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Autopsie · 科学与模型

挂谷之针:菲尔兹奖能对海地经济说些什么

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原载《Le Nouvelliste》,2026年7月24日。 在 lenouvelliste.com 阅读 ↗

本文译自法文原文。如有出入,以法文原文为准。 阅读法文原文

7月23日,王虹因与约书亚·扎尔(Joshua Zahl)合作、最终解决三维挂谷猜想的工作,获得菲尔兹奖。这一结果看似一道智力谜题,却蕴含着一个直指小型经济体的思想:一个系统的规模可以压缩,它的结构却永远压缩不了。

7月23日,数学家王虹在费城获得菲尔兹奖,获奖成果尤其包括她与约书亚·扎尔合作、最终解决三维空间挂谷猜想的工作。这一结果看似一道智力谜题,却蕴含着一个与小型经济体直接相关的思想:一个系统的规模可以压缩,它的结构却永远压缩不了。

插图:书桌上放着一根挂谷之针,前方是一扇窗,窗外是一座海地城市。
概念插图,借助人工智能生成。

经济学家的一个老问题

政治经济学自诞生以来,就一直拖着一个不小的问题:规模问题。亚当·斯密早就指出,分工受市场范围的限制。20世纪40年代和50年代的发展理论家,从保罗·罗森斯坦-罗丹到拉格纳·纳克斯,都以这一思想为基础:国内市场狭小,缺乏足够的销路,会阻碍工业化;而后来获得诺贝尔奖的W.阿瑟·刘易斯,早在1950年就着眼于安的列斯群岛,提出了极小经济体的工业化问题。海地的经济分析也留下了这一思想的印记:热拉尔·皮埃尔-夏尔(Gérard Pierre-Charles)在《海地经济及其发展道路》(L’économie haïtienne et sa voie de développement)一书中,用了好几页篇幅讨论本地市场的狭小。全球化给出了经典的反驳:在开放经济中,一个国家不只为本国市场生产,而是为全世界生产,国内规模也就不再是宿命。这一反驳很有力。但它与其说终结了问题,不如说转移了问题:如果规模不是决定性的约束,那什么才是?恰恰是一个这种形式的问题,以几何学的语言提出,刚刚为一位年轻女性赢得了数学界的最高荣誉。

一根针,一个世纪,一位女性

2026年7月23日,在费城召开的国际数学家大会上,35岁的中国女数学家王虹获得了菲尔兹奖。该奖每四年颁发一次,授予40岁以下的研究者。她是继2014年的玛丽亚姆·米尔扎哈尼和2022年的玛丽娜·维亚佐夫斯卡之后,第三位获得这一奖项的女性。她的求学之路经过法国:生于桂林,先后就读于北京大学和巴黎综合理工学院,初到那里时一句法语也不会说;之后在巴黎-萨克雷大学获得硕士学位,又到麻省理工学院攻读博士。如今,她在纽约任教,同时任职于位于巴黎-萨克雷校区的法国高等科学研究所。

一切都源于一个一句话就能说完的问题。1917年,日本数学家挂谷宗一问道:一根针要在原地完整地转一圈,所需区域的面积最小是多少?20世纪20年代,阿布拉姆·贝西科维奇找到的答案违背直觉:这个面积可以要多小有多小。甚至存在面积为零的集合,一撮没有任何可测分量的尘埃,却在每一个可能的方向上都含有一条线段。换句话说,体积没有下限。

顶得住的是另一样东西:结构。一根线、一张纸、一个盒子,构造方式各不相同,数学家用一个数来度量这种差别,这个数就是维数:线是一维,纸是二维,盒子是三维。挂谷猜想断言:一个包含所有方向的集合,可以失去几乎全部物质,却永远不会失去它的结构。想想海胆,也就是我们海滩上的chadwon。把它放在桌上,随便怎么放,总会有刺朝上竖着,因为它的刺指向四面八方。正因如此,你不可能不弄断任何东西就把它压平、夹进书页里。挂谷集就是推向极致的海胆:几乎没有身体,却在每一个可能的方向上都有一根针。你可以拿走它几乎全部的物质,针却依然在那里,而指向四面八方的针,永远不可能平摊在一张纸里。直觉很简单;要给出严格的证明,则完全是另一回事。2025年2月,王虹与加拿大数学家约书亚·扎尔一道,给出了三维空间情形的证明,就这一空间而言,了结了一个由1917年那个问题引出的猜想;在更高维数中,这个问题仍悬而未决。这一结果巩固了数学分析中一个与波的研究和信号处理密切相关的领域;它可能带来的技术影响,仍是间接的、长期的。

体积可以压缩,结构却顶得住

几何学刚刚确立的东西,可以审慎地移植为一个经济学思想实验。没有哪条定理能原封不动地从数学空间搬到一个社会中去。但这条定理的形态值得细细一看。

把几何方向换成生产方向:生产能源,加工收成,编写软件,承保风险,培养工程师。把面积换成经济的规模。挂谷的问题于是变成:一个能够覆盖所有方向、也就是在每个方向上都能维持有效供给和有效竞争的生产体系,其最小结构是什么?

