飛一樣的陶喆軒：天才裏的泥石流

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陶哲軒，12歲得國際奧數金牌, 24歲做UCLA正教授, 31歲獲菲爾茨獎。他被譽爲世界最優秀的數學家之一, 智商爆表, 卻又無異常人。這樣一個雙商皆高的天才，有着怎樣的家庭教育？

“數學奇才解開大師的迷團！”

去年， Nature 雜誌以此爲題報道了這條爆炸性的消息：陶哲軒成功地解決了 “Erdos 偏差”問題。80年來，這一數論猜想困惑了一代又一代的傑出數學家，抵擋了包括電腦計算在內的各種努力，現在終於被陶哲軒攻破。難怪衣阿華大學數學家 Derrick Stolee說，“Terry Tao 剛剛又扔了個炸彈”。

陶哲軒，12歲得國際奧數金牌, 24歲做UCLA正教授, 31歲獲菲爾茨獎。他被譽爲世界最優秀的數學家, 智商爆表, 卻又無異常人。他到底是什麼樣的一個數學奇才, 過着什麼樣的一種生活呢？

請看知社深入報道和視頻訪談:

（1）爆表的天才；

（2）爆笑的訪談；

（3）救命的數學；

（4）變換的童年；

（5）模糊的家庭。

這差不多是陳詞濫調了：數學天才是呆萌的穴居人。然而，出生於澳洲阿德萊德的陶哲軒（Terence Tao）很正常，而且他還是個天才少年，大家都叫他Terry。

看看這個智商超羣的年輕人在家裏是什麼樣子吧：戴着眼鏡，光着腳，把塑料聽診器按在玩具馬上，假裝咳嗦一下，然後問他三歲大的女兒Madeleine，“它病了嗎？”，女兒嗲嗲地說，“你不知道麼？” 有誰會想到，這就是陶哲軒呢？和大夥想象的、與這個世界格格不入的數學天才完全不一樣啊。

爆表的天才

然而這個男人有着世人罕見的珍貴大腦。學者對他整個孩童時代進行了研究，結果着實令人震驚。他在IQ測試和國際數學奧林匹克競賽中都表現出前所未有的優異。 “爆表”，天才兒童教育專家Miraca Gross在描述他的智商時說到，“Terry以與常人不同的方式傾聽數學，理解數學和感知數學。”

看看上面這個神奇的履歷吧：7歲的時候，陶哲軒已經上高中了；到了9歲，他開始利用空餘時間在弗林德斯大學學習數學; 12歲獲得國際奧數金牌; 16歲完成本科學業; 17歲碩士畢業; 21歲獲得普林斯頓大學博士學位； 24歲成爲UCLA正教授；31歲得菲爾茨獎。

“他可以說是世界上最優秀的數學家”，Joseph Rudnick說。Rundick是加州大學洛杉磯分校自然科學學院的院長。這裏也是現年39歲的陶哲軒自24歲成爲數學教授以來一直工作的地方。“其他數學家談及他的時候，總帶着敬畏的語氣。”Joseph對陶哲軒才華的評價是“卓越超凡”。

陶哲軒獲得過諸多獎項、榮譽稱號和獎章。最值得一提的是2006年他31歲時榮獲的菲爾茲獎，相當於數學界的諾貝爾獎，表彰其在偏微分方程、組合數學、諧分析、堆壘數論方面的貢獻。大約從那時起，人們開始稱他爲“數學界的莫扎特”。

去年，Facebook創始人Mark Zukerberg和俄羅斯科技巨頭Yuri Milner宣佈陶哲軒等五人榮膺2015數學突破獎，對其做出的變革性貢獻表示認可。公佈之前，陶哲軒想盡力說服 Milner 不要將300萬美元的獎金授予他一人。他認爲獎金應該分散到更多的人身上。他對紐約時報說， “我並不認爲我是這項獎勵的最佳人選。”目前，陶哲軒已經將獎金的部分捐贈給發展中國家研究生遊學獎學金項目，以及爲美國傑出中學生設立學生獎學金。

