杨英锐:学术散记之六 十年赌约,清华三佛

十年赌约,清华三佛

杨英锐

感谢清华的一位认知科学同行,在线言语交流,使我偶得这篇学术散文。

(一) 诗图书馆

今年一月初, 学校开始复课。因为是在疫情期间,不同以往,校园里很少有人走 动。我晩上散步,路过图书馆,就漫步延伸了进去,发现里面除了管理员,几乎没人,很 适我意。我由是在排排书架间渡将起来,找到一种富甲天下的拥有感。这人呐,缺什么想 什么,穷惯了,就很享受富有的感觉。于是,一时心动,为人间施舍了一首清吟,如次:

馆巷行 (2020-1-6)

    图书馆你灯情温柔,

    排书绯似知识寂廖。

    经典者如原理邀宠,

    学殿允我带刀行走。

    馆中书你曲径通幽,

    倾心腻似智慧痴媚。

    思想者如少女花季,

    前贤嘱我脑剑恩仇。

    书林异香页页红袖,

    公式佳人句句勾魂。

    千禧迷题轻诉落寞,

    寒宫相许君勿负我。

    临界零点悠怨黎曼,

    指数多项时恨图灵。

    有形无物杨米尔斯,

    英锐弯弓箭指三鵰。

  原北大中文系主任杨晦曾定下一个教条:中文系不培养作家,当然也就不培养诗人。不培养作家诗人,又叫中国语言文学系,那文学方面教什么呢?除了文学史文学评论这些,据说注释也是个很讲究功夫的学问。人给自己的诗作释,有时并不情愿。诗境是意向,图的就是个朦朦胧胧,点到为止,欲说还休;都注白了,就难免有点儿尴尬。


(二) 坐热板凳

  这诗中,是以粉红色为底,衬出学术思想的刀光剑影,人类知识的处处杀机。在其发展的漫漫长卷中,即有平民度日,又有宫庭秘斗,还有农民起义,人世间有的,学问里都有。不知何年何月何人开始说起,说是做基本理论研究要学会坐“冷板凳”。说这话的肯定是别人家的叔叔阿姨,不像是亲生父母。基本理论硏究,那最是硝烟战场,马革裹尸的所在。万人出征,未知之地,鹰啄尸骨,能有几人回。大丈夫仗剑北漠,啸驰疆场,做板凳可以,非要加个冷字,不怕寒了将士们的心么?有人说,图书馆是清修之地,那叫学术和尚,只会化缘的营生,能有多大出息,为墨家所不齿。做基本理论研究,讲究带刀行走,脑剑恩仇,侠行学术天下,处处喊山报号,时时战马嘶鸣,野地溝火,夜半高歌。不然的话,干什么不比做基本理论强呢。擂鼓而进,方为士气。

记得小时侯看过一个外国电影,《侦查英雄》。故事讲的是在二战期间,一个罗马 尼亚侦察兵,是个尉官,到山顶上的德军秘密设施侦察。艰难地攀上峭壁之际,一抬头, 便见一排德国士兵平端着枪,已在静候他这个不速之客。与他同去的士兵名叫“一样·一 样,前面的是姓。一样当时就被德国兵拖去枪毙了。这个尉官被和一个英国军官关在一起 ,这傢伙会弹钢琴,恰巧德军指挥官爱好音乐,他就活了下来。很快,罗马尼亚尉官和英 国军官吵了起来。前者有任务在身,时时准备逃跑。英国军官说,你这才被俘几天哪,要 有耐心,这里几乎没有逃出去的可能性。罗马尼亚尉官正色道:“亏你还是经历过顿克尔 克大撤退的军人,静待此地,不觉得羞耻吗?” 最后他俩设计,不仅逃出生天,还完成 了任务。真正在战场上打过血仗的人,从尸骨堆中归来,对“运气”二字,应该体会最深 。我父亲在北大老老实实做了一辈子学问,我自问比他有成就。他比我用功,我比他运气 。进图书馆,无分线上线下,找的就是运气感。有进取心,知恭敬,先贤当会侍酒奉茶, 你就走运。否则,那是茫茫书海,无处捞针。

