AREX Feed Article
一手发 Lean 证书一手招 Fields 奖得主,OpenAI 正在改写数学规则
27 年悬而未决的题,$2,000 算力解开了
数学界一直存在一个心照不宣的分工:AI 负责计算和辅助验证,人类负责原创性证明。这个分工在 2026 年 8 月 1 日被 OpenAI 撕碎了。
OpenAI 当天发布博客,宣布其下一代模型 Astra(内部版本)自主解决了十道长期悬而未决的数学和理论计算机科学问题。每一道都附带 Lean 4 机器可验证的形式化证明,总成本约 $2,000 算力。其中最引人注目的一道,non-sofic 群的存在性,自 Abel 奖得主 Mikhail Gromov 1999 年引入 soficity 概念以来,27 年无人攻克。
同一天,2026 年 Fields 奖得主 Jacob Tsimerman 宣布从多伦多大学离职,加入 OpenAI 从事 AI 安全工作。曼彻斯特大学数学家 Thomas Bloom(erdosproblems.com 的运营者)在 X 上称这批成果为"大新闻"("big news"),并判断其意义超过 5 月 OpenAI 对 Erdős 单位距离猜想的 AI 反例。两条消息叠加发酵,在数学界引发了一场身份危机级别的震荡。
249 页手稿、十份 Lean 证书、$2,000 算力
OpenAI 发布的成果包包含一本 249 页手稿、十份 Lean 4 证书,以及模型对每道题的推理过程叙述。OpenAI 推理团队负责人 Noam Brown 的宣布推文在 12 小时内获得 851 万次查看、15,020 次赞和 2,119 次转发。OpenAI 总裁兼联合创始人 Greg Brockman 的同步推文获得 5,862 次赞和 74 万次查看。预测市场平台 Polymarket 的引述帖也收获了 10,875 次赞和 97 万次查看。
OpenAI 数学研究负责人 Sébastien Bubeck 在 X 上写道:"是的,non-sofic 群存在:这个陈述是 Astra(我们的下一代模型)证明的许多美丽新成果中的一项"("yes, nonsofic groups exist: this statement is one of many new beautiful results proved by Astra, our next major model")。
公司明确声明:数学模型自主生成了论证,人类仅协助整理手稿和形式化验证。OpenAI 在博客中写道:"声称人类作者身份会歪曲系统的贡献和真正人类智力工作的本质"("claiming human authorship for a proof generated entirely by an AI system would misrepresent both the system's contribution and the nature of genuine human intellectual work")。
从群论到量子博弈,这十道题意味着什么
十道题横跨八个数学和理论计算机科学领域。逐一拆解如下。
Non-sofic 群(群论)。 1999 年,Gromov 提出了一个根本性问题:是否每个群都是 sofic 的?随后 Weiss 在 2000 年正式引入 sofic 群概念。27 年来,数学界普遍倾向于相信 non-sofic 群存在,但构造一个反例极其困难。
2026 年 3 月,UT Austin 还专门办了一场关于 sofic 群和 Connes 嵌入问题的研讨会。Astra 首次给出了一个有限表示 non-sofic 群的显式构造。对群论研究者而言,这道题的价值远不止一个"存在性"回答:sofic 群满足 Gottschalk 猜想和 Kaplansky 直接有限性猜想,non-sofic 群的构造将为这些领域打开全新的研究空间。
Connes 刚性猜想(算子代数)。 这一猜想断言某些群由其 von Neumann 代数唯一决定。Astra 构造了无穷多个互相可公度的 property-(T) 群,它们拥有相同的群 von Neumann 代数,从而给出了反例。
高维 sphere packing(几何)。 球堆积问题是数学中最古老的问题之一:在高维空间中,等大的非重叠球体能达到多高的堆积密度?自 1978 年 Kabatiansky–Levenshtein 方法以来,一般上界指数从未被改进过。Astra 将上界推到了 Cohn–Elkies 线性规划方法所能达到的理论极限,并改进了最优一般密度指数。TNW 报道将此称为"自 1978 年以来首次改进"。
