袁新意,1981年出生于湖北省麻城市,1997-2000年就讀于黃岡中學(xué)。2000年代表中國參加第41屆國際數(shù)學(xué)奧林匹克競賽獲金牌,同年保送北京大學(xué)。
2022年3月25日,北京大學(xué)以《北大數(shù)學(xué)“黃金一代”,又一人歸來!》為題,報(bào)道了我校校友袁新意。以下是報(bào)道全文:
北大數(shù)學(xué)“黃金一代”,又一人歸來!
數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院有著北大1號院系之稱
為我國培養(yǎng)了大量的優(yōu)秀人才
特別是2000年前后進(jìn)入北大數(shù)學(xué)學(xué)院的學(xué)生
由于在數(shù)學(xué)領(lǐng)域取得令人矚目的成績
被稱為北大數(shù)學(xué)“黃金一代”
走出了多位當(dāng)今數(shù)學(xué)研究界的佼佼者
作為其中一員
袁新意從伯克利加州大學(xué)歸來
加入北京國際數(shù)學(xué)研究中心
主要研究數(shù)論和算術(shù)幾何
昔年數(shù)院討論班中與同窗聚首切磋學(xué)問的少年
今日以數(shù)學(xué)家的身份走上了他曾注目的北大講臺
光陰彈指二十年,漫步在明麗如昔的未名湖畔
袁新意和北大的故事未完待續(xù)
北京國際數(shù)學(xué)研究中心
1 拿到“秘籍”的少年與他的數(shù)學(xué)往事
對數(shù)學(xué)的興趣所帶來的熱情
和學(xué)習(xí)自主性始終伴隨著他
“我現(xiàn)在講這個故事,感覺像講另外一個小孩的故事一樣。”說到自己結(jié)緣數(shù)學(xué)的童年經(jīng)歷,袁新意不由笑言。生活環(huán)境的變化為往事蒙上一層朦朧的霧氣,但這場經(jīng)歷本身也不乏傳奇色彩。
與大多數(shù)天資聰穎的數(shù)學(xué)家相似,袁新意在初次接觸數(shù)學(xué)時便感到特別喜歡,那是他6歲多剛上小學(xué)時。那時他不僅愛上數(shù)學(xué)課,還會主動把老師布置之外的數(shù)學(xué)題都做完,尤其喜歡做思考題,有時他甚至借來高年級的教材超前學(xué)習(xí)。盡管沒有刻意攀比,但他的數(shù)學(xué)成績在班級中遙遙領(lǐng)先。
然而,學(xué)校里日常學(xué)的數(shù)學(xué)與數(shù)學(xué)競賽的難度畢竟有差異,袁新意首次感受到二者間的鴻溝是在小學(xué)六年級。當(dāng)時市里舉辦了一場數(shù)學(xué)競賽,袁新意從未接受過競賽訓(xùn)練,但憑著堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)功底通過了初試。在復(fù)試前的集訓(xùn)中,來自鄉(xiāng)村小鎮(zhèn)的他才感受到自己與城里孩子之間的差距,發(fā)現(xiàn)“別人比自己厲害很多”令他有些沮喪,在復(fù)試中也沒有取得獎項(xiàng)。隨著比賽結(jié)束,這次失利的記憶也逐漸淡化。
真正觸動袁新意的是初一的數(shù)學(xué)競賽。時隔一年,袁新意還是沒有拿到任何獎項(xiàng),在沮喪之余他開始思索:既然自己數(shù)學(xué)不錯,也喜歡數(shù)學(xué),為什么在數(shù)學(xué)競賽中總是考不出好成績?他很快意識到,城里孩子接受過高難度、系統(tǒng)性的競賽訓(xùn)練,并養(yǎng)成了某些應(yīng)對競賽的思維方式,故而在考場上發(fā)揮好,于是袁新意突發(fā)奇想——他要自己訓(xùn)練。
