但對大多數(shù)專家學(xué)者而言,
在《自然》上發(fā)文章依然高不可攀。
每年在《自然》上的發(fā)表數(shù)量也不超過20篇,。
庫叔有位博士朋友更是直言:
一位學(xué)者如果在《自然》上發(fā)表一篇論文,,
就可以在國內(nèi)任何大學(xué)找到教職;
發(fā)表兩篇,,
就有資格入選“青年千人計劃”,,
或者在“211”、“985”大學(xué)獲得正教授職位,。
這絲毫不夸張,。
作為我國結(jié)構(gòu)生物學(xué)領(lǐng)軍人物的施一公,,
第一次在《自然》上發(fā)表論文
是在1999年,當(dāng)時他32歲,;
被稱為我國“量子之父”的潘建偉院士,,
27歲在《自然》上發(fā)表了第一篇論文;
……
曹原在21歲的年紀(jì),,
就作為第一作者,,
一次性發(fā)表了兩篇,
堪稱“神之操作”,。
而且,,
《自然》等不及排版就先行在網(wǎng)站上刊出,
并配以第三篇文章做評述,,
可見其重視程度之深,。
2
重磅論文,為超導(dǎo)體30年之尋打開新思路
引起如此轟動的論文,,
究竟講了什么內(nèi)容,?
原來,
曹原及其團(tuán)隊發(fā)現(xiàn),,
將兩層石墨烯疊加在一起,,
當(dāng)轉(zhuǎn)角接近魔角(Magic angle)即1.1°、
同時溫度環(huán)境達(dá)到1.7K(-271℃)時,,
它們會表現(xiàn)出非常規(guī)超導(dǎo)電性,,
其屬性與銅氧化物(其結(jié)構(gòu)往往難以調(diào)整)的高溫超導(dǎo)性類似。
雙層石墨烯系統(tǒng)中旋轉(zhuǎn)的效應(yīng)
看到這里,,大部分人都表示:看不懂,!
其實,要想理解這兩篇論文的意義所在,,
先要了解什么是超導(dǎo)電性,。
1911年,荷蘭物理學(xué)家??恕た┝帧ぐ簝?nèi)斯等人發(fā)現(xiàn)
當(dāng)汞被冷卻至接近0K(-273℃)時,,
電子可以通行無“阻”。
他們將這個“零電阻狀態(tài)”稱為“超導(dǎo)電性”,。
具有超導(dǎo)電性的材料有很強(qiáng)的應(yīng)用價值,,
因為,
一般材料在導(dǎo)電過程中會消耗大量能量,。
以傳輸電纜為例,,
從發(fā)電站到用戶的傳送過程中,
消耗損失的能量越小,
經(jīng)濟(jì)效益越大,。
超導(dǎo)體的出現(xiàn),,
使傳輸過程中的能量損耗幾乎為零。
不過,,
目前絕大多數(shù)超導(dǎo)體僅在接近0K(-273℃)溫度下工作,,
維持低溫使超導(dǎo)體的應(yīng)用成本顯著提升。
如果材料能在室溫下實現(xiàn)超導(dǎo),,
就能避開昂貴的冷卻費,,
徹底改變能量傳輸、醫(yī)療掃描儀和運輸?shù)认嚓P(guān)領(lǐng)域的現(xiàn)狀,。
既然室溫超導(dǎo)效益這么好,,
那找到合適的材料不就行了嗎?
沒這么簡單,,
目前,,材料達(dá)到超導(dǎo)狀態(tài)的最高溫度約為133K(-140oC),
這種材料就是銅氧化物,,
于20世紀(jì)80年代被發(fā)現(xiàn),。
30多年來,
在尋找室溫超導(dǎo)體的路上,,
銅氧化物一直是物理學(xué)家關(guān)注的焦點,。
銅氧化合物高溫超導(dǎo)體的電子態(tài)相圖和典型晶體結(jié)構(gòu)
但是,上文也提到了
銅氧化物的結(jié)構(gòu)往往難以調(diào)整,,
所以,,很難通過實驗發(fā)現(xiàn)其實現(xiàn)超導(dǎo)的機(jī)制。
曹原及其團(tuán)隊的貢獻(xiàn)就是,,
在描述雙層石墨烯的電子密度與溫度關(guān)系時,,
發(fā)現(xiàn)了與銅氧化物超導(dǎo)體相似的結(jié)果。
這為物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)銅氧化物超導(dǎo)機(jī)制
提供了一個前所未有的體系,,
也為尋找室溫下的超導(dǎo)材料提供了思路。
研究的另一亮點在于,,
僅用純碳基的石墨烯來實現(xiàn)超導(dǎo)相,,
也是人們期待已久的。
因為石墨烯有各種奇特的性質(zhì),,
比如高電導(dǎo)率,、透光率、機(jī)械強(qiáng)度,、穩(wěn)定性等等,,
都已不同程度地得到了應(yīng)用,
唯獨超導(dǎo)性質(zhì)遲遲未能實現(xiàn),。
有網(wǎng)友就此評價:
《自然》應(yīng)該為能刊發(fā)曹原團(tuán)隊的文章而感到榮幸,。
3
傳奇少年班,,40年輸出人才無數(shù)
曹原取得如此卓越的成就,
得益于麻省理工學(xué)院的超強(qiáng)團(tuán)隊,,
同時也離不開中科大的悉心培育,,
尤其是中科大少年班的“超常教育”。
[注:超常教育是指為智力等方面超常的兒童創(chuàng)立的教育]
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)少年班最早由
諾貝爾物理獎獲得者李政道先生提出,。
1975年5月,,他在回國訪問時發(fā)現(xiàn),
中國各行各業(yè)百廢待興,,
科技人才嚴(yán)重斷檔,,
于是通過周總理向毛主席建議:
“從全國選拔很少數(shù),
約十三四歲左右的,、有培養(yǎng)條件的少年,,
到大學(xué)去培訓(xùn)”,
培養(yǎng)一支“少而精的基礎(chǔ)科學(xué)工作隊伍”,。
旨于從少年人才入手,,
使全國各類人才培養(yǎng)步入正軌。
李政道
1978年3月8日,,