语文高考作文素材:不是后浪,是巨浪!这位一天两登 Nature 的“天才少年”有多牛?
伦敦时间 5 月 6 日,24 岁的曹原以第一作者的身份背靠背连发两篇 Nature 文章,介绍魔角石墨烯研究的新突破!
最新的两篇背靠背文章,探讨用同样的方法应用于其他二维材料体系,继续完善 “魔角石墨烯” 相关的理论和实
验研究。基于 “魔角石墨烯” 的一系列发现,有望在未来应用到诸如能源、电子、环境科学和计算机产业等领域。
1996 年出生的曹原,14 岁就考入了中科大少年班,并入选严济慈物理英才班。毕业后又赴美国 MIT 攻读博士学位。
在 2018 年 Nature 发布的影响世界的十大科学人物中,当时仅 22 岁的他位列榜首!
今天,带大家走近这位“海啸级后浪”,“康康”这位“天才中的天才”到底有多牛!
曹原:仰望星空的“学术新星”
我的名片
曹原,1996 年生于四川成都,14 岁考入中国科学技术大学少年班,18 岁前往美国麻省理工学院攻读博士。他是在
《自然》上以第一作者身份发表论文的最年轻的中国学者。2018 年 12 月,曹原登上《自然》年度科学人物榜首。
当事情失败时,不要责怪自己,因为这就是生活!
可以尝试一两个爱好,这对于科研工作来说是一种很好的减压方式。
作为一名实验者,要愿意学习新东西,尝试新想法,并在实验室承担起责任。
我的语录
我的特写
01.努力奔跑,好学笃行
曹原一直是很多人口中那个“别人家的孩子”,因为他太优秀。不管是在深圳耀华实验学校的时候,还是在中科大、
麻省理工学院的时候,在学习方面,他都十分倔强,面对那些自己不会的问题,一定要钻研明白。这种性格给曹原带来
了很大的动力,促进了他在物理方面的研究。
在中科大少年班的日子里,相比其他同学,曹原更会为自己寻找提升的机会。校园里经常能看到曹原瘦弱的身影,
穿梭于各大教授的办公室。他认真地去逐一请教,还时不时提出一些刁钻古怪的问题和教授们一起探讨。不仅如此,曹
原还尝试自己编程,在编程中展现了超强的理论功底和计算机能力。曹原说,如果想要做一名凝聚态物理实验者,不妨
掌握一些计算机编程技巧,学习一些电气和机械技能。
不待扬鞭自奋蹄,曹原之所以能成为“别人家的孩子”,靠的是勤学好问与自觉主动,靠的是强烈的努力向上、积
极进取的思想意识。
我的特写
02.石墨烯的驾驭者
每年《自然》杂志年度十大人物的封面图片都是一个巨大的数字“10”,具体样式和底纹都会融入当年的科技热点
进行设计。2018 年《自然》的封面图片明显指向曹原的研究成果,数字“10”中的“0”被处理成一个正六边形,宛如
构成石墨烯的碳环结构,整个数字“10”则点出了赋予石墨烯超导能力的“魔角”。
曹原被《自然》杂志称为“石墨烯的驾驭者”,他找到了使石墨烯能够在没有电阻的情况下导电的方法,破解了困
扰物理学界多年的世界难题。曹原研究石墨烯的过程并不顺利,他提出的理论也曾受到质疑。但曹原没有被质疑的声音
击退,他依然坚持自己的判断,做自己的事。最终,震惊世界的石墨烯超导实验成功了!众多大学和科研机构纷纷向他伸出橄榄枝,表示愿意聘请时年仅 22 岁的他为教授。面对全世界的盛誉和邀请,他只说了一句简单的话:“我是一个
中国人,我学成以后是要回到中国的。”
不惧权威,不惧质疑,在科研的道路上,年轻的曹原目标明确而又坚定,也有充分的自信,他不懈地追求着,终于
震惊了世界。
速用我材
在追梦的道路上,无人不想成功,无人不想早日成功,但是很多人半途而废,很多人功亏一篑。攻克了世界科研难
题的曹原,22 岁就取得了留名史册的科学成就。他的成功并不是一帆风顺的,他在科研的路途上也遭遇过无数次失败,
也被专家质疑过,但是他没有被困难吓倒,而是坚定信念,不迷信,不盲从,执着追求,最终取得成功。所以说成功不
可能一蹴而就,唯有坚持、执着,方可让梦想之船抵达理想的彼岸。
【素材 • 运用 • 人物】中国天才曹原:后浪中的巨浪,青年中的偶像
近日,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《自然》上连发两篇石墨烯论文, 堪称“神之操作”。而早在 2018 年 3 月 5 日,《自然》就在网站
连发两篇以曹原为第一作者的重磅石墨烯论文,曹原也因此成为在《自然》上以第一作者身份发表论文的最年轻中国学
者。
曹原 1996 年出生于四川成都,14 岁考上中国科技大学少年班。这位少年坚持不懈地攻克物理领域的难题,发现石
