自古英雄出少年,破馬長(zhǎng)槍定乾坤。這句詩(shī)被用來(lái)謳歌十七歲大破匈奴的少年將軍霍去病,潛龍騰淵,鱗爪飛揚(yáng)。同樣在21世紀(jì)的今天,青年科學(xué)家曹原身上得到新的印證。
他尚且年輕,短短2年,學(xué)完初中高中課程,14歲考上大學(xué);他造詣?lì)H深,連續(xù)8 次在世界頂尖學(xué)術(shù)期刊《Nature》雜志發(fā)表論文,22歲就被評(píng)為“2018年度影響世界的十大科學(xué)人物之一”,高居榜首。
當(dāng)他解開應(yīng)用物理百年的困頓,為世界矚目之時(shí),卻不曾留戀異鄉(xiāng)的繁花似錦,拒絕美國(guó)邀請(qǐng),毅然選擇回到祖國(guó)效力。少年英雄,無(wú)出其右。少年強(qiáng)則國(guó)強(qiáng),當(dāng)是如此。
起步:天賦加持下的興趣與努力
1996年,曹原出生在四川成都。和所有學(xué)齡前的孩子如出一轍,曹原從小就對(duì)世界充斥著別樣的好奇心和求知欲?;蛟S是墻上滴滴答答行走的時(shí)鐘,或是收音機(jī)里奇妙的聲音,一切都讓曹原想要一探究竟。
作為知識(shí)分子家庭,曹原的父母對(duì)孩子的關(guān)注更甚于普通家長(zhǎng)。曹原小的時(shí)候,他們充裕的知識(shí)足夠應(yīng)對(duì)曹原腦袋里千奇百怪的問(wèn)題。等到大一些,他們發(fā)現(xiàn),曹原不僅愛(ài)問(wèn),更是找到自行探索答案的方式——拆卸。
拆卸是學(xué)前階段任何孩子都會(huì)萌發(fā)的動(dòng)作,曹原的父母一開始并未上心。直到他們看到自家孩子比起別的孩子,對(duì)拆卸格外的專注擅長(zhǎng)和經(jīng)久不衰的興趣,這才讓他們重視起來(lái)。
或許,自己的孩子不僅是學(xué)齡前的聰明,而且真的是一個(gè)天才?父母的猜測(cè)不久便得到印證。曹原的天賦,熠熠生輝,無(wú)法被人忽視。
不過(guò)兩三歲,曹原對(duì)電子物體內(nèi)部構(gòu)造的興趣躍然紙上。漸漸地,小到玩具,大到家電,拆起來(lái)都很得心應(yīng)手。面對(duì)父母偶爾的震驚,他也能一步一步組裝完善。維修工具在他手里,成為童年最為常用的玩具。
很快,隨著父母工作的調(diào)動(dòng),曹原來(lái)到深圳——電子科技領(lǐng)先全國(guó)的城市。
恰好他的住所距離被稱為“中國(guó)電子第一街”的華強(qiáng)北不遠(yuǎn)。他常常會(huì)在課余時(shí)間游走在琳瑯滿目的電子產(chǎn)品中間,看參數(shù),觀察專業(yè)人員維修組裝。這些歷經(jīng)都是他科學(xué)意識(shí)啟蒙的溫床。
2002年,曹原進(jìn)入景秀小學(xué)開啟他的學(xué)習(xí)生涯。初入校園,曹原的新鮮感并未持續(xù)太久。書上的知識(shí)他一學(xué)就會(huì),老師講的課與他而言太過(guò)簡(jiǎn)單。曹原便將更多的時(shí)間花在自己感興趣的實(shí)驗(yàn)上。
這個(gè)時(shí)期的曹原,著實(shí)讓老師又愛(ài)又恨。說(shuō)他是個(gè)好學(xué)生吧,他不愛(ài)上課,總是搗鼓著自己的實(shí)驗(yàn),學(xué)校能拆的東西被他拆了個(gè)遍;但是要說(shuō)不是吧,他各科成績(jī)也沒(méi)落下,更沒(méi)有做壞事,只是沉迷于科學(xué)實(shí)驗(yàn)。
所有人都知道,曹原是雛鷹,他不該拘泥于蕓蕓眾生的人生路,他該有自己的道路。
在此背景下,曹原的父母著手為他申請(qǐng)更好的學(xué)校--被稱作中科大少年班少兒預(yù)備班的耀華實(shí)驗(yàn)學(xué)校。這個(gè)學(xué)校不比普通小學(xué),它專門培養(yǎng)“天才少年”,只有天賦異稟的少年才能敲開它的大門,登堂入室。
