作為國際頂尖的科學雜志之一，《自然》雜志（Nature）創(chuàng)辦于 1869 年，聚焦科學界歷年的重大發(fā)現(xiàn)、突破、以及科研成果。

根據(jù) 2018 年公布的資料顯示，《自然》在 2017 年的最新影響因子為41.577。就這個數(shù)字來看，盡管無法與神刊 CA 相媲美，但也一直是非常有影響力的期刊，包括很多科研機構(gòu)都會選擇將重要的科研成果投向《自然》雜志。

2018 年 3 月 5 日，《自然》以背靠背的長文形式，連續(xù)刊登兩篇文章，介紹了麻省理工學院有關(guān)“墨烯超導”的重要發(fā)現(xiàn)，并配以第三篇文章作為評述前述成果。

一時間，這項研究成果引起了物理界的轟動。據(jù)了解，尋找低成本超導材料的問題已經(jīng)困擾了物理學界近一百多年，而“墨烯超導”這項研究成果為超導研究帶來了全新思路。

▌自古“英雄”出少年

據(jù)了解，這篇論文的第一作者就是來自中國的現(xiàn)年僅 22 歲的博士研究生——曹原。

公開資料顯示，曹原生于 1996 年，籍貫四川成都。2007 年，曹原到深圳耀華實驗學校讀書，當時的學校副校長朱源正是中國科學技術(shù)大學少年班的創(chuàng)辦人之一。

2010 年，14 歲的曹原用三年時間讀完小學六年級、初中、高中的課程，以理科 669 分的高考總分考入中國科學技術(shù)大學少年班，并入選“嚴濟慈物理英才班”。

2012 年，他作為中科大首批交流生，被派去美國密歇根大學。

2013 年，他獲得中科大“頂級海外交流獎學金”，同時被牛津大學選中，受邀做兩個月的科研實踐。

2014 年，曹原榮獲中國科技大學的郭沫若獎學金。

據(jù)當時中科大物理學院教授曾長淦回憶：

“我實驗室出了很多位郭沫若獎，但曹原在其中還是顯得卓爾不群，非常特別。我們的研究以實驗為主，但曹原發(fā)的卻是理論文章。雖然在實驗選題、方向與寫作上我可給他指導，但在技術(shù)細節(jié)上無法手把手教他。曹原是如此令人放心：只要把題目交給他就行，他一定能做出來！聰明人很多，曹原卻還主動。計算遇到困難，他永遠會想嘗試其他的軟件方法……”

隨后，在牛津大學實踐時的導師陳宇林教授，推薦曹原前往麻省理工深造攻讀電氣工程與計算機科學系博士學位。

2014 年，曹原加入了 Pablo Jarillo-Herrero 在麻省理工的研究團隊。四年的學習中，曹原所在團隊就一直試圖攻克石墨烯的超導性問題。

2017 年 8 月，他的團隊理論上發(fā)現(xiàn)了：只要將兩層石墨烯旋轉(zhuǎn)到特定的“魔法角度”（1.1°）疊加時，它們就可以在零阻力的情況下傳導電子，即刻顯現(xiàn)超導特性。但，真正實現(xiàn) 1.1°疊加操作，并非易事。

直到 2018 年 3 月 5 日，曹原成功實現(xiàn)并公布了石墨烯的“超導電實驗”結(jié)果。

曾長淦表示，全球各大高校已經(jīng)在用博士后，甚至是教職崗位來吸引他，“他的名字在國內(nèi)凝聚態(tài)物理學界無人不曉?！睂W校很希望他能回來，但曾長淦認為曹原目前應該待在美國，“那里更容易看到星星。”

▌講講這項研究的重要性

資料顯示，

1911 年，荷蘭物理學家，?？恕た┝帧ぐ簝?nèi)斯發(fā)現(xiàn)，當汞被冷卻至接近 0K（-273℃）時，電子可以通行無“阻”，從而將能源損耗降到最低，這個“零電阻狀態(tài)”被稱為“超導電性”，這也是人類第一次發(fā)現(xiàn)超導體的存在，昂內(nèi)斯因此獲得了諾貝爾獎。

但超導體要在接近絕對零度（-273℃）的環(huán)境下，才能顯現(xiàn)其近乎 0 損耗輸電的能力，而這其中的材料，冷卻成本卻高得讓人絕望。

之后，全世界的科學家們，都在尋找這種“低成本超導材料”。諾貝爾獎獲得者 Robert B. Laughlin 說：物理學家們已經(jīng)在黑暗（超導研究）中，徘徊了 30 年......

