AI时代,数学的未来在哪里?
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一、引言:
2026年9月9日,Open AI公开宣称解决了克雷数学研究所设立的七大千禧年难题之一 的“ 纳维 - 斯托克斯方程(Navier-Stokes Equation)的存在性与光滑性问题。”这一结果震惊了数学界。
近半年来,Open AI的飞速发展在数学领域掀起了滔天巨浪,有人戏称,下一届菲尔兹奖应该颁给AI。也有人称,数学即将死亡,数学家也不再需要了。AI时代,数学会死掉吗?
本文作者是基础数学的博士研究生,面对AI时代也有很深的迷茫和焦虑,也有一些自己的思考,借此机会谈一谈自己的看法。
二、AI时代的数学
2026年年初的时候,如果和数学研究人员说AI会取代数学家,大家肯定会嗤之以鼻,那时的AI在形式化严密的数学里,似乎都在胡说八道。
今年5月份,在一场关于人工智能的报告会上,有人问做报告的老师:“数学家会不会失业?” 那位老师说这个问题不能回答,因为回答了,大家一定会反对他。也就是说,那时他对数学的未来已经很悲观了,但是彼时的大多数人并没有认识到一场风暴即将到来。
然而,短短几个月不到,AI的风暴便席卷数学界,大部分人已经意识到,AI已经可以替代大多数数学研究者的工作了。
2026年7月19日,雅可比猜想的反例被找到。2026年9月9日,千禧年问题之一的纳维 - 斯托克斯方程(Navier-Stokes Equation)的存在性与光滑性被解决。
目前的AI在做反例方面的能力已经达到菲尔兹奖级别,虽然正面证明的能力还并不那么强,但是AI也在不断发展,再有几年,AI会怎么样谁也说不清楚。
许多数学博士四五年所能做出来的工作,AI四五天就能解决。近一年多,数学论文的投稿量暴涨了几十倍。
AI对数学的冲击,已经让很多数学工作者几乎道心崩溃。
一个很大的问题摆在大家面前,如果AI能解决这么多的数学问题,那解决这些数学问题的意义在哪里?国家每年投入大量的基金在基础数学上,意义在哪里?

三、AI对数学的冲击和未来的发展趋势
AI对于数学的冲击,首先在于整个评价体系会崩溃。毕竟谁也不知道一篇投稿到数学期刊的文章,是不是AI做的。如果是AI做的,是不是有发表的必要?而发文章背后,还有找工作,评职称,评基金等一系列的利益牵扯。
如果一个文科生,完全不懂数学,但是用AI做了一篇很好的数学文章发表了,用这个来评基金,能评上吗?这是摆在数学界的一个重要问题。
其次是对于数学工作本身的质疑,核心的问题是,数学工作的意义在哪里。数学家做什么?
有人说以后可能是AI做问题,数学家来验证?
这会有两个问题。一个是验证数学工作,AI不能做吗?现在的AI不能做,一年以后的AI呢?十年以后的AI呢?还有一个是验证AI做的这些数学工作的意义在哪里?值得国家投入大把的经费吗?
再往下,数学工作者可能会减少很多。以前的数学科研多多少少会有利益的驱动,也就是用来吃饭。以后的数学家做数学的动力,也许会变成解决现实中的问题和出于兴趣。这也涉及到数学的未来在哪里的问题。
有人说,AI在摧毁数学,所以我们要团结起来,抵制AI!
但是往下AI的发展趋势,是挡不住的。有人希望AI公司可以做出一些设置,让AI生成的文章被打上标记,以此阻止AI的使用。但是这显然不可能。AI只要能把问题解决,写文章的人利用AI的想法和思路重新写一遍就可以了。
有人希望数学界联合起来抵制AI,但是使用AI意味着竞争中占据优势,不使用AI一篇文章可能需要两个月以上,使用AI也许只需要两天。现有的体制下,通过号召让大家不使用AI是不可能的。
四、数学的未来在哪里?
这一节,笔者尝试回答一下:数学的未来在哪里?要回答这个问题,首先要回答数学的生命力在哪里?或者说,数学的意义在哪里。
类似的探讨可以看这篇文章:数学的生命力从哪里来?——读《数学:它的内容、方法与意义》有感
数学的意义在哪里,这个问题并不好回答。许多人说数学有意义,对于实践有很大作用。但是举的例子多是20世纪之前的数学成就。比如复数可以用来研究交流电。
20世纪之后能对实践产生重大意义的数学成果非常少。似乎数学只有培养人的逻辑思维能力以及认知的作用。但是回头看数学的历史会发现,数学是来自于现实的。
最基本的数字和形状,都来自于人们在实践中对于现实的抽象。世界上并不存在数字,也不存在圆形,它们只是人们为了刻画世界所建立的一种模型。
正是因为数学是从现实中来的,所以数学才会具有如此广泛的应用。尽管数学具有很高的抽象性,但是数学的生命力,正是因为它来自于现实并反映现实。
20世纪以来,数学开始不断走向形式化,不断抽象,和现实脱离。抽象和完备化并没有错,但是问题是数学需要考虑是否刻画现实,反映现实。如果不反映现实,数学就成了一个逻辑游戏,和象棋、围棋并没有什么区别。这样的数学在AI冲击下必然会死去。
有人说非欧几何是一个数学形式化的产物,从形式上否定了第五公设,这才诞生了非欧几何。但是罗巴切夫斯基最初创立非欧几何的时候,是从力学得到启发,认为不满足第五公设的几何才反映真实世界。
目前的数学主要是由问题和猜想驱动的。人们觉得在猜想的解决过程中能够发现新的数学工具,这便是数学发展的突破。但是这些数学工具的发展是不是真的有意义,是很难回答的。
比如说千禧年问题“纳维 - 斯托克斯方程(Navier-Stokes Equation)的存在性与光滑性”,它的解决对于人类实践的意义到底有多少?
纳维 - 斯托克斯方程其实是一种理想模型,忽略了很多因素后建立的流动模型,现实中的流动只能用纳维 - 斯托克斯方程来近似。纳维 - 斯托克斯方程可能会发生奇异,但是现实中却未必。既然如此,研究这个问题的意义在哪里?
AI冲击下的数学要发展,就必须要刻画现实,反映现实。从这个角度出发,笔者认为,未来的数学会有两个方向:
第一个方向是和现实结合起来,解决现实问题。
现实中有大量的问题需要数学来解决。比如说湍流问题,人们至今不能说清楚湍流发生的机理。