2007年,11歲的曹原被副校長(zhǎng)胡鳳元親自審批合格,正式進(jìn)入耀華實(shí)驗(yàn)學(xué)校,從六年級(jí)的超常班起步,曹原的科學(xué)之夢(mèng)開始閃耀光芒。
在這里,曹原盡情地在科學(xué)的世界里遨游,他想做的實(shí)驗(yàn),想驗(yàn)證的真相,一一得以成行。
這些試驗(yàn)不僅滿足了曹原的好奇心,還鍛煉著他的動(dòng)手能力,磨煉著他面對(duì)實(shí)驗(yàn)成功與否的心性。此時(shí)他還不曾有對(duì)未來(lái)的清晰目標(biāo),但他的一切嘗試,無(wú)一不是為他未來(lái)的成就,奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
天才的范圍很廣,曹原對(duì)待科學(xué)的上心卻在一堆天才中顯得更為特別。科學(xué)界,更需要青少年的創(chuàng)造力和想象力,曹原一定會(huì)是一顆冉冉升起的新星。
校長(zhǎng)當(dāng)機(jī)立斷,曹原的學(xué)習(xí)計(jì)劃再次提前。在專業(yè)的老師團(tuán)隊(duì)帶領(lǐng)下,曹原三年內(nèi)順利完成小六、中學(xué)和高中課程。
正是時(shí)間與知識(shí)壓縮至高密度的這期間,老師的一句話,讓曹原隱隱找到自己天賦與興趣指引下想要前往的方向。
老師在講物理材料時(shí),無(wú)意中感嘆了一句:“如果可以發(fā)現(xiàn)常溫狀態(tài)下的超導(dǎo)材料,足以顛覆世界!”這句話讓曹原銘記在心,從而萌發(fā)想要從事物理學(xué)專研超導(dǎo)材料的心。
跨越:目標(biāo)明確,全面發(fā)展
懷揣著夢(mèng)想,無(wú)處不在的天賦和努力,曹原開啟所向披靡的開掛之路。2010年,曹原出現(xiàn)在高考考場(chǎng)。這一年,他14歲,同齡人正是讀初二的年紀(jì)。
放榜后,不出所料,他以669分的絕佳成績(jī),被中國(guó)科技大學(xué)的“嚴(yán)濟(jì)慈物理英才班”錄取。
顧名思義,物理英才班,招收的正是物理學(xué)的少年天才。并且嚴(yán)濟(jì)慈班錄取學(xué)生,不僅看成績(jī),更重要的是招收對(duì)物理真正熱愛(ài)的學(xué)生。唯有熱愛(ài),能抵道路漫長(zhǎng)。
與曹原的夢(mèng)想不謀而合。進(jìn)入大學(xué)的曹原,不過(guò)還是個(gè)少年。他壓縮的時(shí)間,是知識(shí)的積集,卻更是他自己的成長(zhǎng)。古有過(guò)于捧殺的方仲永,才華耗盡泯然眾人;今有眾口悠悠,說(shuō)少年班高分低能。
這些都是天才身上出現(xiàn)過(guò)的概率極高的問(wèn)題。好在曹原不是任何一種。他的早慧不只體現(xiàn)在對(duì)于知識(shí)的吸收上,也體現(xiàn)在對(duì)人情世故的了然上。
少年班的學(xué)生全都年齡小、智商高,曹原作為比平均年齡還小兩歲的學(xué)生,他入學(xué)不過(guò)兩個(gè)月,有意讓自己在生活上獨(dú)立、快速成長(zhǎng),便勸走了準(zhǔn)備全職陪讀的媽媽。
知道自己知識(shí)充裕但精力缺乏,三年壓縮了別人的十余年。于是大學(xué)便不曾想跳級(jí),安安穩(wěn)穩(wěn)念完四年。
感興趣的專業(yè)依舊讓他斗志昂揚(yáng),但學(xué)習(xí)之余,他亦不曾忽略與同學(xué)的交往,與師長(zhǎng)的交流溝通,還有培養(yǎng)自己學(xué)習(xí)外的興趣,比如說(shuō)天象攝影和小提琴。
這些看似普通的習(xí)慣,深深地加固著人與世界之間的聯(lián)系。科研之路上,正是有意識(shí)、有目標(biāo)地培養(yǎng),自己才能一邊在物理世界攀登一邊腳踏實(shí)地,失敗或成功,都不再是影響他的唯一條件。
