原创数学天才陶哲轩,8岁参加美国高考数学考760,24岁成为顶尖学教授

栏目:教育管理  时间:2023-03-04
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  原标题:数学天才陶哲轩,8岁参加美国高考数学考760,24岁成为顶尖学教授

  去年,北大的教授韦东奕刷爆了网络。他不修边幅的外表和骇人的数学成就,让他备受网友的推崇和赞美。

  据了解他曾在高一和高二时以满分的成绩获得了第49届和第50届国际数学奥林匹克竞赛的金奖,接着被保送北大,然后在28岁的时候成为北京大学助理教授,一度被网友尊称“韦神”。

  本以为韦神的成就已经可以用天才来形容,没想到还有一位华裔数学家的经历更加传奇。

  他被称为数学界的“莫扎特”,一生皆是传奇:7岁自学微积分,11岁获得国际数学奥林匹克竞赛铜奖,24岁成为加利福尼亚大学大学洛杉矶分校的正教授,31岁获得菲尔兹奖,西班牙国王亲自为其颁奖,40岁证明困扰了学术界80多年的埃尔德什差异问题。

  他的名字叫做陶哲轩,一个将天才二字演绎得淋漓尽致的数学家,他的一系列成就足以在数学史上画下浓墨重彩的一笔。

  01难以掩盖的天赋

  1975年7月17日澳大利亚阿德莱德的一所妇产科医院外,一个男人焦急地在产房外等待着,突然听到一声婴儿的啼哭,男人紧绷的神经终于得以放松,急忙奔向他刚出生的儿子。夫妻俩看着襁褓中的孩子,开始商量着孩子的名字,几经讨论后,他们为孩子取名陶哲轩。

  这对夫妻是一对华裔,1972年他们刚刚移民到澳大利亚。男的叫陶象国,女的叫梁蕙兰,二人均是香港大学的高材生,这样的身份似乎决定了他们的孩子注定不平凡。

  陶哲轩两岁的时候,梁惠兰和陶象国便开始培养他的学习能力,他们买了许多积木来开发陶哲轩的思维能力。

  正当他们以为陶哲轩年龄还小,害怕拔苗助长最终适得其反的时候,陶哲轩的表现却让他们吃惊不已。邻居家有个五岁的孩子,经常来找陶哲轩一起玩耍,他们没想到两岁的儿子居然在用积木教大他三岁的孩子数数。

  三岁半的时候陶哲轩的各项表现显示他已经可以上学了,他的父母将他送到了幼儿园,但是幼儿园的教学方式和内容却和陶哲轩的智商一点不匹配,所他被送到了一所私立小学。

  就算这样,陶哲轩的学习进度仍然比班上的教学进度快上不少,而且他面临一个很大的问题,周围都是比他大的孩子,他不知道如何和他们相处,经常感到孤独。陶象国夫妇再三考虑后,认为不能一味追求速度而忽略了孩子的心理成长,决定将陶哲轩送回幼儿园。

  幼儿园无法满足陶哲轩的学习需求,梁惠兰就亲自辅导儿子自学,仅仅一年半的时间,陶哲轩就完成了小学数学全部内容的学习。

  五岁的时候,陶哲轩跨过一年级直接进入二年级学习,但他的数学学习进度早已远超二年级,为此他只能跟着五年级上数学课。

  他的小学老师面对着陶哲轩一脸无奈,因为在数学上他已经没有什么可以指导陶哲轩的了。在陶哲轩七岁的时候,他的小学老师将他推荐到附近的一所中学旁听数学课。

  于此同时,陶哲轩开始自学微积分,他根据自己的学习心得出了一本关于计算Basic程序计算完全数的书。阿德莱德的报刊惊讶于他的学习能力,以《七岁孩子上中学》为题对陶哲轩的事迹进行刊登。

