放弃清北offer → 他选择……
从大一夯实学业
到大二投身竞赛
再到大三转向科研…
用数学解释AI
成功直博中国科学院自动化研究所
研究方向是大语言模型的安全与可信
2020级数学萃英班的仲海天
将热爱转化为持续的行动
学业、竞赛、科研,样样不落
四年里始终没有停下探索知识的脚步
以赛促学,以学促研
不断向新事物发起挑战
各个方面均衡发展、相互借力
人生的“脚踏车”就这样在生活的原野上平稳前进着
1
海阔天高,兴趣为伴
仲海天从小就对数学有着浓厚的兴趣。在他看来,数学并不是枯燥乏味的。“为什么欧几里得平面上的周界长度相等的封闭几何形状中,圆是面积最大的?”谈到“数学之美”的时候,仲海天的语气中难掩兴奋,他会用“引人入胜”来形容数学史上很多经典的证明。“有时候就是这样一个看似简单的问题,数学能给出非常严谨、非常优雅的答案。”
高考出分后,仲海天只有一个目标——数学。在了解了兰州大学的数学专业和转专业政策后,他把兰大填入了自己的志愿表中,最终被英语专业录取。自知分数排名难以被数学专业录取,他早早地就开始为转专业作准备。
“不论被什么专业录取,我知道我最后我都会去学数学的。”大一军训结束后,仲海天顺利通过了特长类转专业考试,以第一名的成绩转入数学与统计学院。
因为中学阶段就有过数学竞赛的经验,仲海天对于大学数学专业的学习内容并不陌生。但第一节专业课上,他还是被老师严谨认真的态度深深触动。
他记得第一节专业课是程锡友老师的《数学分析(一)》。即使面对初学者,程老师也没有降低课程难度和要求,坚持用通俗又不失严谨的讲课方式帮助学生们更快地理解知识。数学工作者严谨治学的形象俨然屹立在眼前,仲海天感觉自己对这个学科愈发地崇敬了。
谈及独特的学习方法时,仲海天热情地分享他“自学”的故事。在他的记忆里,这种自学的习惯可以追溯到十年前,一个偶然的机会,一个浩瀚的数学宇宙带到他的面前。
那时候仲海天读初一,恰巧在书店里读到了爱因斯坦的《狭义与广义相对论浅说》,这本较为通俗的物理学经典著作一下就抓住了他的眼球。不满足于“浅尝辄止”,仲海天开始和物理班的老师讨论钟慢尺缩效应的推导,查阅物理学的各种教材,甚至是爱因斯坦的原始论文《论动体的电动力学》等。回忆起当年的自学过程,仲海天仍记忆犹新。他说,狭义相对论的基本结论可以简单地通过推导洛伦兹变换来理解,但是广义相对论对于一个初中生来说就没那么容易了,一本科普类书籍中也不可能给出详细介绍。于是他开始自学微积分,但是当他接触到《微分几何入门与广义相对论》时,再一次被难住了,书中几何问题的复杂程度已经不是微积分能解决的。到最后,他发现,相对论乃至很多领域的核心难题都绕不开“数学”。
“虽然后来我很少再看相对论这方面的书了,那本书里的内容也并不能说是全都读懂了,但它确实是一个很重要的契机,让我开始自学一些课外数学类书籍。”仲海天说,“那之后我也发现自学并不是一件很难的事,慢慢就培养了解决问题的能力。”初二开学时,他已经基本把高中数学的教材和一些微积分内容自学完了。
如今,仲海天还是喜欢在课后找老师们探讨问题。在参考老师的推荐意见后,他会选取一些较为深刻的书籍作为课外自学教材。他认为,同样的数学概念,简单的讲解方式可能有助于快速理解,但在深刻性上就会有所欠缺。如果把一些较难的书籍琢磨明白,收获会大很多。
不同的教材通常遵循不同的行文思路,这也给仲海天带来不少的启发和帮助。在学习杨四辈老师的课程《实变函数论》前,仲海天提前自学了普林斯顿大学经典教材。他介绍说,这套教材会把抽象测度和具体的勒贝格测度联系得非常紧密,先讨论具体的例子,再将其推广到一般的抽象中。有了前期的铺垫,之后定理出现得就很自然了。“学习数学的时候,如果能发掘到这样潜在的联系,感觉是非常好的。”他总结道。
2
心向高山,矢志登攀
2021年9月,仲海天如愿考入萃英学院数学萃英班继续学习。大二学年是仲海天参加数学竞赛高度频繁的一年。
