第八十九章 所以我來了
第89章 所以我來了
「十歲?!」這下,不止謝爾蓋和那個雀斑男孩,其他幾個能聽懂英語的蘇聯隊員也露出了難以置信的表情。
他們本還想自欺欺人,把他當作發育不良的干三歲少年,畢竟黃種人總是看起來比實際年齡小很多。
十歲,能坐在這裡,和他們一起解答這種難度的題目,而且思路清晰?
這在他們看來幾乎不可能。
「不可思議————」謝爾蓋喃喃道,隨即似乎來了興趣,「能詳細說說你對那道幾何題輔助線的想法嗎?我添了三條線才構造出相似,但你的圖看起來更簡潔。」
陸沉沒有藏私,拿起休息室桌上的紙筆,簡單畫出示意圖,解釋了自己如何發現調和點列性質並添加關鍵輔助線。
謝爾蓋聽得非常認真,不時點頭,眼中露出恍然大悟和欽佩的神色。
雀斑男孩也湊過來看,時不時用俄語和謝爾蓋交流幾句。
有了這個開頭,休息室里的氣氛活躍了一些。
其他中國隊員也加入了討論,雙方用英語、手勢、甚至直接在紙上寫寫畫畫,交流起對題目的不同解法。
儘管語言不通暢,但在數學符號和圖形的世界裡,他們找到了共同的語言。
中國隊員紮實的基礎和嚴謹的邏輯讓蘇聯隊員點頭,而蘇聯隊員在幾何直覺和代數結構把握上的深刻,也給了中國隊員很大啟發。
吳磊和對方一個紅頭髮、身材健壯的隊員甚至用棋子擺起了臨時棋盤,用手談的方式較量起了心算能力,引得眾人圍觀。
陸沉注意到,蘇聯隊員雖然外表看起來更粗獷,但在數學討論中表現出的專注、敏銳和深厚的知識儲備,令人印象深刻。
尤其是他們對數學美感的追求,那種認為優美的解比複雜的計算更重要的理念,與他們的一些題目風格一脈相承。
短暫而充實的交流後,批閱結果出來了。
雙方教練一起回到了休息室,表情都看不出什麼。
秦總教練手裡拿著一張紙。
「經過雙方教練共同評審,本次友誼對抗賽的個人成績和團體平均分已經統計完畢。」秦總教練的聲音在安靜的休息室里響起,「本著交流學習、共同提高的精神,我們只公布團體平均分。中國隊,平均分28.5分(滿分42分)。蘇聯隊,平均分29.1分。」
微弱的分差!
中國隊以0.6分的微弱劣勢落後。
休息室里一片寂靜。
中國隊員們臉上掠過一絲失落,但很快被認真傾聽取代。
蘇聯隊員們則顯得比較平靜,對這個結果似乎並不意外。
「這次對抗賽,雙方都展現出了很高的水平。」伊萬諾夫教授用俄語說,旁邊有翻譯,「中國的同學們基礎紮實,邏輯嚴密,給我們留下了深刻印象。尤其是,」他目光轉向陸沉,臉上露出微笑,「這位最年輕的同學,你的解題思路清晰而富有啟發性,最後一道組合題的圖論轉化非常漂亮。你叫什麼名字?」
「陸沉。」陸沉站起身,禮貌地回答。
「陸沉————」伊萬諾夫教授重複了一遍,點了點頭,「很好,你讓我們看到了中國數學未來的希望,希望以後在國際賽場上,能看到你更精彩的表現。」
秦總教練也接著說道:「蘇聯的同學在幾何構造和代數洞察力方面,確實有獨到之處,值得我們學習。
這次對抗賽,輸贏不是目的,重要的是我們看到了差距,也看到了方向,希望以後能有更多這樣的交流機會。」
大家回味著題目,比較著解法,感慨著蘇聯隊員在某些方面的深厚功底。
「他們的幾何,真的強,那輔助線添的,神出鬼沒。」吳磊感慨。
「數論題的代數結構看得真透,我們還在算模,他們已經在考慮整體環的性質了。」林楓若有所思。
「不過咱們也不差,邏輯嚴密性上咱們占優,尤其是陸沉那組合題的轉化,連伊萬諾夫都誇了。」陳浩與有榮焉。
陸沉靠窗坐著,看著窗外有雪花飄落。
0.6分的差距,很微小,但也真實存在。
它像一面鏡子,照出了中國隊在數學某些深層理解和創造性思維方面,與世界最強國之間那一點不易察覺、卻又切實存在的距離。
同時,它也像一把尺子,丈量出了他自身目前所處的位置。
他已經能夠和蘇聯的頂尖選手同場競技。
結果宣布後,氣氛反而更加融洽。
雙方隊員不再拘謹,繼續著之前的討論,甚至交換了通訊地址(雖然知道信件往來很麻煩)。
陸沉和那個雀斑男孩,通過謝爾蓋的翻譯,簡單聊了幾句,得知男孩叫安德烈,來自列寧格勒,對組合數學特別感興趣。
安德烈對陸沉十歲就能理解這麼深的圖論知識感到不可思議,陸沉則對安德烈提到的蘇聯中學裡開設的數學俱樂部和問題討論課很感興趣。
分別時,安德烈用生硬的中文對陸沉說:「陸,IMO,見!」
陸沉用力點點頭:「IMO見!」
與此同時,領隊接到消息,蘇聯方面決定加賽一場!