曹原的大學(xué)生涯,刻苦好學(xué)、不驕不餒、熱情活躍,得到師長(zhǎng)們的一致好評(píng)。他的大學(xué)老師丁澤軍教授,因其對(duì)學(xué)生的嚴(yán)格遠(yuǎn)近聞名,被學(xué)生稱為“丁老怪”。國(guó)內(nèi)科研界,他更是被人冠以“科研殺手”的稱號(hào)。
但提起自己的學(xué)生曹原時(shí),卻一反常態(tài),一片溫和地稱他是個(gè)“很聰明的家伙”。中科大物理學(xué)院院長(zhǎng)曾長(zhǎng)淦更是對(duì)曹原贊不絕口。
早在大一時(shí),曹原便主動(dòng)請(qǐng)求進(jìn)入他的實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)。面對(duì)一張稚氣未脫卻滿是熱情的臉,曾教授無(wú)法不被打動(dòng),收下了他。
接下來(lái)的日子,曹原對(duì)實(shí)驗(yàn)的上心程度和對(duì)自己的嚴(yán)格程度,更是讓他嘆為觀止。每每提到曹原,他總是激動(dòng)地說(shuō):“這是在我實(shí)驗(yàn)室混過(guò)的娃,當(dāng)時(shí)我覺(jué)得他太厲害了?!?/strong>
曹原專業(yè)學(xué)習(xí)上的精進(jìn)不止步于校內(nèi)。2012年,曹原作為首批交流生被派到密歇根大學(xué)學(xué)習(xí)。第二年,又被牛津大學(xué)選中,受邀前往進(jìn)行為期兩個(gè)月的科研實(shí)踐。
曹原的四年,充實(shí)緊密,收獲不小。2014年,曹原以優(yōu)異的成績(jī)順利畢業(yè),伴隨他的,還有該校本科生最高榮譽(yù)——郭沫若獎(jiǎng)學(xué)金。
面對(duì)撲面而來(lái)的褒揚(yáng),曹原保持著科研人員的清醒和謙遜,他只是簡(jiǎn)單道:“我和大家都一樣,做了一個(gè)大學(xué)生該做的努力,并收獲了該收獲的,僅此而已。”話雖如此,人生的高光,也僅是開始。
騰飛:解開超導(dǎo)學(xué)107年的困局,榮耀加身
曹原對(duì)于物理學(xué)的夢(mèng)想,不可能止步于此。一畢業(yè),他無(wú)暇顧及身上的榮譽(yù),立即著手出國(guó)留學(xué)的準(zhǔn)備。不久,曹原便作為交流生,遠(yuǎn)赴麻省理工大學(xué),攻讀博士。
麻省理工大學(xué)是物理學(xué)者心目中的天堂,曹原亦是。他依舊對(duì)少年時(shí)老師說(shuō)的關(guān)于超導(dǎo)材料的話記憶猶新。帶著明確的目標(biāo),他確定自己要研究石墨超導(dǎo)技術(shù)。
這一方向在物理界實(shí)屬冷門,且極不易出成績(jī)。他的導(dǎo)師還為此勸導(dǎo)過(guò)他。但曹原不為所動(dòng),他一心要加入物理界大佬Jarillo-Herrero的團(tuán)隊(duì),來(lái)研究這一課題。
然而曹原的博士之路,在選擇項(xiàng)目的時(shí)候就大受挫折。不過(guò)分毫之差,讓他與這個(gè)團(tuán)隊(duì)失之交臂。
好在曹原不曾氣餒,堅(jiān)定地選擇“曲線救國(guó)”,最終通過(guò)電氣工程系還是進(jìn)入Jarillo-Herrero課題組,從事物理學(xué)研究。
曹原的研究方向,于物理界稱得上停滯了百年之久。1911年,荷蘭物理學(xué)家卡末林·昂內(nèi)斯因發(fā)現(xiàn)一種能將電子損失降到0的傳輸材質(zhì),即“超導(dǎo)體”,從而獲得諾貝爾獎(jiǎng)物理學(xué)獎(jiǎng)。
電力傳輸過(guò)程中,會(huì)損耗巨大的能源,超導(dǎo)體的存在,有助于大幅降低其損耗。
