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从北大迈向世界数学之巅 王虹邓煜斩获菲尔兹奖

来源:今日观察者 科技

从北大迈向世界数学之巅 王虹邓煜斩获菲尔兹奖

7月23日晚间,中国籍数学家王虹、邓煜同时摘得菲尔兹奖。这是该奖项自设立以来,首次由中国籍数学家捧杯。在此之前,仅有丘成桐(1982年)和陶哲轩(2006年)两位华裔学者获此殊荣。

两人获奖并非偶然。早在2025年第十届世界华人数学家大会上,王虹、邓煜与北京大学北京国际数学研究中心教授袁新意共同斩获ICCM数学奖金奖。这一奖项被视为华人数学领域的最高荣誉,素有“华人菲尔兹奖”之称。

**攻克世纪难题**

王虹与邓煜能敲开本届菲尔兹奖的大门,源于各自在关键领域取得的里程碑式突破。

挂谷猜想(Kakeya Conjecture),亦称挂谷集合猜想,核心命题是:“n维欧氏空间中,任何包含每个方向的一条单位线段的集合,其豪斯多夫维数和闵可夫斯基维数均为n”。长期以来,它是几何测度论的核心问题之一,与调和分析中的几个关键难点紧密相连。

2025年2月24日,王虹与扎尔发表论文《Volume estimates for unions of convex sets, and the Kakeya set conjecture in three dimensions》,证实三维挂谷集合的豪斯多夫维数(Hausdorff)和闵可夫斯基维数(Minkowski)皆为3,从而终结了这一困扰学界逾百年的猜想。

此外,王虹还与古思(Larry Guth)、伊奥塞维奇(Alex Iosevich)、欧雨濛等合作,在二维福尔克纳(Falconer)距离问题上取得重大进展,并与任开元合作彻底解决了弗斯滕伯格(Furstenberg)集合猜想。

回溯至1900年巴黎国际数学家大会,大卫·希尔伯特(David Hilbert)提出了载入史册的23个问题。其中第六题颇具特殊性——它要求对物理学进行公理化,并为从微观规律过渡到宏观方程建立严格的数学基础。该问题可拆解为两步:由牛顿方程推导玻尔兹曼方程,再由后者推导流体力学方程。第二步已基本阐明,但第一步长期停滞:如何从时间可逆的牛顿力学系统,推演出时间不可逆的热力学系统?

邓煜与合作者哈尼(Zaher Hani)、马骁共同完成了长时间尺度下硬球粒子系统到玻尔兹曼方程的严格推导,建立起从牛顿硬球动力学到玻尔兹曼方程再到纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokes equations)的完整链条,在希尔伯特第六问题(Hilbert’s sixth problem)上迈出关键一步。

**从地空到数院,王虹:做研究要跟随兴趣与直觉**

王虹1991年生于广西桂林。2007年,十六岁的她考入北京大学地球与空间科学学院。出于对数学的热爱,2008年她转专业进入数学科学学院,并于2011年获得北大数学学士学位。

王虹(右三)获得菲尔兹奖。图/北京大学官方微信公众号

在2025年第十届世界华人数学家大会上,王虹回顾证明三维挂谷猜想的历程。她表示,起初与合作伙伴只是希望严谨论证陶哲轩关于该猜想的一些想法。随着研究深入、工具成熟,一系列相关问题迎刃而解,整体框架愈发清晰。学者们不敢轻忽,开展了更为缜密的求证,并在漫长过程中逐渐接受即将真正证明这一猜想的事实。对她而言,期间并无特别兴奋的时刻,这是一个漫长而平静的过程。

今年4月18日,“科学界的奥斯卡”科学突破奖名单公布,王虹因“在调和分析、偏微分方程及几何测度论方面的贡献,包括局部平滑猜想、Furstenberg集猜想与Kakeya猜想的研究”荣获数学新视野奖。

2023年,正值北大数学110周年,王虹回到母校。在接受北京国际数学研究中心专访时,她坦言做研究也会遇瓶颈、有迷茫期。在法国求学时,她曾半年未碰数学,转而学习建筑,但最终回归数学。“我也不太清楚支持我继续回来做数学的原因是什么,就可能那个时候意识到对我来说数学好像还没有建筑那么难学。因为那个时候意识到自己在数学上接受的训练还是挺多的,尤其是在北大接受很多训练,但北大厉害的同学太多了让我忘记了这一点。”

王虹认为,学数学不必太逼自己,不想学就休息够了再学,因为它不是靠死磕就能掌握的学科。“我以前念本科的时候以为逼一逼自己就好,但后来发现其实也没有什么用。可能也不能太不开心的去学,就总要休息够了,然后再去学;然后也不能说依赖于灵感,感觉基本的学习时间还是要保障的。”

生活中,王虹热爱运动,即便疲惫也坚持每周抽出几小时锻炼。“我自己的经验是有的时候虽然学习已经很累了,运动可能会让人更累,但两个结合在一起还是对学习有帮助的。一般身边有什么样的条件就参加什么运动,我不是全能型选手,但是都热爱。以前在北大的时候打乒乓球,后来去了法国,学校里没有乒乓球于是就击剑,然后疫情期间没有乒乓球又没有击剑,我就上跆拳道网课。”