墨烯的超导效应。他的研究成果轰动学术界,开辟了物理学一个全新的研究领域,有望大大提高能源利用效率,助力解
决困扰全世界百年的世纪难题。
素材运用
01
宁静致远
曹原 14 岁参加高考,取得理科 669 分的傲人成绩,成功考取蜚声中外的中国科技大学少年班,并且就读于培养未
来科研领域领军人物的“严济慈物理英才班”。“他实在太强了,以前在科大就是传说级的人物”,即便是在这个从来不
缺少“神童”的圈子中,他仍被同学们尊称“大神”。才气过人者往往恃才傲物,但曹原却非常沉稳低调,他承认自己
的情况有别于常人,但自己本人并不特别。大学时期的他,勤勤恳恳钻研学术,得到导师的一致好评。
素材运用
02
学无止境
“作为一名实验者,要愿意学习新东西,尝试新想法,并在实验室承担起责任。当努力不起作用时不要难过,因为
这再正常不过了。”这句平淡无奇的话,实则是曹原求学的心路历程。爱动手,爱思考,勇于尝试新东西,这是曹原从
小就具备的特点。中学时,学校的“实验室”满足不了曹原,他就在家里也悄悄做了个“实验室”。当时做实验所需的
硝酸银费用较高,也比较难买到,于是他就买来了硝酸,偷偷把妈妈的银镯子放了进去,人工“合成”了硝酸银。“对
于石墨烯,未来我们要做的事情还有很多。”在《自然》杂志以第一作者发表两篇文章后的曹原如是说。他没有停止自
己在学术道路上的脚步,反而更加坚定自己的信念,锐意前行。
素材运用03
不忘初心
无数大学和科研机构,纷纷向曹原伸出橄榄枝。面对全世界的赞誉和邀请,他只说了一句简单的话:“我是一个中
国人,我学成以后要回到中国的。”
在科学研究之外,曹原喜欢拍摄夜空。“仰望星空总是能让我安静下来。”浩瀚宇宙,璀璨星空,让他始终保持着一
种平和谨慎的心态。仰望星空的同时,他没忘脚踏实地,一步一个脚印,在科研道路上愈走愈远,在报国的道路上愈走
愈坚定。
附相关素材链接:
曹原 石墨烯的驾驭者
2018 年 12 月 18 日,世界顶尖学术期刊英国《自然》杂志发布了“2018 年度科学人物”,让人意外的是,位居榜首
的居然是 1996 年出生、在美国麻省理工学院攻读博士的中国留学生曹原。每年《自然》年度十大人物的封面图片都是
一个巨大的数字“10”,具体样式和底纹都会融入当年的科技热点进行设计,而这期封面图片明显指向曹原的成果。数
字“10”中的“0”被处理成一个正六边形,宛如构成石墨烯的碳环结构,整个数字“10”则点出了赋予石墨烯超导能
力的“魔角”。
未满 23 岁的曹原被《自然》杂志称为“石墨烯的驾驭者”,他发现了使石墨烯能够在没有电阻的情况下导电的方法,
破解了困扰物理学界 107 年的世界难题。可以说,这一发现开创了一个新的领域,该方法将会使能源的使用和运输更为
有效。
“仰望星空能让我安静下来”
曹原喜欢仰望星空。他说:“仰望星空能让我安静下来。”
曹原的世界一直都是安静的,却又是不平静的,甚至可以说是波澜壮阔的。他一直是很多人口中那个“别人家的孩
子”,因为太过优秀。
2007 年,曹原成为深圳耀华实验学校的学生,连当年的老师都没有想到,会遇到自己执教生涯最特殊的一个孩子,
这个孩子仅仅用了三年时间就读完了小学六年级、初中和高中的全部课程。
“曹原是六年级来到耀华的,在我的印象中,他智力超群,学习力很强。”曹原当年的班主任、耀华实验学校副校
长肖甜表示。“上学的时候,他已经展示出了过人的灵气和天赋。善于思考,勤于动手,我们发现了他这个特点,着重
在动手能力培养方面给他创造条件。而他的家长也不惜一切代价,给他创造条件——支持曹原在家里搭了一个小实验室,
还购置了一批化学、物理的实验仪器。学校为了满足他的好奇心,提供超过教学大纲的实验条件。”
对于这样的评价,曹原的中学物理老师黄佳堂表示赞同:“那时他特别小,也很淘气。他会把教室的讲台或桌子拆
出来,就为了看里面是什么构造,我们也不知道没有工具的他是怎么做到的。”“拆东西”这个习惯也延续伴随着曹原到
了现在,《自然》杂志称,曹原在麻省理工的导师也认为他的内心深处是个“修补匠”,喜欢把东西拆开重装,每次进入
他的办公室,里面都乱糟糟的,桌上堆满了计算机和自制望远镜的零件。
黄佳堂回忆,在课堂上,他曾为曹原他们讲过,金属的电阻率随温度的降低而减小,当温度降低到很低的时候就没
有电阻了,这种状态叫超导状态。但基于目前的技术,要在负 160 摄氏度才行。这个问题是物理界的难题,如果能在常
温下发现这种材料,就可能颠覆世界。当时,曹原还和同学商量以后问老师:“怎么样才能使常温下的材料电阻为零?
