當(dāng)人們?cè)俅螣嶙h明星時(shí) 一只命運(yùn)的蝴蝶 正揮動(dòng)著改變世界的翅膀 它,是通往核聚變時(shí)代的前沿材料 它,是困擾全球科學(xué)界107年的難題 它,是未來(lái)人類從地球走向宇宙的必由之路 而解決這一百年大難題的人 是來(lái)自于中國(guó)的一位天才少年 當(dāng)前,世界數(shù)百位頂級(jí)科學(xué)家 正試圖讓他的科研成果擴(kuò)大化 一旦這個(gè)成果投入市場(chǎng),它將為中國(guó)乃至 世界能源節(jié)省數(shù)十萬(wàn)億人民幣 這個(gè)“他” 就是2018年度十大科學(xué)家之首、 全球頂級(jí)科學(xué)雜志《自然》最年輕的論文發(fā)表者: 年僅23歲的四川少年,曹原! 1996年,曹原在素有 天府之國(guó)美稱的成都出世 當(dāng)時(shí),西南地區(qū)普遍貧窮 成都雖然是省會(huì)城市 但與北上廣深這樣的大城市相比 連望其項(xiàng)背的資格都沒(méi)有 為了孩子的教育 也為了將來(lái)事業(yè)的發(fā)展 在曹原三歲時(shí) 他父母就舉家搬遷到深圳 90年代的深圳,有三多: 錢多、商人多、電子產(chǎn)品多 成長(zhǎng)于深圳濃烈電子氛圍中的曹原 自打記事起,就對(duì)鋪滿各種元件 和線路的電子產(chǎn)品 產(chǎn)生了極大的興趣 當(dāng)時(shí)他最喜歡做的事 便是從電子市場(chǎng)淘一大堆物件回來(lái) 拆了裝,裝了又拆 拆裝難不倒他后 他又去研究里面的電子線路 反正就是不想消停 就像是亞馬遜叢林的一只蝴蝶 輕輕揮動(dòng)翅膀就能掀起一場(chǎng)颶風(fēng)那樣 正因?yàn)椴茉瓘男?duì)電子產(chǎn)品的興趣 為他日后改寫世界科學(xué)進(jìn)程埋下深深的伏筆 2007年9月,11歲的曹原 成功考取深圳耀華實(shí)驗(yàn)學(xué)校 這所學(xué)??刹皇且话愕闹袑W(xué) 而是以“超常教育”聞名廣東全省 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)它就是一所專門培養(yǎng)“天才少年”的學(xué)校 在深圳耀華,老師們經(jīng)常用 這么一句話來(lái)教育孩子: 不好好念書,你們只能考本地的深大! 深圳大學(xué),廣東八所頂級(jí)大學(xué)之一 騰訊創(chuàng)始人馬化騰的母校 但在耀華老師的眼里 它只是差生才會(huì)讀的大學(xué) 對(duì)于耀華人而言 清華北大才是他們的初級(jí)目標(biāo) 而更高級(jí)的目標(biāo),是諸如麻省理工 牛津、斯坦福這樣世界頂尖大學(xué) 雖然耀華中學(xué)的學(xué)生個(gè)個(gè)都是人中龍鳳 但身材瘦小、其貌不揚(yáng)的曹原 仍然以高超的知識(shí)理論?dān)Q立群雄: 一個(gè)月學(xué)完初一全部課程 三個(gè)月學(xué)完初二全部課程 不到半年,整個(gè)初中的課程被他全部搞掂 深圳耀華實(shí)驗(yàn)學(xué)校 2009年9月,年僅13歲的曹原 就從初中部直接升到高中 當(dāng)所有人都以為高中的復(fù)雜的學(xué)業(yè) 能延緩他的“進(jìn)攻”步伐時(shí) 曹原卻再次以逆天之舉 顛覆了所有人的認(rèn)知極限: 短短一年時(shí)間內(nèi) 曹原不僅學(xué)完了高中的全部知識(shí) 甚至還有一大半時(shí)間去折騰實(shí)驗(yàn) 在學(xué)校和家里,除了學(xué)習(xí)的課桌 他呆得最多的地方就是布滿各種儀器的實(shí)驗(yàn)室 在一次物理實(shí)驗(yàn)中 老師黃佳堂告訴他: 如果有人能在常溫狀態(tài)下發(fā)明出一種超導(dǎo)材料, 就可以顛覆整個(gè)世界。 