历史性突破,OpenAI模型搞定人类科学家80年未破难题,能发顶刊了
今天,人工智能在基础科学领域又迈出了标志性的一步。OpenAI宣布,其内部一款尚未对外发布的通用推理模型,独立完成了一项原创数学证明,推翻了匈牙利传奇数学家保罗·埃尔德什(Paul Erdős)在1946年提出的“平面单位距离猜想”。这个困扰了数学界近八十年的难题,被AI以一种出人意料的方式找到了反例,并且还附带了一系列效果更优的全新构造方法。OpenAI称,这是AI首次独立攻克一个数学领域的核心著名公开难题。

▲OpenAI官方X平台推文
更值得玩味的是,完成这一突破的并非专为数学设计的系统,而是一个通用模型。它没有针对这个特定猜想进行专门训练或搭建“脚手架”,就自主给出了全新的反例构造。有趣的是,证明过程还巧妙地借用了一个与组合几何看似交集不多的数学分支——代数数论中的工具。
此事之所以引发广泛关注,还因为一段“前科”。就在七个月前,OpenAI前副总裁凯文·韦尔(Kevin Weil)曾在X上高调宣称GPT-5“解决了10个此前未解的埃尔德什问题”,结果被证实只是检索到了已有文献中的解答。这场风波最终以韦尔删帖并于今年4月离职告终。

▲OpenAI前副总裁凯文·韦尔(Kevin Weil)曾发布的争议推文
这一次,OpenAI显然吸取了教训。他们不仅发布了详尽的论文,还同步公开了由多位顶级数学家撰写的同行评论。评论者名单中,赫然包括七个月前那位尖锐的批评者——曼彻斯特大学数学家托马斯·布鲁姆(Thomas Bloom)。布鲁姆此次态度逆转,为新证明背书,并称这是首个让他本人感到兴奋的、由AI自主产出的成果。
剑桥大学菲尔兹奖得主蒂莫西·高尔斯(Timothy Gowers)的评价则更具分量。他在评论中表示,如果这篇论文以人类署名投到顶级期刊《数学年刊》(Annals of Mathematics)并请他匿名评审,他会毫不犹豫推荐发表。

▲OpenAI发布的论文摘要
01 数学家80年未能撼动的几何猜想,被AI用一个跨领域工具给推翻了
01 数学家80年未能撼动的几何猜想,被AI用一个跨领域工具给推翻了
这次被攻破的“平面单位距离问题”,陈述起来异常简单:在平面上随意放置n个点,其中恰好相距1个单位的点对,最多能有多少?
这个经典难题自1946年由埃尔德什提出后,便吸引了无数数学家的目光。2005年出版的《离散几何中的研究问题》一书,将其描述为“组合几何中最知名(也最易陈述)的问题”。普林斯顿大学组合数学家诺加·阿隆(Noga Alon)也证实,这确实是埃尔德什本人最喜爱的问题之一。
为了推动进展,埃尔德什甚至两度为此猜想悬赏,奖金从1982年的300美元提高到了1995年的500美元。而OpenAI此次的成果,恰好完成了对这个猜想的反证。用布鲁姆的话说,按埃尔德什的标准,AI解决的是一道价值500美元的悬赏问题。
长久以来,数学界的主流观点倾向于认同埃尔德什的猜想,即单位距离对数量的上界大约是n的1+o(1)次方,这意味着此前基于缩放方格网格的构造方法,几乎就被认为是“最优解”了。

▲此前已知的、基于缩放方格网格构造的多点单位距离示意图
如今,OpenAI的内部模型给出了不同的答案。它构造了一个无限的反例序列,使得单位距离对的数量获得了多项式量级的改进,从而推翻了旧有的猜想。
证明方法本身同样令人意外。构造的关键要素并非来自几何或组合学,而是代数数论——一个研究整数扩张和因子分解等概念的领域。普林斯顿大学数学家威尔·索因(Will Sawin)随后对结果进行了精炼,证明这一改进可以表达为带固定指数的形式。

