当前,人工智能技术各领域的应用日益广泛,数学领域也不例外。但人工智能究竟在数学研究中扮演什么角色?其能力边界在哪里?这些问题值得深入思考。 刘若川教授用"显微镜"与"望远镜"的比喻准确概括了人工智能在数学中的定位。他指出,人工智能是数学家的"新显微镜"而非"望远镜"。这意味着,AI善于在已有框架内进行深度探索,能将高维空间中人类肉眼难以察觉的对称性和规律"放大"出来。北京大学AI for Math团队的实践验证了该点。他们将大量算术数据输入模型后,人工智能自动发现了多个意外的代数模式。然而,这些发现仍停留在"知其然"的层面,对"为什么这些模式会出现"的深层解释,还需要人类数学家用严谨的理论去阐明。 数学研究与日常"刷题"存在本质区别,这是理解数学本质的重要前提。刘若川通过梳理整数几何两千多年的发展历程,深刻揭示了这一点。从古巴比伦人用60进制发现勾股数组,到中国古代"勾三股四弦五"的数学发现,再到笛卡尔将代数符号融入坐标系实现几何与代数的"握手",直至现代的椭圆曲线、模空间、BSD猜想等深邃理论,每一次突破都代表着人类概念认识的飞跃。这些看似孤立的数学线索,正是通过无数学者在不同方向上的持续推进,逐步编织成知识的壮丽项链。这个过程表明,真正的数学文化是将个人发现汇聚成公共知识海洋的集体智慧,而非简单的计算和题目训练。 人工智能的能力局限性在于其缺乏跨越式的创新视角。刘若川用"迷宫蚂蚁"与"飞鸟"的形象生动阐述了这一点。蚂蚁虽然维度低,但在有限框架内能够优化路径、进行组合游戏、搜索模式,人工智能在这些上已能以极快的速度穷尽所有可能。然而,人类则像飞出迷宫的鸟儿,能够凭借直觉与审美重新绘制空中的"捷径"。历史上许多伟大的数学发现都反映了这种超越性思维:无理数的概念突破、椭圆曲线新函数的创造、BSD猜想中L函数秩的理论创新,这些都是人工智能无法独立完成的。人工智能可以瞬间尝试所有小路,却无法从有理数中"发明"无理数。这说明,数学研究的核心竞争力始终是概念创新,而这种创新的源动力是人类的直觉与审美。 在人才培养层面,专家们达成了重要共识:应当重视兴趣启蒙,避免急功近利。北大附中校长马玉国将此次活动定位为"打开视野而不是提前剧透",这一表述深刻反映了教育的真谛。刘若川也强调,大学教师应更多走进中学课堂,及早发现"对数学真正着迷"的优秀苗子;中小学阶段的重点应是培养兴趣、拓宽眼界,而非急于让学生接触高深的博士课程。当学生看到前方更壮丽的数学风景,内心才会点燃继续探索的火焰。这种循序渐进的培养路径,比任何快速成才的捷径都更能培养真正的数学创新人才。 对于人工智能工具可能带来的"幻觉"风险,刘若川给出了清醒的认识。他指出,探索是人类的本能,对未知的兴趣足以支撑最孤独的学术旅程。人工智能本质上只是知识的重组与整合,真正的"概念层级跳跃"仍然只有人类能够完成。在工具日益便利的时代,保持想象力和创造力反而成为最稀缺、最宝贵的品质。这对当下教育改革具有重要启示:在充分利用技术手段的同时,更要警惕过度依赖工具导致创新能力萎缩的危险。
数学之所以历久弥新,不在于答案的堆积,而在于人类不断重新提出"问题";工具能让我们看得更清、算得更快,却无法替我们跨越从旧世界到新世界的那一步。面向未来,与其担忧"是否会被替代",不如把握更根本的方向:让兴趣先生根,让志趣能远行;让严谨与想象并肩,让每一次探索都指向更开阔的理解。