年輕氣盛的曹原被老師這段話吸引了 他時(shí)常追問(wèn)老師這要怎么做 但老師終究只是老師,不是科學(xué)家 他只能用滿懷希翼的口氣對(duì)曹原說(shuō): 老師已經(jīng)老了,這是你們這代人必須攻克的問(wèn)題! 正是老師這段話 打開(kāi)了曹原對(duì)物理認(rèn)知的新大門 也打開(kāi)了世界科技的新大門 2010年,14歲的曹原迎來(lái)人生 第一次高光時(shí)刻:高考 6月22日,高考成績(jī)公布 他以理科669的高分 被中科大無(wú)條件錄取 想當(dāng)年,殲20總師楊偉被西工大 提前錄取時(shí),也才15歲 三十多年后,舞勺之年的曹原 用“14”這個(gè)數(shù)字打破了歷史! 中科大錄取曹原后,沒(méi)有任何猶豫 直接把他送進(jìn)了“嚴(yán)濟(jì)慈物理英才班” 中科大本身就是培養(yǎng)科學(xué)家的大學(xué) 而嚴(yán)濟(jì)慈物理英才班 更是定向培養(yǎng)未來(lái)頂級(jí)科學(xué)家的地方 用軍事術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō),就是 特種部隊(duì)中的特種部隊(duì)! 能進(jìn)這個(gè)少年班學(xué)習(xí)的人 都是經(jīng)歷過(guò)一輪又一輪慘烈的廝殺 最后才留下了精英中的精英 然而,即便是有同學(xué)們的群雄環(huán)繞 和老師們的魔鬼訓(xùn)練 曹原,這位不世之材 卻依舊冠絕群倫、獨(dú)占鰲頭 成為這個(gè)班最靚的“仔”! 但不管身處何地 他時(shí)常想起高中時(shí)老師說(shuō)的那段話: 這是你們這代人必須攻克的問(wèn)題 曹原是時(shí)代的佼佼者 命運(yùn)與性格的始然 讓他視此為人生最大的使命! 于是,念到大二時(shí) 曹原主動(dòng)找上曾長(zhǎng)淦教授 希望能去他實(shí)驗(yàn)室 學(xué)習(xí)石墨烯超晶格知識(shí) 后來(lái),每當(dāng)有人提起曹原時(shí) 以教學(xué)嚴(yán)苛著稱的曾長(zhǎng)淦教授自豪的夸贊道: 這是在我實(shí)驗(yàn)室混過(guò)的娃,他還發(fā)表了一篇論文,當(dāng)時(shí)就覺(jué)得這個(gè)孩子太厲害了。雖然我的實(shí)驗(yàn)室除了很多位郭沫若獎(jiǎng),但他在其中非常特殊,必有大成! 曾教授說(shuō)得沒(méi)錯(cuò) 曹原不僅成就了個(gè)人 還成就了一個(gè)時(shí)代 2012年,作為中科院首批國(guó)際交流生 曹原被派往美國(guó)頂級(jí)研究型大學(xué)—— 密歇根大學(xué)學(xué)習(xí) 2013年,曹原獲得中科大“頂尖海外交流獎(jiǎng)學(xué)金” 同年,他被英國(guó)頂級(jí)研究型大學(xué) 牛津大學(xué)選中,受邀前往倫敦做 為期兩個(gè)月的科學(xué)實(shí)驗(yàn) 2014年,曹原再次獲得中科大最高榮譽(yù)獎(jiǎng): 郭沫若獎(jiǎng)學(xué)金! 2015年,命運(yùn)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)與曹原正面相撞 他被導(dǎo)師看中,推薦至當(dāng)時(shí) 全球第一大理工科大學(xué)——麻省理工學(xué)院 攻讀博士學(xué)位,從那天起 曹原迎來(lái)了人生第二次高光時(shí)刻 改變世界的序幕,即將被他拉開(kāi)! 在麻省理工學(xué)院讀書期間 這位天之驕子廢寢忘食的搞研究 只因?yàn)橐患拢?/p> 讓石墨烯成為那個(gè)顛覆世界的超導(dǎo)材料! 