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他用数学颠覆华尔街,又将用数据分析推动科学发展
来源:互联网  (转载协议)   发布日期:2017-12-22 15:58   浏览:21625专栏投稿 值班编辑:QQ281688302

12月21日消息,文艺复兴科技公司创始人,华尔街亿万富翁吉姆西蒙斯利用自己掌握的数学知识成为了金融大鳄。史上可能没有哪家对冲基金可以和文艺复兴一样,连年创造稳定的高收益。自1988成立至今的29年时间里,文艺复兴基金依托借量化交易平均收益接近40%,累

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12月21日消息,文艺复兴科技公司创始人,华尔街亿万富翁吉姆·西蒙斯利用自己掌握的数学知识成为了金融大鳄。史上可能没有哪家对冲基金可以和文艺复兴一样,连年创造稳定的高收益。自1988成立至今的29年时间里,文艺复兴基金依托借量化交易平均收益接近40%,累计收益超过550亿美元。文艺复兴创始人西蒙斯被称为传奇投资人,他并非金融或投资出身,而是一个世界级的数学家。数学天赋是令其在华尔街成为量化投资大师的基石。

西蒙斯在23岁拿到数学博士学位,26岁编写代码攻破国家安全局,30岁领导一个大学的数学系,37岁赢得了几何界的最高奖项美国数学协会的Oswald Veblen几何学奖。西蒙斯年近40才“半路出家”,他面对媒体一贯低调,外界对其文艺复兴科技公司知之甚少。其中关于他们最多的猜测是使用了隐马尔可夫模型(HMM),主要依据是他们的主要成员的背景。

据NewYorker网站报道,现在,他又成立了研究机构Flatiron Institute,期望用数据分析和研究中心的巨大算力和精妙算法来复制自己在金融业的成功之道,推动基础科学发展。现将原文编译如下:

就媒体而言,对科研中心的访问往往会会从其中的一个著名实验室开始,这个实验室通常会有一位明星教授,还有十几个合作的博士后。但在9月份当我正式造访位于纽约曼哈顿下城的研究机构Flatiron Institute时,却被首先带到了机房,其间唯一的声音来自空气调节系统。我被一排排从地板到天花板的黑色金属笼包围着,黑色的金属架子里配满了黑色的服务器:每台服务器上都闪烁着灯光,背后是一排排彩色电线。技术人员已经为每根线打上了标签。我意识到自己只是在电影里看到过相关场景。研究所科学计算核心部门主任尼克·卡里罗(Nick Carriero)带我走过整个空间。他指着一个空架子的金属笼说,“我们正在等待量子物理学家的出现。“

Flatiron Institute研究所位于二十一街和第五大道交汇处的一幢十一层楼,专门从事计算机科学的研究,也就是针对科学数据分析开发并应用高速缓存算法。近几十年来,大学的研究人员在收集数据信息方面已经相当熟练:比如来自测序人类基因组的数万亿碱基对以及来自数十亿颗恒星的光数据。但是,由于这些科学家中鲜有专业的编程人员,他们经常让自己培养的研究生编码分析数据。而对于Flatiron Institute而言,其目标是帮助科学界的顶尖研究人员提供定制算法,通过算法分析研究人员甚至可以检测出大数据中那些最微妙的差异性。

今年6月份,我第一次造访了Flatiron Institute。尽管离正式运营还有几个月的时间,但大厅已经完工了。内部装修奢华昂贵,甚至于建筑的每一条划痕都被打磨光滑。在建筑的入口附近挂着一幅英杰华格林(Aviva Green)创作的夏加尔风格画作《创世纪》。而格林的儿子恰好以天体物理学家的身份在研究所呆了一年。研究所创始人吉姆·西蒙斯(Jim Simons)对我说:“他每天走进大厅,都能看到他母亲的画作。”

着名数学家西蒙斯(Simons)也是世界上最大的对冲基金之一——文艺复兴科技公司(Renaissance Technologies)的创始人。西蒙斯于上世纪70年代后期开办了这家公司,而他去年的收入是16亿美元,这堪称对冲基金行业的最高收入。你可能认为他必须每天按时到文艺复兴科技公司上班才能赚到这么多钱,但现年79岁的西蒙斯在8年前就从公司退休了,他现在的收益只是自己的股权分红。他告诉我说,虽然自己和文艺复兴科技公司的日常运营已经没有多大联系,但偶尔也会提出一些想法和建议。他说,“三个月前我给了他们”一个关于简化公司交易算法背后历史数据的建议。除此之外他并没有讨论细节问题——文艺复兴科技公司的分析方法是独有且保密的——但他确实与我分享了自己投资成功的关键:他“从来不会超越模型”。一旦他认为什么应该发生,就会一直坚持下去,直到看到结果。

可以说Flatiron Institute完全复制了西蒙斯在文艺复兴科技公司建立起来的架构,早年西蒙斯雇用研究人员分析关于股票和其他金融工具的大量数据,以便找出个人无法察觉的波动模式。这些发现为西蒙斯带来了决定性的优势。而在Flatiron,一家非营利性组织,其目标是将文艺复兴科技公司的分析策略应用到扩展知识和帮助人类发展的科技项目上。该研究所有三个活跃的部门——计算机生物学,计算及天文学和计算量子物理,目前还在计划增加第四个部门。

西蒙斯的工作地点位于研究所所在的西蒙斯基金会(Simons Foundation)大楼顶层。我们在其办公室里坐下来交谈,面前是一幅关于猞猁杀死一只兔子的油画。我猜这是西蒙斯进入市场的一种隐喻。结果我错了,西蒙斯说他喜欢这幅画,而他的妻子玛丽莲却非常讨厌,所以他不得不把它从长岛东塞特凯特的豪宅中搬到了办公室。 (拥有经济学博士学位的玛丽莲(Marilyn)主管基金会的业务部门,而研究所则占据了建筑的最下面两层)。他喜欢坐在桌子旁边摆弄阿基米德式螺旋抽水机,手边的烟灰缸已经半满。即便在封闭的室内,西蒙斯也不断吸烟。他指出,不管会带来什么结果,他都会为此埋单。

