本文整理陶哲轩对AI时代数学发展的核心观点,他主张人类保持主动性,合理分工利用AI推动数学发展。 ## 1. 把AI放在技术发展史中定位 陶哲轩不认为AI是对数学的断裂式冲击,而是延续了计算机辅助数学的发展脉络。历史上每一轮技术进步都会将重复性工作交给机器,人类始终负责指挥,数学并未因此终结。 陶哲轩提出通用人工聪明(AGC)概念,指出AI可通过概率方法配合验证机制解决难题,但不具备人类在稀缺数据下推理的能力,认知能力不存在单一评价尺度,AI是不模仿人类思考的工具,距离AGI仍很远。 ## 2. 数学是AI最易发挥价值的领域 AI的特征是能力分布不均、不可靠但强大,容易产出隐蔽错误,而数学是少数可自动验证AI证明输出的领域,因此AI最明确的成功大概率会出现在数学领域。 陶哲轩建议结合任务优势互补与失败容忍度使用AI:最理想自动化程度介于0%-100%,AI可替代人为摩擦类的繁琐计算,但应保留值得深度思考的自然摩擦;只有同时满足非核心任务、可独立运行、确定性沙箱运行、不替代核心技能、不重复人类工作、尊重知识产权六个条件,才可让AI接手几乎全部工作。 ## 3. AI与人类的协作模式 陶哲轩认为AI最合理的用法是和传统验证方法结合,用成熟的数学验证机制过滤AI幻觉,人类应当始终掌控研究全程,AI是资历较浅的研究助理而非替代者。 AI支撑的机器验证可以降低协作信任成本,让大规模去中心化的「大数学」成为可能,未来数学职业会逐渐分化:AI负责常规证明生成、计算,人类负责结果的消化、建立叙事与判断价值,还会诞生专门转化AI证明为人类可理解内容的新职业,业余爱好者也可参与模块化研究工作。 ## 4. AI时代的数学教育与认知发展 AI会带来作弊、核心技能退化、耐心萎缩、表达同质化等教育风险,陶哲轩反对无监督无规则使用AI,主张将AI转化为教学工具,强调过程验证、允许迭代试错、限定AI使用剂量,现场闭卷考试正作为过渡措施回归,教会下一代保持健康「认知饮食」是教育新核心使命。 陶哲轩认为认知能力退化和不平等并非不可避免,开放模型、模型蒸馏等技术可避免AI成为不平等放大器,人类仍保有主动选择的空间。 ## 5. AI时代数学的核心本质 当AI让证明从稀缺变得丰富,数学未来的核心将回到「人类的理解」,数学从根本上是以人为本的活动,核心目标不是单纯解决开放问题,而是获得人类可共享的理解。 面对AI带来的变革,陶哲轩主张主动参与讨论而非抵制,AI议题复杂,需要所有利益相关方尤其是年轻一代参与自下而上的讨论,不用单一好坏叙事简化问题。
菲尔兹奖之后,陶哲轩谈AI 时代的数学
2026-07-27 20:12

菲尔兹奖之后,陶哲轩谈AI 时代的数学

本文来自微信公众号: 真格基金 ,编辑:Cindy,作者:与你同在的,原文标题:《菲尔兹奖之后,陶哲轩谈 AI 时代的数学》


这是一份陶哲轩目前关于AI的思考总结。观点提炼自约70条Mastodon帖子、16场采访与演讲、6篇长文与讲座、55条博客评论,以及一次直接采访。采访与总结均由Claude完成,再由陶哲轩本人审阅修正。


7月24日,陶哲轩在2026年国际数学家大会(ICM)上发表演讲《AI时代的数学》(Mathematics in the Age of AI),也对这些观点进行了一次集中梳理。


早在2014年,他就预测,有一天,数学家「写论文时不会再使用LaTeX,而会使用某种语言,再由智能软件将其转换成形式化语言」。


2022年,陶哲轩第一次接触ChatGPT,感受到的是语言流畅,内容却空洞。2024年末,他将OpenAI的o1模型形容为一位「平庸,但并非完全不称职」的研究助理。到了2026年初,他认为自己关于AI成为「共同作者」的预测已几近实现。


但有一件事没有经受住技术的冲击:他对自己预测能力的信心。


2023年,他还相对确信自己能够预测未来三年的发展。如今,这种确定性已经消失,世界变得远比过去更加不可预测。他甚至表示:「我不确定现在是否还有任何人能可靠预测一年以后的事情。」


他极为赤诚地谈论数学、历史、AGI与教育。当证明不再稀缺,甚至数十年未解的难题也可能被一次性攻克,他更关心的是,人类保有理解的耐心、判断的能力,以及属于自己的品味。