眾所周知,自第二次工業(yè)革命以來(lái) 電力就成為人類社會(huì)不可或缺的次級(jí)能源 工業(yè)生產(chǎn)需要用電 居家生活需要用電 戰(zhàn)爭(zhēng)機(jī)器需要用電 交通設(shè)備需要用電 沒(méi)有電,人類社會(huì)至少倒退三百年! 注:初級(jí)能源是指鐵礦石、石油、橡膠這樣自然生成的能源;次級(jí)能源則是指鋼鐵、電力這種需要人工二次合成的能源 然而,電力在發(fā)電站傳輸 到終端用戶的過(guò)程中,電能會(huì) 隨著傳輸距離的加長(zhǎng)而不斷衰減 為了保證電能的穩(wěn)定性 發(fā)電站只有通過(guò)燃燒更多的能源解決損耗問(wèn)題 面積狹小的國(guó)家還好說(shuō) 國(guó)土面積大的國(guó)家就非常燒錢了 美國(guó)為什么停電事故頻發(fā)? 因?yàn)槊绹?guó)沒(méi)有一張全國(guó)性電網(wǎng) 而其原因主要有兩點(diǎn): 一是資本家對(duì)電力供應(yīng)進(jìn)行劃區(qū)域壟斷 二是美國(guó)國(guó)土面積太大 建立一張全國(guó)性電網(wǎng)所需的能源消耗 任何人都承擔(dān)不起 中國(guó)雖然用特高壓輸電技術(shù) 解決了全國(guó)一張網(wǎng)的問(wèn)題 但電能供應(yīng)對(duì)初級(jí)能源的消耗,依舊非常驚人 自19世紀(jì)電力發(fā)明以來(lái) 為了解決在傳輸中的損耗問(wèn)題 無(wú)數(shù)應(yīng)用型物理學(xué)家付出了巨大的心血 終于,在1911年,荷蘭物理學(xué)家 ??恕た帧ぐ簝?nèi)斯有了重大發(fā)現(xiàn) 經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次實(shí)驗(yàn),卡莫林最終確認(rèn): 汞在溫度接近0K的極限值 也就是-273℃時(shí) 流通的電子會(huì)無(wú)限接近于“無(wú)阻”通行 其在傳輸中對(duì)能源的消耗最低可以降至零 卡莫林把這個(gè)“零電阻狀態(tài)”稱之為“超導(dǎo)電性” 作為人類史上第一個(gè)發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)體存在的科學(xué)家 卡莫林因此于1913年被授予諾貝爾獎(jiǎng) 雖然證明了超導(dǎo)體對(duì)控制電力損耗的有效性 但問(wèn)題是能在-273℃環(huán)境下 實(shí)現(xiàn)電力零損耗傳輸?shù)牟牧?,幾乎沒(méi)有 為什么說(shuō)“幾乎”? 因?yàn)橛羞@種材料 但冷卻成本比發(fā)電成本還高 沒(méi)有任何市場(chǎng)價(jià)值 而一種無(wú)法投入市場(chǎng)使用的材料 根本不能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益 換言之,這種材料沒(méi)有任何作用 科學(xué)家們并不死心 為了尋找這種“低冷卻成本”的超導(dǎo)材料 他們極盡瘋狂 終于,在1980年歐洲物理學(xué)家發(fā)現(xiàn) 銅氧化材料最低溫度 可以達(dá)到-140oC 但由于排列結(jié)構(gòu)難以調(diào)整 無(wú)法進(jìn)一步降溫 這剩下的133oC 就像是一道天塹橫亙?cè)?/p> 所有物理學(xué)家的實(shí)驗(yàn)室中 縱算他們窮盡畢生余力 也無(wú)法解開(kāi)銅氧化超導(dǎo)的秘密 此后的整整三十年里 物理學(xué)家們一直徘徊在解開(kāi)銅氧化超導(dǎo)研究的黑暗中 這三十年,又被科學(xué)家們稱之為 “電力物理界的黑暗時(shí)代” 有人妄言:按照當(dāng)前的技術(shù)水平 能實(shí)現(xiàn)卡莫林超導(dǎo)電性的材料 再過(guò)五十年都研究不出來(lái)! 