流动与涡旋 · 示意图 · 非实测数据
当然,这一方向的问题是现实中往往只需要近似结果。这可以通过计算机来完成。理论的价值还需要发掘。但是和现实结合起来,数学会爆发出巨大的生命力,新的数学工具的诞生也是很有可能的。
还比如说前面提到的以纳维 - 斯托克斯方程为代表的流体力学的研究,是否需要寻找能更好的刻画流动的微分方程(或者说数学工具)?从这个角度,未来数学的发展很可能会偏向于多学科交叉,重视应用,注重解决实际问题。
另一方向则是重新审视:数学的基础是否反映现实。
数学的底层是一些不能证明的,来自于人们从现实中抽象出来的内容。比如说“线是由点构成的”,这一陈述其实是公理,是数学默认的事情,或者说是最基础的模型,既不能证明也不能证伪。但是它真的反映现实吗?有没有可能改进最基础的模型来更好地刻画现实呢?
再比如说连续,目前的数学对于连续的刻画是“不间断”,但是现实中的连续应该是连续和离散的统一。也就是说,在宏观上表现出不间断,在微观上应该是一个接着一个。参见对连续的认识——数学怎么刻画连续

连续曲线与离散点
还有实数模型,目前的实数概念是19世纪才发展完善的,它本身是一种连续的模型,而连续的表现则体现在任意两个数之间可以插入第三个数,也就是没有空隙。
当然这也可以说是一种无限可分性。但是无限可分性是否合理?现实中并不存在“一尺之棰,日取其半,万世不竭”,因为到了一定阶段就不是“棰”了。既然如此,无限可分性在数学中是不是应该有限度?参见谈一谈实数和测度
数学需要提高自身反映现实,刻画现实的程度,才能更具有生命力。这是笔者认为的数学未来的发展方向。
五、结语
天下大乱,达到天下大治。目前的数学界遭遇的正是一场大乱,旧有的秩序会走向崩溃。从评价体系、论文发表标准到研究方向,都会发生混乱乃至于崩溃。
但是崩溃之后,评价体系会重建,那时候的数学会重新焕发生机。因为现实还需要用数学来刻画,来描述。
数学是人类在实践中产生的用来刻画数量关系,描述空间形式的工具,它有利于人类的生产生活和实践活动,甚至可以说人类文明离不开数学。
AI浪潮下,数学不会灭亡。
但是 不符合时代浪潮的评价机制、与现实失去联系的数学研究 会灭亡,代之以一个新的,更符合人类文明发展的数学研究范式。

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