邵紅能
約翰·納什,這個(gè)被世人稱作“傳奇”的諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)獲得者,他一生所有的輝煌和榮耀、掙扎和瘋狂都隨著2015年5月23日那一聲刺耳的急剎車,永遠(yuǎn)被遺落在了新澤西的土地上。噩耗占據(jù)全球各大媒體頭條,全世界都在為他的離開而嘆息。
納什還是奧斯卡獲獎(jiǎng)電影《美麗心靈》主人公原型、“博弈論”大師、著名數(shù)學(xué)家。2015年3月25日納什因在非線性偏微分方程方面做出的卓越貢獻(xiàn),與數(shù)學(xué)家路易斯·尼倫伯格一同獲得2015年度阿貝爾獎(jiǎng)(也有人把它稱為“數(shù)學(xué)界的諾貝爾獎(jiǎng)”)。然而,就在領(lǐng)獎(jiǎng)之后不到2個(gè)月,納什和妻子因?yàn)檐嚨滊p雙離世。
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“數(shù)學(xué)界的諾貝爾獎(jiǎng)”之爭(zhēng)
菲爾茲獎(jiǎng)是最著名的世界性數(shù)學(xué)獎(jiǎng),1936年設(shè)立,一般4年頒發(fā)一次。由于諾貝爾獎(jiǎng)沒有數(shù)學(xué)獎(jiǎng),因此,也有人將菲爾茲獎(jiǎng)譽(yù)為“數(shù)學(xué)界的諾貝爾獎(jiǎng)”。菲爾茲獎(jiǎng)只授予40歲以下的數(shù)學(xué)家,且獎(jiǎng)金額僅有1500美元。2001年,為紀(jì)念挪威最著名的數(shù)學(xué)家阿貝爾誕辰200周年,挪威政府宣布設(shè)立“阿貝爾獎(jiǎng)”?!鞍⒇悹柂?jiǎng)”盡管歷史較短,但由于獎(jiǎng)金額(約100萬美元)巨大可以與諾貝爾獎(jiǎng)相媲美,且每年頒發(fā)一次,獲獎(jiǎng)?wù)卟辉O(shè)年齡限制,很快在世界范圍內(nèi)獲得了承認(rèn),目前已被公認(rèn)為“數(shù)學(xué)界的諾貝爾獎(jiǎng)”。
早慧的天才少年
約翰·納什曾擔(dān)任普林斯頓大學(xué)數(shù)學(xué)系教授、美國科學(xué)院院士,其主要研究領(lǐng)域?yàn)椴┺睦碚?,同時(shí),在代數(shù)簇理論、黎曼幾何、拋物和橢圓型方程上取得了一些突破。納什寫的論文不多,僅僅幾篇便足夠引起學(xué)界矚目。
1928年6月13日,約翰·納什出生于美國西弗吉尼亞州的一個(gè)中產(chǎn)家庭,父親是電力公司的工程師,母親同樣受過良好教育,做過教師。納什的才華在小學(xué)四年級(jí)就顯露出來,不過,他的數(shù)學(xué)成績(jī)只有B-。納什的老師告訴他的母親,說他不怎么懂得做功課,但母親很清楚孩子已經(jīng)學(xué)會(huì)自己的方式去解決問題。到了高中階段,當(dāng)老師好不容易才做出一個(gè)冗長(zhǎng)的證明,納什卻只用兩三步就能解決問題。