或者說,本來就有下一輪比賽,只是先前考慮到中國隊的情況沒有把他們加進來。
這次一同參賽的還有東歐、匈牙利等國————
蘇聯科學院斯捷克洛夫數學研究所的報告廳內—
老教授看著圖蘭定理的擴展形式,這個困擾圖論界二十多年的難題,此刻被一個十歲孩子拆解得乾乾淨淨。
白髮蒼蒼的葉戈羅夫教授摘下眼鏡,手指微微發抖。
他用俄語說,同大賽的幾位評委,低聲交流起來。
「這個證明路徑————和埃爾德什1975年的嘗試完全不同。」
「他繞開了概率方法的局限,用的是————代數拓撲的構造?」
「更準確地說,是把極值圖論問題轉化為同調群的維數計算。這需要————對,需要構造一個譜序列。」
「十歲。我的上帝。」
議論過後,幾人一同起身,走到中國隊面前。
準確的說,是陸沉面前。
葉戈羅夫抬起頭,用中文問道:「孩子,你剛才在第三部分的引理證明中,用了一個很特殊的同調構造。那個思路————是你自己想到的嗎?」
「是的。」陸沉點頭,「我在閱讀埃爾德什1975年的論文時,發現他在處理Turán數下界估計時,過度依賴概率方法。
概率方法可以證明存在性,但無法給出顯式構造。所以我想,如果把問題提升到拓撲層面,利用單純復形的同調群來刻畫極圖結構,或許能繞過這個限制。」
報告廳里安靜得可怕。
坐在第三排的中國隊領隊周教授,手指緊緊攥著座椅扶手。
他是中科院數學所的研究員,專攻組合數學,這次帶隊來莫斯科,本想著讓年輕隊員見見世面。
他沒想到會見到這種世面。
「那個————」後排有人舉手,是個三十多歲的蘇聯數學家,「我有個問題。在引理3.2中,你構造了一個從邊集到鏈群的映射,但那個映射的單性是如何保證的?如果存在退化情況—
」
「不會退化。」陸沉拿起粉筆,在黑板上迅速畫出兩個示意圖,「因為我把極圖結構限制在了Turán圖的某個穩定子類中。
你看,如果出現退化,意味著存在一個非平凡的同調類,但這和Turán圖的極值性質矛盾。嚴格證明在附錄第7頁。」
他頓了頓,又說:「其實更直觀的理解是:退化情況對應著存在一個比Turán圖更稠密的圖結構,但這不可能,因為Turn定理本身就給出了不含特定完全子圖的極大邊數。」
提問的數學家愣住了。
然後他慢慢點頭,用一種近乎敬畏的語氣說:「————你是對的。」
掌聲響起。
持續了很久。
報告廳的角落裡,一個戴著厚框眼鏡的中年人一直在安靜地觀察。
他沒有鼓掌,只是在筆記本上飛快地記錄著什麼。
他的證件上寫著:蘇聯科學院西伯利亞分院,計算機科學研究所,安德烈·彼得羅維奇·索科洛夫。
旁邊的人注意到,他寫的不只是數學公式,還有一些奇怪的邏輯框圖。
「索科洛夫同志?」助手小聲問,「這個孩子的證明有問題嗎?」
索科洛夫停下筆,抬頭看了陸沉一眼。
「證明沒有問題。」他說,「完美。」
「那您————」
「我在想另一件事。」索科洛夫合上筆記本,目光複雜,「圖蘭定理的擴展形式,在密碼學和計算複雜性理論中有重要應用。特別是,極值圖論和隨機圖的性質差異,可以用來構造某種單向函數。」
助手似懂非懂。
索科洛夫沒有解釋更多。
他想的是:如果這個孩子能用拓撲方法重構圖蘭定理,那他能不能————在計算理論上也做出類似的事情?
