當地時間5月6日上線的Nature雜志,因一位“天才少年”而格外受關注。中科大10級少年班校友、美國麻省理工學院“95后”博士生曹原分別以第一作者兼共同通訊作者、共同第一作者的身份在最新一期Nature連發兩篇論文。

曹原曾因發現讓石墨烯實現超導的方法而被譽為“石墨烯的駕馭者”。他還登上了2018年Nature年度人物榜,并被一些報道稱為“中國潛在的最年輕的諾貝爾獎獲得者”。

那么,這位“天才中的天才”到底有多牛?

Nature同天刊發兩篇論文

倫敦時間5月6日,24歲的曹原與其博導Pablo Jarillo-Herrero背靠背連發兩篇Nature文章,介紹魔角石墨烯研究的新突破。

在第一篇Nature論文中,曹原等人致力于通過對扭轉角的控制,將魔角特性推廣到其他二維研究體系,以調諧和控制電子—電子相互作用的強度,實現相似的物理行為。研究結果將為探索多平帶雙扭超晶格中扭角和電場控制的相關物質相提供理論依據。

曹原為這篇論文的第一作者,并與導師共同為文章通訊作者。

需要指出的是,通訊作者通常由教授等課題組長擔任。曹原成為通訊作者,表明他是論文的主要創意貢獻者之一。

在另一篇Nature論文中,曹原與其他兩位作者并列文章第一作者。

在這項研究中,曹原等人致力于研究扭曲角的分布信息。他們以六方氮化硼(hBN)封裝的MATBG為研究對象,通過使用納米級針尖掃描超導量子干涉裝置(SQUID-on-tip)獲得處于量子霍爾態的朗道能級的斷層圖像,并繪制了局部θ變化圖。這項研究為相關物理現象的實現和應用提供了指導。

不是第一次這么“?!?/strong>

雖然此次連發兩篇Nature引發廣泛關注,但對曹原來說并非難事。

2018年3月6日,Nature發表了兩篇以曹原為第一作者的石墨烯重磅論文。文章刊登后立即在整個物理學界引起巨大反響。一些報道稱其“一舉解決了困擾世界107年的難題”。

1911年,荷蘭物理學家卡末林·昂內斯因發現一種能將電子損失降到0的傳輸材質,即“超導體”,而獲得諾貝爾獎物理學獎。

超導體有助于大幅降低電力傳輸過程中的巨大能源損耗。但令人遺憾的是,要想實現這種傳輸條件,環境必須在絕對零度(零下273攝氏度)之下。

此后,無數科學家前赴后繼,希望研制出能在常溫條件下實現“超導體”性能的材料,但均以失敗告終。

曹原的貢獻在于發現了讓石墨烯實現超導的方法。具體而言,就是發現了當兩層平行石墨烯堆成約1.1°的微妙角度(魔角)時,就會產生以0電阻傳輸電子的神奇超導效應。

這也讓曹原在2018年登上了Nature年度十大科學家之首,這是該雜志創刊149年歷史上年齡最小的入榜者。曹原也成了以“第一作者”身份在該雜志上發表論文的最年輕的中國學者。

曹原 圖片來源:Nature

Nature在年度文章中介紹他為:“開創了一個全新研究領域的杰出科學家”。

這些成績也讓曹原被寄予厚望。一些報道稱他“或將成為最年輕的諾貝爾獎獲得者”。

2020年1月13日,被譽為諾獎風向標的沃爾夫物理獎出爐。曹原導師Pablo Jarillo-Herrero因魔角石墨烯相關研究獲獎。

令人遺憾的是,既是實驗論文第一作者、又是通訊作者的曹原卻與沃爾夫獎失之交臂。

“天才中的天才”

曹原是很多人眼中的天才。

1996年,曹原出生在成都。11歲時,因天賦秉異,他被選拔進入深圳耀華實驗小學超常班。該校主管超常教育的副校長為朱源,后者曾任教中科大少年班20余年。

在不到3年的時間里,曹原就完成了小學六年級、初中、高中所有課程學習。14歲時,曹原以669分的高考成績被中科大少年班錄取,并入選“嚴濟慈物理英才班”。

中科大少年班創立于1978年,是一種獨特的天才培養機制。40多年來,少年班共有1875名學生畢業,其中不乏多位享譽世界的科學家。

進入少年班后,曹原并沒有被周圍優異的同學掩蓋光芒。他依舊卓爾不群。別人要用一整年完成的科研項目,曹原短短一個寒假就能完成,被評價為“天才中的天才”。

曹原的大學老師丁澤軍因要求嚴格,被稱為“丁老怪”,在國內有著令人聞風喪膽的“科研殺手”稱號。但在說起自己的學生曹原時,丁澤軍卻一反常態,稱其為一個“很聰明的家伙”。

本科期間,曹原勤于思考、善于鉆研,在Journal of Magnetism and Magnetic Materials和Physical Review B發表兩篇第一作者文章。

畢業后,曹原獲得郭沫若獎學金,并前往麻省理工大學攻讀博士學位。

此后,也就有了接連兩次同天Nature連發兩文的故事。

如今,數百位世界級學者正在試圖拓展他的科研成果。一旦成果落地,將為世界能源行業節省數千億美元的資金。

這樣一位天才少年,在2018年接受《中國日報》海外版采訪時表示,并不覺得自己很特別,反而認為項目里的每個人都非常聰明。

他也不覺得自己比普通大學生優越。在接受采訪時,他曾說:“畢竟,我們都是人,有缺點,有情緒?!?/p>

據Nature報道,曹原曾與麻省理工學院的物理學研究生項目失之交臂。他最終通過電氣工程系進入了Jarillo-Herrero課題組,繼續從事物理學研究。

對于博士開局階段的失望結果,曹原也滿不在乎。他當時花了6個月研究一份看似令人激動的數據,最終卻發現那不過是實驗設置中的巧合?!八婚_心,但他只是卷起袖子繼續干了?!盝arillo-Herrero說道。

如今,這位24歲的天才少年終于強勢歸來!