【未解之谜】被外星文明耽误的诺奖奇才

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1994年5月23日,在瑞典斯德哥尔摩举办的诺贝尔奖颁奖典礼上,一位文质彬彬、身材削瘦的男子吸引了人们的注意,当他站起身接受诺贝尔经济学奖,优雅地鞠了一躬时,很多人心中充满了感动,终于等到这一天了。

这个人就是伟大的数学家约翰•纳什(John Forbes Nash Jr),一个在天才和疯子之间徘徊一生的传奇人物。如果大家觉得他的名字不是那么熟悉,那么2001年上映、获得四项奥斯卡金像奖的美国电影《美丽心灵》,可能会唤起大家更多的记忆。纳什,就是这部电影男主角的原型。

虽然很多人都相信纳什曾经疯了三十多年,然而他在变成人们眼中的正常人之后,曾出版了一部自传,他表示自己其实从来都没有疯过,只是同时看到了两个世界,而他所谓“治愈”的过程,和人类使用的药物也一点没有关系。那么他到底有着怎样不可思议的经历呢?

天才出世

1928年6月13日,纳什出生在美国弗吉尼亚州的布鲁菲尔德市。他的父亲是受过良好教育的电子工程师,母亲则是一位老师。一家人过着温馨的生活。不过,纳什自小性格就比较孤僻,不太愿意和同龄的孩子们玩耍,他更喜欢把自己埋在书堆中,在书本中寻找快乐。好像很多自然科学领域的天才,都多少有些这样的特质。

虽说纳什之后成为了数学家,可是他小时候却总是被数学老师告状,说他数学有问题,不按常理出牌,喜欢用一些奇怪的方法解题。到了中学时,这种情况就更显着了,常常老师写满了一黑板的演算过程,纳什则用几个简单的步骤就搞定了,弄得老师相当尴尬。那个时候,纳什过人的天赋已经展露出来了,他在高三时获得了全额的“乔治•威斯汀豪斯奖学金”,进入卡耐基技术学院,就是后来鼎鼎大名的卡耐基•梅隆大学的前身,继续学习。

其实纳什一开始是想学化学的,因为他很喜欢捣鼓那些奇奇怪怪的实验,12岁时就在自己家弄了个小实验室。所以呢,他大学就进入了化学工程系。不过呢,他在这里的第一年,就对该专业的制度化和课程中缺乏数学的严谨性感到不满。纳什在自传中表示,该专业衡量一个人的才华“不是看他的思维能力有多强,而是看他在实验室里能不能处理好吸管和进行滴定”。

在大学第二年,大学扩充师资力量,几位出色的研究者加入了。他们是物理学家约翰•辛格、理查德•达芬,以及数学家劳尔•博特和亚历山大•温斯坦。有才华的人总是惺惺相惜呀,他们一下就发现了纳什的天赋,并成功地将他从化学领域引导到了数学领域。

1948年,也就是纳什大三那一年,他已经被哈佛、普林斯顿、芝加哥和密歇根大学录取。而普林斯顿对纳什尤为热情,他们知道纳什一定是不可多得的奇才。为什么呢?因为纳什的论文导师写的推荐信中,只有这么一句话:“纳什先生19岁,将在6月毕业,他是一个数学天才。”最终在普林斯顿数学系主任莱夫谢茨的力邀之下,在卡耐基老师的建议下,以及看在普林斯顿丰厚的奖学金的面子上,纳什在1948年进入了普林斯顿。这里补充一句,纳什在卡耐基读书三年,是拿着数学硕士学位毕业的,他去普林斯顿是读博士的。

巅峰时刻

普林斯顿是个大师云集的地方,爱因斯坦、冯•诺伊曼、奥本海默当时都在那里任教。虽然纳什只是一个求学的学生,但是他却敢和大师叫板。而且他从来不去上课,因为他认为课堂上所接受的知识会约束他的思维,于是他在普林斯顿大学的生活往往是自己独身一人研究和思考。纳什也相当恃才傲物,他和人讨论问题时甚至会突然起身离开,因为觉得对方的思维实在是跟不上自己。

