5月6日,24岁的中国年轻人曹原在《自然》杂志上发表两篇论文,再次成为整个科学界关注的焦点。
为什么说“又”呢?
因为早在2018年,他就在该杂志上发表了第一篇论文,震惊了世界。
当时,22岁的他突破了困扰人类107年的百年难题。
因此,曹原被称为“中国潜在的最年轻的诺贝尔奖获得者”。
俗话说:自古英雄出少年。
回顾曹原的成长经历,你会发现他不仅是一个天才少年,而且还是天才中的天才。
重磅炸弹纸
在 上发表论文有多棒?
首先,我们要了解“自然”的地位。
《自然》()、《科学》()和《细胞》(Cell)并称为“世界三大顶级科学期刊”。
在三大期刊上发表文章是无数科学家的梦想。
其次,要了解“自然”的影响。
在三大期刊上发表文章是评选诺贝尔奖、竞选院士、展示大学和科研机构研究实力的重要依据。
一位医生直言:如果一个学者在《》上发表论文,他就可以在全国任何一所大学找到教职;
如果您发表两篇文章,您将有资格获得“211”或“985”大学的正教授职位。
最后,我们还必须了解《》的发表率。
《自然》的拒绝率高达90%,这意味着接受率只有10%。
然而曹原却连续两次发表两篇文章,堪称“神操作”。
世界问题
曹原的石墨烯纸有多厉害?
这还要从109年前说起。
1911年,荷兰物理学家 发现,当水银冷却到-273°C时,电子传输过程中的功率损耗将降至接近于零。
他将这种“零电阻状态”称为“超导”,并将这种材料命名为“超导体”。
1913年,翁内斯发现锡和铅也具有这种超导性,并因此获得诺贝尔奖。
这是一个极其重要的发现,因为一旦应用到实际生活中,将大大减少能源损失,提高经济效益。
然而,理想很丰满,现实却很骨感。
由于维持低温超导的应用成本太高,因此材料只有能够在室温下实现超导,才具有真正的实用价值。
因此,在过去的109年里,无数的科学家不断地研究过去,但几乎没有什么突破,直到曹原的出现。
2017年8月,曹原和他的团队发现了一种让石墨烯超导的方法:
只要将两层石墨烯旋转到特定的“魔角”(1.1°)并叠加在一起,就能以零电阻传导电子,瞬间展现出超导特性。
2018年,曹原整理论文并提交给《自然》杂志。
编辑收到论文后兴奋不已,立即将文章发布到网站上并附上评论,甚至还没有格式化。
曹原的发现一下子触及了科学界的盲点,“魔角石墨烯”立刻成为众多物理学家的新研究方向。
因为在此之前,物理学家的关注焦点一直集中在:德国物理学家贝尔诺兹和穆勒于1986年发现的氧化铜。
这种材料达到超导状态的最高温度约为-140℃,且其结构难以调节,难以在实际中应用。
2018年12月18日,《自然》杂志发布了2018年度科学人物。 年仅22岁的曹原名列榜首,成为《自然》杂志创刊149周年获此殊荣的最年轻科学家。
此次发表在上的两篇论文是“魔角”的进一步拓展,也具有重要意义:
第一篇文章讲述了通过控制扭转角将“魔角”特性扩展到其他二维研究系统;
第二篇文章介绍了畸变角度分布信息研究的新成果,为相关物理现象的实现和应用提供指导。
天才男孩
22岁就站在世界科技的顶端,确实是一个传奇。
回顾曹原的成长经历,你会发现他的一生一直在欺骗。
曹原1996年出生于成都,3岁时随父母移居深圳。
曹原从小就非常聪明。 老师一问问题,他还没说完就能给出答案,学习成绩一直名列前茅。
他喜欢研究电子产品,经常偷偷溜到深圳华强北,呆上一下午,或者买很多电子元件回家研究电子电路。
他还喜欢鼓捣化学实验,因为实验所需的硝酸银价格昂贵,很难买到,所以他偷偷带着母亲的银首饰到学校实验室溶解,提取硝酸银。
当时,曹原还不到10岁。
父母和学校得知此事后,不仅没有批评他,反而越来越重视他的培养和教育。
为了支持曹原的兴趣,他的父母在家里专门留了一个房间给曹原做实验。
曹原喜欢天文学,所以他的父母花了很多钱给他买了一台天文望远镜,让曹原在很小的时候就能说出这样富有哲理的话:
“在浩瀚的宇宙面前,无论有多少坎坷,都只是沧海一粟。”
由于成绩优异中国物理学家死了,自幼天赋异禀,曹原11岁时就被选入广东省深圳市耀华实验学校就读。
这是一所致力于培养“天才学生”的学校。 学校实行个性化教学,因材施教、因材施教。
