一位数学家的心愿
作者: 尹洁定居中国之前,伊万·费先科在英国生活了27年,其中在诺丁汉12年,后来搬到华威郡,那里是莎士比亚和乔治·艾略特的故乡。
“相比大城市,华威郡的人还保留着一些18、19世纪的风貌和习俗。”费先科说。他喜欢有历史文化感的地方,这正是杭州吸引他的原因之一。但与华威郡不同的是,杭州不仅有历史的厚重感,还有现代都市的科技感。能一边欣赏西湖美景,一边研究高深的理论,对一位有人文情怀的国际著名数论学家来说,算得上是鱼与熊掌兼得的事。
感受到中国的蓬勃发展
费先科的微信头像是一个汉字——“许”,而且是行书字体。《环球人物》记者想了很久都没有找到他与这个汉字的关联,只能请他自己揭晓答案。
“我的名字是Ivan Fesenko,而‘许’字很像拉丁字母i和f的组合,也就是我名字的首字母。另外,我喜欢这个字的一个含义——‘也许’,if在英语里也有类似的含义,我们应该更频繁地使用‘也许’这个词,因为我们永远无法确定,只能带着不确定性。”
在费先科看来,人类对科学的探索永无止境,在追求未知的旅程上,没有尽头,也不会止步。这种思想激励着他在数论领域攀登,也引领着他选择事业的方向。
2023年,费先科全职加入西湖大学,任理论科学研究院特聘教授,并组建高等数论课题组。数论是数学的分支之一,主要研究整数的性质。随着近代计算机科学和应用数学的发展,数论得到了广泛应用。
“在之前的执教生涯中,我和很多国家的博士、博士后一起工作过,但从没遇到过中国学生,所以决定来中国见见那些想成为未来数学界领袖的年轻人。西湖大学正在给他们提供支持,帮助他们成长为世界级的科学家。”
对于这个古老的东方国度,他充满了好奇心和求知欲。他对记者谈起自己在疫情期间去西安的经历,因为没看到兵马俑而沮丧不已。
“我离历史宝藏如此之近,却由于疫情的限制,一个也看不见,真令人失望!结束隔离后,我坐着火车从西安到北京,一路看到的景象令我记忆深刻:大量新建成的高层公寓楼,品质非凡的高速公路,各种造型的桥梁……我感受到了这个国家的蓬勃发展,我在其他国家旅行时从未有过这样的印象。”
定居杭州后,费先科开始大量接触中国文化。他去了孔庙,理解了“仁者乐山,智者乐水”的含义,还在手机里下载了中文歌曲《贝加尔湖》,因为有人向他推荐,这首歌的旋律源自他的家乡俄罗斯,而演唱者是中国人。“当我第一次与一位杭州本地朋友在西湖边散步的时候,我感到自己真正来到了中国。在整个东亚地区,杭州的美都非常具有代表性。”
在费先科看来,中国文化与其他国家非常不同。他从数学的视角对记者做了解读:“中国有最古老的书写形式之一——汉字。它用几何图形表达语言,而不像许多后来的文化那样用字母。惯用右手的人,大脑的右半球负责处理图像信息,包括视觉和直觉;大脑左半球负责处理逻辑信息,比如字母。可以说,中国文化是基于对大脑右半球更密集的使用。当然,在现代中国,大脑的两个半球都被大量使用,因为研究科学必须使用左半球。我认为这会对未来的发展产生巨大影响,值得更多分析研究。”
“当我第一次与一位杭州本地朋友在西湖边散步的时候,我感到自己真正来到了中国。”
从好学生到好老师
一名中国学生曾问费先科:对于刚踏上研究之路的学生,该如何学习才能激励自己获得更多成就?