蘇聯在計算機科學的基礎理論上,一直落後於美國。
如果能有這樣的大腦加入————
「去查一下。」索科洛夫低聲說,「這個中國孩子在莫斯科的行程安排。全部。」
報告廳前方,葉戈羅夫教授站起身來。
「陸沉同學。」他的語氣變得鄭重,「根據本屆國際數學奧林匹克競賽學術委員會的表決,關於圖蘭定理擴展形式的證明,將被推薦至《數學通報》發表。」
《數學通報》,蘇聯科學院數學學部的權威期刊。
「此外。」葉戈羅夫停頓了一下,「有幾位來自斯捷克洛夫研究所的同事,希望在賽後與你進行更深入的交流,他們從事的方向包括代數拓撲、極值組合,以及一他看了一眼遠處角落裡的索科洛夫。」
—理論計算機科學。」
陸沉的目光順著他的視線,落在索科洛夫身上。
兩人隔著半個報告廳對視了一瞬。
索科洛夫微微點頭。
陸沉也點了點頭,收回目光。
他在腦海中檢索著這個人的信息。
索科洛夫,安德烈·彼得羅維奇。蘇聯計算機科學的先驅之一,西伯利亞學派的核心人物。公開資料顯示他主要從事計算複雜性和算法理論研究。
但陸沉知道,前世解密的檔案中提到過這個名字。
索科洛夫在1980年代參與過蘇聯國家計算系統的核心架構設計,研究方向包括密碼學基礎。隨機算法。以及————計算能力的物理極限。
這個人在這個時候出現,不是偶然。
「陸沉。」
熟悉的聲音打斷他的思緒。
周教授走過來,臉上的表情很複雜:驕傲、擔憂、震驚,還有一絲說不清的急切。
「跟我來一下。」
休息室里,周教授關上門,來回渡了幾步才開口。
「孩子,你今天做的這件事————」他似乎在斟酌措辭,「非常重要,非常非常重要。
「」
陸沉等他繼續說。
「圖蘭定理擴展形式的證明,在國際數學界的影響,可能比你想像的要大。」周教授說,「不僅是數學本身的問題。這個定理在信息科學、密碼學、甚至某些————特殊領域,都有應用價值。」
他壓低聲音:「接下來會有很多人想接觸你,蘇聯的,東歐的,可能還有通過其他渠道來的。」
陸沉點頭。
他當然知道。
前世作為科研骨幹,他很清楚:一個底層數學定理的擴展,有時能撬動整個技術體系的變革。
圖蘭定理的擴展形式,在極值圖論和隨機圖論之間建立了一個精確的橋樑。
這個橋樑一旦建成,某些基於隨機圖結構的密碼體制,就可能被重新審視。
這就是基礎研究的威力。
它不直接製造武器,但它決定誰能造出什麼樣的武器。
「所以你要記住。」周教授認真地看著他,「你是中國隊的隊員,你來這裡,是代表國家參加數學競賽,僅此而已。賽場上,你可以盡情發揮。賽場外」」
「我明白。」陸沉說。
周教授愣了一下,然後神色緩和下來。
「你明白就好。」他說,「有些話我不方便說得太透。但你既然懂,我就放心了。」
他看著陸沉,忽然笑了一下:「十歲啊,我十歲的時候,還在為雞兔同籠發愁。」
陸沉沒說話。
他不能說,自己前世在實驗室里熬過無數個通宵,見過國內科研最艱難的時期,也見過技術封鎖和人才斷層帶來的困境。
所以他更清楚,在這個時代,一個天才的出現意味著什麼。
不只是數學本身。
是希望。
是證明。
是告訴所有人:我們也可以。
休息室的門被敲響。
工作人員探進頭來:「周教授,陸沉同學,下一輪賽程安排出來了,團體賽的題目明天早上公布,各國代表隊已經開始準備了。」
周教授點頭:「知道了。」
他轉向陸沉:「走吧,今天好好休息。明天的團體賽,才是真正的硬仗。」
陸沉站起身,走到門口時忽然停住。
「周老師。」
「嗯?」
「圖蘭定理的證明,只是第一步。」陸沉說,「擴展形式解決了存在性問題,但構造性問題還沒有完全打開,如果能找到Turán極圖的顯式構造算法,應用面會更廣。」
周教授愣住了。
「你想————繼續做?」
「已經開始做了。」陸沉說,「大概需要兩個月。」
他想了想,又補充了一句:「如果計算機夠用的話。」
然後他推門出去,留下周教授一個人站在休息室里,半天沒回過神來。
兩個月。
解決圖蘭定理的構造性問題。
那是埃爾德什在1977年提出、懸賞500美元的問題。
這孩子說的是————順手。
走廊里,陸沉邊走邊在腦中整理思路。
圖蘭定理擴展形式的證明,確實只是第一步。他的真正目標,是構建一套完整的極值組合與拓撲方法之間的對偶框架。
這套框架如果建成,影響的就不僅僅是圖論。
密碼學、編碼理論、算法設計—都會受到衝擊。
而這一切的前提是:
他需要一台能用的計算機。
長城286的性能,遠遠不夠。
他需要更強大的算力。
或者—
更聰明的算法。
回到房間時,室友林楓正坐在床邊看書。
見他進來,林楓抬起頭,眼神有些複雜。
「你今天把蘇聯人鎮住了。」他說,「我聽隊裡其他人說的。」
陸沉在床邊坐下:「只是做了一道題。」
「那不是一道題。」林楓放下書,「那是圖蘭定理。我在省隊的時候就聽說過,有人說這道題十年內沒人能解。」
他停頓了一下:「你解了。在莫斯科。當著全蘇聯數學界的面。」
陸沉看著他:「你在擔心什麼?」
林楓沉默了一會兒。
「我在想。」他說,「我們真的是同一種生物嗎?」
陸沉沒有笑。
他認真地說:「是,我們共享99.9%的基因序列。」
林楓愣了一瞬,然後忍不住笑了出來。
「你他媽————」他搖頭,「行吧,我收回剛才那句話,你還是個正常人。」
他重新拿起書,翻到剛才那頁。
過了一會兒,又開口了。
「陸沉。」
「嗯?
