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中国少年解决了困扰全球百年的超导难题
更新日期:2018-3-18    作者:德国优才计划    编辑:admin    点击量:817

中国少年解决了困扰全球百年的超导难题

原标题:刚刚,这个中国人一记神操作,竟解决了困扰全球百年的难题,全球震惊!而他究竟有多年轻,你可能想都想不到?!

 来源:德国优才计划

2018-03-16

 

中国少年解决了困扰全球百年的超导难题

自然《Nature》,世界顶级科学期刊,这里诞生了全世界无数诺贝尔奖获得者,能登上《Nature》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。

令人望而生畏的是,《Nature》的毙稿率高达90%,全世界的科研工作者要想成为那10%的人,都是难度极大。

而就在刚刚,有个中国人一出手,就一天两次登上《《Nature》,一次性就占据了两个席位!《Nature》自创建149年以来,这是开天辟地头一回,绝对堪称“神操作”!他令全世界为之惊讶!更震撼的是,他还是登上《Nature》最年轻的一位中国人!他究竟有多年轻,你可能想都想不到!

他,就是曹原。

1996年,他出生于四川成都,3岁时一家人迁往深圳。他自幼就十分的聪明,读小学时,往往老师刚说出题目,余音未消,他就能喊出答案,他说:“我那时经常接嘴、插嘴,或者和老师顶嘴。”

他特别喜欢捣鼓电子产品,经常跑去深圳的电子市场,能耗去整个下午,然后买上一大堆电子原件回家,拆了装,装了拆的去研究电子线路。他特别热衷的就是科技类课外书,《科学探索者》一本书,他就前后后翻了好几遍。

20079月,他顺利考上了以“超常教育”闻名的深圳耀华实验学校。在这里,他更加放飞自我:课桌、椅子、黑板都没能逃过他的“毒手”,甚至连老师的讲台都给他拆了;而在课堂上经常踊跃发言的他,提出的一些问题,竟然有时让老师都难以回答;他在学校搞个实验室,还在家里弄个实验室,当时做实验所需的硝酸银很贵,也很难买到,他就买来了硝酸,偷偷把妈妈的银镯子放了进去,人工“合成”了硝酸银。

这些事惊动了校长,可校长却连连称赞:这孩子是个好苗子,是个天才!并当即决定送他进少年班,进行“超常教育”。

而他从此更是一发不可收拾:一个月读完初一,三个月读完初二,不到半年读完初三,20099月,才13岁的他就考上了高中!高中学业繁忙,他仍旧鼓捣个不停,放学回家都10点了,他还要再花1个多小时的时间,捣鼓各种化学试剂,这些实验都很折腾人,又有一定的风险,但家人的支持和学校的开明,让他尽情翱翔在科学的天空。

别人都是中学三年,高中三年,而他只用了两年时间,就把初中、高中的课都读完了!他说:“在学习中,重要的不是老师,也不是特别的教材与习题,而是自己愿意钻研的学习兴趣,以及善于钻研的自学能力。”

2010年,14岁的他参加高考,成绩公布,考出了理科669的高分!!中国科学技术大学将他抢到手,并被选去了驰名中外的、用来培养未来科研领域领军人物的“严济慈物理英才班”!

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。群雄环绕,更有一群“可怕”的老师督促着他们,可这样的环境对他来说却是“如鱼得水”!他求知若渴,经常穿梭于各大教授的办公室,一脸认真地去逐一请教,还时时提出一些刁钻古怪的问题,和教授一起去探讨。那么多的天才中,唯独他让教授们念念不忘:物理学院丁泽军教授,因教学严谨、苛刻,让许多学生“闻风丧胆”,人称“丁老怪”,而偏偏,就他入了“丁老怪”的法眼,一提起他,“丁老怪”就赞赏有加:“很聪明的家伙!计算机物理课程中相关研究成果的文章,他没花多少时间,也就一个寒假就做完了!”

曾长淦教授也自豪地说:“这是在我实验室混过的娃,他还发了一篇PRB理论文章,(PRB,物理学术期刊)当时就觉得这孩子太厉害了。”我实验室出了很多位郭沫若奖,但他在其中还是显得卓尔不群,非常特别。“他是如此的令人放心,只要把题目交给他,他一定能做出来!”聪明人很多,可他却还很主动,计算遇到困难,他永远会想尝试其他的软件方法。

才气过人者往往恃才傲物,但他却非常低调沉稳,不骄不躁,勤学之余他还喜欢天文摄影,他说:“仰望星空总是能让我安静下来。”(这话好像霍金也说过,敢情天才都是如出一辙?!)

