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天才曹原:22岁破百年科学难题,拒绝绿卡回国效力,后来怎样了?

来源:汤娜 发布时间: 2022-12-30 09:58:35 编辑:夕歌

导读:对于所有中国人来说,曹原不仅仅是一位天才物理学家,更是一位拒绝美国高薪诱惑的爱国科学家。曹原的身上究竟有着怎样的传奇故事?

2018年,全球顶级科学杂志《自然》的主编收到一篇论文,内容是关于石墨烯的超导性。

按照惯例,投送给《自然》杂志的文章需要经过严格的审核、排版才能发表的。

可当主编看到这篇论文后,却迫不及待地就将其刊登了出来。

文章一经发表后,在物理界引起轩然大波,无数学者为之高度关注。

因为在此之前,有关超导体的部分已经有100多年的时间都没有过成果了,许多科研人员用尽各种办法都没能取得一些实质性的进展。

更令所有人为之惊讶的是,这篇论文的发表者竟然是来自一名中国的22岁男孩。

而也就是,这样一位22岁的男孩,却破解了困扰超导领域一百多年的难题,他叫曹原。

在接下来的两年时间里,曹原接连在《自然》杂志发表了四篇论文,将石墨烯超导体的课题向前推进一大步。

有人说,这位天才少年曹原是离诺贝尔物理学奖最近的人,也有人说,他的成果或许能省下超过千亿的资金。

但对于所有中国人来说,曹原不仅仅是一位天才物理学家,更是一位拒绝美国高薪诱惑的爱国科学家。

曹原的身上究竟有着怎样的传奇故事?这一切还要从他前往麻省理工攻读博士开始说起。

麻省理工进修,实验发现新进展

2014年,刚刚成年的曹原,就从中国科技大学少年班毕业。为了继续深度探究科学秘密,他前往麻省理工学院攻读博士。

来到麻省理工后,曹原就加入了石墨烯超导实验小组,并在其中投入了全部的时间和精力。

超导材料是指在输送电流过程中,电力损耗近乎为零的特殊导电材料。

这种材料最初是由荷兰物理学家卡末林·昂内斯发现的,不过需要在特定温度下才能实现。

电力损耗为零就意味传输电流过程中能够实现零损耗,能节省一笔巨大的开支。

但无论在生活还是科研过程中,都无法将超导材料控制在特定温度下。

这就意味着虽然找到了超导材料,却无法应用在日常生活中,只有找到可以在常温条件下实现超导的材料才能解决这一问题。

在100多年的时间里,无数实验室为之投入巨额资金来研究在常温下的超导材料,可惜都打了水漂。

而在这所世界一流学府里,像曹原这样的天才比比皆是,可曹原却凭借着自己的天赋加上努力获得所有人的尊重。

自从加入研究小组,曹原的生活完全被“实验”二字所占据。

每天起床出现在头脑中的第一件事就是实验,晚上睡觉前唯一的牵挂也是实验。

有时,一个实验需要耗费很长时间才能得到数据,甚至会出现失误和误差,经常都面临着再做一次实验的情况。

可对于这种枯燥又无聊的生活,曹原没有一丝抱怨和退缩,反而充满热情。

在一次石墨烯超导实验过程中,曹原猛然间发现一组重要数据,若是这个数据能够被证实的话,将会为自己的实验提供重要依据。

于是,在接下来的六个多月里,曹原一心扑到自己的实验中,认真观察每一个数据,小心谨慎地实施每一个步骤,生怕实验出现误差。

可没想到六个月过后,实验结果却并不是自己想要的,之前的那次数据只是一个“美丽”的误会。

六个月的心血并没有收到任何收获,反而白白浪费半年的时间。

虽然曹原有着常人难以企及的强大心理素质,可面对这样的结果也难免有些沮丧。

失望、怀疑、无所适从……各种复杂的情绪缠绕在曹原的心中。

但很快曹原就想通了,实验失败是在所难免的。

即便是最伟大的科学家,也需要经过无数的失败才能得到成功。更何况,这是一个100多年都没解开的难题呢?

