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实证石墨烯超导的曹原,最年轻的诺贝尔奖可能就要诞生在中国!

2019-09-15  dczyxhd

实证石墨烯超导的曹原,最年轻的诺贝尔奖可能就要诞生在中国!

今天一只命运的蝴蝶正挥动着改变世界的翅膀,是通往核聚变时代的前沿材料,是困扰全球科学界107年的难题它,是未来人类从地球走向宇宙的必由之路。

而解决这一百年大难题的人是来自于中国的一位天才少年当前,世界数百位顶级科学家正试图让他的科研成果扩大化一旦这个成果投入市场,它将为中国乃至世界能源节省数十万亿人民币这个“他”就是2018年度十大科学家之首、全球顶级科学杂志《自然》最年轻的论文发表者:年仅23岁的四川少年,曹原!

实证石墨烯超导的曹原,最年轻的诺贝尔奖可能就要诞生在中国!

1996年,曹原在素有天府之国美称的成都出世当时,西南地区普遍贫穷成都虽然是省会城市但与北上广深这样的大城市相比连望其项背的资格都没有为了孩子的教育也为了将来事业的发展在曹原三岁时他父母就举家搬迁到深圳

90年代的深圳,有三多:钱多、商人多、电子产品多成长于深圳浓烈电子氛围中的曹原自打记事起,就对铺满各种元件和线路的电子产品产生了极大的兴趣当时他最喜欢做的事便是从电子市场淘一大堆物件回来拆了装,装了又拆拆装难不倒他后他又去研究里面的电子线路反正就是不想消停就像是亚马逊丛林的一只蝴蝶轻轻挥动翅膀就能掀起一场飓风那样正因为曹原从小对电子产品的兴趣为他日后改写世界科学进程埋下深深的伏笔。

2007年9月,11岁的曹原成功考取深圳耀华实验学校这所学校可不是一般的中学而是以“超常教育”闻名广东全省简单来说它就是一所专门培养“天才少年”的学校在深圳耀华,老师们经常用这么一句话来教育孩子:不好好念书,你们只能考本地的深大!

深圳大学,广东八所顶级大学之一腾讯创始人马化腾的母校但在耀华老师的眼里它只是差生才会读的大学对于耀华人而言清华北大才是他们的初级目标而更高级的目标,是诸如麻省理工牛津、斯坦福这样世界顶尖大学虽然耀华中学的学生个个都是人中龙凤但身材瘦小、其貌不扬的曹原仍然以高超的知识理论鹤立群雄:

一个月学完初一全部课程三个月学完初二全部课程不到半年,整个初中的课程被他全部搞掂

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深圳耀华实验学校

2009年9月,年仅13岁的曹原就从初中部直接升到高中当所有人都以为高中的复杂的学业能延缓他的“进攻”步伐时曹原却再次以逆天之举颠覆了所有人的认知极限:短短一年时间内曹原不仅学完了高中的全部知识甚至还有一大半时间去折腾实验在学校和家里,除了学习的课桌他呆得最多的地方就是布满各种仪器的实验室

在一次物理实验中老师黄佳堂告诉他:

如果有人能在常温状态下发明出一种超导材料,就可以颠覆整个世界。

年轻气盛的曹原被老师这段话吸引了他时常追问老师这要怎么做但老师终究只是老师,不是科学家他只能用满怀希翼的口气对曹原说:

老师已经老了,这是你们这代人必须攻克的问题!

正是老师这段话打开了曹原对物理认知的新大门也打开了世界科技的新大门

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2010年,14岁的曹原迎来人生第一次高光时刻:高考6月22日,高考成绩公布他以理科669的高分被中科大无条件录取想当年,歼20总师杨伟被西工大提前录取时,也才15岁三十多年后,舞勺之年的曹原用“14”这个数字打破了历史!

中科大录取曹原后,没有任何犹豫直接把他送进了“严济慈物理英才班”中科大本身就是培养科学家的大学而严济慈物理英才班更是定向培养未来顶级科学家的地方用军事术语来说,就是特种部队中的特种部队!

能进这个少年班学习的人都是经历过一轮又一轮惨烈的厮杀最后才留下了精英中的精英然而,即便是有同学们的群雄环绕和老师们的魔鬼训练曹原,这位不世之材却依旧冠绝群伦、独占鳌头成为这个班最靓的“仔”!但不管身处何地他时常想起高中时老师说的那段话:这是你们这代人必须攻克的问题。

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曹原是时代的佼佼者命运与性格的始然让他视此为人生最大的使命!

