数学科学学院报告厅,三百多名计算机科学、数学、物理系的新生挤满了整个空间,空气中弥漫着咖啡、纸张和一种微妙的焦虑混合的气味。今天是新生数学分析摸底考试,不是正式考核,但所有人都知道——这是第一场无声的排位赛,是教授们用来识别“可塑之才”的探测雷达。
陆星衍坐在第三排靠过道的位置,左手边放着一瓶矿泉水,右手边是两支削好的铅笔和一块橡皮。他穿着简单的灰色卫衣,头发比开学时长了些,额前的碎发垂下来,遮住了部分视线。他抬手把头发拨到耳后,露出右眼角那颗浅褐色的泪痣。
讲台上,数学分析课的主讲教授周振华正在发卷子。六十多岁,花白头发,戴着一副厚重的黑框眼镜,说话带着明显的江浙口音:“同学们不要紧张,就是摸摸底,看看大家的数学基础。题目嘛……有点难度,但能做多少做多少。”
前排已经有人开始倒吸冷气——因为看到了卷子上的题目。
不是“有点难度”,是“相当有难度”。
不是三道题,是六道题。前三是常规题,后三是……超纲题。
周教授推了推眼镜,镜片后的眼睛闪过一丝狡黠的光:“最后三道题呢,是我从MIT的《数学分析荣誉课程》习题集里选的。不做要求,但……能做出来的同学,期末可以免考。”
报告厅里一片哗然。
免考!这意味着什么?意味着整个学期不用为这门课发愁,可以把时间省下来学其他东西,可以……
但很快,哗然变成了哀嚎。因为看清了那三道超纲题的内容——涉及实分析、泛函分析甚至微分几何的交叉领域,根本不是大一新生该接触的东西。
“教授,这太难了吧?”前排一个男生举手。
周教授笑眯眯地说:“难吗?我觉得还好。当年我在MIT读书时,这种题是大一第一学期的课后作业。”
又是一片哀嚎。
陆星衍接过传过来的卷子,快速扫了一眼。前三道题确实基础:极限计算、函数连续性证明、简单的微积分应用。后三道……
第一道:证明闭区间上的连续函数集合在某种特定度量下是完备的。
第二道:构造一个在有理点连续、在无理点间断的函数。
第三道:给定一个非线性偏微分方程的初值问题,证明解的存在唯一性。
陆星衍的嘴角微微上扬。
不是因为他觉得简单——确实不简单。而是因为,这些题……沈清辞应该会喜欢。
沈清辞喜欢挑战,喜欢那些看起来不可能解决的问题,喜欢用跳跃的、非传统的思维去寻找突破口。他经常说:“标准解法多无聊啊,要玩就玩点花的。”
现在,这三道题,就是“玩点花的”那种。
“考试开始,”周教授按下了计时器,“两小时。”
笔尖划过纸张的声音瞬间响起,像一场无声的冲锋。
陆星衍没有马上动笔。他闭上眼睛,深呼吸,在脑海里构建解题框架。
第一道题,完备性证明。标准解法是用柯西序列,但……太繁琐。有没有更简洁的方法?
他想起高三那年,沈清辞教过他一个“逆向归纳法”——从结论出发,反向推导条件,然后证明条件成立。当时是用在组合数学题上,但这种方法可以推广。
试试看。
他睁开眼睛,开始动笔。
时间一分一秒地流逝。报告厅里的气氛越来越紧张。有人开始抓头发,有人开始叹气,有人……干脆放弃了后三道题,专心做前三道。
陆星衍沉浸在自己的世界里。笔尖在草稿纸上飞快移动,公式、符号、推导步骤如流水般涌出。他的思维在高速运转,像一台精密调试过的机器,每一个齿轮都严丝合缝。
第一题,用了十五分钟。逆向归纳法奏效,证明过程比标准解法少了三分之一的篇幅。
第二题,构造函数。这道题更有意思——需要在有理数和无理数之间找到一个微妙的平衡。标准解法是用狄利克雷函数的变体,但……
陆星衍的笔停住了。
他想起了沈清辞说过的一句话:“数学最美的时刻,是你发现两个看似无关的领域,其实共享同一个灵魂。”
有理数和无理数……共享什么灵魂?
他突然想到了一个更优雅的构造:用连分数展开。有理数的连分数展开是有限的,无理数是无限的。利用这个性质,可以构造出一个在有理点连续、在无理点间断的函数。
这个构造他没见过,是他刚想出来的。
但直觉告诉他,是对的。
他开始写。连分数,极限,连续性定义……一步,两步,三步。二十五分钟后,构造完成,证明完成。
第三题,非线性偏微分方程。这是最难的一道,涉及索伯列夫空间、压缩映射原理、甚至一点点泛函分析的知识。
陆星衍盯着题目看了五分钟。
然后,他做了一件让监考助教目瞪口呆的事——他没有在草稿纸上演算,而是直接在答题卡上写证明。
不是因为他狂妄,是因为……他已经在脑海里完成了所有推导。每一步都清晰,每一个引理都确认,每一个结论都必然。
笔尖在答题卡上流畅地移动,像在演奏一首复杂的交响乐。符号如音符般跃出,公式如旋律般展开,证明如乐章般推进。
四十分钟后,他写完了。
三道超纲题,全部完成。用时:八十分钟。还剩四十分钟。
他放下笔,检查了一遍。逻辑严谨,步骤完整,甚至……有些地方的证明比参考答案可能更简洁。
然后,他的目光落在草稿纸的角落。那里有一小块空白,他在上面写:
“如果你在,会怎么做?”
“会比我更快吗?会更简洁吗?会更……‘沈清辞式’吗?”
“我想你了。”
写完,他把草稿纸折起来,放进口袋。
然后,他举手:“教授,我交卷。”
报告厅里瞬间安静。所有人都抬起头,看向他。眼神里有惊讶,有怀疑,有……难以置信。
这才过去八十分钟!六道题,包括三道超纲题,就做完了?
周教授走过来,拿起他的卷子,快速浏览。眼镜后的眼睛从平静,到专注,到……震惊。
他抬起头,看着陆星衍:“你叫什么名字?”
“陆星衍。”
“计算机系的?”
“嗯。”
周教授点点头,没再说话,拿着卷子回到讲台。但他没有把卷子放回文件夹,而是仔细地、从头到尾地看了一遍。
越看,眼睛越亮。
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考试结束
学生们陆续交卷离开,个个垂头丧气。王磊走过来拍陆星衍的肩:“陆哥,你也太猛了吧?八十分钟就交卷?我连第三道常规题都没做完!”
“题目有点难。”陆星衍说,收拾东西。
“有点难?!”王磊瞪大眼睛,“那是相当难好不好!后三道我根本看不懂题目!”
两人走出报告厅,外面阳光很好。十月的北京,秋高气爽,梧桐树的叶子开始泛黄。
“陆星衍同学。”
一个声音从后面传来。陆星衍回头,看见周教授的助教——一个二十七八岁的年轻人,戴眼镜,看起来很斯文。