陶哲軒睿智而謙和。他是在中國哲學智慧中成長起來的，他的父親陶象國(Billy)說，“即使你已經非常成功，你也要說，‘不，我只是個普通人罷了’。”

Miraca Gross說，“這是一個世界級的天才，但他沒有絲毫的自負。”

Gross初次見到Terry是在他3歲的時候，“我感覺更像是在跟一個六七歲的聰明孩子在聊天。”這個小男孩閃着明亮的雙眸，有一頭烏黑髮亮的頭髮，他告訴Gross他喜歡做一切與數字相關的事情。他成了Gross對天才兒童歷史研究中智商超過160的60名孩子之一，長大後，他成了名人。獲得菲爾茲獎後，Holden邀請陶哲軒主演一個有關澳洲英雄的宣傳大片。他拒絕了，“感覺上這比較尷尬。”

爆笑的訪談

去年12月，陶哲軒有點茫然地受邀參加了美國一檔火爆的脫口秀節目 “The Colbert Report”。他穿了件西瓜紅色的V領毛衫，裏面是一件藍色格子襯衫，不太典型的學院風格。當時正值張益唐先生在孿生素數猜想取得重大突破不久，引起巨大的轟動。陶哲軒也回答了一些關於素數及孿生素數的問題。“那存在表兄弟素數嗎？”，主持人Stephen Colbert問。“喔，表兄弟素數是一對相差4的素數，就像7和11”。然後他幾乎是大膽地說 “接下來是六素數（sexy primes），一對相差6的素數”。Colbert 正中下懷，趕緊問道：“那有沒有表兄弟素數是性感素數，而你因爲這聽起來有些怪異而不敢說呢？”。陶哲軒捧腹大笑，他或許真的從來沒有這麼想過。大夥自己看下面的視頻吧：

陶哲軒有一羣狂熱追隨者，一羣數學呆子經常擠滿了他的講座現場。“他們期待一種超越智慧的演講，但這些講座是給嚴肅的數學學生的，所以我不知道這些人從中獲得了什麼。”講座後他們徘徊着要簽名；他對這種關注有些不自在，但是會表現出一種逗人的幽默，眯着眼，對着他們傻笑。“喔，好吧，這些通常不是女生。”

Terry的網站和博客深入展現了他的生活。對於大多數人來說，這是一個陌生的世界，這裏是數學問題的薈萃：梯度下降法、概率空間、隨機矩陣、振盪積分、篩選系數、奇偶問題以及素數間隔等等。同時，他的網站也成了一種防禦機制，很多頁的信息儘可能地起着抵擋各種疑問和邀請的作用。除了最近的，很多他以前的演講文稿都收錄在裏面了。他寫道：“我現在幾乎拒絕所有的講學邀請。”他同樣也拒絕那些邀他加入編委會、出版專著和書籍的請求，對職業上的建議的請求，以及合作的請求。“我收到的郵件太多了”，他說。

救命的數學

儘管如此，Terry的工作卻總是以合作的形式展現。 “就是說他人在與Terry合作的過程中受益”，Rudnick說到。加州大學洛杉磯分校數學系主任Dimitri Shlyakhtenko教授補充說，與Terry的深度合作很容易產生巨大的科學效應。很多他參與的項目都創造了重大的突破，即使有些只是很邊緣的數學領域。Shlyakhtenko舉例說明了Terry與斯坦福大學數學與統計學教授Emmanuel Candès的合作。在2004年與Terry的一次閒聊中，Candès提到自己工作中正與放射科醫生合作研究有關如何提高核磁共振成像（MRI）效率的問題。第二天，Terry以慣常的速度將自己對這個問題的想法告訴了Candès。這位數學家隨後的論文開拓了壓縮傳感這一數學算法領域，即，在某些特定情況下可以從低分辨率的樣本中獲取高分辨率數據。 Shlyakhtenko 說，“某種程度上，這開啓了應用數學中的一個領域。”壓縮傳感產生了更快的MRI掃描方法，而這有時是挽救生命的關鍵。同時，這一方法在軍事、情報收集以及星系探索等領域也有着潛在的應用。