西蒙斯给人一种如沐春风的感觉。他穿着昂贵的cabana服装:精致的棉质衬衫搭配用印度珠带固定的斜纹棉布。西蒙斯在波士顿郊区长大,说话时有着与迈克尔·布隆伯格(Michael Bloomberg)同样淡淡的马萨诸塞州口音,经常会停顿,发音也不甚精确。他有时候用“等等”这个词来代替一个想法的结语,或者是因为他被抽象化了,或者因为他了然自己头脑中复杂的概念对别人来说并没有太多意义,或者当你和西蒙斯一样富有时,人们总是会对你未出口的话有所期待。

西蒙斯在30多岁的时候和著名数学家陈世慎合作创立了Chern-Simons几何定律。这个理论捕捉了三维空间的细微特性,例如,如果你剪出一个复杂的结,就会投射出固定的形状。它成为了弦理论,量子计算和凝聚态物理学的理论基矗他告诉我:“我必须指出,我们从来没有做过类似的应用。他们研究物理学,而我做的是数学,。”

高级数学往往是年轻人的游戏——数学家在40岁之前的研究状态最好,但年至古稀,西蒙斯继续在坚持着数学工作。在西蒙斯60岁的时候,也就是2003年他的儿子尼克在巴厘岛溺水身亡,西蒙斯重新拾起了数学研究。他说:“当你真的在认真思考数学问题的时候,就会完全沉浸在自己的世界里,对于其他事情也是一种缓冲。西蒙斯的另一个儿子保罗于1996年因自行车事故而去世。这些年里,西蒙斯在拓扑学杂志上发表了一篇被广泛引用的论文:《常微分同调方程的公理化特性》。他告诉我他最近在研究的一个项目:“问题在于六维球面是不是复流形?这是一个古老的棘手问题,还没有人知道答案。“玛丽莲悄悄告诉我,当她的丈夫眼睛发亮、反复摩挲下颌时,就是在思考数学问题。

我们的话题转向了Flatiron Institute。西蒙斯认为,文艺复兴科技公司的计算机基础设施是其成功的核心部分。他说,在大学里,编码工作并不稳定,导致质量参差不齐。西蒙斯认为应对这些工作的研究生和博士后,“他们中的一些人是很不错的程序员,但其中一些不太好。而当好的程序员离开后,也没有人去维护代码“。西蒙斯为Flatiron Institute聘请了两位编码界知名大佬:从耶鲁大学退休的Carriero,他曾经为耶鲁开发了生命科学提供高性能计算软件;另一位则是Ian Fisk,曾在日内瓦郊外的粒子物理实验室工作。西蒙斯赋予他们更多权限和薪酬。他说:“他们是最好的程序员。Carriero和Fisk有时会和文艺复兴科技公司的同行探讨技术事宜。

西蒙斯强调的是我们大多数人众所周知的后台功能,这与研究所计算数据的侧重点密切相关相关。Flatiron Institute不进行任何新的实验,其大多数研究人员与大学合作,从各种科技实验室中提取到新的数据,比如那些高压灭菌数据或是基因工程打造的实验小鼠相关数据。该研究所的算法和计算机模型旨在帮助研究人员发现隐藏在数据集中的信息:从扭曲的时空推断出新行星的位置;确定染色体中无功能之间的突变链接。因此,这座研究所看起来更像是办公室而非实验室,:穿着随意的人整天坐在办公桌前,盯着天花板下的各种屏幕。

西蒙斯的研究所拥有与中等规模的研究型大学计算机中心相同的处理能力:相当于同时运行六千台高端笔记本电脑。这种强大的计算能力并不是炫耀。正如Carriero所坦言的那样,研究所的计算能力“不能与亚马逊或谷歌的公司资源相提并论”。但是,由于Flatiron Institute的人员少得多,每个研究人员都可以立即获得巨大的计算能力。Carriero说,通过向科学家提供最先进的“算法指导”和“软件指导”,他可以帮助科学家以激光般的专注力推动科学发展。

西蒙斯也是下了一个大赌注,即基础科学将会以同样的方法让他变得富有。他在过去两年雇了91名研究员,预计一共将雇用二百多名研究人员,这使得Flatiron Institute几乎和新泽西州普林斯顿高等研究院一样大。他并不担心成本问题。他说:“我原本以为每年的开支有7500万美元,但现在我认为可能将达到8000万左右。鉴于《福布斯》估计西蒙斯的净资产为185亿美元,从财政上支持Flatiron Institute对西蒙斯来说是九牛一毛。“文艺复兴科技公司很有趣,”他告诉我,“这也很有趣。”

Flatiron Institute是私人资助科学研究的一个趋势。在美国,传统上基础科学是由大学或政府来资助的,但当世界的财富不断剧增后,私立研究机构对科学的推动往往更快,也更专注。自从九十年代硅谷开始酝酿亿万富翁以来,全国各地的私人研究机构纷纷如雨后春笋涌现出来。1997年,甲骨文联合创始人拉里·埃里森(Larry Ellison)在湾区成立了埃里森医学基金会(Ellison Medical Foundation),专门研究生物学的衰老问题。六年后,微软联合创始人保罗·艾伦(Paul Allen)创立了西雅图艾伦脑科学研究所。2010年,谷歌执行主席埃里克施密特(Eric Schmidt)在帕洛阿尔托创立了施密特海洋研究所。

这些研究机构的工作非常有成效,其中一部分已经打造了固有系统的替代品:艾伦研究所已经通过加快研发自动显微镜等工具的速度来推动神经科学的发展。当然私人基金会也会有责任,很多富人会头脑发热,不加思索地将大把资金投向自己感兴趣的领域。“这些亿万富翁的担心是,他们资助了垃圾学科,纯粹是浪费金钱和时间,”网络杂志《慈善内部》(Inside Philanthropy)的编辑戴维·卡拉汉(David Callahan)如是指出。由于基金会不会被征税,所以支持研究机构的资金大部分也是公司要交给政府的税金。此外科学研究的资助者只需要向自己负责。私人基因会往往还有创始人主导成立的董事会,确保整个机构能够贯彻执行创始人的意愿,甚至于在他们死后相应主旨也不会改变。斯坦福大学政治学教授,慈善事业专家罗布·赖克(Rob Reich)曾告诉我:“私人基金会是一种政府无法限制,不透明的,以资助者为导向的,慷慨的税收补贴。这似乎是社会中非常独特的机构和组织形式来。“