少年班那些学霸们谁都不服谁,只有提起他才会表现得十分钦佩:“真的是怪物啊!”“我们都觉得他可能成为下一个庄小威,这一点都不言过其实,因为他实在是太强了,就是传说级的人物。”

而他非但有当下的荣耀,还有更辽阔的远方。除了他个人的才华与努力,中国科大确实也为他创造了一切条件:2012年,他作为首批交流生,被中科大派去美国密歇根大学,回国后,他就写了这样一篇短文:《 曹原:安娜堡的回忆》,回忆了在美国的交流学习生活。他说:读万卷书行万里路,我希望以后有更多的学弟学妹,能有这种宝贵的机会。

地球村是如此充满活力,我们应做它的主人,加油吧,世界会因你而精彩!

20136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。

2014年,他获得中科大本科生最高荣誉奖:郭沫若奖学金。

不久,他在牛津大学实践时的导师陈宇林教授,推荐他前往麻省理工学院深造,他随即远赴重洋,在美国麻省理工,电气工程与计算机科学系攻读博士学位。

四年来,他一直潜心研究石墨烯的超导电性,这项研究,在国际上还没有先例。

可他之后的研究成果,成为了能改变全世界的“神操作”!

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,海克·卡末林·昂内斯发现,当汞被冷却至接近0K-273℃)时,电子可以通行无“阻”,从而将能源损耗降到最低,这个“零电阻状态”被称为“超导电性”,这也是人类第一次发现超导体的存在,昂内斯因此获得了诺贝尔奖。

但悲剧的是,超导体要在接近绝对零度(-273℃)的环境下,才能显现其近乎0损耗输电的能力,而这其中的材料,冷却成本却高得让人绝望!之后,全世界的科学家们,都开始了各种试验,去寻找这种“低成本超导材料”。

1980年时,有人发现了铜氧化物,这种材料达到超导状态的最高温度,约为133K-140ºC),但是铜氧化物结构难以调整,无法实现超导机制,在超导体的研究上这只是进步了一小步。

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!

20178月,他的团队发现了石墨烯中的非规超导电性,只要将两层石墨烯,旋转到特定的“魔法角度”(1.1°)叠加时,它们就可以在零阻力的情况下传导电子,即刻显现超导特性!

然而研究过程起初并不顺利,实验中最困难的地方在于,如何将两层石墨烯之间的转角,精确控制在1.1°(魔角)附近,在经历了一次又一次失败后,他依旧信心满满的说:“实验失败是家常便饭,心态平和地对待失败就没什么压力。”“吃一堑长一智,做的多了,慢慢有经验了,自然就攻克了。”

之后的半年多来,他夜以继日的呆在实验室里,克服了样品无法承受高热、机械部件有滞留回差等重重困难之后,震惊世界的石墨烯传导试验终于成功了!

201835日,这个重磅消息瞬间引爆全球,让全世界学者都望尘莫及的《Nature》,竟然一天之内连续刊登了两篇他的关于石墨烯超导的论文!

此时距离发现超导体,已过去足足107年了,世界终于迎来了这个领域的重大突破!

而两篇论文的第一作者,就是中国人,曹原!两篇论文的第一作者均为Yuan Cao(曹原)

我国“量子之父”潘建伟院士,第一次在《Nature》上发表论文,是1997年,那时他27岁。我国结构生物学领军人物的施一公,第一次在《Nature》上发表论文,那是在1999年,当时他32岁。而曹原登上《Nature》才刚刚21岁!还一次性当天就发表了两篇!

而刚拿到这篇研究成果的论文时,《Nature》等不及排版,就先行在网站上刊出,并配以第三篇文章做评述,有网友评价:《Nature》应该为能刊发曹原团队的文章,而感到荣幸不已,甚至都已迫不及待了!

中国网友们都炸锅了,而此时距离197838日,中国科学技术大学少年班成立,刚好40周年,这个轰动全球的研究成果,恰巧成了他回馈给少年班40周年,最重磅的厚礼!

面对全世界如此大的殊荣,对外,他就说了这样一句简单的话:“一个扎实走好每一步、过好每一天的人,未来一定不会太差。”

英雄出少年,作为一个中国人,他延续了华夏英才的优秀,也扛起了中华民族的荣耀,他已是传奇!

而回看中国科大少年班40年间,输出的卓越人才不胜枚举,遍布全世界,81级骆利群,38岁就出任美国斯坦福大学正教授,并当选美国科学院院士;82级卢征天,旅美时,获美国青年科学家总统奖,现任中国科大千人计划教授;85级杜江峰,中科院院士,现任中国科大物理学院执行院长、教授;87级庄小威,34岁便成为哈佛大学化学与化学生物系、物理系双聘正教授,是美国科学院最年轻的华人院士;96级尹希,未满32岁就晋升为哈佛大学正教授,打破华人记录;98级陈宇翱,80后的中国科大教授,获欧洲物理学会“菲涅尔奖”;……

中国少年人才不胜枚举!少年强,则中国强,中国培养出的这些中国好少年,也预示了中国未来的强盛之路!

科学无国界,但科学家有祖国,愿他们都不辜负祖国母校的培养,为中国未来的科技强盛贡献力量。

今天就让我们一起:

为曹原,点赞!

为祖国,祝福!

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