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登上《自然》年度人物,破解物理界百年难题,他是年仅22岁的MIT中国博士

登上《自然》年度人物,破解物理界百年难题,他是年仅22岁的MIT中国博士


授权转载自INSIGHT视界 

 id:weinsight 

原作者:春生 



二十二岁的年纪

有人已经在科研界声名鹊起

被行业内称之为天才般的存在

他就是今天故事的主角

——22岁的曹原


登上《自然》年度人物,破解物理界百年难题,他是年仅22岁的MIT中国博士


12月18日,《自然》杂志评选出

2018年最具影响力的十位科学家

曹原赫然位列榜首

不得不说这是一个

值得所有国人骄傲的喜讯


不过值得一提的是

此次入选的竟然还有

“基因编辑婴儿”事件的主角

南科大副教授贺建奎


这是因为《自然》年度十大人物

只是选取当年对科学界产生

最大影响力的人

并不一定都是正面形象

所以贺建奎就是今年的反面例子


登上《自然》年度人物,破解物理界百年难题,他是年仅22岁的MIT中国博士


而正面楷模当然就是

少年英才——曹原

据悉,他目前在麻省理工学院

Jarillo-Herrero实验室攻读PhD

研究方向主要是二维材料的输运性质


而此次《自然》杂志的封面

也是有意向的指向曹原的成果

数字”10″中的”0″被处理成一个正六边形

宛如构成石墨烯的碳环结构


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《自然》杂志

与《科学》(Science)、《细胞》(Cell)

并称世界三大顶级科学期刊

能够在三大期刊上发表论文

是无数科学家奋斗一生的目标

更别说当选为年度影响人物

足以证明曹原的学术造诣有多高


登上《自然》年度人物,破解物理界百年难题,他是年仅22岁的MIT中国博士

破解困扰物理学界107年的世界难题


而曹原之所以能被入选其中

源于他的研究发现


2018年3月6日

《自然》连刊两文报道石墨烯超导重大发现

第一作者均为中国科大10级少年班校友曹原


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曹原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

这一发现轰动国际学界

直接开辟了凝聚态物理的一块新领域

如今,正有无数学者试图

重复、拓展他的研究


很多人看到这里会一脸问号

表示不知道主页君在讲什么

要想了解这个超导效应

咱们先了解一下基本知识

在某一温度下电阻为零的导体

称之为超导体


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我们知道一般材料在导电过程中

会消耗大量能量

而超导体在传输过程中

几乎没有能量耗损


而超导效应则指

金属和其他合金在低温下

失去电阻的特性

这个概念是由1911年

荷兰莱顿大学的卡茂林·昂尼斯提出的

当时他发现将汞冷却到-268.98°C时

汞的电阻突然消失


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超导效应的发现

可以用于信息通信、强稳恒磁场

工业加工、生物医学

磁悬浮运输和航空航天等领域。

大大推动了技术的进步


因为超导效应必须依赖

低温环境才可发生反应

但低温环境则必须要靠

昂贵的液体(液氮)来维持

这就导致产生超导效应的成本急剧增加


所以长期以来

科学界都在努力探索如何在

低压、高温下实现材料超导性的方法


而此时曹原的发现

解决了这一百来年的物理难题

曹原在叠加并使其碳原子图案偏移 1.1°的角度

它们就可以在零阻力的情况下传导电子

最后得到的材料就能具有超导特性


虽然该系统仍需要冷却

到绝对零度以上1.7度

但结果表明它可能像

已知的高温超导体一样导电

这已经引起了世界范围内的震动


当时不少物理学家对于曹原提出的

轻微的偏转就会让材料行为

产生剧变心存怀疑

但等到实验结果出来后

所有人都为这一伟大发现感到震撼


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。”


如今物理学家们都争着

要在其他扭转的二维材料上

创造出激动人心的行为

一些人甚至希望石墨烯

可以揭开复杂材料高温超导的奥秘


“我们能做的事情太多了。”

哥伦比亚大学物理学家Cory Dean说道

“我眼下都要被机会淹没了。”


