少年物理學家曹原

李雨

12月18日，國際科學期刊 《自然》發布了2018年年度科學人物——該期刊每年都會選出十位對科學界影響重大的人，22歲的中國人曹原因位居榜首而引發大眾關注。《自然》稱：“物理學家曹原協助發現了讓石墨烯實現超導的方法，該研究成果開創了物理學一個全新的研究領域。”

《自然》是世界三大頂級科學期刊之一。2018年3月5日，《自然》發表了兩篇以曹原為第一作者的重磅論文。第一篇提供了一個全新的、可以調節的平臺，以此研究電子-電子的強關聯效應;而第二篇則提供前所未有的體系供物理學家研究困擾了物理學界三十多年的高溫超導之惑。

在此之前，人類對超導體的研究止步于1986年德國物理學家柏諾茲和繆勒發現的一種銅氧化物，這種材料能達到超導狀態的最高溫度約為133K（-140°C），而目前還沒有能在常溫下實現超導的材料。曹原及其團隊的發現為未來的能量傳導提供了理論基礎和實現方向。

雖然曹原提到這項工作短期內沒有實際應用，但哥倫比亞大學的物理學家科里·迪安針對這個發現表示：“我們能做的事情實在是太多了。”諾貝爾獎獲得者羅伯特·拉福林也評價道：“我們可以期待，在接下來的幾個月里，會有瘋狂的實驗活動來填補目前這一理論藍圖中缺失的部分。”

1996年，曹原生于四川成都。三歲時，他隨父母親來到了深圳。中學時代，曹原就因智慧過人，“占了”一間校長辦公室，和另外兩名同學組成一個小小班學習;14歲，他讀完了初中和高中的課程，以669分的成績考進了中國科技大學（以下簡稱“中科大”）的少年班，入選“嚴濟慈物理英才班”;15歲，他主動到中科大物理系教授曾長淦的實驗室學習，之后還在凝聚態物理領域的國際著名期刊上發表了一篇理論研究論文;18歲，他獲得了中科大本科生最高榮譽獎——郭沫若獎金;之后獲得去美國麻省理工學院深造的機會，師從物理學家Pablo Jarillo-Herrero……

此次發現正是曹原和Jarillo-Herrero的合作成果。在團隊中，曹原主要負責考察在堆疊的雙層石墨烯中，將其中一層相對另一層旋轉極小的角度后會發生什么？將平行的雙層石墨烯扭曲至約1.1°的“魔角”的過程中，需要不斷試錯，Jarillo-Herrero認為曹原的實驗技巧至關重要。

圖片來源/Nature

不同于一般理科神童，曹原有很多業余愛好。他喜歡徒步、彈鋼琴、用數碼板畫動畫，以及天文攝影，仰望星空是他減壓的方式。在中科大的一次以“如何擁有令人愉快的博士生活”為主題的分享會中，他建議學弟學妹在遇到失敗、意圖再次嘗試之前“先獲取一些美食和睡眠”。

從小，曹原就是個“動手達人”。中學時，他會把教室的講臺或桌子拆開，觀察里面的構造;會去深圳華強北買一大堆電子元件回家研究電子線路;會偷拿媽媽的銀鐲子到學校的實驗室，用硝酸合成硝酸銀;甚至購置一批化學、物理儀器在家里搭建一個小實驗室……后來在麻省理工學院深造期間，他的辦公室也是亂糟糟的，計算機和自制的望遠鏡堆滿辦公桌。

年少的他在研究方面表現出成熟一面。Jarillo-Herrero記得，有一回曹原花了六個月研究一份看起來會有突破性發現的數據，最終發現那不過是實驗設置中的巧合，曹原沮喪，但又擼起袖子繼續干下去。曹原曾說：“當事情失敗時，不要責怪自己，因為這就是生活！”關于未來，曹原還沒具體方向，只是表示“關于魔角石墨烯，我們還要做很多工作”。

因為年紀與成績的巨大差異，也趕在了中科大少年班創建四十周年這一時間點，曹原成為了一個耀眼的符號，在互聯網上激起了很大的反響。大眾對這個少年物理學博士充滿期待，而從前媒體“捧殺”神童的悲劇也時刻敲響警鐘，對這個成長在互聯網時代的“天才少年”，我們是抱著樂觀態度的。