中国骄傲!天才少年驾驭石墨烯 荣登《自然》2018世界十大科学人物榜首
发布日期:2019/1/22
2019年1月18日,世界顶尖学术期刊英国《自然》杂志发布了“2018年度科学人物”,来自中国的22岁少年曹原位居榜首。他解决了困扰世界107年的难题,成为该杂志创办149年来,获此殊荣年龄最小的杰出科学家。他的科研成果震惊了全世界,将为世界能源行业节省数千亿美元的资金。
1、少年锋芒初显端倪
1996年,曹原出生在成都。从小就表现出异于常人的天赋,11岁时被选拔进入深圳耀华实验小学超常班(能够进入这个班的,全校只有3位学生),由曾在中科大任教超过20年的副校长朱源直接任教。同时配备6位老师,全程照顾曹原三人的学业。在朱源的帮助下,仅仅不到3年的时间,他就完成了小学六年级、初中、高中所有课程学习。
由于年龄限制,曹原被迫等到14岁后参加高考,以669分的优异成绩被中科大少年班录取,中科大少年班创立于1978年,是一种独特的天才培养机制,40年的时间里,少年班总共毕业1070名学生,其中不乏多位享誉世界的科学家。
进入少年班,曹原并没有被周围优异的同学掩盖光芒,他依旧卓尔不群。别人要用一整年完成的科研项目,曹原短短一个寒假就能完成,被评价为“天才中的天才”。曹原的大学老师丁泽军教授,因为要求严格,被称为“丁老怪”,在国内有着令人闻风丧胆的“科研杀手”称号。但在说起自己的学生曹原时,丁教授却一反常态,称他为一个“很聪明的家伙”。
在中科大的四年,培养了曹原出色的科研能力。毕业后,他获得中科大本科生最高荣誉——郭沫若奖学金,前往世界排名前五的麻省理工大学攻读博士学位。
2、攻克难题水到渠成
我们都知道,在电力的传输过程,能源损耗巨大。尽管在1911年荷兰物理学家卡末林•昂内斯发现了一种能够将电子损失降到0的传输材质“超导体”但要想实现此种传输条件,环境必须在冷却至绝对零度,这在现实世界中绝不可能,因此这一科研成果无法付诸实践。
昂内斯
此后的107年,科学界无数科学家前赴后继,一直希望研制出能够在常温条件下实现“超导体”性能的材料,却都以失败告终,直到中国科学家曹原的出现。
曹原发现,当叠在一起的两层石墨烯彼此之间发生轻微偏移的时候,按照他的理论推测,材料会发生剧变,有可能实现超导体性能。
但他的这一推测,却引起了诸多物理学家的质疑,他们认为这不过是一个20岁的小孩,关于世界的美好幻想。真实的试验结果绝不像曹原想象的那样简单。
双层石墨烯
曹原没有被外界质疑的声音击退,相反他仍旧坚信自己的判断。
为此他日夜蹲守在实验室,克服高温、极寒等多种极端困难条件,一次又一次的为捍卫自己的梦想,努力付出。终于,在一次实验中,曹原巧妙的将角度旋转为1.1度时,奇迹发生了,置身特殊电场的两层石墨烯,成为超导体,电子在其间畅行无阻,曹原终于向世界证明了自己!
欣喜若狂的曹原深知,这将是一个改变世界的研究成果。为此他小心谨慎,通过7个月的反复实验,最终在今年3月份,完成了全部实验,打破了世界107年来超导体魔咒!
随后,他将学术论文整理后,投给了《自然》杂志。
《自然》杂志编辑收到论文后,激动的都没来得及排版,就将其中一篇文章提前发到了杂志网站上,随后通过另外一篇文章进行评述。
一经刊登,曹原瞬间震撼了世界!全球科学家都迫切的希望自己能在实验室中,复制曹原创造的奇迹。在曹原发表论文之后,短短9个月,石墨烯的初步商业化应用已经落地。
曹原能够得到今天的成就,离不开自己的天赋,更重要的是,特殊的教育模式。因为很早就展现出天才的气质,他的母校深圳耀华中学为他提供了灵活的教学机制,实现个性化教学,因材施教。
曹原的父母为支持学校对曹原的智力开发方案,在家中专门布置了一个属于曹原的实验室,为曹原提供最好的科研条件。同时,曹原一反书呆子的刻板印象。他兴趣广泛,喜欢捣鼓计算机。年少时就经常跑到深圳电子市场,买来一大堆电子元件拆卸安装,知道研究清楚其中的线路,才肯罢休。
这一点也得到来他在麻省理工学院导师的认可。他说曹原的内心,其实是个修补匠,经常用自制的照相机和望远镜拍摄夜空,相关的零件撒满整间办公室,桌子上满是被拆开的计算机。
不仅智商超高,曹原的情商也异于常人。不只一位老师在评价曹原时说到,他们从未教过像曹原一样高情商的少年。高峰时不迷茫,低谷时不放弃,年仅22岁,曹原就拥有超越常人的冷静心态。在攻读博士期间,他因为与之前感兴趣的项目失之交臂,曹原一度陷入绝望。但很快调整过来之后,继续进入到相关研究领域中。
一次偶然的发现,曹原得到了一项意外的实验结果,曹原激动不已。随后,他花了整整6个月的时间,每天彻夜不休的研究其中的原理,却在最后发现那不过是实验中设置的巧合。
年少的曹原备受打击。但第二天,他就又早早出现在实验室,说自己只能卧薪尝胆,继续努力。最终凭借坚韧的毅力,成功发现常温超导体,一举攻克世界百年难题。
面对如潮水般涌来的鲜花和掌声,曹原没有迷失自己。他说自己喜欢天文,仰望心空时,会安静下来。也正是浩瀚的宇宙,璀璨的星空,让曹原始终保持一种平和的心态。
他时常告诫自己,在广阔的宇宙面前,再多的起伏都不过是沧海一粟。
如今,22岁的曹原不知道自己未来的科研生涯会走向何方,但很明确的两点是:第一,他会继续此前的研究,创造更多的奇迹;第二,他会回到中国。
在每年的《自然》杂志封面中,都会有一期以巨型数字10占据了核心位置,表示共计10位科学家上榜的报道。
今年,图片中数字“10”中的“0”被设计成正六边形,代表了曹原实验中石墨烯的碳环结构,同时数字呈现两层红蓝网格叠加的重影,这正是曹原实验中的“魔法角度”。
尽管目前留学美国,曹原始终记得自己是一个地地道道的中国人。
在荣获大奖之后,他第一时间返回自己的母校中国科技大学,跟自己的导师和同学庆 祝自己的成就。曹原表示希望学成归来后,能够在中国科学技术大学工作。
这正呼应了一句话“少年强则国强”,相信未来日子里中国发展将会越来越好!
来源:百家号