對話昔日“斜槓青年”西蒙斯：傳奇數學家的別樣人生_風聞

採訪 | 克里斯·安德森（TED總監）

**翻譯 |**Livia Chen

審校 | Dahong Zhang

詹姆斯·西蒙斯（James Simons）的傳奇經歷一直被人津津樂道。作為數學家，他建立了近代物理學“弦理論”的數學基礎，摘得數學界的皇冠 ——全美維布倫（ Veblen）獎。他還曾經是美國國家安全局的解密專家，當意識到那些曾經用來破譯密碼的複雜數學能夠幫助他解讀世界經濟模式時，不安於現狀的他又開始進軍金融業，建立私人對沖基金投資公司（復興科技公司Renaissance Technologies），不到20年的時間裏狂賺幾十億美金，成為華爾街最成功的對沖基金投資公司經理人。同時，他與妻子Marilyn關注慈善事業，致力於支持基礎研究和幫助下一代的數學教師和學者。

點擊：https://dwz.cn/LKf3uTKn，觀看安德森採訪西蒙斯精彩視頻。（來源：YouTube）

安德森：您可以説是數學界出類拔萃的人物了， 年輕時就已經在哈佛和麻省理工授課了。後來NSA主動找上門來， 那是怎麼回事呢？

西蒙斯：NSA就是國家安全局，確切來説，也不是他們找上我的，他們在普林斯頓設有一個機構，專門僱傭數學家做破解密碼之類的工作。我本來就知道這個機構的存在，他們的政策非常誘人， 它允許你只花一半的時間為他們解決問題，另外一半的時間可以花在自己的數學研究上 。而且，他們給的報酬很豐厚，可以説具有無法抵抗的誘惑力，所以我就去那兒了。

安德森：所以你曾是個密碼破譯者？

西蒙斯：對。

安德森：直到你被炒了？

西蒙斯：嗯，我確實被炒了，對。

安德森：為什麼呢？

西蒙斯：啊，為什麼呢？我之所以被解僱是因為當時正值越南戰爭之際，我們組織的最高領導，是個好戰分子。他給《紐約時報》雜誌封面故事版塊寫了一篇關於如何在越南取得勝利的文章，而我不喜歡那場戰爭，我覺得那很蠢。我給《紐約時報》寫了封信，後來被刊登了出來。我在那封信裏想要説明的是， 如果還有人記得Maxwell Taylor（就是他的最高領導）的話， 不是每個在他手下工作的人都同意他的觀點，我給出了我自己的觀點。

安德森：好吧，我可以想到那將……

西蒙斯：我的觀點的確是和Taylor將軍不一樣，但最後也沒人説什麼。後來，我當時是29歲，有個孩子來採訪我，説他是《新聞週刊》的特約記者，想要與我面談。他問我是如何實踐我的觀點的，我告訴他：“我現在（戰爭期間）主要是做數學研究，戰爭結束後，我才會主要給他們做事。”  接着我做了那天最明智的一件事：我告訴我的直接上司，我接受了那個訪問。他問我：“ 你怎麼説的？” 我就把我説的告訴他了， 然後他説：“我必須要給Taylor打個電話。”他給Taylor 打了有十分鐘， 又過了五分鐘，我就被解僱了。

安德森：OK

西蒙斯：但那並不是一件壞事。

安****德森：那並不太糟，因為你接下來去了紐約石溪大學，這使你的數學生涯更上一層樓。你開始和這個人一起共事，這是誰呢？

西蒙斯：噢，陳（陳省身），陳是上世紀最偉大的數學家之一。我在伯克利當研究生的時候就已經知道他了。我帶着一些想法去找他，他很喜歡這些想法。我們一起開展這項理論研究，你可以在這裏看到，就是這個。