之所以有如此伟大的发现

这与曹原的天赋和努力分不开


登上《自然》年度人物,破解物理界百年难题,他是年仅22岁的MIT中国博士

三年时间读完小学六年级

初高中课程

毕业于中科大少年班


1996年出生的曹原

从小就表露出天才的一面

据当时的媒体报道

2007年在深圳耀华实验学校读书时

曹原用了三年的时间

读完小学六年级

以及初中和高中的课程

高考总分为理科669分


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少时曹原


2010年,14岁的曹原从深圳耀华实验学校

考入中国科学技术大学少年班

并入选“严济慈物理英才班”

少年班的创建设想最早由

著名物理学家李政道于1974年提出

至2018年,少年班共招收31期学生

总计1620人


据不完全统计

有超过70%的少年班毕业生活跃

在海内外经济、IT、金融、制造等领域

其中在世界500强企业任职的约35%


当时校园有位江湖人称

“丁老怪”的丁泽军教授

曾在回忆起曹原时

称他为“很聪明的家伙!”

还夸他利用一个寒假就完成了

一篇计算物理课程中的课题研究成果


从“丁老怪”的招生信息可以看出

本人对学生的要求

的确是又严格又惜才了

能得到他的称赞的确是不易


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就连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(本科)在我们实验室

还发了一篇PRB理论文章呢

当时就觉得他太厉害了。”

只要把题目交给他就行

他一定能做出来!


2012年,曹原被中国科大

作为密歇根大学首批交流生派出

2013年,中国科大教务处与新创基金会

联合发起“顶尖海外交流奖学金”

曹原又被作为首批学生派出


并获得2014年中科大本科生最高荣誉奖

郭沫若奖学金


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第33届郭沫若奖得主与时任校长侯建国院士合影


而大家熟悉的哈佛大学首位中国演讲者何江

也曾是这一奖学金的获得者


不仅脑袋灵活

曹原的主观能动性很强

计算遇到困难

他永远会想尝试其他的解决方法


导师也称赞曹原是个“动手达人”

高中时,就尝试做过炸药、

高压电有关的小实验

也曾在深圳华强北

花了整个下午逛电子市场

买了一堆电子原件回家组装电路

在工作之余

更是会自制相机和望远镜拍摄夜空


登上《自然》年度人物,破解物理界百年难题,他是年仅22岁的MIT中国博士


都说有才气的人往往自带傲气

但是曹原却非常低调沉稳


他承认自己的情况有别于常人

但自己本人并不特殊

“毕竟我也是用四年时间读完大学本科

只是曾经跳过了中学里一些无趣的部分。”


曾有曹原熟悉的少年班毕业生说

他实在是太强了

以前在科大就是传说级的人物

我们都觉得他可能成为下一个庄小威

(美籍华人物理学家、在哈佛大学创办有庄小威实验室)

虽然曹原很年轻、略带羞涩

但在他的同事眼中

曹原的坚持不懈体现了他的成熟


曹原也曾回忆过自己在美国的交流学习生活

“如果有志向做实验方向

我建议在本科期间提高自己的动手能力

物理直觉很重要

模电数电和程序设计如果能学好的话

对将来的实验会有很大帮助

希望师弟师妹们都能到

自己的梦校从事理想的研究!”


如今曹原谈起自己的未来

表示自己在石墨烯上

还有很多事情要做

22岁的他

对得奖并无太大的欣喜

而是继续着自己对科学的探索

默默地在实验室潜心研究

期待在科学的道路上越走越远


在这里,我们也祝福这名中国少年

希望他继续发光发亮

潜心科学,造福世界

也感谢他用行动让所有人看到

中国科研界的希望


Ref:

中国科学技术大学新创公益基金报道

http://news.e23.cn/redian/2018-12-19/2018C1900175.html

DeepTech深科技《21岁MIT中国科学家连发两篇《Nature》论文:室温超导有望实现重大突破,石墨烯揭开其中“魔法” | 独家》



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原文始发于微信公众号(看看澳洲):登上《自然》年度人物,破解物理界百年难题,他是年仅22岁的MIT中国博士

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