今天,

一隻命運的蝴蝶

正揮動著改變世界的翅膀

它,是通往核聚變時代的前沿材料

它,是困擾全球科學界107年的難題

它,是未來人類從地球走向宇宙的必由之路


而解決這一百年大難題的人

是來自於中國的一位天才少年

當前,世界數百位頂級科學家

正試圖讓他的科研成果擴大化

一旦這個成果投入市場,它將為中國乃至

世界能源節省數十萬億人民幣

這個“他”

就是2018年度十大科學家之首、

全球頂級科學雜誌《自然》最年輕的論文發表者:

年僅23歲的四川少年,曹原

他研究石墨烯,讓中國站在世界前沿

1996年,曹原在素有

天府之國美稱的成都出世

當時,西南地區普遍貧窮

成都雖然是省會城市

但與北上廣深這樣的大城市相比

連望其項背的資格都沒有

為了孩子的教育

也為了將來事業的發展

在曹原三歲時

他父母就舉家搬遷到深圳


90年代的深圳,有三多:

錢多、商人多、電子產品多

成長於深圳濃烈電子氛圍中的曹原

自打記事起,就對鋪滿各種元件

和線路的電子產品

產生了極大的興趣

當時他最喜歡做的事

便是從電子市場淘一大堆物件回來

拆了裝,裝了又拆

拆裝難不倒他後

他又去研究裡面的電子線路

反正就是不想消停

就像是亞馬遜叢林的一隻蝴蝶

輕輕揮動翅膀就能掀起一場颶風那樣

正因為曹原從小對電子產品的興趣

為他日後改寫世界科學進程埋下深深的伏筆

他研究石墨烯,讓中國站在世界前沿

2007年9月,11歲的曹原

成功考取深圳耀華實驗學校

這所學校可不是一般的中學

而是以“超常教育”聞名廣東全省

簡單來說它就是一所專門培養“天才少年”的學校

在深圳耀華,老師們經常用

這麼一句話來教育孩子:

不好好唸書,你們只能考本地的深大!


深圳大學,廣東八所頂級大學之一

騰訊創始人馬化騰的母校

但在耀華老師的眼裡

它只是差生才會讀的大學

對於耀華人而言

清華北大才是他們的初級目標

而更高級的目標,是諸如麻省理工

牛津、斯坦福這樣世界頂尖大學

雖然耀華中學的學生個個都是人中龍鳳

但身材瘦小、其貌不揚的曹原

仍然以高超的知識理論鶴立群雄:


一個月學完初一全部課程

三個月學完初二全部課程

不到半年,整個初中的課程被他全部搞掂

他研究石墨烯,讓中國站在世界前沿

深圳耀華實驗學校

2009年9月,年僅13歲的曹原

就從初中部直接升到高中

當所有人都以為高中的複雜的學業

能延緩他的“進攻”步伐時

曹原卻再次以逆天之舉

顛覆了所有人的認知極限:

短短一年時間內

曹原不僅學完了高中的全部知識

甚至還有一大半時間去折騰實驗

在學校和家裡,除了學習的課桌

他呆得最多的地方就是佈滿各種儀器的實驗室


在一次物理實驗中

老師黃佳堂告訴他:


如果有人能在常溫狀態下發明出一種超導材料,

就可以顛覆整個世界。


年輕氣盛的曹原被老師這段話吸引了

他時常追問老師這要怎麼做

但老師終究只是老師,不是科學家

他只能用滿懷希翼的口氣對曹原說:


老師已經老了,這是你們這代人必須攻克的問題!


正是老師這段話

打開了曹原對物理認知的新大門

也打開了世界科技的新大門

他研究石墨烯,讓中國站在世界前沿

2010年,14歲的曹原迎來人生

第一次高光時刻:高考

6月22日,高考成績公佈

他以理科669的高分

被中科大無條件錄取

想當年,殲20總師楊偉被西工大

提前錄取時,也才15歲

三十多年後,舞勺之年的曹原

用“14”這個數字打破了歷史!


中科大錄取曹原後,沒有任何猶豫

直接把他送進了“嚴濟慈物理英才班”

中科大本身就是培養科學家的大學

而嚴濟慈物理英才班

更是定向培養未來頂級科學家的地方

用軍事術語來說,就是

特種部隊中的特種部隊!


能進這個少年班學習的人

都是經歷過一輪又一輪慘烈的廝殺

最後才留下了精英中的精英

然而,即便是有同學們的群雄環繞

和老師們的魔鬼訓練

曹原,這位不世之材

卻依舊冠絕群倫、獨佔鰲頭

成為這個班最靚的“仔”!

但不管身處何地

他時常想起高中時老師說的那段話:

這是你們這代人必須攻克的問題

他研究石墨烯,讓中國站在世界前沿

曹原是時代的佼佼者

命運與性格的始然

讓他視此為人生最大的使命!


