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。与之相比，22岁的曹原占尽年龄优势。
《自然》杂志18日发布了2018年度科学人物，位居榜首的是曹原。图/《自然》网站截图
文 | 张田勘
英国《自然》杂志于近日发布了2018年度影响世界的10大科学人物，位居榜首的是1996年出生、在美国麻省理工学院攻读博士的中国学生曹原。曹原今年才22岁，就荣登《自然》年度人物榜首。这似乎是一位现象级的人才，因此，国内外媒体不吝以天才、神童等溢美之词来赞誉。22岁《自然》连发两文，打破诸多纪录2018年3月5日，《自然》连刊两篇论文，阐述石墨烯超导重大发现，第一作者均为曹原。这两篇文章都有独特的重要发现。第一篇文章主要描述了旋转双层石墨烯在转角接近魔角（正常条件下约为1.1°）时，能带结构会接近于一个零色散的能带，从而可能导致在这个能带（实质上是两个，分别处在相对于石墨烯狄拉克点的负掺杂和正掺杂）被半填充的时候，会经过一个金属-绝缘体转变，变成一个莫特绝缘体。这个发现的主要意义在于，提供了一种全新的、可调节的平台来研究电子-电子的强关联效应，也为困扰物理学家30年之久的高温超导之惑，提供了一个前所未有的体系。第二篇文章则具体解读“有什么有趣的强关联效应可以研究”，并在今后投入应用。最有名的强关联体系莫过于铜氧化物中的高温超导转变。在改进了实验条件和仪器设备之后，曹原发现了少量掺杂莫特绝缘体相会发生超导相变，并且在多个样品中观察到了类似现象。虽然曹原的研究结果还需要未来更多的研究证实，而且应用于实际可能还有很长的路要走。因为一直以来人们都希望用纯碳基的石墨烯来实现超导相，而尽管石墨烯有各种奇特的性质，比如高电导率、透光率、机械强度、稳定性等，但是唯独超导至今尚未实现。所以，仅仅以能在《自然》杂志发表该论文就足以让人刮目相看，以天才之名冠之并不为过。
图/《自然》网站截图
《自然》（Nature）《科学》（Science）和《细胞》（Cell）并称CNS，是世界三大顶级科学期刊。能在三大期刊上发文，是无数科学家梦寐以求的目标，也是评选诺贝尔奖、竞选院士、展示大学和科研机构研究实力的重要依据。据称《自然》的毙稿率高达90%，曹原能一次性在上面发两篇文章，展示了其深厚的功力。而与中国其他著名的科学家相比，曹原也占尽年龄优势。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《自然》上发表第一篇文章的。从这个角度看，如果持之以衡和假以时日，曹原的学术成就不可限量。曹原的研究未来或可改变互联网不过，曹原论文所提出的实际应用问题可能与2009年诺贝尔物理学奖获得者、“光纤之父”高锟有相似性。早在20世纪60年代，高锟就提出了光纤理论，但当时并不为学界和业界认可，更被批评为“痴人说梦”。但高锟并未放弃，继续研究和改良技术。及至1981年第一代光纤系统面世，直接改变了人们的生活。曹原及其团队的发现其实是为未来能量传导，以及通信更快、通信质量更好和成本更低的互联网提供理论基础和指出实现的方向。早在1911年，荷兰物理学家海克·卡末林·昂内斯等人发现，汞被冷却至接近0K（-273℃）时，电子可以通行无阻，因而这种“零电阻状态”称为“超导电性”。一般材料在导电过程中会消耗大量能量，如果传输电缆从发电站到用户的传送过程中能量耗损越小，经济效益越大。超导体的出现，使传输过程中的能量损耗几乎可以降为零。然而，目前绝大多数超导体仅在接近0K（-273℃）温度下才能工作，因此，以维持低温来使用超导体既不现实，成本也极为昂贵。但是，如果材料能在室温下实现超导，那就不用维持冷却的技术，也不必支付昂贵的冷却费。这会使能量传输、通信的面貌焕然一新。不过，要想达到这个目标，还有大量的研究要做。这或许是曹原未来工作和研究的方向。
图/《自然》网站截图
曹原“横空出世”，少年班要不要继续另一方面，曹原的“横空出世”，似乎又重启了千里马与伯乐的争论。用今天的话来讲，就是科学家或人才，是发现的还是培养的。从曹原的情况看，这两者兼而有之。因为中国一直在探索培养天才少年的方法和教育过程，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，并入选“严济慈物理英才班”，18岁从中科大本科毕业，前往美国攻读博士。从1978年3月8日中科大第一期少年班开学到今天，也恰好是高等教育改革的40年。少年班也可看作是拉开中国高等教育创新探索的序幕。但由于少年班的宁铂后来出家等情况，人们对天才少年过早培养颇多质疑，认为少年班不利于少年的身心健康成长，给学校和社会造成人力、财力的巨大浪费。随着对少年班的争议不断，从20世纪90年代开始，在开设少年班的13所高校中，只剩下中科大和西安交大两所学校还保留了少年班。但曹原的出现，似乎又成了正面支持少年班的强有力证据。当然，中科大的少年班也在不断探索和改进，2008年成立了少年班学院，由三部分组成，分别为最早针对早慧儿童设立的少年班，成立于1985年；针对高考成绩优异的学生、仿照少年班模式开办的“教学改革试点班”；还有成立于2010年、通过先面试后高考录取的创新试点班。曹原作为少年班培养的一种现象级的天才，说明人才的培养应该是不拘一格，因材施教，而且发现和培养天才是并重的。愿曹原未来能取得更多成就。□张田勘（科普学者）
编辑：李冰冰 校对：范锦春
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