首页资讯学生 曹原:95后天才科学家用双层石墨烯为中国发声

曹原:95后天才科学家用双层石墨烯为中国发声

捣鼓走出来的天才少年1996年,曹原出生于四川成都,3岁时一家人迁往深圳,他自幼就十分聪明,读小学时,往往老师刚说出题目,他就能喊出答案。他还特别喜欢捣鼓电子产品,经常跑去深圳的电子市场,然后买上一大堆电子原件回家,拆了装,装了拆地去研究电…

从游戏中走出来的天才少年。

曹媛,1996年出生于四川成都。当他3岁的时候,他家搬到了深圳。他从小就很聪明。他上小学的时候,老师一提问,他经常会大声喊出答案。他还喜欢摆弄电子产品。他经常去深圳的电子市场,然后买一大堆电子原件回家,拆解,安装,研究电子电路。他特别热衷于科技类的课外书,一本叫《科学探索者》的书,翻了好几遍。

2007年9月,他成功考入以“超常教育”著称的深圳市华钥实验学校。在这里,他“让自己飞”得更厉害了:课桌、椅子、黑板都没能逃过他的“毒手”,连老师的讲台都被他拆了;虽然他经常在课堂上热情地发言,但他提出的一些问题有时让老师难以回答;他在学校建立了一个实验室,在家里建立了一个实验室。当时做实验需要的硝酸银很贵,很难买到,于是他买了硝酸,偷偷把妈妈的银手镯放进去,人工“合成”了硝酸银。这些事惊动了校长,校长却连连称赞:这孩子是个好苗子,是个天才!并当即决定送他去一个低年级班接受“超常教育”。

从此曹源一发不可收拾:一个月读完了初一,三个月读完了初二,不到半年就完了初三。2009年9月13岁考上高中!

高中学业繁忙,他依然很努力。他放学回家都10点了,还要花1个多小时研究各种化学试剂。这些实验很累,风险也很大,但家人的支持和学校的开放让他在科学的天空中翱翔空。

别人是中学三年,高中三年,他只用了两年就把初中和高中的课都上完了!

在中国科技大学的那些日子

2010年,14岁的曹源参加高考,成绩公布,他考了理科669的高分!中国科学技术大学抓住了他,把他送进了享誉海内外,培养未来科研领军人物的“严济慈物理英才班”!

谁能在这个低年级班不是天才?只有经过激烈的竞争,才能赢得一席之地。人群簇拥着,一群“可怕”的老师催促着,他却能“鹤立鸡群,拔得头筹”!

求知欲极强的他经常穿梭于教授们的办公室,认真地一个个提问,不断地问一些刁钻的问题,与教授们讨论。

在这么多天才中,他是唯一一个把教授们放在心上的人:物理所的丁泽军教授,因为他严谨、严格的教学,让很多学生“闻风丧胆”,称他们为“丁老怪”。然而一提到他,“丁老怪”就夸他:“很聪明的家伙!计算机物理课程相关研究成果的文章没花曹媛多少时间就写完了,刚好一个寒假!”

曾淦教授(ɡàn)也自豪地说:“这是我实验室里的一个婴儿。他还发了一篇PRB的理论文章,当时他觉得这孩子太厉害了。我的实验室里有很多郭沫若奖,但他在其中还是很特别的。”

“他太让人放心了,只要题目给他,他一定能行!”甚至在某些方面,曾院长说他指导不了曹原。

才华横溢的人往往很高傲,而曹颖元却很低调,很淡定。他努力学习后喜欢上了天体摄影。他说,“仰望星空空总能让我平静下来。”浩瀚的宇宙和璀璨的星辰空让他保持着平和谨慎的心态。

低年级的那些恶霸谁也不听。只有提到他,他们才会表现出无比的敬佩:“真是个怪物!”“我们都认为他可能成为下一个庄小炜(第一个获得麦克阿瑟天才奖的中国科学家)。这并不夸张,因为他太强了,是个传奇人物。”

在麻省理工学习的那些日子。

曹颖元不仅有现在的辉煌,还有更远的距离。2014年,导师推荐他去麻省理工学院深造,他随即去了美国麻省理工学院攻读博士学位。实验过程中,他一直记得中学时的一件小事。当时在物理实验课上,老师黄告诉他,如果谁能找到一种室温下的超导材料,那可能会颠覆世界。

年轻的曹颖元对此充满了好奇,继续提问,老师却不知道怎么回答,于是摸着头说:“这是你们这一代人需要研究的问题。如果你研究它,你可以改变世界。”没想到老师的话成了他的“梦想”。

他研究石墨烯的超导性已经有四年了,但是这个研究在世界上没有先例,他后来的研究成果变成了可以改变整个世界的“神术”!