安德森：基於這項研究，你們一起發表了一篇著名的文章，你可以給大家解釋一下這項研究嗎？

西蒙斯：不。

安德森：（笑）

西蒙斯：我的意思是我可以向某些人解釋。

安****德森：（笑）

安德森：要不講下這個？

西蒙斯：但不是很多人。

安德森：我記得你告訴我它和球體有關，我們從這裏説起吧。

西蒙斯：確實，但我要講一講那項研究。它確實和這球體有關，但在此之前，我要説這是一個非常棒的數學理論。我非常喜歡我們研究它的過程，陳也一樣，這個理論甚至開創了一個現在很繁榮的副領域。但更有趣的是，它正巧可以應用於物理，一個我們完全不瞭解的東西，至少我是完全不瞭解的，我覺得陳也不會了解太多。在文章發表大約十年後，普林斯頓一個叫Ed Witten的人， 開始把它應用於弦理論， 俄羅斯人開始把它應用在被稱作“凝聚態”的物理學中。如今，這些被稱為“陳-西蒙斯不變量”的東西，衍伸進了很多物理學理論中， 這非常不可思議。我們根本不懂物理，我從沒想到它可以被應用於物理學，但這就是數學的迷人之處，你永遠不知道它將去往何處。

安德****森：這太奇妙了，我們似乎正在談論的是人類的思想，無論它是否觸及到真理， 都在不斷地被進步的理論所改變。無意間，在不瞭解任何物理學的情況下，你提出了一個數學理論，發現數十年之後，它已經被深度應用於描述真實的物理世界了， 那是怎樣發生的呢？

西蒙斯：天知道。

安德森：（笑）

西蒙斯：有個著名的物理學家 Wigner， 他寫過一篇名為《數學在自然科學中不可思議的有效性》的文章，某種程度上，數學植根於真實世界。某種意義上，我們試着計算、測量， 每個人都會這樣，接着它就自己繁榮了起來，卻又常常回過頭來挽救大局。廣義相對論就是一個例子， 閔可夫斯基給出了他的四維空間理論，而愛因斯坦意識到：嘿！就是這玩意兒， 可以用來表達我的廣義相對論。你永遠也想不到， 就是這麼神奇。對，很神奇。

安德森：這是一個精巧的數學模型，給我們講講吧。

西蒙斯：噢，這是一個球，球體。外面有格子狀的框架，你知道，這些正方形，我接下來要展示的，最初是由十八世紀偉大的數學家歐拉發現的。後來，逐步發展成為數學中非常重要的一個領域：代數拓撲幾何學。上面的那篇文章是基於這個理論基礎的， 是這樣子的：它有8個頂點，12條邊和6個面。如果你算一下定點數 - 邊的個數 + 面的個數（8-12+6），會得到2。好， 2是個好數字。我們還可以這樣算：表面覆蓋了三角形，這樣的話，有12個頂點、30條邊和20個面，鋪了20片。頂點數 - 邊的個數 + 面的個數（12-30+20）還是等於2。事實上，你隨便怎麼算，用各種多邊形和三角來覆蓋表面，混在一起，再計算頂點數 - 邊的個數 + 面的個數，總是會等於2。這兒有另外一個形狀，它有一個環面，或者説輪狀表面，表面附有長方形，形成16個頂點、32條邊和16個面。點-邊+面（16-32+16），結果是0，並且總是0。每次你用正方形或三角形或類似的形狀覆蓋一個環形，你總會得到0， 這就是歐拉示性數，也是一種拓撲不變量。相當神奇，無論你怎麼做，總會得到相同的答案。這算是自十八世紀中葉以來，首次進入了一個如今被稱作代數拓撲的學科。

安德森：您自己的研究是把像這樣的一個概念推進到了高維空間理論和高維空間物體，並發現了新的不變量？

西蒙斯：對，之前已經有高維空間不變量了。龐特里亞金類（Pontryagin classes），事實上，還有陳類（Chern classes），這些類型的不變量有很多。我努力研究其中一個，用組合數學的方法而非傳統方法，給他們建模， 從而得出了這個成果。我們揭示了一些新的東西，歐拉先生寫下了近70卷的數學著作，他還有13個子女，顯然在他寫作時承歡膝下， 如果沒有歐拉先生，可能就不會有這些不變量了。