按照《福布斯》的说法,西蒙斯是美国排名第25位的富豪,或是全美最大的私人基础科学投资者。他通过自己所谓的“国内非营利办公室”(domestic nonprofit office)基金会向Flatiron Institute投资,据悉西蒙斯的这家基金会有近三十亿美元的资金。而西蒙斯注册在百慕大的西蒙斯国际基金会(Simons Foundation International)是一个更大的慈善实体。西蒙斯在谈话中向我提到了这个基金会,但其没有网页或公开介绍。国际调查新闻工作者联合会最近获得了有关西蒙斯国际基金会的详情。调查显示,西蒙斯国际基金会估计有80亿美元的资产,却完全不用交税。它也有一个奇特的出处:70年代后期,就在西蒙斯创立文艺复兴科技公司之初,他父母的一位朋友为他投资了十万美元的信托。西蒙斯耸耸肩说:“他只是喜欢我。”

随着时间的推移,西蒙斯打算利用自己在百慕大基金会的财富为慈善项目提供资金。 他表示:“我们每年的开支有四亿五千万美元。西蒙斯国际基金会将逐步接管大部分支出。”

11月的某一天我们再次会面,西蒙斯并不赞同很多媒体暗指他刻意避税的说辞,并向我建议了一个替代的标题:“杰出数学家狂赚数十亿,悉数捐给慈善机构。”(《卫报》将离岸信托形容为“隐藏巨大的财富的理想工具”。)

我问他是否觉得自己的纳税是否算得上公平。他说:“我交了很多税款。我认为这是我应得的份额吗?是的。“他坚持认为自己的西蒙斯国际基金会与任何其他资产无异。他说:“假设你创办了一家公司,你上市了,但从来没有出售这些股票,而这些股票的市值却不断增加。除非出售部分股份,否则你将不会为此缴纳税款。除非我拿到了真金白银的时候,我才从中受益。我认为这是一个完全合理的做法。“但他并未提及西蒙斯国际基金会的资产规模。

我们还谈到最近参议院小组委员会的一项调查:文艺复兴科技公司被指控使用了不道德的交易手段,把资本利得税降低了68亿美元。 (但文艺复兴科技公司一直坚持认为它在法律范围内运作。)西蒙斯当时是该公司的首席执行官,告诉我他并没有刻意避税,只是通过此举试图将基金投资从公司风险中分离出来。他谈到公司的会计策略时说:“这是一种限制亏损的方式,这非常棒,而且给我们带来了很大的杠杆作用。”他补充道,“当我听到这样的说法时,我说:‘好吧,或许是的,但是那并不是我所关心的。’”俄勒冈州财政委员会委员、民主党候选人罗恩·怀登(Ron Wyden)在一封电子邮件中告诉我,“法律在这方面的规定很清楚。文艺复兴科技公司滥用避税手段,并从中赚取了数十亿美元。“

关于文艺复兴科技公司的资本收益问题现在处于仲裁之中,我问西蒙斯的净资产可能会受到多大的影响。 “有一定影响,”他说。很快,他修改了他的回答:“不仅仅是有影响。我的意思是,这肯定会影响到我。“

南加州大学法律教授兼税务政策专家爱德华·麦卡弗里(Edward McCaffery)在一封电子邮件中表示:“像西蒙斯,比尔·盖茨和巴菲特在这些富豪最终可能会把他们的全部或大部分财富捐赠给他们选择的慈善机构,但他们和自己的家庭仍然有很大的的权力,也能够享受到特权生活,而且税收很少。他们的慈善事业反映了他们的价值观,且不一定是帮助普通纳税人。“话说80亿美元的财富税可以资助很多学校。

相比于避税,西蒙斯对自己赚到的钱有更多歉意。他说:“我认为我美国的财富分配现状已经过度扭曲了,我认为如果这种分配机制不那么扭曲,情况会好一些。”然而,这种不公平的现象至少有一个积极的结果。他说:“我是这一切的受益者,但对于慈善事业和科学,我认为这是一件非常好的事情,简单明了。我们可以去做其他人不能做的事情。”他出现了一丝戒备,随后补充道,“从古至今所有的科学都是由慈善事业来支持的。伽利略也有他的赞助人。”

“好吧,还有什么?”西蒙斯温和地问道。

这是7月份,Flatiron Institute的一些科学家正在向西蒙斯提交进度报告。那天轮到的是天体物理学家和生物学家的项目。而量子物理学家很快就参与进来。(他们的团队是全新的,以至于他们的领导还在巴黎)。会议在一个小型的会议室里举行,西蒙斯不断赞美,鼓动,当然还在不停抽烟。三位天文学家详细介绍了他们最近在超新星,引力波和矮星系方面的工作。西蒙斯不断抛出各种问题——“黑洞通常有磁场吗?”他问。(他被告知,围绕黑洞的物质会产生磁常)他惊奇地发现,天文学家实际上并不能确定他们最复杂模型的准确性。解决相同谜团的不同计算机程序通常会得到完全不同的答案。西蒙斯反对道:“如果物理学定律不变,那么代码只是验证物理学定律,而不会因为程序的不同而改变!”西蒙斯虽然不是程序员,但却对编码有着巨大的兴趣。他的理解主要基于白板上的算法。

“理想的情况应该是这样,”其中一位天文学家向他指出,“但实际情况并非如此。”另一位科学家解释道,“底层算法都在简化。我们永远不会解决基本方程——我们总是在无限接近。而不同的近似则是由不同的算法所做出的。”但西蒙斯受到的是理想数学世界教育,显然对这个回答很激动。