把AI放回历史中理解


陶哲轩始终不把AI看作一次断裂,而是将其放进一段漫长的历史中理解。


在计算机发明前,有专门编制对数表和三角函数表的「人工计算员」;洛伦兹也曾组织团队为荷兰水坝建模。后来出现计算机代数系统与SAT求解器。每一轮技术进步都会把一些重复性工作交给机器,但人类仍负责指挥。


在《Notices of the AMS》的综述开头,陶哲轩写道:「机器辅助数学远非新鲜事物,但这种辅助的规模和性质正在发生变化。」


他喜欢把今天的焦虑放回历史中看。一百五十年前,一位数学家的主要价值可能是求解微分方程;六百年前,可能是为航海制作正弦和余弦表。如今,这些工作都能被计算机在几秒钟内完成,但数学并没有因此终结。


马特洛伊奥航迹推算法


陶哲轩怀疑,现有工具距离真正的「通用人工智能」(Artificial General Intelligence,AGI)还很远。


但他认为,一种更弱、却仍然极具价值的能力正在成为现实:通用人工聪明(Artificial General Cleverness,AGC)。


它指的是,机器能够通过临时拼凑、暴力搜索或随机方法,解决一大类问题。这些方法可能会出错、难以解释,但只要配合足够强的验证机制,它们能以很大概率解决真正有难度的问题。


对人类来说,「聪明」与「智能」往往紧密挂钩;但在机器身上,两者很大程度上可以分离。


今天的AI工具像一种随机生成器:有时能生成聪明的结果,也经常能生成有用的结果,却让人总觉「不满足」。


就像魔术,一旦知道原理,神秘感也随之消失。


陶哲轩反对把认知能力放在一条从「低于人类」到「超越人类」的单一坐标轴上。认知任务构成的是一个维度极高的空间,没有任何一条简单尺度足以描述它。


机器目前仍然难以跨越的边界是在数据稀缺的条件下进行推理,只凭五六条事实和一个模糊的类比,就能向外推演。这恰恰是人类数学家最擅长的地方。


他也提出了一个有意为AI「祛魅」的观点:很大一部分恐惧,其实源于「智能」这个命名本身。AI真正开始取得进展,恰恰是在它不再试图模仿人类思考之后。


正如他所说:「我们设计汽车和自行车时,也不会让它们像人一样走路。」


数学是AI最适合证明自己的地方


传统软件像一个确定性函数:在适用范围内可靠运行,一旦超出范围,结果可能毫无意义。AI工具则更像一个概率核:相同的输入可能产生不同输出,这些输出通常集中在理想答案附近,却也可能包含隐蔽而看似合理的错误。


因此,AI不应该被当作一种「点一下就放着不管」的工具,应该在持续互动中使用。


AI的能力分布极不均匀。它在某些任务上远超人类,在另一些任务上却会犯下可笑的基础错误,例如声称所有奇数都是质数。


它的语言流畅,却匮乏深度。直到今天,陶哲轩在面向学生的演讲中,仍然把LLM比作孩子。不过它们能够假装成一个有能力的成年人,且维持这种表现的时间越来越长。


他反复用「不可靠,但强大」来形容AI。


在接受《Nature》采访时,他解释说,在几乎所有其他应用中,AI最大的致命弱点是它会犯下无法验证的错误。「但数学几乎是唯一一个可以自动检查输出的领域」,至少当输出是一份证明时如此。


也正因如此,他认为AI公司已经意识到,它们「最明确、最无争议的成功,将会出现在数学领域」。


什么时候应该使用AI


陶哲轩判断是否使用AI时,问的不是「这项任务难不难」,而是两个问题:第一,我和AI各自的优势在哪里?第二,这项任务能够容忍多高的失败率?


AI最帮不上忙的往往是一个人最熟练的工作。它真正能够创造价值的是中间地带,是一个人对某项任务具备一定能力,却缺乏足够练习的部分,例如数据处理、翻译,或者起草一种自己很少写的文体。


