震惊全球! 22岁中国天才或将成最年轻诺贝尔奖得主! 他让未来手机充电只需10秒?!

2019年05月15日 悉尼星尚



“我并不特别。

我只是花了3年时间读完小学,初中,高中12年课程。”

——曹原




在20岁的时候打卡30岁的成就


你22岁的时候在做什么?


或许刚刚大学毕业,陷入迷茫,在职场上摸索;或许还在继续读书,为一份更好的前程而努力;或许很早就已经踏入社会,承担起了家庭的责任。



但你绝对想象不到,当大家还在常规的Timezone里按部就班生活着的时候,有人在20岁的就已经打卡了30岁的成就,开始迈向了人生中,下一个成功的十年...


有一位22岁的男孩,世界顶级学术期刊《Nature/自然》介绍他为:开创了一个全新研究领域的杰出科学家。



他的科研成果震惊了全球,一举解决了困扰世界107年的难题。他发现:当两层平行石墨烯堆成约1.1°的微妙角度,就会产生神奇的超导效应。这个结论轰动了全球学术界,直接开辟了凝聚态物理的一块新领域

《自然》连刊两文报道他的重大发现石墨烯超导,而他也被评选为2018年度十大科学家,位列榜首。如今,正有无数学者试图重复、拓展他的研究。


值得关注的是,这两篇Nature论文的第一作者,用科研成果震惊全球的少年,曹原,来自中国。 


他是中科大少年班的优秀毕业生、美国麻省理工学院的博士生,而他也是该杂志创办149年来,获此殊荣年龄最小的科学家,是中国年纪最小,在该杂志以第一作者刊登学术论文的科研工作者。



假设人类所有的知识,就是一个圆。圆的内部代表已知,圆的外部代表未知。曹原,这个年仅22岁的男孩,扩展了这个有限的圆,把人类的知识向前推进了一步,开创了一个全新的领域







超导体的新突破:让十秒手机充满电成为可能


在世界能源史上,电力的传输过程,能源损耗巨大。目前使用的传输材质中,大约7%的能源热是在传输过程中损失掉的。这是世界上所有能源公司一直头疼的问题。

1911年,荷兰物理学家昂内斯
(Heike Kammerlingh Onnes) 发现了一种能够将电子损失降到0的传输材质,命名为“超导体”。1913年,昂内斯也因“超导现象”的发现,获得了当年的诺贝尔物理学奖



但令人遗憾的是,这个传输条件,只有在绝对零度(约为零下273摄氏度)环境下才能实现。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,能源公司依旧承担着巨额损失。


如今距离发现超导现象已经过去了107 年,人们仍在探索低压、高温下实现材料超导性的方法,这个目标也是应用物理界的最重大的使命之一。


学术界无数科学家前赴后继,希望研制出能够在常温条件下实现“超导体”性能的材料,并将其用于生活中,却都以失败告终,直到中国科学家曹原找到了突破口。

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。以手机为例,一旦安装石墨烯电池,手机的充电时间将缩短至10分钟

以此为基础,曹原的发现极大的促进了电子消费品工业的发展,在能源传输方面,将为全球能源行业省下
数千亿的资金


“我并不特别。”


据曹原的同学介绍,他从小就是个天才

1996年,曹原出生在成都。11岁时,因为异于常人的天赋,他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,全程跟进3位学生的学业。


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。然而曹原在这个高手云集的环境里,并没有泯然众人矣。他依然是佼佼者中的佼佼者。


被中国科大少年班预录取的学生曹原(左)王翔宇(右)


别人要用一年才能完成的科研项目,曹原短短一个寒假就能完成,中科大物理学院院长曾长淦更是表示,自己指导不了曹原,被评价为“天才中的天才”。



在老师的帮助下,不到3年的时间,曹原就完成了小学六年级、初中、高中所有课程学习。


面对外界惊讶的目光,曹原却淡定坦然回答:“我并不特别。我只是花了3年时间读完了12年课程,跳过了中学里一些无聊的东西



如果不是年龄限制,曹原相信自己会更早参加高考。被迫等到14岁后,他以高考669分的优异成绩被中科大少年班录取。



面对如此光鲜的履历,曹原却并非像常人一样满意,彼时年仅18岁的他略带失望地说:“我没什么特别的,毕竟花了4年才本科毕业。”

与如此低调的曹原不同,同学们一直对他顶礼膜拜,甚至毫不吝啬地称赞他说:“
实在太强了,在中科大,完全就是传说级的人物。”



