刘嘉忆 破解“西塔潘猜想”的数学奇才

　　2011年10月，中国科学院李邦河、丁夏畦、林群三名院士分别向教育部写信：请予破格录取中南大学大四学生刘嘉忆为研究生。
　　这个刘嘉忆究竟有多么“闪光”？居然让三名院士同时看中，受到他们如此青睐。
　　原来，在数学领域，反推数学中的拉姆齐二染色定理的证明论强度的研究，是英国数理逻辑学家西塔潘于1990年代提出的一个猜想，十多年来，不少著名学者一直致力于解决它，但都没有成功。而今天，年仅22岁的刘嘉忆却“摆”出了答案，彻底破解了“西塔潘猜想”。
　　
　　一个令人赞叹的、惊奇的成果
　　“第一次接触到这个世界难题是在什么时候？”
　　“去年8月，我在自学反推数学的时候，通过阅读大量文献，海内外不少学者都在进行反推数学中的拉姆齐二染色定理的证明论强度的研究，也就是‘西塔潘猜想’。我也对此产生了兴趣。”
　　2010年１０月，刘嘉忆突然想到利用之前用到的一个方法稍作修改便可以证明这一结论，兴奋不已的他一夜之间，就将证明写了出来，迫不及待地投给了数理逻辑国际权威杂志《符号逻辑杂志》。
　　很多人可能认为解决国际数学难题需要很长时间，花费大量心血，但是在刘嘉忆这里，却有些例外。
　　“其实，我在思考这个命题时好像灵光一现，论证倒没有花费太多的时间。”刘嘉忆说，“如果一定要总结点什么，可能与我平时的积累有关吧。”
　　《符号逻辑杂志》一直没有回信，刘嘉忆倒是引起了国内权威人士的注意。
　　2011年5月，由北京大学、南京大学和浙江师范大学联合举办的逻辑学术会议在浙江师范大学举行，还是大三的刘嘉忆应邀参加了这次会议，并作了一个学术报告，在报告中，刘嘉忆阐述了他对目前反推数学中的拉姆齐（Ramsly）二染色定理的证明论强度的研究。这个报告给这个十多年来都没有解决的国际难题一个响亮的回答，彻底解决了西塔潘的猜想。
　　刘嘉忆语惊四座，由于交流时间紧，新加坡国立大学的两位教授还来不及完全相信其证明的正确性，只能鼓励他继续研究，当然，在这场学术会议上，这个只有22岁的大学生获得了最热烈的掌声，大家都明白，这个小伙子的将来很光明。
　　刘嘉忆没有等太久，仅仅过了一个月，《符号逻辑杂志》的主编、逻辑学专家、芝加哥大学数学系邓尼斯·汉斯杰弗德教授发来了论文评审意见，信中说，“我是过去众多研究该问题而无果者之一，看到这一问题的最终解决感到非常高兴，特别是你给出的如此漂亮的证明，请接受我对你的令人赞叹的惊奇的成果的祝贺！”
　　同时，邓尼斯·汉斯杰弗德教授高兴地将刘嘉忆的研究介绍给了其他几位同仁和专家，他们一起审读，反复商讨，如同发现了新大陆。邓尼斯·汉斯杰弗德教授对文章中几处小细节进行了简化，附上他修改后的版本，告知刘嘉忆可以任意使用。
　　论文审稿人、芝加哥大学博士达米尔·扎法洛夫也认为：“这是一个重要的结果，过去20多年许多著名科研工作者在这方面进行努力。该问题的研究促进了反推数学和计算性理论方面的研究。”
　　9月16日，美国芝加哥大学数理逻辑学术会议上，云集了来自欧美的许多数理逻辑专家、学者，大会邀请了十二位专家、学者做学术报告，刘嘉忆作为亚洲高校唯一一位代表在会上做了40分钟报告，他在数理逻辑方面的研究成果，让与会专家、学者对这位来自中国的“80后”投上赞许的目光，他为中国赢得了骄傲。
　　一时间，刘嘉忆备受瞩目，这反而让他颇为害羞。“我证明的命题只是在数理逻辑中较有影响而已，没有那么夸张。”
　　
　　众人眼中的刘嘉忆
　　看过刘嘉忆论文的院士们表示，尽管与著名的“哥德巴赫猜想”相比，“西塔潘猜想”的分量并不突出，但一名大学生能够破解国际数学猜想，已是一件很了不起的事情。
