AI让数学家陷入焦虑,“去年和今年像两个世纪”
从纸笔推演到“抽卡式”科研
AI让数学家陷入焦虑,“去年和今年像两个世纪”
2026年,数学界正经历一场前所未有的震荡。5月,困扰数学界80年的“平面单位距离问题”被AI推翻;7月,困扰数学家近一个世纪的雅可比猜想找到反例。两家头部AI公司“神仙打架”,短短数月,AI站到了数学发现的前沿。
“几乎每天一个大新闻,感觉要震蒙了。”同济大学数学科学学院长聘副教授陈小杨如此描述这场变革,数学研究按下了加速键,门槛在降低,“抽卡式”科研兴起,数学家陷入焦虑。AI正在改变研究数学的方式,也改变了数学研究的节奏和心态。
数学这门古老学科,正站在十字路口。面对AI的狂飙突进,人类数学家的价值在哪?

“遥不可及的事”正在成为现实
2016年,陈小杨曾向一位在高校计算机系任教的老同学提起,是否尝试用AI研究数学,“当时他觉得这简直不可思议。”6年后,陈小杨开始牵头筹建一家AI for Math方向的商业公司,但彼时投资机构几乎无人相信AI能在数学领域有所作为。即便到了2024年,纯数学研究者依然对AI不以为意。
然而到了今年,“情况变成了不相信也不行。”短短十年,那些曾经看似遥不可及的事正在成为现实。“这个行业直到今年才开始真正爆发。去年和今年就像处在两个不同的世纪。”陈小杨认为,转折点出现在今年5月,AI数学成果开始密集涌现。
先是OpenAI宣布成功攻克了一个困扰数学界80年的难题——匈牙利数学家保罗·埃尔德什(Paul Erd?s)于1946年提出的“平面单位距离问题”。想象在一张无限大的平面上放置n个点。任意两点之间都有一个距离,其中有些点对之间的距离恰好等于 1(即“单位距离”)。问题是最多能有多少对点的距离恰好为1?80年前,埃尔德什提出了一个最优下界的猜想。今年5月,OpenAI使用代数数论的数学工具成功构造了反例,一举推翻了该猜想。
随后,AI寻找反例一发不可收,近来取得的突破大多集中在证伪。雅可比猜想是代数几何领域的一个著名难题,已困扰数学家近一个世纪。今年7月,供职于Anthropic的数学家Levent Alp?ge表示,利用Anthropic的大语言模型Claude Fable 5,他找到了雅可比猜想的一个反例。
今年8月,Levent Alp?ge再次与Claude合作,宣传六维球面存在复结构,论文长达100多页。而过去,数学界普遍认为六维球面不存在复结构。尽管该成果还在验证中,但证明过程相当复杂,陈小杨说,其构造反例的过程极其不平凡,如果经人类验证为正确,无疑将成为里程碑式的成果。AI的水平将达到人类数学工作者所能企及的高峰,也将彻底打消人们对AI数学能力的怀疑。
AI为何“热衷”寻找反例?数学研究通常围绕一个具体陈述展开研究——提出一个好问题并尝试求解,最后验证答案的正确性。求解又可以分为两类,要么证明陈述为真,要么证明为假。陈小杨说,AI在构造反例方面已经展现出较大影响力。究其原因,其中不少猜想历史悠久、赫赫有名,一经发布就能瞬间引起关注。这些猜想的解决本身极为困难,构造反例需要调用大量数学知识,涉及复杂搜索,而掌握人类所有数学知识并发现联系是AI更擅长的本事。然而,AI证明大猜想的结果还较少,因为很多大猜想的证明或需发展全新的数学工具。当前AI尚未展现出这方面的能力,AI构造反例也并没有突破当前数学框架。
AI越狂飙,数学家越焦虑
随着大模型能力的提升,AI正在改变数学家研究数学的方式,也改变了数学研究的节奏和心态。
“以前觉得用人工智能研究数学非常遥远,在我们认知中,纯数学是AI够不着的。但现在发现越是抽象的领域,越可能是AI最擅长的。”过去,普通老师一年写一篇论文,现在AI一个月就能生成几篇中等水平的论文,甚至开始挑战经典数学猜想。
