少年强,则中国强。最近B站视频《后浪》席卷全网,在社会上引发了巨大反响。伦敦时间5月6日,中科大10级少年班校友、美国麻省理工学院“95后”博士生、拥有天才少年之称的曹原,再次乘着巨浪席卷而来。而这一次,他与其博导Pablo Jarillo-Herrero背靠背连发两篇Nature文章,介绍魔角石墨烯研究的新突破。
要知道,Nature杂志是世界上最权威的科学期刊,有着高达 90%的毙稿率,以报道科学世界中的重大发现、重要突破为使命。能够在期刊上发文,是无数科学家孜孜以求的目标。而这,也是许多科学家毕生都无法达到的成就。
然而今年年仅24岁的曹原,已经四登Nature。很多人说,曹原已经是诺贝尔奖的热门候选人。还有人说,凭借4篇Nature论文,中国院士席位早就对他虚位以待。
从曹原小时候起,邻里乡亲们就将他视为“超人”一般的天才。初中一共读了不到一年就参加中考,顺利考上了深圳耀华实验学校。耀华实验学校以“超常教育”闻名,给曹原提供了非常自由的学习环境。
按说曹原身边的同学都是天才,然而曹原在同学心中却是“天才中的天才”。据他的老师回忆,曹原动手能力极强,对物理和化学有着异乎寻常的兴趣。曹原不仅在学校搞了个实验室,还在家里弄个实验室。老师黄莹说:“他喜欢不停地倒腾。”
当时,他想获取一些硝酸银,但是该物质的价格很贵,获取不易。因此他偷偷将妈妈的银镯子放进硝酸中,利用置换反应制出了硝酸银。听说此事后,曹原的妈妈气得要打人。
2010年,14岁的曹原以高考669分的成绩考入中科大少年班,并入选“严济慈物理英才班”。按说,曹原的同班同学均是来自中国各个地方的天才少年,均为才华横溢、谁都不服之人。但是只要提到曹原,他们便会发出由衷的感叹:
曹原在中科大的导师名叫曾长淦,是一名杰出的物理学家,曾在Nature上发表了自己的文章。对自身的弟子,他从来不吝惜溢美之词:
“本科期间,他在我们实验室还发了一篇 PRB的理论文章呢。当时我就觉得他太厉害了。”
不久,他在牛津大学实践时的导师陈宇林教授推荐其前往麻省理工学院深造,攻读博士学位。在麻省理工大学,21岁曹原投入世界性难题——石墨烯导电问题的研究。
自19世纪以来,电力就慢慢的变成了人类最主要的能量传输手段。但在电力从发电站传输到终端用户的过程中,电能会随着运输长度的增加而不断减少,造成大量浪费。为了能够更好的保证减少的损耗不会影响电力的正常使用,发电站只可以通过消耗更多的煤炭、石油等初级能源来处理问题。而这不仅会造成能源的浪费,还会污染环境。
为了解决电力传输过程中的损耗问题,无数应用物理学家付出了巨大心血。1911年,卡莫林发现超导体的存在,使得电力在传导过程中损耗近乎为零。不过,目前绝大多数超导体仅在接近 0K(-273℃ )温度下工作,维持低温使超导体的应用成本明显提升。如果材料能在室温下实现超导,就能避开昂贵的冷却费,彻底改变能量传输、医疗扫描仪和运输等相关领域的现状。
然而在1911年到2018年的107年里,科学家们对于超导体的突破非常有限。特别是1980年以后,超导体的研究完全陷入了停滞。整整30年,超导体研究毫无进展,因此科学家们将最近一段时间称之为“电力物理界的黑暗时代”
但在2017年,年仅21岁的曹原却取得了突破性的进展。2017年8月8日,他的团队理论上发现了:只要将两层石墨烯旋转到特定的“魔法角度”(1.1°)叠加时,它们就可以在零阻力的情况下传导电子,即刻显现超导特性!但线°叠加操作,并非易事。
2018年3月5日,他的一次改变全世界的精准“神操作”!——成功实现了石墨烯的“超导电实验”!破解了困扰全世界物理学界107年的世界难题!
一开始,学界对于曹原的发现仍持怀疑态度:一个21岁的在读博士,凭啥能解决这一个世界性难题。但当曹原的论文寄到Nature编辑部时,办公室里的学者举座皆惊,争相传看他的论文——石墨烯难题,真的解决了。
这个重磅消息瞬间引爆全球,让全世界学者都望尘莫及的《Nature》,竟然一天之内连续刊登了两篇他的关于石墨烯超导的论文。而在排版之前,Nature更是破天荒地在其网站上提前刊出曹原的论文,并配以第三篇文章做评述。可以说,现在已经不是曹原将文章发表在Nature上为荣,而是Nature为刊登曹原的文章为荣。
然而曹原的研究还未就此止步,就在今年5月6日,曹原再次在Nature上连续发表两篇关于石墨烯的论文。少年英杰,真是令人望尘莫及。
曹原的老师曾长淦表示,全球各大高校已经用博士后岗位,甚至是教职岗位来吸引他。但是曹原却表示,自己并不稀罕绿卡,终究是要回国。但是曾长淦却认为,曹原最好还是不要回国,而是应该呆在美国,因为“那里更容易看到星星。”
对于曾长淦教授对曹原的告诫,陶陶实在没办法做出评价。但是我仍希望,中国能创造更优于美国的学术环境,给予优秀人才更好的待遇。也希望曹原这样的科学英才,能早日回归他的故土,报效祖国。