例如,学校为曹原和另外三名青少年开设了专门的校长室,命名为“天才班”。
同时安排6名教师轮流授课,采取学生自学为主、教师指导为辅的教学方式。
最终,曹原用一个月的时间读完了初一,三个月的时间读完了初二,不到半年就读完了初三。
而且只用了三年的时间,就完成了小学、初中、高中的全部课程。
别人为高考准备了十年,曹原却只花了三年。
面对如此惊人的举动,他平静地说:“我只是跳过了中学时一些无聊的知识。”
天才中的天才
2010年,14岁的曹原以高考理科成绩669分考入中国科学技术大学少年班,并入选“严济慈物理精英”班级”。
该班由中国科学技术大学和中国科学院物理研究所联合举办,目标是培养未来活跃于物理学及相关研究领域的高层次精英人才。
天才少年班的竞争异常激烈,但曹原却如鱼得水,永远是最优秀的。
他经常去各大教授的办公室请教问题;
为了完成科研任务,他几乎没有周末,没有寒暑假,整天泡在实验室里;
别人需要一年才能完成的科研项目,他只用了两个月的时间就完成了,因此被称为“天才中的天才”。
教官们也特别欣赏曹原。
在中国科学技术大学教授计算物理的丁泽军教授,因其教学严谨,被学生称为“老怪丁”。 他还因其在学术界具有开创性的研究成果而被同行称为“科研杀手”。
就是这样一个“可怕”的导师,说曹原是一个“非常聪明的家伙”。
中国科学技术大学物理学院曾长干教授也对曹原赞不绝口:
”(本科生)还在我们实验室发表了一篇PRB(物理学术期刊)理论文章,当时我就觉得他太牛了,他太让人放心了,只要给他题目,他一定能做得到。出来!”
2012年,曹原被选为第一批交换生赴密歇根大学学习;
2013年受邀前往牛津大学进行为期两个月的科研实践;
2014年,18岁的曹原获得了中国科学技术大学本科生最高荣誉郭沫若奖学金。
与此同时,在导师陈玉林教授的推荐下,曹原前往世界排名前五的大学之一的麻省理工学院攻读博士学位。
目前,曹原就读于该校电气工程与计算机科学系,师从物理学家Pablo——曹原四篇石墨烯论文的通讯共同作者。
年轻的中国
事实上,曹原的石墨烯研究一开始并不乐观,也受到了很多学者的质疑。
但想想也很正常。 毕竟,这是百年来无数物理大师都未能突破的难题。 一个22岁的年轻人真的能超越这些科学先驱吗?
面对质疑,曹原并没有灰心。 他始终牢记着中学物理老师黄家堂的话:
“如果有人能在室温下发现这种材料,它可能会颠覆世界。”
这句话激起了曹原对物理的兴趣,像一颗种子一样在他心里生根发芽。
为了证明研究结论的真实性,他在实验室里没日没夜地做实验。
经过无数次的失败和尝试,半年多后,曹原终于得出了石墨烯的综合理论,并发表了论文。
2018年,科研成果震惊世界,曹原也收到了多国的橄榄枝,不少学校甚至打算授予他“教授职位”。
为了留住他,美国甚至提出了提供绿卡、成为美国公民等条件。
但面对种种诱惑,曹原依然不为所动。 他说:“我是中国人,完成学业后我会回到中国。”
这让人想起钟南山院士和“两弹一星”钱学森。
钟南山院士在接受采访时回忆道:“国家这么困难的时候,国家送我们出国留学,我们从来没想过不回来。”
钱学森说:“我是中国人,我的根在中国。我可以放弃美国的一切,但我不能放弃我的祖国。”
他有钻研精神,有科研实力,有报效祖国的决心。
无论身在何处,这些年轻人始终心系祖国的前途命运,对祖国怀有最真挚的感情。
梁启超先生曾说过:
今天的责任不在于别人,而在于我的年轻人。
少年之智则国智,少年之力则国强。
希望曹原能够早日回到祖国的怀抱,也希望越来越多的优秀人才学成后回国服务国家。
当今中国,虽然山河完好中国物理学家死了,但我们更应该自强不息。
来源和参考文献:
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招聘班《曹原又发2篇文章了!》 天才男孩两年后重蹈覆辙”;
展望智库《曹原是谁?》 ? 》;
东方透视《中国天才曹原:22岁突破百年难题,放弃美国绿卡回国工作,有望成为最年轻的诺贝尔奖获得者》;
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