牛!这名从深圳走出去的“学霸”竟解决了困扰全球百年的难题
今天天气:多云间阴天,午后局部有阵雨;气温19-26℃;东风2-3级;相对湿度60%-95%
《自然》(Nature)杂志在学术界的权威地位,
是毋庸置疑的,
作为世界顶级科学期刊,
能登上这本期刊的学者们,
要么是来自世界顶级实验室,
要么是世界顶级团队,
难度系数极其高。
然而,近期有个中国人
竟然一天两次登上《Nature》,
一次性就占据了两个席位!
全世界为之惊讶!
更震撼的是,
他还是登上《Nature》
最年轻的一位中国人!
而且他是从深圳走出去的青年学子!
他究竟有多年轻,
你可能想都想不到!
他,就是曹原!
年仅22岁
曹原,1996年出生,2010年考入中国科学技术大学少年班,并入选严济慈物理英才班。他在校期间表现优异,2014年获中国科大毕业生最高荣誉郭沫若奖学金,之后赴MIT攻读博士学位。2016年,他在美国物理学会主办的高水平学术期刊PRL(Physical Review Letters)发表文章Superlattice-induced insulating states and valley-protected orbits in twisted bilayer graphene,深获好评。
3月5日,顶级科研刊物《自然》(《Nature》)杂志连刊两文报道了石墨烯超导性的研究新突破,引发学界轰动。而这两篇论文的第一作者均是年仅22岁的麻省理工学院博士生曹原。
这名从深圳走出的青年科学家经历不凡,他曾用两年时间读完初高中六年课程,并考上中科大少年班。有科学家指出,随着他这组重磅论文的发表,这颗冉冉升起的“科学新星”可能正在做出改变人类生活的重大发现。
曹原,1996年出生于四川成都,
3岁时一家人迁往深圳。
他自幼就十分聪明,
小学、中学均就读于深圳耀华实验学校。
据他的中学老师回忆,
他在基础教育阶段
就已经展露出了
非同寻常的科学天赋与才华。
用两年时间读完六年中学课程
在中学时,曹原与学校另外两名“天才少年”王嘉乐、范紫藜组成了一个小小班,他们用两年完成初中、高中课程,比普通学生提前四年参加高考。学校为他们腾出了一件校长办公室,并安排了6位老师,专门为他们授课。
“这样的教学模式我们在之前也没有尝试过,但家长和学生有这样的需求,校长也希望在超常教育上做一些探索。”耀华学校副校长黄莹告诉记者,她当时为曹原他们教生物,对于这些聪明过人的少年,老师上课只提示教材的重点,其他时间由同学们自主讨论、发现,有疑问再进行解答。
期间,这些孩子展现出了强大的主动探究学习的能力,这种能力也让他们在日后的学术生涯中后劲十足。例如曹原后来考入中科大少年班并入选“严济慈物理英才班”,在人才济济的少年班中依旧是“大神级”的人物,获得了2014年中科大本科生最高荣誉奖——郭沫若奖学金。
曾自己在家搭建实验室
曹原的中学物理老师黄佳堂则记得,中学阶段的曹原是个活泼淘气的男孩,喜欢动脑也喜欢动手,“他会把教室的讲台或桌子拆出来,就为了看里面是什么构造,我们都不知道他没有工具是怎么做到的。”出色的动手能力也是科学家的必备素质。中学阶段,曹原还在自己家里搭了一个小实验室,还购置了一批化学、物理的实验仪器,经常自己在家进行实验。
看到大洋彼岸的学生在超导研究中做出成果,黄佳堂难掩激动之情。“我给他讲过,金属的电阻率随温度的降低而减小,当温度降低到很低的时候就没有电阻了,这种状态叫超导状态。但是由于目前的技术要在-160摄氏度才行。这个问题是目前物理界的难题,如果能在常温下发现这种材料,你们将颠覆世界。当时,曹原还和王嘉乐商量以后问我:怎么样才能使常温下的材料电阻为零?改变材料性质的方法行不行?我说,这需要你们这一代人的研究啊,如果你们研究出来,那有很大可能会改变世界!”
黄佳堂告诉记者:“这个问题我对每一届的学生都会提,但没想到曹原真的在这个领域做出了深入的研究,有了现在的成果,太不可思议了,我为他感到骄傲!”
中国科大物理学院教授曾长淦也证实
“这是在我实验室混过的娃”。
曾长淦回忆:“曹原是如此的令人放心:只要把题目交给他就行,他一定能做出来!聪明人很多,曹原却还主动。计算遇到困难,他永远会想尝试其他的软件方法。曹原爱好广泛,也喜欢计算机,什么都能捣腾,朋友圈经常发天文观测的照片。才气过人的天才往往持才傲物,但曹原却非常低调沉稳,情商很高。他在我们实验室时就很受欢迎。去年他曾回科大访问,提到了研究的进展。看到成果发表。我很高兴!”
曹原的天文摄影作品(本人提供)。
为什么石墨烯超导电性研究
会震动学界?
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
Heike Kamerlingh Onnes 发现,
当汞被冷却至接近绝对零度(零下273.15摄氏度)时,
电子可以通行无“阻”。
他将这个“零电阻状态”称为“超导电性”。
他也因此获得了诺贝尔物理学奖。
从那之后,
物理学家就不断地想要找到高温超导材料,
以应用在日常生活之中。
然而,大多数材料只有在接近绝对零度时,
才会转变为超导体。
如果有哪种材料
能够在室温下表现出超导电性,
就可以为能量传输、
医用扫描仪和交通领域
带来革命性的改变。
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,我们这位中国的少年,
就成为了照亮黑暗的那盏明灯!
这一期《自然》杂志的论文指出,当两层石墨烯以一个“魔角”扭曲在一起时,就能在零电阻下导电。尽管该系统仍然需要被冷却至绝对零度以上1.7度,但结果表明了它或许可以像已知的高温超导体那样导电。一旦该结果被确认,此次的发现对于理解高温超导电性至关重要。
这一研究成果发表后,学界非常兴奋。马德里材料科学研究所物理学家 Elena Bascones 认为:“如果这一发现得到证实,可能对理解高温超导十分重要”。斯坦福大学的物理学家、诺贝尔奖获得者 Robert B. Laughlin 表示:“我们可以期待在接下来的几个月里,会有疯狂的实验活动来填补蓝图中缺失的部分”。
两篇论文的第一作者均为Yuan Cao(曹原)
中国网友们都炸锅了!
纷纷为曹原打Call!
英雄出少年,
曹原,好样的!
深晚君特选(戳下方标题)
90后普遍睡不够,深圳的起床得最晚,北京的起得最早......
滴滴共享单车来深圳了!万万没想到,第一天上线就被撤……
来源 | 深圳晚报综合(深圳特区报、新浪微博、德国优才计划、中国科学技术大学)
编辑 | 林冬雯