曹原表示：“我們已經(jīng)預料到這將會整個領(lǐng)域帶來重大影響。”但是更好的消息還在后面：只要稍微調(diào)整下電場，扭曲的雙層石墨烯就能成為一個超導體，讓電子實現(xiàn)零電阻流動 。他們在第二個樣本中觀察到了同樣的現(xiàn)象，最終確認了自己親眼所見的事實。

曹原先將單層石墨烯撕裂，組成方向相同的雙層石墨烯，并在此基礎上進行微調(diào)校準。他還通過調(diào)整低溫系統(tǒng)，達到了能讓超導態(tài)更為顯著的溫度。

通過簡單的旋轉(zhuǎn)就能讓原子厚度的碳材料產(chǎn)生復雜的電子態(tài)，這一研究成果讓物理學家爭相對其它扭曲二維材料的奇異行為進行實驗。

一些物理學家甚至希望石墨烯能夠解釋復雜材料為何會在更高的溫度下成為超導體。哥倫比亞大學物理學家 Cory Dean 表示，“我們接下來可以做的事情太多了，眼前的機會巨大。”

▌入選《自然》雜志十大人物：

據(jù)了解，近日《自然》2018 年度十大科學人物的名單均已出爐，其中位居榜首的正是這位少年天才曹原。

《自然》特寫板塊主編 Rich Monastersky 表示：“本年度十大人物的故事涵蓋了今年最重要的科學事件，從發(fā)現(xiàn)超導態(tài)到飽受批評的人類基因編輯?！?/p>

值得一提的是，上月喧囂塵上的“基因編輯嬰兒”事件讓來自中國的研究者賀建奎備受眾人指責?；蚓庉嫾夹g(shù)，無論是用在人類醫(yī)學、動植物育種還是藥物篩選領(lǐng)域，都存在技術(shù)與倫理道德層面的雙重考驗。

《自然》雜志也評價他為：“CRISPR 妄為者”。

剩下八位 Nature 年度人物入選人名單依次是：

Viviane Slon 古遺傳學家

在對大約 9 萬年前的古人類化石進行 DNA 測序時，她發(fā)現(xiàn)遺該骸竟是來自于兩個已經(jīng)滅絕人種的結(jié)合。這項研究揭示了第一個已知的人類混血兒遺骸。

Jess Wade 物理學家

她為包括女科學家在內(nèi)的“弱勢”群體撰寫了約 400 篇維基百科條目，通過演講為女性科學家發(fā)聲，李利用社交媒體還擊不當言論，她希望打破性別歧視，爭取科學界男女平權(quán)。

Valerie Masson Delmotte 氣候研究員

參與制定并總結(jié)發(fā)表了政府間氣候變化專門委員會（IPCC）的特別報告。她針對氣候變化提出警告：十多年后，地球平均氣溫將比 19 世紀中葉上升 1.5 攝氏度。

Anthony Brown 天文學家

領(lǐng)導 400 人研究團隊，今年 4 月發(fā)布了飛船監(jiān)測的第一組重要數(shù)據(jù)，天文學家可利用這些數(shù)據(jù)繪制銀河系的三維分布圖，從而幫助他們認識銀河系的演化。

楊美盈 馬來西亞科學環(huán)境部長

作為新任能源、科學、計劃、環(huán)境和氣候變化部長，她致力于減少一次性塑料的使用。

Barbara Rae-Venter 基因系譜學者

利用公共基因組數(shù)據(jù)破解了 40 多年前的懸案，目前她已經(jīng)為 70 多個案子提供了基因譜系方面的技術(shù)支持。

Robert-Jan Smits

發(fā)起了全球令人關(guān)注的“S 計劃”，經(jīng)過他的推動，目前 16 家資助機構(gòu)簽署協(xié)議：要求到 2020 年，其資助的研究論文一經(jīng)發(fā)表就應免費開放，中國對“S 計劃”也表示積極支持。

Makoto Yoshikawa 天文學家

日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)發(fā)起的“隼鳥 2 號”（Hayabusa 2）小行星探測計劃。將于 2020 年將采集到的巖石樣本送回地球。