天文学家之后是生物学家。俄罗斯出生的遗传学家和计算机科学家,同时也是普林斯顿大学教授的计算机科学家Olga Troyanskaya告诉西蒙斯自己正在开发一种算法,可以基于给定的细胞数据来预测基因突变的作用。她希望该方案最终能够提供针对患者基因进行医学治疗的可能性。Troyanskaya然后以旋风般的速度介绍了其他项目。她计划发掘尼安德特人的DNA数据,预测他们的基因是如何表达的,而她的小组也正在研究一种将自闭症症状与不编码蛋白质的基因组联系起来的算法。

“这就是你所做的一切?”西蒙斯开玩笑说。

接下来的讲话是Dmitri Chklovskii,西蒙斯从Howard Hughes医学研究所挖来的神经科学家,他专门研究大脑脑图或神经元网络。他描绘了一种意大利小型疣虫的神经元网络,这是一种在其他昆虫卵内孵化的寄生虫。对这种简单物种的研究可以帮助揭示人类大脑计算的复杂性。当听到小型疣虫的故事时,西蒙斯兴高采烈。 “他们能活多久?”他问。当Dmitri Chklovskii告诉他只有五天的时间时,他回应道:“但是五个美好的日子。”

应用数学家Alex Barnett讨论了该小组开发用于分析神经元过程的几个程序。最有前途的一个是MountainSort,其通过自动解释数据极大改善了对脑电极记录数据的解析。这个程序可以在老鼠移动之前就告诉你,它是想右转还是左转。程序中使用的算法可以提供大脑如何控制行为的洞察力。该研究所已经为其他实验室免费提供这款软件。当Simons听说MountainSort被重要研究小组采纳时,他笑了。 “这很好,”他说。(得克萨斯大学的神经工程师Chong Xie给我发电子邮件说,MountainSort是“迄今为止我们测试过的最好的脉冲电位分类工具”,数据分析的速度增加了一百倍。)

Flatiron Institute的部分想法是尽快发布诸如MountainSort等编码项目。该研究所的学术研究节奏也非常之快:在短短的几年时间里,Flatiron Institute的研究人员撰写或合作撰写了280多篇科学论文。 “他们是忙碌的男孩们!”西蒙斯用电子邮件写信给我。 (该研究所的91名研究员中,有20位是女性,9位小组领导人中有7位是男性。)

玛丽莲·西蒙斯(Marilyn Simons)告诉我说,她的丈夫是一个“信息处理者”,并补充说:“无论如何,他都会把它嚼碎消化掉。”吉姆·西蒙斯告诉我说,他更喜欢讨论天文学而不是生物学,因为他对天文学理解得更透彻。他似乎很善于在这两个领域进行深入的讨论。很显然,他更喜欢理论上的应用,那些让我感到麻木的细节往往让他兴奋起来。他和天文学家详细地谈了一个问题,那就是如何设计一个可以用最少的代码来绘制十亿颗恒星轨道的软件。而对计算机语言效率的讨论引到了关于夏威夷语言的讨论上来,而夏威夷语言所用的字母要比英文少得多。

根据西蒙斯的说法,他的执政策略是聘用出色的,有能力的人,让他们放手去干。他说:“科学家们不愿被告知必须要做什么。“但是西蒙斯的角色似乎更接近报纸编辑或体育教练的角色,说服、鼓动、有时甚至哄骗自己的团队去完成更好的工作。西蒙斯在整个职业生涯中都在打磨一个特定的算法:如何管理才华横溢的研究人员,让其既感到愉快,又有着充足的创造性。“我喜欢招募,”他告诉我,“我的管理风格一直是找到优秀的人,让他们随心所欲地干。”在文艺复兴科技公司时西蒙斯有时会专注于个别算法,而在Flatiron Institute偶尔也会提出实质性的建议。当Olga Troyanskaya开始研究基因和孤独症症状之间的联系时,Simons对她正在开发的算法提出了调整建议,以帮助它更有效地映射数据信息。 “确实如此,”他告诉我。Troyanskaya提出把他列为论文的作者,但是西蒙斯更喜欢留在聚光灯外,他礼貌地拒绝了。

对于西蒙斯来说,创意和金钱总是交织在一起的。作家理查德·洛里(Richard Lourie)也是西蒙斯的堂兄,告诉我一个关于他们祖父的故事,他经营一家鞋厂:在发薪日,他让两个男孩拿着一堆“有头那么高“的现金。洛里回忆道:“我们都喜欢钱!“但是在其他时候,西蒙斯可能是如此地孤僻以至于洛里担心他会生玻 “他只会说,'我在想,'”洛里如是告诉我。1955年,当西蒙斯十七岁时进入了麻省理工学院并爱上了数学。他23岁时在美国伯克利大学获得博士学位。不久,他进入美国联邦资助的国防分析研究所,在其位于普林斯顿的精英密码学小组工作。西蒙斯说:“我们的工作是打破其他国家的规则并设计我们自己的守则。当我在那里的时候,我很幸运地做了一些非常好的数学项目,我很喜欢提出算法,并在计算机上测试。我不能用编程来拯救我的生命,但是我确实解决了这个领域里长期存在的问题。“(他不能说这个工作是什么,因为其仍然是高度保密的)。在1968年,由于西蒙斯告诉《新闻周刊》的记者说他反对越南战争,因此被解雇了,而且只能单打独斗到社会上闯荡。

离任后,西蒙斯被任命为纽约州立大学石溪分校数学系主任。他担任主席的时候正值纽约雄心勃勃的州长纳尔逊·洛克菲勒(Nelson Rockefeller)当政的时代,该校希望学校成为“东部伯克利”(Berkeley of the East)。在西蒙斯(Simons)的领导下,数学系的名望不断提高。与西蒙斯合作的数学家托尼·菲利普斯(Tony Phillips)回忆说:“他已经是领导者、数学大师以及鼓舞者的结合体。西蒙斯在石溪分校期间,赢得了美国顶尖数学荣誉之一的维布伦奖,以表彰他在微分几何学,多维表面及其形状的研究成果。他还与陈省身合作提出了陈一西蒙斯规范理论(Chern-Simons gauge the-ory)。“是的,我是一个优秀的数学家,”他说,“我并不是世界上最伟大的人,但我自认为还是很棒的。”

