3年读完小初高高考669分18岁读MIT我国天才少年在22岁荣登10大科学家之首!

来源:厚膜电阻    发布时间:2024-01-26 08:02:13
3年读完小初高高考669分18岁读MIT我国天才少年在22岁荣登10大科学家之首!

  2008年深圳的一堂初中物理课上,教师黄佳堂正在给学生们解说金属电阻率的知识:金属的电阻率会随温度的下降而下降,当温度趋于绝对零度,就会出现一种超导状况。

  台下,一位名叫曹原的同学被激起了好奇心,举手问道:“怎么样才能使常温下的资料电阻为零?改动资料性质的办法行不行?”

  彼时,教师淡淡地说:“这需求你们去研讨,假如你们研讨出来,那就有很大的或许性改动国际!”谁也没想到,这个伏笔竟成为多年后曹原改动国际的关键……

  光影荏苒,当韶光进入2019年头,国际顶尖学术期刊《Nature》发布了2018年度科学人物。在这些人中,我国少年曹原荣登年度十大科学家之首。

  纵观每年《天然》十大人物的封面图片,尽管都以一个巨大的数字“10”为首要元素,但详细的款式则会融入当年的科技热门,而本年的封面图则显着指向了曹原的成果。

  图片中数字“10”中的“0”被规划成正六边形,代表了曹原试验中石墨烯的碳环结构,一同数字出现两层红蓝网格叠加的重影,这正是曹原试验中的“魔法视点”。

  科学家们表明,曹原颤动国际学界的新发现,直接拓荒了凝聚态物理的一块新范畴,一举处理了困扰国际107年的难题。

  一时刻,关于曹原的论题纷繁引发热议,而曹原说自己更多想起的,其实是中学课堂上的那次物理课……

  从小,调皮的曹原就有着停不下来的调皮劲儿:在大人说话时插话、在教师上课时顶嘴;为了看教室里的桌子椅子是什么结构,二话不说把它们悉数拆了;做试验的时分发现硝酸银太贵,把银镯子丢到买来的硝酸里,悄悄组成……

  在一些家长的眼中,调皮捣蛋的孩子更需求严加管教,这样才可以“棍棒底下出孝子”。

  但走运的是,曹原的家人却不这么以为。为了支撑儿子的好奇心,他们在家里置办来更多的化学、物理试验仪器,为他发明了一个小小试验室。

  2007年,曹原在爸爸妈妈的支撑下,顺畅考上以“超凡教育”出名的深圳耀华试验校园,从此开端了一段“非主流”的幼年。

  入学后,曹原被组织进了小六(2)超凡班。这个只要3名同学的班级,由曾在中科大任教超越20年的副校长朱源直接授课,一同装备6位教师,全程照料这三位孩子的学业。

  “上学的时分,他现已展示出了过人的灵气和天分。长于考虑,勤于着手,咱们得知了他这个特色,所以着重在着手才能培育方面,给他发明条件、供给超越教育大纲的试验条件。”

  高中学业繁忙,但曹原仍旧鼓捣个不断,放学回家都10点了,他还要再花1个多小时的时刻,捣鼓各种化学试剂。

  家人的容纳,和校园对症下药的个性化教育,为曹原供给了灵敏的教育机制与气氛。他人都是中学三年,高中三年,他只用了两年时刻,就把初中、高中的课都读完了。

  对此,曹原觉得:“在学习中,重要的不是教师,也不是特别的教材与习题,而是自己乐意研讨的学习爱好,以及长于研讨的自学才能。”

  阅历了这段在校园保驾护航下频频跳级的阅历,14岁那年,曹原离开了深圳耀华试验校园,考入中科大少年班学院“严济慈物理英才班”(注:“严济慈物理英才班”由中科大与中科院物理所合办,方针是培育未来活泼在物理及相关研讨范畴的领军人物)。

  即使是在强手如林的我国科技大学少年班,曹原仍旧没有被身边同学耀眼的光辉所讳饰,反而过得益发如虎添翼。

  求知若渴的曹原,经常被同学们看到自若地络绎于各大教授的办公室,一脸认真地去逐个讨教,还时不时提出一些刁钻乖僻的问题,和教授一同去讨论。

  “他便是中科大下一个庄小威,实在太强了,在中科大彻底便是传说级的人物。”

  同学们口中的庄小威,是中科大学生的典范,也是榜首位取得“麦克阿瑟天才奖”的华人科学家。从中科大少年班结业后,年仅29岁就进入国际上的排名榜首的哈佛大学担任教授。

  在中科大,教授《核算物理》课程的丁泽军教授在同学们眼中“脾气乖僻、治学严谨、要求极严,令许多学生丧魂落魄,但偏偏对曹原刮目相看,描述他是一个“很聪明的家伙”。

  “本科时核算物理课程中的课题研讨成果发了一篇文章。也没花多少时刻,也便是一个寒假就做完了。”

  他人要用一整年完结的科研项目,曹原短短一个寒假就能完结,这是曾经从未有过的“奇观”。

  课程之外,爱好广泛的他喜爱捣鼓核算机,测验自己从头开端编程,展示出了超强的理论功底和核算机才能。除了核算机,曹原还喜爱观测国际,经常在朋友圈晒地理观测的相片,并劝诫自己,在宽广的国际面前,再多的崎岖都不过是九牛一毛。

  大二那年,不满于现状的曹原找到物理学院的曾长淦教授,期望能来到他的试验室学习。也正是在这里,曹原在曾教授的指导下开端了石墨烯超晶格等离激元的理论研讨。

  “这是在我试验室混过的娃,他还发了一篇PRB理论文章(PRB,物理学术期刊),其时就觉得这孩子太厉害了。”提起曹原,曾教授相同不惜赞许:“我试验室出了许多个郭沫若奖,但他在其间仍是显得与众不同,十分特别。”