初一那個暑假,袁新意主動跟父親說自己要買書。他和父親騎了20公里自行車來到鎮(zhèn)上的新華書店,買下一本數(shù)學(xué)競賽書。袁新意至今還記得,那本名為《初中數(shù)學(xué)競賽同步輔導(dǎo)》的書第一章講的是因式分解,這與初二的課程同步,但比常規(guī)的因式分解更有技巧和難度,這立刻就吸引了袁新意, “就像武俠小說里那些人一下子拿到了一個秘籍”。在物質(zhì)相對匱乏的年代,這本數(shù)學(xué)競賽書成了袁新意專注的樂趣所在。
袁新意拿到書后試圖做題,但即使看了例題,習(xí)題也未能立即做出來。但這絲毫不減他的學(xué)習(xí)熱情,他會花上一個小時甚至幾個小時去思考,如果沒有結(jié)果,就看一眼答案再思考,如此往復(fù),最終抵達(dá)“恍然大悟”之境。初二一整年,袁新意沉浸在數(shù)學(xué)的海洋中,從最初題目都讀不懂,到反推把握出題人的意圖,隨著書往后翻,袁新意發(fā)現(xiàn)自己能獨(dú)立做出的題目越來越多,他一下子感覺自己開竅了。
變化悄無聲息地發(fā)生著,沒有家長老師的敦促,也沒有每月一考的壓力,誰也不知道這位少年在潛心鉆研著艱澀的數(shù)學(xué)題,而且樂此不疲。
真正的鋒芒是無法掩蓋的,不久后,鎮(zhèn)上舉辦了語數(shù)英三科聯(lián)賽,這次的數(shù)學(xué)題目偏難,在大多數(shù)人考了不到60分的情況下,袁新意考了100多分,以碾壓性的優(yōu)勢位列總分第一。
此后,袁新意按著自己摸索出來的方式鉆研數(shù)學(xué)難題,他先是以第一名的成績保送進(jìn)黃岡中學(xué),又進(jìn)入國家隊(duì)、斬獲國際數(shù)學(xué)奧林匹克競賽金牌。一切順理成章,卻又仿佛有些不可思議,但幾無疑問的是,對數(shù)學(xué)的興趣所帶來的熱情和學(xué)習(xí)自主性始終伴隨著他,處處究思,處處風(fēng)景。
2 決定了!下一站,北大數(shù)院!
既然要學(xué)數(shù)學(xué)
北大數(shù)學(xué)是最好的
當(dāng)然是去北大數(shù)院
因?yàn)閿?shù)學(xué)競賽的突出成績,袁新意獲得了保送資格,考慮專業(yè)時,他在數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)之間猶豫了。時值2000年,計(jì)算機(jī)技術(shù)方興未艾。袁新意很清楚,如果學(xué)計(jì)算機(jī),未來在經(jīng)濟(jì)上不會有太多顧慮。但他也深知自己喜歡數(shù)學(xué),對數(shù)學(xué)的了解更多。糾結(jié)之下,他選擇了自己6歲起便懷揣的熱愛。
接下來的決定就簡單多了,“既然要學(xué)數(shù)學(xué),北大數(shù)學(xué)是最好的,當(dāng)然是去北大數(shù)院”。
本科對袁新意而言是一個重要的銜接過渡期,讓他對數(shù)學(xué)研究有了更深的認(rèn)知。在他看來,大學(xué)數(shù)學(xué)與中學(xué)數(shù)學(xué)的區(qū)別在于理解,學(xué)一門課最重要的是理解,解題僅僅是輔助。
北京國際數(shù)學(xué)研究中心