　　“从事教育事业这么多年，一个大三的学生能独立发现问题，做出这个达到博士水平的论文，可以用百万分之一来形容，是‘罕见的惊喜’。”著名数学家、中南大学博导侯振挺教授说，“虽然目前高考还是相对公平的选拔制度，但是很多高天分学子大量时间没花在点子上，很多学生学习是为了考名校，不是为了当科学家。”
　　刘嘉忆却不相同，他学习只有一个原因，就是兴趣。“如果要说我与同龄人有什么不同之处的话，那就是我对数学的特别关注。”刘嘉忆说，“上初中时，一些同学还在为数学教科书上的习题抓耳挠腮时，我就开始自学数论了。”
　　“高挑的个子，一副眼镜，一顶棒球帽，背个双肩包，每天像上班一样，一早就去图书馆，有时可能要到下午才能见到人；背回来一大堆英文书籍，翻开一本，满是英文和符号，简直就是天书。”这是同学眼中的刘嘉忆，
　　“偶尔也会打打游戏，但常常捧着书看到深夜，计算到凌晨；上英文网站，下载英文资料，问他题目，发现他的思路与我们都不一样，他会用更简单的方法来计算或解释，有时一个公式就可以搞定。”这是室友眼中的刘嘉忆。
　　“从小就内向，不愿意与人沟通，也不愿别人干涉。他要是不想说话，你怎么问他也不会吱声。孩子在家时，我们父子沟通就很少。初二时发现他对数学很感兴趣，周末把房门一关，就愿意闷在屋里做题，带他出去玩都不愿去。”这是父亲眼中的刘嘉忆。
　　随着各媒体对刘嘉忆报道的增多，刘嘉忆的知名度与日俱增，好奇的人们居然“挖”到了刘嘉忆的中学，很多人都认为可能刘嘉忆在中学就是一个数学天才，但是高中老师的回忆却让人们“失望”了，但是这也是一种必然。“刘嘉忆的学习方式方法和大多数同学都不太一样。他很少会按部就班地学习，但是融会贯通的能力很强。解题可以得出正确结果，但对其中的步骤往往极尽省略，跳跃性很强。别的同学需好几步推算得出的结果，他一步就到位了。因为高考答案都是按步骤给分，所以他的得分不会名列前茅。”
　　这一现象直到刘嘉忆进入中南大学数学科学与计算技术学院依旧如此，每次数学考试，他的成绩并不拔尖。
　　“这只怪我马虎惯了。考试过程中，我的演算过程太乱、解答不太标准，都影响加分。”对此，刘嘉忆有些不好意思。
　　毫无疑问，刘嘉忆成了中南大学现阶段最闪亮的“星”，中南大学为他拟定了一个培养方案，主要内容是让他提前毕业并直博、成立指导教师小组、送他出国留学等。
　　10月17日，刘嘉忆通过论文答辩，成为中南大学2012级直博生，这比正常程序提前了大半年时间。
　　侯振挺教授千方百计为他创造条件，鼓励他参加有代表性的学术会议，并和他成立了一个讨论组，首先从数理逻辑中的“模型论”开始讨论。“这是数理逻辑的主要分支之一，研究形式语言与其模型之间的关系，将来研究要再上台阶，必须具备扎实的基础知识。”刘嘉忆说。
　　不仅如此，刘嘉忆前不久投给《美国数学会汇刊》的论文获得威士康星大学、伯克利大学等几位教授很高的评价，不久就会公开发表。
　　“除了数学，我还喜欢物理，但是物理需要做大量的试验，需要成本，对一个学生来说也不会有那么多资金。我还喜欢心理学，也曾设计了一组关于认知的心理实验，但是比较而言，我最热衷的还是数理逻辑。40岁以前只攻数学，别的兴趣等40岁以后再发展。”对于自己的未来，刘嘉忆似乎早就有了打算。
　　刘嘉忆成功了，他成功破解了全世界无人能解的数学难题，刘嘉忆受关注了，这就不仅仅是他解开难题，而是在他破解难题背后引发了的种种思考：一个非高分、非考试型、做题不按常理思维、大学里整日泡在图书馆里的学生为什么会取得今天的成就，对我们的学校教育、家庭教育有着怎样的启示？
　　中南大学数学科学与计算技术学院院长刘再明说：“刘嘉忆引发了中南大学乃至整个教育界、学术界的思考，在自主招生、学术创新、人才培养等方面，学校已经准备启动新的机制和措施，让更多的刘嘉忆出现在大家的视野当中。 ”
　　责任编辑 陈晰