當(dāng)年唯一一個(gè)使用法語(yǔ)答題參與競(jìng)賽選拔的中國(guó)少女,因考試剛過(guò)及格線而遭考官詰難。如今,她憑借數(shù)學(xué)領(lǐng)域的突破性研究,摘下2024年美國(guó)塞勒姆獎(jiǎng)。
撰文 | 路飛
一不小心,一向不喜歡被貼標(biāo)簽的王藝霖,有了一枚她的專(zhuān)屬標(biāo)簽——塞勒姆獎(jiǎng)首位女性華人得主。這是個(gè)事實(shí)性表述,撕也撕不掉。
在她之前,僅有陶哲軒和詹大鵬這兩位華人數(shù)學(xué)家摘得這一獎(jiǎng)項(xiàng)。她的成就,使她在男性主導(dǎo)的數(shù)學(xué)界中脫穎而出。
塞勒姆獎(jiǎng)由普林斯頓高等研究院管理,每年頒發(fā)給在調(diào)和分析及相關(guān)領(lǐng)域做出杰出貢獻(xiàn)的年輕數(shù)學(xué)家。塞勒姆獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)詞上寫(xiě)道:王藝霖因在復(fù)分析、概率論和數(shù)學(xué)物理之間建立了深層次的新聯(lián)系,特別是在Teichmuller理論和Schramm-Loewner演化理論方面的貢獻(xiàn),而榮獲塞勒姆獎(jiǎng)。
美東時(shí)間早上6點(diǎn),王藝霖與《返樸》進(jìn)行了連線。視頻中的她精神飽滿,穿著隨性舒適的莫蘭蒂系針織衫,透露出一股文藝氣息,她說(shuō)話聲音輕柔,語(yǔ)速不緊不慢。
此次獲獎(jiǎng),完全出乎王藝霖的意料。她說(shuō),“我只是一個(gè)普通人,就像此次塞勒姆獎(jiǎng),我覺(jué)得這是一個(gè)鼓勵(lì)性質(zhì)的嘉獎(jiǎng),這個(gè)獎(jiǎng)可以讓初出茅廬的青年工作者更加自信地去深入研究工作?!?/p>
王藝霖在授課 圖源:本人提供
“莫愁前路無(wú)知己”
1991年出生的王藝霖成長(zhǎng)于中國(guó)上海。她初中起就讀于上海外國(guó)語(yǔ)大學(xué)附屬中學(xué),由此與法國(guó)結(jié)下了不解之緣。
和普通中學(xué)的外語(yǔ)即英語(yǔ)不同,上外附中允許學(xué)生自由選擇一門(mén)外語(yǔ)學(xué)習(xí),12歲的藝霖當(dāng)時(shí)選擇了法語(yǔ)。高一時(shí),學(xué)校有一個(gè)法國(guó)跨國(guó)交流項(xiàng)目,很多同學(xué)考慮到耽誤高一課程學(xué)習(xí)會(huì)影響高考而躊躇再三;但藝霖不同,她對(duì)這個(gè)陌生國(guó)度抱有巨大的好奇,當(dāng)即報(bào)名參加,并獲得了父母的支持和肯定。
這一年里,藝霖同法國(guó)高一學(xué)生一起學(xué)習(xí)生活,深入了解了法國(guó)的本土文化和民俗風(fēng)情。交流項(xiàng)目結(jié)束后,她回到中國(guó)補(bǔ)上高一落下的功課,生活好像回到了“正軌”。
轉(zhuǎn)折點(diǎn)發(fā)生在高三,母親從同事口中偶然得知了法國(guó)教育部的招生項(xiàng)目,為藝霖爭(zhēng)取到了選拔考試的名額。選拔考試一共兩輪,筆試和面試。
“我交流期間了解到法國(guó)的優(yōu)質(zhì)教育,而且?guī)缀趺赓M(fèi)(一些學(xué)校甚至給所有學(xué)生發(fā)工資),當(dāng)時(shí)想的是試試唄。因?yàn)槲抑袑W(xué)沒(méi)有進(jìn)行數(shù)學(xué)競(jìng)賽的培訓(xùn),考的又是競(jìng)賽題,到考場(chǎng)上發(fā)現(xiàn)題目我都沒(méi)見(jiàn)過(guò)。我努力做了一部分,而另一部分都沒(méi)來(lái)得及看,大概只能勉強(qiáng)及格?!彼嚵鼗貞浧疬^(guò)往,笑了起來(lái)。
她本以為此事就告一段落,結(jié)果收到了面試的通知。面試時(shí),考官“黑著臉”說(shuō),“給你面試的機(jī)會(huì)不是因?yàn)槟憧剂烁叻?,而是只有你一個(gè)人使用了法語(yǔ)答題。你為什么比別人分?jǐn)?shù)低這么多?”藝霖愣了下,她認(rèn)真地對(duì)考官說(shuō),“我覺(jué)得我考得已經(jīng)挺好的了。這些題對(duì)我來(lái)說(shuō)是全新的,至少我有信心我答了的題都是對(duì)的?!笨脊僖幌戮捅欢盒α?。于是,藝霖成為了錄取名單中的一員。
