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張首吾傳

1962出生於安徽和縣,1983畢業於中山大學數學系,191獲中國科學院數學碩士學位後赴美留學,1996任哥倫比亞大學教授。同年,他證明了世界性難題博戈莫洛夫。1997年,Gross-Chakia公式在世界上首次在全實域推廣。1998受邀在德國柏林舉行的世界數學家大會上做了45分鐘的演講,並於同年獲得了獎勵全球傑出華人數學家的晨星數學金獎。目前正在努力證明ABC猜想。

1962,張守武,安徽省歙縣西埠鎮五星大畈村人。他是家裏的第三個孩子,有兩個姐妹和壹個兄弟。他的家庭生活非常貧困。除了種地,他的父母還以打魚養鴨為生。他小時候很喜歡音樂,體質特別差。他的父母給他買了壹把二胡,希望他有壹天能加入生產隊的宣傳隊,不用幹農活。但他終究沒有學過二胡。

“小學壹、二年級的時候,我就知道自己能比別人算東西算得快。”他說:“我父親很聰明。雖然沒讀過什麽書,但他每天釣魚回來後,經常跟我說這條魚多少錢壹斤。我用我的筆做數學。以他的經驗,我們的成績只差幾分錢,所以那時候,我對數學很好奇。”張守武7歲的時候,在村裏的小學報了名,但是過了兩天就回家了。因為他媽說他妹妹和表妹沒人管,他在家呆了壹年,帶著妹妹和弟弟。第二年發現家裏沒人放鴨子,就報名後回家放鴨子。快考試的時候,我媽讓他去考。他說:“不學習怎麽考?”張首吾和9歲的哥哥上同壹所學校,哥哥教他。結果他“勉強及格”,這讓他對自學更感興趣了。小學四年級時,他想成為壹名數學家,但當時老師不喜歡他,因為他總是“缺課或遲到”。

1976年,張守武考上了十裏初中,對數學的興趣更加濃厚。但他大部分時間都在田裏趕鴨子,哥哥從文革前的初中借來幾何和代數讓他學。不到壹年的時間,張守武就把這兩本書學完了,並且能夠熟練地掌握和運用其中的知識。初二的時候,他開始鉆研高中數學。物理老師覺得他在數學方面很有天賦,就給他介紹了關於高中數學的教材和理論書籍。

直到初中三年級,他才比較正式的去上學,因為那個時候,他開始參加中考,也就是說他上初中的時候就要通過考試,不像他哥哥是被推薦去上學的。當時村裏有100多人參加考試,有5人考上了全縣最好的高中——和縣壹中。他是其中之壹。雖然他是最後壹個,但這“當然是好事”。

張守武高中開始正式學習,但是他覺得正式學習壹點意思都沒有。“以前學的都是錯過的,高中以後為了高考才學的。”他說:“高中的時候,語文英語什麽的都要補。”我現在發現,當時編的東西都已經忘記了,記得的是在山脊上看到的。"

高壹的時候,他迷上了數學。他哥哥托人從合肥工業大學給他帶了壹些高等數學,他開始自學高等數學。壹次數學競賽,別人用技巧答題,他卻用自學的微積分。老師發現答案都是對的,但是不知道怎麽改卷子,只好讓他自己改。老師對他說:“妳大概不用上數學課了。”高中的時候,張首吾數學確實很好,但是高考失利了。

“因為我平時早飯吃的不多,高考的時候家裏人叫我多吃點。結果那天吃多了,坐在考場上就犯困。當時數學滿分100,附加題20道。我很快做完前面的題,才發現有壹道題極其難,附加題很容易。三小時考試後1小時我出來了。他說:“這個價格太高了,20個點就沒了。我考了79分,因為官方分數不到80分,所以附加題的分數不能算。"

相反,他化學考得很好。“這是壹件有趣的事情。我對化學壹竅不通。我沒有做過實驗。我花了壹個星期背化學,卻考了96分。”他真的很喜歡數學,大學誌願填了數學系。這時他發現好大學的數學系希望不大,於是決定不上大學,想通過家裏的研究生自學考試。

張首吾的壹個叔叔得了癌癥。聽到這個消息後,他非常緊張。他騎著水牛走了兩公裏,來到了他家。他語重心長地勸他:“家裏五個孩子,妳是老三,還有兩個姐姐。如果不上學,如果明年考不上……”他答應上大學,我舅舅問他要什麽。他說要買數學手冊,就給了他。

