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AI 重塑数学版图?过去这一年,人工智能究竟攻克了哪些数学难题?

发布时间:2026-09-04 21:01阅读:2

9 月 4 日凌晨,人工智能公司 OpenAI 正式推出新一代旗舰大模型 GPT-6 Astra,首席执行官布罗克曼在发布会尾声只留下了一句简短有力的话——「欢迎踏入 AGI 时代」。

发布会当日,OpenAI 还同步公开了一项重磅成果:GPT-6 Astra 将困扰学界十二年之久的孪生素数问题最佳上界,由原来的 246 大幅压缩至 186,并附带了一份基于条件式的 Lean 形式化证明。

从 246 到 240,人类足足摸索了 12 个春秋,

从 240 到 186,AI 仅仅耗费了 3 个昼夜。

在展开后续讨论之前,有必要先把这个里程碑事件的来龙去脉梳理清楚。

孪生素数猜想,堪称数论领域中最古老、也最具魅力的问题之一:诸如(3, 5)、(5, 7)、(11, 13)这类差值恰好为 2 的素数对,到底是否存在无穷多组?

这一悬案已搁置近两个世纪,至今无人能够给出完整证明。

目前学界所能做到的,是逐步逼近这个目标,论证「存在无穷多对素数,它们的间距不超过某个固定常数 C」。C 越小,距离猜想的最终证明就越近;而一旦 C 等于 2,便等同于直接证明了猜想本身。

GPT-6 本次达成的成就是:证明了存在无穷多对间距不超过 186 的素数。

尽管距「2」仍有相当距离,但它已把人类维持十二年的最优上界(246)大幅刷新。

换言之,GPT-6 的这次跃进,是沿着人类数学共同体既有的研究路径,跑出了前所未有的加速度。

短短一周内,纪录被三度改写

这条研究脉络的演进史,本身就是一部浓缩版的现代数论发展简史:

2013 年

华裔数学家张益唐教授横空出世,将间距上界从「平均尺度」一举压至 7000 万。

此后

James Maynard 与陶哲轩等人发起 Polymath 协作项目,把这一间距一路锐减至 246。然而,到达 246 之后,传统方法似乎已触及天花板。

2026 年 8 月 31 日|246 → 240

2026 年 9 月 3 日清晨|240 → 212

AI 数学领域的初创团队 Axiom 公开宣称,他们在 Stadlmann 既有工作的基础上,借助自主研发的 AI 系统 AxiomProver,将界限进一步压低至 212。

仅数小时后|212 → 186

OpenAI 紧接着宣布:GPT-6 给出的最新记录为 186。

人类坚守十二年的纪录,在一周之内被 AI 三度改写,奇点似乎真的降临了?

统计学界的「诺贝尔奖」,授予了一位为 AI 奠基的人

宣布这一成果的 OpenAI 研究员,正是今年(2026 年)新晋「统计学界诺贝尔奖」COPSS 会长奖得主苏炜杰。

他现担任宾夕法尼亚大学沃顿商学院统计与数据科学系教授,与不久前斩获菲尔兹奖的邓煜、王虹一样,均出身于北京大学数学科学学院。

COPSS 会长奖由美国统计协会、国际数理统计学会、加拿大统计学会等五大国际权威统计学会共同主办,每年仅授予一位年龄在 40 岁以下的青年统计学者,素有「统计学界诺贝尔奖」之称。

上一位获此殊荣的华人是 2012 年的寇星昌,时隔整整 14 年才再次有华人折桂。

2026 年 2 月考普斯奖名单揭晓三个月后,苏炜杰公开宣布在沃顿商学院学术休假期间加盟人工智能领军企业 OpenAI。

履历固然光鲜,但近年来投身 AI、大语言模型研究的学者不胜枚举,为何这份大奖偏偏花落他手?

据其获奖致辞透露,苏炜杰因在生成式人工智能的统计学基础、隐私保护数据分析、机器学习同行评审、凸优化、深度学习理论及高维推断等多个领域的杰出贡献而获此殊荣。

通俗来讲,统计学界将本年度最高荣誉,颁发给了一位专门钻研「如何区分 AI 生成内容与人类原创内容」的学者。

他所从事的研究方向,与那些竞相比拼模型参数规模、堆砌算力的研究者截然不同。

一言以蔽之:为大模型构建统计学理论基石。

01|大模型水印技术

如何在大模型生成的文本里嵌入一种既能可靠检测、又不损害行文流畅度的统计学信号?直观而言,就是微调模型对词汇的采样概率——比如让某词的出现概率从 50% 微调至 51%,单看一词无迹可循,但累积数百词后进行一次统计检验,AI 生成的蛛丝马迹便会无所遁形。

02|对齐机制与幻觉问题

为了让模型「说出人爱听的话」,人类反馈强化学习(RLHF)却意外使模型养成了不懂装懂、言之凿凿地胡编乱造的习性。苏炜杰致力于运用统计学工具来评估并修补这些对齐机制中的缺陷,回应「AI 究竟能否被信赖」这一核心命题。

03|高斯差分隐私

数据利用充分则隐私泄露风险加剧,隐私防护严密则数据价值大打折扣。他在两难之间探寻数学意义上的最优平衡点。这项技术甚至被实际应用于 2020 年美国人口普查中,使 3.3 亿国民的数据能够对外发布汇总统计结果,却无法逆向推导出任何个体信息。

统计学界将本年度最高殊荣,授予了一位加盟 OpenAI 为大模型构筑理论基石的学者;与此同时,菲尔兹奖得主陶哲轩或许正花费数日光阴,研读一份由 AI 撰写的数学证明。

这两幅画面交叠在一起,方才构成 2026 年数学界最真实的发展图景。

这一年,AI 推动了哪些数学猜想?