曹原在中科大的四年,培养出来出色的科研能力。毕业后,他获得中科大本科生最高荣誉—郭沫若奖学金,直接前往世界排名前五麻省理工大学攻读博士学位




用科研打开新世界


2014年,当曹原加入麻省理工学院的的时候,美国麻省理工学院的Pablo Jarillo-Herrero课题组就已经在用不同的角度堆叠、旋转碳原子层了。


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,材料会发生剧变,有可能实现超导体性能



许多物理学家对此心存怀疑,他们认为,这只是一个20岁的小孩,对科学的简单幻想,试验结果并不会这么简单


但曹原没有因为权威的质疑而退缩,终于,在一次实验中,曹原将角度旋转为1.1度时,奇迹真的发生了:在特殊电场的两层石墨烯,成了“超导体”,电流可无阻流动


曹原更加坚信自己的判断,在第二个样本中观察到同样的现象后,学院实验组也相信了这是真的。他们意识到,这会是一个改变世界的研究成果


通过7个月的反复试验,最终在2018年3月份,曹原证实了他的想法💡。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补充评述。

一经发表,曹原震撼了世界!全球科学家都迫切的希望自己能在实验室中,重现曹原创造的奇迹。


哥伦比亚大学教直言:“他为我们打开了新世界的大门,我们现在能做的太多了。



 天才来自日积月累的沉淀


曹原能够得到今天的成就,离不开自己的天赋,同样离不开的,是他在特殊的教育环境下,日积月累的沉淀

因为很早就展现出天才的潜质,早在深圳耀华中学时,学校就为他提供了灵活的教学机制,
实现个性化教学,因材施教

曹原的父母也完全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学习条件


母校中国科大也持续为他提供学习资源2012年,他作为首批交流生,被中科大派去美国密歇根大学。2013年6月,他获得中科大“顶尖海外交流奖学金”,同时被牛津大学选中,受邀做两个月的科研实践



如科学家爱迪生所说,天才那就是1%的灵感加上99%的汗水”。


当然,这句话本身并没错,但教材偏偏每次都漏掉后面那关键的一句话:“但那1%的灵感是 最重要的,甚至比那99%的汗水都要重要”。


而曹原,不仅仅是幸运的拥有了那1%的灵感,同时付出了99%,甚至更多的努力。





曹原摄影作品


并没有因为专注于科研,而忽视控制情绪的能力。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,说自己只能重新出发,继续探索。


最终凭借坚韧的毅力,成功发现常温超导体,一举攻克了世界百年难题。


少年强则国强


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《自然》杂志封面中,图片中代表10位科学家的数字“10”中的“0”,被设计成正六边形。同时数字呈现两层红蓝网格叠加的重影,这正是曹原实验中偏移的“魔法角度”,代表了曹原实验中石墨烯的碳环结构。


面对如此荣耀,曹原说自己更多想起的是中学课堂上的一次实验:

曹原的物理老师黄佳堂告诉他,金属的电阻率会随温度的降低而降低,当温度趋于绝对零度,就会呈现一种超导状态。


“如果谁能够在常温下发现这种材料,就可能颠覆世界。”

少年的曹原的对此充满了好奇,他课后请教老师。但老师并不知道答案,只能遗憾的告诉他:“
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。

至此,曹原的心里萌生了一颗
求知探索的种子。往届学生中,大家都问过同样都问题。而只有曹原凭借当时强烈的好奇心和持之以恒的毅力,在多年之后,真正的做到了



如今,22岁的曹原,尚不知道自己的科研生涯会走向何方。然而,据曹原在中科大的研究生导师、物理学家曾长淦所言:“世界范围的大学已经对他青眼有加,不仅抛来博士后工作,还有教职”


“在中国的凝聚态物理学界,人人都知道曹原的名字,”老师说道,“中科大乐于见到他回来”。不过,曾长淦预期曹原目前还是会留在美国。“那里,更容易看到群星璀璨。”



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。”


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。


曾经很多人说中国没有核心技术,没有科研实力。但现在,越来越多的中国科学家出现在世界舞台上,越来越多的中国核心技术正在影响世界。




航天技术、高铁技术、港珠澳大桥... 一个又一个世界奇迹在中国上演。中国制造,正在改变世界。在互联网领域,中国创业者从此前搬运硅谷模式,到如今无数硅谷精英来中国学习。他们缔造了一个又一个移动互联网商业神话。


正是这样一大批科研人前赴后继的努力,造就了如今强大的中国。而
曹原无疑是其中最为出色的代表之一同时,因为曹原的出现,也向世界证明了,中国科研事业的实力,此后必将会有越来越多的“曹原”出现。




站在世界科技的巅峰,曹原略带羞涩地说:“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。”


关于上文中提到phd探索示意图,其实还有最后一张:



显然,曹原早已意识到了这一点,他坦言“我们需要做的事情还有很多”。

学无止境,但我们有理由相信,这位年仅22岁的中国科学家,将会为我们带来更多真正硬核的科技创造,成为真正的国之脊梁!


中国,也必将成为真正的世界科技强国!


End.


编辑:Jessi、ET

编导:澳骄哥

来源:中新网,澎湃,最人物,精英说




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