从北大退博后，他自学5个月破解世界数学难题

“除了工作，还是想再做点什么，否则这一生就太无聊了。”

撰文 | 王兆昱（《中国科学报》记者）

2024年6月14日凌晨，北京西二旗周边已是一片寂静，键盘的敲击声却在一间出租屋内响起。快3点半了，周忠鹏终于写完了这封长邮件，邮件中是他5个月以来“白天上班、夜里钻研”的成果。将邮件发送给日本数学家望月新一和西湖大学数学教授Ivan Fesenko后，他倒在床上，沉沉睡去。

周忠鹏做了个梦。梦里是2018年夏天，他以优异的成绩从北京大学数学系本科毕业，直博本校，还获得了“校长奖学金”。

那时的他痴迷数论——“1，2，3，4”，连孩童都会的计数，背后却蕴含着无尽奥妙。他很期待在读博时能做自己感兴趣的研究，然而此后的五年却不太顺利。2023年，周忠鹏仅以硕士学历拿到一家互联网公司的offer。

梦醒了，周忠鹏意外地收到了两位数学家的回复——他的工作被高度肯定！Fesenko更是兴奋地邀请他：“我来买机票，你来杭州找我聊聊！”

这一聊，就聊出两篇重磅论文。而周忠鹏的人生，也由此转弯。

在北大读本科时的周忠鹏（左一）

01

初见

周忠鹏深夜发送的邮件，关乎数论中一个“超级难题”——比尔猜想。自上世纪80年代起，它就一直困扰着全世界数学家。该猜想的提出者、美国数学家安德鲁·比尔是一名银行家和亿万富翁，他以100万美元作为悬赏金额，只求有人解决这一难题。

美国数学协会坦言，比尔猜想的证明难度大于另一个数学史难题“费马大定理”，后者经350多年才被英国数学家安德鲁·怀尔斯证明，他因此获得了世界瞩目和大量奖项。

“而周忠鹏，这个年轻的小伙子证明了广义的费马大定理的绝大多数情况（约等于比尔猜想）。在严格的数学意义上，他的结果比怀尔斯的结果强无穷多倍。”Fesenko告诉《中国科学报》。

邮件发出一周后，周忠鹏应邀飞往杭州，来到Fesenko的办公室。对于新的数学结果，两人都很兴奋。2024年9月，周忠鹏辞去了互联网大厂的工作，来到西湖大学做访问学生，和Fesenko共同推进研究。

如今，在Fesenko的帮助下，周忠鹏的两篇论文已经以预印本的形式公布，并投稿到国际期刊，预计在两年内发表。

论文一的摘要

论文二的摘要

今年3月，周忠鹏受邀前往日本京都，在国际会议上作了40分钟的学术报告。报告非常顺利，多位国际知名数学家发来祝贺，如美国哥伦比亚大学教授多里安·戈德菲尔德、德国哥廷根大学教授普雷达·米哈列斯库，等等。

Fesenko透露，中国某位资深数学家也发来邮件祝贺，并提及，将于明年邀请周忠鹏在全国顶级数学会议上发言。

周忠鹏在日本京都作学术报告

事实上，与周忠鹏的初次见面，就给Fesenko留下了极为深刻的印象。

作为资深数学家，Fesenko深知什么样的人具备数学天赋。从教40年，自他课题组走出的60名博士、博士后，如今分散在世界各地顶尖高校担任教职。其中，他的学生Caucher Birkar于2018年获得了数学界最高奖——菲尔兹奖，现于清华大学任教。

“在忠鹏身上，我看到了Birkar的影子。”Fesenko说。

和初见Birkar时一样，Fesenko向周忠鹏提出了一些数学难题，后者解决问题的速度比他预想的快10倍。

在Fesenko看来，周忠鹏和Birkar都展现出少见的数学直觉和内在自信，且一心投入纯粹的数学研究；两人年纪虽轻，却能纠正Fesenko的错误，并提出更好的解决方法。

这并不是Fesenko第一次接受《中国科学报》的采访。在去年的专访中，他就强调，年轻的数学人才应当被视为“国宝”。天才数学家尤其需要大量的心理支持，而老师的作用至关重要。（具体参见报道：《著名海外教授入职西湖大学！他想为中国培养“菲尔兹奖”得主》）

在认识周忠鹏后，Fesenko再次联系《中国科学报》。他郑重地向记者推荐了这位年轻人：“你一定要了解一下周忠鹏。他很腼腆，你要温柔地提问。”

02

彷徨

2006年，江苏省连云港市，小学生周忠鹏的妈妈做好了简单的家常菜，等他放学回家吃饭。

这个小男孩平时很安静，他最大的爱好是解数学题。一张白纸、一支铅笔，可以坐上好一会儿。他不想结果能否成功，只是觉得这些题目很好玩。

妈妈看出小忠鹏对数学的喜爱，给他报了一些数学辅导班，并鼓励他参加“华罗庚金杯”数学竞赛。

初中时，周忠鹏凭一腔兴趣找来数学的课外书，广泛阅读。初三暑假，他在网上冲浪，无意间发现一道全国高中数学奥林匹克竞赛（CMO）题目。要知道，CMO是高中阶段最具含金量的数学竞赛之一，15岁的周忠鹏没怎么学过，却将这道题完美地解了出来。

