2021年2月1日,25歲的天才少年曹原在學術界頂級刊物Nature上發表了一篇論文,引來網友無數讚歎。
要知道,這已經是曹原第五次在Nature上發表論文了。更令人震驚的是,從第一篇論文登上Nature,到如今第五篇頂級論文問世,曹原僅僅用了三年時間,還曾在Nature上一天之內連發兩篇論文。
學術界無數人皓首窮經,一生都難以發表一次論文的Nature,到了曹原手中卻似乎變得分外容易。那麼,曹原究竟有什麼超能力,能夠玩轉學術界公認難度指數爆棚的Nature呢?
01、從混世魔王到天才少年
曹原的超能力,來自於他所受到的“超常教育”。
3歲那年,曹原跟着父母從四川成都來到深圳。在父母眼中,兒時的曹原總是趁着家長不備,將母親的銀首飾融化,只為提取硝酸銀作為自己的實驗材料。
但開明的曹原父母並沒有因此責怪曹原胡鬧,反而提供資金支持,讓曹原盡情按照自己的想法發展。靠着父母的經濟支持,曹原跑去華強北電子市場,買回一大堆電子元器件,自己動手拆卸安裝,探索其中的電路原理與構造。
不僅如此,深知曹原喜愛天文的父母,還花巨資為曹原購買了一台專業級別的天文望遠鏡,以致小小年紀的曹原用這台望遠鏡看到漫天星河時,忍不住頗有哲理地感慨了一句:“在浩渺的宇宙面前,再多的成功與失敗都不過是滄海一粟”。
看星星的時光過得飛快,轉眼間,曹原到了上學的年紀。讓所有人都沒想到的是,生活中好似“破壞王”的曹原,到了學校裏卻成了個十足的學霸,小學六年的所有知識點,曹原學起來跟玩一樣,分分鐘就通關進入耀華中學繼續深造。
此後,曹原在耀華中學繼續發揚學霸本色,他自己動手在家裏搭了個實驗室,買來一堆化學儀器在家做實驗,還在如此簡陋的條件下把實驗做得像模像樣,以致於看到他實驗成果的耀華中學驚呼天才,專門組建了最優秀的教師團隊給曹原開小灶,還免除了曹原的學費。
學校眼中的天才少年,在老師們眼中卻宛如“混世魔王”。據曹原的中學物理老師黃佳堂介紹,曹原在班上頑皮得出奇,教室裏的桌椅、講台、投影儀、黑板,以及各種日常設施,全部都遭過曹原的“毒手”。
説到這裏,黃老師微微一笑,續道:“曹原會把講桌和各種設施全部拆開,就是拆成很碎的那種小零件,只為研究這些教學設施內部是什麼構造,我們都不明白曹原沒有工具,是怎麼把東西拆得這麼碎的”。
頑皮歸頑皮,曹原的學習成績卻是一如既往的好。14歲那年,曹原就因學習能力出眾,以669分的高考成績考上了中國科技大學少年班,這不僅意味着曹原成為了少年班上最小的學生,也代表着曹原讀完初中、高中的全部課程,僅僅花了三年時間。
不過,曹原的年紀雖小,本事可不小。在中科少年班裏,曹原總能輕輕鬆鬆地學會那些艱澀難懂的知識點,就連遠超他年齡階段的新知識,曹原也學得就像上覆習課一樣容易。
一來二去,班上的同學不禁對曹原刮目相看,可曹原自己卻對這種學習狀態有些苦惱。他認為老師教的東西太簡單了,花費掉一整天的時間學習這些實在有點浪費時間。
於是,15歲那年,曹原主動找到中科大的導師曾長淦教授,申請前往曾長淦的實驗室工作學習。曾長淦聽後先是驚訝,但為了不打擊曹原的學術熱情,曾長淦還是同意了曹原的要求。
按曾長淦最初的想法,或許只是想指導下曹原實驗,讓曹原可以多些知識儲備,誰料,曹原到了實驗室的表現,遠遠超乎曾長淦的預料,弄得曾長淦多年後在媒體面前談起曹原時,還忍不住感慨道:“這孩子很聰明,也很厲害。我佈置給他的實驗,他總能在完成的前提下不斷探索新的可能,比如我要求某個實驗做到合格,他就做到良好甚至優秀。“
這樣的感受,帶過曹原的中科大教授丁澤羣也深有同感。由於丁澤羣對實驗的要求很高,學生們戲稱他是“科研殺手”,誰也不願跟着他做實驗。
然而,學生們都怕的丁教授,曹原卻異常喜歡,他時常去向丁教授請教實驗中的難點,而後根據丁教授的建議不斷改進實驗。
這一幕,讓不少中科大的同學都直呼看不懂。大家感到枯燥無聊的實驗,曹原卻做得興致勃勃,甚至有時還能反向給丁教授不少建議,促使丁教授產生更多的實驗靈感。
幾次實驗做下來,曹原和丁教授成了忘年交。待到曹原從中科大畢業後,丁教授依然十分懷念和曹原在一起的時光,幾度在媒體上公開表示:“這(曹原)是個異常聰慧又優秀的孩子”。
02、海嘯級後浪科學家
丁教授的評價,可謂是精準概括了曹原的中科大時光。靠着學術天賦與鑽營精神,曹原進入了中科大“嚴濟慈物理英才班“,還在2014年榮獲中國科大本科生最高榮譽獎。
但外界的榮譽對曹原來説通通都是浮雲,用曾長淦的話來説,就是:“曹原為人比較低調,他總會自動屏蔽掉外界的聲音,一心放在實驗研究上。”
或許是這份對學術的熱愛打動了曾長淦,曾長淦漸漸開始指導曹原進行石墨烯超晶格等離激元的理論研究,就此造就了一段學術界的佳話。
2018年,曹原一天之內,在Nature雜誌連發兩篇發表關於石墨烯超導的論文。這位首次在Nature發表文章的學者,用海量數據和實驗論證了兩層平行石墨烯組成 1.1°的夾角時,就會發生神奇的超導現象。
這一發現剛一公佈,立刻轟動了整個學術界,凝聚態物理從此進入了一個嶄新的領域,人類文明也隨着曹原的發現又向前邁出了一小步。
或許有人會問,曹原發現的石墨烯超導,到底有什麼了不起,為何能掀起一場學術界的風暴呢?
