中国天才科学家曹原

2020-05-11 16:32:35 来源:

原题:14岁读大学,22岁解世界难题,有望成最年轻诺奖得主,这位中国天才科学家牛




两年读完初高中课程,14岁时以理科总分669分考入“中科大”少年班,18岁到MIT攻读电气工程学博士……曹原永远都是那个“别人家的孩子”!


|作者:二水

|编审:苏睿


比“后浪”更凶猛的“巨浪”来了!


在最新一期发行的《自然》(Nature)杂志中,一位来自中国的少年一次性连发两篇论文,震惊科技界多位大佬,他就是毕业于中国科学技术大学(简称“中科大”)少年班、目前就读于美国麻省理工学院(简称MIT)的“95后”博士生曹原。


早在2018年,曹原以第一作者身份在《自然》发表了两篇石墨烯重磅论文,该杂志当时称他是“石墨烯驾驭者”。


时隔两年之后,曹原再度在《自然》背靠背连发两篇文章,介绍魔角石墨烯研究的新突破。其中一篇,曹原是第一作者兼共同通讯作者;另一篇,曹原为共同第一作者。



· 《自然》杂志官网截图


网友评论:这才是真正的“后浪”!


两年读完初高中课程,14岁时以理科总分669分考入“中科大”少年班,18岁到MIT攻读电气工程学博士……曹原永远都是那个“别人家的孩子”!


“中国潜在的最年轻

诺贝尔奖获得者”


《自然》创刊于1869年,不仅是集世界范围内广泛影响力和高含金量内容于一身的著名学术期刊,更是评选诺贝尔奖、竞选院士、展示大学和科研机构研究实力的重要依据。


同时,该杂志也以令人闻风丧胆的高达90%的毙稿率而闻名,相当于十位科学家一起投稿,仅有一人可能会被选中。能够在《自然》发表论文,可以说是全世界每一个科技工作者的梦想。


因此,当22岁的曹原在《自然》连发两篇论文时,不仅一战成名,其论文成果更被形容为“一举解决了困扰世界107年的难题”。


曹原的发现究竟有多重要,那就要从100多年前说起了。


在正常环境下,电力在传输时,约有7%的能源会在传输过程中损失,造成了极大的能源损耗。1911年,荷兰物理学家昂内斯发现了一种能够将电子能源损失降到0的传输材质,命名为“超导体”。两年后,昂内斯获得诺贝尔物理学奖。



· 昂内斯


但遗憾的是,唯有当周围环境为绝对零度(零下273.15摄氏度)时,才可实现“超导体”传输,而这样的环境在现实世界中是不可能的。为此,无数科学家、能源公司一直在寻找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。


3年前,曹原推测,当叠在一起的两层石墨烯彼此之间发生轻微偏移时,材料会发生剧变,有可能实现“超导体”性能。


但当时,他的推测引起了许多物理学家的质疑。他们认为这不过是一个年轻小孩对世界的美好幻想。


面对前辈们的质疑,曹原没有退缩,坚信自己的判断。为此,他日夜蹲守实验室,反复做实验。


终于,曹原在一次实验中发现,只要将两层石墨烯,旋转到特定的“魔法角度”(夹角为1.1度)叠加时,它们就可以在零阻力的情况下传导电子,变为“超导体”了。



· 曹原的研究成果


这个实验充分证明,曹原之前的想法是可行的。之后,他又用了7个月的时间反复实验,最终在2018年3月完成了全部实验,并将其整理成学术论文投给了《自然》杂志。


《自然》杂志编辑收到论文后,都没来得及排版,直接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。



· 《自然》杂志官网截图


曹原的论文一经刊发,震撼了整个科学界。


全球的科学家都迫切希望自己能在实验室中复制曹原创造的奇迹。一位哥伦比亚大学教授甚至激动地说:“曹原为我们打开了新世界的大门,我们能做的太多了。”