二元和球面码(编码理论)。 Astra 对任意给定最小距离的二元码最大尺寸给出了指数级改进的上界,球面码也得到了类似结果。这些结果直接关系到纠错码和信息传输的物理极限。
算术电路复杂性(计算复杂度)。 Astra 证明了计算永久式(permanent)的算术公式下界为 n⁴/log n 量级,这是除法和乘法门电路下界的新突破。这并非 NP 完全性结果,VP ≠ VNP 仍然开放。
量子并行重复(量子计算)。 经典计算中,并行重复定理是概率可验证明(PCP)理论的基石:将一个博弈重复多次可以指数级降低作弊者的胜率。Astra 将此定理推广到了含纠缠的两玩家量子博弈,给出了指数级衰减。这是量子复杂度理论的基础性进展。
最近向量问题(格密码)。 CVP 是格密码学的核心难题之一,直接关系到后量子密码方案的安全性。Astra 证明了欧氏 GapCVP 的多项式因子近似难度,这是一个确定性的归约结果。不影响现有 ML-KEM、ML-DSA 等部署方案的实际安全性,但为格难题的结构提供了新的理论理解。
Ehrhart 体积猜想(凸几何)。 对重心和唯一内格点均在原点处的凸体,Astra 给出了每个维度下的精确最大体积。这个猜想长期悬而未决;Astra 的证明覆盖了所有维度。
多色 Triangle Ramsey 数(组合学)。 三色三角形 Ramsey 数 Rₖ(3) 的增长速率问题——Erdős 问题第 183 号——被 Astra 解决:增长为 k 的 Θ(k) 量级。这是 Ramsey 理论中一个标志性结果。
极值图论猜想(图论)。 Erdős 问题第 146 号(紧致性猜想)和第 180 号(退化猜想)均被 Astra 给出反例。
十道题中,有三道直接来自 Paul Erdős 的问题清单,两道来自 Gromov 的猜想,两道来自几何和凸分析的核心文献。选择范围显示出 Astra 并非在某个窄领域"刷分",而是具备了跨领域的数学推理能力。
他拿了数学界的诺贝尔奖,然后去了 OpenAI
Jacob Tsimerman 在 2026 年 7 月 23 日获颁 Fields 奖——数学界最高荣誉,表彰他在 André-Oort 猜想等工作上的贡献。颁奖当天,他宣布将从多伦多大学请假,前往旧金山加入 OpenAI 的安全部门。
《大西洋月刊》在 7 月 31 日的报道中写道,Tsimerman 的决定"出乎许多人的意料"("caught many people by surprise")。一位机器学习教授在 X 上评论:"这就像雇梅西做项目经理"("It's like hiring Lionel Messi as project manager")。Tsimerman 的专业是数论,此前并未从事 AI 安全研究,但他在接受采访时明确表达了对 AI 超越人类数学能力的担忧。
在 Tsimerman 之前,OpenAI 已建立了一支强大的数学研究队伍。Sébastien Bubeck(前微软研究院机器学习与优化组负责人、2023 年 Sparks of AGI 论文的合著者)担任数学研究负责人。Noam Brown(Libratus 和 Pluribus 超人类扑克 AI 的联合创造者、OpenAI o 系列推理模型的核心贡献者)领导推理和测试时计算团队。Astra 就是这支团队的研究产出。
Tsimerman 的加入并非孤立事件。2026 年 7 月的 ICM(国际数学家大会)上,UCLA 教授、2006 年 Fields 奖得主 Terence Tao 发表了题为"AI 时代的数学"("Mathematics in the Age of AI")的演讲,预测数学界将进入一个"证明过剩"(proof overload)的时代:AI 能以极低成本产生大量可验证的新定理,数学家的核心任务将从"制造证明"转向"判断哪些证明重要"。
同行在研究 benchmark,OpenAI 在研究数学史
OpenAI 并非第一个用 AI 解决数学问题的机构,但规模、验证方式和传播策略使它从同类中脱颖而出。
2026 年 5 月,OpenAI 的同一个长期规划模型家族给出了 Erdős 单位距离猜想的反例,剑桥大学教授、1998 年 Fields 奖得主 Tim Gowers 当时表示会"毫不犹豫地推荐该证明发表在《数学年刊》上"("would recommend that proof for publication in Annals of Mathematics without hesitation")。此后数周内,人类数学家利用该反例的核心技术又解决了另一道重要猜想。