现在去图书馆,常听到的一个说法,叫做“查资料”。这真是糟蹋。那些经典著作 ,静静的住在那里,就像住进了老人院,盼着有心人来探望。那些原理性的科学英雄史诗 ,风骨犹在,谄媚之态虽不屑有,邀宠之心却不敢不存,因为很少有人来请教了。他们每 天仍要为悦己者容,却落得如街边的《卖花姑娘》,叫卖着:“买花儿来吧,买花儿来吧 ,买上一枝苿丽花。” 马克思是幸运的, 他能在书中读到金弋铁马,旌旗飞扬。所以 他能够在图书馆中一坐经年,写出《资本论》这样的传世之作,在今天的西方学术界,仍 被奉为经典。亚当·斯密写过二本著名经典著作,《道德情操论》与《国富论》。后者比 之前者,要流行的多。为什么这两本书不能合写成一本,如资本论,以使后人不至于重后轻前呢?那不是因为斯密不如马克思有本事,而是不如马克思有济世之心。在这个意义上说,马克思是幸运儿。

基本理论研究,有些独特的学术生态。比如在数学界流传过一句老话儿,说是数学 系的那帮人碰到一起,聊什么都行,就是不谈数学,尤其是不谈各自眼下在做什么。这有 几层意思。一层是保密。数学系的那些傢伙,个个身怀绝技,训练有素。你说出一个想法 ,他可能回家路上就做出来了,几天之后你可能就在快报或Arxiv上看到文章了。人性使 然,不情不愿;苦思冥想,岂为他裳。这叫知识版权。这点事,不值什么钱,但事涉学术 声誉,影响心理健康。第二层意思是因为说不清楚。做基本理论,尤其是思考新的研究范 式,可能走的弯路往往超乎人们想象。我弟弟有一个朋友,学物理化学的,原来在北大中 长跑队专项跨栏,身材壮硕。可后来到了美国却研究香料合成。据他说,这香料只是最后 合成完了才出现香味;在探索合成的过程中,闻到的尽是各种闻所未闻的怪味。不成熟的 研究想法,说出去容易受人调侃, 为自尊心计,不如不说。

  下一层意思是最根本的。在心理学和认知科学中,我们知道,心智世界是以个体注册的,心智哲学管这叫“具身性”。人们可以分享很多东西,包括心智产品,但却不能两两共享一个心智世界,这个红绿灯受泡利不相容原理管制。基本理论研究更多是个体心智世界的活动,具有很大的偶然性,却决定着人类知识的形态走向。尤其是攻击未决迷题的情形,更是成也个体心智,败也个体心智,大拨轰甭管多少人也帮不上忙。这和集体做项目不同,基本理论研究只有非常有限的可规划性。即使是两个人合作,也会感受各种压力,比如时间压力。一个人做,疲惫的时候可能也是最容易发生灵感顿悟的时刻,你会难以控制地想下去,这时能支撑你的,不是各种什么心,也不是什么兴趣或好奇,甚至名利亦不足以长久支撑,那是一种个体心智的洪荒本悟。两个人合作,当你疲惫时,多半就先去睡觉了。

  我原来的系主任曾是我最密切的合作者,心智元逻辑理论就是我们共同提出的。但那是在我们已有知识框架下发展出来的。十年前,当我做经济力学开始进入状态时,他热切的提出和我继续合作,我拒绝了。主要原因只有我自己知道。我当时已经意识到,做经济力学,我需要大量的学习补充理论物理,数学和经济学的知识。我不确定这会遇到多少困难和花费多长时间,其整合理论又需要多少细致的思考,才能做到严丝合缝,刚好刚刚好。两个人合作,我就会有压力,无法把握自己心智的进展节奏。我可以不计代价背水一战,我不敢指望别人也这么做。人的功名心有个体差异强弱之别。另外我心里很清楚,我要能做出来,没有合作者我也能做出来。我要做不出来,别人反正也做不出来。

