中国数学新篇章:北大数院007

2026-07-23 11:25:20 · chineseheadlinenews.com · 来源: 赛先生

北京大学校友王虹、邓煜斩获2026年菲尔兹奖。一个是转到数学系,一个是IMO金牌得主,他们都解决了数学界的重要问题。

从左到右:John Pardon、王虹、邓煜、Jacob Tsimerman。图源:普林斯顿大学、法国高等科学研究所、芝加哥大学、多伦多大学

北京时间7月23日21时(美国费城当地时间上午9时),2026年国际数学家大会开幕,被誉为“数学界诺贝尔奖”的菲尔兹奖随即揭晓。正如此前大会官网意外泄露的名单所示,王虹、邓煜与Jacob Tsimerman、John Pardon摘得本届菲尔兹奖。

菲尔兹奖每四年颁发一次,每次得主不超过四位,且须未满40岁。自1936年首次颁发以来,此前仅有丘成桐与陶哲轩两位华人数学家先后获奖,而他们的本科教育均在境外完成。

2019年,中国科学院院士、北京大学数学科学学院教授、北京国际数学研究中心主任田刚在接受《知识分子》专访时曾表示,中国已经有一些年轻数学家做出非常突出的成果,也有更多年轻人正朝这个方向努力,获奖是“时间早晚的问题”。

七年之后,这个时刻到来了,甚至超出了许多人的预期:王虹与邓煜是北京大学数学科学学院2007级的本科同学。菲尔兹奖史上第一次,同时出现两位曾在中国内地接受本科教育的得主。此外,王虹也成为史上第三位女性菲尔兹奖得主。

四位新晋菲尔兹奖得主中,王虹与Joshua Zahl于2025年用多尺度归纳法解决了困扰数学界百余年的三维挂谷猜想(Kakeya Conjecture);邓煜与Zaher Hani、马骁完成了长时间尺度下硬球粒子系统到玻尔兹曼方程的严格推导,在希尔伯特第六问题上取得关键突破;Jacob Tsimerman与合作者在不依赖黎曼假设的前提下无条件证明了安德烈–奥尔特猜想;John Pardon攻克了三维希尔伯特–史密斯猜想,并在辛几何(symplectic geometry)领域建树颇丰。

以下是四位菲尔兹奖得主与数学的故事。

王虹:破解一根针背后的百年谜题

王虹;图源:维基百科

王虹现任职于纽约大学柯朗数学科学研究所(Courant Institute)和法国高等科学研究所(IHES),是调和分析和几何测度论领域最受瞩目的数学家之一。

她于2007年考入北京大学地球与空间科学学院,一年后转入数学科学学院,本科毕业后赴法国留学,取得巴黎综合理工学院工程师学位与巴黎第十一大学硕士学位,博士期间开始对三维挂谷问题感兴趣,在导师Larry Guth的指导下取得麻省理工学院数学博士学位,随后于普林斯顿高等研究院从事博士后研究。

王虹是四位获奖者中唯一一位非竞赛出身的数学家,她并不是被早早看中的天才,在从不缺热爱与天份的北大数学学院,她也曾怀疑过自己。在接受北京国际数学研究中心的采访时,她坦言,自己在法国时有半年时间转去学建筑,她不清楚回来学数学的具体原因,可能是她至少知道数学怎么学,所以数学没有建筑难学。但北大厉害的同学太多,让她一度忘记了自己在数学上接受过很多训练。[1]

数学并不是王虹的全部生活,她会坚持运动,“我说不好在数学上花多少时间,但兴趣爱好上我可以说,因为有时候在路上就会发发呆想数学。”

在IHES的介绍视频中,当她再次被问到为什么从建筑回归数学时,她只是简单说了一句“我更喜欢数学”。[2]

有北大校友在网络上贴出王虹在北大的个人主页,她的头像是日本动漫《跃动青春》里的岩仓美津未。王虹出生于广西桂林平乐县,美津未也是从小镇走出来的成绩优异的少女,是一位说“摔得多了也擅长爬起来”的女孩。这像一种王虹的自我映照:聪明、认真、坚韧,在跌倒后重新站起,继续向前。

