新学期来临,加州大学伯克利分校迎来一位年轻的中国助教——
前几年国内互联网上被誉为“石墨烯天才”而广为人知的学者曹原。
据学校(UCB)官网显示,曹原如今是电气工程和计算机科学的助理教授,自2024年7月开始任职。
研究领域为物理电子学(PHY)、微/纳电子机械系统(MEMS)、物理学。
很多人之一次听说“石墨烯”这个词,是因为曹原的事迹。
虽然年纪轻轻,曹原发表在国际学术期刊 Nature 上的两篇一作,开启了物理学的一个全新领域——石墨烯超导。
完成中科大学士、MIT硕士加博士的学业后,曹原于2021年到2024年,在哈佛大学担任初级研究员。
如今曹原不仅在物理领域做出了诸多突破,更将为人师,带领相关领域的研究生和博士后人才,继续精研领域。
UCB校园
没错,这意味着如果你是加州大学伯克利分校的学生,你有机会和曹原教授一起研究课题。
在该校学物理相关专业的留学生们,有福了!
根据UCB官网消息,曹原教授现招收二维材料、低温电输运、纳米光子学、超材料、MEMS及相关领域,具有高度自我激励能力的研究生和博士后, *** 时间从2024年秋季开始,有纳米制造经验者优先考虑。
曹原MIT个人网站上显示的研究课题
众所周知,曹原的研究兴趣一直和光电领域相关。
低维材料的电学、光学和机械性能,以及如何利用包括纳米技术、超材料和微机电系统(MEMS)在内的跨学科 *** ,来设计这些性能并为它们找到应用。
相对于进名校是人生巅峰的很多普生来说,曹原是一个难以超越的“神话”。
更可贵的是,他的巅峰一直在持续。
哈佛官网信息
在曹原MIT个人主页里,他描述了自己认为的学术研究最重要的三个要素。
一是创意,知道要解决什么问题,朝着什么方向前进;
二是解决问题,勇往直前无可阻挡;
三是学术报告,以此有效地向同行和公众传播科学。
这也是他个人不断实现突破的内驱力。
2018年,凭借关于扭曲石墨烯超导性的研究,曹原被Nature杂志评为“十大年度人物”,并被评为“年度物理突破”。
2019年,曹原被授予“时代100位新星”;2020年被授予萨克勒物理学奖;2021年被授予麦克米兰奖;2022年被授予理查德·格林博士论文奖。
目前已发布9篇顶尖期刊论文,完全是学术界可以“封神”的存在…
究竟怎样的教育和成长经历,可以造就出这样的尖端人才?
曹原,来自中国四川成都。1996年出生,今年才刚刚27岁。
然而 *** 上关于他的词条,每句都让人叹为观止…
截图:百度百科
2007年曹原毕业于深圳耀华实验学校,只用了3年时间就完成了小学六年级、初中和高中的课程。
2010年,年仅14岁的曹原,以理科669分的高考总分,考入中国科学技术大学少年班,并入选“严济慈物理英才班”。
据悉,曹原念到大二的时候,主动联系实验物理研究的曾长淦教授,希望能到他的实验室学习。
在曾长淦教授的指导下,曹原开始进行石墨烯超晶格等离激元的理论研究。
本科期间,曹原就曾在Journal of Magneti *** and Magnetic Materials和Physical Review B 发表过之一作者论文,并获得郭沫若奖学金。
图源: ***
不仅如此,曹原还曾尝试自己从头开始编程,展现了超强的理论功底和计算机能力。
有记者曾采访过曹原对自己的成就有什么感想,曹原本人表示自己虽跳级学习,但并不特殊。
“我只是跳过了中学里一些无趣的部分。”
2014年本科毕业后,18岁的曹原进入麻省理工大学深造,攻读博士学位。
学习期间,曹原也曾因为能力有限错过课程而沮丧。
但他没有放弃,一番努力之下,他终于加入当时已经在从不同角度对碳片进行分层和叠加研究的Pablo Jarillo-Herrero团队,
负责研究当一个石墨烯薄片相对于另一个稍微扭曲时,两层叠加层中会发生什么。一种理论预测这将从根本上改变这种材料的性质。
2018年,曹原发现,只要对电场稍加调整,扭曲的薄片就会变成超导体,超导体里的电流就可以毫无阻碍地流动。
随后,他在Nature上发表了两篇相关论文,开启了物理学的一个全新领域——石墨烯超导。
立即轰动了科学界。
图源:nature
什么是石墨烯超导?
据Nature官方介绍:
图源:nature官网
双层石墨烯,图源:nature
在我们现实世界中,时刻都会有“导体”的存在,没有导体,我们可能连手机也充不了。
但即便是很好的“导体”在“超导体”的面前,仍旧是效率低下的。
1911年,荷兰物理学家卡末林•昂内斯发现了一种能够将电子损失降到0的传输材质,命名为“超导体”。因为这项发现,昂内斯荣获诺贝尔奖。
昂内斯
电流在“导体”中穿梭时会消耗大量的热,且速度也会减弱。但“超导体”不一样,它可以节省更多能源。
尤其是像磁悬浮列车和一些大型供电系统,如果能选用“超导体”材料,那么能源消耗能减少到更低。
但“超导体”有一个非常局限的地方,就是它对温度有严格的要求。
一些材料只能在大约摄氏负269度(华氏负452.2度)下才能变成超导,使用这种材料是非常昂贵的,而且完全不实际。
在曹原的研究中,石墨烯也有可能成为“超导体”,这就意味着,它可以让电子来回快速穿梭,而让电阻无限趋近于零。
速度之快,效率之高,非常罕见。
虽然在以前,也有很多科学家对“石墨烯”材料产生过类似想法,但是实验效果并不好。
直到2018年,这位来自中国的22岁少年曹原,成功实现了石墨烯“超导实验”,解决了困扰人类107年的世纪难题。
此后,数百位世界级学者正在试图复制、拓展他的科研成果。
一旦成果落地,将为世界能源行业节省数千亿美元的资金。
这一切都是曹原在实验室日夜蹲守,坚持不懈的钻研下得来的成果。
作为“过来人”,曹原曾在中科大和学弟学妹们分享自己的成功心得:
作为一名实验者,要愿意学习新东西,尝试新想法,并在实验室承担起责任,当努力不起作用时不要难过,因为这再正常不过了。
除了科研,曹原也和普通人一样,有自己的业余爱好。喜欢摄影、星空、小提琴,还喜欢研究计算机科学。
天才再加努力,就可以创造奇迹。
很多人想从父母教育的角度,复刻曹原的成功。但天才的成功,往往各有各的独特性。
曹原的父母和多数中国父母一样望子成龙,在教育方面严苛以待。
而曹原自小的表现一直是,无论接触什么一学就会,远远超乎了父母的预料。
曹原的父母带他去测了智商,结果高达160。
通常这个数值超过140,就已经是世俗意义上的“天才”,相传史蒂芬·霍金的智商同为160,曹原无疑堪称天纵奇才。
怎么教导天才让曹原的父母也犯了难。由于自身能力有限,后来他们干脆放手让曹原专注于自己喜欢的事情。
比如曹原从小就对电子产品感兴趣。对其内部结构,总是拆了装,装了又拆。哪怕会拆坏报废,曹原的父母也没有伸手阻拦。
正式这样开放式的包容教育,让曹原在自己感兴趣的领域里肆意生长,完全发挥了出了他的天赋。
“天才少年”曹原也好,无数的科学工作者也罢,在这条路上,人类还有很长的路要走。
期待未来曹原能做出更多有益于人类世界的学术突破!
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