AI 攻破 87 年悬案:Jacobian 猜想被反证
Anthropic 员工主导的 AI 模型推翻了 1939 年提出的 Jacobian 猜想,经 Lean 形式化验证,…
上周日,就在全球目光聚焦世界杯决赛的同时,一个 AI 模型解决了困扰数学家近 90 年的 Jacobian 猜想。结果由 Anthropic 员工 Levant Alpöge 在 X 上公布,迅速获得超过 2000 万次浏览,并经伦敦帝国理工学院 Kevin Buzzard 等数学家用 Lean 形式化验证系统确认。「这是了不起的一天,」Buzzard 对 Fortune 表示,「我觉得这是活在当下的好时代。」
事件:87 年悬案被推翻
Jacobian 猜想源于 1939 年德国数学家 Ott-Heinrich Keller 的工作,本质上讨论的是一种特殊的「映射」在何种条件下可由输出反推输入。该问题建立在更早一个世纪的 Carl Gustav Jacob Jacobi 行列式理论之上。数学家长期既无法证明其为真,也未能找到反例,直到 Alpöge 这次给出了反例:在空间每一点上其 Jacobian 行列式恒为 −2,却把三个不同的起点映射到了同一终点,从而彻底否定了原猜想。
Buzzard 称这是一个「非常令人兴奋」的结果,认为它印证了 Google DeepMind 科学家 Christian Szegedy 数年前预言的「超级数学家」雏形。芝加哥大学数学家 Akhil Mathew 正是向 Alpöge 提议此问题的人,他将这一刻形容为「非常迅速且令人不安的变革,对青年数学家尤其如此」。
背景:AI 半年内连克多道难题
这一突破延续了 2025 年中以来 AI 在纯数学领域的密集攻势:
- 2025 年中:模型首次在国际数学奥林匹克(IMO)中解决 6 道题中的 5 道;
- 2025 年 5 月:OpenAI 模型推翻了有关组合几何的 80 年 Erdős 猜想;
- 2025 年 6 月:来自 15 所大学的 16 位研究者发表《莱顿 AI 与数学宣言》,呼吁在 AI 重塑数学知识之前,就透明度、署名与同行评审设立边界。
数学家们逐渐退居「牧羊人」角色,眼睁睁看着 AI 一道接一道地关闭这些悬案,抵达人类心智难以跟随的领域。
隐忧:能给出「怎么做」,却讲不出「为什么」
Buzzard 与 Mathew 都指出当前 AI 模型最大的局限:它能产出正确的证明路径,却无法讲述背后的「故事」。「可以验证它是对的,」Mathew 说,「但能讲一个故事会更好。」换言之,机器可以确认结论成立,但无法像人类那样用直觉与概念把证明「装进大脑」。
纯数学证明动辄上百页,容不得 AI 那种「用听起来合理的填充物跨过缝隙」的习惯。一旦模型能写出如此细致的长证明,并与 Buzzard 终身投入的形式化验证系统 Lean 无缝衔接,数学家最后的优势也将随之消失。Buzzard 透露,他在伦敦醒来时,证明已经在 Lean 中跑过一遍。
更大的隐忧:基础研究与人才同步萎缩
即便 AI 还未「取代」数学家,数学研究本身在美国已遭遇预算寒冬:
- 国家科学基金会(NSF)数学研究经费在特朗普政府削减下下降约 72%;
- 今年秋季顶尖研究型大学的数学博士招生人数同比再降 15%,已是连续第二年收缩;
- 乔治华盛顿大学的数学博士项目今年将首次不招收有资助的学生。
哥伦比亚大学教授 Michael Harris 6 月在《Boston Review》撰文指出,AI 产业把「推理」或「理解」视为毫无商业价值之物,把人类数学家当作「智能的 beta 版」。然而正如 Abel 奖得主 Pierre Deligne 所言,数学是少数几项人们可以「靠玩耍谋生」的纯粹劳动之一,这恰恰是 Mathew 所说的「讲故事」的真正含义。1997 年 Deep Blue 击败卡斯帕罗夫之后,人们并没有停止下棋,反而从中学到了更多——数学的命运或许也将如此,只是这一次,留给人类的反应窗口正在快速收窄。