在大一和同学的交流中,仲海天就了解到了丘成桐大学生数学竞赛、全国大学生数学竞赛等比赛。平时除了完成学业任务,仲海天也在为参加竞赛作准备,仲海天认为,竞赛的内容可以覆盖课内的知识点,准备竞赛时摸索出的学习方法也适用于平时的学习。“竞赛培养了我知识整合和运用的能力,督促我在大一大二打下了良好的数学基础。”大学前两年,因为准备竞赛,仲海天已经学习完本科阶段数学专业的基本课程。
备考是一场厚积薄发的“持久战”。虽然最后阶段的冲刺至关重要,但在仲海天看来,平时扎实的基本功才是根本。他习惯先通读一遍考纲书目,认真完成每一步——理解正文内容,然后在草稿纸上证明推演,最后做题目。临近考试时,他会转换策略,作更有针对性的准备。重要的定理、高频的考点、记忆模糊的知识,都是他重点“扫盲”的地方。
光是2022年下半年到2023年上半年一年的时间,仲海天就获得了2022丘成桐大学生数学竞赛计算与应用数学赛道笔试阶段优胜(兰州大学首位)、2022丘成桐大学生数学竞赛分析与微分方程赛道笔试阶段优胜(兰州大学首位)、第十三届全国大学生数学竞赛高年级组国家二等奖、第十四届全国大学生数学竞赛省级一等奖……沉甸甸的荣誉背后都是继日的耕耘。
久经沙场,仲海天印象最深的还是2022年的丘成桐大学生数学竞赛(以下简称“丘赛”)。丘赛作为国内大学生数学学习领域的顶尖赛事,一直以来几乎是清华、北大、中科大等学生三方“垄断”的角斗场,而上一次兰大有人获得优胜奖已经是2018年了。“当时感觉丘赛像一座很高的山,攀登的过程孤独又漫长,之前获奖的同学在我心目中就是一个传奇的存在,难以企及。”最后,仲海天用事实证明,他也可以成为那个被人仰望的登顶者。
2022年夏天,丘赛因为疫情推迟了一个月,这也是让仲海天无比煎熬的一个月。面对疫情形势的不确定性和丘赛的高难度性,他多次产生了放弃比赛的想法。离校返家调整考点会失败吗?留下考试会封校吗?留与不留的抉择,近乎一场激烈的赌局上心灵的较量。最终,在老师和朋友的支持下,仲海天还是选择留下认真备考,完成最后的冲刺。他也是唯一一个留下考试的同学。
为了保障考试顺利开展,所有人都在努力着。数学院教秘张静雅老师尽力争取考点的考试资格,萃英学院辅导员尽力为比赛协调场地,让仲海天更意外的是,学院领导也十分重视这次比赛。他还记得当时萃英学院党委副书记尚胜来宿舍为自己加油打气的情景。“很感谢周围的人的支持,也感谢自己坚持了下来。最终的成绩很振奋人心,当时也第一时间收到了教秘老师的祝贺。”仲海天感慨道。
而当被问及是什么支持他一直坚持竞赛时,他坦言:“为了赢,喜欢竞争的感觉。”仲海天并不会将竞争视作一种压力或负担,他反而觉得这是锻炼心态的好机会。经历了一次次比赛,他明显地感觉到自己能更快更好地调整心态。“好的心态会带来正反馈,让你事半功倍,一生受益。”
3
步履不停,守得云开
“跳出竞赛去做科研,跳出理科去做工科,跳出学生身份去做实习,不断跳出舒适圈、尝试新事物的过程,也是我丰富人生经历,明确自己定位的过程。”仲海天说道。他也鼓励学弟学妹可以在本科阶段多做出些尝试,“越早试错就越少沉没成本”。
随着仲海天进入大三,当他回看过去两年在竞赛领域的累累战果,他开始思考接下来是否该尝试新的领域。他主动联系了数学院邓伟华老师,表达想做科研的想法。
入到邓老师的科研讨论班后,每到周五下课仲海天都会坐校车去城关校区参加讨论,这是仲海天大三学年的常态。
在讨论班里,同学们针对同一数学难题各抒己见,思想的激烈碰撞考验着思维敏锐度。仲海天发现那些自己原以为理解的知识点,却很难向别人表达清楚。他开始反思自己对问题的切入点是否有误、细节是否遗漏,这大大帮助他查漏补缺自己的专业知识。