安德****森：所以這至少給這個精彩的思想增加了一絲風味。讓我們談談“Renaissance Technologies”（Simons所創立的科技公司）。你帶着那個精彩的想法，並且有曾在國安局做一名密碼破譯者的經歷，開始在金融業做密碼破譯者。我覺得你應該不認可有效市場理論（有效市場假説認為市場價格波動是隨機的，交易者不可能持續從市場中獲利）。二十年後，你突然找到一種創造驚人收益的方法。你給我解釋過你的方法，你所做之事的卓越之處，並不只是收益的規模，更是因為，相比其他對沖基金，你的方法有着出奇低的波動性和風險，你究竟是怎麼做到的呢，Jim？

西蒙斯：我能做到是因為我聚集了一個非常優秀的團隊。我開始經商的時候，已經有點厭倦數學了。人近四十，有些小錢，我開始經商，而且進行得很順利。光憑運氣賺了相當多的錢，我的意思是，我覺得那完全是運氣，這當然不是數學建模。但過一陣子，當我看着那些數據，我意識到，那裏面好像存在着某種結構。我招募了一些數學家，我們開始建立一些模型。和我們當初在IDA（國防分析研究所）做的事情差不多，你設計一個算法，在電腦上測試是否管用或不管用之類的。

安德森：我們可以看一下這個嗎？這兒有一份某個商品的典型圖表，我看着它，只能説，這只是一條隨機的，上上下下的走勢圖， 大概整體上有輕微上升的趨勢。你究竟是怎麼看着這樣的東西來做交易的呢？如何還能看出點不隨機的東西呢？

西蒙斯：在過去，這是過時的一種圖表，可以通過趨勢來追蹤商品或貨幣。並不必然是你這兒看到的輕微的趨勢，可能是週期性的趨勢。如果你決定今天要做預測，通過前20天的平均變化，能會有一個好的預測，還賺了點錢。事實上，幾年前，這樣的系統是有用的。雖然並不完美，但確實有用。你賺點錢，虧點錢，再賺點錢。這是一年中的黃金幾天，你在那個階段可以賺到點錢， 但這是一個非常不健全的系統。

安德****森：所以你會及時地測試大量的趨勢區間，看是否，舉個例子，是否10天或15天的走向可以對下一步做出較準確的預判？

西蒙斯：當然，你要測試各種類型來判斷哪個最有效。跟蹤趨勢，在60年代是很好的策略，在70年代就一般了， 80年代就沒用了。

安德森：因為每個人都能看到。所以，你是如何保持領先地位呢？

西蒙斯：我們保持領先是通過尋找其他方法。某種程度上來説，更短期的方法。具體來説，是收集大量數據。早期，我們不得不手動來收集數據，我們到美聯儲拷貝歷史利率之類的數據，因為電腦上根本沒有。我們得到了很多數據和非常聰明的人——這是關鍵，我不太知道要怎麼去僱傭做基本貿易的人，我請了些，有的賺錢了，有的沒有。因為這樣，我沒有成功地打開局面。但我知道怎麼請科學家，因為在那個領域，我還是有點眼光的。所以我們這麼做了，漸漸地，這些模型越來越好，越來越好。

安德森：您在復興科技公司所做的最為人稱道的事，就是建立起了這樣的文化，組建這樣的團隊。他們不是會被簡單的金錢誘惑的僱傭兵，他們的動力在於令人激動的數學和科學。

西蒙斯：噢，我挺希望這是真的，但有些原因，也是錢。

安德森：他們金缽滿盈。

西蒙斯：我不能斷言，沒有人是衝着錢來的。我覺得他們中大多數都是為了錢，但也是因為這會很好玩。

安德****森：機器學習在這裏扮演了怎樣一個角色？

西蒙斯：某種意義上，我們做的就是機器學習。你觀察一大堆數據，模擬不同的預測方案，直到你越來越擅長於此。我們所做之事，不見得一定有自我反饋，但確實有效。

安德****森：所以這些不同的預測方案，很有可能相當不受控制且無法預料。我的意思是，你着眼於萬事萬物，不是嗎，你要看天氣、裙長、政見。

西蒙斯：嗯，我們可沒試過裙長。

安****德森：那是什麼樣的事物呢？

西蒙斯：嗯，各種東西，各種對工作有價值的東西，衣服下襬長度不算在內。天氣、年報、季報、歷史數據、成交量，應有盡有。我們一天內接收兆兆字節的數據，儲存、處理，準備用於分析。你尋找的是異常現象，你找的是，就像你説的，有效市場假説（Efficient Markets Hypothesis，EMH）。有效市場假説認為“市場價格波動是隨機的，交易者不可能持續從市場中獲利“，是不正確的。

