张益唐 :美籍华裔数学家,美国加州大学分校教授

更新时间:2024-09-20 17:45

张益唐(Yi-tang Zhang ,1955年2月~ ),出生于中国上海市,美籍华裔数学家,美国加州大学圣塔芭芭拉分校(UCSB)数学系教授,中国台湾“中央研究院”院士,北京大学客座教授,山东大学兼职讲席教授、潘承洞数学研究所所长。

1978年,张益唐以优异成绩考入北京大学数学系,毕业获得学士;1982年至1985年,师承中国数论专家潘承彪攻读硕士学位。1985年赴美国普渡大学读博士,1992年毕业获得代数几何博士学位,随后辗转在美国新罕布什尔大学任教。2016年受邀加盟加州大学圣塔芭芭拉分校,成为数学系终身教授

张益唐的主要研究方向为解析数论。2013年,他在《数学年刊》上发表论文《素数间的有界间隔》,证明了孪生素数猜想的一个弱化形式,发现存在无穷多差小于7000万的素数对,从而在孪生素数猜想这个问题上迈出了革命性的一大步,做出了突破性工作。2013年,张益唐获得晨兴数学特别贡献奖。鉴于张益唐的突出科研成果,2014年获得瑞典罗夫肖克奖,美国数学学会柯尔数论奖,以及美国麦克阿瑟天才奖等国际数学界重量级奖项;2016年获得中国“求是杰出科学家奖”。

人物经历

早年求知

1955年2月,张益唐出生在上海一个知识分子家庭,名字中的“唐”是母亲的姓,“益”字谐音“一”,意指他是家里第一个孩子。父母均在北京工作,张益唐小时候跟随识字不多的外婆在上海生活,并未受到良好的家学熏陶。少年张益唐对书本知识很感兴趣,《十万个为什么》作为他的启蒙读物用以自学,后来偏爱数学,数学家高斯成了他的偶像。

1968年,张益唐到北京和父母团聚,在清华大学附属中学进行短暂的学习,即表现出较强的记忆力和数学天赋。一年后,受到“文化大革命”影响,母亲被分配到劳动干校接受改造,14岁的张益唐跟随到农村从事体力劳动。

1972年,张益唐回到北京,错过了高中读书的机会,进入北京制锁厂成了一名工人。 工作之余他到图书馆、旧书店翻看数学类书籍。这期间,张益唐接触到陈景润于1973年发表的论文《大偶数表为一个素数及一个不超过二个素数的乘积之和》,阅读了王元、潘承洞等数论权威发表的文章。

高校学习

国家恢复高考制度后,1978年,张益唐以优异成绩被北京大学数学系录取,成为该系恢复高考招收的第一批学生之一。

1982年,张益唐本科毕业,获得学士,之后师从中国数论专家潘承彪,1985年获得硕士学位。三年的时间,张益唐得到潘承彪悉心指导和严谨的学术训练,奠定了扎实的数论基础。

1985年,在北京大学校长丁石孙推荐下,张益唐作为公派自费生赴美留学。丁石孙亲自为他选择了普渡大学莫宗坚教授作导师,攻读博士学位,研究领域是代数几何领域最难攻破的“雅克比猜想”。在博士学位论文答辩时,答辩委员会一致认同论文合格,但审核时发现用来引证的一项定理错误,定理来自导师莫宗坚,导致毕业论文成了无本之木,无法发表,师生关系也受到影响。1992年,张益唐终于赶在博士攻读七年期限之前毕业,获得代数几何博士学位。

突破孪生素数猜想

张益唐攻读博士学位期间与导师莫宗坚的意见产生了分歧,也并未发表论文,毕业时导师拒写推荐信,致使张益唐无法申请博士后工作,求职屡屡碰壁,毕业即告失业,过着居无定所的生活。在朋友推荐下,张益唐在赛百味快餐店做了七年杂活,临时会计、餐馆帮手、送外卖等工作均有涉及,空闲的时候就读代数几何和数论方面的期刊文章。