」
「明天的團體賽,有一個模塊是算法設計。」林楓說,「據說是蘇聯科學院計算中心出的題。會用他們那台BESM—6跑實測。」
BESM—6。蘇聯1968年投入使用的電晶體計算機,每秒運算約80萬次。在這個時代,已經算是不錯的機器了。
但在陸沉的認知里,這台機器的算力,還比不上前世的一台計算器。
「有什麼問題?」他問。
「BESM—6的指令集和長城286不一樣。」林楓說,「我們在國內練的都是長城機,臨時換平台,很多人可能不適應。」
陸沉點頭。
雖然自己是個列外,但這對隊員來說確實是個問題。
適應新的機器指令集需要時間。
而團體賽的時間,通常不會太充裕。
「你打算怎麼辦?」他問。
林楓猶豫了一下。
「我下午去計算中心熟悉一下環境。」他說,「你要不要一起?」
陸沉想了想。
「好。」
莫斯科大學的計算中心在主樓東翼,穿過一條長長的走廊,經過兩道崗哨,才能進入機房。
帶隊老師辦好手續後,陸沉和林楓被允許進入。
機房很大,BESM—6的主機占據了大半個房間,磁帶機嗡嗡作響,空調全力運轉,依然能聞到一股淡淡的電子元件發熱的氣味。
幾個蘇聯學生正在一台終端前操作,看到他們進來,目光有些微妙。
林楓走到一台空著的終端前坐下,開始查看指令手冊。
陸沉沒有急著上手。
他站在BESM—6的主機前,目光從控制面板上一一掃過。
寄存器。運算器。內存單元。
他的大腦開始構建這台機器的完整模型。
BESM—6的體系結構屬於堆棧型架構,指令集包含約50條基本指令,字長48位,內存尋址範圍————
他在腦海中逐條拆解指令集,分析每一條指令的時鐘周期和微碼執行流程。
這個過程用了大約四十分鐘。
在這四十分鐘裡,他完成了對BESM—6指令集的完整逆向。
不是通過閱讀手冊那只能知道表面的語法規則。
他需要的是更深層的理解:指令流水線的衝突模式,Cache缺失的懲罰周期,乘除法指令的微碼循環次數。
這些信息,手冊上不會寫。
但他可以通過對硬體結構的觀察,結合指令執行的時序規律,反推出來。
就像看到一隻表的外殼,就能推算出內部齒輪的咬合關係。
「陸沉。」林楓的聲音傳來,「你來看這個。」
他走過去。
林楓指著終端屏幕:「指令手冊里說,乘除法運算需要調用子程序庫,硬體沒有直接支持。」
陸沉看了一眼。
BESM—6的早期型號確實沒有硬體乘除法單元,需要通過軟體模擬。
「效率很低。」林楓說,「做數值計算的話,大量時間都耗在乘除法上了。」
「有辦法優化。」陸沉說。
林楓轉頭看他。
「乘除法的子程序庫是開放的。」陸沉說,「可以改寫。用移位和加法模擬乘法的時候,有更優的調度順序。另外——
」
他指向屏幕上的另一段:「浮點運算也有空間。BESM—6的浮點格式是40位尾數加8位階碼,但它的規格化處理有冗餘步驟。如果繞過標準庫,直接操作寄存器,可以壓縮大約30%的時鐘周期。」
林楓聽得有些發愣。
「你————」他問,「你怎麼知道的?」
陸沉沒有回答這個問題。
他只是說:「明天比賽前,我寫一個優化版的數學庫。」
林楓沉默了很久。
最後他說:「你知道嗎,有時候我真的懷疑你不是這個世界的人。」
陸沉的手指在鍵盤上停了一瞬。
然後他說:「可能只是看得比較仔細。」
那天晚上,中國隊開了賽前準備會。
領隊周教授把團體賽的規則詳細講了一遍:總共四個模塊,數學建模、算法設計、物理實驗、協同解題。每個模塊限時,團隊總分決定最終排名。
「今年的算法設計模塊,用的是蘇聯科學院計算中心的題庫。」周教授說,「據說難度比往年高。大家做好心理準備。」
隊員們的表情都有些凝重。
這屆中國隊,除了陸沉,其他都是按正常途徑選拔上來的尖子生。放在國內,個個都是天之驕子。但到了國際賽場,面對蘇聯和東歐的傳統強隊,壓力並不小。
「別有包袱。」周教授說,「這次出來,主要目的是學習和交流。名次不是第一位的。」
這話說得很體面。
但在場的每一個人都知道,不是這樣的。
距離中國剛剛恢復高考才不過十年。
科學的春天剛剛開始。
每一枚獎牌,每一次突破,都會被放大成某種象徵。
他們背負的,不只是自己的成績。
陸沉安靜地坐在角落裡。
他在腦海中過了一遍明天的比賽流程。
算法設計模塊,限時四個小時。一台BESM—6,一個終端,一道題。
他不知道題目會是什麼。
但他知道,無論題目是什麼,最終比的都是效率。
用最少的指令,最短的時鐘周期,完成計算任務。
這就是算法競賽的本質。
而他已經把BESM—6的每一個時鐘周期都刻進了腦子裡。
散會後,周教授把他單獨留下。
「今天下午,蘇聯科學院那邊又來了人。」周教授說,「想邀請你賽後在莫斯科多留幾天,參加一個學術討論會。」
陸沉看著他。
「我回絕了。」周教授說,「理由是需要向國內請示。」
「不過。」周教授壓低聲音,「這件事我已經通過渠道報回國內了。怎麼決定,要看上面的意思。」
他頓了頓,又說:「孩子,你心裡要有數————你現在做的事情,已經超出了學生競賽的範疇。接下來會怎麼樣,我也說不準。
但有一件事我可以告訴你。」
「什麼事?」
周教授看著他,一字一頓:「國家需要你,非常需要。」
陸沉沒有說話。
他看著窗外的莫斯科夜色,想起了很多事。
前世的實驗室。
通宵改論文的夜晚。
被拒稿的郵件。
那些拼盡全力卻差一步的時刻。
然後他收回目光。
「我知道。」他說,「所以我來了。
「十歲?!」這下,不止謝爾蓋和那個雀斑男孩,其他幾個能聽懂英語的蘇聯隊員也露出了難以置信的表情。
他們本還想自欺欺人,把他當作發育不良的干三歲少年,畢竟黃種人總是看起來比實際年齡小很多。
十歲,能坐在這裡,和他們一起解答這種難度的題目,而且思路清晰?
