两位OpenAI数学家亲述AI怎么改写数学界
这是一期少见地“由两位实战数学家亲自开口”的访谈。a16z 基础设施合伙人李莉莎(Lisha Li)在 OpenAI 总部,与 Mehtaab Sawhney(哥伦比亚大学数学系助理教授,2026 年起休假加入 OpenAI)和 Mark Sellke(哈佛大学统计系助理教授)坐下来,聊了一个问题:AI 正在改变数学的什么地方。
来源:a16z Show,2026年9月 嘉宾:李莉莎(Lisha Li,a16z 基础设施合伙人)、Mehtaab Sawhney、Mark Sellke(OpenAI 数学家)
开场就抛出了结论:过去一年,OpenAI 的模型在球堆积(sphere packing)、非索菲群构造(non-sofic group)这些困扰数学家几十年的难题上拿到了具体进展。两位数学家反复强调,让他们惊讶的不是 AI “搜得更多、跑得更久”,而是它的推理痕迹读起来像同事的研究笔记。
这期访谈最值得读的部分是后半段:他们讨论“数学家最值钱的东西是什么”——答案在慢慢换位,从“能不能证明”换到“能不能让人理解一个证明”。
1.数学的瓶颈正在换位:过去几十年,稀缺资源是“证明”——理解、沟通、教学是顺带的事;AI 让证明变容易后,新瓶颈变成了“理解一个新结果”。Mark Sellke 原话:“曾经的主要瓶颈,现在已经不再是瓶颈。”
2.AI 解的不是难题,而是“人不会去解的题”:堆球、Erdős 系列、量子复杂度里的小问题,很多不是“超出人类能力”,而是“投入产出比不划算”——人会算账,AI 不会。Mehtaab Sawhney 讲了一个例子:把一个 Erdős 问题丢给 GPT-5,5 分钟就找到一篇参考文献。
3.AI 不被失败的思路“污染”:人类走错一条路,大脑上下文就被污染,很难重启;AI 能轻易开一个新会话重来。这是结构性优势,不是单纯能力更强。
4.推理痕迹像数学家的笔记:两位数学家反复说,OpenAI 公开摘要思维链就是为了反驳“模型在疯狂猜”——读起来像合作者随手写在邮件里的想法串联在一起。
5.AI 证明短得让人意外:所有人都以为 AI 会写出 1000 页的天书,实际相反——Mark Sellke:“我有点怕它们会写 250 页、1000 页的证明,但目前只有人类能写出 200 页的证明。”
6.数学推理是涌现的,不是数学语料喂出来的:OpenAI 不靠 Lean、自动形式化这种“专门给 AI 喂数学证明”的语料训练出来——回溯、重启这些行为是“你努力做推理就会看到”的通用模式,数学只是其中一个表现场。
数学的瓶颈从“证明”换到了“理解”
访谈最后一节是整期最有意思的部分。李莉莎问的是“数学家要怎么适应 AI 时代”,Mark Sellke 给出的回答没有回避:
“如果几年前,证明一个结果这么难,其他所有事情就顺带被完成了——你要是能自己把这个东西证出来,自然也就理解得很深,你也负责把它讲给别人听。但现在,曾经是主要瓶颈的那件事,已经不再是瓶颈了。”
这段话翻译成大白话:过去数学家的核心能力是“我能证出来”,证出来就自动获得“我懂它”“我能讲它”两项副产品。AI 把“证出来”这件事变容易之后,副产品消失了。理解和沟通变成了独立的工作,而且是新的稀缺资源。
他接着说了一句更直接的话:“数学里最有意思的那些东西,其实是理解。”
李莉莎顺势追问:“所以数学是不是会变得更'经验式'?”Mark Sellke 的回答是肯定的——当 AI 能批量产出结果后,数学家的工作量会从“把结果证出来”转向“消化、组织、把新结果嵌进人类的知识体系”。换句话说,未来数学家最值钱的技能,是综合和教学,不是证明。
“人不会去解的题”,AI 一口气做完
访谈最常被引用的一段话来自 Mehtaab Sawhney 描述他加入 OpenAI 时的经历:
“我去年夏天看到了 IMO 金牌,我当时觉得'这太厉害了,我想看看他们到底做了什么'。然后到了秋天,Mark 给了我一个 GPT-5 账户,我开始摆弄模型,很快就被说服了。”
Mehtaab 真正被“说服”的转折点,是一次把 Paul Erdős 提出的一个组合问题直接丢给 GPT-5:5 分钟,模型就找到了一篇他之前从没见过的参考文献——而且这些文献证明,问题本身已经有解,只是文献太难找,专业数学家也未必翻得到。Mark Sellke 的评论是:“那是个挺惊讶的时刻。”
这段故事背后是一个更普遍的现象:很多数学难题不是“数学上无解”,而是“人类不值得花那么多时间去试”。Mark Sellke 在访谈里反复用一种带点自嘲的口吻解释这件事:
“作为实践数学家,你常常有个想法,你觉得它可能行得通,然后就花几个小时、几个星期去试,到某个时刻你就放弃了。然后再过一两年,你发现有人其实让它做出来了。所以让一个想法做出来,本身就是战斗的一大部分。”
但 AI 不会算这笔账。Mehtaab 的另一句更直白:
“对 GPT 来说,就像有人告诉我这样做,我们就做了。所以我们才处于一个'可达结果'的文艺复兴。”
“可达结果”(reachable results)是他俩反复用的词——不是“AI 比人聪明”,而是 AI 把以前因为“投入产出比不划算”而被人类放弃的问题,重新纳入了可解范围。
失败思路不会“污染”AI 的上下文