1999年初,在英特尔工作的北京大学校友委托张益唐解决网络设计中遇到的高难度纯数学问题,张益唐用一周时间即解出答案。此后在校友帮助下,张益唐应聘到新罕布什尔大学做编外讲师,于2005年转正。

2008年左右,张益唐开始关注孪生素数猜想,从代数几何转到了数论方向,研究进入第三年陷入了瓶颈,停滞不前。2012年7月3日,参加朋友家庭聚会的张益唐,突然想出破解问题思路,孪生素数猜想有了突破口。此后经过几个月的细节完善,他写就了震惊数学界的学术论文《素数间的有界间隔》,于2013年4月17日投稿至《数学年刊》杂志发表。这篇论文在短短三周时间里即被确认过审,创下了《数学年刊》130年来审核通过接受论文的最快纪录。解析数论专家伊万尼克(Henryk Iwaniec)是审稿人之一,对论文给予充分肯定。

2013年5月14日,英国自然》杂志在线报道张益唐证明了“存在无穷多个之差小于7000万的素数对”,这一研究被认为在孪生素数猜想的终极数论问题上取得了重大突破,美国纽约时报》也对此作了报道,给予很高评价。鉴于对数学界最著名的猜想之一所做的破冰性工作,张益唐从默默无闻的大学讲师身于世界重量级数学家的行列。

2014年2月13日,张益唐获得瑞典皇家科学院、瑞典皇家音乐学院、瑞典皇家艺术学院联合设立的2014年度罗夫肖克奖,这是该奖项设立21年来首次颁给华裔学者。因其在无穷多对孪生素数研究上取得的重大突破,连续获得被称为数学领域最高奖项之一的美国数学学会柯尔数论奖,以及美国麦克阿瑟天才奖等国际数学界重量级奖项。

2014年8月,在韩国首尔举办的国际数学家大会上,张益唐获邀在闭幕式前作长达一小时的受邀报告。

2015年,张益唐的故事被选入2015年北京大学毕业致词的微电影

2016年10月15日,张益唐获得2016年度中原地区求是杰出科学家奖”。同年,他受邀加盟加州大学圣塔芭芭拉分校,成为数学系终身教授

2017年6月27日,应学校邀请,张益唐教授访问中国科学技术大学

2018年8月,张益唐被聘为山东大学兼职讲席教授,并担任山东大学潘承洞数学研究所所长,以及北京大学闵嗣鹤数论研究中心名誉主任。

研究朗道—西格尔零点猜想

2019年1月,张益唐作为讲述嘉宾参加CCTV-4《世界听我说第三季》。2019年11月16日,张益唐在北京“未来科学大奖周2019”上作了题为“数论中的朗道-西格尔零点问题”的演讲。2020年,张益唐将全部精力投入新的数学领域,开始研究解决“朗道—西格尔零点猜想”问题,经过两年多的推进,终于取得重大进展。

2022年10月,张益唐在北京大学大纽约地区校友会上透露,他已经本质上解决了朗道—西格尔零点猜想问题,这一成果随之引起数学界广泛关注;同年11月5日,张益唐面向山东大学师生作了关于朗道-西格尔零点猜想的线上报告。

2022年11月7日,张益唐向预印本网站arXiv正式提交题为《离散均值估计和朗道-西格尔零点》(Discrete 平均数 estimates and the Landau-Siegel Zero)的关于朗道-西格尔零点猜想的最新论文,对外公开发布。

2022年11月6日,致力于解析数论领域的英国数学家、牛津大学数学研究所退休教授罗杰·希思-布朗(Roger Heath-Brown FRS)表示,“好好研读(张益唐的)这篇论文需要很长时间,所以我现在还不能说它是否正确。但它写得很清楚,而且策略明智。”11月8日,张益唐在面向北京大学师生和社会公众的线上公开演讲中再次确认:他本质上已经解决了朗道-西格尔零点猜想问题。

