
当地时间 7 月 24 日,菲尔兹奖得主陶哲轩(Terrence Tao)在美国费城举行的 2026 年国际数学家大会(ICM)上发表公众演讲,题为《人工智能时代的数学》(Mathmatics in the age of AI)。
他没有从 AI 又解决了哪一道数学难题讲起,而是把时间拨回到 20 世纪初。
在陶哲轩看来,20 世纪初,伴随着罗素悖论、哥德尔不完备定理等一系列发现,数学家被迫重新审视集合、无穷、公理等最基础的问题。这场被称为 " 数学基础危机 " 的思想震荡,一度引发激烈争论,却最终推动数学建立起更加严密、统一的现代基础体系。
而今天,随着 AI 开始参与数学研究,数学或许再次站在一个类似的历史节点。不同的是,这一次受到挑战的,不再是数学理论的基础,而是数学共同体长期默认的研究方式和价值体系:什么才算一项真正完成的成果?数学研究的目标,是尽可能证明更多定理,还是帮助人类建立更深刻的理解?

图 | 大会现场(来源:X)
尽管陶哲轩并没有在演讲中直接使用 " 工业化 " 来形容数学的未来,但他描绘的图景已经呈现出鲜明的工业特征:数学知识将从稀缺走向充裕,研究流程被拆解为生成、验证、解释、评审和知识整合等多个环节,人类与 AI 也将在其中重新分工。当证明越来越容易获得,真正稀缺的,应该是是提出问题、理解问题,以及组织知识的能力。
(截至发稿,演讲视频尚未上线,本文主要依据陶哲轩会后发布的 52 页演讲幻灯片进行整理解读。)
真正的问题,已经不是 AI 会不会做数学
在演讲一开始,陶哲轩提出了一个 "AI 能力猜想 "(AI Capability Conjecture):未来,AI 可能在可接受的成本和一定程度的人类监督下,完成部分研究级数学工作。至于它能处理哪些问题、需要多少人工参与、达到怎样的正确率和结果质量,都可以有不同设定,因此这一猜想也有强弱之分。
如果连最弱的版本都无法实现,数学界大可以延续原有的研究方式;如果较强版本成为现实,尤其当数学共同体仍把 " 尽可能多地解决未解问题 " 放在首位,现有的文化、评价体系和研究实践都将受到冲击。
陶哲轩真正关心的,是这种变化会把数学带向哪里。他在幻灯片中明确说明,这场演讲无意判断 "AI 能力猜想 " 是否成立,而是请听众先接受一个工作假设(Working Hypothesis):假设 AI 很快能够以可接受的成本和监督,承担相当一部分研究级数学任务,数学共同体该如何应对?整场演讲由此展开,重点落在能力提升之后的制度与价值问题。
至于 AI 是否已经接近这一阶段,陶哲轩引用了一项自己参与发起的最新评测项目 First Proof 作为背景。
今年 5 月底,First Proof 在严格控制的条件下测试了四套 AI 数学系统。10 道此前从未公开的新题全部来自真实研究过程,由相关领域专家按照学术期刊的审稿标准,对解答的正确性和论文表述进行评估。结果显示,四套 AI 系统共在 10 道题中成功解决了 7 道,每道题至少有一份解答达到学术期刊发表水平,单题计算成本约为 10 至 1000 美元。

(来源:陶哲轩)
但这项评测中也暴露出了 AI 的局限。虽然它已经能够完成研究级证明,却仍会出现引用错误、解释不足等简单错误。在介绍 First Proof 之前,陶哲轩还特意提醒,当前许多关于 AI 数学能力的公开案例都存在报告偏差(reporting bias),算力投入、人工参与和失败案例等关键变量往往没有完整披露,因此现有材料还不足以支撑稳固判断。
这不禁让人联想到在 ICM 开幕前几天,数学界还发生了一个引发热议的事件。7 月 20 日,Anthropic 数学家 Levent Alp ö ge 公布了一个由 Claude Fable 5 参与发现的雅可比猜想三维反例。随后,研究者利用 Isabelle/HOL 完成了形式化验证,确认这一反例成立。