在妈妈的鼓励下，一上高中，周忠鹏就联系了学校负责竞赛的老师，开始学习竞赛内容。最终，他在CMO比赛中获得全国一等奖，获得北京大学降分至一本线的录取资格。

“如果没有数学，生活对我而言是平淡的，总感觉缺了点什么。”周忠鹏已经记不清自己参加过多少场数学竞赛。不过，他从小到大的奖牌，都被妈妈小心地收在房间里。

进入北大后，本科课程对周忠鹏来说不算太难。在课余时间，他除了参加一些校园活动，就是在网上自学数学知识。在广阔的数学海洋中，周忠鹏尤其对数论感兴趣。“数数儿”，如此简单的事情却蕴含深奥的数学知识。“至繁”根植于“至简”，这让他如痴如醉。

不过，自那时起，周忠鹏心里就有一个挥之不去的困扰：数学中有这么多知识和问题，自己到底应该研究哪些具体的内容？

开始读博后，这个困扰在周忠鹏的生活里愈加凸显。博士前两年，他尝试给一些数论方向的老师发送邮件，想找一位导师带自己做研究，但并未得到正向的回应。

与实验学科不同，数学没有“实验室”或“项目”可加入。并且，那时的周忠鹏没有明确自己的方向，也不知该如何向对方展示自身的能力。而大多数导师，可能更倾向于接收已有成果、方向清晰的学生。

对本科毕业不久的周忠鹏来说，这是一场几乎无从着手的考验。日复一日，连上课也变得无意义起来——“很多课程在本科时都自学或上过一遍了。”

一边是毫无方向感的博士生活，一边是不断逼近的现实压力。最终，周忠鹏作出了一个决定：退博，转为硕士毕业。

从博士第三年开始，周忠鹏花了大量时间为找工作做准备。他自学了计算机编程知识，并先后进行了几份实习。此时，他找到了一位导师，可以带他完成硕士学业。

2023年夏天，周忠鹏结束了他在北大5年“博转硕”的学习生涯。同年年底，他入职一家互联网大厂。

周忠鹏所在的公司位于北京市海淀区西二旗。在附近工作和租房的年轻人将这里戏称为互联网“打工人”集结地。到了后半夜，一排排高楼里的灯还亮着，看起来很繁华，却又分外孤独。

尽管工作并不轻松，周忠鹏的心里却敞亮了不少，他把毕业的心理负担完完全全卸下了，不用再时刻想着“下一步该怎么办”。他将那些厚厚的数学书收进角落，默默告诉自己，未来可能无法继续做数学了。

殊不知，属于他的那条数学之路，正在悄悄地回到他的身边。

工作后的周忠鹏

03

重启

周忠鹏的岗位名叫“风控算法工程师”，主要是识别和处置平台上时不时“冒出来”的黑灰产账号。

这是他的第一份正式工作。刚入职时，他对很多东西都不了解，且互联网大厂的工作强度并不低。周忠鹏租住在公司附近，每天上午10点半前到达工位；晚上10点后结束工作。每一天都被各种各样的新任务填满。

不过，周忠鹏很喜欢自己的工作状态。他的部门氛围很好，团队leader是个很负责的人。另外，拥有稳定的工作和收入也给了周忠鹏更多安全感，他不再以学生的身份看待自己，而是更多去思考：自己究竟想过怎样的一种人生。

“除了工作，还是想再做点什么，否则这一生就太无聊了。”周忠鹏说。

本科时，他曾听说过数论中一个“天书般的理论”——IUT理论，由日本数学家望月新一提出。目前，世界上仅有几十人能读懂这一理论。

每天晚上10点多回到出租屋，简单洗漱后，周忠鹏把睡前的时间都用来在网上找一些数学论文来看。一篇篇论文翻看下去，他对IUT理论有了更深入的理解。继而，他找到了Fesenko和其他合作者的文章。

直觉告诉他：Fesenko等人的结论还能被进一步推广。他一边读着论文，一边不知不觉地拿出笔、纸，开始写写画画……

此后的5个月，周忠鹏将晚上所有的时间都留给了这项研究。终于，他写出了第一版论文草稿。在周忠鹏的论证中，IUT理论可以得到应用，用来证明广义费马大定理（约等于比尔猜想）等问题。

就这样，开头的那一幕发生了。

在收到Fesenko递来的“橄榄枝”后，周忠鹏决定辞去工作，申请做Fesenko的博士生。从2024年9月起，周忠鹏先在西湖大学做为期一年的访问学生，并将于今年9月正式开启他崭新的博士生涯。

在日本京都的学术会议上，周忠鹏（左后二）参与讨论

采访中，这个小伙子始终温和腼腆地笑着，他认真地帮助记者理解晦涩的数学原理，时不时扶扶眼镜。

采访的最后，记者问出了心中最想知道的问题：为什么反而是在毕业工作后，你找到了方向，独立做出了成果？

周忠鹏想了想，慢慢说道：

“寻找方向是一件很困难的事。如果你能很早就确立清晰的方向，这很好。但这是可遇不可求的。

读书时，我很希望获得认可，向老师证明自己的能力。现在，我研究数学的心态完全发生了转变——数学对我而言，更纯粹了。我只是专注于事情本身，慢慢地理解、思考。”

他顿了顿，补充道，其实无论是工作，还是做数学研究，本质上都是一样的。在北大时，他什么都想学一点；而现在，他已经学会了以目标为导向，在解决问题的过程中，一点点搭建起自己的知识体系。

数学的路还在延伸。属于他的故事，才刚刚开始。

本文经授权转载自微信公众号“科学网”，文中图片均为受访者提供。

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