張益唐:把孿生素數的距離縮到7000萬

他蟄伏二十餘年,2013年在《數學年刊》發表《質數間的有界間隔》,首次實質性推進懸置百餘年的孿生素數猜想

張益唐:把孿生素數的距離縮到7000萬

張益唐,男,1955年生於上海,美籍華裔數學家。1978年考入北京大學數學系,1985年在北京大學獲碩士學位,師從數學家潘承彪;1992年畢業於美國普渡大學,獲博士學位。他現任中山大學香港高等研究院首席科學家,2016年起曾任美國加州大學聖塔芭芭拉分校數學系終身教授,1999年至2014年在美國新罕布什爾大學數學系執教,2018年兼任山東大學潘承洞數學研究所所長。2025年6月27日,中山大學宣佈他舉家搬遷回國、全職加盟,校長高松向他頒發聘書。

2013年4月17日,數學期刊《數學年刊》收到一篇論文,題為《質數間的有界間隔》。論文要回答的,是一個懸置了百餘年的問題:孿生素數猜想。素數是隻能被1和自身整除的數,孿生素數指相差為2的素數對,比如5和7、11和13。數學家猜測這樣的素數對有無窮多,卻始終沒有人能證明。這篇論文證明了一個弱化形式:存在無窮多對間隙小於7000萬的素數對。把無窮大的距離,第一次拉到了一個有限的數字。

數論界把這一步評價為實質性突破。此前,一批數學家曾專門開會討論這道難題,結論是要實現最終突破,還差一根髮絲的距離,而以當時的知識和技術難以跨越。論文發表後,數學界順着張益唐的方法繼續壓縮,7000萬後來被其他研究者縮小到246。他的同事、加州大學聖塔芭芭拉分校解析數論專家傑弗裏·斯托普爾評價說,考慮到張益唐在孿生素數研究中的成就,如果他還能解決另一個難題,相當於一個人被雷電擊中了兩次。

這個震動數學界的人,當時58歲,身份是美國新罕布什爾大學的講師。他1955年生於上海,1978年考入北京大學數學系。1985年,經時任北大校長丁石孫推薦,他作為公派自費生赴美國普渡大學深造。1992年博士畢業後,他沒有拿到學術界的工作機會,一度靠做零工維持生計。1999年,他進入新罕布什爾大學數學系擔任講師,一做十餘年。據香港大學2021年頒授名譽博士學位時的介紹,他2014年才獲擢升為教授,2016年轉到加州大學聖塔芭芭拉分校任教。

轉折發生在2013年。論文發表當年,他獲晨興數學卓越成就獎和奧斯特洛夫斯基獎;2014年,美國數學會把弗蘭克·尼爾森·柯爾數論獎頒給他,瑞典皇家科學院把羅夫·肖克獎頒給他,麥克阿瑟基金會又授予他麥克阿瑟天才獎;同年,他受邀在第27屆國際數學家大會作特邀報告。以上獎項信息均見於中山大學為他的學術報告發佈的介紹。

2013年之後,他沒有停下來。2022年11月,一篇長達111頁的預印本論文《離散平均數估計和朗道-西格爾零點》在網上流傳,作者是張益唐。這道題與已懸置160多年的黎曼猜想相關。人民日報客戶端當年報道稱,為這篇論文他已奮鬥了整整20年;在同年11月8日北京大學舉行的線上學術直播上,他表示在本質上已經證明了朗道-西格爾零點猜想。2025年7月3日,全職加盟中山大學後,他在香港科學園的首場學術報告,講的仍是朗道-西格爾零點的研究。

2016年10月,他在中國科學院大學講座上寄語學生不斷進步。2014年獲麥克阿瑟天才獎時,他在獲獎感言中說,不要盲目崇拜權威,要敢於挑戰傳統,對那些別人說不可能做到的事,要勇於探索,如果真正熱愛,就永不放棄。談到2008年全球專家對孿生素數難題的悲觀結論,他的說法是,2010年得知這一進展時,我覺得這一步可以跨過去。

2018年8月,他受聘山東大學兼職講席教授,兼任潘承洞數學研究所所長。2025年6月,他全職回國,受聘於成立於2024年的中山大學香港高等研究院,將在大灣區定居和工作。據中山大學的介紹,該研究院是內地高校在香港的首個綜合性研究機構。從1992年博士畢業到2013年論文發表,中間隔了21年;從上海到新罕布什爾,再到香港,這位數學家今年70歲,仍在改寫自己的研究日程。(香港府右新聞·《時代風雲》欄目組)