就这样,在所有人震惊的目光中,曹原快速重拾信心,用自己最好的状态,迎接下一个阶段的实验研究。

后来,类似于这样没有结果的实验,曹原自己都不知道做了多少个。

一次次满怀希望的等待,却又一次次接受着失败的结果。

即便如此,他的内心也一次次告诉自己没有关系,这都是必经之路。可一直重复着没有结果的科研,他也难免会产生心理压力。

曹原不喜欢明星,也不像大多数同龄人那样喜欢打游戏,唯一能让他排解压力的方式,就是对各种电子产品的拆卸与组装。

据他在麻省理工读博期间的导师回忆:

曹原的办公室内,除了研究资料外,唯一与实验无关的就是自己组装的望远镜。

每当曹原感受到有压力时,就会将自己买来的各种电子产品一一拆解下来,然后再重新组装起来。

有时遇到自己感兴趣的电子产品,曹原还会找来零件,自己制作。

每次重新组装好一个产品,曹原的压力也就随之减少了大半,恢复冷静的头脑,去对待后面的实验。

在石墨烯超导性研究小组中,曹原是不是天赋最高的人并不好说,但他却是大家公认最努力的成员。

别人做不了的实验,曹原能做;别人忍受不了的枯燥,曹原能忍受。

在日复一日的坚持中,曹原终于发现了一丝石墨烯超导的可能性。

可当他把这个消息分享给其他成员,希望能够借此获得更多思路时,组内成员回馈给他的,却只有质疑和嘲笑:

“他才研究多久呀,就发现石墨烯的超导性了?”

“一百多年都没有结果的事情,曹原几年就研究出来了?”

“他不会是做实验太多,出现幻觉了吧!”

……

无数质疑声,传入曹原的耳中,但他早已经在实验室中磨炼出无视外界舆论影响的本领。

面对扑面而来的嘲笑,曹原同样放置在一旁,专心自己的研究。

经过无数次实验,曹原发现:当石墨烯以两层平行的方式,堆成约1.1度的微妙角度时,石墨烯就会具有不同寻常的超导效应。

后来,他将实验数据和论文重新撰写后,就将其投稿到《自然》杂志,将这一好消息宣告世界。

2018年3月5日,所有阅读《自然》杂志的人都发现一个奇怪现象:

这个拒稿率超过90%的杂志,竟然连续刊登同一作者的两篇文章。

而这个作者,就是曹原。

继续深入阅读论文内容后,所有人都明白了《自然》杂志,为何会有如此反常的举动。

“22岁麻省理工博士”、“来自中国的天才少年”、“石墨烯驾驭者”

当所有媒体都在争相报道这位年轻的科学家时,曹原的成长经历也被人挖掘了出来……

调皮捣蛋的少年科学家

1996年,四川成都降生了一位未来的物理学家:曹原。

在他3岁时,父母为了给他营造更好的生长条件,全家人一同前往深圳生活。

作为电子科技发达的大都市,深圳从不缺少电子产品。

曹原居住的小区附近,就有着一个“电子一条街”。曹原的父母也经常给他带回遥控小汽车等稀奇玩具。

起初,曹原对待父母买来的玩具十分爱惜,除了吃饭睡觉外,其余时间都花在玩具上面。

等他年纪大一些后,这些玩具就成了他手中的实验品。

每当父母带回来一个新玩具,曹原都要弄清楚其中的原理,之后再亲手将其一一拆解,变成一堆零件。

看到儿子如此“败家”,父母总是这样教育他:

“这么好的玩具拆下来干什么,不喜欢了可以送给别人呀?”

每次听到这句话,曹原总是微笑着安慰父母:

“爸爸妈妈别生气,我不仅能把玩具拆下来,等一会儿我还能装回去呢!”