於是,唸到大二時

曹原主動找上曾長淦教授

希望能去他實驗室

學習石墨烯超晶格知識

後來,每當有人提起曹原時

以教學嚴苛著稱的曾長淦教授自豪的誇讚道:


這是在我實驗室混過的娃,他還發表了一篇論文,當時就覺得這個孩子太厲害了。雖然我的實驗室除了很多位郭沫若獎,但他在其中非常特殊,必有大成!

曾教授說得沒錯

曹原不僅成就了個人

還成就了一個時代

2012年,作為中科院首批國際交流生

曹原被派往美國頂級研究型大學——

密歇根大學學習


2013年,曹原獲得中科大“頂尖海外交流獎學金”

同年,他被英國頂級研究型大學

牛津大學選中,受邀前往倫敦做

為期兩個月的科學實驗


2014年,曹原再次獲得中科大最高榮譽獎:

郭沫若獎學金!

他研究石墨烯,讓中國站在世界前沿

2015年,命運的轉折點與曹原正面相撞

他被導師看中,推薦至當時

全球第一大理工科大學——麻省理工學院

攻讀博士學位,從那天起

曹原迎來了人生第二次高光時刻

改變世界的序幕,即將被他拉開!

在麻省理工學院讀書期間

這位天之驕子廢寢忘食的搞研究

只因為一件事:

讓石墨烯成為那個顛覆世界的超導材料!


眾所周知,自第二次工業革命以來

電力就成為人類社會不可或缺的次級能源

工業生產需要用電

居家生活需要用電

戰爭機器需要用電

交通設備需要用電

沒有電,人類社會至少倒退三百年!


注:初級能源是指鐵礦石、石油、橡膠這樣自然生成的能源;次級能源則是指鋼鐵、電力這種需要人工二次合成的能源

然而,電力在發電站傳輸

到終端用戶的過程中,電能會

隨著傳輸距離的加長而不斷衰減

為了保證電能的穩定性

發電站只有通過燃燒更多的能源解決損耗問題

面積狹小的國家還好說

國土面積大的國家就非常燒錢了

美國為什麼停電事故頻發?

因為美國沒有一張全國性電網

他研究石墨烯,讓中國站在世界前沿


而其原因主要有兩點:

一是資本家對電力供應進行劃區域壟斷

二是美國國土面積太大

建立一張全國性電網所需的能源消耗

任何人都承擔不起

中國雖然用特高壓輸電技術

解決了全國一張網的問題

但電能供應對初級能源的消耗,依舊非常驚人


自19世紀電力發明以來

為了解決在傳輸中的損耗問題

無數應用型物理學家付出了巨大的心血

終於,在1911年,荷蘭物理學家

海克·卡莫林·昂內斯有了重大發現

經過無數次實驗,卡莫林最終確認:

汞在溫度接近0K的極限值

也就是-273℃時

流通的電子會無限接近於“無阻”通行

其在傳輸中對能源的消耗最低可以降至零

卡莫林把這個“零電阻狀態”稱之為“超導電性”

作為人類史上第一個發現超導體存在的科學家

卡莫林因此於1913年被授予諾貝爾獎

他研究石墨烯,讓中國站在世界前沿


雖然證明了超導體對控制電力損耗的有效性

但問題是能在-273℃環境下

實現電力零損耗傳輸的材料,幾乎沒有

為什麼說“幾乎”?

因為有這種材料

但冷卻成本比發電成本還高

沒有任何市場價值

而一種無法投入市場使用的材料

根本不能產生經濟效益

換言之,這種材料沒有任何作用


科學家們並不死心

為了尋找這種“低冷卻成本”的超導材料

他們極盡瘋狂

終於,在1980年歐洲物理學家發現

銅氧化材料最低溫度

可以達到-140ºC

但由於排列結構難以調整

無法進一步降溫

這剩下的133ºC

就像是一道天塹橫亙在

所有物理學家的實驗室中

縱算他們窮盡畢生餘力

也無法解開銅氧化超導的祕密

此後的整整三十年裡

物理學家們一直徘徊在解開銅氧化超導研究的黑暗中

這三十年,又被科學家們稱之為

“電力物理界的黑暗時代”

他研究石墨烯,讓中國站在世界前沿


有人妄言:按照當前的技術水平

能實現卡莫林超導電性的材料

再過五十年都研究不出來!

看著那133ºC的差距

那種發自內心的絕望

讓很多物理學家飽受煎熬

然而,誰也沒有想到

曹原,這位來自中國

年僅23歲的“準博士學生”

竟然在黑暗時代點燃了星星之火...


2017年,在曹原攻讀麻省理工博士期間

他通過實驗發現石墨烯的排列結構中

具有非規超導電性的因子

他據此推測出:

當兩層石墨烯疊在一起發生輕微偏移的時候

材料的特性會發生劇變

並因此催生出超導體的性能

然而,當時諸多物理科學家

對這個結論非常嗤之以鼻

他們想當然的認為,無數頂級前輩

歷經107年都不曾解決的難題

怎麼可能被這麼一個名不見經傳

的中國學生解決,更何況他才23歲?