1980,張守武拿著壹根扁擔,媽媽做的被子和被子裏的數學手冊,還有另壹個做皮匠的叔叔送的工具箱。用縣裏資助的22元路費,他從馬鞍山坐火車到廣州,報了中山大學化學系。這所大學讓他大吃壹驚。他說,“從農村到城市,這是我第壹次見火車,第壹次坐火車,第壹次逛大城市。我覺得大學很好。大家都覺得學校的飯菜很難吃,但我覺得學校的飯菜是最好的,比家裏的好吃多了。”

張守武因為化學成績好,被分配到化學系,老師也很喜歡他,但他壹心想學數學。這時,同宿舍的壹個同學也壹心壹意想學物理,於是兩人在宿舍耗了壹整天,最後想出壹個招數:大壹兩三個月體檢時,壹個假裝鼻炎,壹個假裝色盲,讓他們學不了化學。

體檢時,護士給張守武看了色盲檢查圖集。從第壹頁到最後壹頁,他都說看不懂。護士生氣地說:“最後壹頁是黑白的,壹點顏色都沒有。妳不是色盲,是瞎了。”他只好向她求情,說自己真的不想學化學,只想學數學,就這樣成了“色盲”。

但張首吾高考數學成績只有79,數學系最低。他拿著論文,向當時的數學系教授說明了情況。"他們接受了我,所以我轉到了數學系."在數學系,張首吾基本都是自學,主要是因為在化學系耽誤了半個學期,所以數學系老師給他壹個不成文的政策:只要考上了,就可以不上課,希望他能趕上。但是當他很快趕上來的時候,老師們忘了撤銷這個政策。結果他是數學系唯壹壹個所有課都不需要考勤的,只要考過就行。他說,“這其實給了我自學的時間。”

大學第壹年,張守武開始教老師。“這是特別好的運氣,因為我第壹次考高等代數的時候,試卷有兩部分,壹部分比較抽象,壹部分比較具體。其他學生可以提出具體的話題,但他們不能提出抽象的話題。只有我會做抽象題目,不會做具體題目。這時候老師覺得很奇怪,讓助教問我這是怎麽回事。我說,我以前沒學過線性代數,只自學過抽象代數。老師也想學抽象代數,但是不懂,就讓我跟他學抽象代數。他給了我壹本書,我學完之後給老師們做了報告。當時有兩個副教授在聽,於是我們兩個在大學第壹年就開始了討論課。這對我來說是壹件非常幸運的事情,因為在那個時候,沒有多少大學生有這樣的機會給老師講課,他們能夠自己學到東西,然後告訴教授。這種感覺非常不同,我很快就學會了。”

受陳景潤事跡的影響,張首吾對數論產生了興趣。上大學後,他發現用華和的方法很難進壹步推廣哥德巴赫猜想,決定把重點放在代數上,於是把大學的時間都花在學習代數上。

大二的時候,他的數學教授從外地聽到了“同調代數”這個概念,認為這是壹門很重要的知識,但是他自己又理解不了,就讓張壽學武後再報。於是,張守武從圖書館借了壹本同調代數的書,開始學習。但那是壹本英語書。他沒學過英語,只好壹邊拿著詞典,壹邊把單詞翻譯成口語,然後學習,然後做報告。“這時,下面坐著十幾個人,不僅有兩個數學系的老師,還有來中山大學培訓的老師。那兩年半的大部分時間都在學習抽象代數。”

張首吾的大學生活特別愉快,唯壹不好的是壹次數學考試不及格。原因是他提前參加了79級的常微分方程考試,他考了75分,所以他要求學校再給他壹次機會參加同年級同學的考試。為了讓班裏的學生取得好成績,他把最後壹次考試的試題和答案油印出來,讓大家學習。沒想到兩次考試都壹樣。結果全班同學都考了90多分。調查清楚情況後,老師很生氣,把他的卷子扣了59分。雖然補考考了100分,但是不及格的記錄還在,這讓他很緊張。考慮到對未來的影響。於是,他提前壹年完成了所有的課程。

談及大學生活,張首吾說:“我在大學很開心。壹直在輕松的環境下自學,和老師交流。在大學,我最大的收獲就是可以把學過的數學說出來,數學和語言是統壹的。”1982暑假期間,張守武準備報考中科院數學所的研究生。復習的時候,他不想反復做標準練習。“我不喜歡做技術類的東西,但是我喜歡做項目。我覺得把壹件事想兩三天而不是壹兩個小時,是很有意思的。”他決定讀美國史丹福大學數學家喬治·波利亞的兩本書:《分析中的問題和定理》第壹卷和第二卷。

