文/蔣曼
2018年12月19日,英國著名的《自然》雜志評選出本年度“十大科技人物”,來自中國的天才少年曹原位列榜首。這位中國科學(xué)家,憑借在石墨烯超導(dǎo)上的杰出貢獻(xiàn),掀開了世界物理學(xué)新的一頁。
曹原3歲時跟著父母從老家來到深圳。在當(dāng)?shù)鼐靶阈W(xué)讀書時,他是有名的搗蛋大王,老師剛說出題目,沒等同學(xué)們思考,他就會喊出答案。老師對這個不守規(guī)矩的學(xué)生很頭疼,但不得不承認(rèn),這孩子實在聰明。
曹原卻不覺得自己比其他孩子聰明。要說與其他孩子哪里不同,他只是特別喜歡讀科技類的課外書,一套《科學(xué)探索者》,他反反復(fù)復(fù)看了好幾遍。
2007年9月,曹原被選拔進(jìn)入深圳耀華實驗學(xué)校超常班。當(dāng)時曹原仍然是老師眼中的“混世魔王”,除了上課愛插嘴,還把拆東西的愛好帶到了學(xué)校。教室里的桌椅、黑板、投影儀、電腦都被他拆過。老師把他告到學(xué)校董事長田貴聯(lián)那里。問清楚曹原拆教具的動機(jī)后,田貴聯(lián)覺得曹原有探索精神,愛琢磨問題,是一棵難得的好苗子,當(dāng)即決定組建團(tuán)隊,精心培養(yǎng)曹原。
曹原(左)
曹原和另外兩個孩子組成了一個班,由專門的教師團(tuán)隊負(fù)責(zé),每天只安排一堂課,老師只講一些重點內(nèi)容,其余時間由他們自主學(xué)習(xí)。這種充分尊重學(xué)生求知欲的教學(xué)方式,對在常規(guī)教育中吃不飽的孩子是非常有效的,培養(yǎng)了學(xué)生的自我探究、主動學(xué)習(xí)的能力和批判性思維方式。
在耀華短暫的初高中學(xué)習(xí)中,曹原一如既往地喜歡動手做實驗。有一次做化學(xué)實驗時,出現(xiàn)意外,曹原的左拇指指甲被炸飛了,房間也被弄得一片狼藉。但曹原絕不放棄,直到實驗成功為止。材料中缺少硝酸銀,曹原就把媽媽的銀鐲子放到硝酸中,自己合成。
母親對曹原的折騰不僅不責(zé)備,還給兒子提供積極的支持。在他捅下婁子時,母親會幫他善后處理,給他出謀劃策。在家庭和學(xué)校的共同培育中,曹原好學(xué)的天性得到最大程度的保護(hù)。
就這樣,曹原用兩年的時間讀完了初中和高中,為自己的科研生涯贏得了寶貴的時間,也打下了日后搞科研的理論基礎(chǔ)。2010年,14歲的曹原提前參加高考,以669分的優(yōu)異成績被中國科技大學(xué)少年班錄取。
離開深圳到中科大讀書,曹原開始了真正獨立的生活。他個性外向活潑,從小在寬松自由的氛圍里成長,單純明凈的少年心態(tài),讓他和許多德高望重的老教授交流毫無障礙。中科大物理學(xué)院的丁澤軍教授,因為治學(xué)非常嚴(yán)謹(jǐn),不茍言笑,讓許多同學(xué)敬而遠(yuǎn)之,但曹原和他相處得卻頗為愉快。丁教授說:“我就是喜歡看他和我在專業(yè)上抬杠?!?/p>
2012年,曹原作為中國科技大學(xué)與美國密歇根大學(xué)的首批交流生,被派去密歇根州安娜堡學(xué)習(xí)兩個多月。懷揣著為母校爭光的信念,他學(xué)習(xí)了好幾門編程語言,完成了設(shè)計項目,受到美國導(dǎo)師的高度贊揚(yáng)。
一路走來,都是人群中的佼佼者,曹原卻始終秉持一顆謙遜之心,以保持努力向上的姿態(tài)。
2013年,中科大教務(wù)處與新創(chuàng)基金會聯(lián)合設(shè)立“頂尖海外交流獎學(xué)金”,曹原作為首批獲得該獎學(xué)金的學(xué)生,被派送英國牛津大學(xué)做兩個月的科研實踐。
連續(xù)兩次的出國學(xué)習(xí)經(jīng)歷開闊了曹原的學(xué)術(shù)視野,以前的一些懵懂和迷茫逐漸散去。面對科學(xué)高峰,他內(nèi)心被激發(fā)起更強(qiáng)烈的攀登欲望。
2014年,剛滿18歲的曹原獲得中科大本科生最高榮譽(yù)獎——郭沫若獎學(xué)金,成為年齡最小的獲獎?wù)摺?/p>
2014年,曹原告別中科大,在牛津大學(xué)陳宇林教授的推薦下,前往麻省理工學(xué)院攻讀博士學(xué)位。
他還記得當(dāng)年的中學(xué)物理老師介紹物質(zhì)的超導(dǎo)狀態(tài)時說:“如果能在常溫下發(fā)現(xiàn)這種材料,你們將顛覆人類的認(rèn)知。”他歪著腦袋,好奇地問老師:“怎么樣才能使常溫下的材料電阻為零呢?改變材料性質(zhì)可以嗎?”老師說:“這需要你們這一代人去研究呀。如果有一天,你們真的研究出這樣的物質(zhì),那就會極大地改變世界。”而在麻省理工學(xué)院讀博期間,曹原的研究領(lǐng)域正是石墨烯的超導(dǎo)性質(zhì)。
4年間,曹原和他的團(tuán)隊在研究中發(fā)現(xiàn):將兩層只有原子厚的石墨烯以特別的角度堆疊在一起,當(dāng)碳原子間的排列呈1.1度偏移時,就會使材料變?yōu)槌瑢?dǎo)體。曹原說:“這項研究提供了一個全新的思路,幫助物理學(xué)家理解一些至今尚未完全得到解釋的物理現(xiàn)象。如果未來能夠通過研究石墨烯來證實諸多理論和猜測的話,那么科學(xué)家就可以更有方向性地設(shè)計新的材料,從而有可能實現(xiàn)常溫超導(dǎo)?!?/p>
2018年3月,全球頂尖科學(xué)期刊《自然》迫不及待地同時刊發(fā)兩篇關(guān)于石墨烯的文章,曹原是第一作者。人們認(rèn)為,曹原的研究解決了困擾全世界物理學(xué)家107年的難題?!蹲匀弧贩Q他為“石墨烯駕馭者”。
對于未來,曹原說他還沒有很具體的規(guī)劃,他對很多領(lǐng)域都抱有濃厚的興趣。不過他相信,一個扎實走好每一步、過好每一天的人,未來一定不會太差。