在这些场景中,让AI先生成初稿,再自己验证修改,往往比面对一张白纸更有效。


当缺乏某个领域的专业知识且任务风险很低时,AI可以充当一个搜索引擎。但若既缺乏专业知识,又要求高可信度,还是需要咨询人类专家。


陶哲轩强调,真正起决定作用的往往不是任务难度,而是可接受的失败率。


一顿普通的工作日晚餐可以容忍失败,一场国宴则不能。


重要的是人类与AI的能力互补。AI非常擅长把数十亿条数据转化成一个不错的答案,人类则擅长从十个观察中,做出真正有启发性的猜测。


这是一种经济学中的劳动分工。他引用李嘉图的比较优势理论:即使一个很昂贵的模型能在数据很少的情况下完成创造性工作,这部分任务仍然更适合留给人类。


陶哲轩认为,最理想的自动化程度一定介于0%和100%之间。自动化应足以减少乏味重复,但仍然要让人留在loop中,对整体保持判断。


他还区分了过程中的两种摩擦。


一种是人为摩擦,例如繁琐的计算。只要人类仍然能够检查输出,这类工作完全可以交给AI。


另一种是自然摩擦,也就是真正值得亲自思考的概念困难。一个工具如果直接抹平这种困难,哪怕只是替学习者解释一个概念,也可能悄悄夺走学习过程中真正有价值的部分。


陶哲轩年轻时手写批注的1991年Bourgain的论文


在一个AI可以无限生成想法的时代,重要的不再是想法有多少,而是其中有多少好想法,以及好想法在所有想法中的占比。


一个坏想法浪费的时间可能比它节省的更多。


那什么情况下可以让Agent几乎接手全部工作?陶哲轩根据自己使用AI开发可视化小程序的经历,列出了六个条件。


第一,任务不是关键任务,可以容忍较小的错误率。


第二,产品可以独立运行。技术的影响范围有限,不会进入一个更大的代码库,也不会进入学术文献。


第三,最终产品是确定性的,运行在沙箱中。例如只使用普通JavaScript,不访问文件和互联网,运行时也不再调用模型。这样就不会带来安全、隐私或持续算力成本。


第四,它不会替代自己的核心技能。他可以允许自己的JavaScript能力退化,但仍然会保持对Lean和Python的熟练度。


第五,它不会与人类竞争,也不会重复他人已经在进行的工作。


第六,尊重并标注已有成果与知识产权。


如果上述条件中有一个或多个不成立,他都建议谨慎使用LLM。


如何真正把AI用好


如何用好AI是贯穿陶哲轩所有文章的重要议题。


在他看来,AI最有前景的用法是将它与传统、可靠的验证方法结合,用验证机制过滤幻觉。否则,这些幻觉会让AI的输出毫无用处。


当输出能够以很低成本得到验证时,幻觉就不再是致命问题。


他经常使用一个关于水流的比喻:传统研究像一只流速很慢、但水质干净的水龙头;AI则像一根高流量的消防水管,只不过喷出的水无法直接饮用。


真正的任务是建立过滤器。


数学最适合建造这种过滤器,因为它拥有最成熟的验证机制。「在数学中,我们能完整检查和验证输出,过滤掉了大量垃圾。」


他认为,如果没有能力独立验证AI的输出,就应该慎用AI。依赖这些工具去弥补自身犯下的错误相当危险,反倒可能进一步放大它们的弱点,例如幻觉、迎合倾向和缺乏事实依据。


这也是为什么,人类必须继续掌控整个loop。


即使在AlphaEvolve这样表现出色的系统中,LLM也只负责提出候选变体,真正用于验证的部分主要仍由人类编写,因此不会产生幻觉。


归根结底,人类专家仍然最懂得如何驾驭这些工具。


因此,对于AI这样不可靠的参与者,更安全的用法是让它负责审查、测试和压力测试人类完成的内容。


但这里也有两个限制。


第一,它只能帮可靠的人发现更多问题,不能取代可靠的人。


第二,AI指出的问题也必须能够被验证。如果它只是源源不断地抛出低质量反馈,人的注意力反而会被稀释。


陶哲轩对AI的定位很清楚:它是一个资历较浅的合作伙伴,不是人类的替代者。


传统协作依赖人与人之间的信任,也需要逐行检查,因此一个项目通常很难容纳超过五个人。但有了形式化证明助手,信任可以更多地建立在机器验证之上。正如陶哲轩所说,程序会给出「百分之百的保证」,让「工厂生产式、工业规模的数学……像现代供应链一样」成为可能。