在安徽農村,他在曬稻谷,讀保利亞的書。“這本書特別難讀。每壹個練習都像壹張小紙,要花很長時間來做。”他說:“我冬天考的。我真的很幸運。當時我考的是分析和代數的公考。幾乎所有的問題都在Paulia的書裏,還有壹個問題是錯的。我改正了,又解決了。我感到非常滿意。”

大學快畢業的時候,伊利諾伊大學的壹位數學教授來中山大學訪問。張首吾的老師想把他推薦給教授,教授說:“妳太小了,學不了代數,已經過時了。妳應該學習代數和幾何。”就這樣,張首吾知道自己以後要學代數和幾何。

1983對於張首吾來說尤為重要。第壹件事是他考上了中科院數學研究生院。第二件事是數學研究所的王元院士剛剛從國外回來,在數學研究所做了壹個報告,介紹了德國青年數學家格爾德·費爾汀斯對莫德爾猜想的證明。

“前輩說這個定理太美了,只用了30多頁就證明了,但除了序言,他壹個都看不懂。”這對張首吾來說是壹個很大的震動。他對王元說,“我想和妳壹起讀數論。我會讀這篇文章。如果我在三年內理解了這篇文章,妳就給我壹個學位。”王元說:“妳看,我看懂了就給妳碩士。”

但是這篇文章真的太難了。讀這篇文章的時候,張守武看了羅賓·哈特向的《標準代數幾何》,這本書是他花2.9元從原八壹中學附近的外文書店買的。三年過去了,他已經讀完了哈特森的書,但還是看不懂費爾汀斯的論文。畢業時,他“捏造”了壹篇論文。他清楚地記得:“答辯結束後,長輩說妳說的話我們壹個字都聽不懂,但考慮到妳每天8點前壹直在辦公室,很努力,這個碩士學位就給妳了,以後還得靠真才實學。”1985年,張首吾還在讀研究生的時候,哥大數學系的戈德菲爾德教授來數學研究所參觀,王元讓張首吾陪同。戈德菲爾德做報告的時候,張守武坐在前排,壹直幫他擦黑板。但陪他去故宮的時候,張首吾卻異常緊張,因為除了數學,他壹句日常英語都不會說,所以他帶了壹本英漢詞典。

在故宮買了票之後,“我又找到了我的運氣。故宮所有的說明都是英文的,我壹個字都不用說。我跟著他,然後開始討論數學,給他講faltings的論文。這時候我發現他根本不懂代數和幾何,卻對我做的事情很感興趣。我問他應該讀什麽,他說,妳應該讀壹本日本數學家Tomura Goro的書:《自同構函數的算術理論導論》。

戈德菲爾德回來後,張首吾終於在圖書館找到了這本書,但沒能看懂。這時,他開始申請出國。他最想去的地方是普林斯頓大學,因為費爾汀斯在那裏,但王元想讓他去哥大和戈德菲爾德。後來不知道什麽原因,他所有的哥倫比亞大學申請材料都丟了。壹天,戈德菲爾德寫信告訴他,他還沒有收到材料,並問他是否願意再次去哥倫比亞。他說:“是的。”

於是,戈德菲爾德親自找了壹張申請表來填,並找人寫了壹封推薦信。這時,王元碰巧在美國。他對戈德菲爾德說:“張首吾是中國最好的學生。”張首吾托福考了480分,當時滿分600,錄取線550。他不敢寄他的托福成績。過了壹段時間,他收到了哥倫比亞的錄取通知書。1986年9月,張首吾來到哥倫比亞大學。戈德菲爾德建議他學習自我約束的形式,並給他壹篇文章,讓他看完之後做壹個格羅斯-紮吉爾公式。他花了大約兩個月的時間才完成,他對戈德菲爾德說:“我做不到。我不會和妳壹起做的。妳推薦我去普林斯頓,用謊言做這件事。”戈德菲爾德說他可以不做,還為他寫了壹封去普林斯頓的推薦信。

為慎重起見,張首吾專程去普林斯頓見了福汀,福汀同意給他半個小時。他高興極了,把所有想說的英語都記下來,背下來。在會上,他對費爾汀斯說:“我非常欽佩妳。我讀過妳的文章,也讀過很多書。”半小時很快就到了。費爾汀斯站起來,壹言不發地離開了。張守武很驚訝:“他明明對我壹點興趣都沒有。但他畢竟給了我半個小時。”

當天晚上,張首吾去普林斯頓大學數學系系主任向五中家吃飯。向武忠告訴他,Goldfield在推薦信裏說:張首吾在哥大學習很好,基本不用去普林斯頓。他說,“我想可能因為這封信,我不能去普林斯頓了。”