**发文章求质不求量,邓煜享受思考、探索和研究的过程**

相比王虹,邓煜更早展现出对数学的“直觉”。据媒体报道,少年时期,他曾为解一道数学难题钻研整整一下午,那种攻克难题的兴奋感至今难忘,这也成为他日后深耕数学的重要底色。

邓煜(右三)获得菲尔兹奖。图/北京大学官方微信公众号

2006年,邓煜获国际数学奥林匹克金牌;2007年保送北大数院;2009年后转入麻省理工学院,2010年获Putnam大学生数学竞赛最高奖Putnam Fellow;2011年进入普林斯顿大学数学系,同年获麻省理工学院数学学士学位;2015年获普林斯顿大学博士学位……他的求学之路一路顺畅。

2021年,邓煜获斯隆研究奖;2024年加入芝加哥大学并获ICBS数学前沿科学奖。2025年,他与Zaher Hani、马骁合作发表论文《希尔伯特第六问题:通过玻尔兹曼动力学理论推导流体方程》,运用累积量解析法与切割算法解决狭义希尔伯特第六问题。据悉,这是首次以数学严格方式推导出从微观粒子系统到宏观玻尔兹曼方程的完整逻辑链条,由此他在数学界声名鹊起。

7月24日晚,北京国际数学研究中心BICMR发布对邓煜的专访。邓煜分享了目前的研究内容、感兴趣的方向、成长故事、科研方法及学生培养等话题。

邓煜提到,北大的学习为他打下扎实基础,普林斯顿的经历也令他印象深刻。谈及学术产出,他表示对文章要求较高,故论文数量较少。“对我来说,一篇文章值得写出来的标准可能是,它必须包含一个能够真正说服自己的新东西。这个新东西不一定意味着解决了一个特别重大的问题,但作者应当清楚文章的关键点在哪里。”

对于学术上进展缓慢的“卡壳状态”,邓煜认为关键是让自己始终处于“还有一点希望”的状态。哪怕项目最终未成,只要还有值得尝试的方向或想验证的念头,就容易维持前进动力。科研并非次次成功,保持这种念想,本身就是度过停滞期的方法。

针对学生可能产生的迷茫焦虑,邓煜表示,与他人比较难以避免,但应尽量专注当下之事。在他看来,任何阶段身边出现更强的人都是大概率事件。现在比你强的人,将来未必一直领先;反超别人也不应成为目标。更重要的是将注意力放回自身成长,认真完成认可之事,让自己对投入的时间和做出的工作感到满意。

日常中,邓煜通过徒步等户外活动放松身心,闲暇时看漫画、电影,也关注足球赛事。

对于希望从事基础数学研究的学弟学妹,邓煜最想说的是:“做自己喜欢的事情。别人是否认可你、成绩和结果最终会怎样,这些事情并不完全由自己控制。但只要你所做的是真正喜欢的事情,能够享受思考、探索和研究的过程,那么这种享受本身就是一种回报。至于之后是否还会得到其他回报,可以顺其自然。”

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**菲尔兹奖被称为“数学界的诺贝尔奖”**

菲尔兹奖是世界著名数学大奖,在国际数学家大会(International Congress of Mathematicians,ICM)上公布,被誉为“数学界的诺贝尔奖”。该奖项于1932年第9届国际数学家大会时设立,1936年首次颁奖。每四年颁发一次,每次获奖者不超过4人。

菲尔兹奖奖章。图/北京大学官方微信公众号

菲尔兹奖专门奖励40岁以下年轻数学家的杰出成就,以纪念加拿大数学家约翰·菲尔兹命名。

菲尔兹于1924年主持第7届国际数学家大会时,曾设想利用大会结余经费设立基金,鼓励青年数学家。1932年他去世前又捐赠部分财产,加上第7届大会结余作为基金,设立一项“不署国名、团体名和个人名的”奖金。1932年第9届国际数学家大会正式决定设立菲尔兹奖,获奖者经由国际数学家联合会执委会选定的8人评委会评选,在国际数学家大会上颁奖。

1982年,华裔数学家丘成桐荣获菲尔兹奖,成为首位获此荣誉的华人。此后,2006年,在第二十五届国际数学家大会上,年仅31岁的华裔数学家陶哲轩(Terence Tao)获得菲尔兹奖。

2026年,第二十一届菲尔兹奖得主名单公布,北京大学2007级本科校友王虹、邓煜双双获奖,这是中国籍数学家首次获得菲尔兹奖,且在同一届获得两枚奖章。

除菲尔兹奖外,国际数学家大会上还有一个悠久的学术传统即学术报告。大会学术报告主要分为1小时和45分钟两种,其中1小时报告人,每届仅21位。一项研究,可为全世界顶尖学者讲述45分钟至1小时。这项研究的意义和报告人的学术水平,不言而喻。2002年,第二十四届国际数学家大会在中国北京举办,中国科学院院士、北京国际数学研究中心创始主任田刚曾受邀做1小时报告。

新京报记者 杨菲菲

编辑 缪晨霞

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