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此时，两位日本数学家已经提出谷山·志村猜想，将怀尔斯正在研究的椭圆方程与模形式统一在一起。看来也与费马大定理没什么关系。
80年代，几位数学家将17世纪最重要的问题与20世纪最有意义的问题结合在一起，找出了证明费马大定理的钥匙：只要能证明谷山·志村猜想，就自动证明了费马大定理。
曙光在前，但并没有人对黎明的到来抱有信心，谷山·志村猜想已经被研究了30年，都以失败告终，如今与费马大定理联系在一起，更是连最后的希望都没有了，因为，任何可能导致解决费马大定理的事情根据定义是根本不可能实现的——这几乎已成定论。
就连发现钥匙的关键人物肯·里贝特也很悲观，“我没有真的费神去试图证明它，甚至没有想到过要去试一下。”大多数其他数学家，包括安德鲁·怀尔斯的导师约翰·科茨，都相信做这个证明会劳而无功，“我必须承认我认为在我有生之年大概是不可能看到它被证明了。”
几乎所有人都已经放弃，除了安德鲁·怀尔斯。
怀尔斯放弃了所有与证明费马大定理无直接关系的工作，在完全保密的状态下，展开了一个人对这个困扰世间智者三百多年谜团的孤独挑战，妻子是唯一知道他在从事费马问题研究的人。
苦心孤诣的安德鲁·怀尔斯经过七年专心努力，完成了谷山·志村猜想的证明。1993年6月23日，剑桥牛顿研究所，他开始了本世纪最重要的一次数学讲座，每一个对促成费马大定理证明做出过贡献的人实际上都在现场的房间里，两百名数学家被惊呆了，他们看到的是，三百多年来第一次，费马的挑战被征服。
怀尔斯写上费马大定理的结论，然后转向听众，平和地说，“我想我就在这里结束。”会场上爆发出一阵持久的掌声，第二天，数学家第一次占据了报纸的头版头条。《人物》杂志将他与黛安娜王妃、奥普拉一起列为“本年度25位最具魅力者”之一，一家时装公司则请这位温文尔雅的天才为他们的新系列男装做了广告。
但事情并没有在这里结束，接下来的发展依然像惊险小说一样，悬案得破，但案犯并不轻易束手就擒。怀尔斯长达200页的手稿投交到《数学发明》杂志，开始了庞杂的审稿过程。这是一个特大型的论证，由数以百计的数学计算通过数以千计的逻辑链环错综复杂地构造而成。只要有一个计算出差错或一个链环没衔接好，整个证明将可能失去其价值。