自從超導(dǎo)體的概念被提出后,無(wú)數(shù)科學(xué)家前仆后繼,對(duì)著無(wú)數(shù)材料踴躍研究,然而要想實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)體的傳輸優(yōu)勢(shì),環(huán)境必須在絕對(duì)零度(零下273攝氏度)之下。
這讓超導(dǎo)體的研究進(jìn)入反復(fù)失敗的瓶頸期。直到曹原的出現(xiàn)。
頂尖的團(tuán)隊(duì)激發(fā)出曹原前所未有的專研精神。無(wú)數(shù)個(gè)日日夜夜,曹原不眠不休,對(duì)著反復(fù)修改實(shí)驗(yàn)反感,推衍實(shí)驗(yàn)過(guò)程,分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。嘔心瀝血的專研,讓他不知疲憊,沉醉其中。
終于6個(gè)月后,曹原激動(dòng)地發(fā)現(xiàn),石墨烯的排列結(jié)構(gòu)具有非規(guī)超導(dǎo)電性的因子,當(dāng)兩層石墨烯形成一個(gè)微妙角度時(shí),極有可能實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)體性能。
可曹原的發(fā)現(xiàn)只引來(lái)科學(xué)界的嗤之以鼻,沒(méi)有人相信困擾物理界一百多年的難題會(huì)在一個(gè)初出茅廬的學(xué)生手里解決。
甚至連實(shí)驗(yàn)的主導(dǎo)人Jarillo-Herrero看過(guò)數(shù)據(jù)后,也僅僅說(shuō)那是實(shí)驗(yàn)設(shè)置中的巧合。
曹原激情澎湃像是被人迎面潑來(lái)一桶涼水,讓他無(wú)所適從。還好,科研人百折不屈的精神,讓他在短暫的打擊后重振旗鼓。當(dāng)看到目標(biāo)之時(shí),只需要找到一條正確的路,便能所向無(wú)敵。
再次一頭扎入繁瑣的實(shí)驗(yàn)中,曹原心里堅(jiān)定又平靜。功夫不負(fù)有心人,在無(wú)數(shù)次失敗后,曹原終于找到讓石墨烯實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)的方法。
簡(jiǎn)而言之,就是當(dāng)兩層平行石墨烯堆形成約1.1°的微妙角度(魔角)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生以0電阻傳輸電子的神奇超導(dǎo)效應(yīng)。
2018年3月5日,曹原將這一發(fā)現(xiàn)以論文形式,投給世界頂級(jí)科學(xué)雜志《Nature》。這一年,他22歲。
收到投稿后,雜志編輯部一片嘩然,超導(dǎo)體的瓶頸竟然有了突破!這讓激動(dòng)的他們甚至連排版都來(lái)不及,就在一天之內(nèi)連續(xù)刊登出曹原兩篇關(guān)于石墨烯超導(dǎo)理論的論文。
兩篇論文如同一記驚雷,使得曹原的名字響徹全球科學(xué)界。
2018年,曹原由此登上了Nature年度十大科學(xué)家之首,同樣是雜志創(chuàng)刊149年歷史以來(lái),年齡最小的入榜者。
《Nature》在年度文章中對(duì)他極盡溢美之詞,稱他為:“開創(chuàng)了一個(gè)全新研究領(lǐng)域的杰出科學(xué)家”。
放眼世界,曹原的成就自然萬(wàn)眾矚目,說(shuō)起未來(lái),無(wú)數(shù)媒體評(píng)價(jià)他“或?qū)⒊蔀樽钅贻p的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者”。