于是,念到大二时曹原主动找上曾长淦教授希望能去他实验室学习石墨烯超晶格知识后来,每当有人提起曹原时以教学严苛著称的曾长淦教授自豪的夸赞道:这是在我实验室混过的娃,他还发表了一篇论文,当时就觉得这个孩子太厉害了。虽然我的实验室除了很多位郭沫若奖,但他在其中非常特殊,必有大成!

曾教授说得没错曹原不仅成就了个人还成就了一个时代2012年,作为中科院首批国际交流生曹原被派往美国顶级研究型大学——密歇根大学学习

2013年,曹原获得中科大“顶尖海外交流奖学金”同年,他被英国顶级研究型大学牛津大学选中,受邀前往伦敦做为期两个月的科学实验

2014年,曹原再次获得中科大最高荣誉奖:郭沫若奖学金!

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2015年,命运的转折点与曹原正面相撞他被导师看中,推荐至当时全球第一大理工科大学——麻省理工学院攻读博士学位,从那天起曹原迎来了人生第二次高光时刻改变世界的序幕,即将被他拉开!在麻省理工学院读书期间这位天之骄子废寝忘食的搞研究只因为一件事:让石墨烯成为那个颠覆世界的超导材料!

众所周知,自第二次工业革命以来电力就成为人类社会不可或缺的次级能源工业生产需要用电居家生活需要用电战争机器需要用电交通设备需要用电没有电,人类社会至少倒退三百年!

注:初级能源是指铁矿石、石油、橡胶这样自然生成的能源;次级能源则是指钢铁、电力这种需要人工二次合成的能源。

然而,电力在发电站传输到终端用户的过程中,电能会随着传输距离的加长而不断衰减为了保证电能的稳定性发电站只有通过燃烧更多的能源解决损耗问题面积狭小的国家还好说国土面积大的国家就非常烧钱了美国为什么停电事故频发?因为美国没有一张全国性电网,

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而其原因主要有两点:一是资本家对电力供应进行划区域垄断二是美国国土面积太大建立一张全国性电网所需的能源消耗任何人都承担不起中国虽然用特高压输电技术解决了全国一张网的问题但电能供应对初级能源的消耗,依旧非常惊人。

自19世纪电力发明以来为了解决在传输中的损耗问题无数应用型物理学家付出了巨大的心血终于,在1911年,荷兰物理学家海克·卡莫林·昂内斯有了重大发现经过无数次实验,卡莫林最终确认:汞在温度接近0K的极限值也就是-273℃时流通的电子会无限接近于“无阻”通行其在传输中对能源的消耗最低可以降至零卡莫林把这个“零电阻状态”称之为“超导电性”作为人类史上第一个发现超导体存在的科学家卡莫林因此于1913年被授予诺贝尔奖。

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虽然证明了超导体对控制电力损耗的有效性但问题是能在-273℃环境下实现电力零损耗传输的材料,几乎没有为什么说“几乎”?因为有这种材料但冷却成本比发电成本还高没有任何市场价值而一种无法投入市场使用的材料根本不能产生经济效益换言之,这种材料没有任何作用。

科学家们并不死心为了寻找这种“低冷却成本”的超导材料他们极尽疯狂终于,在1980年欧洲物理学家发现铜氧化材料最低温度可以达到-140ºC但由于排列结构难以调整无法进一步降温这剩下的133ºC就像是一道天堑横亘在所有物理学家的实验室中纵算他们穷尽毕生余力也无法解开铜氧化超导的秘密此后的整整三十年里物理学家们一直徘徊在解开铜氧化超导研究的黑暗中这三十年,又被科学家们称之为“电力物理界的黑暗时代”。

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有人妄言:按照当前的技术水平能实现卡莫林超导电性的材料再过五十年都研究不出来!看着那133ºC的差距那种发自内心的绝望让很多物理学家饱受煎熬然而,谁也没有想到曹原,这位来自中国年仅23岁的“准博士学生”竟然在黑暗时代点燃了星星之火...

2017年,在曹原攻读麻省理工博士期间他通过实验发现石墨烯的排列结构中具有非规超导电性的因子他据此推测出:当两层石墨烯叠在一起发生轻微偏移的时候材料的特性会发生剧变并因此催生出超导体的性能然而,当时诸多物理科学家对这个结论非常嗤之以鼻他们想当然的认为,无数顶级前辈历经107年都不曾解决的难题怎么可能被这么一个名不见经传的中国学生解决,更何况他才23岁?在那些大师辈出的时代23岁他们还在给导师打打下手呢他们极其厌恶的觉得:这个来自中国的学生,一定是想成名想疯了!

