本文根据 a16z 播客节目对话整理。对话由 a16z 基础设施合伙人 Lisha Li 主持,对谈嘉宾是 OpenAI 的两位数学家马克·塞尔克(Mark Sellke)和梅塔布·索万尼(Mehtaab Sawhney)。两人此前都是活跃的一线数学研究者,近一年先后加入 OpenAI,专注于探索大模型在数学推理上的能力边界。
塞尔克和索万尼加入 OpenAI 前,都在组合数学、概率论等领域有扎实的科研背景,Lisha Li 与他们的渊源要追溯到索万尼的博士导师正是 Lisha Li 本人的旧日同事。过去一年里,OpenAI 的模型在国际数学奥林匹克(IMO)上拿到了金牌级别的成绩,随后又被曝出在球体填充问题(sphere packing)和构造非索菲克群(non-sofic group)等研究级课题上取得进展,这些原本是数学家们数十年未能突破的难题。两位嘉宾正是这些成果背后的一线参与者。
这场对话发生在一个颇为敏感的时间点:数学界内部对AI能否真正"理解"数学、还是仅仅在做高效检索和排列组合,仍存在分歧。塞尔克和索万尼试图用他们亲手拆解的推理轨迹(reasoning trace)来回答这个问题——而他们给出的答案,可能会让很多人感到意外。
1. 一场金牌引发的转向
马克·塞尔克回忆自己的转折点很清晰:去年夏天IMO金牌的消息传来时,他的第一反应是"这太惊人了,我得亲自去看看他们到底做了什么"。带着这样的好奇,他加入了OpenAI。
梅塔布·索万尼的入场路径则更具体。塞尔克给了他一个GPT-5账号,让他自己去试。索万尼说,很快他就被彻底说服了,这种说服力来自一次具体的实践,而不是任何宣传材料。两人其实早已相识,此前还合作发表过一篇论文,这次算是重新在同一个问题上会师。
索万尼分享了那个让他真正"上头"的瞬间。数学家保罗·埃尔德什(Paul Erdos)生前提出过大量悬而未决的问题,后人把这些问题整理收录进了一个专门的网站。索万尼的研究方向是组合数学,这些问题中不少都是领域内最重要的公开问题。他常常翻看这个网站,但一个长期困扰他的事情是:一个问题被标记为"未解决",可他自己经常没法确认这个标记是不是准确的,因为相关文献太分散,很难彻底检索清楚。
有一次,他和几位朋友已经就某个问题讨论了几个小时,仍然不确定这个方向是否可行。索万尼随手把问题输进了GPT-5,五分钟后,模型找到了一篇相关文献,明确告诉他这个问题是可以解决的,并给出了具体路径。"这对我来说是一个非常令人意外的时刻,"索万尼说。他随即把这件事告诉了塞尔克,两人后来又陆续发现了大约十个类似的案例。
2. 检索之外,模型到底强在哪
索万尼坦言,检索能力确实是模型的一项相对优势——熟悉几乎所有已发表的文献,这本身就决定了AI目前更容易攻克哪一类问题。但对话很快转向了另一个更关键的问题:如果只是检索强,为什么最近的进展看起来远不止于此。
塞尔克指出了另一个明显的相对优势:模型在把一个已经想到的思路真正"落地执行"这件事上,表现得非常扎实。他说,任何时候有了一个想法,接下来总要经历大量把细节对齐的工作,比如判断某个epsilon是否真的小于某个delta,这类需要把每一步都做对的琐碎环节。人类很容易在这些细节里迷失,但AI几乎总能把这类论证钉得很准。
索万尼补充了一个具体例子——单位距离问题(unit distance problem)。这个问题最初的思路其实是埃尔德什本人提出的,OpenAI的贡献主要在于把这个思路真正执行到底,这本身就是一项分量很重的成就。他打了一个比方:普通数学家的时间是有限的,如果一个方向走了很多步还看不到希望,除非你是安德鲁·怀尔斯(Andrew Wiles)那种能一个人闷头做十年的人,否则风险收益比就变得不划算,人往往会放弃。而对AI来说,逻辑完全不同:"人类告诉我做这件事,那我就做。"正因如此,索万尼说,现在正处在一场"可达成果的复兴"(renaissance of reachable results)之中——大量此前因为风险收益比不划算而被搁置的方向,突然变得值得一试。