2025年2月,王虹与Joshua Zahl在预印本网站arXiv上发表论文《Volume estimates for unions of convex sets, and the Kakeya set conjecture in three dimensions》,宣布证明了三维挂谷猜想(Kakeya Conjecture)[3]。二人将包含所有方向单位线段的挂谷集合问题,转化为空间中δ-管(细管)并集的体积估计问题,借助分析不同尺度下管状集的几何结构与重叠方式完成证明。这一猜想此前困扰数学界逾百年。

王虹在采访中曾提到另一位菲尔兹奖得主Jean Bourgain带给她的灵感,“他可以找到一些方法攻克那些无人知晓如何解决的问题”。[2]

在最新的证明中,王虹和Joshua Zahl采用了一条新的路线。两位研究者没有直接处理无限细的线段,而是把线段加粗为一个横截面尺度约为δ的δ-管(细管),并构建了一套精细的多尺度归纳框架,分析不同尺度下细管覆盖重数和局部几何排列。结果证明,这些细管的体积不能以低于三维的集合对应的速度趋于零,由此推出三维挂谷集的闵可夫斯基维数和豪斯多夫维数都等于3。

这一成果的重要性远不止解决这个几何猜想。三维挂谷猜想之所以受到调和分析领域的长期关注,是因为这并非是孤立的几何测度问题,它也与其他猜想紧密相关,其中就包括傅里叶变换的限制猜想。破解三维挂谷猜想,相当于移除了横亘在多个重大问题前的一道核心屏障。

去年,王虹获得了法国高等科学研究所(IHES)的数学常任教授席位。这家研究所奉行极端的精英主义,历史上在任的数学常任教授寥寥无几,其中却有8个菲尔兹奖和3个阿贝尔奖,从一定意义上,可以说这个职位本身就是比肩数学顶级大奖的存在。王虹不仅是这个学术圣地极少数的常任教授之一,也是继 Laure Saint-Raymond 之后该研究所的第二位女性数学常任教授。

据公开信息,王虹此前已获2026年数学新视野奖(New Horizons in Mathematics Prize)与克雷研究奖(Clay Research Award)。此次获颁菲尔兹奖,她成为了继玛丽亚姆·米尔札哈尼(Maryam Mirzakhani,2014年)和玛琳娜·维亚佐夫斯卡(Maryna Viazovska,2022年)之后第三位女性菲尔兹奖得主。

邓煜:从迷茫徘徊到破译希尔伯特第六问题

邓煜;图源:ICCM-国际中国数学家联盟官网https://iccm.simis.cn/iccm2025/site/awards/medal-of-mathematics/

邓煜现任芝加哥大学数学系教授,主要研究领域为偏微分方程(PDEs),近年来一直关注与偏微分方程的概率理论。他此前已获得2026年艾森布德数学物理奖和2026年克雷研究奖。

邓煜很早就走上了数学学习的道路。2006年在深圳高级中学期间他获得国际数学奥林匹克竞赛(IMO)金牌,2007年进入北京大学数学科学学院,两年后转入麻省理工学院学习。

获数学学士学位后,他赴普林斯顿大学师从偏微分方程专家 Alexandru D. Ionescu攻读数学博士学位,而后在纽约大学柯朗数学科学研究所从事博士后研究,完成博士后训练后进入南加州大学任教,2024年加入芝加哥大学。

在看似顺利的科研道路上,邓煜也会有彷徨焦虑的时刻。在接受北京国际数学研究中心的采访时,他提到在博后几年对自己的部分工作并不满意,也很难有立刻解决焦虑的方法。[4]

邓煜在2026年1月世界华人数学家大会期间接受媒体采访时透露,当时他甚至认真考虑过转行金融业,进入华尔街。直到获得南加州大学的教职机会,才继续沿着数学研究的道路走下去[5]。