改变材料性质的方法行不行?”黄佳堂当时的回答是:“这需要你们去研究,如果你们研究出来,那就很有可能改变世界!”
而这个问题,也成为黄佳堂的常备问题,对于每一届学生,他都会提出来,而现在,他的学生曹原已经给了答案。
“没想到曹原真的在这个领域做出了深入的研究,有了现在的成果,太不可思议了,我为他感到骄傲!”黄佳堂说。
“我们还有很多事情要做”
2010 年,曹原以高分考入了中国科学技术大学少年班,那一年,他只有 14 岁。四年后,他从中国科学技术大学获
得了本科学位,前往美国攻读博士。此后,曹原再接再厉,先后发表了两篇关于原子厚度碳片层奇异行为的论文,开启
了物理学的一个全新领域。曹原承认自己的情况有别于常人,但是说自己并不特殊,毕竟他还是用四年时间读完大学本
科,“我只是跳过了中学里一些无趣的部分”。
2014 年,曹原加入了 Pablo Jarillo-Herrero 在麻省理工学院的团队,该团队当时已经开始进行将碳片层堆叠和旋转至
不同角度的尝试。曹原的主要工作是考察在堆叠的双层石墨烯中,如果将其中一层相对另一层旋转极小的角度后会发生
什么。根据一种理论预测,这种扭曲会极大地改变石墨烯的行为,但许多物理学家对此持怀疑态度。曹原决心创造出这
种以微妙角度扭曲的双层石墨烯,并发现了一些奇异的现象。对石墨烯施加微弱的电场并冷却至绝对零度以上 1.7 度时,
会让能导电的石墨烯变成绝缘体。这一发现本身不可谓不令人惊讶。
曹原说:“我们已经料到这会对整个领域带来巨大影响。但更好的消息还在后面:只需稍微调整一下电场,扭曲的
双层石墨烯就能成为一个超导体,让电子实现零电阻流动。”他们在第二个样本中观察到了同样的现象,最终确认了自
己亲眼所见的事实。
通过简单的旋转就能让原子厚度的碳材料产生复杂的电子态,这一研究成果让物理学家争相对其它扭曲二维材料的
奇异行为进行实验。一些物理学家甚至希望石墨烯能够阐明复杂材料为何会在更高的温度下成为超导体。哥伦比亚大学
物理学家 Cory Dean 表示:“我们接下来可以做的事情太多了,眼前的机会巨大。”成功将平行的双层石墨烯扭曲至约
1.1°的“魔角”需要一些试错,但曹原很快就掌握了可靠的方法。Jarillo-Herrero 认为曹原的实验技巧至关重要。
曹原原创的方法先将单层石墨烯撕裂,组成方向相同的双层石墨烯,并在此基础上进行微调校准。曹原还通过调整
低温系统,达到了能让超导态更为显著的温度。
2018 年 3 月 5 日,《自然》发表了两篇以曹原为第一作者的石墨烯重磅论文。曹原发现当两层平行石墨烯堆成约
1.1°的微妙角度,就会产生神奇的超导效应,而他也成为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。
有科学家指出,曹原这组重磅论文的发表,可能预示着改变人类生活的重大发现。
今天的曹原虽然还很年轻,略带羞涩,但在他的同事眼中,曹原的坚持不懈体现了他的成熟。虽然以微弱差距错过
麻省理工的物理学研究生项目,但曹原想办法通过电气工程系加入了 Jarillo-Herrero 的团队来学习这一课程。另外,曹
原对博士生涯的出师不利也并没有过多在意:他发现 6 个月费心解读的看似激动人心的数据其实只是实验装置造成的巧
合。Jarillo-Herrero 说:“他不大高兴,但他只是撸起袖子继续干。”
“90 后”的曹原对自己未来的职业道路还不确定,他说:“在魔角石墨烯上,我们还有很多事情要做。”曹原本科
时的指导老师、中科大物理学家曾长淦表示,全球各大高校已经在用博士后职位,甚至是教职岗位来吸引他,“在中国
的凝聚态物理学家中,每个人都知道他的名字”。