這一年,藝霖18歲,她前往里昂Parc高中,就讀數(shù)理預(yù)科班。
2011年,她考入巴黎高等師范學(xué)院。這所學(xué)校每年在全球只招收200余名學(xué)生,是孕育精英人才的搖籃。這里培養(yǎng)了一批名垂史冊(cè)的科學(xué)文化人才,如數(shù)學(xué)界的傅里葉、勒貝格、伽羅華,哲學(xué)界的讓·保羅·薩特和米歇爾·福柯等。
比較獨(dú)特的是,巴黎高師本身不頒發(fā)學(xué)位,該校學(xué)生必須通過(guò)在合作大學(xué)注冊(cè)學(xué)籍,來(lái)取得合作大學(xué)頒發(fā)的學(xué)位。
藝霖先是在巴黎第六大學(xué)學(xué)習(xí)幾何,獲得了基礎(chǔ)數(shù)學(xué)碩士學(xué)位。接著,她又對(duì)概率論產(chǎn)生了強(qiáng)烈的興趣,于是前往巴黎第十一大學(xué)繼續(xù)學(xué)習(xí),獲得了概率與統(tǒng)計(jì)碩士學(xué)位?!拔乙恢笔遣患辈幻Φ男宰?,我本科論文寫(xiě)的是分析方向的內(nèi)容,碩士主要學(xué)的是幾何,可能別人讀完碩士就攻讀博士開(kāi)展研究了,但是我當(dāng)時(shí)覺(jué)得還想再多看看其他方向,于是我就轉(zhuǎn)頭去學(xué)習(xí)概率論了?!?/p>
當(dāng)被問(wèn)及之前是否預(yù)料到自己獲獎(jiǎng),藝霖表示沒(méi)有想到,但是她聽(tīng)到這個(gè)消息感到非常高興,因?yàn)椤叭缃駭?shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)已經(jīng)太細(xì)分了,文章寫(xiě)出來(lái)了感興趣且能看懂的其實(shí)沒(méi)多少人。發(fā)現(xiàn)我的工作是受到大家認(rèn)可和關(guān)注的,有種‘莫愁前路無(wú)知己’的感覺(jué)?!?/p>
獲獎(jiǎng)名單公布之后,陶哲軒第一時(shí)間在推特上對(duì)她的工作表示了肯定,“王藝霖揭示了許多新的特征和方法來(lái)研究與復(fù)平面中許多重要的隨機(jī)結(jié)構(gòu)相關(guān)的Schramm-Loewner演化。我個(gè)人非常期待看到她的工作將來(lái)如何推動(dòng)這一領(lǐng)域的發(fā)展。”
陶哲軒推特截圖
“我總想知道為什么”
那么,王藝霖的成果具體解決了學(xué)界什么問(wèn)題呢?
相變是物理學(xué)中一個(gè)極其重要的概念,它描述了系統(tǒng)狀態(tài)的變化。例如,當(dāng)溫度達(dá)到100攝氏度時(shí),水會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)樗魵?;而?dāng)溫度降至某一特定值時(shí),超導(dǎo)體的電阻會(huì)突然變?yōu)榱?。為了描述不同?lèi)型的相變,物理學(xué)家引入了各種參數(shù),比如用密度的急劇變化來(lái)表征水從液態(tài)到氣態(tài)的轉(zhuǎn)變,以及通過(guò)電阻率的變化來(lái)說(shuō)明超導(dǎo)體導(dǎo)電性能的變化。這些現(xiàn)象通常采用格子點(diǎn)模型進(jìn)行模擬。
在物理上,相變往往與某個(gè)臨界值相關(guān)聯(lián),在這個(gè)臨界點(diǎn)上,系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)會(huì)發(fā)生不連續(xù)的變化,因此對(duì)這一臨界值的研究顯得尤為重要?;诖蟪叨认碌牟蛔冃蕴卣?,科學(xué)家推測(cè)在接近臨界狀態(tài)時(shí),局部也應(yīng)當(dāng)表現(xiàn)出類(lèi)似的不變性,即符合共形對(duì)稱(chēng)性原則。
使用格子點(diǎn)模型分析實(shí)際問(wèn)題時(shí),自然而然地引出了一個(gè)問(wèn)題:隨著網(wǎng)格尺寸趨于無(wú)限小,其對(duì)應(yīng)的連續(xù)極限是否存在?如果存在這樣的極限,那么它是否仍然保持共形對(duì)稱(chēng)性呢?