数学并非他的唯一天赋,但是邓煜认为最适合他的工作。“如果不做数学家,我可能会去写科幻小说。”第十届世界华人数学家大会期间邓煜在接受解放日报记者专访时说。[6]

2018年,即将29岁的邓煜曾在知乎“21岁的你们在过怎样的生活?”下评论,“沿河散步的小路和草坪走过无数回,想起‘江上晴云杂雨云’的句子”。彼时他未曾想到,三年后的他在散步中浮现出的是破解狭义希尔伯特第六问题(Hilbert's Sixth Problem)的灵感。[7]

2024和2025年两年间,邓煜与Zaher Hani、马骁的研究成果都围绕一个经典目标展开:从微观粒子系统的牛顿力学出发推导出宏观流体方程。[8,9]

这正是1900年大卫·希尔伯特(David Hilbert)提出的核心问题之一。他要求为物理学建立严密的数学公理化体系,难点在于微观力学、统计物理和流体方程之间究竟如何衔接。此前数学家奥斯卡·兰福德(Oscar Lanford)只在极短时间内完成证明,之后近半个世纪毫无进展。

此次邓煜等人设计了切割算法,将大型的、含有大量回碰可能性的分子切割成只含一两个碰撞节点的基本分子,在分解中制造足够多好分子的同时控制坏分子的数量,使原本的高维积分变为基本积分的算子复合,进而建立严格的推导过程。这种方法也是该研究中最具独创性的部分。

“这些想法都是从那些失败的尝试中逐渐生发的。”邓煜表示。[10]

随之邓煜等人完善了整个逻辑链条,完成了从牛顿硬球动力学至玻尔兹曼方程再到纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokes equations)的推导,证明了在气体模型中,对单个粒子的微观描述可以推导出对气体的宏观描述。这一成果为微观、介观和宏观世界之间搭建起一座数学桥梁,是解决希尔伯特第六问题的里程碑式成果。

Jacob Tsimerman:从一台烤面包机开始的数学启蒙

Jacob Tsimerman;图源:https://www.mathematics.utoronto.ca/people/directories/all-faculty/jacob-tsimerman

Jacob Tsimerman现任职于加拿大多伦多大学,主攻数论及相关领域。在多伦多大学学习本科课程期间,他曾两次代表加拿大参加国际数学奥林匹克竞赛,并夺得金牌,其中一次满分夺冠。2006年获得数学学士学位后跟随解析数论专家Peter Sarnak在普林斯顿大学攻读博士,博士毕业后,他成为哈佛研究员协会的初级研究员,然后回到多伦多大学任教。证明安德烈-奥尔特猜想(André-Oort conjecture)是他斩获菲尔兹奖的主要成果,他正从少年竞赛选手蜕变为享誉国际的数学家。

“假设你有三片面包和一台双槽烤面包机,但每个槽只能烤面包的一个面,至少要烤几次,才能把三片面包都烤好?”这是菲尔兹奖得主Jacob Tsimerman儿时面对的祖父提出的谜题。答案不是直觉中的四次,而是三次(第一次放入两片,第二次用第三片面包替换其中一片,第三次将烤了一半的两片面包拷完)。Tsimerman被这个解法迷住了,他感觉到了数学的美妙与优雅,开始随祖父解更多的谜题,这是他数学之路的起点。[11]

在攻读研究生期间Tsimerman就被安德烈-奥尔特猜想吸引。这个猜想于1989年被提出,研究的是几何对象志村簇(Shimura varieties)中特殊点的分布规律。猜想断言,在志村簇的某个不可约子簇中,如果包含稠密的具有特定算术结构的特殊点,那么这种现象绝非偶然,该子簇本身必然具有特殊的算术结构,是特殊子簇。[12]

