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95后中国留学生一天两登Nature,网友:这是“巨浪”还是“海啸”?

 北美留学生日报    2020-05-09   [原文]


今年五四青年节,带火了一个词:“后浪”。


B站的演讲视频让一批青年及年上感到精神振奋的同时,也引来了很多争议。


为什么代表中国青年的是这么一批旅行在路上、热爱冒险,享受着物质优越的青年?


B站视频截图


那些无数在黑暗里默默前行的青年呢?忍受着生活艰辛的青年、禹禹独行的青年、还有在各自专业领域驰骋的青年……


中国当代青年的模样应该是多元化的,绝非一种向好的姿态就能涵盖所有。


不同于那些拥有光鲜外表的青年,埋头奋斗的青年更值得嘉奖和鼓励。


就在这些争议还未完全消散之下,一个“巨浪”又狠狠地拍了过来,却让人们都为之叫好。




一位95后天才青年竟然在一天内,连登两次《Nature》。


他是来自中国的留学生曹原


伦敦时间5月6日,曹原与其博导连发两篇Nature文章,介绍魔角石墨烯研究的新突破。


曹原本人作为第一篇论文的第一作者,与其导师共同作为文章通讯作者(通常由教授等课题组长担任),表明是论文的主要创意贡献者之一。



第一篇论文中,曹原等人致力于通过对扭转角的控制,将魔角特性推广到其他二维研究体系,以调谐和控制电子—电子相互作用的强度,实现相似的物理行为。


研究结果将为探索多平带双扭超晶格中扭角和电场控制的相关物质相提供理论依据。(*友情提示:文科生这段论文介绍可略过)


另一篇论文,曹原与其他两位作者并列为第一作者,致力于研究扭曲角的分布信息。


他们以六方氮化硼(hBN)封装的MATBG为研究对象,通过使用纳米级针尖扫描超导量子干涉装置(SQUID-on-tip)获得处于量子霍尔态的朗道能级的断层图像,并绘制了局部θ变化图。


这项研究为相关物理现象的实现和应用提供了指导。



理解不了上文介绍文字的人不用怀疑自己,毕竟,这关联着“困扰世界107年的难题”。


这种世纪难题的理论,非行业相关人士看不懂,很正常。


然而科学界又再一次为这个天才年轻学者,沸腾了。




曹原,来自中国四川成都。1996年出生,掐指算算今年才刚刚24岁。


网上能找到的关于曹原的资料不多,词条中的每句填充却都令人叹为观止


截图:百度百科


曹原只用了3年时间就完成了小学六年级、初中和高中的课程。


2010年,也就是曹原14岁的时候,高考总分理科669分,考入中国科学技术大学少年班,并入选“严济慈物理英才班”。



据悉,曹原念到大二的时候,主动联系实验物理研究的曾长淦教授,希望能到他的实验室学习。


在曾长淦教授的指导下,曹原开始进行石墨烯超晶格等离激元的理论研究


本科期间,曹原就曾在Journal of Magnetism and Magnetic Materials和Physical Review B 发表过第一作者论文,并获得郭沫若奖学金。


图源:网络


不仅如此,曹原还曾尝试自己从头开始编程,展现了超强的理论功底和计算机能力。


有记者曾采访过曹原对自己的成就有什么感想,曹原本人表示自己虽跳级学习,但并不特殊。


“我只是跳过了中学里一些无趣的部分。”



2014年本科毕业后,18岁的曹原进入麻省理工大学深造,攻读博士学位。


学习期间,曹原也曾因为能力有限错过课程而沮丧。


但他没有放弃,一番努力之下,他终于加入当时已经在从不同角度对碳片进行分层和叠加研究的Pablo Jarillo-Herrero团队,


负责研究当一个石墨烯薄片相对于另一个稍微扭曲时,两层叠加层中会发生什么。一种理论预测这将从根本上改变这种材料的性质。



2018年,曹原发现,只要对电场稍加调整,扭曲的薄片就会变成超导体,超导体里的电流就可以毫无阻碍地流动。


随后,他在Nature上发表了两篇相关论文,开启了物理学的一个全新领域——石墨烯超导


立即轰动了科学界。


图源:nature


什么是石墨烯超导?


据Nature官方介绍:

图源:nature官网


双层石墨烯,图源:nature


在我们现实世界中,时刻都会有“导体”的存在,没有导体,我们可能连手机也充不了。


但即便是很好的“导体”在“超导体”的面前,仍旧是效率低下的。


1911年,荷兰物理学家卡末林•昂内斯发现了一种能够将电子损失降到0的传输材质,命名为“超导体”。因为这项发现,昂内斯荣获诺贝尔奖。


昂内斯


电流在“导体”中穿梭时会消耗大量的热,且速度也会减弱。但“超导体”不一样,它可以节省更多能源。


尤其是像磁悬浮列车和一些大型供电系统,如果能选用“超导体”材料,那么能源消耗能减少到最低



但“超导体”有一个非常局限的地方,就是它对温度有严格的要求。


一些材料只能在大约摄氏负269度(华氏负452.2度)下才能变成超导,使用这种材料是非常昂贵的,而且完全不实际


在曹原的研究中,石墨烯也有可能成为“超导体”,这就意味着,它可以让电子来回快速穿梭,而让电阻无限趋近于零


速度之快,效率之高,非常罕见。



虽然在以前,也有很多科学家对“石墨烯”材料产生过类似想法,但是实验效果并不好。


直到2018年,这位来自中国的22岁少年曹原,成功实现了石墨烯“超导实验”,解决了困扰人类107年的世纪难题


同年,曹原入选英国Nature(《自然》)杂志发布2018年度十大人物,位居榜首。



此后,数百位世界级学者正在试图复制、拓展他的科研成果。


一旦成果落地,将为世界能源行业节省数千亿美元的资金。


就连他的本科导师也曾透露说:


“如今,曹原的名字已经在国内凝聚固态物理学界无人不晓,甚至全球高校都已经虚位以待,都在用博士后职位、甚至教职来吸引他。”


这一切都是曹原在实验室日夜蹲守,坚持不懈的钻研下得来的成果。

天才再加努力,就可以创造奇迹。



这样一位成就震惊世界的年轻科学家,自然会被青眼相加。


闻名学界后,曹原相继收到了来自世界各国科学界递来的橄榄枝。


尽管留学多年,曹原却始终谨记自己是一个地地道道的中国人


据消息,曹原在MIT的留学路上,就曾有机会获得美国国籍,但曹原没有接受绿卡的诱惑,毅然选择回到自己的国家,为祖国做贡献。


用亲身经历诠释了科学无国界,但科学家有祖国。



曹原让我们看到另一种模样的青年——


清醒、自持、努力。


他的星辰、大海都在实验室里,

那么热衷于美好的外物,却对这个世界有着同样的着迷,身体力行地诠释着不同角度的“冒险”。


或许,这才是中国青年应该仰望的榜样。



随着美国新冠疫情升级,仇化排外情绪也在升级。


“报复中国”成为美国大选主旋律,特朗普准备用中国留学生“开刀”


回复关键词【开刀】给你看一篇文章


新闻|故事|留学生

编辑|尤兰达
排版|尤兰达
校对|商日葵

*以上内容发布于公众号:北美留学生日报,不代表本站赞同其观点。

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