看著那133oC的差距 那種發(fā)自內(nèi)心的絕望 讓很多物理學(xué)家飽受煎熬 然而,誰(shuí)也沒(méi)有想到 曹原,這位來(lái)自中國(guó) 年僅23歲的“準(zhǔn)博士學(xué)生” 竟然在黑暗時(shí)代點(diǎn)燃了星星之火... 2017年,在曹原攻讀麻省理工博士期間 他通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)石墨烯的排列結(jié)構(gòu)中 具有非規(guī)超導(dǎo)電性的因子 他據(jù)此推測(cè)出: 當(dāng)兩層石墨烯疊在一起發(fā)生輕微偏移的時(shí)候 材料的特性會(huì)發(fā)生劇變 并因此催生出超導(dǎo)體的性能 然而,當(dāng)時(shí)諸多物理科學(xué)家 對(duì)這個(gè)結(jié)論非常嗤之以鼻 他們想當(dāng)然的認(rèn)為,無(wú)數(shù)頂級(jí)前輩 歷經(jīng)107年都不曾解決的難題 怎么可能被這么一個(gè)名不見(jiàn)經(jīng)傳 的中國(guó)學(xué)生解決,更何況他才23歲? 在那些大師輩出的時(shí)代 23歲他們還在給導(dǎo)師打打下手呢 他們極其厭惡的覺(jué)得: 這個(gè)來(lái)自中國(guó)的學(xué)生,一定是想成名想瘋了! 面對(duì)種種質(zhì)疑聲 曹原并沒(méi)有做出任何回應(yīng) 實(shí)踐才是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn) 他要用成果狠狠的打他們一耳光 雖然在理論轉(zhuǎn)換為實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中 曹原遭遇了種種困難,但他心態(tài)非常好 每一次失敗,他就安危自己: 實(shí)驗(yàn)失敗是家常便飯 心態(tài)平和地對(duì)待失敗就沒(méi)什么壓力 還有成功的希望! 有志者,事竟成,破釜沉舟,百二秦關(guān)終屬楚; 苦心人,天不負(fù),臥薪嘗膽,三千越甲可吞吳! 在不知道經(jīng)歷過(guò)多少失敗與日夜不眠之后 終于,奇跡女神眷顧了曹原 見(jiàn)證奇跡的時(shí)刻到了: 當(dāng)他把兩層石墨烯材料旋轉(zhuǎn)到特定疊加值時(shí) 超導(dǎo)體誕生了! 雖然成功讓他欣喜若狂 但他并沒(méi)有被勝利沖昏頭腦 曹原深知,在理論儲(chǔ)備異常嚴(yán)苛的科學(xué)界 成功一次或許是偶然 你必須具備足夠充分的理論水平 才能證明它的有效性 于是,他又經(jīng)過(guò)六個(gè)多月的反復(fù)試驗(yàn) 最終確立起石墨烯傳導(dǎo)的全方位理論! 2018年3月5日 曹原把論文投給世界頂級(jí)科學(xué)雜志《自然》 收到曹原的投稿后 《自然》編輯部一片嘩然 連版都沒(méi)來(lái)得及排 就在一天之內(nèi)連續(xù)刊登了兩篇 曹原關(guān)于石墨烯超導(dǎo)理論的論文 3月6日,全球科學(xué)界四方雷動(dòng) 無(wú)人不為曹原的論文倍感震撼 一位哥倫比亞大學(xué)物理教授驚呼: 曹原為我們打開(kāi)了新世界的大門, 我們能做的太多了! 自卡莫林發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)體107年后 自歐洲銅氧化材料止步37年后 曹原,這個(gè)名不見(jiàn)經(jīng)傳的學(xué)生 以一己之力扭轉(zhuǎn)乾坤 為電力物理學(xué)界在黑暗時(shí)代 點(diǎn)燃了一把可以燎原的星星之火! 