新智元消息
最近数学界可谓是掀起轩然大波。
一个困扰全球顶尖数学研究者长达22年的核心猜想,竟然是一位协和医院的神经外科医生破解的?
他通过自学数学,借助ChatGPT 5.6独立运行了16个小时,最终破解了这个持续了22年的数学难题。这简直太不可思议了。
2026年7月30日,美国华盛顿大学应用数学系教授Alex Townsend像平常那样,点开了arXiv网站。
过去一年里,Townsend几乎养成了固定的习惯:每隔一段时间,他就会去询问GPT 5.6,希望它能够证明数值线性代数领域那个著名的难题——Crouzeix猜想。
在之前的数百次尝试中,AI给出的答案要么漏洞百出,要么在试图跨越某个关键步骤时卡住。人类面对这个猜想已经碰壁22年,AI似乎也没有展现出更多智慧。
但就在这一天,困扰数值线性代数界22年的Crouzeix猜想,被证实解决了。
提出这个问题的人不是数学家,而是北京协和医院的神经外科住院医师金山木(Shanmu Jin)。
他并没有接受过正规的高等数学教育,本科学习地质学,后来获得医学博士学位,他唯一的助手,就是GPT-5.6。
GPT-5.6在一次约16小时的自主运行里,解决了这个难题,全程没有人为它干预。
而且,验证者名单里,有Michel Crouzeix本人在内——这位22年前提出这道题的人,如今亲自确认它的被解。
Townsend和Greenbaum,两位这一领域的专家,看完解题过程后,他们只说出了两个字:「非常震惊」。
一位协和医院的住院医师自学数学
故事的主人公名叫金山木(Shanmu Jin),是北京协和医院的一名博士后研究员同时担任神经外科住院医师。
他的履历与数学没有直接联系。
他的本科专业是地质学,之后转行学医,最终获得了医学博士学位。他所接受的全部数学训练,就是普通理科生的基础课程。
「其他所有数学知识,都是我自己学的。」在给原稿作者的邮件中,金医生简短地写道。
一位神经外科医生,为什么会对硬核的数学猜想产生兴趣?
这一切都源于金医生在临床和科研中的实际需求:经颅超声研究。
在尝试用超声波穿透复杂的人颅骨结构时,他偶然接触到了「矩阵分析」这个广阔的领域。在学习过程中,他注意到了那个在数值线性代数界非常有名的名字——Crouzeix猜想。
这个猜想的表述非常简洁,而其背后关于「数值域」的几何形态极富魅力。这种简洁与美感深深吸引了这位跨界者。
他决定尝试用新型方法。不是传统纸笔推演,而是借助大型语言模型。
折磨数学界22年的「难题常数」
为什么数学家们如此惊讶?首先需要了解Crouzeix猜想到底有多难。
在现代应用数学和工程计算中,矩阵(Matrix)是描述物质世界运行的通用工具。
从量子力学中的态叠加,到谷歌搜索的 PageRank 算法,再到今天训练大语言模型的超大参数迭代,本质上都是庞大矩阵在复平面上的投影与变化。
但非正规矩阵(Non-normal Matrices)的性质极为特别,它们表现得就像一群难以预测的野兽。
为了管理它们,法国数学家Michel Crouzeix在2004年提出了一个充满几何直观魅力的猜想:
对于复平面上的任意多项式p和任意矩阵A,其谱范数总是可以被其在「数值域」 W(A)上的最大值所限制。
而这两者之间的理想常数,正是2。
形式化的表述如下:
这个不等式在应用数学领域非常重要。
如果它成立,我们就能将复平面上的标量逼近误差,直接转换为矩阵函数的范数界限。这对分析矩阵函数、GMRES迭代法以及Krylov子空间方法等具有决定意义。
但,「证明这个常数是2」成为了无数数学家









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