作爲一個純粹的數學家，比起理論的實際應用，陶哲軒更沉醉於對理論的追尋本身。他讓自己漫步漫想，尋求數字中的美與藝術。“很多數學方面的研究並不是預先計劃好的。我在線上與同事交流，對一些點感興趣的話，我就會繼續下去，看會發現什麼”，他說，“我們致力於這些問題是因爲他們本身真正有趣。”

工作中的哪件事讓他感到最爲滿足？Terry輕柔而富有韻律的聲音停下來，眼睛閉上，陷入沉思。終於，“壓縮傳感的突破仍然是給我印象最爲深刻的，我所做的大多數研究並不能挽救生命。”

Dimitri Shlyakhtenko說Terry區別於其他數學家的地方在於他理解問題的能力，他能夠抓住問題的核心，將其轉化爲極爲清晰明瞭的形式。“在Terry研究某些數學問題之後，往往這些問題就變得更易於被其他數學家所理解。”其他人認爲Terry的天賦在於他涉足諸多領域。純數學的特點是，在某一層次，大多數從業者將自己侷限於某一領域，並且對其他的數學問題僅有一點初步的理解。Adam Spencer對這個主題很興奮，“偉大的數學家，百年一遇的數學家們，瞭解各個不同的領域，並且意識到‘羣論中你試圖解決的問題，我認爲正是那些代數拓撲領域的人們已經在研究的問題。’”Spencer認爲，Terry就是那樣一個百年難遇的數學家。“陶哲軒像一位既能演奏古典又能演奏爵士樂的鋼琴師，而且還很擅長薩克斯，並且，如果教他一個橄欖球運動，半小時後，他可能就會玩手球了。”

變換的童年

Terry回憶當年在墨爾本，小姨發現他閉着眼睛在臥室裏四處走動的情形。他那時23歲。他正努力想象一種“數學變換”。“我當時在假裝我就是那個被轉換的事物；這樣確實有用，我找到了一些直覺。”他的小姨很可能現在仍然對此感到困惑。“有時候爲了理解一些事情，你就利用任何你身邊可以用的工具和方式。”洗滌劑可以作爲一種數學工具，它也是陶最早的一部分記憶。他回憶到，“我那時3歲左右，祖母正在擦玻璃，我讓她把洗滌劑塗在窗戶上形成數字的圖樣。”

陶哲軒的父親Billy記得發現他的長子與衆不同的那一天。那天他們一家人正在朋友家拜訪。“過了一會兒，大人們說，‘孩子們很安靜啊。’”當他們去探尋究竟時，發現Terry在教大一些的孩子們讀書和數數。Terry當時只有2歲多一點點。後來，當人們問起Billy，他的兒子爲什麼這麼聰明，他就會告訴他們，“喔，因爲我讓他吃炒飯。”

Billy是一個精力充沛的兒科過敏症專科醫生。他的妻子樑蕙蘭（Grace）是數學與物理學系的優秀畢業生。他們在香港大學相識，於1972年移民至澳大利亞。Billy善於交談，而Grace喜歡傾聽。這真是遺傳物質一種驚豔的結合。 Nigel 是他們最小的兒子，兒童時代智商達到180。他榮獲過國際數學奧林匹克競賽獎章，在谷歌做一名軟件工程師。他們的二兒子Trevor在兩歲半的時候被診斷出自閉症，現在是國際象棋大師同時還是一名有天賦的鋼琴家和作曲家，擁有數學和音樂雙學位以及數學博士學位。

至於Terry，他的父母都被他的學習速度驚呆了，於是決定讓他早點上學。他3歲半的時候被穿上小號的校服送去上小學。但是這個“猛烈加速式”學習的第一次實驗並不成功。老師抱怨Terry擾亂了課堂。Billy說，“其他的孩子總是喜歡跟他玩。他成了一個小玩具。”Terry同時也不具備融入如此社會環境的能力。於是他們把他從學校領出來送進了一個當地的幼兒園。“我必須關注Terry所處的環境”，於是一家人開始了一次定製教育的嘗試，爲大兒子制定了一套交錯式課程計劃。Grace曾在香港和 Adelaide 教授中學數學和物理，Terry出生後她就沒再回到原來的職位，而是成爲這個有特殊需要的家庭的管理者和計劃的制定者。

