21歲攻克世界難題,22歲破格成為中南大學最年輕教授,卻自稱是普通的數學愛好者

2021-03-05 超級數學建模

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最近有人向超模君請教怎麼樣才能成為一個學霸？還是深藏不露的那種？

正所謂：「獨樂樂不如眾樂樂」，超模君就跟大家分享一下作為一個不顯山不露水的學霸是怎麼樣的！

首先先給大家介紹一下我們今天的主人公——劉路。

劉路（右）

出生於普通知識分子家庭的他，從小對數學沒有產生特別的興趣，父母也從未特意培養過他在這方面的興趣。

直到初中，劉路偶然接觸到美國數學史家M·克萊因的著作《古今數學思想》，

本書論述了從古代一直到20世紀頭幾十年中的重大數學創造和發展，目的是介紹中心思想，特別著重於那些在數學歷史的主要時期中逐漸冒出來並成為最突出的、並且對於促進和形成爾後的數學活動有影響的主流工作。

正是這套書籍，讓劉路對於數學、物理等自然科學開始產生了興趣，並與數學結下不解之緣。

上初三時，他已讀完了《古今數學思想》的前兩冊，了解了美索不達米亞、埃及、古典希臘數學的產生，以及坐標幾何、科學的數學化、微積分的創立、17世紀的數學、18世紀的微積分、無窮級數等內容。

對於一個初中生而言，這無疑是「天書」。然而，劉路能讀懂且為之入迷。

高中階段，劉路的數學才華開始逐步顯現。也是這個時候，他越發迷上了思考問題，開始思考「科學方法論」。

劉路的數學思路敏捷而獨特，解題步驟和思考方式常常出人意料。

高一時，他開始嘗試閱讀全英文的數學書籍，因為總是做出別人沒有做出的題，或因為解題方法比較新穎受表揚，讓他覺得很開心，這是數學帶給他的樂趣。

高考結束，父母希望劉路報考自動化控制之類容易就業的專業，但劉路執意不聽。

「我熱愛數學，並且當時就打算之後要從事數學相關研究工作。我要將興趣進行到底，學我最喜歡的專業，這才是最幸福的。」

於是，在劉路的高考志願表上，從一本到三本，他都只填寫了數學專業的志願。最終，被中南大學數學與統計學院錄取。

上了大學，劉路更是經常去圖書館，閱讀各種數學專著，每次離開圖書館，書包裡都裝著一大堆英文書。他也常常會為了一個數學問題喝咖啡熬夜。

據室友劉洋說，他跟寢室的同學溝通較少，要麼看書，要麼上英文網站、下載英文資料，很少玩遊戲。「如果不在圖書館，那劉路一定是在去圖書館的路上」，室友如此打趣他。

似乎這真是個「學術男」、「書呆子」。殊不知，劉路還是個運動健將。在學院運動會上，他還一人包攬了400米和1000米兩塊金牌，使人們對這個少言寡語、靜若處子的男生吃驚不已。

當然，更令人驚訝的事情還在後面.

2010年8月，酷愛數理邏輯的劉路在自學反推數學的時候第一次接觸到了可以說是改變了他一生的數學題——「西塔潘猜想」。

「西塔潘猜想」又稱「拉姆齊二染色定理」，是由英國數理邏輯學家西塔潘於上個世紀90年代提出的一個猜想。

「西塔潘猜想」

在組合數學上，拉姆齊（Ramsey）定理是要解決以下的問題：要找這樣一個最小的數n，使得n個人中必定有k個人相識或l個人互不相識。

通過平時大量的文獻閱讀，劉路發現海內外不少學者都在進行反推數學中的 「西塔潘猜想」的證明論強度的研究，均未果。於是，憑藉著一股執著勁兒，劉路對這個問題產生了濃厚的興趣。

2010年10月的一天，他突然想到用之前想到的一個方法，只要稍作修改便可以證明這一結論，連夜將證明過程寫出，並以「劉嘉憶」的筆名投給了數理邏輯國際權威雜誌《符號邏輯雜誌》。

不久之後，劉路收到該雜誌主編、芝加哥大學數學系鄧尼斯·漢斯傑弗德（Denis Hirschfeldt）教授的回信，他在信中對劉路給予了高度稱讚，「我是過去眾多研究該問題而無果者之一，你給出了如此漂亮的證明，請接受我對你令人讚嘆的驚奇的成果的祝賀!」