费先科说:“在早期阶段,如果你能遇到一两位优秀的数学家老师,他们将帮助你获得更多成长。”
这是费先科的经验之谈。他的父母都是大学教授,在他11岁时就发现了儿子的数学天赋。“我很幸运,青少年一般不能充分评估自己的才能,而要依赖父母或老师的意见。在数学道路上,我的父母、两个妹妹,还有数学老师都非常支持我,我觉得必须努力,不能让他们失望。”
中学时代,费先科几乎参加过各个级别的奥林匹克数学竞赛,曾夺得全俄高中奥数冠军。但他当时的学习主要出于兴趣,离真正的数学研究还有很长一段距离。
直到17岁,费先科迈入大学校门,遇到了一位数学教授。“当时他27岁,只比我大10岁,已经是正教授了。他是一个绝顶聪明的数学家,我非常仰慕他,无论是授课风格还是学术讲座,他的意见对我的成长至关重要。”费先科之所以选择现在的研究方向,与这位教授的指点密不可分。
1987年,费先科获得俄罗斯圣彼得堡国立大学博士学位,之后留校任教。1995年,他到英国诺丁汉大学担任数学教授。
多年来,费先科为现代数论多个领域的开拓性发展作出了贡献。2015年到2021年,他投入大量时间和精力研究远阿贝尔几何等理论。2022年,他与人合作发表了关于有效abc不等式的第一个证明和费马大定理的新证明论文。从教近40年,从费先科课题组走出去的博士、博士后约60位,其中包括一名菲尔兹奖(数学领域国际最高奖项之一)得主。
在普通人眼中,数论在科学金字塔的尖端俯视众生,似乎离现实生活过于遥远。但在费先科看来,随着时代的发展,数论的应用性正在提升。
几年前,他在美国接触到一家科技公司,一群从哈佛和麻省理工毕业的博士生尝试建造世界上最大的量子计算机。费先科从他们口中得知,自己分享的数论前沿研究在研发量子计算机的过程中能派上用场。后来,他又参加了一场量子物理学术会议,乍看与数论没什么关系,但他听出现代数学与量子理论之间有了不少新关联,“这让我觉得不可思议,一种非常抽象的知识,对于遥远的另一个领域能有如此大的帮助”。
事实上,数字经济的发展正是得益于数学的广泛应用。“智能手机、电子支付、线上通信,都有赖于过去几十年数论的成果。这些成果最初被发现时,没有人预见到它会在未来的应用中如此重要。”
“前沿科学比的是创新”
虽然费先科是奥数竞赛冠军出身,但他有个观点:“能否做好数学研究,与奥数竞赛表现没什么关系。”
来中国后,他观察到一个现象:获得奥数金牌的孩子,有很多不打算从事数学研究,而是将奥数看成竞技比赛;那些对数学真正有兴趣的孩子,往往因为竞赛成绩不够好,对走专业道路信心不足。
“要在奥数竞赛中获胜,你只需要花4—8小时来解题,通常不会高于大学二三年级的数学水平。但要成为一名数学家,则需要努力很多年,才能将知识推向一个新的水平,或者开创一个全新的理论,这与奥数训练是完全不同的。”

费先科认为,与其他国家相比,中国有数学天赋的高中生比例很高。但高考要求学生综合表现出色,只有数学好是不够的。要培养顶尖数学家,必须进行特殊的人才选拔和训练,“一名有数学天赋的学生就像一朵小花,要经常浇水、晒太阳,否则永远不会成为真正的数学人才”。
他经常拿自己的学生考切尔·比尔卡尔举例。这位2018年的菲尔兹奖得主出生于伊朗的一个农民家庭,2000年到诺丁汉大学费先科课题组读博。“他刚来的时候不怎么会说英语,但我交给他一个数学问题,是那种解决了就可以拿博士学位的问题,一般来说需要花上三四年才能解决,而他只花了3个月。”费先科说。这种培养方式持续了多年,比尔卡尔才真正成为顶尖数学家。他现在也在中国工作,是清华大学的教授。
费先科有一个心愿,就是帮中国培养出菲尔兹奖得主。今年7月,他在西湖大学举办了数学暑期学校,面向国内优秀高中生开放,希望他们在进入大学之前接触到更高阶的数学课,或者认识一两位导师,对专业研究有初步了解。
“他们都是非常优秀的苗子,可能因为高中的学业压力,留给数学的时间不多。希望他们跳出现有的学习模式,培养创新能力。前沿科学比的是创新,不是追随,而创新需要思维方式的飞跃。”费先科说,“我想分享一些来自俄罗斯的数学传统,类似的暑期学校和专门的理科高中从根本上改变了俄罗斯的科学研究质量。我希望能为中国科学的未来做一些有影响的事情。”
编辑 于冰/美编 苑立荣/编审 张建魁
伊万·费先科
1962年出生于俄罗斯,国际著名数论学家。1987年获俄罗斯圣彼得堡国立大学博士学位,后留校任教。1995年至2022年在英国诺丁汉大学任教授。2023年全职加入中国西湖大学,任理论科学研究院教授。