高中畢業(yè)后,納什進(jìn)入了卡耐基梅隆大學(xué)學(xué)習(xí),之后又進(jìn)入卡耐基技術(shù)學(xué)院化學(xué)工程系。1948年,大學(xué)三年級(jí)的納什同時(shí)被美國幾所頂尖高校哈佛、普林斯頓、芝加哥和密執(zhí)安大學(xué)錄取。普林斯頓大學(xué)則表現(xiàn)得更加熱情,當(dāng)數(shù)學(xué)系主任列夫謝茨感到納什的猶豫時(shí),就立即寫信敦促他選擇普林斯頓,這促使納什接受了一份1150美元的獎(jiǎng)學(xué)金。由于優(yōu)厚的獎(jiǎng)學(xué)金以及離家鄉(xiāng)較近的地理位置,納什選擇了普林斯頓,來到愛因斯坦當(dāng)時(shí)生活的地方。在此,納什顯露出對(duì)拓?fù)鋵W(xué)、代數(shù)幾何、博弈論和邏輯學(xué)的濃厚興趣。
孤獨(dú)天才造就神奇的“納什均衡”
1950年,納什把自己的研究成果撰寫成主題為《非合作博弈》的長(zhǎng)篇博士論文,當(dāng)年11月發(fā)表后,立即引起轟動(dòng)。這篇論文所探討的問題后來也被稱為“納什均衡”?!凹{什均衡”首先是指?jìng)€(gè)人理性與集體理性的沖突,各人追求利己行為而導(dǎo)致的最終結(jié)局,也是對(duì)所有人都不利的結(jié)局;其次,“納什均衡”是一種非合作博弈均衡,在現(xiàn)實(shí)中非合作的情況要比合作情況普遍。
“納什均衡”的提出和不斷完善為博弈論廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、社會(huì)學(xué)、政治學(xué)、軍事科學(xué)等領(lǐng)域奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。生活中,常見的“價(jià)格戰(zhàn)博弈”“污染博弈”“易自由與壁壘”這3種現(xiàn)象可以用來直觀地理解“納什均衡”。
納什是一個(gè)天才數(shù)學(xué)家,然而,他的天才發(fā)現(xiàn)——非合作博弈的均衡(納什均衡),并不是一帆風(fēng)順的。1948年,納什來到普林斯頓大學(xué),那一年他不到20歲。當(dāng)時(shí),普林斯頓可謂人杰地靈,大師云集。愛因斯坦、馮·諾依曼、列夫謝茨(數(shù)學(xué)系主任)等人全都在這里。
其實(shí),博弈論的主體架構(gòu)是由馮·諾依曼創(chuàng)立的。早在20世紀(jì)初,塞梅、鮑羅和馮·諾伊曼已經(jīng)開始研究博弈的準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)表達(dá)。直到1939年,馮·諾依曼遇到經(jīng)濟(jì)學(xué)家奧斯卡·摩根斯特恩,并與其合作才使博弈論進(jìn)入廣闊的經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域。
1944年,馮·諾依曼與奧斯卡·摩根斯特恩合著的巨作《博弈論與經(jīng)濟(jì)行為》出版,標(biāo)志著現(xiàn)代系統(tǒng)博弈理論的初步形成。其中,合作型博弈在20世紀(jì)50年代達(dá)到了巔峰期。然而,其局限性也日益暴露出來,這表現(xiàn)在它過于抽象、應(yīng)用范圍極有限。在很長(zhǎng)時(shí)間里,人們對(duì)博弈論的研究知之甚少,它只是少數(shù)數(shù)學(xué)家的專利。正是在這個(gè)時(shí)候,非合作博弈(納什均衡)應(yīng)運(yùn)而生了,它標(biāo)志著博弈論的新時(shí)代的到來!