在學(xué)習(xí)深奧的數(shù)學(xué)思想時,袁新意有時不免驚嘆:太漂亮了,都是曠世之作!在巨人面前,他也會感到自己的渺小。更重要的是,看著這些專業(yè)領(lǐng)域的開山之作,袁新意想到了自己的未來——自己能否做出這樣的成果呢?他有些迷茫了。但將目光轉(zhuǎn)回當(dāng)下,每一門課的學(xué)習(xí)都是一個短期的小目標(biāo),在眼前的課程中都交上滿意的答卷,他有足夠的信心和能力。
相比國外,北大數(shù)院本科設(shè)置的課程更多,這也為袁新意打下了扎實(shí)的研究基礎(chǔ)。新世紀(jì)前后,北大數(shù)學(xué)已經(jīng)開啟了針對本科生的“加強(qiáng)版”培養(yǎng)模式,前沿報(bào)告、學(xué)生討論班、本科生科研等為同學(xué)們帶來了精妙的前所未聞的數(shù)學(xué)知識,也引燃了他們的智慧火花。
在小規(guī)模的討論班中,學(xué)生就感興趣的課題作報(bào)告,自由地與老師同學(xué)交流,學(xué)者大牛也會不吝時間來引導(dǎo)本科生。這種比上課考試更靈活的學(xué)習(xí)模式讓袁新意感到舒適愜意,他還與同學(xué)自發(fā)組織了討論班,大家共讀一本書,并輪流主講。雖然在現(xiàn)在的袁新意看來,當(dāng)時大家在數(shù)學(xué)上的理解尚淺,但這么一波志同道合的同學(xué)聚在一起討論熱愛的數(shù)學(xué),即便不討論時也彼此招呼問候,精神上還是很受鼓舞。就在這一群青年讀書討論的友好氛圍中,孕育著后來的“北大數(shù)學(xué)黃金一代”。
北大數(shù)學(xué)“黃金一代”
左起分別為劉若川、惲之瑋、袁新意、宋詩暢、肖梁、許晨陽
時光荏苒,三年便提前本科畢業(yè)的袁新意再次面臨抉擇,盡管也不能確定自己是否能在數(shù)學(xué)研究的道路上走下去,但遼闊的世界總歸值得一看。袁新意決定闖一闖,他遠(yuǎn)渡重洋,來到美國哥倫比亞大學(xué),跟隨張壽武老師學(xué)習(xí)數(shù)論。
回顧自己的本科經(jīng)歷,袁新意發(fā)現(xiàn),迷茫、對未來不確定的確會不時造訪,但他不會讓自己徘徊太久,而是定一些短期目標(biāo)讓自己過得充實(shí),然后路總會一步一步走出來的。
3 “靈感出現(xiàn)之前,你幾乎已經(jīng)知道了一切”
靈感迸發(fā)往往只是電光石火的一瞬
但背后卻是袁新意
持之以恒的思考和積累
在張壽武的指導(dǎo)下,博士期間的袁新意首先關(guān)注的是Arakelov幾何的相關(guān)問題,這個理論在70年代由Arakelov提出,最早的目的是為了求解丟番圖方程,袁新意最初考慮的問題是將Arakelov幾何應(yīng)用到代數(shù)動力系統(tǒng)中,得到一個等分布的結(jié)果。
這一研究過程漫長且艱難,袁新意用了近半年的時間苦苦思索,然而瓶頸的突破卻似乎有些出其不意。
有一天,他向?qū)煆垑畚鋵で蠼ㄗh,恰巧次日復(fù)幾何領(lǐng)域的專家蕭蔭堂要在哥倫比亞大學(xué)作報(bào)告,張壽武便建議他向蕭蔭堂請教。為了向?qū)<姨岢鰷?zhǔn)確的問題,袁新意當(dāng)天反復(fù)檢驗(yàn)整理自己的工作,直到雞鳴月落。寂靜總是伴隨著夜晚,但靈感也往往隨之生發(fā)出來。他突然意識到他不需要推廣完整的證明,而只需要直接從幾何學(xué)家田剛的結(jié)果出發(fā),再用結(jié)果去證明加強(qiáng)的版本。些微的倦意瞬間被驅(qū)散,激動得難以自持的他立刻開始反復(fù)檢查自己的思路是否正確。在激情燃燒的工作中,周圍的一切似乎都淡去了,初升的太陽溫暖著他,十年寒窗的辛勤探索在這一刻都變得意義非凡。陽光融化了曾經(jīng)的困惑,給他留下了純粹的擁有數(shù)學(xué)的幸福。