▲OpenAI模型在不同测试算力下解决该问题的准确率变化曲线
OpenAI联合创始人兼总裁格雷格·布罗克曼(Greg Brockman)在X上总结道,他们的模型在数学领域取得了重大突破,推翻了埃尔德什的核心猜想。

▲OpenAI联合创始人兼总裁格雷格·布罗克曼(Greg Brockman)的推文
而OpenAI的CEO萨姆·奥尔特曼(Sam Altman)的发言则透露出一种复杂的心情。他表示很期待AI能大大扩展人类对世界的理解,但“今天心情复杂”。

▲OpenAI联合创始人兼CEO萨姆·奥尔特曼(Sam Altman)的推文
02 OpenAI 7个月前曾因虚假突破被打脸,这次批评者主动签字背书
02 OpenAI 7个月前曾因虚假突破被打脸,这次批评者主动签字背书
回顾去年10月的那场风波,当时还是OpenAI副总裁的凯文·韦尔在X上宣称:“GPT-5找到了10个此前未解的埃尔德什问题的解,并在另外11个问题上取得了进展”。
此言一出,迅速引来质疑。维护erdosproblems.com网站的数学家托马斯·布鲁姆直接反驳,指出韦尔的说法是“严重的歪曲”,GPT-5实际上只是检索到了已有文献,并非原创解决。
谷歌DeepMind的CEO戴密斯·哈萨比斯(Demis Hassabis)评论此事“令人尴尬”。

▲谷歌DeepMind CEO戴密斯·哈萨比斯(Demis Hassabis)的评论
Meta首席AI科学家杨立昆(Yann LeCun)的讽刺则更为犀利,称OpenAI是“被自己的GPT傻瓜们坑了”。

▲Meta首席AI科学家杨立昆(Yann LeCun)的评论
韦尔随后删帖,并于今年4月离开了OpenAI。
正因如此,OpenAI此次的处理方式显得格外谨慎和正式。他们同步发布了一份由9位数学家联合署名的评述文档,其中就包括曾严厉批评他们的布鲁姆。文档不仅给出了AI证明的完整推导,还附上了各位数学家的独立评论。
布鲁姆此次的态度发生了180度转变。他在评论中承认,AI能在这种水平的问题上给出解答,既令人惊讶也令人印象深刻。他展望道,AI正在帮助人类更充分地探索几个世纪以来构建的数学殿堂,或许还有更多未被看见的奇迹正等待被发现。
当然,他也客观地指出,这次AI的原始证明虽然完全有效,但后来被OpenAI的人类研究员和参与评估的数学家们显著改进了。这恰恰说明,人类在讨论、消化、改进AI的证明,并探索其深远影响方面,仍然扮演着不可或缺的关键角色。

▲托马斯·布鲁姆(Thomas Bloom)此次的肯定性评论
03 结语:AI从研究助手向研究贡献者转型,仍待更广泛的同行评审检验
03 结语:AI从研究助手向研究贡献者转型,仍待更广泛的同行评审检验
过去半年,从谷歌DeepMind的AlphaEvolve,到Harmonic的Aristotle,再到Sakana AI的“AI Scientist”,AI辅助数学研究的案例并不少见。但像这次一样,由AI完全自主完成、并对一个著名公开猜想给出反证,且能获得该领域顶尖数学家集体背书的,尚属首次。
不过,保持审慎依然是科学界的优良传统。OpenAI至今未公开发布这款神秘的模型,完整的证明也仍需接受更广泛、更长时间的同行评审检验。但无论如何,让七个月前那位公开“打脸”的批评者,亲手为新的成果签字背书,这件事本身的性质,已经与上一次截然不同了。这或许标志着,AI正在从一个高效的研究助手,悄然向一个能做出原创贡献的“研究贡献者”角色转型。