高中成绩一般,22岁却成为最年轻教授!揭秘数学天才刘路

曾几何时,他是奥数班的掉队生,那个同学眼中讲话满口机械味的理科「怪人」,学习成绩一般般,他的人生几乎没有任何值得骄傲的时刻,不过是个普普通通形同路人的小孩。

一切的改变都只因为两个字:「专注」。

“我认为最好的学习方法是兴趣,只要有兴趣,就能迎难而上。不要太注重分数和结果。”刘路说,高中时他常会因为做出别人没有做出的题,或因为解题方法比较新颖受表扬,就会觉得很开心,这是数学带来的乐趣。

高中成绩一般,22岁却成为最年轻教授!揭秘数学天才刘路

“刘嘉忆”是刘路向国外杂志投稿时用的名字。1989年生,祖籍大连,父亲在国有企业后勤部门工作,母亲是一家企业的工程师,良好的家庭环境培养了他对理工科尤其是数学的热爱。

自认为“父母并没有给予他数学方面的遗传基因和教育,自己上小学时也没有对数学表现出特别的爱好。”“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。”,“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。”数论就是指研究整数性质的一门理论。刘嘉忆说,当时,对其他同学来说,看初等数论中的整除理论、同余理论、连分数理论像是在看“天书”,而他却学得津津有味。

刘路自小就爱好数学、物理等自然学科。在大连格致中学读初中时,刘路读完了《古今数学思想集》的前两册,这套书一共4册,全面论述了数学思想的历史来源。

2005年,刘路从大连格致中学毕业后,进入大连育明高中学习,在育明高中,刘路的名字常常在班级成绩单的两端出现,好的时候能排名班级十几名,差的时候倒数七八名。刘路的数学成绩并不是很突出,文科比较薄弱。"老实讲,我从来没想过,自己能取得这么大的成就。 "不善言辞的刘路说,数学对他而言,是一种兴趣,他对爱好的追求甚至有些偏执。曾任刘路高中班主任的田巨坤说,刘路读高二时,曾经在课堂上偷看一本厚厚的书。当时,田巨坤还以为刘路在看小说。可走近一看,刘路竟然在自学大学高等数学教材。此时,刘路才承认,已经自学完成了所有高中数学课程。

2008年,在他的高考志愿表上,从一本到三本,他全部只填写了数学专业,因为对他来说,将兴趣进行到底,学习自己最喜欢的专业,才是最幸福的。父母对他的考试成绩从没有过多要求,因此他从未因成绩受到惩罚或获得奖励。这种家庭教育方式,恰好培养了他淡然处之的性格。

高中成绩一般,22岁却成为最年轻教授!揭秘数学天才刘路

2008年,刘嘉忆以优异的成绩考上中南大学数学科学与计算技术学院。按说,有了扎实的数学基础,刘嘉忆应该在同学面前崭露头角,但每次数学考试,他的成绩并不拔尖。在学校里,他每天进出入图书馆,每日在寝室阅读从图书馆借的全英文数学书籍,一直读到深夜。同学问他题目,发现他的思路与他人不一样,还会用更简单的方法来计算或解释。

大二,刘路开始研究数理逻辑。数理逻辑是数学基础的一个不可缺少的组成部分。相对其他数学课程,他对此表现出特别的偏爱。他的任课老师也看出了他的不一般,给予他许多指导和鼓励。何伟教授在组合学课程中提及拉姆齐二染色定理——这正是刘嘉忆几个月来冥想苦思的问题。从此,他更坚定了攻克这个难题的信心。

2010年8月,酷爱数理逻辑的刘嘉忆在自学反推数学的时候,第一次接触到这个问题,并在阅读大量文献时发现,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。这是由英国数理逻辑学家西塔潘于上个世纪90年代提出的一个猜想,10多年来许多著名研究者一直努力都没有解决。

同年10月的一天,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,连夜将这一证明写出来,投给了数理逻辑国际权威杂志《符号逻辑杂志》。

