95后“中国天才”震惊全世界:22岁突破世界难题!

95后“中国天才”震惊全世界:22岁突破世界难题!
2019年03月11日 08:23 新浪科技综合

  来源丨德国优才计划(ToGermany)、新华社、光明日报、共青团中央等

  最近,一件改变世界的大事悄然发生,困扰全世界107年的难题被解决了,而解决这一难题的人,是一位来自中国的“天才少年?#20445;?#20182;因此荣登世界顶级科学期刊《自然》,2018年度十大科学家之首!

  世界顶尖学术期刊英国《自然》杂志近期发布了2018年度科学人物,位居榜首的是1996年出生、在美国麻省理工学院攻读博士的中国学生曹原。

  曹原发现了让石墨烯实现超导的方法,这开创了物理学一个全新?#38590;?#31350;领域,有望大大提高能源利用效?#35270;?#20256;输效率,这份杂志将曹原称作是“石墨烯的驾驭者”。

  如今,数百位世界级科学家,正试?#32426;?#23637;他的科研成果。一旦成果落地,将为世界能源行业,节省数千亿美元?#24335;稹?/p>

  这个中国人的科研成果震惊全世界,更震撼的是,他还是登上《Nature》最年轻的中国人!只有23岁!

  他,叫做曹原。

  “天才少年”曹原:13岁?#32454;?#20013;,14岁上大学

  1996年,他出生于四川成都,3岁时一家人迁往深圳,他自幼就十分聪明,?#21015;?#23398;时,往往老师刚说出题目,他就能喊出答?#28014;?#20182;还特别?#19981;?#25443;鼓电子产品,经常跑去深圳的电子市场,然后买上一大堆电子原件回家,拆了装,装了拆的去研究电子线路,他特别热衷的就是科技类课外书,一本《科学探索者》,他就前后后翻了好几遍。

  2007年9月,他顺利考上,以“超常教育”闻名的深圳耀华实验学校。在这里,他更加“放飞自我?#20445;?#35838;桌、椅子、黑板,都没能逃过他的“毒手?#20445;?#29978;至连老师的讲台都给他拆了;而在课堂上经常踊跃发言的他,提出的一些问题,竟然有时?#32654;?#24072;都难以回答;他在学校搞个实验室,还在家里弄个实验室,当时做实验所需的硝酸银很贵,也很难买到,他就买来了硝酸,偷偷把妈妈的银镯子放了进去,人工“合成”了硝酸银。这些事惊动了校长,可校长却连连称赞:这孩子是个好苗子,是个天才!并当即决定送他进少年班,接受“超常教育”。

  而他从此更是一发不可收拾:一个月读完初一,三个月读完初二,不到半年读完初三,2009年9月,才13岁的他就考上了高中!高中学业繁忙,他?#36291;?#40723;捣个不停,放学回家都10点了,他还要再花1个多小时的时间,捣鼓各种化学试剂,这些实验都很折腾人,又有一定的风险,但家人的支持和学校的开明,让他尽情翱翔在科学的天空。别人都是中学三年,高中三年,而他只用了两年时间,就把初中、高中的课?#32423;?#23436;了。

  2010年,14岁的他参加高考,成绩公布,考出了理科669的高分! 中国科学技术大学将他抢到手,并送他进了驰名中外的、培养未来科研领域领军人物的?#25226;?#27982;慈物理英才班?#20445;?#33021;在这个少年班里面的哪个不是天才?都是经过激烈竞争才能夺得一席之位。群雄环绕, 更有一群“可怕”的老师督促着他们,可他,却能“力压群雄,独占鳌头?#20445;?#20182;求知若渴,经常穿梭于各大教授的办公室,一脸认真地去逐一请教,还时时提出一些刁钻古怪的问题,和教授一起去?#25945;幀?/p>

(丁泽军教授)(丁泽军教授)

  物理学院丁泽军教授,因教学严谨苛刻,让许多学生“闻风丧胆?#20445;?#20154;称“丁老怪?#20445;?#32780;偏偏,就他入了“丁老怪”的法眼,一提起他,“丁老怪?#26412;?#36190;赏有加:“很聪明的?#19968;錚?#35745;算机物理课程中相关研究成果的文章,他没花多少时间,也就一个寒假就做完了!”

