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曹原,点亮超导之光

2019-09-05蒋曼

莫愁 2019年23期
关键词:石墨材料老师

文/蒋曼

2018年12月19日,英国著名的《自然》杂志评选出本年度“十大科技人物”,来自中国的天才少年曹原位列榜首。这位中国科学家,凭借在石墨烯超导上的杰出贡献,掀开了世界物理学新的一页。

因材施教成就天才少年

曹原3岁时跟着父母从老家来到深圳。在当地景秀小学读书时,他是有名的捣蛋大王,老师刚说出题目,没等同学们思考,他就会喊出答案。老师对这个不守规矩的学生很头疼,但不得不承认,这孩子实在聪明。

曹原却不觉得自己比其他孩子聪明。要说与其他孩子哪里不同,他只是特别喜欢读科技类的课外书,一套《科学探索者》,他反反复复看了好几遍。

2007年9月,曹原被选拔进入深圳耀华实验学校超常班。当时曹原仍然是老师眼中的“混世魔王”,除了上课爱插嘴,还把拆东西的爱好带到了学校。教室里的桌椅、黑板、投影仪、电脑都被他拆过。老师把他告到学校董事长田贵联那里。问清楚曹原拆教具的动机后,田贵联觉得曹原有探索精神,爱琢磨问题,是一棵难得的好苗子,当即决定组建团队,精心培养曹原。

曹原(左)

曹原和另外两个孩子组成了一个班,由专门的教师团队负责,每天只安排一堂课,老师只讲一些重点内容,其余时间由他们自主学习。这种充分尊重学生求知欲的教学方式,对在常规教育中吃不饱的孩子是非常有效的,培养了学生的自我探究、主动学习的能力和批判性思维方式。

在耀华短暂的初高中学习中,曹原一如既往地喜欢动手做实验。有一次做化学实验时,出现意外,曹原的左拇指指甲被炸飞了,房间也被弄得一片狼藉。但曹原绝不放弃,直到实验成功为止。材料中缺少硝酸银,曹原就把妈妈的银镯子放到硝酸中,自己合成。

母亲对曹原的折腾不仅不责备,还给儿子提供积极的支持。在他捅下娄子时,母亲会帮他善后处理,给他出谋划策。在家庭和学校的共同培育中,曹原好学的天性得到最大程度的保护。

就这样,曹原用两年的时间读完了初中和高中,为自己的科研生涯赢得了宝贵的时间,也打下了日后搞科研的理论基础。2010年,14岁的曹原提前参加高考,以669分的优异成绩被中国科技大学少年班录取。

做像天才一样的普通人

离开深圳到中科大读书,曹原开始了真正独立的生活。他个性外向活泼,从小在宽松自由的氛围里成长,单纯明净的少年心态,让他和许多德高望重的老教授交流毫无障碍。中科大物理学院的丁泽军教授,因为治学非常严谨,不苟言笑,让许多同学敬而远之,但曹原和他相处得却颇为愉快。丁教授说:“我就是喜欢看他和我在专业上抬杠。”

2012年,曹原作为中国科技大学与美国密歇根大学的首批交流生,被派去密歇根州安娜堡学习两个多月。怀揣着为母校争光的信念,他学习了好几门编程语言,完成了设计项目,受到美国导师的高度赞扬。

一路走来,都是人群中的佼佼者,曹原却始终秉持一颗谦逊之心,以保持努力向上的姿态。

2013年,中科大教务处与新创基金会联合设立“顶尖海外交流奖学金”,曹原作为首批获得该奖学金的学生,被派送英国牛津大学做两个月的科研实践。

连续两次的出国学习经历开阔了曹原的学术视野,以前的一些懵懂和迷茫逐渐散去。面对科学高峰,他内心被激发起更强烈的攀登欲望。

2014年,刚满18岁的曹原获得中科大本科生最高荣誉奖——郭沫若奖学金,成为年龄最小的获奖者。

年度“十大科学人物”之首

2014年,曹原告别中科大,在牛津大学陈宇林教授的推荐下,前往麻省理工学院攻读博士学位。

他还记得当年的中学物理老师介绍物质的超导状态时说:“如果能在常温下发现这种材料,你们将颠覆人类的认知。”他歪着脑袋,好奇地问老师:“怎么样才能使常温下的材料电阻为零呢?改变材料性质可以吗?”老师说:“这需要你们这一代人去研究呀。如果有一天,你们真的研究出这样的物质,那就会极大地改变世界。”而在麻省理工学院读博期间,曹原的研究领域正是石墨烯的超导性质。

4年间,曹原和他的团队在研究中发现:将两层只有原子厚的石墨烯以特别的角度堆叠在一起,当碳原子间的排列呈1.1度偏移时,就会使材料变为超导体。曹原说:“这项研究提供了一个全新的思路,帮助物理学家理解一些至今尚未完全得到解释的物理现象。如果未来能够通过研究石墨烯来证实诸多理论和猜测的话,那么科学家就可以更有方向性地设计新的材料,从而有可能实现常温超导。”

2018年3月,全球顶尖科学期刊《自然》迫不及待地同时刊发两篇关于石墨烯的文章,曹原是第一作者。人们认为,曹原的研究解决了困扰全世界物理学家107年的难题。《自然》称他为“石墨烯驾驭者”。

对于未来,曹原说他还没有很具体的规划,他对很多领域都抱有浓厚的兴趣。不过他相信,一个扎实走好每一步、过好每一天的人,未来一定不会太差。

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