納什當(dāng)時(shí)研究的博弈論,正是一門以各種博弈為研究對(duì)象的應(yīng)用數(shù)學(xué)分支。1950年后,納什的兩篇關(guān)于非合作博弈論的重要論文,徹底改變了人們對(duì)競(jìng)爭(zhēng)和市場(chǎng)的看法。他證明了非合作博弈及其均衡解,并證明了均衡解的存在性,從而揭示了博弈均衡與經(jīng)濟(jì)均衡的內(nèi)在聯(lián)系。納什的研究奠定了現(xiàn)代非合作博弈論的基石,后來的博弈論研究基本上都沿著這條主線展開的。然而,納什天才的發(fā)現(xiàn)卻遭到馮·諾依曼的斷然否定,在此之前,他還受到愛因斯坦的冷遇。骨子里挑戰(zhàn)權(quán)威的本性,使納什堅(jiān)持了自己的觀點(diǎn)。
走向?qū)W術(shù)巔峰卻墮入生命谷底
當(dāng)我們回首納什的年輕時(shí)代,仍然會(huì)被其天才的智慧和傳奇的經(jīng)歷而吸引。1945年,納什進(jìn)入卡耐基梅隆大學(xué),他的數(shù)學(xué)天才在這里得到了公認(rèn),教授們稱他為“年輕的高斯”。1948年,在普林斯頓熱情地召喚下,納什來到了這里并很快表現(xiàn)出他的機(jī)敏和才能。不久,他就發(fā)明了一種在洗手間里六角形瓷磚上打記號(hào)玩的游戲,并一時(shí)風(fēng)靡。1950年6月13日,是納什22歲生日,也恰好是他獲得博士學(xué)位的日子。1950年11月,納什的博士論文發(fā)表,這背后納什的師兄戴維·蓋爾功不可沒。就在遭到馮·諾依曼“貶低”幾天之后,納什遇到蓋爾,并向他介紹了自己的想法,蓋爾聽得很認(rèn)真,意識(shí)到納什的思路比馮·諾伊曼的合作博弈的理論更能反映現(xiàn)實(shí)的情況,而對(duì)其嚴(yán)密優(yōu)美的數(shù)學(xué)證明極為贊嘆。蓋爾建議他馬上整理出來發(fā)表,以免被別人捷足先登。納什這個(gè)初出茅廬的年輕人,根本不知道競(jìng)爭(zhēng)的險(xiǎn)惡,從未想過要這么做。結(jié)果還是蓋爾充當(dāng)了他的“經(jīng)紀(jì)人”,代為起草致科學(xué)院的短信,系主任列夫謝茨則親自將文稿遞交給科學(xué)院。
1957年,納什結(jié)婚了。之后,漫長(zhǎng)的歲月證明,這也許是納什一生中比獲得諾貝爾獎(jiǎng)更重要的事。1958年,納什因其在數(shù)學(xué)領(lǐng)域的優(yōu)異表現(xiàn)被美國《財(cái)富》雜志評(píng)為新一代天才數(shù)學(xué)家中最杰出的人物。然而,納什不是一個(gè)善于為人處世并受大多數(shù)人歡迎的人,他有著天才們常有的驕傲、自我為中心的毛病。雖然事業(yè)愛情雙雙得意,但納什還是喜歡獨(dú)來獨(dú)往,喜歡解決折磨人的數(shù)學(xué)問題,而且被稱為“孤獨(dú)的天才”。
30歲時(shí),納什突然出現(xiàn)了許多古怪的舉動(dòng):他擔(dān)心被征兵入伍而毀了自己的數(shù)學(xué)創(chuàng)造力;他夢(mèng)想成立一個(gè)世界政府;他認(rèn)為《紐約時(shí)報(bào)》上每一個(gè)字母都隱含著神秘的意義,而只有他才能讀懂其中的寓意;他認(rèn)為世界上的一切都可以用一個(gè)數(shù)學(xué)公式表達(dá);他給聯(lián)合國寫信,跑到華盛頓給每個(gè)國家的大使館投遞信件,要求各國使館支持他成立世界政府的想法;他迷上了法語,甚至要用法語寫數(shù)學(xué)論文,他認(rèn)為語言與數(shù)學(xué)有神秘的關(guān)聯(lián)……最終,他因?yàn)榛寐牨淮_診為嚴(yán)重的精神分裂癥,后來是接二連三的診治與復(fù)發(fā)。1962年,當(dāng)他被認(rèn)為是理所當(dāng)然的菲爾茲獎(jiǎng)獲得者時(shí),他的精神狀況卻使他與獎(jiǎng)項(xiàng)失之交臂。
