庞加莱猜想被机器完整验证了:470 万行代码,一个 22 岁本科生提交了 68%,佩雷尔曼的心血只占六分之一
庞加莱猜想被机器完整验证了:470 万行代码,一个 22 岁本科生提交了 68%,佩雷尔曼的心血只占六分之一
人类数学史上最著名的难题之一,刚刚被整个写成了代码。
不是被”证明”——佩雷尔曼 2003 年就证明了。而是被完整形式化、逐行验证、零 sorry。
一个四人小团队,用 Lean 4 把 Hamilton 和佩雷尔曼的证明从头写到了尾,总共约 470 万行代码。最后一行:
`theorem poincare_conjecture : ∀ M : manifold3, compact M → simply_connected M → ∂M = ∅ → M ≃ₕ S³`
通过了 Lean 内核的终极校验。没有 sorry,没有 admit,没有”待后续补全”。
先说清楚这件事为什么难
1904 年,庞加莱问了一个问题:如果一个封闭三维空间里,任何闭合绳圈都能缩成一点,它是不是一定等价于三维球面?
佩雷尔曼的答案是”是”。方法很暴力——用 Ricci 流当熨斗把空间”烫平”。但哑铃状空间会在细腰处”啪”地断裂,产生无穷曲率奇点。他的破局点是一把数学手术刀:在断裂前 0.0001 秒,精准切开”颈部”,扔掉病灶,缝上两个标准球帽,再继续熨烫。
2006 年,数学界花了好几年同行审查,才敢说”没毛病”。佩雷尔曼甚至因为拒绝领菲尔兹奖而成了传奇。
而这次,说”没毛病”的不是同行,是机器的内核。 写证明的主力也不是人,是 AI。
一老一少 + 一群 AI
这支团队的构成,是 2026 年最硬核的人机协作样板。
Ben Chow(曹怀东),71 岁,研究 Ricci 流几十年的老教授,丘成桐的弟子。他不是来挂名的——他把自己当 Lean 新生,从 `#check nat.add_comm` 开始一行行敲代码。
Ziyang Qin,22 岁,康奈尔 2025 届本科毕业生,博士都还没入学。他以 7477 次提交(占总提交量 68%) 成为整个代码库的”心跳引擎”。
Ayush Khaitan(普林斯顿拓扑)负责 Moise 定理的 PL 武器库,并公开了所有 AI 调度协议。Yuan Liao(UCSD 博士生)啃最难的 Ricci 流短期存在性模块,曾为一行引理调试了 17 个版本。
他们没雇程序员,没招博士后。他们训练了一批”用完即焚”的临时 AI 智能体——写完一个引理就自我销毁,绝不污染知识图谱。
人类只做三件事:选定义、定命题、拍板”这正是我们要证的那个东西”。
最震撼的数字:佩雷尔曼只占六分之一
研究者把整个仓库下载下来,顺着最终的庞加莱定理,把它直接和间接引用的代码全部找了出来。
真正用到的有 14197 个代码文件、约 402 万行,最长的一条引用链串起了 353 个文件。
其中,佩雷尔曼三篇论文对应的代码加起来约 66 万行——只占六分之一。
剩下的六分之五是什么?是佩雷尔曼在论文里默认”读者早就懂了”的基础数学。 分析学约 109 万行,微分几何约 77 万行。
论文写得越简略,Lean 里要补的代码就越多。第三篇论文平均每页对应 1.4 万行代码。里面只用了一句话提到的”曲线缩短流”——让一根曲线一边缩短一边变圆——到了 Lean 里就写了 7.6 万行。
这是这次事件里最值得咂摸的细节。
一个反 hype 的判断:这不是”AI 会做数学了”
看到这里,很多人会直接得出”AI 攻破千禧年难题”的结论。
Stop。这个结论是错的。
佩雷尔曼的证明是对的,这件事 2003 年就确定了。这次完成的是形式化验证——把人类写的、大量依赖”不言自明”的高层数学,翻译成机器能逐行检查的代码。
这更接近于一座桥,而不是一项发现。
AI 在这里扮演的角色,是把六分之五的”默认共识”显式写出来。佩雷尔曼默认读者懂的基础分析、基础微分几何,AI 帮他补成了 300 多万行可验证的代码。这件事人类当然也能做,只是需要几十年——就像费马大定理、就像有限单群分类,每一个大型形式化工程都是一代人甚至几代人的工作量。
所以真正被改变的,不是”AI 会做数学”,而是”数学界终于有了一个能承接超大规模知识的容器”。
为什么这件事比”AI 会算题”重要得多
我上一轮写过 Claude 攻克杨-米尔斯九圈振幅,那是一个”AI 在一个定义良好的空间里填数独”的故事——规则清晰、验证明确、AI 天然擅长。
庞加莱猜想这事完全不同。它的意义在于:
当一项证明庞大到任何个人都无法从头复核时,人类第一次有了可靠的管理方式——把”人类判断 + AI 大规模推导 + 形式系统验证”三者绑在一起。
清华丘成桐团队做的 FormaTheoria 是同一个方向的另一个案例。他们用 7 个月完成了数学家 15 人花 6 年才做完的 Feit-Thompson 定理形式化,产出 99.4 万行代码、850 余个文件,最长依赖链 458 层。
丘成桐团队周源的话说得很准:”人类负责确定值得研究的问题并作出关键判断,AI 承担大规模搜索与推导,形式系统则确保每一个被接受的步骤都可以被重新检验。”
这三者结合的方式,或许将成为人类管理超大规模数学知识的一条全新路径。
给所有”知识工作者”的一个信号
如果你不是数学家,这件事对你也有一个直接的启示。
过去几年大家都在讨论”AI 会不会取代我”。庞加莱猜想这个案例给出的答案是另一个方向的:最先被 AI 改变的,不是那些”有明确答案的工作”,而是那些”人类内部靠默契和默认共识运转的工作”。
佩雷尔曼的论文之所以需要补 400 万行代码,恰恰因为数学界长期依赖一种隐性契约——”这些基础的东西大家都懂,不用写出来”。这种隐性契约是效率的来源,也是知识传承的裂缝。
AI 擅长做什么?把隐性变显性,把共识变代码,把”你懂我懂”变成”机器也能检查”。
这对任何行业都成立。你公司里那些”老员工才知道的规矩”、”大家都心照不宣的流程”、那些从没写进文档的默认操作——它们就是等着被形式化的 400 万行代码。
AI 去找它们,只是时间问题。