这个问题的难点在于它横跨数论、代数几何、超越数论与模型论,很难依靠单一的数学工具解决。此前的证明都在黎曼猜想成立的前提下展开,但黎曼猜想本身也是悬而未决的问题。

Tsimerman在普林斯顿大学攻读博士期间,同门Jonathan Pila回普林斯顿介绍他利用模型论研究该猜想的最新进展,两人由此展开长期合作。2015年,Tsimerman在他与Pila此前建立的点数计数和函数超越性框架的基础上,利用平均Colmez公式结合类数估计证明了安德烈-奥尔特猜想对一类特殊的志村簇——西格尔模簇Ag成立。[13,14]

2021年,随着Ananth N. Shankar的加入,三人在Hélène Esnault与Michael Groechenig提供的关键结果支持下,将证明推广到一般情形,即安德烈-奥尔特猜想对任意志村簇成立。[15]

虽然大多数数学家更偏向于用精心设计的方案来解决问题,但Tsimerman并不回避频繁试错。他了解到,热衷于解谜游戏的词曲家Stephen Sondheim在创作的时候会反复尝试每一个音符,直到找到那个听起来最合适的正解。[11]这种方法在数学研究中同样适用。

John Pardon:沉迷于破解难题的人

John Pardon;图源:普林斯顿大学官网

John Pardon成长在数学之家,父母都从事数学研究。高中时他代表美国队连续三年参加了国际信息学奥林匹克(IOI),并全部取得了金牌。Pardon本科就读于普林斯顿大学,然后前往斯坦福攻读研究生,2015年获得博士学位,毕业一年后任普林斯顿大学教授,目前也是纽约州立大学石溪分校西蒙斯几何与物理中心的常任成员。主要研究辛几何和几何拓扑相关领域。John Pardon曾获沃特曼奖(Alan T. Waterman Award),这是美国国家科学基金会授予的最高科学荣誉。

John Pardon很早就发现数学可以让他忘记恐惧与疲惫。五岁学习游泳时,教练按照他父母的提示向他提出乘法问题,原本害怕踩水的他在计算之际不知不觉划动了手脚。十二岁随家人登山,当他又累又饿、几乎走不动路时,父亲便抛出一道代数题,等他回过神来,又走出了很远。[16]

在采访中,Pardon谈及自己从事数学研究的动力源于审美,数学是优雅的,做数学最令人满足的一点莫过于找到一个优美的证明或定理。[17]

Pardon在本科期间就解决了Mikhail Gromov提出的纽结扭曲度问题,证明了随着环面纽结越来越复杂,纽结扭曲度也可以任意增大。这使他获得了2012年美国本科生最高级别的数学奖项——摩根奖(Morgan Prize)。[18]

在读博第一年Pardon就攻克了三维希尔伯特-史密斯(Hilbert-Smith)猜想。这个猜想为:任何一个能够忠实、连续作用于连通拓扑流形上的局部紧拓扑群,必定是李群。Pardon创新性地将一个三维空间中极不规则的连续群作用问题,转化为二维曲面上的映射类群问题,成功证明了三维流形上这一结论成立。[19]这一成果为经典猜想的最终解决迈出了决定性的一步。

Pardon博士后期的工作是在辛几何领域的全纯曲线理论中构造虚拟基本类。最困难的部分是如何以逻辑上彼此相容的方式把一切组织起来,进而一般性地处理这个问题。

他将自己当时的工作比作建筑师,思考如何让所有部分都能准确无误地协同工作。Pardon指出,这种情况在数学研究领域中很少见,通常来说,最重要的是基本组成要素。

在接受西蒙斯几何与物理中心的采访时,他直言:“我一直对数论很着迷,但它之所以具有那种‘魔力’,部分原因恰恰是我从来没有真正理解过其中的‘为什么’”。[20]

Pardon不满足于只在数学领域攻坚克难,他在进入普林斯顿大学后还选择学习中文,学习的理由是“其书写系统是所有可选语言中最复杂的系统之一。”负责中文教学的东亚研究教授周质平(Chih-p’ing Chou)指出,Pardon是在完成四年中文学习后少数可以掌握这门语言的学生。[21]