Terry早在幼兒園的時候就已經掌握了小學數學，5歲的時候開始上學，6歲的時候自學了計算機語言BASIC並已經爲一些數學問題編寫了程序。1983年初，《阿德萊德日報》發表了一篇關於這位神童的文章，這是對Terry最早的幾篇報道之一，大標題寫道 “小Terry，7歲，已是高中神童”。那時Terry仍然會上一些小學課程，但是同時在學習高中的數學和科學課程。Terry說，“他們讓我加速，並不是因爲他們希望孩子成爲第一或者什麼，而是認爲（按照年齡待在某個年級上）對我來說並不是最好的環境。”他在8歲就開始了全日制高中學習，9歲時就開始在學習高中課程的同時在弗林德斯大學聽課。“我不太自覺，”Terry說，“我敢肯定那時我特別煩人。還好沒有把當年做的事給錄下來。”但是有一段視頻，2006在他獲菲爾茲獎後，ABC做的一個報道：一個小身影揹着一個大書包，手拿一罐軟飲料，吃力卻專注地走在大學校園裏。看起來也就12歲的樣子。Terry說當17歲他在普林斯頓開始研究生學習時，他才感受到“在同齡人中更像普通人一樣地成長是怎樣一種感覺。”

Terry一家人關係很好，Miraca Gross記得Terry對兄弟們溫柔體貼。Terry說，他們兄弟的想法幾乎一致，“有好多年，特別是和Nigel在一起的時候，我們能說出對方將要說的下半句話。”男孩們自創了很多遊戲：在巨大的手繪地圖上探索虛擬的國度，或者用國際象棋棋子、麻將牌和跳棋子玩稀奇古怪的拼字遊戲推導。Nigel說，“這些遊戲大都很差勁”，他記得小時候越過他大哥Terry的肩膀看他在家裏那臺Commodore電腦上工作的情景。

Terry的高中夥伴Julian Cochran說，Terry家有種獨特的氛圍。這位在阿德萊德的作曲家在一封郵件中寫道，“發明和發現是他們極大的快樂”，這些男孩將自己沉浸於早期的熒屏世界，創造計算機遊戲，解決編程問題，笑聲滿天。

Billy是個健談的人，有時候會突然炫耀一下自己正在研究的東西。“他很喜歡交談，”他兒子說，“他一直對各種事物充滿興趣- 政治或者科學或者不論什麼。”

父子都承認近些日子接觸較少。“並不是說我們不融洽，而是我們感受到彼此都很忙，如果我們不寫下來就說明我們都進展順利，”69歲的Billy說到，“如果我想知道他的生活狀態，我只需要去看看他的網頁。”Nigel說，“我們很少閒聊。”

模糊的家庭

小Madeleine靠在家中臥室的沙發上，依偎在父親身旁。Terry的家離他在UCLA的辦公室不遠。他一邊聊一些家庭瑣事，一邊展示一本用泰迪熊包裝紙包起來的筆記本。這是一本手繪食譜，裏面有關於豆豉牛肉麪、蜜汁大蝦以及Terry最喜歡的奶油玉米雞的做法。這本書是Grace在Terry結婚後送給Terry和他的妻子Laura的。“我是一個糟糕的廚師”， Laura說。2000年在UCLA時，她是Terry一門課上的學生，畢業後成爲JPL（噴氣推進實驗室）太陽系研發與發展小組的一名工程師。Laura不記得兩人中是誰發起的咖啡約會，在那之前她總是將課後作業塞進教授辦公室的門縫裏。她喜歡Terry的輕鬆從容，到現在也都沒有變過。“他從來沒感到壓力太大，” Laura說，“我看得出來他的疲倦，但他從來不發火。”