在那些大師輩出的時代

23歲他們還在給導師打打下手呢

他們極其厭惡的覺得:

這個來自中國的學生,一定是想成名想瘋了!

他研究石墨烯,讓中國站在世界前沿


面對種種質疑聲

曹原並沒有做出任何迴應

實踐才是檢驗真理的唯一標準

他要用成果狠狠的打他們一耳光

雖然在理論轉換為實驗的過程中

曹原遭遇了種種困難,但他心態非常好

每一次失敗,他就安危自己:

實驗失敗是家常便飯

心態平和地對待失敗就沒什麼壓力

還有成功的希望!


有志者,事竟成,破釜沉舟,百二秦關終屬楚;

苦心人,天不負,臥薪嚐膽,三千越甲可吞吳!


在不知道經歷過多少失敗與日夜不眠之後

終於,奇蹟女神眷顧了曹原

見證奇蹟的時刻到了:

當他把兩層石墨烯材料旋轉到特定疊加值時

超導體誕生了!


雖然成功讓他欣喜若狂

但他並沒有被勝利衝昏頭腦

曹原深知,在理論儲備異常嚴苛的科學界

成功一次或許是偶然

你必須具備足夠充分的理論水平

才能證明它的有效性

於是,他又經過六個多月的反覆試驗

最終確立起石墨烯傳導的全方位理論!


2018年3月5日

曹原把論文投給世界頂級科學雜誌《自然》

收到曹原的投稿後

《自然》編輯部一片譁然

連版都沒來得及排

就在一天之內連續刊登了兩篇

曹原關於石墨烯超導理論的論文

他研究石墨烯,讓中國站在世界前沿


3月6日,全球科學界四方雷動

無人不為曹原的論文倍感震撼

一位哥倫比亞大學物理教授驚呼:

曹原為我們打開了新世界的大門,

我們能做的太多了!


自卡莫林發現超導體107年後

自歐洲銅氧化材料止步37年後

曹原,這個名不見經傳的學生

以一己之力扭轉乾坤

為電力物理學界在黑暗時代

點燃了一把可以燎原的星星之火!

他研究石墨烯,讓中國站在世界前沿


2014年

華為CEO任正非在接受採訪時說:


未來10-20年內一定會爆發一場技術革命。這個時代將來最大的顛覆,是石墨烯時代顛覆硅時代,但是顛覆需要有繼承性發展,現在芯片有極限寬度,硅的極限是七納米,已經臨近邊界了,石墨已經是技術革命前沿邊。

毫無疑問

曹原是這場新科技革命的發動者

在曹原論文發表之後的第十個月

石墨烯商業化道路正式開啟

權威能源機構估測

曹原在石墨烯領域探索的成果

不僅會帶動電子產品的騰飛

更會為能源行業節省數萬億人民幣的資金!


一朝成名,天下雷動

在數據確鑿的論文面前

所有人都無視了曹原23歲的年齡

從美國到歐洲,無數頂級大學和

科研機構向他拋出橄欖枝

如果曹原願意

他可以成為麻省最年輕的教授

或者歐洲科學研究院最年輕的學者

但他對這一切都不屑一顧


3月8日,關於石墨烯超導論文

轟動世界的第三天,曹原回到中科大

這一天,是中科大少年班成立40週年紀念日

曹原將這份舉世無雙的研究成果當作壽禮

以慶祝少年40大壽!

那天,滿身霞光的曹原

說了一句平淡的話:


我是一箇中國人,我學成以後要回到中國去

他研究石墨烯,讓中國站在世界前沿


一句如此平淡的話

卻又照射出一個年輕中國學者

乃至中華民族的偉大!


曾幾何時

不少人都說中國沒有核心科技。

但他們忘了一點

最核心的科技從來不是技術,而是人才

毛主席說過:

人,才是決定一切的關鍵因素

中國不止一個曹原

更不止曹原一個科學家


我們有為中國導彈事業

不惜壓上身價性命的錢學森

我們有為中國生物事業

捨棄一切榮華富貴的施一公

我們有為中國量子事業

甘願隱姓埋名數年的潘建偉


2016年,中國留學生及華人

回國總人數已高達265.11萬人

新華社將之評價為:

一個民族史上最罕見的人才人才迴流潮!

正是因為有他們這一代又一代科學家前赴後繼的努力

才有了今天敢於登頂世界之巔的祖國!

他研究石墨烯,讓中國站在世界前沿

少年強,則中國強

少年進步,則中國進步

少年雄於地球,則中國雄於地球


以曹原為標誌的傑出少年

正開啟中國史上最宏偉的強盛之路


我們堅信

未來的中國,必定有十個

百個、乃至成千上萬個曹原

他們,必將用科技的星星之火

點燃一個屬於中華民族的偉大時代


今天就讓我們一起:

為曹原,點贊!

為祖國,祝福!

來源:四季美文(sijimeiwen)

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