(曾长淦教授)(曾长淦教授)

  曾长淦教授也自豪地说:“这是在我实验?#19968;?#36807;的娃,他还发了一篇PRB理论文章,当?#26412;?#35273;得这孩子太厉害了。我实验?#39029;?#20102;很多位郭沫若奖,但他在其中还是非常特别。他是如此的令人放?#27169;?#21482;要把题目交给他,他一定能做出来! ”甚至在某些方面,曾院长还说,自己指导不了曹原,“在中国的凝聚态物理学家中,每个人都知?#28010;?#30340;名字。”曾长淦说。

  才气过人者往往恃才傲物,但他却非常低调沉稳,不骄不躁,勤学之余他还?#19981;?#22825;文摄影,他说:?#25226;?#26395;星空总?#24708;?#35753;我安静下来。?#20445;?#36825;话好像霍金也说过,敢情天才都是如出一辙?)。浩瀚宇宙,璀璨星空,让他始终保持一?#21046;?#21644;谨慎的心态。

(曹原摄影作品)(曹原摄影作品)

  少年班那些学霸们谁都不服谁,只有提起他才会表现得十分钦佩:“真的是怪物啊!”“我们都觉得他可能成为下一个庄小威,这一点都不言过其实,因为他实在是太强了,就是传说级的人物。?#20445;?#24196;小威,从中科大少年班毕业后,成为第一位获得“麦克阿瑟天才奖”的华人科学家。)

  而他非但有当下的荣耀,还有更辽阔的远?#20581;?014年,他获得中科大本科生最高荣誉奖:郭沫若奖学金。不久,导师推荐他前往麻省理工学院深造,他随即?#20960;?#32654;国麻省理工,攻读博士学位。

  老师的一句话成了他念念不忘的“梦想?#20445;?#23454;验期间,他总能想起中学时的一件小事,当时物理实验课上,老师黄佳堂告诉他,如果谁能在常温状态下,发现一种超导材料,就可能颠覆世界。年少的他?#28304;顺?#28385;了好奇,继续追问,但老师却不知怎么回答才好,便摸着他的头说:“这?#24708;?#20204;这一代人需要研究的问题,研究出来了,就能改变世界。”

  没想到老师的一句话,成了他念念不忘的“梦想”。读博四年,他一直潜?#38590;?#31350;石墨烯的超导电性,可这项研究,在国际上还没有先例,而他之后?#38590;?#31350;成果,成为了能改变全世界的“神操作?#20445;?/p>

  我们都知道,从发电站?#25509;?#25143;的传送过程中,能量传输是肯定会有损耗的,而且损耗量是非常巨大的。1911年,荷兰物理学家,海克·卡末林·昂内斯发现,当汞被冷却至接近0K(-273℃)时,电子可以通行无“阻?#20445;?#20174;而将能源损耗降到最?#20572;?#36825;个?#20658;?#30005;阻状态”被称为“超导电性?#20445;?#36825;也是人类第一次发现超导体的存在,昂内斯因此获得了?#24403;?#23572;奖。

  但悲剧的是,超导体要在,接近绝对零度(-273℃)的环境下,才能显?#21046;?#36817;乎0损耗输电的能力,而这其中的材料,冷却成本却高得让人绝望!之后,全世界的科学家们,都开始了各种试验,去寻找这种?#26263;统?#26412;超导材料”。1980年时,有人发现了铜氧化物,这种材料达到超导状态的最高温度,约为133K(-140oC),但是铜氧化物结构难以调整,无法实现超导机制,在超导体?#38590;芯可?#36825;只是进步了一小?#20581;?/p>

  ?#24403;?#23572;?#34987;?#24471;者Robert B。 Laughlin说:物理学家们已经在黑暗(超导研究)中,徘徊了30年,试图解开铜氧化物超导的秘密 。。。。。。

  而今天,我们的这位中国天才少年,?#32479;?#20026;了照亮黑暗的那盏明灯!2017年攻读博?#31185;?#38388;,他发现了石墨烯中的非规超导电性,他推测,当叠在一起的两层石墨烯,彼此之间发生轻微偏移的时候,材料会发生剧变,有可能实现超导体?#38405;堋?#21487;当他说出自己的想法时,却遭到诸多物理学家?#23460;桑?#20182;们认为,这不过是一个20岁的中国小孩,关于世界的美?#27809;?#24819;。但曹原,没有被权威?#23460;?#30340;声音击退,他依然坚持自己的判断,?#27425;?#33258;己的梦想!