直到21世紀(jì)初,杰出數(shù)學(xué)家Oded Schramm首次將復(fù)變函數(shù)論中的Loewner方程與隨機(jī)過(guò)程相結(jié)合,開(kāi)創(chuàng)了SLE(Schramm-Loewner Evolution)理論。他不僅給出了尺度極限的精確定義,還證明了如果擦除邊界上的隨機(jī)游走(LERW)存在且具有共形不變性,則必定可以用SLE來(lái)描述。自那以后,SLE作為連接復(fù)分析、隨機(jī)過(guò)程、共形場(chǎng)論、及統(tǒng)計(jì)物理學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域的橋梁迅速發(fā)展起來(lái),并逐漸成為國(guó)際上備受關(guān)注的新研究方向之一。
王藝霖的工作發(fā)現(xiàn)了基于SLE的隨機(jī)共形幾何和Teichmüller空間的(K?hler)凱勒幾何的深刻聯(lián)系。她發(fā)現(xiàn)并證明了SLE的作用量(action)和萬(wàn)有Teichmüller空間的凱勒勢(shì)(K?hler potential)是完全相等的。
Teichmüller空間的研究歷史比隨機(jī)共形幾何更加悠久。其中,萬(wàn)有Teichmüller空間是一個(gè)包含黎曼曲面Teichmüller空間作為復(fù)子流形的無(wú)限維復(fù)流形,其K?hler結(jié)構(gòu)的研究最初受到弦理論的啟發(fā)。王藝霖的研究將原本遙遠(yuǎn)的幾個(gè)數(shù)學(xué)分支聯(lián)系在一起,為理解復(fù)雜系統(tǒng)的行為提供新的視角。因此她的工作受到了概率學(xué)家、幾何學(xué)家、分析學(xué)家的廣泛關(guān)注,來(lái)自世界各地的講學(xué)邀請(qǐng)接連不斷。
王藝霖開(kāi)始涉獵這項(xiàng)研究,可以追溯到2015年,她前往瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院讀博,師從2006年菲爾茲獎(jiǎng)得主Wendelin Werner。
Werner是概率論和幾何概率領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物,他在SLE方向的研究工作使人們重新理解隨機(jī)幾何現(xiàn)象如何在二維空間中發(fā)揮作用,他向王藝霖拋出了一個(gè)問(wèn)題,“看一下SLE曲線繞過(guò)一個(gè)點(diǎn)時(shí)的大偏差性質(zhì)?!?/p>
循著這個(gè)問(wèn)題,王藝霖聯(lián)想到了布朗運(yùn)動(dòng)大偏差,于是她引入了一個(gè)稱(chēng)為L(zhǎng)oewner能量的概念,很快解決了導(dǎo)師拋出的第一個(gè)問(wèn)題。但她沒(méi)有繼續(xù)沿著導(dǎo)師設(shè)想的方向前進(jìn),而在與Steffen Rohde的合作中,拓展了Loewner能量的定義,用于量化簡(jiǎn)單平面閉曲線的圓度,證明了Loewner能量的根不變性,即使從定義上看這種不變性完全不顯然。
可能很多人走到這一步就停止了,但王藝霖腦海里一直在追問(wèn)為什么。她覺(jué)得一定存在一種Loewner能量的等價(jià)定義,可以直接看出它的根不變性。博士期間的至少兩年,她一直在尋找Loewner的等價(jià)定義。受到隨機(jī)共形幾何中的結(jié)果的啟發(fā),她最后終于找到一個(gè)更加簡(jiǎn)單的等價(jià)定義。這個(gè)新的表達(dá)式非常簡(jiǎn)潔,她相信前人一定已經(jīng)研究過(guò)這個(gè)表達(dá)式。于是,她去查找同儕在這方面的研究成果。令她喜出望外的是,她看到了Leon A. Takhtajan與Lee-Peng Teo的工作,其中的凱勒勢(shì)與她的表達(dá)式十分接近,也許是相等的呢?