張首吾沮喪地回到哥大,但還是想學習faltings的知識,也就是算術代數幾何,於是重新加入了壹位現代自控專家Jacquet。賈格爾從他的朋友倫格蘭(倫格蘭計劃的創始人)那裏給他出了壹個題目。他讀了很多東西,發現與之相關的算術、代數和幾何更有趣,就沒有開始做什麽。這時,賈格爾每兩周見他壹次,把他計算出來的東西交給他。“他已經數了40多頁,讓我數60多頁讓我畢業,可我還沒開始數。這樣下去,他會幫我數完。”於是他對賈格爾說:“我不能再和妳壹起讀書了,因為妳太善良了。”

1988年,法國數學教授斯皮羅訪問哥倫比亞大學半年。他是張首吾見過最搞笑的老師:“他壹兩年來壹次美國,我和他在壹起特別輕松。他的英語很差,我的也是。只是他從來沒說過我英語差。在課堂上,他壹手拿著香煙,壹手拿著粉筆。偶爾犯錯的時候,他就把粉筆放在嘴裏,叼著煙在黑板上寫字。他數學講的很簡單,但是思想特別深刻,但是沒有技巧。費爾汀斯看到他後受到了啟發,這證明了莫德爾的猜想。”

斯皮羅回到法國後,張首吾就沒有老師了。他寫信給斯皮羅:我能和妳壹起學習嗎?能給我壹個題目嗎?斯皮羅回信給他壹個題目,只有半頁。張守武努力了,還是做不到。但是因為他跟戈德菲爾德學了兩個月,跟賈格爾學了壹年,所以他寫出了壹個非常好的例子,有30多頁。之後去約翰·霍普金斯大學參加日美數學會議,在招待會上第二次遇到了faltings。“我告訴他我學了很多數學,問他有沒有問題,希望能引起他的註意。”。但faltings只回了壹句“不知道”就走了,這讓張首吾很尷尬。“他根本不在乎我”。

回到哥大後,張壽的武將什麽都寫了,拿了兩篇像樣的論文。這時,斯皮羅特別高興,為他申請了法國高級研究中心的博士後職位,盡管他還沒有獲得博士學位。

1989年6月,張首吾夫婦去了法國。“我們住的博士後公寓很好,外面花鳥魚蟲,裏面條件也不錯。當時我的文章寫好了,在法國龐加萊研究所做了人生中第壹次正式的學術報告。當時我在斯皮羅的問題上取得了壹些突破。”

在法國高級研究中心,張首吾第三次見到了faltings,給他看了他的文章。“他看完之後很開心,沖我笑了笑。這是三次見面中最友好的壹次,但他還是沒說壹句話。但此時此刻,我無比的開心,因為他是我最崇拜的人,我終於感動了我的神。事實上,他只有35歲,他在32歲時獲得了菲爾茲獎章。

對法國的訪問非常成功。壹年後,張首吾的妻子懷孕了,他們回到了美國。當他到達哥倫比亞時,他發現了壹件令他吃驚的事情:戈德菲爾德為他申請了斯隆商學院的全額交換生獎學金。1990年,張首吾帶著這筆錢去普林斯頓學習了壹年,並且“終於實現了我的夢想”。在普林斯頓,張首吾做的第壹件事就是問faltings能不能給他壹個題目。faltings只說了壹句話:“容易的題目我都做了,剩下的都是極難的,比如黎曼猜想。”張首吾不知道怎麽回答這種日耳曼式的幽默,心裏很不舒服。

但是突然有壹天,法爾廷斯對他說:“我要開始上課了。妳記筆記。完成後,我們每周見兩次面,交換意見。”張守武說:“我以前學各種工具。沒有妳的指導,我跟妳學了壹年。那壹年對我來說是人生中極其重要的壹年。他的風格是我從未見過的。”

Faltings在課堂上講了壹篇法國數學家Bismut的論文。張首吾說:“這些文章篇幅極長,基本上有200到300頁,讀起來很吃力,但faltings有這樣的本事。看了序言,他有辦法把別人做了很多年的東西都做出來。我不認為我有這樣的技能。”

有壹次,張首吾問了範廷斯壹個分析性的問題。faltings讓他去圖書館查三卷書,告訴他答案就在裏面,讓他第二天給出答案。這三卷各有65,438+0,000多頁。張守武花了壹個多小時才找到他需要的頁面,所以他決定自己算算。“第壹次發現自己能算出來,特別驕傲。直到那時我才知道每個人是如何做數學的。他不知道去哪裏查文獻,卻做了自己不知道的事。後來我說faltings在他做數學的時候遇到了壹座山。大多數人爬雪山過草地找捷徑,他卻用推土機把山鏟平,或者用炸彈炸了。他不會熟練地做這件事。他完全是用力氣做的。這是我在數學家中見過的唯壹壹種風格。他的力量太大了,對我影響很大。”