3. 和问题"对赌",模型下注很准
索万尼进一步解释了单位距离问题里最耐人寻味的地方。做数学研究时,一个常见的经历是:你有一个想法,觉得也许可行,然后花几个小时、几天甚至几周去尝试,最后放弃了。更让人沮丧的是,一两年后你会发现,别人用同样的想法把问题解决了。也就是说,"让一个想法真正跑通"本身就可能占据了这场战役的绝大部分难度。
在单位距离猜想这个具体案例里,其中有大量极其琐碎繁复的细节需要处理。索万尼把做数学比作"和问题对赌":你会觉得某个方向也许该试试,但看起来成功率很低,不值得投入时间。而模型在很多这类情形下,凭借它掌握的知识和某种"良好的数学判断力",做出了正确的下注。他建议直接去看OpenAI公开发布的思维链摘要——那段推理读起来就像一个数学家在思考,因为模型掌握了一些确实正确的关键要点,所以能做出正确决策,最终成功剪除搜索树里大量无效的分支。
塞尔克补充说,模型并不是在尝试所有可能,它没法穷举每一个想法,只能从有限的候选路径里挑。它极其执着,会尝试大量不同的方向,但依靠知识加上良好的数学判断,找到真正值得走下去的那条路。索万尼认为,这个问题之所以特别值得关注,恰恰是因为这个思路本身并不陌生,说明很多认真的数学家很可能都曾试过,只是没能把它做通。
4. 被污染的大脑,与永远干净的新会话
索万尼提出了另一个更贴近人类认知局限的观察。如果一个数学家心里有个执行方案,但这个方案本身走错了方向,那么作为人类,很难把大脑"重新接线"、从头再来。最初的想法在脑子里已经和一堆失败的尝试绑在了一起,就像上下文窗口被弄脏了一样。你不可能凭空克隆出一个"上周还没被这些失败经验污染的自己",让那个自己朝着完全不同的方向重新建立直觉。
但对AI来说,这件事变得异常容易。塞尔克说,这正是模型让人意外的另一个原因:一旦有了一个大致正确的方向,把细节做对已经不再是那么大的障碍。
Lisha Li追问,这种"容易"是不是仅仅因为可以并行开无数个新会话、本质上还是靠人为干预在做选择,还是模型自己真的具备了回溯(backtrack)而不被此前失败污染的能力,也就是它是不是真的像数学家一样在思考,而不是只是幸运的采样。
塞尔克的回答很直接:模型确实会犯错,然后回过头重新思考,但它似乎异常精于计算、异常正确。人类数学家在判断一个方向是否可行时,往往并不完美——第一次某个方法不奏效,你会自动下调对这条路径的信心,然后不断重复这个过程。而模型在很多观察到的案例里,似乎更擅长更新对某条路径可行性的估计,无论是继续推进还是彻底放弃这条路径,这方面表现都优于人类的直觉判断。
不过塞尔克也补充了一个重要限定:即便模型没有真正意义上的"回溯"能力,仅仅是可以随时开启一个全新的会话,这本身依然是在利用某种并行运行多个智能体(agent)的能力。但如果模型真的在做回溯,那它看起来就更像一个真正的人类数学家——甚至可能正是因为它也在犯错,才获得了某种直觉,理解为什么某个解空间行得通、另一个行不通。
数学家们习惯把每一次失败都当作代价,AI似乎把失败当作免费的信息。这场对话真正提出的问题,不是AI能不能算得更快,而是它是否已经拥有了某种此前只属于人类专家的"品味"和判断力——知道该在哪里下注,也知道什么时候该认输重来。这个问题的答案,或许决定了未来几年数学研究的节奏会被改写成什么样子。