這就要從110年前説起了。第二次工業革命後,“電力能源”走入人類的世界中。一時間,電動機、電燈等等現代化設備層出不窮,徹底改變了人類的生活。
電力設備造福人類的同時,也遭受了能源運輸損耗的苦惱。據統計數據表明,傳統的電能運輸模式下,約有7%的電力在運輸途中損耗,造成了巨大的能源浪費。
為了更好地利用能源,全世界的科學家都在探索更為先進的替代方式。1911年,荷蘭物理學家末林·昂內斯無意間發現了一種特殊材料,能夠將電力運輸中的損耗下降到趨近於零。
末林·昂內斯將這種材料命名為超導體,還在理論上證明了這一設想的可行性。然而,理論上可以實現的超導體運輸,運用到現實中卻困難重重,這是因為超導材料温度等條件要求太高了,想要實現超導無損傳輸,首先要將温度控制到-273度。
近百年來,無數科學家想盡一切辦法,實現無法將末林·昂內斯的理論變成現實,直到曹原的魔角石墨烯橫空出世,末林·昂內斯的理論理論才有了突破性進展。
正因如此,當曹原將自己的發現寫成論文投給Nature雜誌時,興奮的編輯甚至連排版都忘了做,就發佈了曹原的文章。而無數和曹原一樣熱愛的物理的人,也因這一發現的誕生興奮不已。各國科學家按照曹原提供的思路和方式,在實驗室裏不眠不休,試圖複製曹原的實驗成果。其中一位哥倫比亞大學教授,在拜讀完曹原的論文後,忍不住激動地向記者表示:“曹原為我們打開了世界的大門。“
消息傳回國內,無數網友也因曹原的發現興奮不已。據國內學者介紹,曹原的發現一旦落地使用,不但能給新能源產業及電子信息行業帶來更多的紅利,還有望徹底改變全球能源模式,為電力能源行業節約數千億資金。
如此傲人的成就,也惹得許多網友笑稱曹原是“海嘯級後浪”一些網友還引用短視頻《後浪》中的梗,評價曹原説:“人類數千年積攢的財富、文明、智慧和藝術,都是專門為你準備的禮物。”
但最為興奮率先發表曹原論文的Nature雜誌。見識過無數大風大浪的Nature雜誌,在事後接受採訪時,還一個勁兒地念叨着:“曹原是開創了全新研究領域的傑出學者”。
外界好評如潮,可主角曹原卻低調到讓人發現不了他的存在。想要採訪他的媒體們多方打聽下,才得知曹原正利用這段寶貴的時間,繼續在實驗室裏尋求新的突破,成功在魔角石墨烯領域取得了新進展。
2020年,曹原再度攜兩篇論文問鼎Nature,穩穩坐上了Nature中最年輕中國學者的寶座,也讓世界的目光,聚集到中國學者這一羣體之上。
曾幾何時,國際學術界總是將目光放在歐美科學家身上,無數中國學者只能如小透明般存在,想要在Nature上發表論文更是難如登天。
可曹原改變了這一現狀,靠着四篇紮實的Nature論文,曹原帶領着中國學者,在國際學術界發出了自己的聲音,而在當年Nature評選的影響世界的十大年度人物時,曹原也以高分當選名列榜首。
在世人看來,如此成就已堪稱牛人,可曹原總能帶給人們更多的驚喜。2021年2月,曹原再次在石墨烯超導領域有了新發現,並以此在Nature上發表了第五篇論文。
與曹原之前發表的多篇雙層魔角石墨烯的論文相比,這次論文的最大亮點,是三層魔角扭曲石墨烯moiré超導體的發現,並且該體系在電子結構和超導性能等諸多方面,比雙層的石墨烯更優良。
對於普通人而言,曹原的發現亦足以改變人們日常生活。就拿如今人人離不開的手機來説,曹原研究的石墨烯材料若用來製作手機電池,則能夠將手機的充電時間縮短到十多分鐘,待機時間則更為長久。
這一實用的新發現,若是用在學術上,帶來的成果更是不可估量。正因如此,曹原的論文一出,國際學術界再度沸騰。無數媒體蜂擁而至,要求採訪天才少年曹原,但曹原婉拒了媒體的採訪,一頭躲進了他的實驗室裏,繼續尋找人類文明的下一個腳印。
畢竟,對於曹原來説,外界的榮耀與讚美,哪有專心做實驗來得有趣呢。