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面对种种质疑声曹原并没有做出任何回应实践才是检验真理的唯一标准他要用成果狠狠的打他们一耳光虽然在理论转换为实验的过程中曹原遭遇了种种困难,但他心态非常好每一次失败,他就安危自己:实验失败是家常便饭心态平和地对待失败就没什么压力还有成功的希望!

有志者,事竟成,破釜沉舟,百二秦关终属楚;苦心人,天不负,卧薪尝胆,三千越甲可吞吴!

在不知道经历过多少失败与日夜不眠之后终于,奇迹女神眷顾了曹原见证奇迹的时刻到了:当他把两层石墨烯材料旋转到特定叠加值时超导体诞生了!

虽然成功让他欣喜若狂但他并没有被胜利冲昏头脑曹原深知,在理论储备异常严苛的科学界成功一次或许是偶然你必须具备足够充分的理论水平才能证明它的有效性于是,他又经过六个多月的反复试验最终确立起石墨烯传导的全方位理论!

2018年3月5日曹原把论文投给世界顶级科学杂志《自然》收到曹原的投稿后《自然》编辑部一片哗然连版都没来得及排就在一天之内连续刊登了两篇曹原关于石墨烯超导理论的论文。

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3月6日,全球科学界四方雷动无人不为曹原的论文倍感震撼一位哥伦比亚大学物理教授惊呼:

曹原为我们打开了新世界的大门,我们能做的太多了!

自卡莫林发现超导体107年后自欧洲铜氧化材料止步37年后曹原,这个名不见经传的学生以一己之力扭转乾坤为电力物理学界在黑暗时代点燃了一把可以燎原的星星之火!

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2014年华为CEO任正非在接受采访时说:

未来10-20年内一定会爆发一场技术革命。这个时代将来最大的颠覆,是石墨烯时代颠覆硅时代,但是颠覆需要有继承性发展,现在芯片有极限宽度,硅的极限是七纳米,已经临近边界了,石墨已经是技术革命前沿边。

毫无疑问曹原是这场新科技革命的发动者在曹原论文发表之后的第十个月石墨烯商业化道路正式开启权威能源机构估测曹原在石墨烯领域探索的成果不仅会带动电子产品的腾飞更会为能源行业节省数万亿人民币的资金!

一朝成名,天下雷动!在数据确凿的论文面前,所有人都无视了曹原23岁的年龄。从美国到欧洲,无数顶级大学和科研机构向他抛出橄榄枝。如果曹原愿意,他可以成为麻省最年轻的教授或者欧洲科学研究院最年轻的学者,但他对这一切都不屑一顾。

3月8日,关于石墨烯超导论文轰动世界的第三天,曹原回到中科大这一天,是中科大少年班成立40周年纪念日曹原将这份举世无双的研究成果当作寿礼以庆祝少年40大寿!那天,满身霞光的曹原说了一句平淡的话:

我是一个中国人,我学成以后要回到中国去!

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一句如此平淡的话,却又照射出一个年轻中国学者乃至中华民族的伟大!

曾几何时,不少人都说中国没有核心科技。但他们忘了一点,最核心的科技从来不是技术,而是人才。毛主席说过:人,才是决定一切的关键因素。中国不止一个曹原,更不止曹原一个科学家。

我们有为中国导弹事业不惜压上身价性命的钱学森,我们有为中国生物事业舍弃一切荣华富贵的施一公,我们有为中国量子事业甘愿隐姓埋名数年的潘建伟。

2016年,中国留学生及华人回国总人数已高达265.11万。人新华社将之评价为:一个民族史上最罕见的人才人才回流潮!正是因为有他们,这一代又一代科学家前赴后继的努力,才有了今天敢于登顶世界之巅的祖国!

实证石墨烯超导的曹原,最年轻的诺贝尔奖可能就要诞生在中国!

少年强,则中国强少年进步,则中国进步少年雄于地球,则中国雄于地球。

以曹原为标志的杰出少年,正开启中国史上最宏伟的强盛之路!

我们坚信未来的中国,必定有十个百个、乃至成千上万个曹原他们,必将用科技的星星之火点燃一个属于中华民族的伟大时代。

今天就让我们一起:为曹原,点赞!为祖国,祝福!

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