二人生活似乎與一個天才數學家的極度專一有些不相融合。Terry說， “當你全神貫注，時間飛逝，這時整個世界只有你和數。”現在，這樣的全神貫注幾乎是不可能的，即便Laura已經放棄工作來照顧家務，保護Terry免受瑣事的打擾，而且給他買的都是Polo衫，因爲其它有釦子的衣服他經常扣不對。

UCLA也盡力保護他不受圍堵。“學院尊崇 Terry 是數學界最偉大的人物之一，實際上，也是我們這個時代學術界最偉大的人物之一”，院長Joseph Rudnick說，“數學系竭盡所能爲Terry保證學術時間。”但是對於改善他的睡眠質量，他們能做的卻很少。Terry說，“現在困難的是Maddie和我們一起睡，如果她沒有睡着，我們也睡不了。”超凡之人與普通人能夠共存：世界上最聰明的人現在負責早上送孩子上學。“我得在8點的時候把William送到學校。”他的兒子今年11歲，在學鋼琴、吉他和豎笛。有一天在商場裏他被一個人才機構發現– “我們喜歡他的樣子”，– 然後William上了福特和迪士尼的廣告。

Terry喜歡和兒子一起看“神祕博士”。“他跟我不太一樣，”Terry說，“他喜歡數學，擅長數學，但是他喜歡自由形式；他喜歡一些我不曾感興趣的事，比如寫作。我在學校的時候從來不擅長人文學科，不擅長任何‘見仁見智’類的問題。”

一位8年級英語老師曾讓他寫寫“家”。Terry被難住了，“如此模糊的概念，我不知道怎麼去寫。”他喜歡一切黑白分明的東西；他需要一個是非分明的答案。這就是爲什麼他喜歡拉丁語，“拉丁語有非常精確的規則。”他在高中時開始將《銀河系漫遊指南》翻譯成拉丁語。

也許Terry可以有另一種人生軌跡。他本可以將聰明才智用在非正道上。“嗯，其實也算不上不走正道，但是很多我的博士生們，他們選擇了金融行業，選擇了華爾街，拿着誇張的薪水。實際上，我甚至不知道他們到底能掙多少。爲了我的健康，還是不要知道爲好。”一家對衝基金公司曾想把他挖走。“但是，這類事情從來沒引起我真正的興趣。”他爲美國情報機構– 國家安全局做過一些諮詢工作。“這些工作並不是聽起來那麼光鮮亮麗。你花了一年的時間進行安全審查，然後開始做一些不知從何而來的問題，他們不會告訴你太多，”他說，不過馬上糾正自己，“不，其實是挺有趣的工作，還是挺有意思的…”

當Terry選擇全心投入學術和探究古老的猜想，諸如素數問題時，他的同事，簽名獵手，以及極客如AdamSpencer放下心來。“或許數學領域沒有比研究素數更爲根本的數的問題了。”

2004年，與英國數學家Ben Green合作，陶哲軒證明了存在任意長度的素數級數。他最初的反應是驚恐。“這個問題有些歷史了；人們之前嘗試解決過，或者認爲已經解決了，但事實上並沒有解決。所以我們一段時間都不相信我們已經解決了這個問題。”Green-Tao定理震動了整個數學界。最終，雖然對於Terry而言，這是很自然的。“有意思的是在你解決問題的那一刻，它再也不是什麼難題了；一旦你找到正確的解決方法，很難再回頭弄清你不理解它的時候曾經把它看做什麼。”

Madeleine拿進來一個氣球。爲了參加派對，她打扮得像“小美人魚”裏的Ariel。“她是個小公主。”陶像每一個父親那樣說到，“你喜歡數學嗎？”，“你能數到幾？”

“1，2，3，…14，”Madeleine停了下來。

“好，數到14很棒，”Terry說，“她卡在15這兒已經有一陣了。”很難說她是否遺傳了陶的數學基因。Madeleine正將氣球拋向空中，滿屋子跑啊跳啊。“你不能使它碰到地上。”陶哲軒輕柔的囑咐道，與任何一個父親無異。