大三学年,Pardon曾与Michael Medeiros、Jesse Mudrick一同代表普林斯顿大学参加国际大学辩论赛,并夺得非母语组冠军。周质平表示这次比赛中Pardon引用了《论语》中的一些内容,他的答辩内容丰富且生动幽默。

Pardon回忆起自己在普林斯顿大学度过的本科时光,从数学研究到有趣的课程再到演奏大提琴,他都投入了大量精力。他自六岁开始学习大提琴,两次获得普林斯顿大学交响乐团年度协奏曲比赛冠军。

如果在某间教室遇到用大提琴演奏巴赫或柯达伊的Pardon,那一刻,他大概不会像儿时游泳爬山一样在脑中推演任何数学问题。如他所言:“演奏音乐时我无法思考数学,两者都需要我全神贯注。”

参考文献:

[1] BICMR 北京国际数学研究中心. (2023). 跟随自己的兴趣和感觉| 专访王虹校友. BICMR 北京国际数学研究中心.

[2] https://www.youtube.com/watch?v=3s35qhi_inU

[3] Hong Wang, Joshua Zahl, Volume estimates for unions of convex sets, and the Kakeya set conjecture in three dimensions, arXiv:2502.17655

[4] BICMR 北京国际数学研究中心. (2026).在临界与长时间之间穿行 | 专访ICM2026邀请报告人邓煜校友.BICMR 北京国际数学研究中心.

[5] 科学网. (2026, January 3). 两场会议结缘,一顿炸鸡开悟,他们意外破解百年数学难题.

[6] 上观新闻:从国际奥数金牌到“华人菲尔兹奖”,专访邓煜:如果不做数学家可能写科幻小说https://news.qq.com/rain/a/20260107A017WF00

[7] https://www.zhihu.com/question/34782710/answer/354811354?share_code=10eVObPPN3gG&utm_psn=2063584416987985406

[8] Yu Deng and Zaher Hani. “Long Time Justification of Wave Turbulence Theory”. arXiv:2311.10082.

[9] Yu Deng, Zaher Hani, and Xiao Ma. “Hilbert’s sixth problem: derivation of fluid equations via Boltzmann’s kinetic theory”. arXiv:2503.01800.

[10] https://www.quantamagazine.org/epic-effort-to-ground-physics-in-math-opens-up-the-secrets-of-time-20250611/

[11] https://www.begiant.ca/stories/people/jacob-tsimerman-math

[12] https://annals.math.princeton.edu/wp-content/uploads/annals-v187-n2-p02-p.pdf

[13] PILA J, TSIMERMAN J. Ax-Lindemann for Ag[J]. Annals of Mathematics, 2014, 179(2): 659-681.

[14] TSIMERMAN J. The André-Oort conjecture for Ag[J]. Annals of Mathematics, 2018, 187(2): 379-390.

[15] PILA J, SHANKAR A N, TSIMERMAN J, et al. Canonical heights on Shimura varieties and the André-Oort conjecture[EB/OL]. arXiv:2109.08788, 2021[2026-07-23].

[16] https://discovery.princeton.edu/2017/11/27/john-pardon-on-maths-power-to-distract-and-divert/

[17] https://www.princeton.edu/news/2017/04/13/mathematician-pardon-receives-top-national-award-young-scientists

[18] https://www.ams.org/notices/201204/rtx120400569p.pdf

[19] https://arxiv.org/pdf/1112.2324

[20] https://scgp.stonybrook.edu/wp-content/uploads/2023/02/JPSD-Interview.pdf

[21] https://www.princeton.edu/news/2011/05/23/pardon-breaks-new-ground-path-becoming-valedictorian