這在他們看來幾乎不可能。
「不可思議————」謝爾蓋喃喃道,隨即似乎來了興趣,「能詳細說說你對那道幾何題輔助線的想法嗎?我添了三條線才構造出相似,但你的圖看起來更簡潔。」
陸沉沒有藏私,拿起休息室桌上的紙筆,簡單畫出示意圖,解釋了自己如何發現調和點列性質並添加關鍵輔助線。
謝爾蓋聽得非常認真,不時點頭,眼中露出恍然大悟和欽佩的神色。
雀斑男孩也湊過來看,時不時用俄語和謝爾蓋交流幾句。
有了這個開頭,休息室里的氣氛活躍了一些。
其他中國隊員也加入了討論,雙方用英語、手勢、甚至直接在紙上寫寫畫畫,交流起對題目的不同解法。
儘管語言不通暢,但在數學符號和圖形的世界裡,他們找到了共同的語言。
中國隊員紮實的基礎和嚴謹的邏輯讓蘇聯隊員點頭,而蘇聯隊員在幾何直覺和代數結構把握上的深刻,也給了中國隊員很大啟發。
吳磊和對方一個紅頭髮、身材健壯的隊員甚至用棋子擺起了臨時棋盤,用手談的方式較量起了心算能力,引得眾人圍觀。
陸沉注意到,蘇聯隊員雖然外表看起來更粗獷,但在數學討論中表現出的專注、敏銳和深厚的知識儲備,令人印象深刻。
尤其是他們對數學美感的追求,那種認為優美的解比複雜的計算更重要的理念,與他們的一些題目風格一脈相承。
短暫而充實的交流後,批閱結果出來了。
雙方教練一起回到了休息室,表情都看不出什麼。
秦總教練手裡拿著一張紙。
「經過雙方教練共同評審,本次友誼對抗賽的個人成績和團體平均分已經統計完畢。」秦總教練的聲音在安靜的休息室里響起,「本著交流學習、共同提高的精神,我們只公布團體平均分。中國隊,平均分28.5分(滿分42分)。蘇聯隊,平均分29.1分。」
微弱的分差!
中國隊以0.6分的微弱劣勢落後。
休息室里一片寂靜。
中國隊員們臉上掠過一絲失落,但很快被認真傾聽取代。
蘇聯隊員們則顯得比較平靜,對這個結果似乎並不意外。
「這次對抗賽,雙方都展現出了很高的水平。」伊萬諾夫教授用俄語說,旁邊有翻譯,「中國的同學們基礎紮實,邏輯嚴密,給我們留下了深刻印象。尤其是,」他目光轉向陸沉,臉上露出微笑,「這位最年輕的同學,你的解題思路清晰而富有啟發性,最後一道組合題的圖論轉化非常漂亮。你叫什麼名字?」
「陸沉。」陸沉站起身,禮貌地回答。
「陸沉————」伊萬諾夫教授重複了一遍,點了點頭,「很好,你讓我們看到了中國數學未來的希望,希望以後在國際賽場上,能看到你更精彩的表現。」
秦總教練也接著說道:「蘇聯的同學在幾何構造和代數洞察力方面,確實有獨到之處,值得我們學習。
這次對抗賽,輸贏不是目的,重要的是我們看到了差距,也看到了方向,希望以後能有更多這樣的交流機會。」
大家回味著題目,比較著解法,感慨著蘇聯隊員在某些方面的深厚功底。
「他們的幾何,真的強,那輔助線添的,神出鬼沒。」吳磊感慨。
「數論題的代數結構看得真透,我們還在算模,他們已經在考慮整體環的性質了。」林楓若有所思。
「不過咱們也不差,邏輯嚴密性上咱們占優,尤其是陸沉那組合題的轉化,連伊萬諾夫都誇了。」陳浩與有榮焉。
陸沉靠窗坐著,看著窗外有雪花飄落。
0.6分的差距,很微小,但也真實存在。
它像一面鏡子,照出了中國隊在數學某些深層理解和創造性思維方面,與世界最強國之間那一點不易察覺、卻又切實存在的距離。
同時,它也像一把尺子,丈量出了他自身目前所處的位置。
他已經能夠和蘇聯的頂尖選手同場競技。
結果宣布後,氣氛反而更加融洽。
雙方隊員不再拘謹,繼續著之前的討論,甚至交換了通訊地址(雖然知道信件往來很麻煩)。
陸沉和那個雀斑男孩,通過謝爾蓋的翻譯,簡單聊了幾句,得知男孩叫安德烈,來自列寧格勒,對組合數學特別感興趣。
安德烈對陸沉十歲就能理解這麼深的圖論知識感到不可思議,陸沉則對安德烈提到的蘇聯中學裡開設的數學俱樂部和問題討論課很感興趣。
分別時,安德烈用生硬的中文對陸沉說:「陸,IMO,見!」
陸沉用力點點頭:「IMO見!」
與此同時,領隊接到消息,蘇聯方面決定加賽一場!
