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中国天才少年破解百年难题 荣登全球10大科学家榜首!

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发表于 7 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式
金梧桐投资

导读:今天,我们来讲一位中国的“天才少年”。
22岁的曹原发现了让石墨烯实现超导的方法,解决了困扰了全世界107年的难题,因此荣登世界顶级科学期刊《自然》2018年度十大科学家之首!
石墨烯实现超导意味着什么?曹原究竟是一位怎样的学霸?
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”,
他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的研究领域,有望大大提高能源利用效率与传输效率,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,
正试图拓展他的科研成果。
一旦成果落地,
将为世界能源行业,
节省数千亿美元资金。
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岁上高中,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,
读小学时,往往老师刚说出题目,
他就能喊出答案。
他还特别喜欢捣鼓电子产品,
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”:
课桌、椅子、黑板,
都没能逃过他的“毒手”,
甚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,
竟然有时让老师都难以回答;
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,他仍旧鼓捣个不停,
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、高中的课都读完了。
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
“严济慈物理英才班”


能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”!
他求知若渴,
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,
和教授一起去探讨。
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”,人称“丁老怪”,
而偏偏,就他入了“丁老怪”的法眼,
一提起他,“丁老怪”就赞赏有加:
“很聪明的家伙!计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!”


(丁泽军教授)

曾长淦教授也自豪地说:
“这是在我实验室混过的娃,他还发了一篇PRB理论文章,当时就觉得这孩子太厉害了。我实验室出了很多位郭沫若奖,但他在其中还是非常特别。”
“他是如此的令人放心,只要把题目交给他,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。


(曾长淦教授)

“在中国的凝聚态物理学家中,每个人都知道他的名字。”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,
勤学之余他还喜欢天文摄影,
他说:
“仰望星空总是能让我安静下来。”
(这话好像霍金也说过,
敢情天才都是如出一辙?)
浩瀚宇宙,璀璨星空,
让他始终保持一种平和谨慎的心态。


(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。”
(庄小威,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,
还有更辽阔的远方。
2014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,
他随即奔赴美国麻省理工,
攻读博士学位。
老师的一句话
成了他念念不忘的“梦想”
实验期间,
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。
年少的他对此充满了好奇,
继续追问,
但老师却不知怎么回答才好,
便摸着他的头说:
“这是你们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,
他一直潜心研究石墨烯的超导电性,
可这项研究,在国际上还没有先例,
而他之后的研究成果,
成为了能改变全世界的“神操作”!
我们都知道,
从发电站到用户的传送过程中,
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”,
从而将能源损耗降到最低,
这个“零电阻状态”被称为“超导电性”,
这也是人类第一次发现超导体的存在,
昂内斯因此获得了诺贝尔奖。


但悲剧的是,超导体要在,
接近绝对零度(-273℃)的环境下,
才能显现其近乎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“低成本超导材料”。
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,
在超导体的研究上这只是进步了一小步。
诺贝尔奖获得者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,
就成为了照亮黑暗的那盏明灯!
2017年攻读博士期间,
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,
有可能实现超导体性能。
可当他说出自己的想法时,
却遭到诸多物理学家质疑,
他们认为,
这不过是一个20岁的中国小孩,
关于世界的美好幻想。
但曹原,
没有被权威质疑的声音击退,
他依然坚持自己的判断,
捍卫自己的梦想!
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,
在经历了一次又一次失败后,
他依旧信心满满的说:
“实验失败是家常便饭,心态平和地对待失败就没什么压力。”
“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,
旋转到特定的“魔法角度”(1.1°)叠加时,
它们可以在零阻力的情况下传导电子,
成为超导体!
他顿时欣喜若狂,他深知,
这绝对是一个改变世界的研究成果。
但他仍小心谨慎,
又是半年多的的反复实验后,
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°、同时温度环境达到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


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,
让全世界学者都望尘莫及的《Nature》,
竟然一天之内连续刊登了两篇,
关于石墨烯超导的论文!
此时距离发现超导体,
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)
我国“量子之父”潘建伟院士,
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:
“看看别人家的孩子”
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移到了头发上......

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,
我们能做的太多了!”
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。
以手机为例,一旦安装石墨烯电池,
手机的充电时间,
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资金!
与此同时,无数大学和科研机构,
纷纷向他伸出橄榄枝,
甚至愿意聘请年仅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,
他延续了华夏英才的优秀。


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,
毫无疑问是年轻一代中出色的代表。
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强盛之路!
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发表于 7 天前 | 显示全部楼层
少年强则国家强。
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发表于 7 天前 | 显示全部楼层
好好保护他吧 。。。
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发表于 7 天前 来自手机 | 显示全部楼层
编的不咋地,退回去重新编
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