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刘路--改写计算理论历史

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22岁成为中国最年轻正教授,曾破解“西塔潘猜想”

还记得毕业于大连育明高中的刘路吗?2010年,20岁的大连小伙刘路破解了世界性数学难题“西塔潘猜想”,2012年成为中国最年轻的正教授。两年后,刘路的新发明改写了计算理论历史。《美国数学学会会刊》杂志评审认为,他的新成果是计算理论和相关领域近年来最重要的贡献之一。

求学 高考志愿填的全是数学专业

2005年,刘路从大连格致中学毕业后,进入大连育明高中学习,曾在课堂上偷看高等数学教材被老师发现。

刘路出生于1990年,家住甘井子区。刘路的父亲在大连一家国有企业后勤部门工作,母亲在一家企业任工程师。

刘路自小就爱好数学、物理等自然学科。在大连格致中学读初中时,刘路读完了《古今数学思想集》的前两册,这套书一共4册,全面论述了数学思想的历史来源。

2005年,刘路从大连格致中学毕业后,进入大连育明高中学习。在育明高中,刘路的名字常常在班级成绩单的两端出现,好的时候能排名班级十几名,差的时候倒数七八名。刘路的数学成绩并不是很突出,文科比较薄弱。“老实讲,我从来没想过,自己能取得这么大的成就。 ”不善言辞的刘路说,数学对他而言,是一种兴趣,他对爱好的追求甚至有些偏执。曾任刘路高中班主任的田巨坤说,刘路读高二时,曾经在课堂上偷看一本厚厚的书。当时,田巨坤还以为刘路在看小说。可走近一看,刘路竟然在自学大学高等数学教材。此时,刘路才承认,已经自学完成了所有高中数学课程。

2008年,在他的高考志愿表上,从一本到三本,他全部只填写了数学专业,因为对他来说,将兴趣进行到底,学习自己最喜欢的专业,才是最幸福的。

成就 破解“西塔潘猜想”震惊世界

芝加哥大学博士达米尔·扎法洛夫评价刘路的成果:“这是一个重要的结果,促进了反推数学和计算性理论方面的研究。 ”

高考后,刘路获中南大学应用数学专业录取,大连男孩远赴湖南长沙求学。

大二时,刘路开始自学数理逻辑。之后,他在这个领域进步很快,很有心得。很多次,他兴奋地得出一些新的概念和思路,后来当他发现在某本书中已经有所介绍时,才知道自己只是数理王国里众多探索者中的一个,从最初高兴地发现自己的想法很新很靠谱到后来失望地发现它早已被他人提出,这些经历更加增添了他前行的动力。

大三的暑假,刘路第一次接触到拉姆齐二染色定理,这是数理逻辑反推数学中的一个问题。反推数学是数理逻辑的一个分支,通常数学大致是从公理到定理的研究,而反推数学则是从定理(陈述)到公理的研究,二者正好方向相反。海内外不少学者都在进行拉姆齐二染色定理的证明论强度的研究,特别是1995年,英国数理逻辑学家西塔潘提出了关于拉姆齐二染色定理证明强度的猜想,这便是“西塔潘猜想”。

2010年10月,刘路突然想到,利用之前用到的一个方法稍作修改便可证明西塔潘猜想,立即跑回宿舍,连夜运算,用英文写出证明过程,署名刘嘉忆投给了美国芝加哥大学主办的《符号逻辑期刊》。《符号逻辑期刊》是数理逻辑领域的国际权威杂志,该刊主编、逻辑学专家、芝加哥大学数学系邓尼斯·汉斯杰弗德教授一直也是西塔潘猜想的研究者,他看到刘路的证明后很感兴趣,但因之前从未听说过中国数学界有刘嘉忆这个人,还有些心存疑虑。

2011年5月,北京大学、南京大学和浙江师范大学在杭州联合举办逻辑学术会议,会议邀请刘路报告了对拉姆齐二染色定理的证明论强度的研究,在场数学家都给予了充分肯定。

一个月后,刘路收到汉斯杰弗德发来的E-mail:“我是过去众多研究该问题而无果者之一,看到这一问题最终解决感到非常高兴,特别是你的证明如此漂亮,请接受我对你的研究成果的祝贺! ”芝加哥大学博士达米尔·扎法洛夫认为:“这是一个重要的结果,促进了反推数学和计算性理论方面的研究。 ”

成名 22岁成为中国最年轻正教授

“我觉得说我用‘一夜’就破解了这个猜想,其实是有点误导。我从接触这个问题到最后得出结论,大概是两个月的时间。 ”

