Cover 中國數學家王虹獲得菲爾茲獎為何意義深遠?

中國首位女性菲爾茲獎得主王虹的學術之路,不僅是一則關於天賦與熱愛的故事。

今年七月,中國數學家王虹的名字在網路上引發廣泛熱議。 7月23日,她在美國費城獲頒被譽為「數學界諾貝爾獎」的菲爾茲獎(Fields Medal),成為該獎項自1936年創立以來第三位女性獲獎者。同時,她也創下兩項重要紀錄:首位獲得菲爾茲獎的中國女性數學家,以及首位本科畢業於中國內地高校的菲爾茲獎得主。

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王虹是誰?

王虹於1991年出生於廣西省桂林市,其父母均為當地教師,她的父親更是一名數學老師。2007年,16歲的她以653分的高考成績考入北京大學,由於分數未達數學系的錄取線,被調劑至地球與太空科學學院;入學後,她憑藉自身努力成功轉入心儀的數學系。

2011年,王虹遠赴法國,進入巴黎綜合理工學院攻讀碩士。學期結束後,她曾在建築事務所實習。這段差點「轉行」的經歷反而讓她更加堅定了對數學研究的熱愛。在《中國科學報》採訪中她坦言:「建筑需要先说服别人投资,创作自由受到限制;而数学可以完全靠自己『建设』想法。」

隨後,王虹於2019年前往美國麻省理工學院攻讀博士學位,並於2025年與Joshua Zahl合作破解了困擾數學界超過百年的「三維掛谷猜想」。憑藉這項突破性貢獻,她榮獲了菲爾茲獎這項重要榮譽。

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Above 王虹成為首位獲得菲爾茲獎的中國女性數學家(圖:IG@nyuniversity)

菲爾茲獎每四年頒發一次,與阿貝爾獎(Abel Prize)並稱為「數學界的諾貝爾獎」。每屆獲獎者不超過四人,旨在表彰獲獎時未滿40歲、在數學領域做出傑出貢獻的學者。今次與王虹共同獲獎的三名學者分別為John Pardon、Jacob Tsimerman以及鄧煜。其中現年37歲、來自深圳的鄧煜是王虹在北京大學就讀本科時期的同級同學。

如今,王虹是法國高等科學研究所(IHES)的數學終身教授,以及紐約大學科朗數學科學研究所教授。

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Above 中國數學家王虹(圖:mathunion.org)

什麼是「三維掛谷猜想」?

「掛谷猜想」由日本數學家掛谷宗一於1917年提出,探討讓長度為1、寬度忽略不計的針在平面上自由旋轉到所有方向,它所需佔據的最小空間體積是多少?

這個問題在一维与二维的情况早已被完全解决,唯獨三維情況困擾了數學界近百年,眾多頂尖研究者(包括於2006年獲得「菲爾茲獎」的華裔數學家陶哲軒)最多只能證明所需空間必須大於「2.5維」的程度,始終無法證明其必須充滿完整的「三維」空間——直到王虹與Joshua Zahl於2025年2月提交的長達127頁的論文,結合了調和分析、幾何測度論與組合數學,完美解決了三維掛谷猜想。

這項突破不僅解決了純幾何學的難題,它發展出來的數學工具更對電腦斷層掃描(CT)、雷達偵測、通訊訊號等調和分析(Harmonic Analysis)的應用領域帶來了極具革命性的影響。

Above 王虹講述自己的學術歷程

王虹:數學是「好玩、有意思」的

王虹雖在中國應試教育的環境中成長,但從她有限的公開訪談中可以看到,她與數學的關係從一開始便超越了「課業」的範疇。

在《中國科學報》的訪談中她曾回憶,自己對數學最初的興趣源於五六歲時翻閱教材中的「想一想」思考題——其中一道關於七棵樹、每三棵成行能組成最多多少行的問題,讓她在獨自算出答案後獲得了深刻的喜悅,並自此愛上了這種「想一想」的動腦過程。

內心純粹的熱愛,比任何外在的動力都更有力地引領王虹深入數學的世界。學生時期她便展現出超越同齡人的數學天賦,而她對於數學本質的理解更是耐人尋味。《廣西日報》在訪談中訪問王虹中學老師期間,披露了她學生時代寫下的一段感想:「它(數學)是那麼的純粹與抽象化,遠離塵囂,是我們精神領域的一方淨土,但又絕非清玄之談。」

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Above 王虹先後畢業於北京大學、法國綜合理工學院、巴黎第十一大學(MSc)、麻省理工學院(PhD)(圖:IG@instituteforadvancedstudy)

近期,在接受巴黎綜合理工學院採訪時,她也對年輕學人這樣分享:「即便有一天你決定轉行去做別的事,數學訓練依然會帶來長遠的幫助。它能幫助你保持冷靜,並設法找出解決之道。」

由此可見,王虹的數學之路並非另一段「小鎮做題家」式的敘事——這個近年來在內地流行的詞彙,通常指那些出身鄉鎮、憑藉苦讀與應試能力考入名校的年輕人。王虹的成功,是內心熱愛與外在指引共同作用下的自然結果。

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Above 王虹於2019年至2021年間擔任新澤西州普林斯頓高等研究院的博士後研究員(圖:IG@instituteforadvancedstudy)

從北京大學到麻省理工

王虹與鄧煜同獲「菲爾茲獎」,對兩人共同的母校北京大學而言意義非凡。此前雖已有華裔數學家獲此殊榮——包括1982年的美籍華人丘成桐與2006年的澳洲籍數學家陶哲軒——但王虹與鄧煜卻是迄今僅有的兩位在中國內地完成本科學業的得獎者。

值得一提的是,兩人在畢業於北大之後,紛紛在國外高等院校深造。王虹曾在接受《中國科學報》訪問時坦言,自己在北大期間「一直在掙扎,能生存下來就不錯了」,並透露長期身處優秀同儕之間,承受著巨大壓力與自我懷疑,此番言論引發網友對中國內地科研環境的廣泛討論。

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Above 王虹於新澤西州普林斯頓高等研究院的課堂中(圖:IG@instituteforadvancedstudy)

王虹的主要學術成就,亦大多於赴美留學期間完成。她在訪談中特別提及,麻省理工學院的博士導師Lawrence Guth對她影響深遠,是啟發其科研思維與方法的重要引路人,令她重新找回對數學的信心。然而,任何一段經歷對於她的影響,都非三言兩語所能簡單定義。

不可否認的是,如今越來越多中國內地的學生正有意識、選擇性地融合國內外的教育體系與學術路徑。而王虹與鄧煜榮獲「菲爾茲獎」這項國際頂尖學術榮譽,正體現出全球教育資源的相輔相成,為後人帶來啟發。

Topics

Cathy Huang
Content Editor, Chinese, Tatler Hong Kong
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