一直以来,西蒙斯都在思考如何致富。在伯克利的时候,他买过大豆期货,经常到位于旧金山的交易所去看交易情况。 (“它们涨涨跌跌!”他说。)70年代后期,在获得维布伦奖不久后,西蒙斯在斯托尼布鲁克附近的办公园区成立了一家小型投资公司。当时,他一直被一个涉及单纯形的数学问题所困扰——单纯形是在任何给定维度中具有最少顶点的多边形——他想休息一下缓缓脑子。他尝试过外汇交易,然后是商品交易,但他并不喜欢这种过程。这只是传统实验室工作在投资上的翻版。他说:“这只是基本交易,而不是系统性的,非常痛苦的。”他认为,在市场上应该有一个更具统计性的方式来赚钱。他说:“我查看价格图表并分析数据,对我来说它们看起来并不随机。它们看起来随机,但并不是完全随机。我觉得有些数据有异常,可以被利用。“

他聘请了在国防部共事时的另一位数学家,他们开始开发预测货币价格方向的模型。西蒙斯告诉我说,他开始招募合作者成立“疯狂的对冲基金”,这也是文艺复兴科技公司的前身。西蒙斯的搭档不是金融家,而是物理学家,天文学家和数学家。他还为此投入了大量的电脑设备以及维保人员。他说:“如果你要分析数据,那么它确实必须是纯净的。假设这是一系列的股票价格。31,62,……。等等,股票在一天内不会翻倍,所以数据有错误!有各种方法可以从数据中发现错误,这很重要,因为一个小错就可以把你搞砸。

他鼓励研究人员之间的交流和辩论。他说:“文艺复兴科技公司时期都在于合作,或者是其中的一大部分。这是一个非常开放的氛围。”前同事们同意西蒙斯是一个特殊的领导者。他了解科学家喜欢什么,并经常安排各种古怪的组合练习:文艺复兴科技公司的员工争先恐后看到谁能以最慢的速度在规定路线上骑自行车,而不会摔倒。

文艺复兴科技公司的表现是史无前例的。彭博市场去年在一篇文章中称,该公司的代表性产品大奖章基金Medallion Fund“可能是世界上最大的赚钱机器”。近30年来,它平均每年上涨80%。相比之下,文艺复兴科技公司其他更大规模的基金表现就没有那么好。西蒙斯解释称,这是规模的负面影响:大规模资金不能迅速交易,长期交易使得算法的用处不大。他说:“就像天气一样,距离越近,确定性越高。

西蒙斯早在40多岁就赚了100万美元,到他60岁时已经获得了10亿美元的收益。他说:“赚钱很有趣,”71岁的时候,西蒙斯退休了,把基金的管理权交给了他在1993年挖来的两位语音识别专家彼得·布朗(Peter Brown)和罗伯特·默瑟(Robert Mercer)。西蒙斯告诉我,“语言非常具有预见性,”他坚信布朗和默瑟可以把他们的技能运用到金融市场上。现任文艺复兴科技公司首席执行官的布朗在一封电子邮件中表示:“在其他公司之前,吉姆的天才就已经看到了定量交易的可能性,并成立了一家公司,为杰出的科学家提供资源,环境和产出激励“。布朗还指出:”他的作用更多的是公司的发展方向而不是技术的发展。“

西蒙斯没有预测到的一件事是,默瑟将成为美国政治中最具分裂性的人物之一。在2016年的美国大选中,极右保守派的默瑟花费了2000多万美元,最终把自己的筹码押在了唐纳德·特朗普(Donald Trump)身上。他或许也是特朗普Twitter背后“非主流右派”(alt-right)最大捐助者,也曾向史蒂夫·班农(Steve Bannon)运营的舆论网站Breitbart提供数百万美元的资金。西蒙斯把默瑟的政治行为描述为令他惊讶的转变。西蒙斯说:“我已经跟他谈过几次了,但他和我很不一样,我也不能改变他,”他补充说,“但我喜欢他。”

10月份,文艺复兴科技公司董事会非执行主席西蒙斯(Simons)约谈默瑟辞去公司管理职位。默瑟也这么做了。西蒙斯说,这个决定是实用性的,而不是政治性的。默瑟的行为“对士气不太好”,他解释说,“我们最好的一名员工刚刚说过他要辞职,”他指出,“而另外一名优秀员工似乎濒临崩溃。”西蒙斯最近和公司的成员进行了会面,他相信他得到了他想要的数据:士气有所提高。 “我想我是对的,”他说。

西蒙斯本人在2016年的美国大选中贡献了2600万美元——这是其秉持的自由主义使然。他告诉我,由于对穷人的承诺,他一直是民主党人。他认为,在支持一个希望自己交更多钱的党派同时,尽可能少缴纳税款并不会相互脱节。他说:“我很高兴成为富有人士之一,但我认为政府应尽可能地帮助普通人民过上自己想要的生活。”作为一名优秀数学家,西蒙斯说近几十年来美国富豪积聚财富的多样性使他感到迷惑不解。他说:“我不知道为什么会发生这样的倾斜。我不是经济学家,我也没有研究过这个问题,但是我觉得这种平衡或者失衡是不对的。”经过一番反思之后,他告诉我他会支持一个上调至最高的税收架构。我几乎可以听到他头脑中有关他财产净值的数字在反复计算。他说:“从百分之四十上调到百分之五十不会是一个悲剧。而取决于政府如何花钱。”

虽然西蒙斯似乎决心把他的大部分财富都带走,但他对于自己的奢侈生活并不感到尴尬。他在纽约有一幢4800万美元的公寓,俯瞰着整个中央公园,他拥有一架价值6500万美元的飞机,当他不使用时就租给别人。他还有一艘220英尺的游艇,被命名为阿基米德(Archimedes),他有时用它来把他的老朋友们带到特别的地方。他最近在法属波利尼西亚和两个石溪分校同事杰夫齐格(Jeff Cheeger)和托尼菲利普斯(Tony Phillips)一同旅游。菲利普斯回忆道:“杰夫对于Pontryagin极大值类总有奇怪固执的想法。在旅行中就变得令人讨厌。他一直想谈论这个问题。“西蒙斯告诉我,他自己在游艇旅行过程中做了很多的思考,他说,”我曾经在船上证明过一个很好的定理。