图 |Levent Alp ö ge (来源:Quanta Magazine)
证明很快得到了验证,但新的问题随之出现:它为什么成立?这样的构造是如何想到的?
第二天,陶哲轩在个人博客发表长文,对这一反例进行了详细解读。他不止停留在验证结果,而是一步步还原其背后的几何构造,解释它为什么成立,以及它与已有理论之间的联系。
某种意义上,这正是他在 ICM 想讨论的事情。当机器越来越擅长生成和验证证明之后,人类数学家的工作不会随之结束,而是转向另一件同样重要的事情:解释证明、组织知识,并帮助数学共同体真正理解这些成果。
而要理解这种变化,就必须先回答一个更根本的问题:数学共同体究竟希望数学研究实现什么?
从 " 证明稀缺 " 走向 " 证明过剩 "
在陶哲轩看来,数学研究从来不只有 " 解出更多题目 " 这一个目标。它同时承担着许多不同的使命:解决未解问题、发展新理论、理解世界、建设共同体、培养下一代数学家、扩展共享知识,以及创造具有持久审美价值的作品。
过去,这些目标大体是正相关的。解决重要问题往往意味着发展新理论;寻找证明的过程,也会培养年轻数学家、丰富数学共同体。因此," 解出了多少问题 "" 谁最先证明 ",在相当长时间里都可以近似代表更复杂的学术价值。
但 AI 可能即将打破这种关系。
陶哲轩借用了经济学中的古德哈特定律(Goodhart's Law):当一个指标成为优化目标,它就不再是一个好的指标。生成式 AI 缺少现实世界的约束,AI 公司又有展示模型能力的动力,因此尤其容易把 " 解出更多数学问题 " 这一指标推向极致。

图|古德哈特定律:优化指标,不等于实现目标。(来源:Image 2)
为了说明这一点,陶哲轩在演讲中围绕 " 一个数学问题究竟何时才算真正解决 " 展开了五层递进的讨论。
在最初,数学家们的目标只是 " 尽可能多地解决未解问题 "。但这样的标准很容易产生大量错误证明,于是第二层需要加入验证(verification)。
不过,随着 AI 和自动形式化(autoformalization)的发展,证明生成(proof generation)和证明验证(proof verification)都在迅速加快。Rocq、HOL、Lean 等证明助理已经能够逐步检查形式化证明。但新的问题也随之出现:如果机器生成了一份已经通过验证、却没有任何人真正理解的证明,它是否意味着这个数学问题已经真正解决?
陶哲轩给出的答案是否定的。因此,第三层进一步加入了阐释(proof exposition):证明不仅要正确,还需要有人解释它为什么成立、有什么意义。而如果再往上一层,成果不止停留在个人,还需要获得数学共同体的认可,其他研究者不仅确认结论正确,也能够理解其中的方法,并将其应用到新的研究中。最后,它还需要进入标准理论、教材和数学共同体共享的知识体系,成为后来者继续发展的基础。
一条完整的知识链出现了:开放问题首先变成未经核验的证明,再经过验证、阐释、同行接受和知识整合,最终才成为稳定的数学知识。

图 |陶哲轩提出 " 数学问题真正解决 " 的五层目标(来源:陶哲轩)
AI 可以大幅提高这条知识链前端的生产效率,却无法自动扩建后端。等待验证、阐释和整理的证明会越来越多,论文不断挤压同行评审系统;即使最终发表,数学界也未必有足够的人力和时间,把这些成果真正吸收、消化,并整合进成熟的理论框架。
陶哲轩把这种错配比作一种 " 证明的消化不良 "(proof indigestion)。数学或许将从一个证明稀缺的时代,进入一个证明过剩的时代。
这也延续了他近几年的判断。2023 年 6 月,陶哲轩曾预测,把大语言模型与形式化验证、检索和符号计算结合之后,2026 年左右,AI 有望成为数学研究中值得信赖的合作者。当时,他紧接着追问的就是:期刊、引用规则和研究生培养体系,该如何适应这样的变化。
到了 2026 年 6 月,他进一步提出了 "Big Mathematics(大数学)" 的概念:未来复杂的数学研究将被拆分成大量子任务,由分布式的人机协作网络共同完成;人类更多负责提出问题、设计方向和创造性工作,AI 则承担证明生成、形式化验证等技术性任务。
而这次 ICM 演讲,则把他的思考又向前推进了一步。真正的瓶颈,已经不再只是如何生产更多证明,而是如何验证、理解、传播并消化这些证明。数学未来需要建设的,不只是更强大的 " 证明工厂 ",更是一套能够支撑质量控制、同行评审、知识整理和共同体传承的新体系。
答案正确,还远远不够
如今的 AI,已经可以生成语法、拼写和格式几乎无可挑剔的数学文本。但在陶哲轩看来,这类文本的阐释能力仍然参差不齐:它们往往在简单的部分停留过久,却在真正困难或新颖的地方一笔带过,也很少主动说明一项结果与已有文献之间的联系。
更隐蔽的问题,还来自过度润色。人类作者曾经觉得困难的地方,往往会保留一些思考和推导的痕迹,提醒读者放慢速度、反复推敲。过于光滑的 AI 文本,却可能把常规步骤和关键突破写得同样轻松,反而掩盖了真正值得学习和理解的思想。
陶哲轩展示了一张自己年轻时阅读法国数学家让 · 布尔甘(Jean Bourgain)1991 年论文的照片。纸页上写满了批注。对他而言,阅读、停顿、补全中间步骤、重新组织思路,恰恰是理解形成的过程,并不需要被完全删去。

