中国天才曹原:破解百年科学难题,拒绝美国绿卡,毅然回国效力

当今世界最稀缺的资源,便是人才。众所周知,美国在二战后一直得到突飞猛进的发展,主要原因就是美国掌握了世界上最先进的科学技术,而这些科学技术的进步则离不开无数顶尖的科学界人才。

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揭秘“回形针行动”的报纸

当年,美国通过“回形针行动”带走了1600名德国科学家,使得他们很快成为军事科技领域的强者。尝到甜头的美国深知人才的重要性,1946年,美国实施“福布莱特计划”,为各国人才提供“奖学金”,以资助人才赴美留学的方式吸引各国精英。而后的几十年,美国一直在放宽留美条件,发展到现在,只要是美国认为是稀缺的人才,可以不论国籍、不论年龄为他们一路开放绿色通道。

因为美国有世界上最先进的科研环境和丰厚的报酬,中国大批人才在美留学后选择了留在了当地。面对极具诱惑力的美国绿卡和优渥的待遇,也有人不屑一顾,他说:“我并不在意什么美国绿卡,我是中国人,我要回中国”。

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曹原

他是谁?今天我们就来认识一下世界物理学天才科学家曹原

破解世界科学难题的中国青年

2018年,《Nature》杂志上评出了影响世界的十大科学家之首——曹原。这个当时年仅22岁的青年瞬间吸引了科学界的全部注意力。要知道《Nature》杂志一直致力于评论世界科学领域的重大发现,是世界科学领域的权威杂志。

很多科学家穷尽一生也无法光荣上榜,而这个年轻的科学家却先后四次荣登上榜,其中一次还占据了整个杂志封面。这也是《Nature》杂志创刊149年来选出的年龄最小的科学家。

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《Nature》在年度文章中如此介绍这位史上年龄最小的入榜者、年仅 22 岁的曹原。

那么曹原作出了什么样的科学成果撼动了学术界呢?

曹原通过无数次试验,得出一个结论:将两层石墨烯旋转到1.1度,它们就可以在零阻力的条件下实现超导。

很多人可能不清楚这意味着什么?要想弄清楚它的意义,首先我们要了解一下什么是石墨烯?

石墨烯是一种目前发现的最薄且最坚硬的纳米材料,只有一层碳原子。它的厚度只有0.3纳米,差不多等同于A4纸的十万分之一,而它的硬度比金刚石的硬度还大。

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这种材料作为一种特殊的二维晶体,不仅结构稳定而且导电速度十分强大。它的电子运行速度高达每秒1000千米,大大超过了普通电子的运行速度。

直观来说,如果用石墨烯制造电子器件,可以将计算机处理器的速度提高数十倍甚至上百倍。用石墨烯为主材料的充电设备,可以在10分钟之内充满6000毫安时的电量。

石墨烯的这些特性不论是运用到军事科技、计算机科技、医疗科技还是电池科技等领域,都会带来一场极大的技术革命

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而曹原的研究结果正是:当两层平行的石墨烯堆成约1.1°的微妙角度时,就会产生以0电阻传输电子的神奇超导效应。

曹原曾说,在他13岁那年,物理老师说过:“谁能在常温状态下能发明出超导材料,谁就可以震撼整个科研界。”因为超导体通常要在超低温的状态下才能运用,液态氮是目前发现的唯一能保持超低温环境的重要特质,可是这个材料的造价十分的昂贵。

而9年后,曹原的发现让石墨烯脱离了冷却液成为超导体之一,极大地节省了冷却液的成本,为人类解决了近百年的科学难题。

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曹原

与众不同的小小少年

爱迪生曾经说过,天才是百分之一的灵感再加了百分之九十九的汗水。那么曹原是否也正如这句名言所说的那样呢?

1996年,在四川成都市的一个普普通通的家庭,曹原出生了。3岁那年,由于父母工作的调动,举家搬迁到了深圳市。

和大多数孩子不一样的是,曹原自小就展现出了过人的专注力。父母教他的知识,基本上一遍他就可以记住。父母给他买的玩具,他可以玩半天都不嫌枯燥。他可以将他的小玩具翻来覆去地研究,拆了装,装了拆,乐此不疲。

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2002年,曹原进入了深圳景秀小学读书。曹原的记忆力非常好,学习能力很强,老师在课堂上讲的内容,他很快就可以完全掌握。这个天生的学霸一度让他的小学老师惊叹不已。老师们常常在一起讨论起曹原时总是异口同声地夸道:“这孩子真的很聪明!”