20世纪90年代,吉姆和玛丽莲·西蒙斯成为主要的慈善捐助者。他们资助了石溪分校的数学中心和伯克利的计算机科学中心。这个基金会还为自闭症研究提供了资金,此外还赞助了智利的一个巨型望远镜,后者旨在从宇宙大爆炸中寻找引力波。迄今为止他们的捐助一共价值25亿美元。但是西蒙斯在这些项目中扮演的角色相对有限,退休后他发现自己的大部分时间都花在管理慈善资产和评估申请上来。在此期间,他的亲人感觉到自己并不是那么开心。 “他喜欢工作,”玛丽莲说。他的堂弟卢里告诉我说:“他说他投资很多项目,但没有掌控一个项目。”

西蒙斯回应说他很好,他的确很忙,也没有再去找新的工作。但他确实想提高基金会对科学的影响。?2012年,他和玛丽莲在纽约州北部的巴特米尔克瀑布酒店召开了非正式会议。与会者被要求确定那些目标驱动的纯粹项目,且没有得到其他来源的资助。这是他经常使用的一种技巧:征求消息灵通人士的意见,然后用自己的直觉做出决定。“科学的嗅觉是非常重要的,”西蒙斯告诉我,“为了区分什么是好问题和什么问题,没有人会关心真正的答案——这就是品味。而且我觉得我有很好的品味。“

西蒙斯的知识分子声誉确保他在会议上拥有最高的思维主导权。“他不是那个亿万富翁,他是数学界的传奇人物,”主持会议的是诺贝尔奖得主,加州理工大学前总裁大卫巴尔的摩(David Baltimore)。包括遗传学家埃里克蓝德(Eric Lander)在内的许多物理学家,数学家,生物学家和天文学家都出席了会议。

对于一些参与者来说,这次聚会提供了一个机会,让他们能够把雄心勃勃科学的项目放在潜在的资助者身上,这代表了科学方式的回归。在第二次世界大战前的几年里,像曼哈顿洛克菲勒大学这样的私人机构以及由班贝格的百货公司继承人所资助的高级研究学院已经成熟发展。但到了50年代,为绝大多数科学研究付费的是美国国立卫生研究院,国家科学基金会和其他政府组织。半个世纪以来,政府仍然是主要的资助者。但在早期的联邦资金开始减少后,慈善事业在硅谷的亿万富豪带领下开始重新焕发出力量。2015年,这也是第二次世界大战以来第一次,包括企业捐款在内的私人资金为基础科学研究所提供的资金已经超过了美国政府组织。

国家科学基金会等政府资助机构倾向于为增量研究提供资金。有持续往绩记录的人往往会受到更多青睐;从国立卫生研究院获得投资的科学家平均年龄是43岁,且普遍具有博士学位。而那些投机项目也往往会被政府规避。在西蒙斯所主持的会议上,与会者被鼓励提出很多可能不会立即得到回报的项目。巴尔的摩提出如何探索免疫系统工程;天文学家建议调查暗物质世界,而一位古生代学家提出了一个通过时间映射人类基因组进化的例子。

一位出席的学者,杜克大学数学教授英格丽·多贝西(Ingrid daubechies)特别计算了西蒙斯可能会发现什么类型的项目会有特别的吸引力。她知道西蒙斯是怎么发财的,她也知道科学界的数据量已经爆炸了。多贝西在会议上建议,基金会不应该为新的研究提供资金,而应该为解释现有数据提供更好的机制。一个新的研究中心可能会“寻找提取有趣的数据集,以致于不因为数据太过复杂而没有希望”。

西蒙斯知道,科学家正在被数据淹没。像光遗传学这样的新技术——使用光来激活活体组织中的细胞——已经产生了大量有关人类大脑的信息。红外成像,引力波探测装置和射电望远镜都带来了关于宇宙的恒定数据流。研究人员经常会在一次实验中获得数百TB的数据。虽然收集数据有革命性的发展,多贝西说,完善数据计算方法的努力相对较少。

她的提议引起了西蒙斯的共鸣。他回到纽约市后,一直在思考这个问题。 “我越想越喜欢。”他告诉我,“而玛丽莲也喜欢它。”当西蒙斯选择多贝西的项目时,巴尔的摩并不感到惊讶。他说:“我是一名生命科学家,但是吉姆是一名数学家。 多贝西曾建议将研究中心设在杜克大学,但西蒙斯有一个不同的想法:在曼哈顿基金会附近建立一个中心。他们互相问:“为什么不在基金户内呢?”

西蒙斯希望Flatiron Institute能够拥有贝尔实验室的广阔创意氛围,贝尔实验室是当时电话行业的传奇分支,其鼎盛发展时期从40年代中期一直延续到80年代。贝尔实验室的研究人员被要求继承实验室的激情,结果是八个诺贝尔奖的诞生和晶体管的发明。西蒙斯在防务分析研究所有着同样田园般的经验,在那里他花一半的时间破解代码,另一半则追求自己的数学兴趣。在创立文艺复兴科技公司时,西蒙斯告诉我,他确信自己的公司尽管压力非常大,但是一个愉快和刺激的工作场所,员工经常会参与各种演讲和郊游。文艺复兴科技公司首席执行官彼得·布朗(Peter Brown)回忆说:“为吉姆工作,你感觉你最好努力产出效益,因为他几乎把所有不产出效益的借口都拿走了。

分享是文艺复兴公司文化的重要组成部分。西蒙斯说:“每个人都知道别人在做什么。他们可以说,'试试看!'”他希望信息也能在研究团队的各个团队之间流动,所以走廊里有很多白板,而公共区域——咖啡角,排成一列的坐垫——研究人员 “坐在旁边闲聊”。他观察到,“一种对神经元spike sorting技术很有效的算法——有些版本可能对星级排序有异,而另一个版本却对其他东西有好处。”6月份的一天,我走过研究所的一块白板,上面展示着天文学部门负责人大卫·斯佩尔(David Spergel)写的一个方程式。它表明,超新星爆炸产生星系风的方式也能够捕捉到海洋中波浪运动,并解释道细胞中液体的运动。