  从北大荒走来,我们学到生活中最最重要的一课。那就是,要把命运牢牢的掌握在自己手中,不能托付给任何人,包括社会。学术命运,也是如此。在解决基本理论问题的过程中,尤其是向世界难题冲击的时段,与其双骑并疾,不如一马缓行。这是科学史可查的现象。除了师生合作或多人各自独立完成,高利害难题一般都是个体完成的。这即说明某种高强度持久心智活动的规律,也说明学术生态的需要,想想李政道和杨振宁的故事就明白了。这让我想到在北大荒上山扛原木的情形,原木太重,装车或归楞,有时需要八个人扛。八个人扛不了,不是加人,而是改为六个人杠,甚至四个人扛。什么道理呢,就是人少反而容易协调力量。

然而,学问有学问的命运。我2012年完成了《经济力学现代原理》:经济学,认知 科学与理论物理的整合理论》一书(英文)。此书连被五家声誉卓著的美国出版社拒稿。 无奈我只能自费出版。此后,在经济力学中接连引入了规范场论与希格斯机制模型化,严 丝合缝,这使经济力学全面成熟起来。这表现在四篇系列文章中。包括,《市场动力学的 规范场论》,以量子电动力学为模型,两者共享 U(1)对称群;《亚经济动力学》,以量 子色动力学为模型,共享SU(3)对称群;《经济外部性动功学》,以电弱动力学为模型, 共享U(1)+SU(2)对称性;《普通理性与希格斯场》,以希格斯机制为模型。注意,经济力 学对现实政治经济现象有很强的刻画与预测能力。

这样,在原有应用量子力学,狭义与广义相对论的基础上,经济力学从概念化和模 型化二个层次完成了在规范场论框架下的升级。但是,比如刚刚提到的前二篇文章,被六 个顶级经济学期刊主编直接拒稿,书面理由是内容不适合期刊范围。无奈,只能把文章挂 在慕尼黑大学经济学 Arxiv 上。经济力学在理论上解决了经济学中的一集核心概念的模 型化问题,使经济学基本理论从牛顿经典力学模型框架转入了当代理论物理模型框架。与 此同时,建立了结构相同的心智力学,包括推理动力学,决策动力学,亚认知动力学,认 知外部性动力学,以及与经济力学共享的普通理性机制。2019年,在高阶规范场论框架下 ,水到渠成的完成了经济力学与心智力学的整合理论。

  经济力学和心智力学规制宏大,结构严密,细节严谨。它的真正意义在于其开启了由廿世纪后半叶跨学科研究向廿一世纪初叶整合科学研究范式的转变。整合科学的优势在于用一个模型化水平较高的学科领域作为逻辑,带动一个模型化水平较低的学科领域的模型化发展。其实际难度不完全在于模型化的技术层面,而主要在于对一个学科领域的集约式概念化改造处理。它要求在两个不同学科的核心概念集之间,建立不多不少,刚好刚刚好的一一对应匹配。比如,在经济学中引入理论物理标准模型时,物理学的概念多了,叫做模型过分;而经济学的概念多了,叫做模型缺口;两者都可能破坏整个框架。

  由跨学科研究向整合科学研究的范式转变,有其学科建设的现实意义。这里有一个我们熟悉的例子。在上世纪的后三十年里,西方诸多知名大学都纷纷建立了认知科学中心,人员来自各个系的不同领域,包括心理学,语言学,计算机科学,哲学,人类学,脑神经科学,等等,旨在推动跨学科研究。但进入廿一世纪后,这些认知科学中心或不复存在,或名存实亡。这个教训告诉我们,不同学科的人聚在一起,无论怎么头脑风暴,未必会有严肃的产出。这种跨学科努力,做项目也许可以,做基本理论多半不行。

  整合科学的概念要求一个人去尽可能地学习不同的领域,在自己个体的心智世界中做整合研究。学习不同领域的知识,除了自学听课,还要向不同学科里的学者请教,最好在那个领域里有一个稳定的“师傅”帮你把关。这里传授一个“血泪”换来的经验:当你向一个物理学家或数学家请教与你跨学科硏究有关的问题时,你就整理好了只直接问物理学问题或数学问题,不用介绍你为什么问这个问题,人家没兴趣听。多数情况下,数学家或物理学家会甩给你一句,“那个我就不懂了”。这是职业性语言傲慢,您别自讨没趣,影响自信心。你跨学科,不意味着别人也有兴趣跨学科。别人没兴趣跨学科,也不意味着你不该跨学科。

