快智学术曹原再次连发2篇Nature!时隔两年天才少年再现壮举
【快智学术曹原再次连发2篇Nature!时隔两年天才少年再现壮举】
_本文原题:曹原再次连发2篇Nature!时隔两年天才少年再现壮举
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来源 | 纳米人、材料科学与工程、Pubmed等
编辑 | 学术君
5月7日 , 被誉为“天才少年”、“石墨烯驾驭者”的95后博士曹原分别以第一作者兼共同通讯作者、以及共同第一作者的身份 , 在Nature上连发2篇论文 。 这也是在继2018年3月5日在 Nature 以背靠背长文形式在网站刊登了重大研究成果后 , 曹原再次背靠背连发两篇Nature 。
时隔2年 , 曹原再次做出这样的壮举 。 连续两次背靠背以第一作者身份发表四篇Nature , 即便是学术界大咖也没有几人能做到 。 被称为中国“量子之父”的潘建伟院士是27岁在《自然》上发表第一篇论文的 , 中国结构生物学领军人物施一公是32岁时在上面发表第一篇文章的 。
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据显示 , 第一篇Nature论文中 , 研究人员致力于通过对扭转角的控制 , 将魔角特性推广到其他二维研究体系 , 以调谐和控制电子-电子相互作用的强度 , 实现相似的物理行为 。 他们采用了一种全新的魔角石墨烯体系:基于小角度扭曲的双层-双层石墨烯(TBBG) 。
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另一篇Nature论文中 , 研究团队致力于研究扭曲角的分布信息 。 他们以六方氮化硼(hBN)封装的MATBG为研究对象 , 使用纳米级针尖扫描超导量子干涉装置(SQUID-on-tip)获得处于量子霍尔态的朗道能级的断层图像 , 并绘制了局部θ变化图 。 该设备的相对精度达到0.002度 , 空间分辨率为几个莫尔周期 。
虽然此次连发两篇Nature引发广泛关注 , 但对曹原来说并非难事 。
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2018年首次背靠背连发两篇Nature
2018年3月5日 , 曹原以第一作者身份在《Nature》上连发两篇文章 , 发现当两层平行石墨烯堆成约1.1°的微妙角度 , 赋予石墨烯超导能力的“魔角” , 从而引发奇特的超导效应 , 当时Nature杂志来不及排版就连发两篇关于转角石墨烯的重大成果 , 并配以评述 。 国内外学术界为之震动 , 开辟了凝聚态物理的新领域 , 而文章的第一作者均为年仅22岁的博士生曹原 。
曹原发现了让石墨烯实现超导的方法 , 这开创了物理学一个全新的研究领域 , 有望大大提高能源利用效率与传输效率 , 这份杂志将曹原称作是“石墨烯的驾驭者” 。
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图源:2018年曹原双发Nature
这两篇Nature发了之后 , 你知道曹原有多炙手可热吗?据 Nature 特稿透露 , 曹原在中国科技大学读本科时的指导老师、中科大物理学家曾长淦表示 , 全球各大高校已经在用博士后职位 , 甚至是教职岗位来吸引他 , “在中国的凝聚态物理学家中 , 每个人都知道他的名字” 。
为何曹原的科研成果受到如此重视呢?这还得从“超导体”的发现讲起:
1911年 , 荷兰物理学家卡末林·昂内斯因发现一种能将电子损失降到0的传输材质 , 即“超导体” , 而获得诺贝尔奖物理学奖 。
超导体有助于大幅降低电力传输过程中的巨大能源损耗 。 但令人遗憾的是 , 要想实现这种传输条件 , 环境必须在冷却至绝对零度(零下273摄氏度)之下 。分页标题
此后 , 无数科学家前赴后继 , 希望研制出能在常温条件下实现“超导体”性能的材料 , 但均以失败告终 。
而曹原的贡献就是在于发现了让石墨烯实现超导的方法 。 具体而言 , 就是发现了当两层平行石墨烯堆成约1.1°的微妙角度(魔角)时 , 就会产生以0电阻传输电子的神奇超导效应 。
这也让曹原在2018年登上了Nature年度十大科学家之首 , 这是该杂志创刊149年历史上年龄最小的入榜者 。 曹原也成了以“第一作者”身份在该杂志上发表论文的最年轻的中国学者 。
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曹原 图源:Nature
Nature在年度文章中介绍他为:“开创了一个全新研究领域的杰出科学家” 。 这些成绩也让曹原被寄予厚望 。 一些报道称他“或将成为最年轻的诺贝尔奖获得者” 。
2020年1月13日 , 被誉为诺奖风向标的沃尔夫物理奖出炉 。 曹原导师Pablo Jarillo-Herrero因魔角石墨烯相关研究获奖 。 令人遗憾的是 , 既是实验论文第一作者、又是通讯作者的曹原却与沃尔夫奖失之交臂 。 不过他并没有为此气馁 , 依旧专注于科研研究工作中 。
曹原开挂的学习经历
虽然还不能说他就是传奇 , 但是曹原却一直拥有开挂的人生:曹原 , 1996年出生 , 到如今也才24岁;2007年 , 到深圳耀华实验学校读书 , 曹原用了三年的时间读完小学六年级、初中和高中的课程 。
2010年 , 年仅14岁的曹原以总分669分的成绩考入中科大少年班 , 2014年获得中国科大毕业生最高荣誉郭沫若奖学金 , 毕业后到美国深造 , 现为美国麻省理工学院博士生 。
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2018年的研究成果 , 已经引起学界轰动 , 曹原也声名鹊起 。 2018年12月18日 , 世界顶尖学术期刊《自然》杂志发布本年度科学人物 , 曹原位居榜首;同时曹原也入选福布斯中国发布的2018年中国“30位30岁以下精英”科技领域榜单 , 成为了年龄最小的人选者 。 同年他还获得了“2018全美十大华人杰出青年”称号 。
2018年12月 , 曹原回到母校中国科学技术大学 , 与严济慈英才班的学弟学妹们分享了自己的留学科研经历 , 并做了题为“what are Magic-angle Graphene superlattices”的报告 , 详细地介绍了他整个石墨烯超导的研究历程 。 把自己的科研经历和成果带回了母校 。
留学生的楷模
不但有钻研的精神 , 还有报效祖国的决心 , 曹原为留学生做出了榜样 。 其实这样的榜样还很多 , 钟南山院士在接受采访时回忆说:“国家那么困难的时候还送我们出去留学 , 我们从来都没想过不回来 。 ”
根据教育部统计数据 , 从1978年到2018年底 , 各类出国留学人员累计达到585.71万人 , 其中已完成学业的432.32万人 , 这其中有365.14万人在完成学业后选择回国发展 , 占已完成学业群体的84.46% 。 越来越多的优秀人才学成回国效力 , 祖国的发展也会越来越好 。
曹原 , 1996年出生 , 籍贯四川成都 。 2010年 , 14岁的曹原从深圳耀华实验学校考入蜚声中外的中国科学技术大学少年班学院 , 并入选“严济慈物理英才班” 。 曹原先后两次荣获中国科学技术大学新创校友基金会设立或资助的海外交流奖学金与郭沫若奖学金(后者是中国科大本科生最高荣誉奖) 。
曹原在本科时即在丁泽军教授与曾长淦教授实验室展开研究 , 发表过论文 。 曾长淦教授也曾称赞曹原: “(本科)在我们实验室还发了一篇PRB理论文章呢 , 当时就觉得他太厉害了” 。
本文来源:纳米人、材料科学与工程、Pubmed等
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