“以前拿着纸笔写写画画,在黑板上推演,想不出来就到外面走走,换换思路。现在几个大模型账号同时跑,对着AI提问研究数学已经成为常态了。我每天早上到办公室的第一件事,就是看看昨晚AI跑出了什么结果,核对后再想办法调整。”24小时工作的AI让陈小杨感到焦虑,担心自己做得太慢,担心别人抢先做出了同样的成果。“现在学术界有一个说法,叫抽卡式科研,运气好就能 ‘中奖’。”
最近,引人瞩目的AI数学突破均由OpenAI和Anthropic发布,陈小杨预判,未来在数学研究领域,少数掌握最前沿模型和最巨量算力资源的研究者,所产出的数学成果将远远超越传统数学学者。
数学研究的门槛在降低,无论是专业数学家,还是非数学领域的人士,都纷纷借助AI的力量探索经典数学猜想。但陈小杨认为,由于缺乏验证和知识吸收的机制,这对数学生态而言并非全然有利。
近期,由AI产出的几个数学成果在未经充分验证的情况下直接公开发布,这在某种程度上对传统数学生态造成冲击,陷入浮躁。“有点像赛跑机制,不管对不对,先公开成果,把新闻抢了再说。”
以往,一位严肃数学家将论文公开发布之前会反复推敲、多方验证。现在AI生成的成果数量之多令人目不暇接,缺乏人类数学家验证,而作者本身也未必具备数学专业背景。“他们不对论文结果负责,对了当然开心,错了对他们来说影响也不大。”
此外,纯数研究以发表学术论文为价值衡量,一方面,日益增多的研究成果让审稿机制面临巨大压力,另一方面,期刊容量也远远跟不上不断涌来的论文。
今年6月,多位数学家公开求助与呼吁:不受控制的自动化不仅会威胁到数学的实践方式,还危及这一学科所代表的意义。他们发布长达11页的《人工智能与数学莱顿宣言》,警告AI的后果开始显现,AI生成的论文可能充斥低质量的内容,使同行评审系统不堪重负,还会使那些不愿依赖AI工具的研究人员处于不利境地。《宣言》提出了使用AI时应遵循的原则,即要支持而非削弱数学学科的发展。
“学术界还没有完全做好准备。”陈小杨表示,数学共同体的维护已是不容回避的问题。
人类数学家的出路
菲尔兹奖得主、著名数学家陶哲轩曾呼吁数学家们主动引领,将AI融入数学,而非被动应对。“在有些地方我们应该使用AI,但我们应该主动采取行动,决定哪些地方该用。我们制定规则,界定什么是可接受的、什么不是,我们不应让外部力量为我们界定这些。”
陈小杨坦言,AI冲击职业数学家已是不争的严峻事实,但系统性学习数学本质上是一种思维训练,数学的价值在于提供理解世界的独特视角,而非得出某个具体结果,这是难以被技术替代的。对于AI时代的年轻数学学习者,要调整学习的重心,最重要的是转变观念,拓宽学术视野,不局限于某一狭小的研究方向。
陈小杨表示,硬科技领域存在诸多与数学密切相关的问题,尽管这类问题在难度上未必有纯数那么大,但这些问题仍然需要人类的梳理和研究,也需要整理成AI能够理解的形式,这恰恰是人类价值所在。
数学家利用AI研究数学已是迫在眉睫,要与时俱进,主动与AI协同成长。陈小杨表示,每一位打算从事数学研究的人,恐怕都需要认真思考一个问题:如何借助新的工具,更好地赋能数学研究本身。
“千万不能低估AI的能力边界。”陈小杨表示,目前AI尚未提出像黎曼猜想这样的原创性、基础性数学猜想,陈小杨表示,更不擅长提出全新的数学观念或发现此前未曾存在的数学工具。但未来的AI可能突破这一瓶颈,不断拓展数学的边界。
“未来的数学研究者要更加关心那些特别重要的数学问题,每个领域、每个方向都会有一些基础性问题,你可能会觉得这些问题很难,可能没什么进展、做不动。但现在有了各种工具加持,或许突破会比想象中来得更快,因此不必畏惧挑战。”陈小杨说,如果不主动攻坚根本性问题,那些相对容易出成果的方向也会很快被他人抢占先机。年轻的数学学者甚至要提前预判OpenAI的预判,将他们暂时做不到的事情先做出来,这才是人类数学家可以发挥价值的地方。