对于儿子的承诺,父母并没有放在心上,认为他是害怕被责骂而找的借口。

没想到,曹原真的开始组装起这些玩具,将其恢复成原装。

若是碰到不太好组装的部分,曹原每次都会耐着性子尝试,直到玩具完好如初为止。

经历几次这样的事后,曹原的父母发现了一个规律:

每次买来的新玩具,曹原都会先玩上一段时间,等待完全掌握原理之后,再拆开研究内部构造,然后再按照自己的理解装回去。

若是碰到结构复杂的玩具,曹原还会将全部精力投入其中。有时自己翻阅资料,直到组装成功为止。

知道儿子有着强烈好奇心和求知欲后,曹原的父母在这件事上,也就没有再过多约束他。

任由他自己拆卸组装,有时还会支持他进行自己的“小实验”。

等到曹原可以独立出门后,“电子一条街”成为他最常去的地方。

每次看到这条街上有稀奇古怪的电子产品时,曹原都要观察许久才会回家。

而从这时起,曹原的零花钱就全都贡献给这条街上的商家。

等到曹原进入小学后,他的求知欲望及聪明才智,也使他在同龄人中脱颖而出。

不论是多难的知识,对曹原来说都不在话下,而且经常能够针对老师提出的问题举一反三。

除了平时学习之外,曹原依旧对拆装玩具保持着极大的兴趣。

可当他在学校中,接触到物理和化学方面的实验后,那些令人“匪夷所思”的科学实验,一下子就吸引住了他。

一有机会,曹原就缠着学校的老师询问各种科学问题。

而他的学校对曹原这样的小天才也十分支持,特意在学校为他准备了一个实验室,让他在其中探索科学奥秘。

随着曹原越长越大,花费在实验上的时间也就越来越多。

在学校的实验时间,已经满足不了曹原的需求,干脆在家里也准备了一个实验室。

可自从家里的实验室投入使用后,曹原家中的物品就越来越少。包括一些贵重金属,都被曹原拿出来当做实验材料了。

一次实验时,曹原发现自己没有硝酸银溶液。可现买的话需要很多钱,时间上也来不及了,这该怎么办呢?

情急之下,曹原想到了硝酸银溶液的制作方法,又恰好他的手中有硝酸。

现在,只需要找到金属银就可以了。

这时,曹原突然想起妈妈曾经带过一个银镯子,正好可以满足制作硝酸银的用量。

就这样,这个银镯子为曹原的实验“牺牲”了自己。

等曹原的妈妈回来后,发现镯子没了踪影,还以为自己丢在了什么地方。

“儿子,你看到妈妈之前带的那个银镯子了吗?还记得妈妈把它放在哪了吗?”

“噢,那个银镯子呀!妈妈你不用找了,那个镯子被我拿来做实验了。”

听到这个消息后,曹原妈妈被气得好久都说不出话来,最后只能嘱咐一声:

“下次用什么东西,提前打个招呼。”

就这样,曹原一边学习一边进行自己的实验研究,从不像学校其他同学那样玩游戏、看电视。

等到曹原完成小学五年级的学习功课后,他的妈妈发现普通的学习功课,已经满足不了曹原的需求,干脆就为儿子申请了深圳耀华实验中学的入学名额。

这所学校被人称为天才的集中营,里面的学生都是通过严格入学考试筛选出来的天才,不论是智商还是努力程度都远超同龄人。

毫无悬念,刚刚11岁的曹原轻松通过考试,成为耀华实验中学的一员。也是在这里,曹原与石墨烯结下了不解之缘。

结缘超导体,考入华中科技大学少年班

在聚集了多名“神童”的耀华中学里,曹原依旧是最耀眼的存在。

开学没多久,老师们就发现,对于曹原而言,他们的教学速度就是在“拖累”他。

本着对学生负责任的态度,老师和校长们一致决定,

再从学校中选出几名天才,与曹原组成了一个特殊班级,单独为他们分配教师。

没过多久,校长就将自己的办公室布置成教师,安排了数名有经验的教师,负责他们的学习。

在这样的特殊班级里,曹原的学习速度惊艳到了所有老师。

在那时,13岁的曹原就成为一名高中生,接触到了更多关于物理和化学方面的知识。

那时候,在一次物理课上,曹原的物理老师黄佳堂,正在教授超导体方面的知识。

课堂最后,黄佳堂感叹道:

“超导体是一项伟大的发明,可惜受到温度的限制,谁要是能发现在常温条件下就能实现超导的材料,日后一定会震惊全世界。”

“超导性材料已经很久没有向前迈进一步了,这个艰巨的任务,可能就要靠你们这一代人来完成了。”

听了黄佳堂老师的话后,曹原满脑子都是“震惊世界”、“常温超导”这几个字。

好不容易等到下课,曹原就赶紧跑到他的身边,问道:

“老师,目前最有可能在常温条件下实现超导的材料是什么?……”

听到曹原一连串的问题,黄佳堂只能遗憾地回答道:

“这项研究,目前并没有什么进展,你的问题也没有明确答案。”

虽然心中有些遗憾,但曹原却将老师说的话牢记在心中,并在日后选择方向的过程中,起到了关键性作用。

除了超导性材料之外,还有一个问题一直困扰着曹原——高考。

其实曹原早就有参加高考的想法,但他的年龄不满14岁,根本不符合高考条件,这才不得不继续学习。

2010年,年满14周岁的曹原报名了考试,并在高考中取得669分的优异成绩,成功被中国科学科技大学少年班录取。

就在所有人为曹原开心的时候,曹原的母亲却做了一个重要的决定:辞职,去学校旁边租房子。

原来,曹原一直以来的成绩让许多人都忽略了他的年龄,虽然已经考上大学,但他也不过是个14岁的孩子,还没有照顾自己的能力。

为了能让儿子安心学习,曹原的妈妈毫不犹豫的牺牲了自己的事业,来到北京,照顾曹原的生活起居。

有了妈妈的支持,曹原将所有精力放到了学习和实验上。

即便,他的周围都是来自全国各地的天才儿童,却也没能掩盖曹原的光芒。

在中国科学科技大学在校的所有学生眼里,都一致认为丁泽军教授是一位要求极其严格的老师,甚至他也成为了所有学生的噩梦。

在选择实验小组时,几乎所有学生都将丁泽军教授,第一个排除在外了。

可在别人眼里是“严厉的化身”,在曹原眼里却是负责与严谨的代表。

在少年班同学们的惊讶目光中,曹原毫不犹豫地加入丁泽军教授的小组中。

而对于曹原的决定,丁泽军教授本人也十分诧异,甚至有些怀疑他是否能在自己这里坚持下来。

然而没过多久,丁泽军教授就发现,曹原不仅能够完成自己交代的任务,而且总是尽最大的努力做到最好。

普通同学一年才能完成的任务,在曹原手中一个假期就能结束。

正是凭借着这样的天赋与努力,曹原坐稳了“中科大少年班天才”的宝座,更获得了“怪物”这样的称号。

更令人意想不到的是,在选择科研方向时,曹原毫不犹豫地选择加入石墨烯超导研究小组。

看到曹原的选择,他的老师和同学纷纷赶来劝说:

“你想好了吗,这可是个国际难题,而且一百多年都没有进展。”

“曹原,换一个吧,这个研究方向看不到希望。”

