这是陶哲轩(Terence Tao)发布在 mathstodon.xyz 上的一条帖子的页面。mathstodon.xyz 是一个面向数学从业者的独立 Mastodon 实例,网页端支持 LaTeX 渲染,由克里斯蒂安·劳森-佩弗克特(Christian Lawson-Perfect)管理,目前约有 4.9K 名活跃用户,运行 Mastodon v4.7.2。
正文
数学界通常把传统数学称为“数学 1.0”。在数学 1.0 中,一个长期未解猜想的突破性证明会引发大量后续活动和兴奋。证明的作者会被邀请做许多报告,与领域内其他专家会面;也会组织研讨会讨论这个证明和其他新进展。由此形成新的联系与合作,后续问题被分享,其他数学家——无论资历深浅——被吸引到该领域,有时甚至包括作者本人,如果他们原本来自别的方向。这些活动让证明被自然消化、精简,与领域内其他结果建立联系,最终进入教科书和讲义,传给下一代数学家。

负责任地使用 AI 工具,不仅能支持最初解的生成,也能支持传统上由解衍生出的所有有价值的后续活动。但目前常出现相反的情况:问题被 AI 提示者自主解决,而他们一旦“解决”最初目标,就对更广泛的领域毫无兴趣,对 AI 输出的理解也不足以回答问题、做报告或与领域互动。与传统的突破相比,这些结果引发的讨论班、研讨会、合作少得多;因此很少有人加入相关社群;有前景的开放方向现在被藏起来,怕自己的研究被“抢发”。
这个过程很难逆转:已经被“解决”的问题无法变回“未解决”,甚至仅仅知道解存在,就会“污染”人类和 AI 寻找其他路径的努力,而那些路径本可揭示额外洞见。未解问题的解答正以不可持续的方式被大规模收割,使整个数学领域比在传统“数学 1.0”方式下解题时贫瘠得多。
数学 1.0 看重第一个解决开放问题的人,即使解一开始并没有被很好地理解。如今这个目标已被优化到不可持续的地步,数学 2.0 需要把原始解题去中心化,更整体地看待数学进展——比如提升阐述的地位,也提升社群建设和开辟新研究方向的地位。我相信 AI 也能在这些方向上作出积极贡献,但这需要比数学 1.0 的思维更多的想象力和雄心,后者只是把最喜欢的 AI 代理指向一堆开放问题然后索要答案。我们的社群还需要明确重新评估教育、发表和职业晋升的标准,以反映数学 2.0 时代。
Tariq 回复说,阐述和社群建设会挑战许多既定学术体制,是个有益且急需的挑战。积极的一面是,已有一些数学家重视透明度、对话、公众理解和参与、社群建设,这也意味着要保持新成员进入社群的流量不为零。也许 AI 正是我们需要的冲击?
fauxthree 则担心:当所有“低垂的果实”被摘完会怎样?一个喜欢数学但并非天才、想把研究作为职业的人该如何起步?他为还没开始博士工作的下一代担忧——不会再有“小步”可走,非天才也没有途径甚至没有动力进入这个领域,“要么做出重大成果,要么别想拿博士”。
cosmo_chou 认为,把前沿数学当成 AI 提示者的露天矿,收获百万行形式化脚本却不做概念消化,确实造成“证明消化不良”和领域荒漠化。但这是否也暴露了晚期数学 1.0 的内在盲区?调和分析与 PDE 理论锻造出人类智识最锋利的手术刀,可在封闭的抽象中,数学家常常没有物理边界,在连续统里无限切割而没有本体论上的切除边界,这让聪明头脑困在“超临界泥潭”和人为的爆破场景中。AI 在数学 2.0 的真正前景不是暴力形式化或提示驱动的抢发,而在于跨学科综合:把深层数学工具与基础物理、几何和真实边界连接起来。当手术刀(如 Littlewood–Paley 截断或二进鞅)被物理底线引导,无约束连续统中看似超临界的问题会自然变成次临界、自洽且可消化。因此数学 2.0 不仅要让阐述取代原始解题成为中心,还应以“证明可消化指数”和跨学科自洽性来评价进展。
jdyer 问是否存在社会层面的“去污染”办法。四色问题在第一个计算机证明之后,仍被认为在真正意义上“开放”;第一个 Polymath 项目研究的就是已经解决的问题。不过他说不知道文化如何改变,或许可以办一份强调重新证明的期刊。
Ericson2314 认为,“把原始解题去中心化”在许多领域早就该如此,与机器学习无关。集体的人类理解和理论建构才是智识追求的终极目的。在应用领域,更“漂亮”的理论伴随着一种乐观信念,即世界(或数学中的“元宇宙”)是有序而美的,这种乐观能真正把历史引向更好的方向。他还认为,当“纯”研究放弃并采用 ad-hoc 方法时,相关应用领域的学生更容易变得虚无主义,造出更丑陋的人类世界;协调问题而非真正不可调和的欲望,才是阻碍人类的东西。
mathalgos 认为 AI 也能填补突兀“山峰”之间的“山谷”,也许一些数学家该花时间考虑政治。
reazhuq 说,这种数学愿景似乎不给人类智识创造力留任何价值,而这是我们视为跨文明成就的品质。他问:在这个世界里,一位极具创造力的数学家会是什么样?matcauthon49 悲观地回答:不会有了,数学家最多只能作为低经费的创造性事业存活,解题会被商品化并按次收费,人类永远无法竞争。
zillion 认为阐述和社群建设被低估,新的重视值得欢迎;开辟新方向本来就受重视,今后会更受重视,尤其是提出 AI 解决不了的新问题。但他指出陶哲轩的描述还漏了一件对阐述重要、也更偏证明本身的事:因子分解证明,也就是把证明拆成一系列结构化的、有独立价值的引理和定理。
