学家学习数论的，不过数学家丁石孙建议他选择代数几何作为方向。他接触过代数几何，觉得不感兴趣，但还是答应了丁石孙。事后他发现这个决定令自己很后悔，他日后研究高级数论问题的能力都要靠自己抽时间自学自练。后来，代数几何学家莫宗坚访问北大，就招了张益唐做自己的博士生。1985年6月21日，张益唐搭乘飞机前往美国。1985年，张益唐入读普渡大学，导师为莫宗坚。张益唐选择在校外与他人一起租房，后来还从合租的香港留学生身上学习厨艺。张益唐习惯独来独往，最爱泡在图书馆和独自散步。张益唐向莫宗坚表示自己要选雅可比猜想作为