DeepMind 的 AlphaProof 和 AlphaGeometry 系统此前在国际数学奥林匹克(IMO)级别问题上取得了银牌水平,但始终停留在竞赛题层面。Anthropic 和 Google 的研究重点更多偏向代码生成和科学辅助。开源社区中,Lean 社区和 Mathlib 项目的数学家们一直在手工形式化本科和研究生阶段的数学,进展稳健但缓慢。
Astra 的做法不同。它直接瞄准了 open problems:那些经历了数十年、数百名数学家努力后仍然无解的问题。每道题附 Lean 证书,意味着任何数学家都可以在自己的电脑上用 lake build 验证证明的正确性,无需信任 OpenAI 或 Astra 模型本身。这是 AI 数学成果首次同时满足三个条件:问题足够难、证明可机器验证、全部材料公开。
但也有批评。Hacker News 上获得高赞的一条评论指出,$2,000 的数字可能误导:OpenAI 没有披露总共测试了多少道题、失败了多少次、模型是否拥有额外的计算集群。Reddit r/science 和 r/mathematics 的热门讨论中,部分研究者担心这种发布方式绕过了同行评审,直接诉诸媒体和公众。
6 月发布的《莱顿 AI 与数学宣言》(Leiden Declaration on AI and Mathematics),由国际数学联盟(IMU)背书、超过 3,000 名数学家签署,明确要求 AI 公司不得绕过同行评审公布数学结果。Tasmin Chu 在 Substack 上发表的《数学家需要行动》("Mathematicians need to act")中写道:"人工智能公司发布的每一次此类新闻稿,都在让股东变得更富有"("Every new press release of this type enriches the shareholders of AI companies")。她呼吁数学家集体拒绝与 AI 公司合作。
被 AI 超越的数学家,还是与 AI 共生的数学家?
Tasmin Chu 在她的文章中透露了一个私人细节:8 月 1 日早上醒来,收到一位博士后朋友发来的短信,告诉她 Astra 证明了 non-sofic 群存在。"首先我震惊了,然后我愤怒了"("At first, I was shocked. Then I became angry")。她说这是一篇檄文("This is a polemic, not a press release"),并描述了顶级数学家们当天集体"崩溃"("crashing out")的状态。
UCLA 教授、2006 年 Fields 奖得主 Terence Tao 在 ICM 演讲中的判断更加冷静。他将当前时刻类比为 20 世纪初的数学基础危机:罗素悖论和哥德尔不完备定理曾动摇了数学的根基,但最终让数学拥有了更坚实的基础。Tao 认为,AI 时代同样会迫使数学界重新审视自己的价值观和工作方式。
数学家 Kirwin Hampshire 在 Substack 上发表的《数学的暗夜》("The Dark Night of Mathematics")则走向了相反的极端。他写道,创造新数学是"人类接触不可言说之物、邂逅神圣与神秘的一种方式"("one way that humans have historically accessed the ineffable and encountered the divine and mystical"),而 AI 的出现让这种体验面临被剥夺的风险。他将《莱顿宣言》称为"一声包裹着棉花糖的尖叫"("a well-muffled scream")。
在实践层面,一些研究者已经开始将 AI 视为工具而非威胁。伦敦玛丽女王大学数学教授 Abhishek Saha 在 X 上写道,GPT-5.5 Pro 在他的研究领域"至少和一位扎实且不知疲倦的博士生一样好"("at least as good as a solid and indefatigable PhD student"),他越来越扮演"指挥而非整个乐团"("the role of conductor, rather than doubling up as the whole orchestra")的角色。
Astra 引发的争论不会在几天内平息。但有一个事实不会改变:十道题的 Lean 证书已经公开在 GitHub 上,任何人都可以验证。OpenAI 赌的不是一篇博客的说服力,而是证明本身的不可否认性。对数学界而言,问题不再是"AI 能做数学吗",而是"我们想和 AI 一起做什么样的数学"。
参考链接:
- (851 万查看,15,020 赞,2,119 转)
- (5,862 赞)
- (10,875 赞,97 万查看)
- (423 分,291 评论)