2002年的一天,媒体报道了普林斯顿大学心理学和行为主义经济学家丹尼尔·卡内 曼获得诺贝尔经济科学奖。卡内曼,我认识,还挺熟。当天,一个在美国当大学教授的同 事朋友打电话给我,告诉我这个消息,并为我婉惜。如清华大学张小军教授所说,杨英锐 的经济力学,只说到其中关于帕累托效率和经济引力的广义相对论模型部分,就已超过了 诺贝尔奖水平。对这些评论,我完全认同。我认为经济力学得诺贝尔经济学奖,实至名归 ,是早晚的事,但需要时间,需要大量的交流和普及工作,我为此策划了详细的攻击方案 。包括,用主流经济学期刊可以接受的叙术方式改写论文;出版完整介绍经济力学的专著 ;通过电邮和网络使世界知名大学的每个经济学家知道并了解经济力学。同时,加强对目 前经济学的批判力度。这个方案,我称为“D-day”, 就是诺曼底登陆反攻的意思。

当你看到一个实验心理学家忙忙乎乎做实验的时候,可能觉得人家很辛苦,其实那 是他她比较轻轻松的时间,因他她刚经历了最难的一步,那就是设计实验。一个好的实验 心理学家,在做实验,心里想的应该是下一个实验设计。这两年,我有意识地一再推迟了 D-day 方案的实施,因为我需要找到新的学术兴奋点。这一层只有自己心里明白,冷暖自 知。实施总攻方案,是学术事务,不是学术兴奋点。失去了学术兴奋点,学术生命就会萎 缩,处理学术事务也会随之躁动。九十年代末至本世纪初,杨英锐在推理心理学领域是何 等得意,声誉日起,论文迭出。可又有谁了解我内心的忧虑。照我当时的推进速度和质量 ,这推理心理学,在标准逻辑范围内,再有几年就做尽了。这之后,我做什么呢?就在推 理心理学甚至高阶认知这个小领域里当个小权威吗?我的学术灵魂在寻找着新的兴奋点, 也就是后来的经济力学。没有新的兴奋点,即使占着终身教职,也算是学术失业。有了新 的兴奋点,就有了新的工作,叫做学术再就业。这种状态下,处理起存留的学术事务来也 会更潇洒自如,羸的从容倜傥。谁愿意接受一个爱抱怨的学者呢。干等着国际学术界的承 认,那是浪费学术生命。然而,我的兴奋点啊,你在哪里?做完经济力学,能让我直正兴 奋起来的工作变得不好找了。


(三) 清华少林

  人性是复杂的,无论如何调整,也难以完全逃脱弗洛依德的魔掌。国际学术界对经济力学的冷漠,使我渐生杀意,就像曹操杀杨修,我起了处决某个学术领域公认的未决难题,以之祭旗的杀心。我盯上了三个克雷数学所公布的千禧迷题。我心想,我说经济力学 ,这么漂亮的工作,你们不听。等我解决了千禧迷题,你们就得听我说话了吧。这是一层 私意,不足与外人道。这三个未决教学迷题,就是在前面小诗第四段里点到的。它们是, 黎曼猜想,这是一个纯数学问题;P/NP问题,这是一个与计算复杂度有关的问题;以及质 量缺口问题,这是一个与理论物理有关的问题。

这三个未决难题,我并不完全陌生。大概是八年前,在北京,有一个近四十年的老 朋友来看我,是科学院数学所的贾朝华先生。那一次,所谈甚欢,他给我讲黎曼猜想,我 给他讲经济力学。朝华做了多少年的黎曼猜想,在科学出版社出版的《10000个科学难题 》数学卷中,黎曼猜想条目就是他写的。P/NP 问题,四十年前在北大吴允曾先生的“计 算复杂性理论”课上,我就听过。质量缺口问题,我这些年学理论物理,自然也有所了解 。只是,我从未真想过要碰它们。这三个题目都是著名的难题,是难题就有难点,而天下 的难点是相通的。

