先说几个核心判断:2025年,人工智能在数学领域的突破,已经不再是“接近人类”或者“辅助工具”的程度了。它直接正面攻破了一个困扰全球顶尖数学家整整80年的猜想——平面单位距离问题。这事儿,确实是个重磅冲击波。

英国布里斯托尔大学的米沙·鲁德涅夫直言:“我没想到在有生之年能见证这个问题被解决。”剑桥大学的蒂姆·高尔斯更是给出了极高的评价,他在博客里写道,如果这篇论文是以人类署名投到《数学纪事》并请他评审,他会毫不犹豫地推荐发表。要知道,之前没有任何AI生成的证据能做到这一点。
你可能会问,这个难题究竟有多难?20世纪著名数学家保罗·埃尔德什曾把它称为“自己对几何最显著的贡献”。问题本身听起来很简单:如果在一张无限大的纸上,以任意方式排布若干个点,在这些点之间,最多能画出多少条长度相等的线段?埃尔德什推测,网格状排列会带来最多的连接,也就是最大连接数只会略高于点的数量本身。但证明这个猜想,或者找到一种能产生更多连接的不同排列方式,几十年来几乎毫无进展。上一次有实质性的推进,还是在40多年前。
结果这次,OpenAI的一个模型给出了一个碘伏性的结论:埃尔德什错了。它发现,如果把点排列成不那么对称、更复杂的模式,反而能产生多得多的等长点对。普林斯顿大学的威尔·萨文最初的反应是“难以置信”,他以为这种方法行不通,但反复验证后确认,这确实是正确的。他评价说,这是迄今为止人工智能在数学领域取得的最重大成就。
OpenAI没有透露这个模型的具体细节或训练方式,但研究人员提到,这个模型是“通才型”的,并非专门针对数学研究进行训练。它借用了代数数论中的一种技巧,在高维空间构建了巨大的格子,然后通过“坍缩”回二维空间,形成了这些高维形状的投影。英国帝国理工学院的凯文·巴扎德指出,这个反例本身就非常复杂,虽然文献中曾出现过类似想法,但能把它们组合起来,肯定需要相当的聪明才智。
曼彻斯特大学的塞缪尔·曼斯菲尔德则点出了一个关键:数学家们甚至从未想过埃尔德什最初的猜想可能是错误的。即便有人尝试去验证,也鲜有几何专家拥有足够的高等数论知识来做到这一点。这需要精通多个领域,而这恰恰是人工智能所擅长的跨界融合能力。
从纯粹智力挑战的角度来看,这个问题的意义或许不在于它直接解决了其他悬而未决的难题,但它启发了新的思路。萨文在看完AI的论证后,很快就运用它发现的方法,得出了稍有改进的、更多对可连接成对的点。巴扎德总结说:“和其他许多AI突破一样,人类很快就吸收、理解和概括了这些论点。”相比之下,人类自身的突破往往需要数月甚至数年才能得到验证。这,才是真正的突破。