当时博弈论是数学系一门新建立的学科。冯•诺伊曼和经济学家奥斯卡•摩根斯坦在1944年出版的《博弈和经济行为理论》一书,为这门学科注入了活力。不过,冯•诺伊曼和摩根斯坦只分析了所谓的“零和游戏”,主要指双方博弈时,一方的得益必然会造成另一方的损失,因而双方对峙结果的总和永远等于零。但在真实世界中,大多数的交互要更加复杂,各方的利益关系不是非赢即输,而是存在互惠互利的可能。纳什敏锐地注意到这一点,于是他去找冯•诺伊曼向他阐述自己的想法。

那时,冯•诺伊曼已名震天下也很繁忙,想要见他提前预约一下,这样的礼节还是应该有的。然而纳什就这样径直走入冯•诺伊曼的办公室,开始大谈自己的想法。或许因为这在冯•诺伊曼眼里显得太过狂妄,所以还没有等纳什把话说完,冯•诺依曼就打断了他,跳到了纳什论证中尚未说明的结论,并突然说:“那是微不足道的,你知道,这只是一个不动点定理。”

在冯•诺伊曼那里碰了一鼻子灰,纳什的内心有些迷茫。不过是金子总是要发光的。纳什的博导阿尔伯特•W•塔克(Albert Tucker)却看到了纳什观点的价值所在。他指导纳什写出论文,并亲自为他写好了给国家科学院的推荐信。数学系主任列夫谢茨则把文稿直接递交到了科学院。这篇论文于1949年11月26日在科学院公报上发表,立即引起了轰动。纳什不仅凭借这个理论得到博士学位,甚至以此奠定了博弈论大师的地位。

纳什的这个理论就是现在经济学教科书上常出现的“纳什均衡”(Nash equilibrium)。它到底重要在哪里呢?这里就要说到博弈界最著名的案例“囚徒困境”(Prisoner’s Dilemma)。

经典的囚徒困境设定如下:警方逮捕甲、乙两名嫌疑犯,但没有足够证据指控二人有罪。于是警方分开囚禁嫌疑犯,分别和二人见面,并向双方提供以下相同的选择:

若一人认罪并作证检控对方(相关术语称“背叛”对方),而对方保持沉默,此人将即时获释,沉默者将判监10年。
若二人都保持沉默(相关术语称互相“合作”),则二人同样判监半年。
若二人都互相检举(互相“背叛”),则二人同样判监5年。

于是甲乙同时陷入沉默还是认罪的困境。从表格上看,当然两人都不认罪对于整体来说是最有利的。然而,甲乙两人不能沟通,他们都会为自己寻求最大利益。于是,最终会出现这样的情况:
1.如果对方沉默、我认罪会让我获释,所以会选择认罪。
2. 若对方认罪指控我,我也要指控对方才能得到较低的刑期,所以也是会选择认罪。

所以最终两人选择的都是认罪,这个结局就叫“纳什均衡”,也叫“非合作均衡”。

“纳什均衡”不但奠定了对策论的数学基础,之后还在商业领域得到了广泛应用。之后几年的研究中,纳什还在代数簇理论、黎曼(Riemannian)几何、抛物和椭圆型方程上取得了一些突破,1958年还差一点获得数学家最高奖菲尔兹奖。同一年,他被美国《财富》杂志评为新一代天才数学家中最杰出的人物。

除了学术成就,纳什的婚姻当时也让人十分羡慕。纳什在麻省理工学校任教期间,他英俊高大的外表和非凡的才华吸引了一位漂亮的女学生艾里西亚(Alicia Lopez-Harrison de Lardé)的注意。艾里西亚不仅美丽而且十分聪明。她入学的那一届,麻省理工只招了16名女生,艾里西亚是其中之一。1957年,他们结婚了。1958年,艾里西亚怀孕了。

这一切在外人看来是那么美好,纳什简直是处于人生的巅峰。然而,事情并没有向大家所预料的方向发展,1958年是纳什的人生转折点。

普林斯顿的幽灵

1958年的冬天,纳什已经拿到了麻省理工的终身职位,可是他的举动也突然变得越来越让人不可思议。他认为自己能从报纸上解密外星人发送的秘密信息。他还认为世界上的一切都可以用一个数学公式表达。

