数学圈子这两年的动静,实在有点大。2026年9月,Anthropic对外公布,Claude耗时11天完成费马大定理的形式化证明,产出约1300万行Lean代码,一共证明3.03万个定理。帝国理工学院的Kevin Buzzard早前预估,这项工作交给人类,要耗费十年。他本人也牵头了一个专门针对费马大定理的MathLib扩展项目。Buzzard审阅完Claude产出的内容之后,说了一句值得琢磨的话,从前他对怀尔斯的证明有99.9%的把握,看过这份成果之后,确信度直接拉到百分之百。多伦多大学的Daniel Litt说得更加直白,如果AI可以完成费马大定理的形式化工作,那它大概率能对各类数学命题做形式化处理。

但有一点需要分清,AI并没有重新证明费马大定理,怀尔斯早在1995年就完成了这项证明。AI做的工作,是把这套证明翻译成计算机能够逐行核验的形式化代码。形式化和推导证明本身,完全是两件事。形式化就是把人类用自然语言写的证明,拆成Lean能够校验的每一步逻辑。人类数学证明里大量“容易看出”“同理可得”这类省略表述,放到形式化流程里面,必须全部补齐。过去这类工作只能人工完成,耗时长,工作量巨大,现在AI能够接手,效率高出人类好几个数量级。
真正触动数学家群体的,不是这单独一件事,而是背后显现出来的趋势。2025年夏天,多款AI模型参与IMO竞赛,六道题目解出来五道。IMO题目难度再高,终究是有标准答案的竞赛题,和原创数学研究不是一回事。不过2025年一整年,不少数学家发现,AI已经不单单能做题。陶哲轩接受Quanta Magazine采访时提到,2025年AI在各类数学任务上,才真正具备实用价值。他和DeepMind合作开发AlphaEvolve系统,在67个数学研究问题上开展测试,部分问题的求解速度,比人类数学家快几十倍。陶哲轩打了个比方,一人拿着铲子,一人握着镐,互相配合才能打通隧道。
陶哲轩之后在斯坦福开展演讲,演讲结束,他做了一个决定,不再实时跟进所有新产出的证明。他原话提到,数学正在从证明稀缺阶段,转入证明过剩的阶段,AI生成证明的速度,远远超过人类阅读核验证明的速度。Erdős问题网站积压了大约20篇借助AI完成的解题方案,提交者坦言没有空余时间手动核验。陶哲轩拿19世纪汽车做类比,车辆速度持续提升,道路配套跟不上,最终没有实现通行提速,反而造成拥堵。
这里随之出现一个很现实的矛盾。AI生成的证明,很多时候不是数学家想要的那一类。陶哲轩用“阻抗不匹配”来形容这个现象。AI产出的形式化证明,比人类撰写的多出数百行,充斥大量冗余步骤,不少引理放置的抽象层级并不合适。Claude生成的29500个中间定理,Buzzard评价其中一部分可以整合进MathLib,但需要投入巨大工作量。他还提出警告,如果每一个AI项目都单独搭建一套Lean库,数学界会陷入糟糕的局面,多套互不兼容的形式化库并行存在。
数学家群体内部看法并不统一。2026年6月,十六位数学家共同起草《莱顿宣言》,警示AI正在冲击数学成果的可靠性、署名规则,还有研究者自主探索的空间。这份宣言已经收获全球六百多名数学家签名支持,国际数学联盟也予以背书。菲尔兹奖得主Peter Scholze在宣言里态度很明确,思考数学问题不会使用AI,也尽量不去阅读AI生成的文本。有意思的是,Buzzard本人同样支持这份宣言。也就是说,深度参与AI形式化项目的研究者,也认同要给AI的使用划定边界。
那数学领域到底有没有发生本质改变。站在工具角度,变化确实不小。形式化验证的提升实实在在,清华大学FormaTheoria项目借助AI辅助,推进有限单群分类这套两万页的证明,产出超过99.4万行Lean代码。效率提升不是小幅上涨,是数量级的跨越。从前一个人花费数月完成的任务,如今几天就能做完。数学家的工作节奏必然受到影响。
但“彻底变革”这个说法,要拆开看待。工具更新之后,数学研究部分环节效率暴涨。可数学核心的问题没有变化。哪些问题值得深挖,哪个方向具备潜力,什么样的证明称得上简洁优美,这类判断AI做不到。陶哲轩演讲把数学工作流程划分成三段,证明生成、证明验证、证明阐释。AI在前两项能力很强,第三项几乎无法参与。一份证明的结构,推导逻辑,以及它和其他数学分支之间的关联,依旧需要人类梳理讲清楚。
另一名菲尔兹奖得主Akshay Venkatesh,观点相比陶哲轩更为谨慎。他承认AI带来巨大影响,但有些根植于学科文化里的珍贵东西,需要尽力保留。他担心,如果数学家习惯依靠AI产出证明,只查看最终结论,代代传承下来对于数学结构的直觉感知,会慢慢断裂。这种顾虑并非凭空而来。学生依靠AI做完习题,拿到正确答案,脑海里却建立不起对应的理解。
中科院数学与系统科学研究院的研究员高小山,表述比较务实。未来AI会成为数学家的标配工具,研究效率或许提升数倍甚至十倍,之后菲尔兹奖相关成果大概率会有AI参与,但主导权依旧掌握在人类手上。听起来像是常规表述,细细琢磨能够成立。AI可以生成、核验证明,检索海量文献寻找关联,但是它不会判断哪个问题有意思,不会在一个方向钻研十年发现行不通之后,决定转向别的赛道,不会在深夜突然联想到不相干的类比。这些内容,是数学研究最难自动化、不可替代的部分。
综合来看,数学领域正在改变,但距离彻底变革还差很远。准确来讲,是数学研究的工作模式被改变,数学本身的核心问题没有变。AI帮数学家卸下大量机械劳动,形式核验、文献检索、繁琐推导,这些工作交给AI没问题。可数学家省出来的时间用来做什么,是新的难题。如果继续用来处理更多机械任务,只是单纯加快工作节奏。如果投入更深层次的思考,才算是真正的提升。陶哲轩选择不再追着所有新证明看,本质就是做出这个取舍,放弃广度,把精力留给方向判断。
还有一个值得持续关注的变量,AI能不能独立提出有研究价值的全新猜想。目前还做不到。AI可以证明埃尔德什猜想,解答IMO题目,完成费马大定理的形式化,但是没有相关报道提到,AI独立提出过让数学家觉得值得深挖的猜想。提出猜想需要研究品味与直觉,还要感知整个数学体系的结构,现阶段没有证据证明AI拥有这类能力。如果哪天AI做到这件事,才是真正需要警惕的时候。现阶段,它只是好用的工具,好用到人们偶尔会忘记,它终究只是工具。