mitchell 觉得这从外行角度看类似实验物理:很多时候你知道那个东西存在,但理解它才是追求。zillion 由此想到一个老问题:假如有一本书列出了从时间开端到终结的所有物理事件,物理学会不会就终结了?类似地,假如有一个神谕能判定每个数学问题的真伪,数学会不会就终结了?asperamanca 认为,在数学和任何领域,人们花很多年学习已解决的问题,是因为他们乐在其中,一本包含所有解答的书不会改变这一点,挑战会变成深入理解那些解答。fenjen 补充说,这种兴趣不纯粹是对抽象结果的好奇,也在于人们想建立技能,以便今后在我们曾有(或曾有?)的社群体制内做类似的事。而且如陶哲轩所描述的,在答案已知的情况下工作,与答案未知时根本不同;人们不会花几年去考察已知走不通的路径,哪怕这个过程可证明是有成果的——激励在社群层面、组织层面甚至个人层面都不存在。
BrKloeckner 提出,为什么不谈谈拥抱生成式 AI 的后果?生态、经济、政治、文化后果都很巨大。他看不出证明马勒猜想之类的东西值得这些代价。数学是好事,但还没重要到可以建立在人类苦难之上。fenjen 表示自己站他这边,但觉得对一些技术倾向更强的人来说,这些问题像是一堆“感受”,谈起来容易被轻视。Mitchell 试图取中间立场:不管喜不喜欢,事情都在发生,他猜想心态会像理论物理与实验物理之间的转变,也许会出现实验数学这一领域。BrKloeckner 回应说,即使事情在发生,是否共谋仍是选择;他能理解对生成式 AI 危害有不同评估,但很难接受那些承认危害却仍认为“中间立场”可以接受的人。Zillion 说自己完全同意 LLM 的危害,但当前局面引发的关于数学核心是什么的讨论本身很有意思。BrKloeckner 最后回应:这在理论上有趣,但这棵树不该遮住生成式 AI 危害的森林;一旦承认这些危害,这场有趣的讨论在行动上就纯属理论,因为不存在对生成式 AI 的伦理使用。
评论
社区对陶哲轩关于人工智能解题破坏数学交流传统的担忧反应分裂:多数人认同需关注人机协作与理解深度,但不少人认为他低估了模型未来自主阐述与取代职业的能力,或反讽这是保护既得利益的借口。
认为当前 AI 解题模式缺乏社区互动与真正贡献
- 认同陶哲轩担忧,即提示者只求解决特定问题而不懂输出、不交流,把验证和拓展当苦工硬塞给数学界,本质是刷基准而非贡献数学。(较多人)
- > 硬塞证明给数学界并指望他人做验证拓展的苦工,很难说是推进领域的有效方式(@shubhamjain)
认为陶哲轩低估了未来模型能力,阐述与理解鸿沟将被抹平
- 若模型智能持续提升,未来模型能逐步解释新证明,阐述、探索、简化证明乃至写讲义都会比人类强,人类只需像消遣阅读般享受数学,理解鸿沟只是当前能力的临时现象。(较多人)
- > 如果模型能解释现有数学,没理由不能解释新证明,理解鸿沟只是当前模型能力的临时现象(@vasco)
认为数学职业将被彻底取代或面临生存危机
- 数学可能成首个被消除的职业,机器按需证明,人类理解与否无关;传统博士培养模式面临危机,资源向富国集中,做自己问题的人反而受益。(较多人)
- > 数学作为职业道路可能直接消失,机器能按需提供任何可解问题的证明(@injidup)
反对保护主义,认为应拥抱新工具并类比历史或其他领域
- 不应给新解题者加壁垒,拉马努金当年也不解释,别人替他社交;医生抱怨人工智能治病“不是重点”是荒谬的;软件业同理应拥抱新工具推前沿;早期反对者已被证伪,应倾听智者而非一味否决。(较多人)
- > 就像医生抱怨人工智能治病“不是重点”,但治病本身才是目的,这种保护既得利益的态度站不住脚(@bonoboTP)
强调使用 AI 的正确方式是辅助人类理解而非取代思考
- 重度用户同意陶哲轩,人工智能只到人类想象提问的边界,用大模型深挖理解和设计空间比生成代码更有持续价值,担心公司只追求“输入求解”的单一锤子思维。(较多人)
- > 人工智能只能带我们走到自己想象力所及提问的地方,持续价值在于用它辅助理解(@lubujackson)
认为“负责任做数学”是维护既得利益与带薪爱好的借口
- 少数人尖锐指出,所谓负责任是保住公共资金供养的爱好,许多研究申请本就谎称有用,自动化反而带来真实进步,终结骗经费的现状。(少数人)
- > 所谓负责任做数学,不过是确保我们能继续从事这份带薪爱好的委婉说法(@Chance-Device)
认为此讨论并非新意,而是跨学科的普遍情绪或旧文重述
- 这番道理类似瑟斯顿早年文章;适用于任何领域;抢“第一”的焦虑在各创作空间都存在,知道解已存在会污染寻找替代路线的努力。(较多人)
- > 知道解已存在会污染寻找替代路线的努力,这种抢首发的焦虑在各领域都存在(@AlexAplin)
有价值的补充
- 陶哲轩的观点基本是瑟斯顿 1994 年《论数学中的证明与进展》的重述,当年许多人并未读懂(@sanxiyn)。
- 有评论从哥德尔不完备定理出发,认为在极限上大模型无用,真正问题在于接近极限的实操后果(@youoy)。
- 普通博士生被布置的问题已能被廉价模型快速解决,传统博士教育需转向实验科学式的协作与结构化培养(@contubernio)。