主要科研成就

孪生素数猜想

张益唐在数学顶级期刊《数学年刊》(Annals of Mathematics)上发表论文《素数间的有界间隔》(Bounded Gaps Between Primes),证明了孪生素数猜想的一个弱化形式,在不依赖未经证明推论的前提下,发现存在无穷多差小于7000万的素数对,首次将相邻素数间隔下界的估计从无限大缩小到一个有限数,在学术界引起轰动,从而为世纪难题“孪生素数猜想”的解决做出了突破性工作,在这个此前尚无数学家实质推动的著名问题上,迈出了革命性的一大步。

朗道-西格尔零点猜想

张益唐还研究了朗道-西格尔零点猜想(the Landau-Siegel zeros conjecture)问题,并取得积极进展,相关论文《离散均值估计和朗道-西格尔零点》刊发在预印本网站arXiv上,这一成果引起了广泛关注。

学术论文

张益唐发表论文不多,其中2013年在《数学年刊》上发表论文《素数间的有界间隔》,证明了弱化的孪生素数猜想,引起国际数学界的重视。主要论文摘录如下:

社会任职

人才培养

张益唐注重人才交流和培养,从2014年起,他每年抽出两个月的时间回到中原地区,在中国科学院、北京师范大学山东大学等中国多所高校开展演讲、报告论坛等学术活动,把世界先进数学研究进展传递回来。2018年,他分别被北京大学、山东大学聘为客座教授、兼职讲席教授,在中国科学院、北京大学开设暑期学校《初等数论》《模型式选讲》课程,培养年轻学子进一步增强数学学术兴趣;同时他担任北京大学闵嗣鹤数论研究中心名誉主任、山东大学潘承洞数学研究所所长,不断加强与中国高校的交流合作,开拓并推进中国高校数学学科发展。

荣誉与奖项

人物评价

2013年5月22日,英国卫报》刊登文章,标题是:鲜为人知的教授在折磨了数世纪数学精英的大问题上迈进了一大步。印度主流报纸把作出这一非凡贡献的人,与印度历史上最伟大的天才数学家拉马努金相媲美。

关于朗道—西格尔零点猜想的证明,张益唐的同事、数论学家施道普(Stopple)指出,如果张益唐能作出证明,那么加上他的上一份成就,“在某种意义上,(其概率)就像是同一个人被闪电劈中两次。”他说,“如果他从未成名,那么做出这项工作也会让他跟上次一样被世界瞩目。”

2014年,中国解析数论领军人物之一、恩师潘承彪谈到张益唐时说:“张益唐是北京大学优秀的学生之一,他有着与之匹配的雄心,看上的都是大问题。”

2022年11月,中国科学院院士田刚在主持张益唐的学术报告会时说:“北大的数学精神在于对数学真理的纯粹热爱,也在于自信自强,敢于挑战大问题,更在于即使身处逆境,也不放弃,锲而不舍地坚持努力。张益唐教授身体力行地诠释了北大数学人的精神,令人敬佩。”

兴趣爱好

张益唐是个安静的人,他把自己的时间都留给自己爱好的数学,认为数学家需要的天赋就是专注。他每天坐在自己狭小的办公室里,关上房门独自钻研,下午有一小段时间散步,同样是他的思考时间。成名后的张益唐,孤独仍然是他的常态。除了数学,张益唐爱好武侠小说、俄罗斯文学与古典音乐,在家的时候就独自听古典音乐,特别爱听路德维希·范·贝多芬的《第六交响曲》以及约翰内斯·勃拉姆斯彼得·柴可夫斯基弗雷德里克·肖邦的钢琴曲等。他还喜欢中国古典诗词,最欣赏唐代诗人杜甫的诗,他认为杜甫的诗尤其奔放。

