近日，困扰数学界30余年的世界级难题——三维Ghys猜想迎来了破解！
上海人工智能实验室访问学者、大湾区大学教授许地生团队依托书生科学多模态大模型S2（书生-S2），基于“通专融合”技术路径，通过人机协同完成了三维Ghys猜想证明。北京大学董彬教授、刘若川院士团队利用其开发的SHEAF框架对本次证明完成形式化验证，验证了这一工作的正确性。这标志着中国科学家首次用中国大模型攻克世界级数学难题。
Ghys猜想由法国数学家艾蒂安·吉斯（Étienne Ghys）于1995年提出，其核心是：混沌的动力系统行为的存在是否能决定几何上的分类。该问题兼具理论难度与学科标志性价值，被动力系统领域数学专家公认为该领域重要的长期公开问题之一，是检验数学推理能力的一块试金石。
复数乘法运算
Arnold cat map iteration的详细展示：线性变换和模运算
突破的起点，始于书生大模型在2025年全国中学生数学奥林匹克（CMO）决赛中的亮眼表现。
2025年，中国数学会中学数学竞赛委员会在CMO首设AI测试，邀请三家国产大模型参与，与人类选手在相同时长内完成答题，并由官方组织以相同标准进行阅卷评分。其中，书生-S1取得102分，在参评大模型中排名第一——远超78分的金牌线。
书生-S1的答卷兼具新意与严谨性，令阅卷专家深刻印象。大湾区大学教授许地生长期专注于动力系统、谱理论、分形几何、数学教育与AI4Math等领域的研究，他关注到书生大模型在数学方面展现出的潜力，而拿下CMO金牌后的上海AI实验室，也在探索将模型能力从竞赛级转向难度更高的研究级数学，以硬核数学难题倒逼模型能力迭代。双方目标不谋而合。
2026年初，双方正式启动模型训练合作研究。许地生教授成为上海AI实验室访问学者后，双方的科研协作由此走向更深、更紧密的阶段。
联合团队同步搭建面向数学研究场景的Harness系统，并驱动系统完成多轮迭代打磨。迭代成型的书生-S2及配套系统，具备大规模递归推理能力，同时拥有高灵活性的人机交互能力，在复杂数学命题的处理能力上实现质的跃升。其中，针对三维Ghys猜想的首轮推理，书生-S2就产出了400页的推导报告。
系统多轮交互过程及各轮交互中的递归求解结构图示
从书生-S2提供的详尽报告中，联合团队敏锐抓住了其中的关键突破口，持续给模型反馈、校准探索方向，完整解决了该猜想。攻关过程中，书生-S2先后完成7批接续推演，问题图从15个节点扩展到389个，输出总量达千页的严密推导，同时生成数十种全新论证思路，成功助力团队破解这一世界级数学难题，得到该方向国际前沿学者“思考深度远超预期”的评价。
有意思的是，在论文上传预印本网站arXiv之前，北京大学北京国际数学研究中心谢俊逸教授也曾用GPT-6尝试挑战这道题，并没有找到证明方案。“这不仅印证了书生-S2在本次前沿数学探索中的独特价值，同时也传递出一个信号——中国的大模型同样有能力站上前沿数学的赛场，助力世界级难题的攻关。”
AI助力产出的成果是否经得起验证？北京大学董彬教授、刘若川院士团队完成了本次论文全部四个主定理的形式化验证，证明已通过Lean检验。Lean作为交互式定理证明系统炒股杠杆股票配资平台，能对形式化证明进行严格逻辑检查。北大团队骨干成员姜杰东、吴彬介绍，整个过程仅约5天，峰值并发达100个智能体，产出约55万行Lean代码，展现出极大的并行规模与极快的验证速度。专家确认形式化陈述与论文主定理语义一致，Lean验证据此确保其严格正确性。
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