  为此他日夜待在实验室,克服了样品无法承受高热等,各种极端困难,在经历了一次又一?#38382;?#36133;后,他依?#23578;?#24515;满满的说:“实验失败是?#39029;?#20415;饭,心态平和地?#28304;?#22833;败就没什么压力。”“吃一堑长一智,做的多了,慢慢有经验了,自然就攻克了。”

  皇天不负苦心人,终于在一次实验中,奇迹发生了!当他将两层石墨烯,旋转?#25945;?#23450;的“魔法角度?#20445;?.1°)叠加时,它们可以在零阻力的情况下传导电子,成为超导体!他顿时?#32769;?#33509;狂,他深知,这绝对是一个改变世界?#38590;?#31350;成果。但他仍小心谨慎,又是半年多的的反?#35789;?#39564;后,震惊世界的石墨烯传导试验终于成功了!

  曹原及其团队发现,将两层石墨烯叠加在一起,当转角接近魔角(Magic angle)即1.1°、同时温?#28982;?#22659;达到1.7K(-271℃)时,它们会表现出非常规超导电性,其属性与铜氧化物(其结构往往难以调整)的高温超导性类似。

双层石墨烯系统中旋转的效应双层石墨烯系统中旋转的效应

  2018年3月5日,他将论文整理后,投给了世界顶级科刊《自然》。紧接着,一个重磅消息瞬间引爆全球,让全世界学者?#32426;?#23576;莫及的《Nature》,竟然一天之内连续刊登了两篇,关于石墨烯超导的论文!此?#26412;?#31163;发现超导体,已过去足足107年了,世界终于迎来了这个领域的重大突破!而两篇论文的第一作者,就是曹原!

两篇论文的第一作者均为Yuan Cao(曹原)两篇论文的第一作者均为Yuan Cao(曹原)

  我国?#20658;?#23376;之?#28014;?#28504;建伟院士,第一次在《Nature》上发表论文,是1997年,那时他27岁;我国结构生物学领军人物的施一公,第一次在《Nature》上发表论文,那是在1999年,当时他32岁;而他登上《Nature》才仅仅22岁!还一次性当天就发表了两篇!而刚拿到这篇研究成果的论文时,《Nature》等不及排版,就先行在网站上刊出,并配以第三篇文章做评述,

  有网友评价:《Nature》,应该为能刊发曹原团队的文章,而感到荣幸不已,甚至都已迫不及待了!

  网友刷屏点赞:?#32753;?#30475;别人家的孩子”

  对于曹原登上《自然》年度十大科学人物榜首,网友刷屏点赞。不少96年的同学也表达了淡淡的忧伤:

  还有网友被曹原的优秀激励:

  网友的关注点渐渐转?#39057;?#20102;头发上。。。。。。

  激动地不仅是网友们,一位哥伦比亚大学教授惊呼:“曹原为我们打开了新世界的大门,我?#24708;?#20570;的太多了!”

  就在曹原发表论文之后,短短9个月,石墨烯的初步商业化已经开启。以?#21482;?#20026;例,一旦安装石墨烯电池,?#21482;?#30340;充电时间,将被缩短为16分钟。可以说,他的发现,将带动电子消费品飞速发展,未来在能源行业,能为全球省下数千亿?#24335;穡?/p>

  与此同时,无数大学和科研机构,?#36861;?#21521;他伸出橄榄枝,甚至?#25954;?#32856;请年仅22岁的他为教授。而面对全世界的赞誉和邀请,他只说了一句简单的话:“我是一个中国人,我学成以后要回到中国的。”

  英雄出少年,作为一个中国人,他?#26377;?#20102;华夏英才的优秀。过去几十年间,越来越多的中国科学家涌现出来,向世界证明了中国的科研实力。而曹原,毫无疑问?#24708;?#36731;一代中出色的代表。今天站在世界科技的巅峰的他,并不满足于眼下,他说:“更好的消息还在后面,希望将更多的时间,用来为中国科技创造更多的奇迹。”

  少年强,则中国强,

  中国培养出的这些好少年,

  也预示了中国未来的?#28212;?#20043;路!

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