一个月后,刘路收到汉斯杰弗德发来的E-mail:"我是过去众多研究该问题而无果者之一,看到这一问题最终解决感到非常高兴,特别是你的证明如此漂亮,请接受我对你的研究成果的祝贺! "芝加哥大学博士达米尔·扎法洛夫认为:"这是一个重要的结果,促进了反推数学和计算性理论方面的研究。 "

2010年,中南大学宣布刘路证明了英国数理逻辑学者西塔潘(英语:David Seetapun)提出的西塔潘猜想。其论文名为"RT_2^2 does not imply WKL_0",发表在《符号逻辑杂志》(Journal of Symbolic Logic)2012年第二期609-602页。“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。”

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,还是大三学生的刘嘉忆应邀参加了这次会议,报告了他对目前反推数学中的拉姆齐二染色定理的证明论强度的研究。刘嘉忆的报告给这一悬而未决的公开问题一个肯定的回答,彻底解决了西塔潘的猜想。

高中成绩一般,22岁却成为最年轻教授!揭秘数学天才刘路

2011年7月,中南大学博士生导师侯振挺教授了解刘嘉忆的情况后,千方百计为他创造条件,鼓励他参加有代表性的学术会议,并收他为徒,共同探讨学术问题。

中国科学院院士李邦河、丁夏畦、林群得知刘嘉忆的成就后,分别向教育部有关部门负责同志写信推荐。在信中他们说,刘嘉忆同学在大三的时候就已经独立解决了重要的数学难题,可见他是难得一见的杰出数学人才。

2011年9月16日,美国芝加哥大学数理逻辑学术会议邀请12位专家、学者作学术报告,刘嘉忆作为亚洲高校唯一一位代表在会上作了40分钟报告。

2012年,为了让刘嘉忆尽快进入该领域的学习和研究工作,中南大学决定立即录取为硕、博连读的研究生或直接攻读博士学位。

2012年3月20日,中南大学校长张尧学宣布破格聘任攻克国际数学难题的在读学生刘路为中南大学正教授级研究员。根据校方规定,刘路获得100万元的奖励,其中50万元用于改善科研条件,50万元用于改善生活条件,并由学校推荐其参加国家“青年千人计划”的评选。

高中成绩一般,22岁却成为最年轻教授!揭秘数学天才刘路

2014年其论文《避免计算——闭集上的所有成员》最近在国际数学权威杂志《美国数学学会会刊》发表。 主要将原来用于解决"西塔潘猜想"的方法进行推广并应用到其他问题中,其间,根据审稿人的意见进行了两次大的修改,去年年底被《美国数学学会会刊》接受。《美国数学学会会刊》杂志评审认为:作者在前一篇论文中,证明了RT2不蕴含WKL0,从而解决反推数学中最悬而未决的问题之一。这篇论文是前一篇论文的续接,作者改进了前一篇论文中的技术,并将结论从不蕴含WKL0推广到更弱的系统WWKL0,同时给出了涉及反推数学和算法随机性理论的一些结果的新的证明,不仅仅是提供一个巧妙的证明而是发明了一个全新的技术,更深入地阐述了这个技术的基本原理和它的应用,该技术完全能够给数个领域带来更多的结果,广泛引起了数理逻辑数个领域的专家们的兴趣,是计算理论和相关领域近年来最重要的贡献之一。

高中成绩一般,22岁却成为最年轻教授!揭秘数学天才刘路

刘路不墨守成规,但凡喜欢做的事,都会坚持。 "我对科学的热爱是天然的,几乎没有任何功利心。我跟着自己的感觉走,并没有过多地考虑前途、命运和后果。对于我来说,学习数学就是一种玩。 "刘路说,在大学校园,也面对各种压力,比如升学的压力,就业的压力,他觉得自己比较好的一点就是对这些都看得比较淡,"我一直以来都只做我喜欢做的事情,我喜欢数学,所以我觉得自己能够静下心来做些研究。 "

刘嘉忆坦言,除了数学,还喜欢物理,但他权衡了一下,物理需要做大量的试验,需要成本,对一个学生来说还没那么多资金。他还喜欢心理学,他曾设计了一组关于认知的心理实验,然而他更热衷于数理逻辑。他说这些等到他40岁以后再来做,40岁以前要攻数学。

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