編者按:數(shù)學家是一類神秘的人群,他們的形象頻繁出現(xiàn)在名人錄和課本里,但你卻很難在生活中真正接觸到他們。本期作者方弦就是這么一個神奇的存在。他是著名的“別人家的小孩”,是異國求學多年的組合數(shù)學博士,也是一位科普達人。今天他要給你分享的,就是自己的職業(yè)故事。真正數(shù)學家的經(jīng)歷可能不像電影那樣跌宕起伏,但每一個節(jié)點都暗藏玄機。
電影《心靈捕手》劇照。圖片來源:melmagazine.com
我現(xiàn)在還能模糊記得第一次接觸數(shù)學的情景。那是父親第一次帶我到書店,我翻起一本書,看見上面有不少幾何圖形和數(shù)字,就讓父親買了下來。后來回想起來,那其實是一本小學數(shù)學的習題冊,但當時我什么也不懂,只是覺得幾何圖形很有趣而已。
就是這樣,我掉進了數(shù)學這個大坑。直到現(xiàn)在,作為一個普通的數(shù)學博士后,我還是一如既往地喜歡做數(shù)學,或者說,喜歡玩數(shù)學。
走上數(shù)學的不歸路
當然,小時候無論做什么事情都會覺得很有趣。除了數(shù)學之外,我對自然科學也很感興趣,尤其是物理和化學,什么都想知道,家里也為此買了不少的科普書籍,還向親戚要了些用不著的小學課本來看,竟然也看懂了。
現(xiàn)在回想起來,我也許勉強算得上早慧。從學前開始就自學小學數(shù)學,小學五年級跳級上了本地最好的初中,在初中仍然名列前茅。在小學到初中這段時間,很輕松就能考個好分數(shù),所以就剩下了一大段時間可以做我最愛的事情——數(shù)學。
除了學習更高年級的課本以外,奧數(shù)對我來說也很有吸引力。當年,奧數(shù)培訓還沒有像現(xiàn)在那樣遍地開花,因此我主要還是靠買書自學。開始學習物理化學之后,奧物和奧化也加入了豪華套餐,編程我也很感興趣,就順帶連計算機競賽也一并學了。這些競賽看起來負擔很重,但因為自己很感興趣,所以學起來其實也并不費勁。興趣是最好的老師,誠不我欺。
當然,學海無涯,之所以覺得不費勁,純粹是因為當時知道的還不夠多。
滿分150分,我只得了個位數(shù)
輕輕松松的學習,在高中完結了。
我考上了本省最好的高中之一,還是其中最頂尖的班,專攻奧賽。在那個班出過不少國際數(shù)學競賽的金牌,在物理和化學甚至計算機競賽上也取得過很好的成績,水平自然不能跟原來的初中同日而語。但我當時見識不多,年少氣盛,覺得自己還是可以跟以前一樣悠閑度日。
很快,我就被打臉了。真正開始上課之后,我發(fā)現(xiàn),那些從本校初中升上來的人,似乎都已經(jīng)學完了高中所有數(shù)學,甚至接觸了奧數(shù)水平的題目。我在讀書生涯中第一次處于數(shù)學落后的劣勢。進入另一個城市的全新環(huán)境,也給我?guī)砹朔浅4蟮膲毫?。當時的狀況有多糟糕呢?有一次測驗,滿分150分我只得了個位數(shù)。
落后了怎么辦?只能努力。高一這一年,我每天就是在教室和宿舍之間來回奔波,奧數(shù)基本填滿了我的全部生活,甚至我都沒留下多少學校生活的記憶。努力還是有了回報,高一收尾的時候,我的水平就趕上了數(shù)學組里的中游。
但對我影響最大的,反而不是奧數(shù)那些訓練,而是一次研究性學習的經(jīng)歷。在高一下學期,一位化學組的同學找我問了個關于烷烴異構體的問題,他想知道,含有n個碳原子的烷烴異構體有多少個。這實際上是一個組合計數(shù)的問題。我說,我也不知道,我們寫個程序來看一下吧。一來二去,就變成了當時很流行的“研究性學習”。從高二開始,我和那位同學花了不少時間在這個問題上,當時有一位老師給我們提供了優(yōu)越的條件,在晚自習時破例讓我們?nèi)ビ秒娔X寫程序測試。雖然沒有獲得什么獎項,但對我們來說,這是個美妙的經(jīng)歷,不斷改進已有的算法,不斷挑戰(zhàn)自己,不斷學到更多的東西,我也因此收獲了一位摯友。如果說有什么事情促使我走上了數(shù)學研究的道路,尤其是組合數(shù)學和計算機結合的方向,那就是這件事。
后來發(fā)生的事情,只能用陰差陽錯來解釋。高二時,我聽說了法國大使館有一個項目,每年送50名高中畢業(yè)生到法國念理科,于是一幫人抱著玩玩的心態(tài)參加了考試。在國內(nèi)的一些不愉快的經(jīng)歷,也讓我覺得有必要出去看看??荚囀怯糜⒄Z答數(shù)學題,數(shù)學題本身難度不是特別高,但用英語答這一點對我很有利。于是,我和其他兩個人通過了考試,跟大使館約好了在一年后正式參加項目。我就糊里糊涂地學著法語,到了法國。
法德邊境的新生活
到了法國,接下來發(fā)生的事情就順理成章了。我跟兩位同班同學分到了同一個中學的預科班,那里是法德邊境,三人都是第一次獨自生活。一起張羅吃飯,輪流用學校的洗衣機,假期結伴走幾公里的路到德國買菜囤積,只因為那里的菜比較便宜。當時還是1比11的匯率,而家鄉(xiāng)街頭的快餐還只要不到10塊錢?;ǖ亩际歉改傅难瑰X,能省一點是一點。
異國的圣誕街景,攝于2008年。圖源:作者提供
學習上我們反而如魚得水。高中的經(jīng)歷,使我們習慣了高強度的訓練,法國的數(shù)學教育很對我們?nèi)齻€人的胃口,基本上考試都名列前茅。物理和化學稍差,但也是班級前列。唯一有問題的是法語課,要將一大段的法文讀懂,寫一篇摘要,還要以三本法國文學或者哲學書為依據(jù)來根據(jù)題目寫法語作文。我們學法語才兩年,書讀得半懂不懂,每次考試就頭痛,但幸好是熬過來了。
我對組合數(shù)學一直很感興趣,但在法國,組合數(shù)學屬于計算機領域,于是我就走上了學習計算機的曲線救國道路。經(jīng)過兩年的預科班,我順理成章地考上了巴黎高等師范學院的計算機系。然后在碩士研究實習的時候,終于找到了跟組合數(shù)學相關的實習,然后就跟著同一位導師讀完了博士,接下來做了兩個博士后,一邊做研究一邊找教職。