这一教训或许有两面。第一面像是好消息:体积小,并不妨碍方向齐全。贝西科维奇集毫无分量,却指向所有方向。这个类比由此提示我们:一个经济体或许可以很小,却覆盖广泛的能力谱系;那将是架构的问题,而不是体量的问题。第二面是一个警告:如果存在下限,它不在体积上,而在结构上。一旦方向的丰富程度(掌握的能力数量、可替代供应商的密度、市场的厚度)低于某个水平,就会有什么东西失灵:每一个缺失的方向都变成一种依赖,每一项缺乏有效竞争或有效监管的活动,都可能变成一种租金。

况且,覆盖一个方向,并不意味着什么都自己生产。没有哪个经济体能够自给自足,国际分工依然是理性的,对小型开放经济体尤其如此。覆盖一个方向,意味着确保能够获得它。有些能力必须在本地存在:能源、基础物流、人力资本、制度、一部分融资。另一些则可以通过贸易获得,前提是既不依赖单一供应商,也不依赖单一通道,更不依赖单一技术。按照这种解读,所谓缺口,不是缺席的活动,而是没有替代的依赖。

这一直觉与一批成熟的文献不谋而合。里卡多·豪斯曼和塞萨尔·伊达尔戈的研究表明,一个生产体系所具备能力的多样性和复杂程度,比单看规模更能揭示一个国家的收入水平和增长前景。借道挂谷,又为此添上了一个假设:存在一个临界阈值,低于这个阈值,效率不是逐渐下降,而是骤然崩塌。不妨以严肃的游戏心态,称之为“经济挂谷猜想”:任何能够回应需求所有方向的生产体系,都具有一个不可压缩的最小复杂度,而它在很大程度上与规模无关。要证明它,就得先定义一个生产体系的维数。这是一个研究纲领,而不是一个结论。它至少把战略问题从“多少”转向了“如何”:对海地而言,首要任务不是先做大,而是把覆盖补齐(能源、物流、融资、技能),必要时可以小规模地做,但不能留缺口。

一项国家决策

王虹的经历,直接对海地的高中女生说话。它讲述的不是一个被天启击中的天才,而是一条一步步走出来的道路:几位老师,在同一个问题上十年的耐心,以及一次次穿越的怀疑。一个由日本人提出、经俄国人翻转、由一位在法国受训的中国女性了结的问题:几何学不需要护照。在不少分支中,数学都属于对设备要求最低的科学:纸,时间,期刊的获取渠道,严格的老师,以及长期犯错的权利。但它同样需要稳定的机构和受保护的职业生涯。这些都不是一个穷国力所不及的。缺的是另一个层面的东西。

不过,积极的信号是存在的。海地共和国银行(BRH,海地央行)研究与发展基金值得称道,央行自2020年起通过这一基金资助科研项目:一家货币机构投资于知识生产,这是一个罕见而正确的选择。海地国立大学校方为国家开设新的硕士项目所作的努力,方向一致,同样值得鼓励。但这些举措说到底,仍然只是一些机构的努力:它们在各自的职权范围内,做着一项国家政策尚未承担起来的事情。

因为挂谷的教训在这里同样适用。科学正是这样一个方向:一个经济体如果任其空缺,迟早要付出依赖的代价。而覆盖一个方向,从来不是哪个孤立的行为者能做到的事:这是一项结构性的决定,而结构性的决定,要在国家的最高层作出。一项国家科学政策,拥有稳定的资金,着眼长远,不受政党轮替的影响,能够为年轻人,首先是年轻女孩,打开从中学到博士的完整科学通道:今天的信号与一项真正的抉择之间,差的正是这样一项政策。

我们海滩上的chadwon,保护它的既不是体型,也不是重量,而是它的刺。一个经济体,以它自己的方式,遵循同样的逻辑。海地可以继续做一个小国;但它承受不起做一只没有针的海胆。这个国家其实最有资格懂得这一点。1804年,一块被战争摧残、被蓄奴帝国包围的殖民地,覆盖了它那个时代所有强国都留空的方向:普遍自由。那不是体量的问题;那是结构的问题。两个世纪之后,同一条法则也适用于知识。一个国家的分量,不在于它的体量,而在于它拒绝放弃的那些方向。科学就是其中之一,没有人会来替我们覆盖它。只要国家把它写进法律、列入预算、坚持长久,一个来自太子港、莱凯或海地角的高中女生,就可以在海地本土踏上那条把王虹从桂林带到费城的道路。世界不会等海地。但没有什么能阻止海地再一次指向世界的所有方向。