曹原的各方面的优异表现让他的父母也感到十分欣慰,曹原的父母也是高知分子,作为开明的有思想的父母,他们在对这个独子的教育上一直本着十分开明的原则,从小就注重保护和培养他的兴趣爱好。

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在距离曹原家不远的华强北,是一个以生产电子,通讯产品为主的巨大商业区。曹原一到节假日就会去那里,对各种电子产品爱不释手,拿起这个看看,再拿起那个研究,经常忘了回家的时间,每次都是妈妈找寻过来将他带回家。

兴趣是最好的老师,在别的小朋友沉迷于影视剧或者各种游戏的时候,曹原只对这些科技产品感兴趣,不得不说,这是一种与生俱来的本能。

幸运的是对于曹原那些天马行空的想象和一些与众不同的行为,父母不仅没有觉得他不务正业进行阻止,反而是十分的鼓励和支持他。他们会力所能及地满足曹原在学习上的需求。

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随着时间的推移,曹原也渐渐长大,这惊人的天赋表现得愈加明显。他开始对家中的电子产品十分感兴趣,小学五年级的时候就可以将自己家的电视机拆开,再根据自己的记忆和思路完美地组装回去。

因为曹原经常在家拆卸和组装电子产品,父母干脆为他打造了一个专属试验室。他可以尽情地在实验室里做着他喜欢的试验活动。曾经为了得到实验用的素材“硝酸银”,他将妈妈的银镯子拿去熔解了。面对这种让人败家的行为,父母不仅没有责怪他,反而关心他的实验是否成功了。

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家里有一台老式的收音机,曹原也将它拆得七零八落,面对那些复杂的零件,他却不慌不忙用他惊人的记忆力将它组装了回去。父母对他的这些行为始终都是给予理解和赞赏的。

在一个夏季明朗的夜晚,曹原看着天空闪烁的星星,开始对宇宙的奥秘产生了深厚的兴趣。父母发现后,第二天就给他买了一个比较专业的天文望远镜,尽管这种专业的天文望远镜价格十分的昂贵。但为了鼓励儿子对事物探索的兴趣,他们都会毫不犹豫地付出。

可以说,在曹原成为科学家的道路上,父母的引导和鼓励起着至关重要的作用。

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小小年纪的曹原并没有辜负父母对他的这些大力支持,他的天赋在父母的鼓励下得到越来越多的挖掘,科学的种子就这样一点一滴地在他的心中逐渐生根发芽,这些都为他在日后科学道路上的不懈探索创造了一个良好的开端。

深圳著名的耀华实验中学有一个特设的超常班,班里不仅有一流的教师进行专门的授课,还设有高额的奖学金用以对优秀学生进行嘉奖。

2007年,耀华实验学校在各地选拔选拔优秀学生,为中国科技大学少年班做人才的储备。曹原的父母也为儿子提交了申请。看过他的资料后,耀华实验学校的胡凤元副校长当即就决定录取了他,从此曹原的学习生涯就如同开了挂。他和另外两名学生一起组成一个单独的班,课堂就设在校长办公室。

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耀华实验学校

学校为这仅有三个学生的超常班配备了6名最优秀的老师,而他们其中一位老师还曾是中国科技大学的副校长。

百分之一的灵感和百分之九十九的汗水

曹原的初一只读了一个月时间,初二读了三个月,初三读了半年,而后就直接参加了中考。不负众望的曹原中考成绩优异,顺利进入高中阶段的学习。不到二年的时间,曹原结束了高中阶段的学习。

2010年,14岁的他便参加了高考,最终以理科669分的成绩被中国科学技术大学少年班录取。

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中科大,有个著名的“严济慈物理学英才班”。这个班每年面向全国招生,但只招收30名学生,真正地算是天才少年的汇集地。要想进到这里学习,首先要经过非常严格的选拔考试,先笔试再面试。

考试全部通过后方可进入“严济慈班”进行学习,不同于普通的物理科教学方式,这里着重培养学生物理学大类的知识,将理论知识与科学实验紧密结合,不仅给学生提供一流的教师队伍,还让他们参与课题研究;在这里主张学生自主性探索,支持学生们进行研究性学习,并对他们进行个性化的指导,尽可能帮助学生们挖掘潜力。

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曹原(左三)

中科大的学习,让曹原更上层楼,这个天才少年在校期间对物理领域各种难题产生极大兴趣,并发表多篇含金量颇高的论文。他的优异表现,让他得到去美国密歇根大学交流学习的机会。中科大还授予他学校最高的荣誉奖——郭沫若奖学金

