作为全世界公认的三大顶级科学杂志之一,《自然》杂志自从1869年创刊以来,就以报道全球科技领域里最重要突破为己任。
一直以来,全世界许许多多科研人员都以能在它上面发表过文章为极致荣耀。
12月19日,《自然》杂志在线发布了2018年度科学人物,将榜首给了年仅22岁却已经在麻省理工攻读了四年博士学位的一位叫做“曹原”中国年轻人,《自然》称其为“石墨烯驾驭者”。
2018年3月5日,《自然》用连刊两文的形式报道了石墨烯超导的重大发现,而第一作者均为曹原。
不仅如此,杂志还专门为曹原团队的这两篇文配了ugene J. Mele的评述性文章。能够让见多识广的《自然》如此重视,足见曹原团队的这个重大发现有多么的震撼!
学过物理的都知道,传统导体由于其电阻的存在,在长距离输电过程中会有很大的能量损耗。
1911年,荷兰物理学家,海克·卡末林·昂内斯意外地发现,当温度下降到4.2K(﹣268.95℃)时,汞(水银)的电阻会突然消失,呈超导状态。
这是人类第一次发现超导体的存在!
昂内斯也因此获得了1913年的诺贝尔奖。
只可惜,金属或合金的临界温度一般都很低,要维持这么低的温度必须依赖于昂贵的低温液体,这会导致超导应用的成本急剧增加,维持低温的成本甚至远远超过了材料本身的价值。
换句话说,昂内斯的发现只能应用在科学实验和高新技术中,而不能在日常生活和生产中普遍应用。
直到1986年,缪勒和柏诺兹发现一种成分为钡、镧、铜、氧的陶瓷性金属氧化物具有高温超导性,临界温度可达35K(﹣240.15℃)。
缪勒和柏诺兹也因此而荣获了1987年度诺贝尔物理学奖。
只是,铜氧化物缺乏柔韧性和延展性,容易在承载大电流时失去超导电性而迅速发热,应用起来仍存在许多技术难度。
与此同时,因为物理性质极其复杂,有关铜氧化物的超导机理也仍未被探之。
诺贝尔奖获得者Robert Laughlin就如实说过:物理学家们已经在黑暗(超导研究)中,徘徊了30年。
而这样的困境,则因石墨烯传导实验的成功出现了重大转机。
2017年8月,曹原和他团队发现了让石墨烯实现超导的方法。
简单的说,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!
哥伦比亚大学物理学家Cory Dean就表示:“我们接下来可以做的事情太多了,眼前的机会巨大。”
如此颠覆性的研究成果,《自然》杂志自然不会错过!
说到这里,肯定很多人,特别是家长朋友,想知道曹原为什么能如此优秀?
其实,“天才不是一天炼成的”!
在22岁的年纪就取得如此成果的曹原,称之为“天才少年”并不为过。
然而,翻看他的成长轨迹,你会发现:除了天赋异禀外,曹原的成功也和成长环境有关。
在曹原很小的时候,就对科技才产生了极大的兴趣,更喜欢把各种东西拆了重建。
好在学校和家庭对其异乎寻常的好奇心采取了宽容的态度,
以至于在曹原11岁时,甚至在学校的实验室里,用家里的银镯子和买来的硝酸合成了硝酸银。
不得不说,曹原的父母真的是一位“心大”的家长,而他们“心大”也就成就了曹原不平凡的成就。换做是一般的家长的,早就被打得半死了,以后再也不敢做这种“突破性的实验”了。只能乖乖完成老师布置的作业,然后大学毕业按部就班找一个好工作,是不可能看到他年少有为,为国争光的。
后来13岁考上高中的他,一年后即参加了高考,并以理科669分的高分被选拔进入中国科学技术大学“严济慈物理英才班”。
大学期间,他分别前往密歇根大学和牛津大学进行交换研究,为自己的研究之路打下基础。
待到毕业,曹原又远赴麻省理工攻读博士学位,并在那里潜心研究了四年的石墨烯超导课题,这才有了石墨烯传导实验的成功。
“天才更需要面对失败的勇气”!
用四年的时间去做同一件事,失败自然已是家常便饭。
但曹原却说: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。
“天才也总是知道自己真正要的是什么”!
面对巨大的荣誉,自由22岁的曹原却没有飘飘然,他表示:对于神奇的石墨烯,我们还有很多事情要做。
可见,孩子的成长成才,永远离不开家庭和学校的支持,只有一个包容性的家庭和学校才不会扼杀天才的毕露的锋芒,才能成就改变世界传奇人物。