其實，命運之神是在青睞這個有準備的小男生，這個從初中開始就對數學表現出濃厚興趣並孜孜以求進行探索的數學奇才，因為這麼多年的積澱，最終在破解國際數學難題時為自己的研究能力給出了最好的證明。

2011年7月初，著名數學家、中南大學博士生導師侯振挺教授在一次專程拜訪南京大學數學系博士生導師、數理邏輯專家丁德成教授時，丁德成興奮地告訴侯振挺：「你們中南大學出了個好學生，他叫劉嘉憶！」隨後介紹了該學生在數理邏輯領域的研究成果。侯振挺教授聽罷，才知道中南大學本科生中出了個「數學奇才」。立即撥通了數學院主管學生的副書記陳海波教授的電話，然而查遍了數學院所有的學生檔案，也找不到「劉嘉憶」這個人。

難道這個同學不是中南大學的嗎？無奈之下，侯教授只有根據劉嘉憶的電子郵箱地址發出了一封郵件，很快就收到了回信。故事到這裡也就水落石出了，原來劉嘉憶真名叫劉路，是中南大學2008級應用數學專業學生，「劉嘉憶」是他向國外雜誌投稿時用的名字。

不久後，侯振挺教授更是向中國科學院李邦河、丁夏畦和林群三位院士介紹了劉路的情況，三位院士認為：雖然跟哥德巴赫猜想相比，西塔潘猜想分量並不突出，但一名本科生能破解國際數學猜想，實屬不易。他們致信教育部，建議破格錄取劉路為研究生。不僅如此，劉路還獲得了中南大學100萬重獎，破格聘任為教授級研究員，由學校推薦參加國家「青年千人計劃」評選。學校還專門給他安排了一間辦公室。從今以後，劉路可以跟其他正教授一樣，每月領取工資，從事研究工作。受邀赴美國威斯康星大學出席國際學術會議，並帶去「西塔潘猜想」研究的最新成果；
獲「2012影響世界華人盛典」希望之星獎提名，受邀參加在北京大學百周年紀念禮堂舉行的頒獎大會，在湖南，只有袁隆平院士在「2007影響世界華人盛典」中獲終身成就獎；收到芝加哥大學、加州大學伯克利分校等一流大學的出國留學邀請，獲加州大學伯克利分校的全額獎學金.劉路坦言，這一切的確得益於他破解了「西塔潘猜想」，但他「只是比別人幸運一點，能夠在比較寬鬆的學習環境中，完成自己初步的理想罷了。」2016「走進中南」本科招生系列訪談視頻中，當主持人問及到劉路是否從小就具有這種不一樣的思維模式還是有什麼好的學習方法時，他表示：我並沒有不一樣的思維模式，只是出於對數學的愛好，在數學方面有悟性，並沒有那麼誇張。而當主持人問及到當代大學生在學習方法以及思維模式上有什麼需要完善的，劉路認為應該學以致用，不應該是紙上談兵。「我愛數學，渴望成為大數學家，我也希望自己能成為在多個領域有所建樹的大學者。在我內心中，一直有一種渴望超越別人，渴望證明自己的動力。這個『別人』有時是我身邊的人，有時是歷史上的偉人。正是這種『野心』，讓我不甘心放棄任何一個難題；也正是這種『野心』，讓我在面對成功和榮譽時能淡然處之。」劉路絲毫不掩飾對自己鍾情的數學的熱愛，和對取得該領域建樹的"野心"。「如果要給後進的學弟學妹一個學習的方法的話，我只有一個想法，就是看淡分數，重在興趣。」

劉路還曾坦言，除了數學，還喜歡物理，但他權衡了一下，物理需要做大量的試驗，需要成本，對一個學生來說還沒那麼多資金。他還喜歡心理學，他曾設計了一組關於認知的心理實驗，然而他更熱衷於數理邏輯。他說這些等到他40歲以後再來做，40歲以前要專注於數學。用他的話來說就是：「我一直以來都只做我喜歡做的事情。我喜歡數學，所以我覺得自己能夠靜下心來做些研究。」

在2600年的數學史長河裡，有一群像劉路一樣的追夢人，而數學，就是他們共同的夢。

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作者簡介：超模君，數學教育與生活自媒體博主，新晉理工科奶爸。出版過《芥子須彌 · 大科學家的小故事》；《數學之旅·閃耀人類的54個數學家》。後續數學文化創意多多，歡迎關注認識！

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