蘇州大學(xué)沈玉良教授在這方面的研究也已相當(dāng)成熟,她請(qǐng)教了沈教授并提出了她的猜測(cè),沈玉良也肯定了她的猜想應(yīng)該是對(duì)的。站在巨人的肩膀上,她最終證明了將SLE與Teichmüller理論的聯(lián)系起來(lái)的等式,并完成了她的博士論文。
“因?yàn)槲矣幸恍缀伪尘?,在看到Teichmüller空間和凱勒流形的時(shí)候,會(huì)比其他概率學(xué)家熟悉一些,至少不會(huì)怕吧?!蓖跛嚵亟忉尩溃拔以诖T士期間學(xué)了非常廣泛的知識(shí)和工具,從沒(méi)想到能用上,但這時(shí)候就發(fā)揮作用了,這可能也是取得研究成果的原因之一吧?!?/p>
她后來(lái)與Marco Carfagnini證明了Loewner能量的確就是SLE環(huán)測(cè)度的作用量,并在與Fredrik Viklund的合作中,利用隨機(jī)共形幾何中的結(jié)果的啟發(fā),得到關(guān)于萬(wàn)有Teichmüller空間的結(jié)果。她找到的聯(lián)系,后來(lái)被她與合作者M(jìn)artin Bridgeman、Kenneth Bromberg和Franco Vargas Pallete進(jìn)一步拓展到與三維雙曲流形的聯(lián)系。
王藝霖說(shuō):“其實(shí)一項(xiàng)研究成果背后是多重復(fù)雜因素作用的結(jié)果,天時(shí)、地利、人和。從最初導(dǎo)師提出的一個(gè)問(wèn)題,到后來(lái)我在這條路上的研究偏離了我導(dǎo)師的研究方向,但是他一直很支持我在這個(gè)方向鉆研,不會(huì)堅(jiān)持讓我回來(lái)解決他設(shè)想的問(wèn)題,而是在一邊保駕護(hù)航,我也很喜歡和他講我的進(jìn)展和我的困擾。他把控問(wèn)題的直覺(jué)總是很準(zhǔn)確,比如當(dāng)我告訴他我現(xiàn)在有三個(gè)思路,他能告訴我哪條思路行不通?!?/p>
“我是一個(gè)泡核桃的人”
面對(duì)媒體鋪天蓋地對(duì)“女性數(shù)學(xué)家”的渲染,王藝霖表示社會(huì)對(duì)女性太過(guò)標(biāo)簽化?!皩W(xué)數(shù)學(xué)對(duì)任何人都不簡(jiǎn)單。往往現(xiàn)實(shí)是,女孩子說(shuō)學(xué)數(shù)學(xué)難的時(shí)候會(huì)被歸因?yàn)樾詣e,男孩子說(shuō)學(xué)數(shù)學(xué)難的時(shí)候會(huì)被歸因?yàn)檫€沒(méi)思考到位。古代科舉考試,只能男人參加,那時(shí)候怎么不說(shuō)‘女性適合文科’呢?(笑)”
幸運(yùn)的是,從小到大,王藝霖沒(méi)有受到過(guò)諸如“男性適合理科,女性適合文科”這類(lèi)刻板印象的規(guī)訓(xùn)?!拔以诩依飶膩?lái)沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)這種話,長(zhǎng)大和別人交流才知道原來(lái)女生成長(zhǎng)過(guò)程中能遇到那么多阻礙。”她說(shuō),“我無(wú)論做什么事情父母都全力支持,我可以追求任何感興趣的事。”
開(kāi)明的家庭環(huán)境培養(yǎng)了王藝霖自信的性格,她從來(lái)不會(huì)質(zhì)疑自己的能力,問(wèn)題沒(méi)有解決,不是因?yàn)樽约翰恍校皇腔鸷虿坏?。王藝霖的父母都在建筑師事?wù)所工作,乍一看,這和數(shù)學(xué)完全沾不上邊,“他們都沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)塞勒姆獎(jiǎng)”。但受到母親絕佳審美能力的熏陶,王藝霖在潛移默化中濡染了藝術(shù)氣息,“我總覺(jué)得數(shù)學(xué)和藝術(shù)密切相關(guān)”。閑暇之余,王藝霖總會(huì)漫步在巴黎街頭逛畫(huà)展、看老電影,或者扎進(jìn)研究所的森林里,擁抱大自然。
王藝霖生活照丨圖源:本人提供