靈感迸發(fā)往往只是電光石火的一瞬,但背后卻是袁新意持之以恒的思考和積累:
靈感的出現(xiàn)不是說等著靈感,而是一直在思考,一直在檢查之前的這些現(xiàn)象,雖然百思不得其解,但那些東西一直在腦子里,某一次來了一個靈感,一下子你就把它串起來了。其實(shí)在靈感出現(xiàn)之前,你幾乎已經(jīng)知道了一切,只是差了一點(diǎn)點(diǎn),差的并不多,但是那個時候你并不知道你那么接近。
攻克下這一難題,讓袁新意真正從學(xué)生轉(zhuǎn)變?yōu)橐幻芯空?,前期的思考?xùn)練了他的技術(shù)能力和知識水平,但他仍渴望向更深刻的數(shù)論問題前進(jìn)。在與導(dǎo)師張壽武、同學(xué)張偉(后來也成為“黃金一代”的代表數(shù)學(xué)家)的合作下,袁新意先后證明了Gross-Zagier公式相關(guān)的一系列重要結(jié)果、Colmez猜想的平均形式,并獨(dú)立證明了全實(shí)域上的志村(Shimura)曲線的高度公式。
袁新意的一系列工作得到了國際同行的廣泛認(rèn)可,文章多次發(fā)表在數(shù)學(xué)界最頂尖的期刊上,這些成就足以令許多同行艷羨,但對袁新意而言,更讓他興奮的是這一系列工作背后的精密結(jié)構(gòu),上面提到的三個工作的證明可以被同一框架所概括:幾何對象的高度(算術(shù)信息)可以用L函數(shù)的導(dǎo)數(shù)(分析信息)來表達(dá)。這種結(jié)構(gòu)性的深刻聯(lián)系帶來了很多數(shù)論中的公式和猜想,雖然它還沒有被很明確地認(rèn)識,但這種求之不得的美可能也是令袁新意沉醉其中的魅力所在。
4 未名湖畔再聚首
他有時也會感慨歲月如梭
但同時
他為自己成為一名北大教師而自豪
先后在克雷研究所、普林斯頓大學(xué)、伯克利加州大學(xué)工作后,袁新意于2020年回到他熟悉的燕園。盡管校園變化很大,但未名湖的風(fēng)景依然讓他感到賞心悅目,仿佛心能得到一種平靜。
在國外任教多年,袁新意對中美高校數(shù)學(xué)教育的差異有深刻的體會,他認(rèn)為國外的基礎(chǔ)課不多,需要學(xué)生發(fā)揮較強(qiáng)的自主性。
2018年袁新意在伯克利加州大學(xué)上課
國外頂尖高校的數(shù)學(xué)系規(guī)模普遍較小,而北大這邊,新近眾多高手的加盟讓這里有了更多相互交流的可能性,在數(shù)論的研究方面逐步形成了某種規(guī)模優(yōu)勢。坐落在未名湖北畔靜謐的國際數(shù)學(xué)研究中心,正成為數(shù)學(xué)研究蔓延生長的一方沃土。
袁新意在北京國際數(shù)學(xué)研究中心
近期,袁新意與張壽武合作完成了一本研究著作Adelic Line Bundles Over Quasi-projective Varieties,并即將在國外出版。這項(xiàng)研究肇始于兩人十年前的一篇文章,但當(dāng)時的論述寫得比較粗線條,領(lǐng)域內(nèi)的專家們(包括他們自己)并未感知到該文章提出的新理論的潛力。2019年,Dimitrov、高紫陽、Habbeger三位學(xué)者在“一致Mordell猜想”研究上有了突破性成果,受他們的啟發(fā),袁新意和張壽武意識到他們的工作正可以實(shí)現(xiàn)對“一致Mordell猜想”作理論性解釋,從前籠罩在迷霧中的東西,一下子呈現(xiàn)出本質(zhì)面目。對于理論性證明的意義,袁新意解釋道:
學(xué)一個理論就像登山,攀登的過程很艱難,但一旦你登上去了,就能看到很遠(yuǎn)很廣的地方。
袁新意認(rèn)為,他們這個理論將會在丟番圖幾何、代數(shù)動力系統(tǒng),乃至代數(shù)幾何上有長遠(yuǎn)的影響。
就在袁新意回歸不久,已在法國CNRS研究所取得終身研究職位的學(xué)者謝俊逸也來到北大訪問,謝俊逸的主要研究方向?yàn)榇鷶?shù)動力系統(tǒng),與袁新意有很多共同語言,于是兩人經(jīng)常交流幾何Bogomolov猜想的問題。自從法國學(xué)者Ullmo和張壽武證明了算術(shù)Bogomolov猜想后,德國學(xué)者Gubler和日本學(xué)者Yamaki提出這個猜想的幾何版本,20多年間始終未得到證明,這也是和“一致Mordell猜想”有莫大關(guān)聯(lián)的問題。袁新意和謝俊逸在數(shù)學(xué)研究中心常常互相串門,就解決幾何Bogomolov猜想你來我往地討論了很多辦法。兩個星期后,他們攻克了這一難題。袁新意愉快地說:“對數(shù)學(xué)來說,這個周期是很快的。”目前謝俊逸也正式加入了北大,二人的研究成果已被頂級數(shù)學(xué)雜志Inventiones Mathematicae接受。
今年春季學(xué)期,袁新意開課給北大學(xué)生講授數(shù)論、代數(shù)幾何方面的知識。提到自己開設(shè)的課程,他表示“是非常專業(yè)、非常難的數(shù)學(xué)課”,不過他上課時很快樂:北大的學(xué)生們勤于思考,“能問出很好的問題”,“我在上課的過程中也會更熟悉相關(guān)知識,把思路整理得更清晰,對我自己的研究也是有幫助的”。袁新意也開始著手培養(yǎng)研究生,他希望在教授給學(xué)生具體的數(shù)學(xué)知識時,也訓(xùn)練他們良好的思維習(xí)慣和學(xué)術(shù)品味。當(dāng)然,他期待學(xué)生有自己獨(dú)特的地方——不同的人有不同的經(jīng)歷,而這些,都會融入他們的學(xué)術(shù)底蘊(yùn)。
如今,漫步在燕園中,袁新意看到的是與當(dāng)年的自己一般大的學(xué)生們,他有時也會感慨歲月如梭,但同時,他為自己成為一名北大教師而自豪。
人物簡介
袁新意,現(xiàn)任北京國際數(shù)學(xué)研究中心教授。北京大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院2000級本科生,2003年獲本科學(xué)位,2008年獲得美國哥倫比亞大學(xué)數(shù)學(xué)博士學(xué)位,同年獲Clay Research Fellow,在美國克雷研究所做博士后研究工作。2011年至2012年在普林斯頓大學(xué)任助理教授,2012年起在美國伯克利加州大學(xué)任助理教授,2018年7月起任副教授,2020年1月入職北京大學(xué)。袁新意的工作領(lǐng)域是數(shù)論和算術(shù)幾何,主要的工作方向有:1.Arakelov幾何,丟番圖幾何與代數(shù)動力系統(tǒng);2.自守形式,志村簇與L函數(shù)。他在這兩個方向都有突破性的工作,被認(rèn)為是這兩個方向的國際領(lǐng)軍數(shù)學(xué)家。
“燕歸來”系列報(bào)道
聚焦再度選擇北大的優(yōu)秀歸國青年學(xué)者
他們的鮮活故事折射出北大校園文化精神
生生不息的脈絡(luò)傳承
從他們身上
我們可以感受到北大人那份獨(dú)具的追求卓越
報(bào)效家國的情懷
來源:北京大學(xué)