众所周知,在从电站到用户的传输过程中,能量传输肯定会有损耗,损耗的金额非常巨大。

1911年,荷兰物理学家海克·卡默林格·昂内斯(heike kamerlingh onnes)发现,当水银冷却到绝对零度(-273℃)时,电子可以毫无“阻力”地通过,从而最大限度地减少了能量消耗。这种“零电阻状态”被称为“超导”,是人类第一次发现超导体的存在。艾格尼丝因此获得了诺贝尔奖。

但可悲的是,超导体只能在接近绝对零度(-273℃)的环境下才能展现出近乎零损耗的输电能力,而且这些材料的冷却成本极高。

之后,世界各地的科学家开始了各种寻找“低成本超导材料”的实验。1980年有人发现氧化铜,达到超导态的最高温度,约133K(-140℃)。然而,氧化铜的结构难以调整,超导机制无法实现。这只是超导体研究的一小步。

诺奖得主罗伯特·拉夫林说:物理学家在黑暗中(超导研究)徘徊了30年,试图解开氧化铜超导的秘密...而今天,我们这位才华横溢的中国少年,已经成为照亮黑暗的明灯!

2017年读博士期间,曹渊发现了石墨烯中的非常规超导性。他推测,当堆叠在一起的两层石墨烯彼此稍微偏移时,材料就会发生剧烈变化,有可能实现超导体性能。但当他说出自己的想法时,遭到了许多物理学家的质疑,他们认为这只是一个20岁中国孩子对世界的美好幻想。但曹颖元并没有被权威质疑的声音击退。他还是坚持了自己的判断,捍卫了自己的梦想!

为此,他夜以继日地待在实验室里,克服各种极端困难,比如样本无法承受高烧。在一次次失败后,他依然信心满满地说,“实验失败是家常便饭,冷静对待没有压力。”“如果你从错误中学习,你会做得更多,你会获得经验,你会自然地克服它。”

天道酬勤,终于在一次实验中,奇迹发生了!当他将两层石墨烯旋转到特定的“魔角”(1.1)进行叠加,就可以零电阻传导电子,成为超导体!

曹颖元欣喜若狂。他知道这绝对是一项改变世界的研究成果。但他依然谨慎,经过半年多的反复实验,震惊世界的石墨烯导电实验终于成功了!

打破世界上长达107年的超导魔咒

2018年3月5日,曹原整理论文,提交给世界顶级科学期刊《自然》。然后,一个重磅消息瞬间引爆全世界,让全世界学者望尘莫及的《自然》甚至在一天内发表了两篇关于石墨烯超导的论文!

此时距离超导体发现已经过去了107年,世界终于迎来了这一领域的重大突破!

两篇论文的第一作者是中国人,曹渊!刚拿到这篇研究论文的时候,《自然》等不及排版了,就先在网站上发表了,还有第三篇文章评论。有网友评论:《自然》应该很荣幸刊登曹源团队的文章,甚至迫不及待!

兴奋的不仅仅是中国人。一位哥伦比亚大学的教授惊呼,“曹原为我们打开了一扇新世界的大门。我们能做的就这么多!”

就在曹源发表论文9个月后,石墨烯的初步商业化已经启动。以手机为例。一旦安装石墨烯电池,手机充电时间将缩短至16分钟。可以说,曹源的发现将带动电子消费品的快速发展,未来在能源行业将为全世界节约数千亿资金!

与此同时,无数大学和科研机构向他伸出橄榄枝,甚至愿意聘请22岁的他当教授。但是曹颖元做了什么呢?

在他的论文轰动世界后,他第一次回到了母校中国科学技术大学!这个来之不易的荣誉,他选择了和导师同学一起庆祝!

此时,正好是中国科学技术大学少年班成立40周年,1978年3月8日。这个轰动一时的研究成果,恰好是他回馈少年班四十周年的最重礼物!

面对来自世界各地的赞美和邀请,他只说了一句简单的话:“我是中国人,学成回国。”

作为一个少年英雄,作为一个中国人,曹颖元延续了中国人才的优秀,也衬托了中华民族的辉煌。他已经是一个传奇了!

少年强则中国强,中国培养的这些好少年也预示着中国未来的繁荣!科学无国界,但科学家有祖国。我们期待越来越多的“曹园”出现,希望他们不辜负祖国的培养,为中国未来的科技繁荣做出贡献。

今天我们一起来:赞美曹原!

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