被稱為中國“量子之父”的潘建偉院士是27歲在《自然》上發(fā)表第一篇論文的，中國結(jié)構生物學領軍人物施一公是32歲時在上面發(fā)表第一篇文章的。與之相比，22歲的曹原占盡年齡優(yōu)勢。
《自然》雜志18日發(fā)布了2018年度科學人物，位居榜首的是曹原。圖/《自然》網(wǎng)站截圖
英國《自然》雜志于近日發(fā)布了2018年度影響世界的10大科學人物，位居榜首的是1996年出生、在美國麻省理工學院攻讀博士的中國學生曹原。
曹原今年才22歲，就榮登《自然》年度人物榜首。這似乎是一位現(xiàn)象級的人才，因此，國內(nèi)外媒體不吝以天才、神童等溢美之詞來贊譽。
22歲《自然》連發(fā)兩文，打破諸多紀錄
2018年3月5日，《自然》連刊兩篇論文，闡述石墨烯超導重大發(fā)現(xiàn)，第一作者均為曹原。
這兩篇文章都有獨特的重要發(fā)現(xiàn)。第一篇文章主要描述了旋轉(zhuǎn)雙層石墨烯在轉(zhuǎn)角接近魔角(正常條件下約為1.1°)時，能帶結(jié)構會接近于一個零色散的能帶，從而可能導致在這個能帶(實質(zhì)上是兩個，分別處在相對于石墨烯狄拉克點的負摻雜和正摻雜)被半填充的時候，會經(jīng)過一個金屬-絕緣體轉(zhuǎn)變，變成一個莫特絕緣體。
這個發(fā)現(xiàn)的主要意義在于，提供了一種全新的、可調(diào)節(jié)的平臺來研究電子-電子的強關聯(lián)效應，也為困擾物理學家30年之久的高溫超導之惑，提供了一個前所未有的體系。
第二篇文章則具體解讀“有什么有趣的強關聯(lián)效應可以研究”，并在今后投入應用。最有名的強關聯(lián)體系莫過于銅氧化物中的高溫超導轉(zhuǎn)變。在改進了實驗條件和儀器設備之后，曹原發(fā)現(xiàn)了少量摻雜莫特絕緣體相會發(fā)生超導相變，并且在多個樣品中觀察到了類似現(xiàn)象。
雖然曹原的研究結(jié)果還需要未來更多的研究證實，而且應用于實際可能還有很長的路要走。因為一直以來人們都希望用純碳基的石墨烯來實現(xiàn)超導相，而盡管石墨烯有各種奇特的性質(zhì)，比如高電導率、透光率、機械強度、穩(wěn)定性等，但是唯獨超導至今尚未實現(xiàn)。所以，僅僅以能在《自然》雜志發(fā)表該論文就足以讓人刮目相看，以天才之名冠之并不為過。
《自然》網(wǎng)站截圖
《自然》(Nature)《科學》(Science)和《細胞》(Cell)并稱CNS，是世界三大頂級科學期刊。能在三大期刊上發(fā)文，是無數(shù)科學家夢寐以求的目標，也是評選諾貝爾獎、競選院士、展示大學和科研機構研究實力的重要依據(jù)。據(jù)稱《自然》的斃稿率高達90%，曹原能一次性在上面發(fā)兩篇文章，展示了其深厚的功力。
而與中國其他著名的科學家相比，曹原也占盡年齡優(yōu)勢。被稱為中國“量子之父”的潘建偉院士是27歲在《自然》上發(fā)表第一篇論文的，中國結(jié)構生物學領軍人物施一公是32歲時在《自然》上發(fā)表第一篇文章的。從這個角度看，如果持之以衡和假以時日，曹原的學術成就不可限量。
曹原的研究未來或可改變互聯(lián)網(wǎng)
不過，曹原論文所提出的實際應用問題可能與2009年諾貝爾物理學獎獲得者、“光纖之父”高錕有相似性。早在20世紀60年代，高錕就提出了光纖理論，但當時并不為學界和業(yè)界認可，更被批評為“癡人說夢”。但高錕并未放棄，繼續(xù)研究和改良技術。及至1981年第一代光纖系統(tǒng)面世，直接改變了人們的生活。
曹原及其團隊的發(fā)現(xiàn)其實是為未來能量傳導，以及通信更快、通信質(zhì)量更好和成本更低的互聯(lián)網(wǎng)提供理論基礎和指出實現(xiàn)的方向。
早在1911年，荷蘭物理學家�？�·卡末林·昂內(nèi)斯等人發(fā)現(xiàn)，汞被冷卻至接近0K(-273℃)時，電子可以通行無阻，因而這種“零電阻狀態(tài)”稱為“超導電性”。
一般材料在導電過程中會消耗大量能量，如果傳輸電纜從發(fā)電站到用戶的傳送過程中能量耗損越小，經(jīng)濟效益越大。超導體的出現(xiàn)，使傳輸過程中的能量損耗幾乎可以降為零。然而，目前絕大多數(shù)超導體僅在接近0K(-273℃)溫度下才能工作，因此，以維持低溫來使用超導體既不現(xiàn)實，成本也極為昂貴。
但是，如果材料能在室溫下實現(xiàn)超導，那就不用維持冷卻的技術，也不必支付昂貴的冷卻費。這會使能量傳輸、通信的面貌煥然一新。不過，要想達到這個目標，還有大量的研究要做。這或許是曹原未來工作和研究的方向。
▲圖/《自然》網(wǎng)站截圖
曹原“橫空出世”，少年班要不要繼續(xù)
另一方面，曹原的“橫空出世”，似乎又重啟了千里馬與伯樂的爭論。用今天的話來講，就是科學家或人才，是發(fā)現(xiàn)的還是培養(yǎng)的。從曹原的情況看，這兩者兼而有之。
因為中國一直在探索培養(yǎng)天才少年的方法和教育過程，14歲的曹原從深圳耀華實驗學校，考入蜚聲中外的中國科學技術大學少年班，并入選“嚴濟慈物理英才班”，18歲從中科大本科畢業(yè)，前往美國攻讀博士。
從1978年3月8日中科大第一期少年班開學到今天，也恰好是高等教育改革的40年。少年班也可看作是拉開中國高等教育創(chuàng)新探索的序幕。但由于少年班的寧鉑后來出家等情況，人們對天才少年過早培養(yǎng)頗多質(zhì)疑，認為少年班不利于少年的身心健康成長，給學校和社會造成人力、財力的巨大浪費。
隨著對少年班的爭議不斷，從20世紀90年代開始，在開設少年班的13所高校中，只剩下中科大和西安交大兩所學校還保留了少年班。
但曹原的出現(xiàn)，似乎又成了正面支持少年班的強有力證據(jù)。
當然，中科大的少年班也在不斷探索和改進，2008年成立了少年班學院，由三部分組成，分別為最早針對早慧兒童設立的少年班，成立于1985年;針對高考成績優(yōu)異的學生、仿照少年班模式開辦的“教學改革試點班”;還有成立于2010年、通過先面試后高考錄取的創(chuàng)新試點班。
曹原作為少年班培養(yǎng)的一種現(xiàn)象級的天才，說明人才的培養(yǎng)應該是不拘一格，因材施教，而且發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)天才是并重的。
愿曹原未來能取得更多成就。