或者說,本來就有下一輪比賽,只是先前考慮到中國隊的情況沒有把他們加進來。
這次一同參賽的還有東歐、匈牙利等國————
蘇聯科學院斯捷克洛夫數學研究所的報告廳內—
老教授看著圖蘭定理的擴展形式,這個困擾圖論界二十多年的難題,此刻被一個十歲孩子拆解得乾乾淨淨。
白髮蒼蒼的葉戈羅夫教授摘下眼鏡,手指微微發抖。
他用俄語說,同大賽的幾位評委,低聲交流起來。
「這個證明路徑————和埃爾德什1975年的嘗試完全不同。」
「他繞開了概率方法的局限,用的是————代數拓撲的構造?」
「更準確地說,是把極值圖論問題轉化為同調群的維數計算。這需要————對,需要構造一個譜序列。」
「十歲。我的上帝。」
議論過後,幾人一同起身,走到中國隊面前。
準確的說,是陸沉面前。
葉戈羅夫抬起頭,用中文問道:「孩子,你剛才在第三部分的引理證明中,用了一個很特殊的同調構造。那個思路————是你自己想到的嗎?」
「是的。」陸沉點頭,「我在閱讀埃爾德什1975年的論文時,發現他在處理Turán數下界估計時,過度依賴概率方法。
概率方法可以證明存在性,但無法給出顯式構造。所以我想,如果把問題提升到拓撲層面,利用單純復形的同調群來刻畫極圖結構,或許能繞過這個限制。」
報告廳里安靜得可怕。
坐在第三排的中國隊領隊周教授,手指緊緊攥著座椅扶手。
他是中科院數學所的研究員,專攻組合數學,這次帶隊來莫斯科,本想著讓年輕隊員見見世面。
他沒想到會見到這種世面。
「那個————」後排有人舉手,是個三十多歲的蘇聯數學家,「我有個問題。在引理3.2中,你構造了一個從邊集到鏈群的映射,但那個映射的單性是如何保證的?如果存在退化情況—
」
「不會退化。」陸沉拿起粉筆,在黑板上迅速畫出兩個示意圖,「因為我把極圖結構限制在了Turán圖的某個穩定子類中。
你看,如果出現退化,意味著存在一個非平凡的同調類,但這和Turán圖的極值性質矛盾。嚴格證明在附錄第7頁。」
他頓了頓,又說:「其實更直觀的理解是:退化情況對應著存在一個比Turán圖更稠密的圖結構,但這不可能,因為Turn定理本身就給出了不含特定完全子圖的極大邊數。」
提問的數學家愣住了。
然後他慢慢點頭,用一種近乎敬畏的語氣說:「————你是對的。」
掌聲響起。
持續了很久。
報告廳的角落裡,一個戴著厚框眼鏡的中年人一直在安靜地觀察。
他沒有鼓掌,只是在筆記本上飛快地記錄著什麼。
他的證件上寫著:蘇聯科學院西伯利亞分院,計算機科學研究所,安德烈·彼得羅維奇·索科洛夫。
旁邊的人注意到,他寫的不只是數學公式,還有一些奇怪的邏輯框圖。
「索科洛夫同志?」助手小聲問,「這個孩子的證明有問題嗎?」
索科洛夫停下筆,抬頭看了陸沉一眼。
「證明沒有問題。」他說,「完美。」
「那您————」
「我在想另一件事。」索科洛夫合上筆記本,目光複雜,「圖蘭定理的擴展形式,在密碼學和計算複雜性理論中有重要應用。特別是,極值圖論和隨機圖的性質差異,可以用來構造某種單向函數。」
助手似懂非懂。
索科洛夫沒有解釋更多。
他想的是:如果這個孩子能用拓撲方法重構圖蘭定理,那他能不能————在計算理論上也做出類似的事情?
