42岁!最年轻新院士,有多“传奇”?

2019-11-25青塔人物原创

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摘要:11月22日,中国科学院、中国工程院2019年院士增选结果正式公布。年仅42岁的年轻数学家孙斌勇当选中科院院士,成为今年新科两院院士中最年轻的一位。

11月22日,中国科学院、中国工程院2019年院士增选结果正式公布。年仅42岁的年轻数学家孙斌勇当选中科院院士,成为今年新科两院院士中最年轻的一位。

当选院士之前,孙斌勇的人生中早就不断地出现了某些“天才”的预示。

比如他初二那年就以特招生的身份被高中提前录取,读到高二又被选为全国范围内仅有的26名入读清华附中理科实验班的学生。

实验班不用参加高考,孙斌勇的20余位同学纷纷选择了北大或清华,唯独他没读到高三就给时任浙大数学系主任陈叔平写了一封信,随后回到了浙江,就读浙江大学。

多年以后,当他站上了国家自然科学二等奖的领奖台,接受媒体采访时被问及放弃清华北大的理由,孙斌勇简单地解释道:因为他“想家了”。

调皮的孩子

孙斌勇自认为是个“恋家”的人。这或许与他回忆里那个虽不富裕,但无忧无虑、天真无邪的童年有关。

孙斌勇还有两个兄弟,他排第二。兄弟三人出生在浙江省舟山群岛中一个名叫“六横”的小岛上。这是舟山群岛的第三大岛,岛上山峦起伏,依次有6座山体横亘其间,六横之名由此而来。

尽管成绩优异,但他不是个传统意义上的“乖孩子”。

上小学时,学校要求学生晚上背书包回家做作业,但孙斌勇不背书包,一般也不做作业。反而在8、9岁时就学会了打麻将,还常和大人对垒,打得有输有赢,旗鼓相当。

六横岛上依山傍海,能上山采野果,也能下海嬉戏,到海边滩涂捉小鱼、拾海螺。除了玩到被晒得浑身脱皮,放假时三兄弟还会到田里帮家里干活。但孙斌勇干的最慢,连弟弟干的活也能超过他一倍多。

在孙斌勇的描述中,从初中起就一路都在“弯道超车”地超过同龄人的他,虽然捧回了全国化学竞赛一等奖,但其实并没怎么学化学,获奖只是运气好加上记性好;因为在全国数学奥林匹克竞赛中屡获金奖而被选入清华附中理科实验班之后也“没怎么好好学习”——他知道自己不用参加高考。

读大学时,孙斌勇选择了数学专业。那几年,浙江大学先后邀请了谭琳、励建书等海外杰出校友回校讲学,这让孙斌勇第一次接触到了李群代数的知识。小岛上调皮的孩子见到了一个在家乡的天空、沙滩、海螺和小鱼之外的广阔世界。

他开始沉静下来。

孙斌勇在浙大读本科时,时任浙大数学系主任的陈叔平推荐他参加了著名数学家Borel和莫毅明在香港组织的李群系列课程的系统学习;

此后,他师从励建书院士,深入李群论方向的研究,获得了香港科技大学博士学位。

2007年,在美国访问的孙斌勇受邀拜访江迪华,在其指导下,孙斌勇开始了与重数一猜想相关的一系列问题的研究;

2008年,孙斌勇访问了新加坡数学会会长、新加坡国立大学教授朱程波,经过半年的紧密合作,以及通过对一些广义函数进行细致分析,孙斌勇和朱程波在阿基米德域情形成功证明了关于典型群无穷维表示的重数一猜想。

2019年年初,孙斌勇以“典型群表示论”项目获评2018年国家自然科学奖二等奖。多十余年来,孙斌勇所研究的自守形式与李群表示理论是当代数学非常重要的研究领域,它们与一个重要的数学猜想密切相关:朗兰兹纲领。

素数,是指那些只能被1和自身整除的数。它们就像是数论的原子,以素数为基本单元建立了算数体系。它们有无数多个,似乎随机地分布在了所有整数当中。

然而这种看似随机的分布,当与其他的数学分支联系起来的时候,却显示出了一种极其复杂的结构。

在数学领域,素数的分布就像是一串密码,如果能够找到正确破解这串密码的钥匙,那么很多问题都将迎刃而解。

 

1967年,加拿大数学家罗伯特·朗兰兹刚满30岁,他向著名数学家安德烈·韦伊寄去了一封17页的长信,信中他这样说:

“如果你愿意将其当作一份纯粹的推测,我将非常感激。如果不是的话,我相信你会直接将它丢入手边的垃圾桶。”

朗兰兹在信中写下的推测是:素数被编码在更高维的方程中。

这一推测在数论与调和分析这两个遥远的数学领域之间建立起了千丝万缕的关系。而以此为基础建立起来的朗兰兹纲领正是意图要在庞杂的数学分支中,找到普遍的联系。

这就是现在孙斌勇面前的数学世界。

“孙的突破”

2017年未来科学大奖颁奖典礼上,孙斌勇这样介绍朗兰兹纲领:“朗兰兹纲领是一个被称为数学大统一的理论。”

数学经过漫长发展,以“算术”作为起源,以追寻“素数分布规律”为主线,经过2000多年的艰辛探索,建立了诸多数学分支。

这些“数学分支”就象一张巨大的网,看似纷芸繁杂,实则井然有序,丝毫不乱。

朗兰兹纲领是一个宏伟得令人望而生畏的猜想,也是21世纪最重大的数学难题之一。这一猜想横跨当代数学中的数论、群论、表示论和代数几何等几大领域,一旦得到完整的证明,这些领域中的诸多中心问题将迎刃而解。

从提出至今的几十年来,这一猜想吸引了包括朗兰兹自己在内的全球数代科学家投身其中。

在上世纪50年代,关于数学大一统理论,由华罗庚提出的“华罗庚纲领”在国际上取得了令人瞩目的成就;60年代,国际上朗兰兹纲领的提出使自守形式与表示理论得以日新月异地发展,而国内该领域的研究则陷入中断。

时隔62年,继华罗庚之后,孙斌勇让中国数学家在典型群方面的成果再一次引起了国际瞩目。

他和合作者解决了典型群重数一猜想,以及典型群Theta对应理论中三个最基本问题:重数保守猜想、守恒律猜想和对偶猜想,这些成果为相关L函数理论奠定了基础。2017年,他又以自己博士论文里的结果为基础,证明了上个世纪70年代著名学者提出的L-函数非零假设。

他的工作被国际同行称作“孙的突破”、“该领域的基本定理之一”,已成为众多国际数学家工作不可替代的基础”。

在媒体的报道中,孙斌勇像是一个典型的天才型数学家:不善言辞,有些腼腆,年少时就展现出惊人的天赋,思考问题写起论文来废寝忘食……然而能够让他年纪轻轻就在基础数学领域取得如此成就的原因,除了天赋之外,想必还有一些其他。

今年2月,孙斌勇接受家乡的地方媒体采访时被问到“从你的角度看,为什么要学好数学?”

孙斌勇的回答中并没有提到数学作为一门基础学科如何影响和改变了现代科技,而是首先讲述了数学如何塑造一个人的思维能力,并思索着,最后说:“回归到原点,还是你想活成一个什么样的人。”

孙斌勇回答道:“我觉得我要做一个明白人。”

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