曹原 生于1996

法治周末記者 宋媛媛

曾一度被調(diào)侃為“衰敗一代”的“90后”群體，如今也在各行各業(yè)中綻放出自己獨特的光芒。這其中，一位中國的“90后”科學家在世界物理學領(lǐng)域可謂賺足了眼球。他就是曹原。

揭開“超導”面紗

談到曹原不能不提到超導。超導又稱為超導材料，指在某一溫度下，電阻為零的導體。以電力為例，電力在發(fā)電站傳輸?shù)浇K端用戶的過程中會隨著傳輸距離的加長而不斷衰減。為了保證電能的穩(wěn)定性，所需消耗異常驚人。

自19世紀電力發(fā)明以來，不少科學家為了實現(xiàn)電力傳輸零損耗付出巨大心血。

1911年，荷蘭物理學家海克·卡莫林·昂內(nèi)斯證實汞在溫度接近-273℃時，流通的電子會無限接近于“無阻”通行。作為人類史上第一個發(fā)現(xiàn)超導體存在的科學家，卡莫林于1913年被授予諾貝爾獎。

然而，這一實驗雖然解決了電力零損耗傳輸?shù)牟牧?，卻因材料實現(xiàn)超導的環(huán)境條件限制，而止于理論試驗。

隨著對超導研究的不斷探尋，1980年，歐洲物理學家發(fā)現(xiàn)銅氧化材料可以替代汞，在最低溫度達到-140℃實現(xiàn)“超導”。但這依舊在應(yīng)用中難以實現(xiàn)。

此后的整整30年里，物理學家們一直徘徊在解開銅氧化超導研究的難題中。

時間來到2018年。曹原，這位來自中國，二十出頭的“準博士學生”，在“世紀難題”中找到一個出口。曹原在攻讀麻省理工博士期間，通過實驗發(fā)現(xiàn)石墨烯的排列結(jié)構(gòu)中具有非規(guī)超導電性的因子。

為了將理論轉(zhuǎn)化為成果，曹原歷經(jīng)一次又一次的試驗。終于，奇跡誕生了。即旋轉(zhuǎn)到特定的“魔法角度”(1.1°)疊加時，終于證實了這一理論的可行性。

為“天才少年”開綠燈

1996年，曹原出生在素有“天府之國”美稱的成都，3歲時隨父母舉家搬遷到深圳。

上世紀90年代的深圳，在電子信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域開于全國之先，支柱產(chǎn)業(yè)地位明顯。

自打記事起，曹原就對市面上的各種電子產(chǎn)品產(chǎn)生了極大的興趣。他最喜歡的事情就是從電子市場淘來一大堆物件拆了裝，裝了又拆。這些經(jīng)歷，為他日后改寫世界科學進程埋下深深的伏筆。

由于天資聰慧，2007年，11歲的曹原被選拔進入以“超常教育”聞名的深圳耀華實驗學校。在學校里，曹原不僅是“學霸”更是“天才少年”，并因此受到特別“照顧”，幾乎是“一路綠燈”。

曹原進入耀華學校后，即被選入“超常班”和“華杯賽少年班”。學校又根據(jù)其天分，將他和另兩名同學專門編了一個小小班，取名“天才班”，為他們騰出了一間辦公室，并安排了6位老師專門為他們授課。

曹原果然不負眾望，2010年，14歲的他以理科669分的成績考入中國科技大學少年班學院，并入選“嚴濟慈物理英才班”。

當他念到大二時，曹原又如愿以償?shù)氐街袊茖W技術(shù)大學物理系教授曾長淦的實驗室學習，進行石墨烯超晶格等離激元的理論研究。

在這之后，曹原又到了中國科技大學微尺度物質(zhì)科學國家實驗室，還得到了物理系教授丁澤軍的“真?zhèn)鳌薄?/p>

由于治學嚴謹、要求極嚴，丁澤軍被冠以“古怪教授”稱號，很少有學生能“入其法眼”。

然而，丁澤軍卻對曹原“情有獨鐘”，“曹原是個很聰明的家伙!”在其主導下，曹原僅用了一個寒假就完成了相關(guān)論文。

2012年，曹原作為中科院首批國際交流生被派往美國密歇根大學學習;2013年，他獲得中科大“頂尖海外交流獎學金”。

2013年，他又被英國牛津大學選中，受邀前往倫敦做為期兩個月的科學實驗。

畢業(yè)后，曹原為了繼續(xù)深造，前往美國著名的麻省理工學院攻讀博士學位。

攻克多年的難題

和其他人一樣，“天才”也會遇到阻礙與瓶頸。

在初入麻省理工學院時，曹原并非一帆風順，他曾有一門非常想要學習的課程，但因能力之限而失之交臂。

之后，曹原又想盡辦法通過電氣工程系加入了赫瑞歐教授的課題組來學習該門課程。

其間，曹原發(fā)現(xiàn)，石墨烯的排列結(jié)構(gòu)中具有非規(guī)超導電性的因子，他據(jù)此推測出：當兩層石墨烯疊在一起發(fā)生輕微偏移的時候，材料的特性會發(fā)生劇變，并因此催生出超導體的性能。

這個發(fā)現(xiàn)曾讓曹原一度興奮不已，但這些數(shù)據(jù)在物理學界看來很可能只是個巧合。

當時，很多物理科學家對這個結(jié)論并不認同，認為歷經(jīng)上百年之久都不曾解決的難題，一個毛頭小伙子怎么能夠解決?

其團隊導師回憶那段時間，“曹原面對質(zhì)疑，什么也沒說，只是埋頭苦干。但仍然可以感到他并不開心”。

曹原并沒有氣餒，依舊信心滿滿的說：“實驗失敗是家常便飯，心態(tài)平和地對待失敗就沒什么壓力，還有成功的希望?！彼麍远ǖ卣J為實踐是檢驗真理的唯一辦法。

在經(jīng)歷了多次失敗后，終于撥云見日。當曹原把兩層石墨烯材料旋轉(zhuǎn)到特定疊加值時，超導體誕生了。之后，通過六個多月的反復試驗，石墨烯傳導的全方位理論終于確立。

2018年3月5日，曹原把論文投給世界頂級科學雜志《自然》，收到曹原的投稿后，《自然》編輯部一片嘩然，就在一天之內(nèi)連續(xù)刊登了兩篇曹原關(guān)于石墨烯超導理論的論文。

2018年3月8日，關(guān)于石墨烯超導論文轟動世界物理學界的第三天，曹原回到中科大。這一天，是中科大少年班成立40周年紀念日，曹原將這份舉世無雙的研究成果當作禮物，慶祝少年班成立40周年。

“一舉成名”之后，在接受媒體采訪時，曹原表示，對于未來科研生涯將會走向何方自己并不知曉，但他表示，“對于石墨烯的‘魔角’，我們要做的事情還有很多”。

“在中國的凝聚態(tài)物理學家中，每個人都知道曹原的名字?！痹L淦曾自豪地表示。

一時間，世界各地已經(jīng)有多所大學向曹原拋出了橄欖枝，不僅有博士后的職位，而且還有教職。

對于種種贊譽，曹原卻有自己的想法：“我是一個中國人，我學成以后要回到中國去。”

責編：高恒濤