安德****森：但任何一個異常現象都有可能只是一個隨機事件，所以，這兒的秘訣是，只看那些重複出現的，奇特異常的現象，並觀察他們是否一致。

西蒙斯：任何一個異常現象可能是隨機事件，然而，只要你有足夠的數據，可以看出來，它其實不是。你可以在足夠長的時間段裏看到，這些異常現象是長期存在的，它是隨機事件的可能性不高。但有一些異常現象，不久後就消逝了，會淡出市場 ，所以你必須在商業上保持優勢。

安德森：如今（指2015年）很多人關注對沖基金產業，產生了那麼多的財富，那麼多的天才投身其中，有點被它所驚嚇到。你對這個產業有什麼擔憂嗎？可能寬泛來説，整個金融產業？有點像在一輛停不下來的火車上，它助長了不平等。在目前的對沖基金產業，你會怎樣獲勝呢？

西蒙斯：我認為，在過去三四年裏，對沖基金沒有表現得特別好。我們做的看似繁榮，但對沖基金產業整體上沒有表現太過如意。眾所周知，證券市場一路順風地向上發展，市價盈利率增長了， 過去五到六年創造了大量財富， 但不是對沖基金創造了極大量財富。人們會問我：“什麼是對沖基金？” 我會説：“一和二十”， 現在是二和二十了， 意思是2%的管理費和20%的收益， 對沖基金有各種各樣的。

安德****森：有傳言説您（公司）比那個收費稍微高一點？

西蒙斯：我們一度是全世界收費最高的，5和44，我們是這麼收的。

安德****森：5和44， 所以抽取了固定5%， 收益部分44%（抽取5％的資產管理費和44％的投資收益分成）， 你仍然讓你的投資者們獲得了可觀的收益。

西蒙斯：我們有很好的回報率。沒錯，人們都要瘋了， “你怎麼能收這麼高呢？” 我説：“好啊，你可以撤資嘛。” 但 “我怎麼賺更多” 是人們所（關注的）。

安德****森：（笑）

西蒙斯：但某種程度上，正如我説過的，我們買下了所有的投資者，因為對於基金，我們有能力。

安德森：但我們應該擔心，對沖基金產業吸引了太多世界上厲害的數學家和其他天才，而對世界上很多其他問題視而不見嗎？

西蒙斯：嗯，不只是數學，我們還僱了天文學家和物理學家之類的。我不覺得我們應該對此太過擔憂， 這仍然是相當小的一個產業。事實上，將科學引進投資世界，改善了投資（理念）。減少了波動性，增加了流動性。因為交易這樣子的東西，傳播很有限，所以我不太擔心愛因斯坦會跑去開始玩對沖基金。

安德森：您現在的人生階段，儘管實際上你在投資另外一個產業鏈， 但實際推動了整個美國的數學。這是您妻子 Marilyn，你們一起致力於慈善事業，和我説説這個吧。

西蒙斯：好，Marilyn， 這就是她，我美麗的老婆， 她在大約20年前創建了一個基金會，我覺得是1993年，但她説是1994年，反正是這兩年當中一個。

安德****森：（笑）

西蒙斯：我們創建這個基金作為更方便做慈善的一個途徑。她管賬，處理相關事務。那時我們沒什麼願景，但漸漸地浮現出一個想法，就是致力於數學和科學，致力於基礎研究， 這就是我們所做的。大概六年前，我離開復興科技公司，開始在基金會做事， 所以這就是我們做的。