多项式Freiman–Ruzsa猜想形式化证明是他经常提到的案例。


一篇33页的论文被拆解成大量独立节点,约20人在三周内完成形式化验证,其中大多数人此前从未见过彼此。


多项式Freiman–Ruzsa猜想形式化项目的依赖图


只要能够提供形式化证明,一位不知名的研究者,甚至一位业余爱好者的想法,也可以得到认真对待。


正如陶哲轩对《IEEE Spectrum》所说:「也许未来,我甚至不会知道与我合作的是AI,还是真实的人。」


给不同人群的建议


陶哲轩有一个比喻。


当食物从稀缺走向丰富,人类摆脱了饥荒,却开始面对肥胖和身体机能退化。


我们的认知也正在经历类似变化。过去,许多任务必须付出努力才能完成。这些摩擦,也在不知不觉中为人提供了日常的「脑力锻炼」。


当AI让认知资源变得丰富,最隐蔽的危险并不是它不够可靠,而是它变得足够可靠,以至于可以成为人的认知替代品。


他列出了AI对教育可能造成的几种伤害:作弊、技能退化、耐心萎缩,以及表达的多样性减少。


就像计算器削弱数字感,GPS削弱空间感。他提到,自己的孩子面对一张无法互动的纸质地图时,也会感到困难。AI的迎合倾向可能让人越来越难以接受真实的批评。


所有人的表达都可能趋于平淡、同质化。


他直言:「有些学生的成绩正在变好,但他们也正在变笨。」


他强烈反对学生在无人监督、没有规则的情况下使用AI,但认为也可以把AI转化为教学时刻。


第一,强调过程与验证,而不是答案。可以在课堂上讨论一份AI输出,询问应该如何核查;要求学生同时提交提示词和验证过程;甚至可以让学生提交一个错误的ChatGPT答案,再对它进行批评。


第二,允许失败。鼓励学生完成可以反复迭代、允许第一版不完美的项目。学生自己贡献得越多,AI完成得越少,通常越好。


第三,允许少量、有创造性的AI使用。


在陶哲轩看来,AI就像智力生产中的香草精,少量使用可以增色,放得太多则会适得其反。对「剂量」的强调贯穿了他的所有建议。


与此同时,考核方式也需要适应变化。现场进行、不允许使用AI的考试,正在作为一种过渡性措施重新回归。


他也用一种积极方式描述整个挑战:「教会下一代维持一种有意识的认知饮食,将会成为教育体系最重要的新使命之一。」


他承认,那个巨大而诱人的「作弊按钮」让这件事变得非常困难。


他也承认,真正的代价很可能出现,且不会平均落在每个人身上:自律、原本就拥有优势的人会继续保持敏锐,其他人则可能逐渐退化。


但他不认为,一代人的认知能力被彻底掏空是不可避免的。食向丰富,也没有让大家都变成《机器人总动员》中失去行动能力的人。


他也不认为,不平等是技术发展必然带来的结果。开放模型、本地运行的模型,以及将高端模型能力「蒸馏」到更便宜模型的技术,都有可能避免AI彻底成为扩大不平等的引擎。


更大的图景


陶哲轩将数学问题的解决过程拆分成三个部分:生成、验证与消化。


「消化」指的是理解一个结果、把它放进上下文中,向其他人解释它。


过去,这三件事都很困难,而消化往往会在研究过程中自然发生。因此,数学界主要奖励生成与验证。


如今,AI正在大幅加快证明的生成与验证,消化却没有同步跟上。证明生成得更快,却没有带来数学进步的同步加速。



陶哲轩预计,数学这个职业也会随之分化。常规证明、计算,以及在大量问题中寻找「快速突破」的工作,会逐渐交给AI;建立叙事、理解结果的意义,判断一种新方法是否真正有前景,则会继续由人类负责。


数学会像培养品味一样重新建立评价标准。


期刊、课程和出版社,会为经过充分消化的数学文章制定更详细的「风格指南」与「评价量规」。就像食物丰富催生了更加精细的烹饪文化,证明丰富也会让数学共同体形成品位,判断什么才是真正优秀的数学写作。


这会让数学成为一个「更柔软、更主观的学科」,也会引发关于「什么才是真正的好数学」的重大争论。


陶哲轩欢迎这种变化。


在他看来,未来或许会像20世纪初的「数学基础危机」。经历一段激烈争论后,数学界最终会形成一套「可行的数学实践基础」,其中也包括一个能够实际使用的「证明消化」定义。


