我科学家首次用中国大模型攻克世界级数学难题
我科学家首次用中国大模型攻克世界级数学难题
近日，困扰数学界30余年的世界级难题——三维Ghys猜想取得突破。大湾区大学理学院教授许地生团队依托上海人工智能实验室书生科学多模态大模型S2（以下简称书生-S2），基于“通专融合”技术路径，通过人机协同完成了三维Ghys猜想证明。相关论文已在预印本平台arXiv发布，形式化代码已在GitHub公开。
北京大学董彬教授团队与刘若川院士团队利用其开发的SHEAF框架，对本次证明进行了形式化验证，确认了该工作的正确性。这标志着中国科学家首次借助中国大模型完成世界级数学难题证明。
“Ghys猜想”由法国数学家艾蒂安·吉斯（étienne Ghys）于1995年提出，猜测：每个紧致复流形上的全纯Anosov系统，都双全纯共轭于某个复infra-幂零流形上的全纯仿射自同构。该问题兼具理论难度与学科标志性价值，被动力系统领域专家公认为该领域重要的长期公开问题之一，也是检验数学推理能力的试金石。
突破的起点，是书生大模型在2025年全国中学生数学奥林匹克（CMO）决赛中的亮眼表现。许地生长期专注于动力系统、谱理论、分形几何、数学教育与AI for Math等领域。他关注到书生大模型在数学方面展现出的潜力；而在书生大模型于CMO决赛中拿下金牌后，上海人工智能实验室也在探索将模型能力从竞赛级转向难度更高的研究级数学，以硬核数学难题倒逼模型能力迭代。双方目标不谋而合。
2026年初，双方正式启动模型训练合作研究。许地生成为上海人工智能实验室访问学者，双方科研协作由此走向更深、更紧密的阶段。
联合团队同步搭建面向数学研究场景的Harness系统。许地生结合数学科研经验，指出模型与系统的能力短板；依托真实前沿数学研究命题，排查系统不足，驱动系统完成多轮迭代打磨。
迭代成型的书生-S2及配套系统，具备大规模递归推理能力，同时拥有高灵活性的人机交互能力，在复杂数学命题处理能力上实现质的跃升。其中，针对三维Ghys猜想的首轮推理，书生-S2就产出了400页推导报告。
随后，许地生邀请其学生张洁松博士作为访问学者加入联合团队攻关组。张洁松毕业于北京大学，博士导师为许地生、甘少波，已在JEMS、CMP等数学期刊发表文章，现为瑞典皇家理工学院任博士后；Ghys猜想是他从攻读博士至今一直关注的问题。
联合团队从书生-S2提供的详尽报告中识别出关键突破口，持续向模型反馈、校准探索方向，引导模型沿有价值思路持续深耕，经过多轮深度人机交互，完整解决了该猜想。
攻关过程中，书生-S2先后完成7批接续推演，问题图从15个节点扩展到389个，输出总量达千页的严密推导，同时生成数十种全新论证思路，成功助力团队破解这一世界级数学难题，并得到该方向国际前沿学者“思考深度远超预期”的评价。
人工智能助力产出的成果是否经得起验证？董彬团队与刘若川团队完成了对本次论文全部四个主定理的形式化验证，相关证明已通过Lean检验。Lean是交互式定理证明系统，能对形式化证明进行严格逻辑检查。
据介绍，整个过程仅约5天，峰值并发达到100个智能体，产出约55万行Lean代码，展现出极大的并行规模与极快的验证速度。经专家确认，形式化陈述与论文主定理语义一致，Lean验证据此确保其严格正确性。
这不仅印证了书生-S2在本次前沿数学探索中的独特价值，也传递出一个信号：中国大模型同样有能力站上前沿数学赛场，助力世界级难题攻关。许地生表示，本次突破仅是一个开端，希望在此基础上发展数学研究的新范式、开辟新的研究路径、孕育新的数学分支。
该研究的意义还在于验证了一种新的科研范式。传统数学研究常依赖数学家个体的长期摸索，而本次攻关将专家直觉系统性接入机器求解回路，形成“系统探索-专家判断-成果积累-反馈修正”的闭环。
形式化代码：https://github.com/frenzymath/HolomorphicAnosov