第三个让我印象深刻的现象,Mark Sellke 给了一个特别有画面感的描述:
“你的上下文窗口有点像被污染了。你不能克隆上周的自己说,'别这样做了,试试别的'。但对 AI 来说这很容易。”
人类做数学的时候有个心智特征:一旦沿着某条路走了一段时间,脑子里就会“挂”在这条路上。换一个方向需要主动重启,而且重启会因为沉没成本变得更难。AI 没有这个限制——它可以并行开多个会话尝试不同方向,没有哪条失败的路会“污染”它下一个尝试。
这不是说 AI 更“勇敢”或者更“理性”,而是说它在结构上没有人类的认知负担。Mehtaab 进一步补充:“这个能力在 GPT-5 这种水平的推理模型上才真正变得明显——AI 不只是能跑很多路,关键是它能干净地放弃一条路、再起一条。”
这个观察对数学家来说意义很大:很多问题不是技术难,而是“心理难”——人会在错误的路上耗太长时间,不是因为看不到别的方向,而是因为没法让自己“切过去”。AI 把这条心理障碍绕开了。
推理痕迹读起来像同事的笔记
访谈最容易被误读的一点是“AI 在暴力搜索”。李莉莎一开始就把这个怀疑摆出来:“模型是不是在用某种疯狂的方式猜?”Mark Sellke 的回答很直接:
“不。我的意思是,它确实会犯错误,然后会回过头去想这件事。我认为这在某种程度上是非常正确的——作为人类数学家,你不是每次都能在第一次就把所有决定做对。”
Mehtaab 给了一个更具体的描述:当他和 Mark 看 OpenAI 公开的摘要思维链时,读起来像在读一位合作者的研究笔记:
“读起来像同事的笔记……尤其是当你和合作者够熟的时候,你会看到他们把想法随手写在邮件里。这有点像把很多那种邮件串起来读。”
OpenAI 专门放出摘要思维链,正是为了让外界能验证这一点——模型不是“猜”,而是在做某种有结构的取舍:选择有前景的思路,失败时回溯,能跨文献地融合想法。这些行为不是装饰,而是它在数学上拿到结果的关键原因。
AI 证明短得让人意外
访谈里有一段我读到时反复确认了两次的话。讨论到 OpenAI 在球堆积和非索菲群上的工作时,李莉莎提到“是不是 AI 会写出几百页的天书证明”,Mark Sellke 的回答是:
“一年前,我会很惊讶地发现——所有这些 AI 证明都很短、很优雅。你有点怕它们会写出 1000 页的东西,但实际是相反的——目前只有人类能写出 200 页的证明。”
具体到非索菲群构造这件事,Mark Sellke 给出了对比:
“直接证明存在一个非索菲群,大概 15 页,留在群论的范畴里。比那更早的、那个把所有群都是 sofic 这一更强猜想证伪的工作,是 250 页建在另外 200 页之上、还要用量子复杂度理论的惊人之作。AI 直接绕开了这条'大路',从另一头走了过来。”
这不是 AI 比人“更聪明”,而是 AI 不在乎“哪条路看起来更主流”——它只看哪条路能走得通。结果常常是一条人类数学家不愿意先尝试的、近乎“抄近道”的路径。
这件事的另一面是:当证明变短、变优雅后,理解它的门槛反而变高了——一个 15 页的简短证明,往往每一步都需要仔细读;而 250 页的工作,至少有大段的“标准套路”可以跳读。Mark Sellke 在另一处委婉提到:“你永远不会被 250 页的证明吓到——你永远不会完全理解它,但 AI 证明反过来,要求你真的懂它每一步。”
数学推理是涌现的,不是数学语料喂出来的
访谈最后一节讨论了“AI 数学能力到底是怎么训练出来的”。Mark Sellke 给了一个让我意外的回答:
“我认为这些行为——回溯、重新开始——并不是数学特有的。它们是推理的通用工具。我认为你努力做推理,就会看到这些模式。数学只是其中一个表现场。”
换句话说,OpenAI 没有靠 Lean、自动形式化、“专门给 AI 喂数学证明”的语料来拿到这些数学能力。这些能力来自更通用的推理训练,数学只是它落地最快、最容易验证的地方。
Mehtaab Sawhney 补充了一句很耐人寻味的话:
“数学论文本身,其实是一个很糟糕的训练集。”
他的理由是:写论文时,作者已经过滤掉了所有走错路的尝试,最后呈现的是干净的论证链。读者读到的是“成功路径”,看不到挣扎——但推理能力恰恰是从挣扎里学到的。Mark Sellke 接着说:“Rudin 的《数学分析原理》写得非常干净清爽,但这是个糟糕的训练集,因为里面看不到挣扎,而挣扎正是我们为什么需要实数、为什么要那么定义的方式。”
这呼应了访谈最开始那段判断:AI 的数学能力不是“喂出来的”,是“推理出来的”。通用推理模型学到了“选择有前景的路径”“失败时回溯”“跨文献融合”这些模式,数学只是它能落地验证的场景之一。
访谈结束前,李莉莎问了一个直接的问题:“人类数学家的角色会变成什么样?”Mark Sellke 的回答没有回避:
“未来数学界里最有价值的,是那些能把新结果讲清楚、把不同方向连起来的人——'理解'和'消化'会成为稀缺资源。”
他承认这是一个“很不同的学科”,但他并不悲观:“大部分数学里好玩的部分,本质上就是理解。所以我们其实可以做得更多。”
这期访谈最有价值的地方,不是 OpenAI 又解了哪个具体数学问题,而是两位实战数学家对“AI 在做什么”给出的判断——它在做数学,但用的是一种更通用、也更像人类推理过程的路径。它把数学界曾经最稀缺的能力(证明)变得不那么稀缺,同时把另一项能力(理解)推到了最稀缺的位置。