2014年 華為CEO任正非在接受采訪時(shí)說(shuō): 未來(lái)10-20年內(nèi)一定會(huì)爆發(fā)一場(chǎng)技術(shù)革命。這個(gè)時(shí)代將來(lái)最大的顛覆,是石墨烯時(shí)代顛覆硅時(shí)代,但是顛覆需要有繼承性發(fā)展,現(xiàn)在芯片有極限寬度,硅的極限是七納米,已經(jīng)臨近邊界了,石墨已經(jīng)是技術(shù)革命前沿邊。 毫無(wú)疑問(wèn) 曹原是這場(chǎng)新科技革命的發(fā)動(dòng)者 在曹原論文發(fā)表之后的第十個(gè)月 石墨烯商業(yè)化道路正式開(kāi)啟 權(quán)威能源機(jī)構(gòu)估測(cè) 曹原在石墨烯領(lǐng)域探索的成果 不僅會(huì)帶動(dòng)電子產(chǎn)品的騰飛 更會(huì)為能源行業(yè)節(jié)省數(shù)萬(wàn)億人民幣的資金! 一朝成名,天下雷動(dòng) 在數(shù)據(jù)確鑿的論文面前 所有人都無(wú)視了曹原23歲的年齡 從美國(guó)到歐洲,無(wú)數(shù)頂級(jí)大學(xué)和 科研機(jī)構(gòu)向他拋出橄欖枝 如果曹原愿意 他可以成為麻省最年輕的教授 或者歐洲科學(xué)研究院最年輕的學(xué)者 但他對(duì)這一切都不屑一顧 3月8日,關(guān)于石墨烯超導(dǎo)論文 轟動(dòng)世界的第三天,曹原回到中科大 這一天,是中科大少年班成立40周年紀(jì)念日 曹原將這份舉世無(wú)雙的研究成果當(dāng)作壽禮 以慶祝少年40大壽! 那天,滿身霞光的曹原 說(shuō)了一句平淡的話: 我是一個(gè)中國(guó)人,我學(xué)成以后要回到中國(guó)去 一句如此平淡的話 卻又照射出一個(gè)年輕中國(guó)學(xué)者 乃至中華民族的偉大! 曾幾何時(shí) 不少人都說(shuō)中國(guó)沒(méi)有核心科技。 但他們忘了一點(diǎn) 最核心的科技從來(lái)不是技術(shù),而是人才 毛主席說(shuō)過(guò): 人,才是決定一切的關(guān)鍵因素 中國(guó)不止一個(gè)曹原 更不止曹原一個(gè)科學(xué)家 我們有為中國(guó)導(dǎo)彈事業(yè) 不惜壓上身價(jià)性命的錢學(xué)森 我們有為中國(guó)生物事業(yè) 舍棄一切榮華富貴的施一公 我們有為中國(guó)量子事業(yè) 甘愿隱姓埋名數(shù)年的潘建偉 2016年,中國(guó)留學(xué)生及華人 回國(guó)總?cè)藬?shù)已高達(dá)265.11萬(wàn)人 新華社將之評(píng)價(jià)為: 一個(gè)民族史上最罕見(jiàn)的人才人才回流潮! 正是因?yàn)橛兴麄冞@一代又一代科學(xué)家前赴后繼的努力 才有了今天敢于登頂世界之巔的祖國(guó)! 少年強(qiáng),則中國(guó)強(qiáng) 少年進(jìn)步,則中國(guó)進(jìn)步 少年雄于地球,則中國(guó)雄于地球 以曹原為標(biāo)志的杰出少年 正開(kāi)啟中國(guó)史上最宏偉的強(qiáng)盛之路 我們堅(jiān)信 未來(lái)的中國(guó),必定有十個(gè) 百個(gè)、乃至成千上萬(wàn)個(gè)曹原 他們,必將用科技的星星之火 點(diǎn)燃一個(gè)屬于中華民族的偉大時(shí)代 今天就讓我們一起: 為曹原,點(diǎn)贊! 為祖國(guó),祝福! |
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來(lái)自: 泰坦陽(yáng)光 > 《中國(guó)科學(xué)家》