  02传奇开始

  1984年,8岁的陶哲轩正式进入中学,然而一年过后他就学完了数学部分的内容,为此他申请进入离家不远处的弗林德斯大学学习数学和物理。

  此时陶哲轩的天才表现早已令他名声大噪,美国约翰·霍普金斯大学的一位教授也被陶哲轩的传闻所吸引,他向陶象国夫妇发出了邀请。

  陶象国夫妇虽然知道儿子非常聪明,但却没有经过任何专业人士的评估,他们想通过此行证明陶哲轩是否是天才,收到邀请后欣然前往美国。

  陶哲轩一家到达美国后,他就参加了SAT(美国高考)的数学测试,结果令一众数学家愕然,他的数学测试成绩却达到了惊人的760分(满分为800分),这样的成绩在美国中学生中仅有百分之几能达到,而当时的陶哲轩年仅8岁。

  那陶哲轩的智商有多高呢?这引起了绝大多数人的兴趣,随后他被安排了智商测试,测试结果再次令人大吃一惊。测试得出陶哲轩的智商在220-230左右,要知道爱因斯坦的智商也才160左右,这个结果几乎有些令人不敢相信。

  1985年,10岁的陶哲轩数理逻辑推理能力已经炉火纯青了,他参加了第26届国际数学奥林匹克竞赛,最终以中学生的身份斩获铜牌。

  此时埃尔德什(国际上著名的数学家)正好在澳大利亚讲学,埃尔德什除了以追求数学真理为自己的奋斗目标外,还以在全世界发掘和培养数学天才为自己的使命。

  由于陶哲轩的突出表现,学校安排他拜访了埃尔德什。通过审阅陶哲轩所写的数学论文,埃尔德什对眼前的数学小天才给予了肯定。此时埃尔德什还不知道,多年后陶哲轩将会给他多大的惊喜。

  11岁、12岁陶哲轩接连参加了第27届和28国际数学奥林匹克竞赛,分别获得银牌和铜牌,成为迄今为止最年轻的金牌获得者。

  此时陶哲轩还在上中学,但却有一些教授对他展开学业能力评估,最后得出陶哲轩完全具备在12岁时完成大学学业的能力,刷新澳大利亚大学毕业生最早年龄的记录。陶象国夫妇认为加速儿子的成长不是明智之选,放弃了这个建议,选择延缓陶哲轩的学业进程。

  03天才的自我反省

  1989年,14岁的陶哲轩进入弗林德斯大学。此前他一直在这所大学里学习物理和数学,所以对大学的课程已经有了初步认识,他仅用两年就完成四年的本科课程。

  更令人难以置信的是,他后来用一年的时间就获得了弗林德斯大学大学的硕士学位,而后在埃尔德什的推荐下来到美国普林斯顿大学跟随艾利亚斯·施泰因学习。21岁的时候陶哲轩就成功获得普林斯顿大学的博士学位,成为该校最年轻的博士生。

  陶哲轩用如此短的时间就完成了从大学到博士阶段的学习,正当外界以为他的学习顺风顺水的时候,2020年陶哲轩在《美国数学学会通告》上讲述了他不为人知的学习经历,发人深省。

  原来陶哲轩从小一直是自学的方式,没有形成系统的学习方式,而且他一般会将大部分精力投入到喜欢的科目,因此偏科是他一直存在的问题。在小学乃在中学阶段,这样的学习方式十分适合他,他也能总是保持着优异的成绩。

  进入大学,科目骤增,甚至有许多他不喜欢的课程,对此他选择旷掉不喜欢的课程,这样直接导致他本科出现了两门挂科的情况。

  其中一门是FORTRAN编程,七岁的时候他就出版了一本关于Basic程序的书,后来他也学会了BASIC语言编程,所以放弃学习FORTRAN课程,也正是因为这样任性的举动让他没有通过最后的结课测试。

  另一门是量子力学,考试前老师曾提及这门课的考试重点,甚至告诉学生应该怎样进行准备。陶哲轩上课不喜欢听讲,更不喜欢记笔记,所以完全没听到老师划的重点。到了考试的时候,他发现大多数试题尽管很简单,但他却一点印象都没有,所以这门课他也挂科了。

  1992年,17岁的陶哲轩进入普林斯顿大学读博。与本科阶段不同,陶哲轩不用完成大量的作业和频繁地参加考试,只需通过第二年的答辩考核即可。

  大部分博士生非常重视答辩考核,早早就开始准备,有的甚至向以前的学长借鉴经验。陶哲轩却是个例外,他依旧我行我素,甚至将大部分时间花在网络娱乐上面,有时候还会通宵打游戏。