回望过去这一年,AI 对数学猜想的冲击浪潮,实际上是一条可以用日期精准标注的时间脉络。

2025.10|一场闹剧

OpenAI 研究员高调宣布借助 GPT-5 在一个周末内连续攻克 10 道「百年悬案」级别的埃尔德什难题,不料 DeepMind 的 Demis Hassabis 仅冷冷回了一句「this is embarrassing」。

事实真相是,GPT-5 不过是检索到了早已存在、只是鲜为人知的旧文献。

知乎答主 @酱紫君 一针见血地指出:「AI 知道 ≠ AI 证明出来了,至于是从别处抄来的还是自己推演的根本不重要。」

2026.05|第一记「推翻」

OpenAI 旗下一个内部通用推理模型,推翻了埃尔德什于 1946 年提出的平面单位距离猜想,还给出了优于埃尔德什原始预估的构型,且经外部数学家独立核验通过。

知乎答主 @Fyx1123581347 由衷感叹:AI 的解法并非人类完全未曾设想过,只是无人能坚持推演到底,「AI 在这方面远胜人类,它不会像人那样畏难退缩」。

2026.07|悬置 87 年的猜想遭「证伪」

Anthropic 旗下的 Alpöge 借助 Fable 5 模型,找到了一个仅需一页纸即可书写的反例:一个雅可比行列式恒为 -2、却将三个不同点映射至同一点的多项式映射。

知乎答主 @Nicolas Keng 冷静分析:「反例问题一旦设定固定的求解假设,许多条件便转化为代数方程,对计算搜索天然友好……这件事意义重大,但不应将 AI 神化。」

他还顺带澄清了一个被广泛误传的细节:张益唐当年博士论文研究的是雅可比猜想的二维情形,而 AI 发现的是三维反例,二维情形至今仍是悬而未决的开放问题。

2026.08.05|首个完整闭环

一家初创企业的 CEO Lech Mazur,借助 GPT-5.6 Pro 证明了悬置 67 年之久的森多夫猜想,并附带了约 9 万行的 Lean 4 形式化证明。

2026.08.10|黎曼猜想下界提升

Anthropic 宣布将黎曼猜想的已知下界从 41.6% 提升至 67.2%。

2026.08 下旬|一项更大胆的构造

Alpöge 公开展示了一份长达 108 页的手稿:利用 Claude 构造了一个与六维球面 S⁶ 微分同胚的复三维流形,试图破解 Hopf 于 1948 年留下的「S⁶ 是否存在复结构」这一悬案。

2026.08 底|大素数间距纪录被刷新

GPT-5.6 Sol 打破了由 Ford–Green–Konyagin–Maynard–Tao 五人团队于 2018 年合作创下的纪录。

知乎答主 @蜜罐数学布道 留下一句精妙绝伦的比喻:大语言模型的成果「犹如抖音神曲,初听耳目一新,久听愈发单调」;而 Scholze、Venkatesh 等人的经典工作「则如交响乐般历久弥新」。

2026.09.04|孪生素数上界降至 186

正是文章开篇所描绘的那一幕。

开启孪生素数研究整条脉络的张益唐,亲眼见证了 AI 对数学猜想的层层突破。

重读他在知乎上的那段箴言,几乎如同先知预言:

「不要把前人的工作奉为不可逾越的圭臬……别人如此行事,我能否另辟蹊径?」

AI 在这一年间所做的,恰恰就是颠覆前人的固有认知。

数学的进步,似乎正被 AI 技术按下加速键。

这一年的成果,究竟有多少能够经受住时间的考验?

喧嚣过后,人们也开始冷静反思:

AI 主导的数学研究,究竟可不可信?

质疑之声并非无的放矢。

S⁶ 构造与既有公开结论正面冲突,至今悬而未决;大素数间距的新纪录,目前仅完成了陈述的 Lean 形式化,证明部分尚未形式化,也尚无他人独立消化;而像森多夫猜想这般「两套独立 Lean 验证 + 菲尔兹奖得主亲自研读消化」的完整闭环,反而是凤毛麟角。

更有人指出,AI 现阶段摘取的,多是「低垂的果实」——即那些思路已趋明朗、仅欠搜索与计算之功的果实。

因此,我们当下或许不必过分焦虑「AI 会不会取代数学家」,而更应叩问一个本质层面的问题:

当答案可以被批量产出之时,数学研究究竟还应追寻何种价值?

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