顺便提一句,那一时期的纳什正在研究“加密和解密”的核心原理。而在2011年,国家安全局解密纳什在1950年代所写的信。发现在一信中,纳什提出一个新的加密解密机器。信中纳什开创性地预见了许多基于计算机复杂度的现代的密码学概念,真是相当令人震撼。

不过,没等到纳什深入研究以至发表这些想法,他怪诞的行径已经让大家相信,他真的疯了。在他和艾里西亚的孩子诞生前,他就被妻子强制送入了精神病院,而纳什坚持称自己没有疯。

第一次入院,纳什被送入专门医治上层阶级的麦克林医院,那里的医生把精神分裂症当作心理疾病,成天做心理咨询。他的同事唐纳德•纽曼(Donald Newman)去看他,纳什感叹地说,如果自己不变成世俗眼中的正常人,是无法出院的。于是,在住院50天之后,纳什成功恢复正常出院。这样看来,也许纳什的“疯”在他自己看来是可控的,只要他把那些人们不相信的事情和不愿看到的行为隐藏起来就好。

而第二次入院,纳什被送到公立医院特伦顿精神病院,被迫接受胰岛素昏迷治疗。纳什回忆说:“他们给你打针,让你变得像动物一样,好让他们像动物一样待你。”半年后,变得“谦逊有礼”的纳什再度出院了。

此时,纳什对于妻子艾里西亚强制将其送入精神病院难以释怀,而妻子对纳什反复游走在正常与疯癫之间也难以承受,于是两人在1963年离婚了。

自从有了在特伦顿精神病院的经历后,纳什拒绝一切药物治疗,他认为这会让他感觉迟钝,无法思考数学。在纳什看来,数学是他唯一重要的事。而纳什认为最纯粹的数学不是理智,而是灵感。理智不过是沟通这种灵感的手段。

在纳什住院时,一个朋友曾去看望他,并问他:“你声称外星人和你说话。可是你这样一个理性的数学家,怎么可能相信外星人这种无稽之谈?”纳什却回答说,“数学的创见同外星人一样进到我的脑子里,我相信外星人存在,就像我相信数学。”他在笔记本上写道:“理性的思维阻隔了人与宇宙的亲近。(Rational thoughts impose a limit on a person’s relation to the cosmos)”

在之后的日子中,纳什旧时的同事为他在普林斯顿谋取了一份研究员的工作,因此在上世纪70、80年代,普林斯顿的学生常常看见一个消瘦而沉默的中年男子,他穿着红跑鞋在校园游荡,偶尔在黑板上写下深奥的数学命题,他被称为“普林斯顿的幽灵”,他就是纳什。

新生

然而,就当人们认为那个天才纳什已经一去不复返时,奇迹出现了。20世纪80年代末,纳什渐渐康复了。当人们问道他是如何在不用药物的情况下恢复理智时,纳什表示,“只要我想”就行。他说自己从来都没有疯,只是同时经历着两个世界,而当有一天他决定生活在这个现实世界中之后,他就依靠自己强大的意志力和逻辑能力,让自己理性起来。

其实直到1994年纳什接受诺贝尔经济学奖时,那个看上去文质彬彬的学者依然并没有所谓的痊愈,而是他能够知道该向这个世界展示怎样的自己。而他脑中一直笃信的,来自外星人的信息都有些什么,也永远是个谜了。

2001年纳什的人生故事被改编成电影《美丽心灵》,一上映就引起轰动。同一年,他也和虽然离婚却一直关心照料自己的前妻艾里西亚复婚。

2015年他获得了挪威科学与文学院授予的阿贝尔奖,成为历史上唯一一个同时获得诺贝尔奖和阿贝尔奖的学者。

然而,2015年5月23日他们夫妇在领完奖回到美国,在新泽西搭出租回家途中却遭遇重大车祸。夫妇俩被甩出车外,当场不治身亡。一代天才就这样走完了他的传奇一生。

好了,今天的分享就到这里。未解之谜,我是扶摇,我们下期见。

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(责任编辑:李红)

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