同年,在《自然》发布的“影响世界十大科学人物”中,当时年仅22岁的曹原位列榜首。他还被外媒称为“中国潜在的最年轻诺贝尔奖获得者”。


两年读完初中和高中


曹原能够取得如此高的成就,离不开他的天赋。从小就天资聪颖的他,常常是老师刚说出题目就能回答出答案。


课余时间,他还很喜欢读科技类的课外书,会把每本书翻上好多遍。这也为他日后宽广的知识面打下了很好的基础。


此外,曹原的动手能力也很强,经常研究电子电路和化学实验。


有一次,实验中要用到价格很贵的硝酸银,可曹原没有钱买,就想到了用硝酸和妈妈的银镯子混合在一起,人工“合成”硝酸银。


此事后来被校长知道,连说“这孩子是个好苗子,是个天才”。经校长特批,曹原和另外两名同学组成了一个特殊三人班,由六名老师专门负责课业。


后来,曹原就一路开挂,别人都是初中三年、高中三年,他只用两年时间就完成了初、高中的课程学习。


这事儿在当时引起了不小的轰动,人们对“天才”曹原十分好奇,更对他的学习方法很感兴趣。


实际上,曹原看的教材和考试题目和初三、高三学生是一样的。他自己认为,学习中重要的不是老师,也不是特别的教材与习题,而是自己愿意钻研学习的兴趣。


有一次,物理老师在课堂上说,“要是谁能够在常温状态下,发现一种‘超导体’材料,很有可能颠覆整个世界”。课后,曹原就问老师这是什么材料,老师说自己也不知道,“这就得靠你们这一代人去研究了!”


老师的话给曹原留下了深刻印象,更点燃了这个天才少年的物理梦想,看似平淡无奇的实验竟然还能改变世界?


2010年,14岁的曹原以理科669分的高考总分考入“中科大”少年班学院,并入选严济慈物理英才班。


在学霸云集的“中科大”,少年班的学生们是一群在“学霸”之上的“学神”。


少年班创立于1978年,最早由诺贝尔物理奖获得者李政道提出。在少年班成立的40多年时间里,走出了1000多名毕业生,其中不乏多位享誉世界的科学家以及知名企业家。


作为少年班年龄较小的学生,曹原在“学神”之中如鱼得水。他每天穿梭于各个教授的办公室,向教授们请教问题。


“中科大”物理学院的丁泽军教授,人送外号“丁老怪”。他因教学严谨苛刻著称,是位“让学生闻风丧胆的杀手”。可“丁老怪”唯独对曹原这个小不点赞赏有加,夸他“是个聪明的家伙,只用了一个寒假的时间,就完成一项研究成果”。


另一位物理学院教授曾长淦也对曹原“爱不释手”,“这是在我实验室混过的娃,只要把题目交给他就行,他一定能做出来”。


有时,曹原手上的实验项目让曾教授也感到力不从心,“虽然在实验选题、方向与写作上我可给他指导,但在技术细节上无法手把手教他”。


把教授都给难倒了,这样的学生着实少见……


年少不轻狂


在“中科大”的四年,曹原如一块海绵,汲取着知识。


临毕业前,他获得“中科大”本科生最高荣誉——郭沫若奖学金,也是该奖金的最年轻获得者。之后,18岁的曹原前往世界排名前五的MIT攻读博士学位。




在科研团队中,曹原虽然年龄最小,却有着成熟的一面。


他曾花6个月时间研究一份看起来会有突破性发现的数据,但最终发现,那不过是实验设置中的巧合。得知结果后,他有些沮丧,大家以为他可能会因此消沉好几天。结果,第二天一早,他又准时出现在实验室,投入到新的研究中。


每当被实验搞得身心疲惫时,曹原会通过自制天文望远镜望向浩瀚的宇宙、璀璨的星空,并告诫自己,在广阔的宇宙面前,再多起伏都不过是沧海一粟。



· 曹原拍摄的照片。


曾经,曹原对自己的未来感到迷茫,但现在,他的目标很明确:第一,会继续此前的研究,创造更多的奇迹;第二,未来会回到中国。


他曾在一战成名时说:“更好的消息还在后面,希望将来为中国科技创造更多的奇迹!”


未来还很遥远,曹原的人生道路才刚刚铺展。这位年仅24岁的中国科学家将会为中国、为世界带来更多真正硬核的科技创新,他也将成为新一代的国之脊梁。