可任凭旁人如何劝导,曹原依旧不为所动,因为他心中一直记得黄佳堂老师在课堂上的那句感慨。

虽然他不想震惊世界,可曹原却想找到能在常温下“生存”的超导材料。

四年的大学生活转瞬即逝,虽然曹原对自己花费四年时间有些不满,可在外人看来,曹原的大学生活却收获颇丰。

加入实验小组,获得国外留学交流的机会,赢得物理学院院长的肯定,最令人羡慕的是,曹原获得了“郭沫若奖学金”。

郭沫若生前为中国科学科技大学留下15万元,用来奖励优秀的学生。

在他去世后,学校也用这笔钱在银行中的利息,来表彰在校优秀学生,给他们发放奖学金。

这笔奖学金的数量不是很多,可却代表着至高无上的荣誉。每年,学校只有15名学生能够获奖,曹原就是其中之一。

2014年,曹原结束了自己的大学生活,并被学校老师推荐到麻省理工读博深造。

也正是在这异国他乡的实验室里,曹原完成了石墨烯超导的实验,成为闻名世界的科学家,更使得美国对其发出邀请,希望他加入美国国籍。

在面临美国给出的优厚条件下,曹原将会如何抉择呢?

中国科学家曹原

自从2018年,在《自然》杂志连发两篇论文后,曹原就成为了杂志创立以来最年轻的作者。

在之后的三年时间里,曹原又连续在这个杂志上发表了四篇文章。

而且在2018年他发现的双层石墨烯超导性的基础上,又探索出了比之超导性更好的三层结构石墨烯。

从此之后,曹原的实验成果,引得无数科研人员争相学习、探究。他的论文更成为学习超导体性能的重要参考资料。

除了学术界以外,与之相关的商人们也看出了曹源超导体实验中所蕴藏的价值。

简单举例来说,若是将常温超导体用在手里电池上,充电时间就可以减少到十几分钟。

若是,真正将这项技术研究成熟,或许几十秒将手机充满电,也不是没有可能。

应用在手机领域就有如此成果,若是应用在交通等日常生活中会产生什么样的效果,谁都无法预料。

所以,不论是对于学术研究还是生产生活,曹原的身上都具有无限的价值。

为了能够将这项技术掌握在自己手中,美国极力邀请曹原加入美国国籍,并提出许多诱人的条件。

国外的一些大公司也纷纷抛出橄榄枝,给他开出了不菲的薪资,希望曹原能为其工作。

也有许多人问曹原:

“你会留在美国吗?以后是否会回到中国工作?”

可不论是美国的国籍邀请,还是身边人的询问,曹原的回答都是一样的:

“我是个中国人,祖国将我培养出来,我以后一定要回到中国工作。”

曹原的回国工作决定,不仅仅是一句口号,更将其付诸于行动之中。

在拒绝了美国的高薪诱惑后,曹原转身就和中国华为进行了合作。

在华为手机中,就采用了曹原自主研发的石墨烯散热系统。

对于,这个一个解决物理界“世纪难题”又充满着爱国情怀的天才,国人从吝惜自己的赞扬。

而曹原也成为了中国所有学生的榜样。

后记:

在如今这个经济发达,物质生活条件好的年代,出国留学已不再成为人们难以企及的梦想。

中国每年都会向外输出大量优秀学生,公费为其出国留学,其中不乏清华北大等高校的人才。

可令人惋惜的是,越是优秀的留学生,回到祖国的概率就越低,这就是在国际的一些先进领域中,却很少有华人身影的重要原因。

享受着中国提供的教育资源,却在学成后帮助其他国家提升实力。

在这种“流行”风气之下,曹原能够义无反顾地留在中国,为中国的科技发展,发光发热,创造价值,这一切都显得格外的弥足珍贵。

梁启超曾言:

“少年智则国智,少年富则国富,少年强则国强,少年独立则国独立,少年自由则国自由”。

在和平发展的中国大环境下,我们也坚信,国家会出现越来越多像“曹原”一样优秀的科学家。

在祖国的怀抱中、在各个领域中发光发热,让国家更加的繁荣昌盛,让国人的生活越来越便利。

天地苍苍,乾坤茫茫,中华少年,顶天立地当自强。

故今日之责任,不在他人,而全在我少年。