    24小时新闻排行榜更多>>
  1. 暑期旺季救不了酒店老板
  2. 29城被淹百万人亡?传内部人士曝“三峡溃坝模拟图”
  3. 20亿打造的超级中学“4名官员占股49%”,为何?
  4. 中央政府赖账600亿 全是牛马填补黑洞!
  5. 中国“AI短剧演员”比真人演员还红 全网讨论量破8亿
  6. 美控中国月之暗面窃取AI技术 并违规使用英伟达芯片
  7. 传体制内人员要求注销护照 中共要下手 金融人士外逃
  8. 一针6800元:回春生意,坑惨普通人
  9. 高市晒超负荷工作日常引争议
  10. 经济学人:中国神秘“海上民兵” 活动越来越频繁
  11. 英特尔、AMD与中国客户签署长期CPU协议
  12. 三位自以为是的领导人和他们的愚蠢战争
  13. 8种方法,改善炎热天气睡眠质量
  14. 美国建国初期与中国改革开放
  15. 波音200架飞机大单卡关,北京突提新要求
  16. 盛雪:暴政基因是虐狗杀狗的主因
  17. 数千人抗议,印度“蟑螂运动”是什么?
  18. 华人乱扔垃圾遭白人女怒斥 视频疯传 背后另有隐情?
  19. 1937年,中国人的接受中小学教育学费
  20. 特勤局纽约查获35个EBT卡盗刷设备
  21. 中国明星集体失业!去卖菜 送外卖!惨状惊人!
  22. 央视翻车:别把“舆论监督”当作打人的棒子
  23. 华邮独家:川普考虑出兵这里 或成任内第8个战场
  24. “前所未有”基金季报及当下的配置建议
  25. 吴思瑶:台湾成世界关键字 携美打造非红供应链
  26. YouTube同意支付750万美元
  27. 东京推“清凉”办公,男性可穿短裤上班
  28. 说几句深圳地铁,也成“某外势力”了
  29. 纽时观点:马杜罗案或迎惊人转折 美国恐须释放他
  30. 美国“换血哥”克隆婴儿当备用器官?
  31. 回春生意:富豪花千万换血 普通人排队打“续命针”
  32. 洛阳“珠宝大王”年永安,涉非吸案中止审理
  33. 巴沙迪那80年老宅变身40户现代公寓
  34. “大暑”易耗气伤津 中医建议少吃“1物”
  35. 4名中东殉职美军遗体回国 川普到场接灵柩敬礼
  36. 卡塔尔精神
  37. “我是书店店员” 香港独立书店的自由之火
  38. 同门师兄孙膑与庞涓 为何演变成生死决局
  39. 鲁比奥与王毅马尼拉会谈,到底谈了什么?
  40. 黄金“反叛”了:4140美元之后,反转还是死猫跳?
  41. 《推背图》归序:地支预言年份、2029前后紫微星明改朝换代
  42. 20万元一猴难求,猴荒卡住创新药脖子
  43. 美司法部起诉中企 要求紧急召回“热得快”
  44. 入籍19年 美公民身份永久被撤!男子同意主动遣返
  45. 广西暴雨 孤岛小区500业主死守3昼夜 保住千辆车
  46. 出狱后三周即赴英,香港前民主派领袖入境一度被扣
  47. 深圳地铁回应了;什么叫安检项目学
  48. 纽约租客须提防“AI装修”陷阱
  49. 众院刚通过 永久夏令时来了?捋一下发现没那么简单
  50. 高血脂“元凶”被揪出,是盐的8倍
  51. 印度年轻人为什么组了个“蟑螂党”?
  52. 中共高层亲口认罪:铁证如山 天理难容
  53. 白宫被告知:若封禁中国模型 硅谷百家企业会完蛋
  54. 被掩埋的真相:1975年河南水库溃坝特大灾难
  55. 7年亏2亿:明星夫妻,已求饶
  56. 银发族开始算“带孙费”的账了
  57. “丝绸之路”究竟从何而来,又该如何定义?
  58. 长江水科学研究联合基金项目指南发布
  59. “活摘器官被强制拉上飞机”?宁波直升机强拽孩子升空飞离
  60. 最伤心脏的调料被揪出,是食盐的5倍