你敢相信吗?两名尚未进入大学的高中生,在博士后的指导下,竟然攻克了菲尔兹奖得主June Huh的未竟难题。更令人惊叹的是,这一成果是在人工智能的重度辅助下完成的。
两位学生分别是Aayush Bathija和Prince Rohatgi,他们利用Claude Opus 5和GPT-5.6 Sol等工具,在UCLA博士后Daniel Soskin的指导下,成功发表了题为《洛伦兹多项式的有界比》的75页论文。这篇论文的作者栏里,赫然写着两名高中生的名字,这无疑给数学界带来了巨大的震动。
要理解这项研究的意义,首先要了解菲尔兹奖得主许埈珥的工作。许埈珥是2022年菲尔兹奖得主,他的经历颇具传奇色彩:高中辍学做诗人,后来才转攻纯数学,39岁压线获奖。他在2020年建立的“洛伦兹多项式”理论,将组合数学中的问题与几何、系数不等式联系了起来。
所谓洛伦兹多项式,其实是一种特殊的系数多项式,其系数之间存在严格的数学约束,不能随意搭配。许埈珥团队此前已经刻画了二次洛伦兹多项式中哪些比值有上限,但在更高次数(如三次、四次)的情况下,原有的规律是否依然适用,成为了未解之谜。
高中生们研究的核心,正是将关于系数比值的研究从二次推广到任意次数,并找出精确的上限。他们提出的“主结构定理”表明,一个系数比值是否具有统一上界,可以用一套离散凸性条件来判定。为了理解这一点,可以想象一个简单的例子:多项式的系数必须满足某种“平衡约束”,比如两端系数大时,中间系数不能太小。
两位学生的解题思路非常巧妙。他们利用“热带化”方法,将复杂的乘除运算转化为指数的加减运算。通过分析极端情况(让变量趋近于0),他们能快速判断比值是会缩小还是爆涨。这一方法结合半代数几何等工具,成功揭示了控制这些比值的数学规则。
在这项研究中,AI工具扮演了至关重要的角色。论文致谢中明确提到,Claude和ChatGPT参与了计算、思路探索和论文编辑。不过,作者也强调,AI提供的建议并非全对,部分甚至具有误导性。最终的证明和核验工作均由学生独立完成,他们承担了全部责任。
这项研究的发布恰逢数学界的一场风波。就在前一天,全球25位菲尔兹奖得主联名签署公开信,警告“AI正在摧毁数学本身”,许埈珥本人也是签署人之一。他们担忧的是算法可能碾碎数学研究的严密性。然而,Aayush和Prince的故事给出了另一种可能:AI降低了科研门槛,让一个AIME资格的高中生也能在博士后指导下,触碰菲尔兹奖得主未走完的道路。数学前沿的门,似乎正在被推开一条缝。
