被稱為中國“量子之父”的潘建偉院士是27歲在《自然》上發表第一篇論文的，中國結構生物學領軍人物施一公是32歲時在上面發表第一篇文章的。與之相比，22歲的曹原佔盡年齡優勢。
《自然》雜誌18日發布了2018年度科學人物，位居榜首的是曹原。圖/《自然》網站截圖
文 |張田勘
英國《自然》雜誌於近日發布了2018年度影響世界的10大科學人物，位居榜首的是1996年出生、在美國麻省理工學院攻讀博士的中國學生曹原。
曹原今年才22歲，就榮登《自然》年度人物榜首。這似乎是一位現象級的人才，因此，國內外媒體不吝以天才、神童等溢美之詞來讚譽。
22歲《自然》連發兩文，打破諸多紀錄
2018年3月5日，《自然》連刊兩篇論文，闡述石墨烯超導重大發現，第一作者均為曹原。
這兩篇文章都有獨特的重要發現。第一篇文章主要描述了旋轉雙層石墨烯在轉角接近魔角（正常條件下約為1.1°）時，能帶結構會接近於一個零色散的能帶，從而可能導致在這個能帶（實質上是兩個，分別處在相對於石墨烯狄拉克點的負摻雜和正摻雜）被半填充的時候，會經過一個金屬-絕緣體轉變，變成一個莫特絕緣體。
這個發現的主要意義在於，提供了一種全新的、可調節的平台來研究電子-電子的強關聯效應，也為困擾物理學家30年之久的高溫超導之惑，提供了一個前所未有的體系。
第二篇文章則具體解讀“有什麽有趣的強關聯效應可以研究”，並在今後投入應用。最有名的強關聯體系莫過於銅氧化物中的高溫超導轉變。在改進了實驗條件和儀器設備之後，曹原發現了少量摻雜莫特絕緣體相會發生超導相變，並且在多個樣品中觀察到了類似現象。
雖然曹原的研究結果還需要未來更多的研究證實，而且應用於實際可能還有很長的路要走。因為一直以來人們都希望用純碳基的石墨烯來實現超導相，而儘管石墨烯有各種奇特的性質，比如高電導率、透光率、機械強度、穩定性等，但是唯獨超導至今尚未實現。所以，僅僅以能在《自然》雜誌發表該論文就足以讓人刮目相看，以天才之名冠之並不為過。
圖/《自然》網站截圖
《自然》（Nature）《科學》（Science）和《細胞》（Cell）並稱CNS，是世界三大頂級科學期刊。能在三大期刊上發文，是無數科學家夢寐以求的目標，也是評選諾貝爾獎、競選院士、展示大學和科研機構研究實力的重要依據。據稱《自然》的斃稿率鋼彈90%，曹原能一次性在上面發兩篇文章，展示了其深厚的功力。
而與中國其他著名的科學家相比，曹原也佔盡年齡優勢。被稱為中國“量子之父”的潘建偉院士是27歲在《自然》上發表第一篇論文的，中國結構生物學領軍人物施一公是32歲時在《自然》上發表第一篇文章的。從這個角度看，如果持之以衡和假以時日，曹原的學術成就不可限量。
曹原的研究未來或可改變互聯網
不過，曹原論文所提出的實際應用問題可能與2009年諾貝爾物理學獎獲得者、“光纖之父”高錕有相似性。早在20世紀60年代，高錕就提出了光纖理論，但當時並不為學界和業界認可，更被批評為“癡人說夢”。但高錕並未放棄，繼續研究和改良技術。及至1981年第一代光纖系統面世，直接改變了人們的生活。
曹原及其團隊的發現其實是為未來能量傳導，以及通信更快、通信品質更好和成本更低的互聯網提供理論基礎和指出實現的方向。
早在1911年，荷蘭物理學家海克·卡末林·昂內斯等人發現，汞被冷卻至接近0K（-273℃）時，電子可以通行無阻，因而這種“零電阻狀態”稱為“超導電性”。
一般材料在導電過程中會消耗大量能量，如果傳輸電纜從發電站到用戶的傳送過程中能量耗損越小，經濟效益越大。超導體的出現，使傳輸過程中的能量損耗幾乎可以降為零。然而，目前絕大多數超導體僅在接近0K（-273℃）溫度下才能工作，因此，以維持低溫來使用超導體既不現實，成本也極為昂貴。
但是，如果材料能在室溫下實現超導，那就不用維持冷卻的技術，也不必支付昂貴的冷卻費。這會使能量傳輸、通信的面貌煥然一新。不過，要想達到這個目標，還有大量的研究要做。這或許是曹原未來工作和研究的方向。
圖/《自然》網站截圖
曹原“橫空出世”，少年班要不要繼續
另一方面，曹原的“橫空出世”，似乎又重啟了千里馬與伯樂的爭論。用今天的話來講，就是科學家或人才，是發現的還是培養的。從曹原的情況看，這兩者兼而有之。
因為中國一直在探索培養天才少年的方法和教育過程，14歲的曹原從深圳耀華實驗學校，考入蜚聲中外的中國科學技術大學少年班，並入選“嚴濟慈物理英才班”，18歲從中科大本科畢業，前往美國攻讀博士。
從1978年3月8日中科大第一期少年班開學到今天，也恰好是高等教育改革的40年。少年班也可看作是拉開中國高等教育創新探索的序幕。但由於少年班的寧鉑後來出家等情況，人們對天才少年過早培養頗多質疑，認為少年班不利於少年的身心健康成長，給學校和社會造成人力、財力的巨大浪費。
隨著對少年班的爭議不斷，從20世紀90年代開始，在開設少年班的13所高校中，只剩下中科大和西安交大兩所學校還保留了少年班。
但曹原的出現，似乎又成了正面支持少年班的強有力證據。
當然，中科大的少年班也在不斷探索和改進，2008年成立了少年班學院，由三部分組成，分別為最早針對早慧兒童設立的少年班，成立於1985年；針對高考成績優異的學生、仿照少年班模式開辦的“教學改革試點班”；還有成立於2010年、通過先面試後高考錄取的創新試點班。
曹原作為少年班培養的一種現象級的天才，說明人才的培養應該是不拘一格，因材施教，而且發現和培養天才是並重的。
願曹原未來能取得更多成就。
張田勘（科普學者）
香港九龍灣馬來街興發大廈15樓D室