蘇聯在計算機科學的基礎理論上,一直落後於美國。
如果能有這樣的大腦加入————
「去查一下。」索科洛夫低聲說,「這個中國孩子在莫斯科的行程安排。全部。」
報告廳前方,葉戈羅夫教授站起身來。
「陸沉同學。」他的語氣變得鄭重,「根據本屆國際數學奧林匹克競賽學術委員會的表決,關於圖蘭定理擴展形式的證明,將被推薦至《數學通報》發表。」
《數學通報》,蘇聯科學院數學學部的權威期刊。
「此外。」葉戈羅夫停頓了一下,「有幾位來自斯捷克洛夫研究所的同事,希望在賽後與你進行更深入的交流,他們從事的方向包括代數拓撲、極值組合,以及一他看了一眼遠處角落裡的索科洛夫。」
—理論計算機科學。」
陸沉的目光順著他的視線,落在索科洛夫身上。
兩人隔著半個報告廳對視了一瞬。
索科洛夫微微點頭。
陸沉也點了點頭,收回目光。
他在腦海中檢索著這個人的信息。
索科洛夫,安德烈·彼得羅維奇。蘇聯計算機科學的先驅之一,西伯利亞學派的核心人物。公開資料顯示他主要從事計算複雜性和算法理論研究。
但陸沉知道,前世解密的檔案中提到過這個名字。
索科洛夫在1980年代參與過蘇聯國家計算系統的核心架構設計,研究方向包括密碼學基礎。隨機算法。以及————計算能力的物理極限。
這個人在這個時候出現,不是偶然。
「陸沉。」
熟悉的聲音打斷他的思緒。
周教授走過來,臉上的表情很複雜:驕傲、擔憂、震驚,還有一絲說不清的急切。
「跟我來一下。」
休息室里,周教授關上門,來回渡了幾步才開口。
「孩子,你今天做的這件事————」他似乎在斟酌措辭,「非常重要,非常非常重要。
「」
陸沉等他繼續說。
「圖蘭定理擴展形式的證明,在國際數學界的影響,可能比你想像的要大。」周教授說,「不僅是數學本身的問題。這個定理在信息科學、密碼學、甚至某些————特殊領域,都有應用價值。」
他壓低聲音:「接下來會有很多人想接觸你,蘇聯的,東歐的,可能還有通過其他渠道來的。」
陸沉點頭。
他當然知道。
前世作為科研骨幹,他很清楚:一個底層數學定理的擴展,有時能撬動整個技術體系的變革。
圖蘭定理的擴展形式,在極值圖論和隨機圖論之間建立了一個精確的橋樑。
這個橋樑一旦建成,某些基於隨機圖結構的密碼體制,就可能被重新審視。
這就是基礎研究的威力。
它不直接製造武器,但它決定誰能造出什麼樣的武器。
「所以你要記住。」周教授認真地看著他,「你是中國隊的隊員,你來這裡,是代表國家參加數學競賽,僅此而已。賽場上,你可以盡情發揮。賽場外」」
「我明白。」陸沉說。
周教授愣了一下,然後神色緩和下來。
「你明白就好。」他說,「有些話我不方便說得太透。但你既然懂,我就放心了。」
他看著陸沉,忽然笑了一下:「十歲啊,我十歲的時候,還在為雞兔同籠發愁。」
陸沉沒說話。
他不能說,自己前世在實驗室里熬過無數個通宵,見過國內科研最艱難的時期,也見過技術封鎖和人才斷層帶來的困境。
所以他更清楚,在這個時代,一個天才的出現意味著什麼。
不只是數學本身。
是希望。
是證明。
是告訴所有人:我們也可以。
休息室的門被敲響。
工作人員探進頭來:「周教授,陸沉同學,下一輪賽程安排出來了,團體賽的題目明天早上公布,各國代表隊已經開始準備了。」
周教授點頭:「知道了。」
他轉向陸沉:「走吧,今天好好休息。明天的團體賽,才是真正的硬仗。」
陸沉站起身,走到門口時忽然停住。
「周老師。」
「嗯?」
「圖蘭定理的證明,只是第一步。」陸沉說,「擴展形式解決了存在性問題,但構造性問題還沒有完全打開,如果能找到Turán極圖的顯式構造算法,應用面會更廣。」
周教授愣住了。
「你想————繼續做?」
「已經開始做了。」陸沉說,「大概需要兩個月。」
他想了想,又補充了一句:「如果計算機夠用的話。」
然後他推門出去,留下周教授一個人站在休息室里,半天沒回過神來。
兩個月。
解決圖蘭定理的構造性問題。
那是埃爾德什在1977年提出、懸賞500美元的問題。
這孩子說的是————順手。
走廊里,陸沉邊走邊在腦中整理思路。
圖蘭定理擴展形式的證明,確實只是第一步。他的真正目標,是構建一套完整的極值組合與拓撲方法之間的對偶框架。
這套框架如果建成,影響的就不僅僅是圖論。
密碼學、編碼理論、算法設計—都會受到衝擊。
而這一切的前提是:
他需要一台能用的計算機。
長城286的性能,遠遠不夠。
他需要更強大的算力。
或者—
更聰明的算法。
回到房間時,室友林楓正坐在床邊看書。
見他進來,林楓抬起頭,眼神有些複雜。
「你今天把蘇聯人鎮住了。」他說,「我聽隊裡其他人說的。」
陸沉在床邊坐下:「只是做了一道題。」
「那不是一道題。」林楓放下書,「那是圖蘭定理。我在省隊的時候就聽說過,有人說這道題十年內沒人能解。」
他停頓了一下:「你解了。在莫斯科。當著全蘇聯數學界的面。」
陸沉看著他:「你在擔心什麼?」
林楓沉默了一會兒。
「我在想。」他說,「我們真的是同一種生物嗎?」
陸沉沒有笑。
他認真地說:「是,我們共享99.9%的基因序列。」
林楓愣了一瞬,然後忍不住笑了出來。
「你他媽————」他搖頭,「行吧,我收回剛才那句話,你還是個正常人。」
他重新拿起書,翻到剛才那頁。
過了一會兒,又開口了。
「陸沉。」
「嗯?
