9月4日,有“统计学诺贝尔奖”之称的考普斯奖得主、OpenAI研究员苏炜杰在社交媒体宣布,借助人工智能将孪生素数领域的素数间隔上界降至186。目前这篇38页的论文已公布在OpenAI官方网站。2013年,数学家张益唐首次证明孪生素数间隔存在有限上界,给出了不超过7000万的结果。2014年,陶哲轩等学者将这一数字推进至246。12年后,这一纪录再次被打破,而这一次的突破者除了人类数学家,还有AI模型。
对于苏炜杰而言,这次研究的起点源于对一种新算力的好奇心。他在接受采访时表示,当GPT-6 Astra内部版本推出后,他便萌生了用著名的数学难题来测试其能力的想法。孪生素数猜想陈述简单且优美,即存在无穷多对相差恰好为2的素数,例如11与13、17与19。尽管苏炜杰的专业是统计学和应用数学,但他学过基础的解析数论,理解这一问题的整体研究思路。对他来说,能够参与并见证孪生素数方向的一次推进是莫大的荣幸。
从246到186,这60个数值的跨度看似不大,但在数学探索的道路上却凝聚了极大的算力与智慧。苏炜杰透露,今年8月15日,他利用GPT-6 Astra首先将246改进到240,随后较快推进到188,经过一段时间的探索,最终定格在186。与此同时,全球范围内的竞争也异常激烈,伊利诺伊州立大学助理教授Julia Stadlmann、Axiom Math公司以及Anthropic公司先后公布了240、212和188的结果。苏炜杰坦言,数值上从188降到186只差2,所需的工作量却最为巨大。
要理解这一进展的技术内核,不得不提2013年张益唐的开创性工作。在他之前,数学界无法证明存在任何固定的素数间隔上界,而张益唐首次完成了证明,这改变了人们对问题可解性的认识。随后,英国牛津大学教授詹姆斯·梅纳德引入多维筛法,将上界大幅降到600,陶哲轩等人随后发展了相关方法。苏炜杰此次的研究正是沿用了这一路线,核心工具是Maynard-Tao多维筛法和素数在算术级数中的分布估计。
在这项研究中,AI并非在进行简单的数字计算,而是在“设计”层面展现了惊人的能力。多维筛法的真正难点在于设计出足够有效、同时又能够被严格分析的权重。苏炜杰表示,GPT-6 Astra在关键环节发挥了重要作用,其智能体能力能够持续组织推导、编程和计算,在既有框架内更充分地利用包括三重稠密可分性在内的因子分解结构,从而扩大了筛权的可使用范围。这一进步属于有实质内容的技术推进。
尽管上界被刷新至186,但业界对此保持清醒。苏炜杰直言,186这个结果在数学上并不算大突破,尚未逾越面对孪生素数猜想时的根本障碍。他预测,186不会是长期保持的纪录,其他研究者或AI团队很快会继续降低这个上界。事实上,缩小常数与最终证明孪生素数猜想,二者的困难并不完全相同。此前陶哲轩等人假设广义Elliott Halberstam猜想成立,曾得到上界6,但这已接近核心工具筛法的能力边界。
展望未来,AI在数学领域的应用正从单纯的计算辅助向推理辅助转变。然而,要真正攻克孪生素数猜想,数学界仍面临“筛法的奇偶障碍”这一结构性困难,这不能仅靠更精细的数值优化来解决。苏炜杰��为,未来的研究将更多依赖数学家与AI的深度协作。AI能够在海量可能性中找到关键的逻辑步骤,而人类数学家则负责设定方向、验证逻辑并理解其背后的数学结构。对于OpenAI而言,这也是验证GPT-6 Astra高阶逻辑推理能力的重要实战。
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