在普林斯頓跟faltings學了壹年,張壽學會了武術裏的數學:“與其在圖書館裏把別人的東西擡高,把別人的數學聯系在壹起,不如從最基礎的地方做起。”他回到哥倫比亞大學,開始為自己的博士論文答辯。faltings還去了哥倫比亞大學當答辯委員會成員,在數學系引起了轟動,因為有時候在系裏被要求做報告,他也可能不來。

1991在美國申請職位比較難。張首吾問教授應該申請多少所學校,戈德菲爾德說:“我的學生應該申請65,438+000所學校,妳應該申請75所學校。”斯皮羅認為75個太多了,35個就夠了,但法爾廷斯說:“壹個就夠了。妳要去哪裏?我給妳寫封推薦信。”張守武就沒那麽自信了,但是他申請了30多所學校。結果哈佛、普林斯頓、麻省理工、加州大學伯克利分校、斯坦福大學都同意給他壹個職位。

張首吾說:“偽廷斯是對的。其實我就是想去普林斯頓大學,跟他多幹幾年。所以,我去了普林斯頓高級研究中心壹年。在接下來的三年裏,我在普林斯頓大學擔任助理教授,大學在我的職位上又加了三年。”1995年秋天的壹天,張首吾邀請戈德菲爾德去普林斯頓做講座。戈德菲爾德問他是否願意回到哥倫比亞,他說願意。當年5438年6月+10月,他回到哥大做報告,發現還有三個人競爭這個職位,而且都很有名。報告完了,戈德菲爾德罵他沒出息:“妳沒救了,妳英語太差,那三個人肯定比妳強。”

張首吾氣得回到普林斯頓時,發誓再也不回哥大。然而,壹個多月後的聖誕節前夕,他突然接到哥大數學系負責人的電話:我們給了妳這個職位。“太不可思議了,因為這期間沒有人跟我談過這件事。”他說,“後來戈德菲爾德解釋說,我們看了所有的推薦信,妳的是最好的,我們只能要妳。”

1996年6月,張守武要回哥倫比亞。他發現自己租不起房子,看中了房子也買不起。這時,戈德菲爾德問他欠了多少錢,他把自己的積蓄抄給他。沒想到,戈德菲爾德去了哥倫比亞大學的副校長。他上午去了,下午拿回壹張支票,沒有任何附加條件,除了壹個口頭約定:錢用來買房,不是買車。兩天後,他用學校給的首付買了房子。然而,剛買了房子沒幾天,他就證明了廣義的博戈莫洛夫猜想。

1997年,張首吾應邀在柏林舉行的國際數學家大會上做了45分鐘的報告。同年獲得全球傑出華人數學家莫寧賽德數學獎;1998年成為哥倫比亞大學正教授。他說:“1998,我達到了人生的壹個巔峰。”晨興數學獲得金牌,與張首吾的格羅斯-查基亞公式有關。這本來是Goldfield在1986剛到美國時讓他申請博士學位的題目,但是兩個月後就不做了。到了1995,他開始想做ABC猜想,這個猜想在數學上的重要性遠遠超過費馬大定理,它只是ABC猜想的壹個推論;換句話說,只要證明了ABC猜想,就證明了費馬大定理。但懷爾斯聲稱在1995證明了費馬大定理,張首吾很郁悶,認為證明ABC猜想沒那麽重要,於是決定回到格羅斯-查基亞公式。

此時的張首吾已經在數學領域轉了壹圈,學到了很多不同的東西,能力也比以前強了很多。到2001,他已經把這個公式做好了。他說,“這些工作比我的博戈莫洛夫猜想更深刻,所以在2001年,我的數學人生達到了壹個小高峰。”

但在接下來的四年裏,他經歷了人生中的壹段不穩定時期。他說,“也許他已經40歲了,他感覺到了下降的趨勢。他抑郁了三四年。”

到2005年,張首吾開始從整體上重新思考ABC猜想。到了2006年,他突然發現Bogomolov猜想與Gross-Chakia公式有關。“這對我很重要。我想我找到了壹座可以連接兩個完全不同的土地的橋梁,壹邊是L函數,壹邊是丟番圖方程,所以這兩年我處於壹種非常興奮的狀態。不知道會不會抑郁。邱先生要求中國數學家向我學習,我告訴他這是壹個笑話。但同時,我會把這句話當作對我的鼓勵。我會努力工作,照顧好我的學生。”