這并不是夸大其辭,2020年1月13日,曹原導(dǎo)PabloJarillo-Herrero就因魔角石墨烯獲得沃爾夫物理獎(jiǎng),要知道,這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)被稱作諾獎(jiǎng)風(fēng)向標(biāo)。
雖然曹原失之交臂,但他的科研之路,僅僅是開始。
發(fā)展:回國(guó)是初心與使命
從默默無(wú)聞的科研人到科學(xué)界人盡皆知的后起之秀,曹原的生活并未有任何改變。
科研人員的基本要素便是潛心專研,曹原更是如此。匆匆參與過(guò)幾場(chǎng)報(bào)告會(huì)后,又一頭扎進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,在自己的領(lǐng)域繼續(xù)深入。
曹原的研究成果解開了物理學(xué)多年的困頓,卻沒(méi)有止步于此。截至2021年7月22日,他在《Nature》的發(fā)表的關(guān)于石墨烯研究的論文,達(dá)到8篇之多。
此時(shí)的曹原,在很多終其一生未曾完成一個(gè)課題的科學(xué)家群體里,稱得上功成名就。這樣優(yōu)秀的人才,無(wú)論在哪里都異常受歡迎。
博士生生涯結(jié)束時(shí),美國(guó)迫不及待地向他伸來(lái)橄欖枝,只要他點(diǎn)頭,綠卡、終生研究者的身份、優(yōu)渥的生活、充裕的實(shí)驗(yàn)條件,他觸手可及。
曾經(jīng)的美國(guó),以同樣的方式留住太多優(yōu)秀的中國(guó)留學(xué)生,導(dǎo)致中國(guó)很長(zhǎng)時(shí)間的人才凋零,發(fā)展步步受限。
到了曹原這里,他卻毫不遲疑地選擇拒絕:“我是中國(guó)人,我要回去效力祖國(guó)。”
樸素的話語(yǔ),慷慨激昂。上一位說(shuō)這句話的科學(xué)家,是“中國(guó)導(dǎo)彈之父”錢學(xué)森。
時(shí)代在變化,不變的是中國(guó)青年科學(xué)家的拳拳愛(ài)國(guó)之心。他國(guó)的錦繡前程,在曹原心里,不及祖國(guó)的萬(wàn)里河山。他的一身本事,始于國(guó),最終反哺于國(guó)。
曹原的歸來(lái),像是一面迎風(fēng)不屈的旗幟。吸引著大批留學(xué)的有為青年,帶著一身知識(shí),回歸祖國(guó)的懷抱。
回國(guó)后的曹原,沒(méi)有停下的專研的步伐,從理論物理,到實(shí)踐,曹原一步不落。但物理的成就,不是一蹴而就,面對(duì)曹原回國(guó)后的沉寂,從而不乏有質(zhì)疑的聲音,現(xiàn)實(shí)卻給了這些聲音響亮一擊。2021年,25歲的曹原獲得凝聚態(tài)物理領(lǐng)域青年物理學(xué)家最高獎(jiǎng)。
緊接著,石墨烯散熱系統(tǒng)的出現(xiàn),引發(fā)社會(huì)各界巨大反響。以此為先河,石墨烯技術(shù)在各行各業(yè)都出現(xiàn)突破性的提升。這些技術(shù)的發(fā)展一日千里,其背后與曹原的研究密不可分。
除此以外,曹原還積極推動(dòng)著中國(guó)生留學(xué)的項(xiàng)目。他站在學(xué)術(shù)界的頂峰,目送著一批批優(yōu)秀學(xué)生走向海外,再引領(lǐng)他們歸來(lái)。
一個(gè)人的力量是有限的,但一個(gè)人將自己活成榜樣,便可以指引更多的人前仆后繼著學(xué)有所成,報(bào)效祖國(guó)。
少年智則國(guó)智,少年強(qiáng)則國(guó)強(qiáng),世界還是那個(gè)世界,但中國(guó)已不再時(shí)那個(gè)中國(guó)。因?yàn)橛胁茉@樣的少年,在發(fā)展的道路上,國(guó)家才越發(fā)強(qiáng)大。
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