安德森：所以美國數學協會（Math for America）主要投資在全國範圍的數學教師， 提供他們額外收入， 給予他們支持和輔導。而且確實努力地變得更有效率，使它成為老師們可以立志追求的渴望。

西蒙斯：是啊，不去管打擊了教育界士氣的那些壞老師，特別是數學和科學方面的。我們致力於贊助好老師，給予他們重要的地位。對了，我們每年提供給他們15000美元的額外資金。如今我們在紐約的公立學校裏有800位數學和科學老師作為核心部分。他們都很有鬥志，堅守於他們的領域。明年將會有1000個，約為10%的紐約公立學校的數學、科學教師。

安德森：（鼓掌）

安德森：Jim， 這是你所做的慈善事業的另外一個項目。我猜是探究生命起源， 我們看到的這是什麼？

西蒙斯：這個我一會兒來講，我會告訴你看到的什麼。生命的起源是一個迷人的問題。我們來自何處？有兩個問題，一個是從地質學到生物學發展路線是什麼？我們是怎樣發展到現在的？另一個問題是，我們是怎麼開始的？什麼物質，如果有的話，是這條線路上必須參與的？這是兩個非常非常有趣的問題。第一個是從地質學發展到RNA，其間曲折的道路或者類似的，那是怎麼發展的？另外一個 是什麼東西是我們必不可少的？超乎我們的想象。那張圖是形成中的一顆恆星，現在，每年，在我們擁有一千億恆星的銀河系中，大約有兩個正在形成的恆星。不要問我怎麼做到的，但它們正在形成中。它們耗去了一百萬年，慢慢沉積，進入穩定狀態。隨時隨刻都有兩百萬的恆星處於生成狀態，那一個是處於穩定狀態的某處，這些宇宙垃圾圍繞着它轉動，灰塵和其他東西， 它可能會形成一個太陽系，或隨便什麼。重點是在圍繞着這個形成恆星的塵埃中，現在被發現存在有着重大意義的有機分子，不只是像甲烷那樣的分子，還有甲醛和氰化物，像是生命結構基礎（building blocks）， 生命的種子的物質。所以那可能很有典型意義，可能宇宙中的行星起源於這些基礎的結構基石，這是否意味着周圍會產生生命體呢？有可能。但問題是，從那些脆弱的開端，那些種子，一路演變為生命的道路 是如何曲折？那些種子大部分會掉落到荒蕪的行星。

安德森：對您個人而言，找到這些問題的答案，我們從哪裏來，又是怎麼發生的， 是您樂於看到的？

西蒙斯：樂於看到，而且想要知道，如果那條道路足夠曲折，難以實現，無論起源是什麼， 我們可能是個特例。另一方面，考慮到所有這些漂浮在周圍的有機灰塵，宇宙中我們可能有很多朋友，很高興知道。

安德森：幾年前，我有機會和伊隆·馬斯克（南非企業家）談話，我問到他成功的秘訣，他説：“秘訣就是嚴肅地對待物理”， 聽了你的言論，我聽到你説的就是嚴肅地對待數學，這個理念貫徹了你整個生命，它使你擁有了可觀的財富，如今又引領你投資美國和其他地方成千上萬孩子們的未來。有沒有可能，科學確實起作用了， 數學確實起作用了呢？

西蒙斯：數學當然起作用了。這很有趣， 和Marilyn在一起工作，施予別人讓我感到非常愉快。

安德森：我剛發現，有個想法讓我醍醐灌頂，就是嚴肅地對待知識，你可以從中得到很多很多。感謝您精彩的人生， 感謝您來到TED。

本文來源：

https://www.ted.com/talks/jim_simons_a_rare_interview_with_the_mathematician_who_cracked_wall_street/transcript?language=zh-cn

《返樸》，致力好科普。國際著名物理學家文小剛與生物學家顏寧聯袂擔任總編，與幾十位學者組成的編委會一起，與你共同求索。關注《返樸》（微信號：fanpu2019）參與更多討論。二次轉載或合作請聯繫[email protected]。

特別提示：「返樸」正在求賢，有意者請戳“求賢”聯繫我們，等你來哦！