提及求學(xué)之路,她將一切解釋為“偶然中蘊(yùn)含著某種必然”,而背后的驅(qū)動(dòng)力是“好奇”。她因?yàn)楹闷?,選擇了法語(yǔ);因?yàn)榕既?,參加了選拔考試;因?yàn)榕d趣,投身數(shù)學(xué);因?yàn)榉挪幌滦闹械臑槭裁矗趦蓚€(gè)不相關(guān)的方向之間架起一座橋。
值得一提的是,好奇心旺盛的王藝霖初中時(shí)對(duì)心理學(xué)也有強(qiáng)烈興趣,一直夢(mèng)想著去北京大學(xué)讀心理學(xué)。到法國(guó)之后,她還經(jīng)常去旁聽(tīng)心理學(xué)的課程。
最近5年,王藝霖曾在多所著名學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)任職。2019年博士畢業(yè)后,她在美國(guó)麻省理工學(xué)院任C.L.E. Moore講師職位;隨后,她到美國(guó)國(guó)家數(shù)學(xué)科學(xué)研究所做博士后研究員;2022年6月,她加入法國(guó)高等科學(xué)研究所(IHES)擔(dān)任助理教授,成為由西蒙斯基金會(huì)資助的IHES首位享有盛譽(yù)的助理教授職位的持有者。而到2025年7月,她將前往蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院任副教授。
對(duì)青年研究者來(lái)說(shuō),王藝霖覺(jué)得要想走得遠(yuǎn),需要有一個(gè)健康的心態(tài)?!澳闶且?yàn)榍笾匀ヌ剿鳎?jiǎn)簡(jiǎn)單單的因?yàn)椤覀儽仨氈?,我們必將知道’而去探索。一個(gè)人,一旦被外界利益挾持,就容易把自己與原初的激情剝離,而無(wú)法完全激發(fā)自己的潛能。如今許多學(xué)生由于外界施加的,或是同儕間壓力,對(duì)自己前途有過(guò)多的算計(jì),我覺(jué)得是非常可惜的。我希望年輕人可以不計(jì)一切代價(jià)地保護(hù)心底好奇心的火苗,它比我們想象的要脆弱,競(jìng)爭(zhēng)、驕傲、恐懼、虛榮,都有可能殺死它。遵循本心,即使沒(méi)有世俗上的成功,也是活出了真實(shí)的自己,當(dāng)然,是在有基本的生活保障的前提下?!?/p>
王藝霖不是一個(gè)死磕的人,所以似乎從來(lái)沒(méi)有過(guò)抓狂的時(shí)刻。她舉了IHES創(chuàng)始教授——亞歷山大·格羅滕迪克(Alexander Grothendieck)的例子,格羅滕迪克是1966年菲爾茲獎(jiǎng)得主、現(xiàn)代代數(shù)幾何的奠基者,他曾說(shuō)過(guò),如果想撬開(kāi)一個(gè)核桃,不要去想動(dòng)用各種工具去立馬打開(kāi),而是要把核桃放在水里,等待核桃皮泡軟,問(wèn)題迎刃而解。“我也是一個(gè)喜歡泡核桃的人,等待時(shí)機(jī)成熟一切就自然解決了?!?/p>
王藝霖提到很多對(duì)她影響至深的數(shù)學(xué)家,但是她的落腳點(diǎn)沒(méi)有放在這些數(shù)學(xué)家取得的研究成果和榮譽(yù)獎(jiǎng)項(xiàng)上面,而是把話題落到了這些數(shù)學(xué)家的品質(zhì)上。比如威廉·瑟斯頓(William Thurston)“非常注重理解,是一個(gè)喜歡分享與啟發(fā)他人的思想家”;瑪麗安·米爾札哈尼(Maryam Mirzakhani)“有著天馬行空的想象力,視覺(jué)化的表達(dá)能力,和深刻的洞察力”,還有導(dǎo)師文德林·維爾納(Wendelin Werner)“不僅有非常獨(dú)特的視角,同時(shí)也致力于維護(hù)數(shù)學(xué)領(lǐng)域研究生態(tài),引導(dǎo)學(xué)界往健康方向發(fā)展”。
末了,王藝霖意味深長(zhǎng)地說(shuō),“我只是一個(gè)普通人,就像此次塞勒姆獎(jiǎng),我覺(jué)得這是一個(gè)鼓勵(lì)性質(zhì)的嘉獎(jiǎng),這個(gè)獎(jiǎng)可以讓初出茅廬的青年工作者更加自信地去深入研究工作?!?/p>
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