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春读接力⑤ | 在美国待了31年的化学家邓力,最钟情这本书
春读接力
2019年07月03日
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  春读接力第五期,看到这本书的名字,小编有点懵:《费马大定理》——让人一下子想起高中时被数学支配的恐惧和数学一起玩耍的“快乐时光”。
  Are you sure,这不是一本专业书?
  推荐者邓力老师笃定地说:不是!
  作为第一个试读者,2小时后,小编以自己的高中数学知识向大家保证:即使数学不及格,阅读体验照样五星。
  本期春读接力,西湖大学有机化学讲席教授、理学院执行院长、学术委员会主任邓力为大家推荐一本关于数学的书,讲述了300多年的时间里数学家们是如何解决费马大定理——这一数学皇冠上的宝石。
  费马大定理解决的过程中有什么曲折?为什么一位化学家要推荐一本数学书?



  关于邓力
  邓力,1987年毕业于清华大学化学系,1995年获哈佛大学有机化学博士,随后在哈佛大学从事博士后工作。从1998年开始在布兰迪斯大学工作,2005年被聘为首任Orrie Friedman讲席教授,2011-2014年担任布兰迪斯大学化学系主任。
  邓力在有机催化领域开展了原创而系统性的研究工作,取得了一系列国际同行公认具有广泛影响力的奠基性学术成果。他所发明报道的催化剂和化学反应已被应用于工业界,很多催化剂已授权给知名试剂和大制药公司开发使用。


  一个困扰世间智者358年的谜

  在读此书之前,先来谈谈这道猜想是如何诞生的。
  说到费马大定理,不得不提到毕达哥拉斯定理,也就是广为人知的勾股定理。
  费马在研究数学家“丢番图”(就是那个在墓碑上还出了一道数学题让别人猜猜他活了几岁的数学家)的《算术》时,想到“勾股定理”的变异方程有没有解这个问题,他在书页的空白处写下了自己的猜想:就是当整数n >2时,关于x, y, z的方程 xn + yn = zn 没有正整数解。
  调皮的费马在猜想旁写下一行字:
  “我对这个命题有一个十分美妙的证明。只是这里空白的地方太小,我写不下。”
  然而他到死都没有透露,这个证明是什么,也就有了后来三百多年里无数数学家为之着迷的“费马大定理”——一个没有被证明的猜想。



  翻开书的扉页,映入眼帘的是一位位数学大家:欧拉、热尔曼、柯西、库默尔、哥德尔、谷山丰、志村五郎……
  这些在数学史上如雷贯耳的大名,数次冲击这座数论中的喜马拉雅山顶峰,却无人能登顶。
  1963年,一个十岁的小男孩在公共图书馆的一本书上也看到了这个奇妙的问题,并且同样被吸引住了。此后三十年里,他一直把它挂在心上,到了1993年的夏天,他宣布了他做出了这道“证明题”。
  他就是安德鲁·怀尔斯。长达7年的孤军作战让他摘得了桂冠,一个困惑了世间智者358年的谜终于被解决了。


  一本十几年来爱不释手的书



  了解了这本书的大致内容,你或许就能理解邓力作为一名化学家,为什么要推荐一本关于数学家的书。基础科学之间有许多共通之处:对未知的探索、对智力的挑战,还有对自我的认知。
  邓力与这本书的渊源可以追溯到十多年前, 当时他在书店偶然买到这本书,一下就被文中的数学家们的故事所吸引,至今仍在时不时地翻看,每读常新。
  “这是一本非常好的了解数学研究的书,即使不是数学专业的人也能沉浸其中,它用非常通俗生动的语言描述了其实研究数学是一件很有趣的事情。”
  书中的故事让邓力很有感悟,“科学研究总会有很多困难,在解决困难的过程中,我们能探索自己的内在,发现‘who I am’。看完这本书,即使我在数学专业领域也不是很精通,书中数学家们所经历的迷茫、挫折、成功、喜悦,都让我有共鸣。



  比如,Passion & Curiosity。
  在前文中提到的那个证明费马大定理的安德鲁,他10岁在图书馆发现这个未解之谜,30年后成功解答了儿童时代念念不忘的梦想。邓力说: “西湖大学一直强调原创性的研究,原创性的研究怎么来,是源于个人的兴趣和好奇心。就像安德鲁一样,10岁的尝试是好奇,30年的执着追求是热爱。”
  现在,邓力也以此为导向培养学生,“培养学生要理解个体化的差异,尊重每个人的想法,培养他们的批判性思维,鼓励学生的好奇心和保护他们的探索热情。因为‘对新事物的好奇和对目标事物的热情,是科学研究最重要的驱动力‘“。


  再如,接受失败
  “在科学研究中学会接受失败也是一项十分重要的能力。”邓力说。
  鲜花背后不乏荆棘。费马大定理从提出到解决的三百多年里,无数次的失败和尝试,并不是没有意义的。每一次的失败都刺激了数学的发展。“不要害怕失败,失败未必全是坏处,要珍惜在这个过程中的经验。或许此时的失败,正是未来成功的灵感来源。每一次尝试都是有价值的!”
  这其中,邓力最喜欢这个片段: 
  在安德鲁第一次公开自己证明了费马大定理后,审稿人发现了证明中的一个致命的缺陷,对安德鲁而言,这无疑是巨大的打击。随着时间的推移,质疑声越来越多。安德鲁是怎么克服困难的?
  答案,请大家自己去书中寻找吧!