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    》杂志连刊两文报道石墨烯超导重大研究发现 第一作者22岁 他出生

      发布时间:2018-03-16 05:21

      1996年出生的曹原(上图)今年不过22岁,却已在麻省理工学院(下文以MIT代称)攻读了4年的PhD学位(学术研究型博士学位)。

      3月6日晚(北京时间,下同),在洛杉矶结束一天紧张科学研讨会的他,被同学带到城中的一家中国餐馆就餐。吃到一半时,手机开始不断震动。曹原说,“都是朋友们送上的祝贺。”

      前一天,《自然》杂志以背靠背长文形式,连刊两文报道石墨烯超导重大研究发现,文章第一作者,正是中科大10级少年班校友曹原。

      在深圳市耀华实验学校官网上的“荣誉耀华”一栏,仍有曹原的照片和介绍。简介上写着:曹原(现攻读麻省理工博士),录取学校:中国科技大学。

      3月10日,红星新闻记者采访到几位曾教过曹原的老师。谈到曹原,他们无不称赞其“自主学习能力很强,动手能力超强”。

      耀华实验学校招生办罗主任告诉红星新闻记者,2007年9月,曹原进入耀华实验学校小六(2)班学习,在一年内学完小学六年级和初一的课程。

      黄莹曾是曹原的初中生物老师,现任耀华实验学校副校长。黄副校长回忆起当时上课的情况,“语数外理化生,每天每个科目只有一堂课,老师只讲一些重点的内容,剩余的时间让学生自主学习,不懂再问,通过这种点播式教学方式培养学生的探究能力、主动学习能力、批判性思维能力。”

      曹原的动手能力也让黄莹印象深刻,她回忆,生物课堂上主要是动手实践比较多,曹原不仅在学校搞了个实验室,还在家里弄个实验室,“他喜欢不停地倒腾。”

      2009年9月,曹原和另外两名学生进入高中学习。黄佳堂曾是曹原的高中物理老师,当他得知曹原在《自然》连发两文阐述石墨烯超导领域重大发现这个消息后,“兴奋得一晚上没睡着觉!”

      黄佳堂回忆,曹原动手能力强,吸收知识很快,在课堂上经常踊跃发言,时常提出一些让老师都难以回答的难题。

      1996年,曹原出生在成都。3岁左右,他随父母去了深圳。谈起成都,曹原说,“我们每年都会多次回蓉探亲,用四川话给亲戚们打招呼,觉着很巴适。”

      在深圳景秀小学读书时,往往老师刚说出题目,曹原就喊出答案。“我那时经常接嘴、插嘴或者和老师顶嘴。”但曹原不觉得自己比同龄人聪明多少。他说,“我只是比较爱读科技类课外书,像《科学探索者》,前前后后翻了好多遍,为我现在的知识面打下了很好的基础。我现在的动手能力,也得益于小时候常在家捣鼓电子电路和化学实验。”

      小学六年级时,曹原转入深圳市耀华实验学校。班主任召集包括曹原在内的几位成绩出众的同学及其家长开会,一起商议确立报考少年班的目标。小学毕业后,曹原花了2年完成初、高中的课程学习。

      曹原回忆说,“尽管有些课程是老师提供的小班教学,但大部分都是跟着当时的初三、高三完成的,习题和教材也和广大考生一样。在学习中,重要的不是老师,也不是特别的教材与习题,而是自己愿意钻研的学习兴趣,及善于钻研的自学能力。”

      2010年,14岁的曹原以理科669分的高考总分,考入中国科学技术大学少年班学院,并入选严济慈物理英才班。

      曹原回忆说,“刚上大学时,我才14岁,生活自理能力肯定会差一点,我母亲在合肥陪读了一年,后来就没什么问题了。在和其他学生相处的过程中,我没感觉到任何压力。对于少年班的学生,老师和同学们也都以常人视之,不会有特别的偏袒或歧视。”

      曹原介绍道,“除了大一会有班主任监督晚自习和大一之后才选择专业外,少年班的学习和其他所有中科大本科生没有任何区别。”

      采访中,曹原再三强调,“我们和普通大学生没有任何区别。我们都是活生生的人,同样有喜怒哀乐,会脆弱懒惰。希望大家能用对待常人的眼光来看待少年班学生。”回忆起少年班的学习经历,曹原感慨道,“上少年班的意义对我来说,是减少在中学期间做大量习题复习备考的时间,用这些时间来学习更加有意思的大学和研究生知识。”

      2014年,曹原从中科大物理专业毕业,毕业前他还获得郭沫若奖学金。随后,他前往MIT攻读PhD学位。

      而在曹原看来,此次MIT石墨烯超导的重大研究发现,并非偶然成果。因为旋转双层石墨烯,MIT实验室研究了好几年,之前也发表过多篇相关方面的文章。

      曹原说,“超导现象于去年8月左右首次确认的。此前,石墨烯中的超导电性,在国际上还没有先例。实验中最困难的地方,主要在于如何将两层石墨烯之间的转角精确控制在1.1°附近,这个角度一般叫做魔角,会对石墨烯中电子的运动方式造成极大的影响。”曹原告诉记者,“这项研究主要的意义是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解释的物理现象,比如30年仍悬而未解的高温超导体的产生原因。我们在旋转双层石墨烯中发现的超导,和其他几乎所有已观测到的二维超导都不同,反而和1986年发现的高温超导有诸多相似性。如果未来能够通过研究石墨烯中的超导来证实关于高温超导的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,从而有可能实现室温超导。”

      然而研究过程并不顺利,曹原曾多次遇到样品无法承受高热、机械部件有滞留回差等困难。但曹原抱着“吃一堑长一智,做得多了,慢慢有经验了,自然就攻克了”的心态。因为在他看来,“实验失败是家常便饭,心态平和地对待失败就没什么压力。”

      工作之余,曹原会通过天文摄影进行自我调节。“仰望星空总是能让我安静下来。天文摄影涉及包括光学、精密机械、电子电路、嵌入式程序等在内的多方面科学技术,折腾这些东西,都是我的兴趣。”