正當(dāng)納什處于夢(mèng)境一般的狀態(tài)時(shí),他的名字開始出現(xiàn)在20世紀(jì)七八十年代的經(jīng)濟(jì)學(xué)課本、進(jìn)化生物學(xué)論文、政治學(xué)專著和數(shù)學(xué)期刊等各領(lǐng)域中。同時(shí),他的名字已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)學(xué)或數(shù)學(xué)中的常見名詞,如“納什均衡”“納什談判解”“納什程序”“德喬治-納什結(jié)果”“納什嵌入”和“納什破裂”等。20世紀(jì)80年代末的一個(gè)清晨,當(dāng)普林斯頓高等研究院的戴森教授像平常一樣向納什道早安時(shí),納什回答說:“我看見你的女兒今天又上電視了?!睆膩頉]有聽到過納什說話的戴森仍然記得當(dāng)時(shí)的震驚之情:“我覺得最奇妙的還是這個(gè)緩慢的蘇醒。漸漸地他就越來越清醒,還沒有任何人曾經(jīng)像他這樣清醒過來?!?/p>
納什漸漸康復(fù),從瘋癲中蘇醒,這似乎是為了迎接他生命中的一件大事:榮獲諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)!當(dāng)1994年瑞典國王宣布年度諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)的獲得者是約翰·納什時(shí),數(shù)學(xué)圈里的許多人驚嘆的是:原來納什還活著。
從未停止思考的數(shù)學(xué)大師
納什沒有因?yàn)楂@得了諾貝爾獎(jiǎng)就放松自己的研究,在諾貝爾獎(jiǎng)得主自傳中,他寫道:“從統(tǒng)計(jì)學(xué)看來,沒有任何一個(gè)已經(jīng)66歲的數(shù)學(xué)家或科學(xué)家能通過持續(xù)的研究工作,在其以前的成就基礎(chǔ)上更進(jìn)一步。但是,我仍然繼續(xù)努力嘗試。由于出現(xiàn)了長(zhǎng)達(dá)25年部分不真實(shí)的思維,相當(dāng)于提供了某種假期,我的情況可能并不符合常規(guī)。因此,我希望通過目前的研究成果或以后出現(xiàn)的任何新鮮想法,取得一些有價(jià)值的成果?!?/p>
20世紀(jì)50年代,美國麻省理工學(xué)院的數(shù)學(xué)家紐曼曾對(duì)納什有過這樣的評(píng)價(jià):“其他人通常會(huì)在山上尋找攀登頂峰的道路。納什干脆爬上另外一座山,再反過來從那個(gè)遙遠(yuǎn)的山峰用探照燈照射這座山。”20世紀(jì)70年代,普林斯頓大學(xué)的師生們總能在校園里看見一個(gè)非常奇特、消瘦而沉默的男人在徘徊,他穿著紫色的拖鞋,偶爾在黑板上寫下“數(shù)字命理學(xué)”(亦稱為“占卜算術(shù)”)的論題。他被稱為“幽靈”,人們知道這個(gè)“幽靈”是一個(gè)數(shù)學(xué)天才,只是突然發(fā)瘋了。如果有人敢抱怨納什在附近徘徊使人不自在的話,他會(huì)立即受到警告:“你這輩子都不可能成為像他那樣杰出的數(shù)學(xué)家!”
其實(shí),納什就是一個(gè)生活在無窮遠(yuǎn)區(qū)域的邊緣人。推一推,他就掉下去了,將永遠(yuǎn)不能回來。在深淵邊緣徘徊的納什,最后還是被愛他的妻子,被那些無條件幫助他的朋友,被一種寬容的、自由的、沒有壓力的環(huán)境,一齊拉了回來。最終,在經(jīng)歷了無數(shù)痛苦的日子之后,納什的 “美麗心靈”還是從“夢(mèng)”中醒來了。
對(duì)很多人來說,數(shù)學(xué)家可能是遙不可及的存在。他們醉心于那個(gè)由各種抽象符號(hào)組成的世界,而似乎離現(xiàn)實(shí)很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)。那么,我們到底該如何評(píng)價(jià)納什呢?“這是一個(gè)天才”——這是納什的碩士導(dǎo)師給他寫的推薦信,只有一句話的推薦信。如果回顧納什的一生,我們似乎也可以用一句話來總結(jié):“這是一個(gè)傳奇?!?/p>
【責(zé)任編輯】張小萌