中南大學數學奇才 大三生跳級直升研究生

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劉嘉憶

日前，中國科學院李邦河等3名院士分別向教育部寫信推薦，請予破格錄取中南大學大四學生劉嘉憶為研究生，并建議教育部有關部門立即采取特殊措施，加強對其學術方面的培養。

一個名不見經傳的莘莘學子為何能夠引起科技界前輩如此關注？這緣于近年劉嘉憶通過潛心研究成功攻克了一個多年未解的國際數學難題。

國際邏輯學知名專家、芝加哥大學數學系教授鄧尼斯·漢斯杰弗德寫信稱：“我是過去眾多研究該問題而無果者之一，看到這一問題的最終解決感到非常高興。”“請接受我對你令人贊嘆的驚奇的成果的祝賀！”

大三學生攻克國際數學難題

數理邏輯是研究推理的數學分支。它使用數學的方法，即一套符號體系來研究推理前提和結論之間的形式關系，故也稱符號邏輯。在計算機科學和人們的生活中，數理邏輯發揮著重要的理論指導作用。

2010年8月，酷愛數理邏輯的劉嘉憶在自學反推數學的時候，第一次接觸到這個問題，并在閱讀大量文獻時發現，海內外不少學者都在進行反推數學中的拉姆齊二染色定理的證明論強度的研究。這是由英國數理邏輯學家西塔潘于上個世紀90年代提出的一個猜想，10多年來許多著名研究者一直努力都沒有解決。

同年10月的一天，劉嘉憶突然想到利用之前用到的一個方法稍作修改便可以證明這一結論，連夜將這一證明寫出來，投給了數理邏輯國際權威雜志《符號邏輯雜志》。

今年5月，由北京大學、南京大學和浙江師范大學聯合舉辦的邏輯學術會議在浙江師范大學舉行，還是大三學生的劉嘉憶應邀參加了這次會議，報告了他對目前反推數學中的拉姆齊二染色定理的證明論強度的研究。劉嘉憶的報告給這一懸而未決的公開問題一個否定式的回答，徹底解決了西塔潘的猜想。

《符號邏輯雜志》的主編、邏輯學專家、芝加哥大學數學系鄧尼斯·漢斯杰弗德看到論文后給他寫信：“我是過去眾多研究該問題而無果者之一，看到這一問題的最終解決感到非常高興，特別如你給出的如此漂亮的證明，請接受我對你令人贊嘆的驚奇的成果的祝賀！”同時，鄧尼斯·漢斯杰弗德教授高興地將劉嘉憶的研究介紹給了其他幾位同仁和專家，他們一起審讀、反復商討。

論文審稿人、芝加哥大學博士達米爾·扎法洛夫也認為：“這是一個重要的結果，過去20多年許多著名科研工作者在這方面進行努力。該問題的研究促進了反推數學和計算性理論方面的研究。”

9月16日，美國芝加哥大學數理邏輯學術會議上，云集了來自歐美的許多數理邏輯專家、學者。大會邀請了12位專家、學者作學術報告，劉嘉憶作為亞洲高校唯一一位代表在會上作了40分鐘報告。他在數理邏輯方面的研究成果，讓與會專家、學者對這位來自中國的“80后”投上贊許的目光。

機會只留給有準備的人

單薄的身子，略顯蒼白的臉上架著一副近視眼鏡，說話間不時而至的羞澀表情，這是記者8日在中南大學校園見到劉嘉憶時的第一印象。

“我能走到今天這一步，只是運氣比別人好些吧！”面對記者探究的目光，劉嘉憶淡淡地說。

祖籍大連的劉嘉憶，父親在當地一家國有企業后勤部門工作，母親在一家企業任工程師。他告訴記者，父母并沒有給予他數學方面的遺傳基因和教育，自己上小學時也沒有對數學表現出特別的愛好。

“如果要說我與同齡人有什么不同之處的話，那就是我對數學的特別關注。”劉嘉憶說，“上初中時，一些同學還在為數學教科書上的習題抓耳撓腮時，我就開始自學數論了。”

數論就是指研究整數性質的一門理論。劉嘉憶說，當時，對其他同學來說，看初等數論中的整除理論、同余理論、連分數理論像是在看“天書”，而他卻學得津津有味。

2008年，劉嘉憶以優異的成績考上中南大學數學科學與計算技術學院。按說，有了扎實的數學基礎，劉嘉憶應該在同學面前嶄露頭角，但每次數學考試，他的成績并不拔尖。

對此，劉嘉憶解釋說：“這只怪我馬虎慣了。考試過程中，我的演算過程太亂、解答不太標準，都影響加分。”而他的同學則認為，劉嘉憶當時在數學領域涉獵范圍十分廣泛，不太在意學校的每次考試，不愿在同學面前顯山露水。

劉嘉憶的同學高濤說，在課堂上，他并沒有表現得與眾不同，但每到課余時間，他就會去圖書館，一回來，準會帶上一大堆全英文數學書籍，常常捧著看到深夜。同學問他題目，發現他的思路與他人不一樣，還會用更簡單的方法來計算或解釋。“我們當時都知道他對數學鉆得很深，也知道他肯定會有所收獲。”高濤說。

大二時，劉嘉憶開始學習數理邏輯。數理邏輯是數學基礎的一個不可缺少的組成部分。相對其他數學課程，他對此表現出特別的偏愛。他的任課老師也看出了他的不一般，給予他許多指導和鼓勵。何偉教授在組合學課程中提及拉姆齊二染色定理——這正是劉嘉憶幾個月來冥想苦思的問題。從此，他更堅定了攻克這個難題的信心。

“其實，我在思考這個命題時好像靈光一現，論證倒沒有花費太多的時間。”劉嘉憶說，“如果一定要總結點什么，可能與我平時的積累有關吧。”

“40歲以前要攻數學”

劉嘉憶的成功無疑給中南大學師生以莫大鼓舞。數學科學與計算技術學院院長劉再明告訴記者，為了讓劉嘉憶盡快進入該領域的學習和研究工作，學校決定讓他提前大學畢業，并立即錄取為碩、博連讀的研究生或直接攻讀博士學位。

今年7月，著名數學家、中南大學博士生導師侯振挺教授了解劉嘉憶的情況后，千方百計為他創造條件，鼓勵他參加有代表性的學術會議，并收他為徒，共同探討學術問題。

中國科學院院士李邦河、丁夏畦、林群得知劉嘉憶的成就后，分別向教育部有關部門負責同志寫信推薦。在信中他們說，劉嘉憶同學在大三的時候就已經獨立解決了重要的數學難題，可見他是難得一見的杰出數學人才。

劉嘉憶向記者坦言，除了數學，他還喜歡物理，但他權衡了一下，物理需要做大量的試驗，需要成本，對一個學生來說還沒那么多資金。他還喜歡心理學，他曾設計了一組關于認知的心理實驗，然而他更熱衷于數理邏輯。他說這些等到他40歲以后再來做，40歲以前要攻數學。

劉嘉憶告訴記者，前不久他投給《美國數學會匯刊》的論文獲得威士康星大學、伯克利大學等幾位教授很高的評價，有望公開發表。

目前，劉嘉憶正準備學習模型論。“這是數理邏輯的主要分支之一，研究形式語言與其模型之間的關系，將來研究要再上臺階，必須具備扎實的基礎知識。”他說。