今年秋天我再次访问研究院时,在计算机屏幕上看到很多可视化的信息,着重强调了研究人员不同数据集之间的共同点。生物学算法的可视化界面展示了蛋白质的球状氨基酸,而同样的图像可能会出现在天文学家的计算机上:这让我想起了正在诞生的行星。而用于映射基因突变之间联系的优美风车状图案,看起来像是一个经典的轨道行星系统。这种基因数据分析程序能够对输入的基因数据进行分析,然后将与该基因密切相关的疾病进行排序。整个通过机器学习的项目收集了来自患者和实验室培养的一万五千个基因样本,研究人员希望将这个集合扩展到数以百万计的基因样本。

我和一位年轻的天文学家克里斯托弗·海沃德(Christopher Hayward)坐在一起,他来自哈佛,拥有博士学位。他正在对宇宙诞生十亿年后的情形进行模拟,彼时小星系正在汇聚成更大的星系。他向我展示了那个时期的宇宙形象,其中包括天文馆所熟悉的旋转气体球。然后他点击了视觉背后的算法:在Linux代码的简单字体中出现难以理解的数字。海沃德告诉我,这个星系模拟项目在两个月前就开始了,并且还将持续两个月,因为他和其他研究人员试图了解恒星形成与黑洞形成之间的反馈循环。他说:“Flatiron Institute的独特之处在于,我可以随时且立即启动新的模拟。 “即使在哈佛大学,你通常都需要排队等候。”

西蒙斯告诉我,2013年,在伊萨卡黄油牛奶瀑布州立公园会议后不久,他决定组建一个小型“内部团队”来探索“科学数据分析”。他很快找到了一个“非常有资格”的人来领导这个团队:曾在纽约大学数学科学研究所任所长的莱斯利·格林加德(Leslie Greengard)。格林加德还拥有医学学位,他想研究生物学方面的问题。当然,他无法在一个数学研究所完成自己的愿望。西蒙斯给了他一个非常有吸引力的薪酬,格林加德接受了。他很快召集组建了一个小组,其中包括系统生物学家,基因组学家,神经科学家,以及两位编码者——Carriero和Fisk。

该小组开发了一系列软件程序,包括MountainSort(自动输出多电极记录的分析程序)和CaImAn(一种检测神经元中钙元素释放量的机器学习算法)。西蒙斯对这些结果感到非常满意,因此决定继续研究。为了确保能够获得顶尖人才,他给员工提供的加薪,幅度高达50%,并且每周只需工作三天,这将帮助他们保持与自己所在实验室的联系。在普林斯顿任职的天文学家斯佩格尔(Spergel)正在招募组建一个二十人的团队。他这样勾画前景:“你要形成计算天体物理的方向。如果你来这里的话,能够掌控整个天体物理学领域。“他向12为博士后候选人发出的Offer中,有八个接受了。他说:“我们甚至还没有网页!”

在其中一个开放项目中,天文学团体已经使用了高性能的统计分析来挑战现有的宇宙模型。银河系的恒星测绘项目发现了数量惊人的双子星。这一发现表明,与许多天文学家认为的相反,暗物质并非主要由黑洞构成,因为黑洞的引力将迫使许多双星分开。

当西蒙斯需要找到量子物理学领域的领导者时,他采取了类似于电影《十一罗汉》Ocean’s Eleven的方法。他就这个问题举办了一个研讨会,并密切关注与会者。其中一位是几年前遇到的法国物理学家,给西蒙斯留下的印象特别深刻。西蒙斯指出:“当他张嘴说话的时候,每个人都会注意听他说什么,”他说,“我对此印象非常深刻。”这位学者是法兰西学院的安托万·乔治(Antoine Georges)。当得知乔治的一个项目:超导材料的性质研究之后,西蒙斯更为兴奋。科学家早就梦想创造一种在室温下工作的超导体。对于常人来说这可能听起来并不像是一个计算问题,但确实如此。分析材料,特别是合成材料的电子特性,“可能需要非常复杂的算法和大量的计算,”西蒙斯解释说。如果能够实现这一突破,那么许多工程上的限制就会消失:电力可以毫无损失地传播,悬浮列车将变得司空见惯。西蒙斯说:“这将是价值数万亿美元的应用。”

西蒙斯喜欢说,Flatiron Institute是“抛开一切”,但这种说法有时看起来似乎是一时的,就像一个酒鬼推开一杯饮料。“不,我们不是为了钱”,他有一次对我说,“好吧,我们不排斥钱。但是,我们并不是仅仅为了钱。“他承认超导体研究的诱惑。他告诉我:“如果你对材料有足够的了解,就可能解决这个问题,可能为这个基金会赚很多钱。”就乔治而言,他似乎担心西蒙斯过于专注一个极其困难的问题。 “这种常温超导体绝对不是我想要承诺的,”乔治告诉我,他解释称如果他的计算能帮助科学家创造一个更好的磁铁,他会很高兴。在同意移居美国之前,他要求西蒙斯对计算科学作出明确的承诺。西蒙斯公司的董事会通过了一项决议,保证至少在五十年内会为该研究所提供资金。乔治接受了这个提议。

Flatiron Institute研究所的研究人员不必教学,而且他们不需要申请资助,因为这两项工作可能都会消耗大部分学者的时间。在西蒙斯的研究所中,几乎所有的高级雇员都来自附近的大学,这引起了一些社会不满。斯佩格尔说:“人们觉得我们拥有如此多的资源,甚至于认为我们要接管这个世界。”在一封电子邮件中,一个竞争对手向斯佩格尔投诉说Flatiron Institute是“一只1000磅的大猩猩”,并补充说,他最近试图招募的人中,所有人都有“来自你的聘用通知”。另一位研究人员指出,虽然计算科学越来越强大,但从根本上它依然依赖于研究所并不资助的那种实验科学。研究人员在电子邮件中指出:“计算的预测最多只能和实验生成的数据一样好。”