18岁那年,求知若渴的曹原考入了世界排名第一的大学——美国麻省理工学院。这所大学是一所研究型大学,有顶尖的工程与技术及超智能的实验室。至2020年的统计数据,麻省理工共诞生了97位诺贝尔奖得主。

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曹原和导师

在这个天才云集的地方,曹原从不沾沾自喜,越是这种环境,越是能激起他无限的学习动力。他利用学校良好的资源,吸取着人类的智慧,将它们转化为自己的知识能量。

在物理学界,有个困扰科学家们上百年的难题:解密石墨烯的超导特性。面对这个难题,曹原并没有望而却步,他在美国读博的四年间,专心研究石墨烯的超导电性。

面对周围的怀疑目光和一次次实验的失败,他从不气馁,因为他知道攀登科学的高峰从来就不是一件容易的事,只有坚定不移地付出努力,才可能取得一定的成果。

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2018 年 Nature 杂志封面图片致敬曹原发现的 “魔角” 石墨烯(来源:Nature )

终于,在数不清的实验和研究之后,曹原发现,石墨烯的导电性是非常规的,他尝试将两层平行的石墨烯材料堆成一个特殊的角度,终于让他发现了“魔角1.1度”。这便有了《Nature》杂志上的那篇震动一时的论文。

巨大成就的背后也有质疑的目光

作为科学界引人瞩目的新星,有人对他进行夸赞,就会有人对他质疑。正当曹原被人们津津乐道时,国内中科院院士吴明卫在他的微博上发表了一篇文章,他公开表示曹原的物理水平很一般,对很多物理问题一知半解甚至一问三不知,还说曹原曾经上过他的公开课,在课上曹原的表现完全不似一个学习突出的学生,或许曹的实验操作能力很不错,但物理水平普普通通……

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此文一出,立即引来大家的围观和讨论。多数人认为:吴明卫和曹原虽然都是物理学的优秀学者,但二人研究的领域却是不同的,而且吴明卫侧重于理论,而曹原而是实验和实操的强者。那么吴明卫究竟是像人们说的那样,是因心生嫉妒而大放厥词还是有的放矢呢?

其实,从美国对待曹原的态度上,我们就可以判断出来。曹原在“凝聚态物理学”领域的关于石墨烯的突出贡献,已经让老美对他才华十分的觊觎。

石墨烯是制作电池的重要材料,而超导则是一种0电阻的导电体,如果曹原的研究成果真正落地,将为世界新能源市场带来一场重大的变革,也会为能源行业节省下数十亿美元的资金。

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2014年,曹原获得郭沫若奖学金。

很多科学家甚至预言,曹原将是下一任诺贝尔奖获得者。看好曹原的美国多家机构向他抛来橄榄枝,许以重金进行挽留。只要他肯留美,绿卡、金钱都会有。很多中国优秀的人才都是在这些利益的诱惑下投入了美国的怀抱,但是曹原却拒绝了,瘦瘦的他戴着一副眼镜,斯文又温柔,然而说出的话却是铿锵有力:“我是中国人,我要回中国!”

刚刚20岁出头的天才小伙曹原回国了,作为炙手可热的稀缺型人才,国内各大企业当然是要抢人的,曹原最后选择了实力最强的华为集团。2018年,华为Mate20智能手机上市,便是首次应用了石墨烯散热系统,毫无疑问,这里一定有曹原的功劳。

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结语

常常有人说我们的清华北大实际上是为他国培养人才,而每年确实都有16%的清北拔尖人才流入硅谷。想到邓稼先、钱学森等老一辈科学家历经万难也要回国效力,到现在有以曹原为代表的新一代科学家前赴后继,我们感到十分欣慰和感动。科技兴国,人才兴国。现代国家的发展和强大越来越离不开优秀人才的贡献。

面对每年的人才流失,我们在鼓励和期望越来越多的人才回国效力的同时,也大力倡导给予人才越来越好的环境。这几年,随着国家对人才的渴求和重视程度越来越高,已经有越来越多的高科技人才放弃国外的优厚条件选择回国。

作为中国人,我们永远无法改变我们血液里流淌的炎黄血脉,只有自己的国家强大了,我们才更有尊严,只有自己的国家强大了,无论身处世界的哪个角落,我们都可以抬头挺胸地立足于人前。

感谢所有选择回国效力的优秀学子和科学们,科技强国,人才兴邦!

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