仲海天现在还记得,一次他上台讲论文中出现的三角剖分格式中的单纯形重心表达式时,讲台下的同学都没什么反应。他以为自己说的方法出了差错,正慌乱时,一位师兄突然站起来,肯定了他的思路,并加入讨论。两人一起补充观点,很快将原本看起来棘手的问题顺利解决了。讨论班的经历让仲海天对数学的严谨性有了新认识,他感到更加敬畏数学学科。
得益于前两年竞赛打下的良好基础,仲海天很快适应了竞赛向科研的转变。在仲海天看来,竞赛是不断积累旧题以破解新题,重在创新;科研则是在前人的研究基础之上,寻找新的突破点做研究,重在洞察。竞赛题总有一个标准答案,但科研更像是是摸着石头过河,该怎么找答案、到底有没有答案,都得靠自己一步一步探索。“我认为不论是学习、竞赛,还是科研,都是不进则退的。如果只待在原地不动,就相当于是退步,去做是最关键的。”凡事尽早开始行动,一点点培养自己的行动力,这是仲海天“多线作战”的心得,也是他对抗焦虑的方法。
仲海天明白在本科期间做成数学科研是难度极大的,所以他早已做好心理准备,无论结果如何,他觉得能有一段科研学习的经历本身就是非常值得的了。大三下学期,参加完北京大学的夏令营后,他更加坚定了要突破自己的想法。“参加完夏令营,我意识到自己在竞赛方面的优势,但科研确实很薄弱,我得把这个短板补起来。”于是仲海天又加入了好友徐子扬发起的科研项目。有了讨论班科研训练的基础,他和徐子扬一起合作的科研项目“Identification of phos-phorylation sites enhanced by protein PLM8embeddings”经过长期的研究探索,得以顺利完成,并在“IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics”(中科院一区,IF=7.7)发表。“这个项目其实不完全属于数学学科的研究了,简单概括是‘用AI研究生物问题’,数学在其中扮演的角色更多是解决一些基础性的问题。”仲海天介绍道,“这个尝试对我今后的研究方向有了不小的启发,我的眼光不会只局限于数学这个角度了。”
大四推免阶段,得益于前三年的努力和成果,仲海天成功斩获了中国科学院大学、清华大学、北京大学的offer。综合考虑了导师和研究方向,仲海天最终选择了前往中国科学院大学深造,研究大语言模型的安全与可信方向。尽管此行收获满满,仲海天觉得还是留了一些遗憾。“第一场面的就是北大博士,觉得自己主要是在经验和心态上吃了亏,没有发挥好,还是比较可惜的,但是好在有了第一次的经验,后面就放松自然多了。”
确定保研去向后,仲海天选择前往中国科学院自动化所实习并在那完成了自己的毕业论文。当他回顾这段经历时,他觉得这是一个很正确的决定。他表示,在自动化所实习的半年,自己幸运地遇到了优秀的师兄,跟着师兄一起工作,被师兄高效率、高执行力的品质感染。他会和师兄一起讨论科研项目,将项目拆分成各个小点推进合作。仲海天在这半年内尝试了许多以前从未尝试的新领域,开拓了视野,同时也顺利完成毕业论文。
结束中科院自动化所的实习后,仲海天因表现优异,导师推荐他可以向微软亚洲研究院投简历试一试。通过一层层的笔试和面试,他顺利拿到了微软亚洲研究院的实习机会。一进微软,仲海天就感受到其浓厚的科研氛围,他负责对接的工作涵盖了学术最前沿的内容。经过又一次的科研实习,他觉得过去像摸黑一样的科研变得更加清晰和明朗。
对于未来的研究方向,仲海天怀有自己的理想和期待。大语言模型是人工智能AI的一个分支,与数学有着密不可分的关联。仲海天希望凭借自己的数学专业背景,推进大语言模型的研究寻找新的切入点。“我希望我们的研究能用数学解释AI,帮助大家从这个角度看待AI的性能和安全性,为社会提供一个更理性的交代。”
内容来源|党委宣传部(融媒体中心)
《兰州大学报》第1103期
文字丨卓与 胡瑞祥
图片丨受访者提供
编辑|黄芮博
责编|李晖
审核|法伊莎
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