这两年AI解数学题的新闻一个接一个,我攒了一堆,干脆归拢一下,看看热闹在哪。
先说埃尔德什问题。保罗·埃尔德什这一辈子抛出的猜想和题目,拢共被称为"埃尔德什问题"。2025年10月,OpenAI用GPT-5一口气解答了10个,编号是#223、#339、#494、#515、#621、#822、#883(第二部分)、#903、#1043、#1079。DeepMind那边,由Gemini驱动的AlphaProof Nexus框架解决了9个,里头有1970年提出、悬了56年的#12——要求构造一个无限整数集,任意三个不同数a、b、c中a永远不能整除b+c,同时集合在自然数里还得保持一定密度,AI用中国剩余定理把大问题拆成独立区块来啃;有1996年提出、悬了30年的#125,研究三进制只由0和1组成的整数集,跟四进制只由0和1组成的整数集,两集合相加后的密度,AI证得密度为零;还有1992年提出、悬了34年的#846,一个平面几何问题,要证明存在无限扩展的平面点集,任意有限局部都正常,整体却拆不成有限个"无三点共线"的子集,AI把它转成图论和逻辑语言完成了证明。除此之外,整除集构造、范德瓦尔登数间隙、西顿集孤立点、集合拆分密度等领域又解决了6个。OpenAI的Astra模型还解决了3个,包括第183号关于多色拉姆齐数的问题。
最吓人的是埃尔德什单位距离问题。这题1946年提出,悬了近80年,是组合几何里最经典的难题:平面上放n个点,最多有多少对点距离恰好为1。近80年数学家都以为方形网格结构是最优解。OpenAI的大模型推翻了这信念,找出一个更优的全新构造族。菲尔兹奖得主蒂莫西·高尔斯(Tim Gowers)说这是"AI数学的一个里程碑",表示"如果这是人写的论文,他会毫不犹豫建议顶刊接收"。
几何与拓扑这块也热闹。Astra在高维球体堆积密度上给出了新上界,推进到Cohn–Elkies阈值,是1978年以来这问题头一回有进展。亲吻数问题上,中国团队(上智院联合北大、复旦)用PackingStar强化学习系统,在25到31维打破了人类已知的最佳结构,连长期没动的14维、17维"两球亲吻数",以及12维、20维、21维的"三球亲吻数"一并刷新。三百年的亲吻数史上,这么大跨度连续推进很少见。Astra还头一回明确构造出了非索菲克群(non-sofic group),解决了自1999年Gromov引入soficity概念以来悬着的核心问题;又推翻了Connes关于von Neumann代数的刚性猜想;还证明了Ehrhart体积猜想,定出每一维度里质心是唯一内部格点的凸体的最大可能体积。
图论与组合方面,2026年7月,OpenAI的GPT-5.6 Sol Ultra证明了困扰数学界50年的循环双覆盖猜想——每个无桥有限无向图,都存在一组环,使每条边恰好落在两个环里;这猜想由Tutte、Itai与Rodeh、Szekeres、Seymour等人分别独立提出,OpenAI用64个并发智能体协同,不到一小时就出了完整证明。多色拉姆齐数上,Astra给出了超指数下界,顺手解了埃尔德什第183号。极值图论里的紧致性猜想和退化性猜想(埃尔德什第146号、180号)也被Astra拿下。
代数与数论:北大AI4Math团队用自建的自动化框架,解决了交换代数里的安德森猜想——这猜想由美国数学家安德森2014年提出,琢磨"准完备局部环"的性质,提出后十来年无人突破;团队做了约19000行Lean形式化验证,效率比老练的Lean专家至少快10倍。DeepMind的Aletheia智能体在算术几何里自主算出了特征权重的结构常数,整篇论文从选题、推导到撰写全由AI独立完成,无一人工干预。
其余领域也零零碎碎有突破:Astra在任意给定最小距离下,对二进制码的最大规模给出了指数级改进的边界,高维球码上也拿到类似结果;给计算permanent的算术电路和公式给出新下界,包括n⁴/log n阶的算术公式下界;证明了一般双人量子博弈的指数级并行重复定理,把经典复杂性理论扩到量子领域;还对最近向量问题给出多项式因子近似硬度——这是个跟后量子密码学相关的格论基础问题。
看着这些,我倒有个感慨:AI在数学上的突破,早已不是"做做奥数题"的层级,而是直奔开放研究问题去了。它既能自己发现新定理、推翻旧猜想,还能产出经Lean之类工具形式化验证的严格证明。有数学家说,"AI已经在数学领域摸到了超越人类能力的门槛"。这话听着玄,可上面这一串,由不得你不信。