有人说,这些未决难题,涉及到很多数学。其实,一个数学顶级难题,真正涉及到 的数学内容是有限的,而且其难点巳经过前人反复提炼。一年多来,我已经扫清了相当部 分所需要的数学外围。再有一到二年时间应该差不多,可以进入仔细思考阶段了。有人说 ,科学发现,尤其是数学发现,是有临界年龄段的。甭听这些误人的瞎话。我33岁出国念 书,就听人说是过了学英语,尤其是口语,的临界年龄段。廿年来,我在美国讲课从不用 教材,进教室不带一纸笔记,几乎不用ppt,这课不是讲的好好的吗。五分制的学生教评 ,我前二个学期得到4.97和4.78,怎么才算更好呢。有人说,做基本理论,解决世纪难题 ,悄悄做就是了,为什么要说出来呢?因为我不喜欢坐冷板凳,也不想给自己留退路。本 来就不容易,还要让人坐 “冷”板凳,这不是欺负人吗,凭什么?

  人有时候内心是矛盾的。一时想悄悄的做,一时想让天下知道我在做什么。正好昨天一个清华的同事给我了一个机会,使我有了理由公告我在做什么。他当时调侃说,你要不来清华挑战一下丘成桐吧。我当时还纳闷儿,不知清华什么时候和丘成桐联系起来的。

现在知道了,顿时被激起搏杀之心,就想到了为自己立下一个学术赌约。也不用单打独斗,我准备只身单闯清华少林,对禅三佛,机锋三题。加上丘前辈,清华现在有三尊巨佛,

和我提到的三个克雷千禧迷题分别有某种牵连,分述如下。

杨振宁先生,诺贝尔物理学奖得主。粒子物理标准模型是由杨先生和他一个学生提出的,称为杨·米尔斯模型。此模型为规范场论所刻画,所以由此模型刻画的粒子叫做规范粒子。杨·米尔斯模型是一个数学模型,为保持规范对称,所有规范粒子都是无质量的,也就是说,拉氏量中没有质量项。而这与物理现象不符。这就是“质量缺口”问题。质量缺口问题已经被提炼成一个数学问题,与对称群有关。

姚期智先生,计算机科学图灵奖得主。“P/NP”问题涉及计算复杂性理论。P 是多项式时间内可计算的意思。NP 是多项式时间内不可计算的意思。P/NP问题是说,能否找 到一个方法使得一类NP问题转成为P类问题。姚先生本人一直对 P/NP 问题感兴趣,并公 开说过他有可能取得进展。

  丘成桐先生,数学弗尔茨奖和沃尔夫奖得主。丘成桐是世界顶尖数学家,黎曼猜想是顶级数学问题,但没看到过丘先生对黎曼猜想感兴趣的说法。为什么不碰呢,是不为,是不可为,抑或是不能为,有机会要向丘先生请教背后究竟。黎曼猜想是解析数论问题,而丘先生主要工作是在微分几何,数学物理和弦论等领域。我有过直觉,这两个看似无关的领域有着奇妙的关联。

  我为自己定下的赌约就是,以十年为期,至少在一个克雷千禧迷题中取得突破性进展,并有可能构造一个溶三迷题为一体的理论框架。这个赌约,我多半会输;但直觉告诉我,我有机会羸。


(四)后记

  在纽约大学念书的时候,我观察到一个现象。富人“购”国债;中产阶级“做”股票;蓝领工人下班在地铁站口的小店“买”彩卷,不全是图个运气,那别是一番梦想。人不能总是天马行空,过日子还得回到世俗人间。您甭管是在哪儿教书,学校就是您的衣食父母。克雷千禧迷题一共是七个,每个迷题的完全解决都跟着一百万美元奖金,据说这也是天下最难掙的一百万了。杨英锐没有吃肉喝汤的本事,又未泯掙钱之心,所以只能啃啃这些剩下的硬骨头。何以如此呢,有小诗为证:

盼月未 (2019年夏)

      钟声沉催临月末,

      近日犹觉步姗迟。

      盼卿并非为颜色,

      心仪只顾发薪时。

是为篇终。

(修改稿,2020-11-25)

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