随后,他引用了美国数学家威廉 · 瑟斯顿(William Thurston)1994 年关于数学证明的经典论述:数学并不是为了完成一项由定义、定理和证明组成的抽象生产指标,真正的衡量标准,是能否让人们更清楚、更有效地理解和思考数学。
证明的发表也不是终点。它还需要被共同体接受、使用,并最终成为教材和标准理论的一部分。其中最缓慢、也最容易被忽视的工作,往往由编辑、审稿人、教材作者以及负责阐释成果的数学家完成。这些工作远不如率先给出证明那样耀眼,却承担着把个人成果转化为共同知识的职责。
基于此,陶哲轩也提出了几项值得数学共同体重新思考的方向。
首先,披露 AI 的使用应该成为学术写作中的常态。陶哲轩就在自己的幻灯片中注明,AI 被用于文字自动补全和图表生成。
其次,评价体系或许需要降低对 " 第一个解出问题 " 和证明数量的强调,把更多认可给予阐释、验证和知识整合工作。陶哲轩提出,如果作者无法独立就研究结果作出一份清楚、准确且引用完整的专家级报告,那么这项成果就不应直接发表。
AI 可以帮助期刊筛除明显缺乏验证或写作质量较差的论文,却无法替代数学共同体作出最终判断。一个成果是否值得进入学科主线,仍然是一个缓慢、依赖专业判断和长期共识形成的过程。
与此同时,数学家的职业分工也已经开始发生变化。2026 年 4 月,陶哲轩在接受 Nature 采访时曾表示,数学家的 " 工作要求正在改变 "。而本届新晋菲尔兹奖得主雅各布齐默尔曼(Jacob Tsimerman)则宣布,他将在 8 月底加入 OpenAI,从事 AI 安全研究,希望为多智能体系统建立更严格的理论保证。
几天前借助 Claude Fable 5 找到雅可比猜想反例的Levent Alp ö ge,正是齐默尔曼曾指导本科毕业论文的学生。如今,两人分别进入 Anthropic 和 OpenAI:一位借助 AI 探索新的数学对象,一位研究如何让更强大的 AI 更加安全可靠。
这当然不能代表所有数学家的选择,但折射出一种正在发生的变化:未来数学家的工作,也许不再只是生产新的证明,而是设计验证体系、解释机器生成的结果,并参与塑造人与 AI 协作的新规则。
演讲之后,他让 AI 采访了自己
演讲结束后的第二天,陶哲轩又做了一个有趣的实验。
7 月 25 日,他在 Mastodon 上透露,自己让 AI 汇集并整理过去发布的 100 多篇帖子、采访和视频,总结自己对 AI 的观点;对于已有材料没有涉及的问题,再由 AI 反过来 " 采访 " 自己。他还特意要求 AI 把问题设计得更尖锐一些。

图 |陶哲轩公开发布由 AI 主持的访谈,作为其 AI 观点总结的补充材料。(来源:陶哲轩)
在这其中,AI 提出的许多问题,都与这场演讲形成了呼应:与多家 AI 公司合作,是否会为行业炒作提供信誉?数学能够自动验证,是否只是一个无法推广到医疗、司法等领域的特殊样本?一边警告 " 证明消化不良 ",一边推动大规模数学项目,是否也在加速 " 证明过剩 "?
陶哲轩没有回避这些问题。他表示,大规模项目会尽量放在长期缺乏关注的数学 " 长尾 " 问题上,避免与年轻数学家的研究方向直接竞争;至于如何判断一份证明是否真正被 " 消化 ",未来很可能需要期刊、教材和出版体系逐渐建立新的规范。
某种意义上,这场自我采访,就是他所倡导的人机协作的缩影:AI 阅读资料、寻找遗漏、提出问题、生成初稿;人类负责审阅、修正,并对最终内容负责。
从 2023 年预测 AI 将成为数学家的合作者,到 2026 年讨论如何理解和消化机器生成的证明,陶哲轩关心的问题已经发生了变化。AI 能否参与数学研究,正逐渐从预测走向现实;数学共同体如何重新组织知识、调整评价标准、建立新的协作方式,才是接下来真正需要面对的课题。
未来值得关注的,也许不只是模型还能证明多少定理,而是期刊是否会调整审稿与披露规则,大学如何重新设计数学教育,解释、验证和整理知识的工作能否获得应有的价值,以及机器生成的成果最终有多少能够进入教材、融入理论,并成为后来者继续发展的起点。
参考链接:
1.https://teorth.github.io/tao-web/slides/age-of-ai-icm-2026.pdf
2.https://1stproof.org/second-batch.html
3.https://1stproof.org/assets/docs/report.pdf
4.https://isa-afp.org/entries/Jacobian_Counterexample.html
5.https://terrytao.wordpress.com/2026/07/21/a-digestion-of-the-jacobian-conjecture-counterexample/
6.https://teorth.github.io/tao-web/ai-views-interview.html


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