」
「明天的團體賽,有一個模塊是算法設計。」林楓說,「據說是蘇聯科學院計算中心出的題。會用他們那台BESM—6跑實測。」
BESM—6。蘇聯1968年投入使用的電晶體計算機,每秒運算約80萬次。在這個時代,已經算是不錯的機器了。
但在陸沉的認知里,這台機器的算力,還比不上前世的一台計算器。
「有什麼問題?」他問。
「BESM—6的指令集和長城286不一樣。」林楓說,「我們在國內練的都是長城機,臨時換平台,很多人可能不適應。」
陸沉點頭。
雖然自己是個列外,但這對隊員來說確實是個問題。
適應新的機器指令集需要時間。
而團體賽的時間,通常不會太充裕。
「你打算怎麼辦?」他問。
林楓猶豫了一下。
「我下午去計算中心熟悉一下環境。」他說,「你要不要一起?」
陸沉想了想。
「好。」
莫斯科大學的計算中心在主樓東翼,穿過一條長長的走廊,經過兩道崗哨,才能進入機房。
帶隊老師辦好手續後,陸沉和林楓被允許進入。
機房很大,BESM—6的主機占據了大半個房間,磁帶機嗡嗡作響,空調全力運轉,依然能聞到一股淡淡的電子元件發熱的氣味。
幾個蘇聯學生正在一台終端前操作,看到他們進來,目光有些微妙。
林楓走到一台空著的終端前坐下,開始查看指令手冊。
陸沉沒有急著上手。
他站在BESM—6的主機前,目光從控制面板上一一掃過。
寄存器。運算器。內存單元。
他的大腦開始構建這台機器的完整模型。
BESM—6的體系結構屬於堆棧型架構,指令集包含約50條基本指令,字長48位,內存尋址範圍————
他在腦海中逐條拆解指令集,分析每一條指令的時鐘周期和微碼執行流程。
這個過程用了大約四十分鐘。
在這四十分鐘裡,他完成了對BESM—6指令集的完整逆向。
不是通過閱讀手冊那只能知道表面的語法規則。
他需要的是更深層的理解:指令流水線的衝突模式,Cache缺失的懲罰周期,乘除法指令的微碼循環次數。
這些信息,手冊上不會寫。
但他可以通過對硬體結構的觀察,結合指令執行的時序規律,反推出來。
就像看到一隻表的外殼,就能推算出內部齒輪的咬合關係。
「陸沉。」林楓的聲音傳來,「你來看這個。」
他走過去。
林楓指著終端屏幕:「指令手冊里說,乘除法運算需要調用子程序庫,硬體沒有直接支持。」
陸沉看了一眼。
BESM—6的早期型號確實沒有硬體乘除法單元,需要通過軟體模擬。
「效率很低。」林楓說,「做數值計算的話,大量時間都耗在乘除法上了。」
「有辦法優化。」陸沉說。
林楓轉頭看他。
「乘除法的子程序庫是開放的。」陸沉說,「可以改寫。用移位和加法模擬乘法的時候,有更優的調度順序。另外——
」
他指向屏幕上的另一段:「浮點運算也有空間。BESM—6的浮點格式是40位尾數加8位階碼,但它的規格化處理有冗餘步驟。如果繞過標準庫,直接操作寄存器,可以壓縮大約30%的時鐘周期。」
林楓聽得有些發愣。
「你————」他問,「你怎麼知道的?」
陸沉沒有回答這個問題。
他只是說:「明天比賽前,我寫一個優化版的數學庫。」
林楓沉默了很久。
最後他說:「你知道嗎,有時候我真的懷疑你不是這個世界的人。」
陸沉的手指在鍵盤上停了一瞬。
然後他說:「可能只是看得比較仔細。」
那天晚上,中國隊開了賽前準備會。
領隊周教授把團體賽的規則詳細講了一遍:總共四個模塊,數學建模、算法設計、物理實驗、協同解題。每個模塊限時,團隊總分決定最終排名。
「今年的算法設計模塊,用的是蘇聯科學院計算中心的題庫。」周教授說,「據說難度比往年高。大家做好心理準備。」
隊員們的表情都有些凝重。
這屆中國隊,除了陸沉,其他都是按正常途徑選拔上來的尖子生。放在國內,個個都是天之驕子。但到了國際賽場,面對蘇聯和東歐的傳統強隊,壓力並不小。
「別有包袱。」周教授說,「這次出來,主要目的是學習和交流。名次不是第一位的。」
這話說得很體面。
但在場的每一個人都知道,不是這樣的。
距離中國剛剛恢復高考才不過十年。
科學的春天剛剛開始。
每一枚獎牌,每一次突破,都會被放大成某種象徵。
他們背負的,不只是自己的成績。
陸沉安靜地坐在角落裡。
他在腦海中過了一遍明天的比賽流程。
算法設計模塊,限時四個小時。一台BESM—6,一個終端,一道題。
他不知道題目會是什麼。
但他知道,無論題目是什麼,最終比的都是效率。
用最少的指令,最短的時鐘周期,完成計算任務。
這就是算法競賽的本質。
而他已經把BESM—6的每一個時鐘周期都刻進了腦子裡。
散會後,周教授把他單獨留下。
「今天下午,蘇聯科學院那邊又來了人。」周教授說,「想邀請你賽後在莫斯科多留幾天,參加一個學術討論會。」
陸沉看著他。
「我回絕了。」周教授說,「理由是需要向國內請示。」
「不過。」周教授壓低聲音,「這件事我已經通過渠道報回國內了。怎麼決定,要看上面的意思。」
他頓了頓,又說:「孩子,你心裡要有數————你現在做的事情,已經超出了學生競賽的範疇。接下來會怎麼樣,我也說不準。
但有一件事我可以告訴你。」
「什麼事?」
周教授看著他,一字一頓:「國家需要你,非常需要。」
陸沉沒有說話。
他看著窗外的莫斯科夜色,想起了很多事。
前世的實驗室。
通宵改論文的夜晚。
被拒稿的郵件。
那些拼盡全力卻差一步的時刻。
然後他收回目光。
「我知道。」他說,「所以我來了。