  到了答辩前两周左右,陶哲轩终于开始准备答辩内容,而其他同学已经花费了几个月时间做准备,尽管如此他还是对此次答辩充满了信心。

  答辩考核开始后,前半段他十分轻松地回答出了考官提出的问题,随着考核进行,考核内容逐渐触及了他的知识盲区,他只能模棱两可地描述,却始终回答不出考官期待的答案。幸好后面问题转到了解析数论上,而这刚好是他提前准备过的,最后他侥幸通过了考核。

  这次考核是陶哲轩在数学上有史以来最差的成绩,考核过后他痛定思痛,开始自我反思。

  陶哲轩减少了玩游戏的时间,改变学习方式,积极主动地与导师同学讨论问题,在老师们心中留下好印象。这次考核被他定义为他数学生涯的转折点,正是这次几近失败的考核让他能正确地审视自己,以更加严谨、认真的态度进行数学研究。

  所以天才并不全是依靠天赋,而是通过不断地自我反省,自我改变,再加上辛勤的汗水磨砺出来的。

  04大奖包裹的人生

  陶哲轩博士毕业后留在了普林斯顿大学,一边进行数学研究,一边给学生们上课。1999年,年仅24岁的陶哲轩收到了美国顶尖大学加利福尼亚大学洛杉矶分校正教授的聘书,成为该校最年轻的教授之一。

  如此殊荣说明陶哲轩的数学研究能力已经得到认可,可惜他此时还没有著名的奖项为他正名。

  2006年8月22日,第25届国际数学家大会召开,此次大会将会颁发被誉为数学界的诺贝尔奖的菲尔兹奖,许多人都好奇谁会获此殊荣呢。在数学上造诣颇深的陶哲轩也应邀参与,许多人都在期待这位曾经的天才少年能给他们带来什么惊喜。

  到了颁奖环节,大会一共公布了四位数学家获得菲尔兹奖,而陶哲轩的名字赫然在列。陶哲轩因为对偏微分方程、组合数学、谐波分析和堆垒数论的贡献,

  西班牙国王卡洛斯一世亲自为他颁奖。

  此次获奖的其他三位数学家年龄都在四十多岁,比陶哲轩大了十多岁,可以看出陶哲轩已经远远超越同龄人。

  此后在2007年和2008年,陶哲轩分别获得麦克阿瑟天才奖和艾伦·沃特曼奖。他在应用数学领域提出了信息获取指导理论,该理论引起了信息论、医学成像、地质勘测等多个领域的关注,被美国《技术评论》杂志评为2007年度“十大突破性技术”。

  2009年12月,第二届“丘成桐中学数学竞赛”开赛,陶哲轩受到丘成桐邀请参与该奖项的评审工作。值得一提的是,丘成桐曾也获得过菲尔兹奖,华裔中仅他与陶哲轩获得该奖项,此次机会成功让两位著名华裔数学家聚首。

  2015年9月17日,陶哲轩发布了一个重大消息,引起了数学界的轰动。他宣布证明了保罗·埃尔德什于1932年提出的埃尔德什差异问题存在,此前这个难题已经困扰了数学界80多年。可能埃尔德什也想不到,曾经那个十岁的小男孩居然证明了自己当年提出的猜想吧。

  尽管陶哲轩天才至此,但他并不是高高在上的人。2022年1月28日,美国一家在线教育平台发布视频,宣布陶哲轩在该平台开设线上数学思维课。

  课程中陶哲轩将复杂的数学与日常生活联系起来,以数学的方法来解决日常问题,如在电脑游戏中升级或者准时赶上飞机等。陶哲轩讲解得非常诙谐生动,让人感受亲切的同时,也激发听众对数学的热情。

  时至今日,陶哲轩的研究已经横跨多个领域,包括调和分析、非线性偏微分方程和组合论等,为数学的进步做出了突出贡献。虽然他从小就被冠以天才的头衔,但从未表现出被人追捧的自我优越感,而是醉心于数学研究。

  如今47岁的陶哲轩和韩裔妻子一同生活在美国,他的未来还有无限可能,期待再次听到这位数学巨匠突破难题的好消息。

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