此外,西蒙斯愿意付出的报酬甚至要比最精英的学术机构更多,这也让很多人感到不安。负责运营波士顿学院法学院慈善和公益事业论坛的雷·马多夫(Ray Madoff)指出:“这让很多人怀疑,那就是富人是按照自己的规则行事的。有钱人正在办事,我们只是去看看他们的世界。“就在不久前,私人基金会也只能通过国会审批后才可以创立,部分原因就是因为他们被认为对民主有害。?1913年,国会拒绝了约翰·洛克菲勒设立基金会的请求。他不得不去纽约州立法机关申请特许执照。

伯克利大学天文和物理系负责人乌罗什·塞利亚克(Uros Seljak)警告说,私人基金会可能反复无常。 “是的,当然,他们有很多钱,他们可以投入很多钱,但他们也可以随时把它拿走,用在别的地方。” 领导国家心理健康研究所数十年的汤姆·伊塞尔(Tom Insel)则有不同的担忧。他说:“我担心吉姆·西蒙斯的慷慨将使我们其他人摆脱道德困境。我们是否会认定对科学的投资是一种私人行为,并因此而丧失了我们花纳税人的钱时为科学所做的承诺?我们是否会忘记科学是投资,而不是成本开销?

西蒙斯基金会(Simons Foundation)已经将数亿美元的资金投入自闭症研究,仅今年就花费了7500万美元。这并不是巧合,因为西蒙斯有一位家庭成员就是自闭症。此外,抛却研究的重要性不谈,在另一种综合症投资这么多钱是否一定会见效?对病症研究的选择要么是因为它影响了更多的人,要么是因为它可能更容易解决。但西蒙斯并不这么认为。他相信自己的口味。他说:“我们真的改变了这个领域。”他指出,他所资助的一些工作“已经采用了非常数学的方法来寻找新的基因”。

今年秋天的一个下午,研究所三个部门的负责人和西蒙斯坐在会议桌前。所有的与会者都是带着眼镜的秃头男人,谈话很快,轻轻微笑,并且相互非常了解。你能够感觉到各种活跃思维展现在面前。西蒙斯看起来悠然自得:他可能已经回到了自己在石溪分校或文艺复兴科技公司工作的时期。

这些人聚集在一起,讨论增加第四个部门。西蒙斯征求了副手们的意见。斯佩格尔建议是计算流行病学和公共健康。但格林加德反问道,这个领域真的是“Flatiron Institute准备好的”吗?斯佩格尔反驳说,这是一个“一些聪明人确实可以产生影响”的领域。西蒙斯回应称:如果找不到一个权威人士来“主持”这个领域,他们就应该放弃。

第二个前景是计算神经科学。一位杰出的纽约州立大学研究人员已经定在冬天向研究所推介项目,但西蒙斯对这一领域表示疑惑。他说:“神经科学是一个庞大的学科领域。我不知道我们是否可以在相关问题上有重要的影响。‘大脑如何运作’与‘宇宙如何形成’都是一样的难题。“这也被搁置在了一边。

接下来是地球科学。西蒙斯兴奋起来。他喜欢待解决问题的复杂性。该研究所可以通过研讨会对这个想法进行实地测试,其中包括大气科学和海洋科学,这样就可以与气候变化研究联系起来。他说:“我猜想这个领域已经有研究的空间。”但其他人警告说,目前由数千名研究人员都在研究气候变化问题。西蒙斯反驳道:“好吧,如果你加入一个真正的大气学科通,呃,这不会有什么伤害。”其他人表示赞同。西蒙斯很高兴,如果没有感到惊讶,整个事态已经按照他的方式发展。为了他对地球科学的热忱,西蒙斯投了决定性的投票。

11月3日,加州理工学院的一位生物地球学家约翰·格勒青格(John Grotzinger)和西蒙斯夫妇,两位部门负责人、计算机负责人等进行了会面。他抱怨了整个学术界在建造新望远镜方面的困难。 “这不只是加州理工的困难,”他说。 “这是每个人的困难。”

西蒙斯提到他在智利帮助资助的望远镜将花费约4000万美元。他说:“我们正在阿塔卡马沙漠建造这个大型天文台,它将会非常美丽。我们要研究的是宇宙微波背景辐射。”

“哇,”格罗青格感叹道。

提供建议的格罗青格并不是来找工作,而是通过解决气候模型相关问题来优雅地指导团队。 Flatiron工作人员很熟悉这个问题。格罗青格解释说:“大部分数据实际上被忽略了。”此外还有跨学科合作的问题。他是历史气候变化方面的专家,比如说科学家在研究是什么导致了二叠纪大灭绝,几乎所有物种都死亡。为了正确评估这场灾难,必须要了解岩石记录和海洋的组成,但格罗青格说,“地质学家没有与物理海洋学家交往的历史”。他谈到他最好的合作是和海洋学家一起吃午饭,从侧面表示跨学科之间的合作是多么罕见。他说,气候模型是一个从本质上难以解决的问题,因为学术界存在结构性分歧。格罗青格说:“他们将在未来五十年内摸索出解决方案。但是,如果你把所有东西都放在一起,我想这可能会带来重大的突破。”

西蒙斯和他的团队对此非常感兴趣。似乎Flatiron已经为此准备好了。科学家们问格罗青格需要多少人,以及这样一个团队需要多少计算能力。格罗青格估计,这个部门至少需要五十名研究人员才能起效。

“我会多派一些程序员,”西蒙斯插话道。

会后西蒙斯说,他希望在明年9月份之前在这里建立第四部门。我问他:为什么要在那里停下来?为什么不是八个?为什么不成立西蒙斯大学?毕竟,他有钱。但他坚持认为,如果他既要一流的工作效率,又要良好协作的氛围,他只能应对四个部门。他补充说,他需要用自己轻巧的处理能力管理这一切。

西蒙斯明白,无论他设立什么样的结构,最终都需要在没有他监督的情况下运作良好。基金会已经在研究所的大楼上签了三十五年的租约,可以再续签十五个年。只要税法没有发生巨大的变化,西蒙斯的财富就可以使研究所永久化。但他意识到,人类不是机器。“我希望这能够持续一百年,”他告诉我,“但我已经看不到了。”(晗冰)

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