陶哲轩担心,AI会直接交付答案,却跳过抵达答案过程中真正有价值的部分。


他接受《The Atlantic》采访时说:「这些问题就像一些遥远的地点,你原本需要徒步前往。沿途,你会留下路标、绘制地图,后来的人可以在这些成果上继续前进。」


AI则像一架直升机,直接把你投放到目的地。你错过了旅途中所有的收获,只是直接到达终点。但终点只占全部价值的一部分。


与此同时,陶哲轩也在探索一种新的研究方式,即人类与机器之间进行大规模、去中心化的协作。他将其称为「大数学」(Big Mathematics)。


复杂任务会被不断切分和拆解。人类认领其中需要创造力的部分,AI则承担绝大多数繁重的技术工作。


过去的数学家像一位手艺人,一次制作一个玩具;AI则让「工厂」成为可能。


这种变化类似软件工程的演进:从一个孤独的黑客,发展为拥有项目经理、质量控制人员和形式化专家等不同角色的专业体系。


陶哲轩预计,「数学家」的定义会因此扩大,也会出现新的职业。其中一种职业,专门把晦涩、冗长的AI生成证明,转化成人类能理解的内容。


另一种形态则是「参与式数学」(Citizen Mathematics)。本科生、高中生和感兴趣的业余爱好者,都能为Erdős Problems等项目贡献模块化的工作,例如寻找参考文献、运行数值计算,或者检查证明中的某一步。


就在4月,一位23岁的年轻人,借助ChatGPT 5.4 Pro,一次性解决了悬而未决60年的Erdős问题。



陶哲轩的立场既不是盲目乐观,也不是轻率否定。至少在短期内,方向盘仍然掌握在人类手中。AI会加快探索,但什么值得探索,仍然由人来决定。


他也重新审视了「孤独的人类与机器对抗」这一叙事。在他看来,数学早已是一个「极强的超级智能体」,任何单个数学家都远远无法独自复制。


更长远地看,他提出了一种认知意义上的哥白尼原则:人类智能不是认知宇宙中拥有特权的中心。人类智能和人工智能属于同一个大类,彼此不同,也彼此补充。


如果有一天,连数学的创造性核心也被机器攻克,这个职业还能做什么?


陶哲轩引用Thurston的观点:数学不是为了完成某种抽象的定义、定理和证明配额,是为了理解。到了今天,他更愿意把它称为「人类的理解」。


他喜欢用音乐作类比。即使我们已经能够以完美保真度用电子方式复制音乐,甚至生成在风格上与人类演奏难以区分的新音乐,我们仍然珍视现场音乐会,「因为我们珍视人与人之间的连接」。


陶哲轩认为,数学「从根本上一直是一项以人为本的活动」。只是数学界长期以来用一种假象掩盖了这一点,仿佛数学只与那个由数字和方程组成的、非人格化的抽象世界有关。


现在,数学界需要对此更加诚实。


解决问题是一个高度可验证的游戏,它非常适合AI。但让一个真正全新的想法被数学共同体认可、消化,并让人感到兴奋,则是一场完全不同的游戏。


这更像是创作一本畅销小说,写一首热门歌曲。在这类任务上,AI尚未表现出多少进展。


贯穿这些观点的核心是人必须保有主动性。


陶哲轩对《Nature》说,AI不只是另一种类似网页浏览器的技术。它正在迫使我们重新思考一些根本问题:什么是数学证明?什么是论文?我们的职业究竟为了什么?


对于应该如何展开讨论,他给出的建议是参与,而不是抵制。因为这个议题「太重要了,不能只交给少数几个发言人」。它需要一场真正由下而上的讨论,让所有利益相关方参与进来,尤其是年轻一代。


他还指出,数学界迫切需要纠正一种公众误解:数学的主要目标不是「不惜一切手段解决开放问题,即使最终得到的证明完全无法被人类理解」。


数学能够提供的,是「AI最大安全使用程度的理论上限」。


它是一种理想化的最佳情形。法律、经济学和人文学科面对的现实世界更加混乱,也更难验证,因此必须在这个理论上限的基础上进一步打折。


当被问到最希望人们强调什么,以及人们最容易误解什么时,陶哲轩表示,AI是一个真正复杂的议题,需要深思熟虑、细致而有层次的讨论。


面对不确定性,人们总想用好坏的单一叙事得到一个简单答案。


但AI远比这些说法丰富。


它是我们这个时代最重要的问题之一。我们真正需要的不是急着选择乐观或悲观,而是走进其中,理解它的复杂,直面它的悖论。


引用资料


1.Tao,Terence.“Interview:Terence Tao on AI.”Terence Tao,July 2026.Interview by Claude.https://teorth.github.io/tao-web/ai-views.html


2.Castelvecchi,Davide.“‘The Job Description Is Changing’:Mathematician Terence Tao on the Rise of AI.”Nature 653(April 27,2026):16–17.https://doi.org/10.1038/d41586-026-01246-9.


3.Adams,Peter.“What It Means to Be a Mathematician When AI Does the Math.”IEEE Spectrum,June 2026.https://spectrum.ieee.org/ai-in-mathematics.


4.Wong,Matteo.“The Edge of Mathematics.”The Atlantic,February 24,2026.https://www.theatlantic.com/technology/2026/02/ai-math-terrance-tao/686107/.

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