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2020-05-08 科学网公众号

当地时间5月6日上线的Nature杂志,因一位“天才少年”而格外受关注。

  当地时间5月6日上线的Nature杂志,因一位“天才少年”而格外受关注。

  中科大10级少年班校友、美国麻省理工学院“95后”博士生曹原分别以第一作者兼共同通讯作者、共同第一作者的身份在最新一期Nature连发两篇论文。

  曹原曾因发现让石墨烯实现超导的方法而被誉为“石墨烯的驾驭者”。他还登上了2018年Nature年度人物榜,并被一些报道称为“中国潜在的最年轻的诺贝尔奖获得者”。

  那么,这位“天才中的天才”到底有多牛?

  Nature同天刊发两篇论文

  伦敦时间5月6日,24岁的曹原与其博导Pablo Jarillo-Herrero背靠背连发两篇Nature文章,介绍魔角石墨烯研究的新突破。

  在第一篇Nature论文中,曹原等人致力于通过对扭转角的控制,将魔角特性到其他二维研究体系,以调谐和控制电子—电子相互作用的强度,实现相似的物理行为。研究结果将为探索多平带双扭超晶格中扭角和电场控制的相关物质相提供理论依据。

  曹原为这篇论文的第一作者,并与导师共同为文章通讯作者。

  需要指出的是,通讯作者通常由教授等课题组长担任。曹原成为通讯作者,表明他是论文的主要创意贡献者之一。

  在这项研究中,曹原等人致力于研究扭曲角的分布信息。他们以六方氮化硼(hBN)封装的MATBG为研究对象,通过使用纳米级针尖扫描超导量子干涉装置(SQUID-on-tip)获得处于量子霍尔态的朗道能级的断层图像,并绘制了局部θ变化图。这项研究为相关物理现象的实现和应用提供了指导。

  不是第一次这么“牛”

  虽然此次连发两篇Nature引发广泛关注,但对曹原来说并非难事。

  2018年3月6日,Nature发表了两篇以曹原为第一作者的石墨烯重磅论文。文章刊登后立即在整个物理学界引起巨大反响。一些报道称其“一举解决了困扰世界107年的难题”。

  1911年,荷兰物理学家卡末林·昂内斯因发现一种能将电子损失降到0的传输材质,即“超导体”,而获得诺贝尔奖物理学奖。

  超导体有助于大幅降低电力传输过程中的巨大能源损耗。但令人遗憾的是,要想实现这种传输条件,环境必须在冷却至绝对零度(零下273摄氏度)之下。

  此后,无数科学家前赴后继,希望研制出能在常温条件下实现“超导体”性能的材料,但均以失败告终。

  曹原的贡献在于发现了让石墨烯实现超导的方法。具体而言,就是发现了当两层平行石墨烯堆成约1.1°的微妙角度(魔角)时,就会产生以0电阻传输电子的神奇超导效应。

  这也让曹原在2018年登上了Nature年度十大科学家之首,这是该杂志创刊149年历史上年龄最小的入榜者。曹原也成了以“第一作者”身份在该杂志上发表论文的最年轻的中国学者。

  Nature在年度文章中介绍他为:“开创了一个全新研究领域的杰出科学家”。

  这些成绩也让曹原被寄予厚望。一些报道称他“或将成为最年轻的诺贝尔奖获得者”。

  2020年1月13日,被誉为诺奖风向标的沃尔夫物理奖出炉。曹原导师Pablo Jarillo-Herrero因魔角石墨烯相关研究获奖。

  令人遗憾的是,既是实验论文第一作者、又是通讯作者的曹原却与沃尔夫奖失之交臂。

  “天才中的天才”

  曹原是很多人眼中的天才。

  1996年,曹原出生在成都。11岁时,因天赋秉异,他被选拔进入深圳耀华实验小学超常班。该校主管超常教育的副校长为朱源,后者曾任教中科大少年班20余年。

  在不到3年的时间里,曹原就完成了小学六年级、初中、高中所有课程学习。14岁时,曹原以669分的高考成绩被中科大少年班录取,并入选“严济慈物理英才班”。

  中科大少年班创立于1978年,是一种独特的天才培养机制。40多年来,少年班共有1875名学生毕业,其中不乏多位享誉世界的科学家。

  进入少年班后,曹原并没有被周围优异的同学掩盖光芒。他依旧卓尔不群。别人要用一整年完成的科研项目,曹原短短一个寒假就能完成,被评价为“天才中的天才”。

  曹原的大学老师丁泽军因要求严格,被称为“丁老怪”,在国内有着令人闻风丧胆的“科研杀手”称号。但在说起自己的学生曹原时,丁泽军却一反常态,称其为一个“很聪明的家伙”。

  本科期间,曹原勤于思考、善于钻研,在Journal of Magnetism and Magnetic Materials和Physical Review B发表两篇第一作者文章。

  毕业后,曹原获得中科大本科生最高荣誉——郭沫若奖学金,并前往麻省理工大学攻读博士学位。

  此后,也就有了接连两次同天Nature连发两文的故事。

  如今,数百位世界级学者正在试图拓展他的科研成果。一旦成果落地,将为世界能源行业节省数千亿美元的资金。

  这样一位天才少年,在2018年接受《中国日报》海外版采访时表示,并不觉得自己很特别,反而认为项目里的每个人都非常聪明。

  他也不觉得自己比普通大学生优越。在接受采访时,他曾说:“毕竟,我们都是人,有缺点,有情绪。”

  据Nature报道,曹原曾与麻省理工学院的物理学研究生项目失之交臂。他最终通过电气工程系进入了Jarillo-Herrero课题组,继续从事物理学研究。

  对于博士开局阶段的失望结果,曹原也满不在乎。他当时花了6个月研究一份看似令人激动的数据,最终却发现那不过是实验设置中的巧合。“他不开心,但他只是卷起袖子继续干了。”Jarillo-Herrero说道。

  如今,这位24岁的天才少年终于强势归来!

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