2012年,刘路只有22岁。一夜间,刘路的名字出现在各大报章和网站的头条,被冠以“奇才”、“天才”、“怪才”等称谓。

不少媒体都用了“中南大学本科生一夜时间破解一道数理逻辑难题”这样的说法吸引眼球。对于“一夜破解难题”的说法,刘路自己并不认同。“我觉得说我用‘一夜’就破解了这个猜想,其实是有点误导。我从接触这个问题到最后得出结论,大概是两个月的时间。我最初并不是为了破解这一难题而专门去研究和攻克,而是在想其他的问题的时候发现,原来这一方法可能对‘西塔潘猜想’有用。当然,问题最后能解决,跟我之前的积累也有关。因为你若一点都不了解,想要解决也不可能。我只能说,这其中有偶然也有必然。 ”

年纪轻轻便取得如此成就,刘路成了国内外高校、学术机构争抢的人才培养对象。中南大学特批刘路硕博连读,并为其量身打造培养方案后,还将其作为青年教师后备人才,进入数学家侯振挺教授研究所,从事研究工作。

2012年3月,中南大学破格聘任刘路为中南大学正教授级研究员。当时,22岁的刘路成为我国最年轻的正教授级研究员。根据校方规定,刘路获得100万元的奖励。其中50万元用于改善科研条件,50万元用于改善生活条件。与此同时,刘路获学校推荐其参加国家“青年千人计划”的评选。

2013年3月,刘路以“2012影响世界华人希望之星”的身份,参加了“世界因你而美丽——影响世界华人盛典2012-2013”颁奖礼,并为此次获得影响世界华人“希望之星”的美国威廉斯学校9年级华裔女生林心瑜颁奖。

再次突破

刘路新发现再次让世界震惊

成名后,刘路没有躺在“功劳簿”上享受名利带来的好处,而是潜心从事数学科学研究。

日前,记者获悉,现年24岁的刘路又在计算理论领域发明了一项全新的计算技术,可解决计算理论领域一系列问题。其论文《避免计算——闭集上的所有成员》最近在国际数学权威杂志《美国数学学会会刊》发表。
去年10月,刘路参加中国数学学会年会,并做了“模型论的运用(应用)”的大会报告。“集合组合数学性质与计算性质之间的关系”也成功申报2013年国家自然科学基金青年项目。刘路说,《避免计算——闭集上的所有成员》论文,主要将原来用于解决“西塔潘猜想”的方法进行推广并应用到其他问题中,其间,根据审稿人的意见进行了两次大的修改,去年年底被《美国数学学会会刊》接受。《美国数学学会会刊》杂志评审认为:作者在前一篇论文中,证明了RT2不蕴含WKL0,从而解决反推数学中最悬而未决的问题之一。这篇论文是前一篇论文的续接,作者改进了前一篇论文中的技术,并将结论从不蕴含WKL0推广到更弱的系统WWKL0,同时给出了涉及反推数学和算法随机性理论的一些结果的新的证明,不仅仅是提供一个巧妙的证明而是发明了一个全新的技术,更深入地阐述了这个技术的基本原理和它的应用,该技术完全能够给数个领域带来更多的结果,广泛引起了数理逻辑数个领域的专家们的兴趣,是计算理论和相关领域近年来最重要的贡献之一。

著名数学家、中南大学概率论与数理统计研究所所长侯振挺教授评价说,刘路的这篇论文比第一篇论文水平更高,可解决计算理论领域一系列问题。

刘路的新发明,改写了计算理论历史,在现实应用中也有很大现实意义。

人物特写

刘路 一个不善言辞的思考者

与众多90后相同,刘路也存在着强烈宣扬个性的特质,只不过表现的形式与众不同而已。刘路是一个不善于言谈的人,他的表达能力远远弱于他的思维能力。采访中,刘路更多时间是在沉默。对于记者提出的问题,多数也以“是”、“不是”、“对”、“不对”来应答。

刘路是一个思考者,他经常在思考跟数学相关的问题。一组数据,能够说明刘路目前生活和求学的状态。在学习方面,一天下来做的事情可以分为3项,读书、看论文、思考;在生活方面,一个月会跟同事和同学出去喝两顿酒,但仅仅是小酌而已;刘路每年会回两次家——在家乡大连,这里有他的父母,有他的老师和同学,也有儿时的玩伴。

记者发现,刘路身上,有许多与应试教育截然相反的闪光点,从他小学到初中再到大学的求学生涯中,我们可以清晰地摸索出他与应试教育抗争的足迹:小学之后便再没参加过奥数班,从初中开始便反感做习题册,在大学,刘路的数学卷面分数只能用中等形容。

刘路不墨守成规,但凡喜欢做的事,都会坚持。 “我对科学的热爱是天然的,几乎没有任何功利心。我跟着自己的感觉走,并没有过多地考虑前途、命运和后果。对于我来说,学习数学就是一种玩。 ”刘路说,在大学校园,也面对各种压力,比如升学的压力,就业的压力,他觉得自己比较好的一点就是对这些都看得比较淡,“我一直以来都只做我喜欢做的事情,我喜欢数学,所以我觉得自己能够静下心来做些研究。 ”(来源:半岛晨报)