  2012年,曹原作为中科大派出的第一批沟通生,前往美国密歇根大学游学;次年6月,他取得中科大“顶尖海外沟通奖学金”,一同被牛津大学选中,受邀展开为期两个月的科研实践。

  2014年,曹原本科结业,荣获我国科技大学本科生最高荣誉——郭沫若奖学金。

  不久,曹原在牛津大学实践时的导师陈宇林教授,引荐他前往麻省理工学院进修,他随即远赴重洋,在美国攻读博士学位。

  面临学业上的光鲜经历,曹原却极为低沉,他称自己“并不特别”,大学仍是读满了4年,“仅仅跳过了中学里一些无趣的部分”。

  或许,正是由于这份沉稳、不骄不躁的平缓心态,才协助曹原度过了在美国麻省理工立刻就要降临的几回难关。

  由于与麻省理工学院的物理学研讨生项目坐失良机,让偏心物理的曹原一度堕入失望,但持之以恒的他并没有因而泄气,然后很快调整过来,经过电气工程系进入Jarillo-Herrero的课题组。

  在Jarillo-Herrero的课题组,一次偶尔的发现,让曹原取得了一项意外的试验成果,令他激动不已。

  随后,是曹原花了整整6个月的时刻,每天今夜不休地研讨其间的原理,却在终究发现那不过是试验中设置的偶然。

  尽管备受冲击,但第二天,曹原就又早早出现在试验室,说自己只能发愤图强,持续尽力。“他不高兴,但他仅仅卷起袖子持续干了。”导师Jarillo-Herrero犹记住其时的情形。

  在麻省理工,曹原幼年时喜爱拆东西的习气,一向保留了下来。每次进入办公室,曹原的方位都是乱糟糟的,桌上堆满了核算机和克己望远镜的零件。曹原的导师乃至觉得他的内心深处是个“修补匠”。

  而即将到来的成果,无形中也与曹原幼年就开端的、酷爱探究的精力和极强的着手才能休戚相关。

  其时,课题组现已在进即将碳片层堆叠和旋转至不同视点的测验。曹原的首要作业则是调查在堆叠的双层石墨烯中,假如将其间一层相对另一层旋转极小的视点后,会发生啥现象。

  依照理论猜测,细微的偏转就会让资料行为发生剧变,但有许多物理学家对此心存置疑,更没有人信任试验成果可以像曹原幻想中那么简略。

  但曹原没有被外界质疑的声响所击溃,他坚持信任本身的判别,并决计发明出这种以奇妙视点歪曲的双层石墨烯。

  “试验失利是粗茶淡饭,心态平缓地对待失利就没什么压力。”“失利乃成功之母,做得多了,渐渐就有经历了,天然就霸占了。”

  为此,这个20岁出面的小伙子日夜蹲守在试验室,顶住了外界的质疑和讪笑,战胜高温、极寒等多种极端困难条件,在一次又一次失利后,仍然持之以恒。

  在一次试验中,当曹原创始出新的试验技巧,奇妙地将视点旋转为1.1度时,奇观发生了,置身特别电场的两层石墨烯,成为超导体,电子在其间畅行无阻,曹原总算向国际证明了自己!

  成功将平行的双层石墨烯歪曲至约1.1°的“魔角”需求一些试错,但曹原很快就把握了牢靠的办法,Jarillo-Herrero以为曹原的试验技巧至关重要。曹原创始了一种撕出单层石墨烯的办法,以制出具有相同视点的双层堆叠,接着微调校准。他还调整了低温体系的温度,使超导性得以更明晰地闪现。

  此时,欣喜若狂的曹原深知,这将是一个改动国际的研讨成果。为此他小心翼翼,经过7个月的重复试验,终究在第二个样本中观察到了相同的现象,确认了自己亲眼所见的实际。

  “咱们现已料到这会对整个范畴带来十分大的影响。但更好的音讯还在后边:只需略微调整一下电场,歪曲的双层石墨烯就能成为一个超导体,让电子完成零电阻活动。”

  此时,曹原总算能骄傲地对全国际说出他的判别。随后,他将学术论文细心收拾编撰,投给了《天然》杂志。

  收到曹原的论文后,《天然》杂志的修改欣喜若狂,没有校正、没有排版、直接破例,居然一天之内接连刊登了两篇他所写的关于石墨烯超导的论文!

  现在运用的传输原料中,大约7%的动力热是在传输过程中丢失掉的,这也一向是国际上一切动力公司头疼的问题。

  1911年,荷兰物理学家卡末林昂内斯发现了一种可以将电子丢失降到0的传输原料,命名为“超导体”。而这个发现也让昂内斯荣获当年的诺贝尔奖。

  但令人遗憾的是,要想完成这种传输条件,环境有必要冷却至绝对零度(也便是零下273摄氏度)。这在实际国际中绝不或许,因而这一科研成果无法付诸实践,动力公司仍旧承担着巨额丢失。

  直到今日,一个来自我国的22岁少年,在资料上另辟蹊径,以新式的石墨烯,替代本钱贵重的传统“超导体”,一招处理了困扰科学界107年“国际难题”。

  《Nature》点评曹原是“创始了一个全新研讨范畴的出色科学家”,而他的试验也在被全国际的科学家们仿制和拓宽,一旦老练,就能为国际动力行业节约数千亿美元的资金。

  少年强,则我国强,22岁的曹原用他的才智和尽力,把自己活成了一个传奇,也让国际看到了我国青年的科技力气。

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