人物轶事

孤独者

对张益唐来说,孤独是他的常态。过往20多年的好友联系渐渐淡了,为了不打扰数学家思考,来往越来越少。即便在家,他也会在听CD时戴上耳机。他多次提及对孤独的自如,“习惯了,我习惯孤独。”普林斯顿高等研究院访问期间,萨纳克教授在偶遇张益唐时打招呼,张益唐回应后说,这是10天来他第一次跟别人说话。萨纳克想道:即便是对一个数学家来说,这也太过孤独了点。于是邀请张益唐每周与他共进午餐。

超强记忆力

张益唐在儿时即展现出不同寻常的数学天赋,记忆力超出常人。由于酷爱地理历史,他在小学前即能背出世界上大部分国家的首都及历朝历代帝王将相的名字。因为有着照相机般的记忆力,张益唐各类账号的密码都是圆周率后100位的数字,他甚至不用手机通讯录功能,电话号码都记在脑子里。好友开玩笑要教他打牌,认为凭着他的超强记忆力,打牌一定能赢,“他不是说能记住6副牌的人,他60副牌都记得住。”

精准包馄饨

张益唐专注研究数学时,经常会陷入一种忘我的状态,自言自语。为了调节与分散他的注意力,妻子在出门前准备好馄饨皮和馅儿,让他动手包馄饨,待回家一看,每次皮和馅儿都没剩。张益唐谈起经验来:“把馄饨皮像扑克牌一样扭开,如果是100个皮呢,那碗里馅儿他也分100份,这样包出的馄饨不多也不少。”妻子说:“哦,这数学还有点用啊!”

参考资料

数学给我带来幸福 ——访华人数学家张益唐.北京大学校友网.2023-03-11

张益唐在校友会上提前宣布:已解决“零点猜想”问题,将发论文.澎湃新闻.2023-03-10

华裔数学家张益唐:逆境中的数学人生.中国侨网.2023-03-10

张益唐:我真的相信数学应该非常纯粹.新京报.2023-03-10

潘承洞数学研究所.山东大学威海前沿交叉科学研究院.2023-03-11

让张益唐觉得“比听一万人赞扬更值”的数学家,曾出过一道高考怪题.澎湃.2023-03-11

华人数学家张益唐教授做客数学科学学院名人大讲堂.首都师范大学数学科学学院.2023-03-11

著名数学家张益唐受聘为北大客座教授,快来看北大学....澎湃.2023-03-11

潘承洞数学研究所在威海校区揭牌成立.山东大学.2023-03-11

《纽约客》专访华人数学家张益唐,这个牛人取得了什么成就?.澎湃.2023-03-11

两数学家获2016年度“求是杰出科学家奖”.中国新闻网.2023-03-11

为了证明零点猜想,他大海捞针般地探索.光明网.2023-03-11

我的数学生涯-张益唐.首都师范大学数学科学院.2023-12-31

华人数学家张益唐斩获罗夫·肖克奖.共产党员网.2023-03-11

数学家张益唐前传:小时候爱看《西游记》,自学陈景润.澎湃.2023-03-10

“数学界的扫地僧”张益唐受聘北大 称被求知欲支配一生.新京报.2023-03-10

张益唐 天才的野心.北京大学校友会.2023-03-11

张益唐:本质上,我证明了朗道-西格尔零点猜想.新京报.2023-03-11

北大校长取消致辞 自制微电影送毕业生.新浪教育.2023-12-31

著名数学家张益唐教授访问我校并做客大师论坛.中国科学技术大学全院办校所系结合.2024-01-01

《世界听我说》张益唐半生颠沛坚持数学研究.央视网.2024-01-01

张益唐:我的论文还需修改补充更关键是简化,否则确实令人头疼.澎湃.2023-03-11

关于朗道-西格尔零点猜想.东华大学.2023-03-27

著名华裔数学家张益唐教授精彩演讲“我对数学的追求”.东南大学吴健雄学院.2023-03-11

党委宣传部.东华大学.2023-03-11

田刚.中国工程院院士馆.2023-03-11

纪实|数学天才张益唐的上海印记.腾讯-新民晚报.2023-03-27

张益唐:“逆袭世界”的数学家 .搜狐网.2023-03-27

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