因材施教的案例（曹原）

曹原是谁?

这是一个稍显陌生的名字，但这个名字下的成就却足够让人惊叹：

他是中科大少年班的优秀毕业生！

他是22岁的麻省理工博士！

他是在《自然》上以第一作者身份发表论文的最年轻中国学者，而且是同一天就发表两篇！

他是世界顶级科学期刊《自然》的年度封面人物，是2018年度十大科学家之首！

他是呼声甚高的诺贝尔物理学奖准候选人！

他是石墨烯超导的发现者，解决了困扰人类107年的难题！

他是深圳走出的娃，他是中国人的骄傲！

01 少年出世，石破惊天

2018年3月5日，让全世界学者都望尘莫及的世界顶尖学术期刊——英国《Nature》杂志，在网站一天之内刊登了两篇石墨烯超导的重大发现论文，这两篇重磅论文的第一作者都是来自中国的22岁麻省理工在读博士生曹原。

此时距离人类发现超导体，已经过去了整整107年，距离发现铜氧化物高温超导也已过去30多年，这个突破不可谓不巨大。

《自然》的毙稿率高达90%，其发文的难度和分量可见一斑。网站还专门配上了宾夕法尼亚大学教授Eugene J. Mele对这一重大突破的评述。同一天刊登同一作者两篇文章和一篇专门评述，这是非常罕见的。

《自然》（Nature）、《细胞》（Cell）、《科学》（Science）堪称世界顶级三大科学期刊。在这三大期刊上发表论文，是顶级科学家不断追求的目标，能够发表一篇论文几乎就可以奠定学术地位，诺贝尔奖、院士评选都会参照三大刊发文数据，同时也是大学和科研机构实力的象征。

三大刊可以说是最新科研成果的公告牌，如果自己正在研究的领域有人抢先发表相关论文，那自己之前所做的研究就全是无用功了，这是非常残酷的。两篇《自然》发文在手，可以毫不夸张的说，可以在国内任何一所“985”大学相关专业获得正教授职位。

我国结构生物学领军人物施一公，32岁第一次在《Nature》上发表论文，我国“量子之父”潘建伟院士，27岁第一次在《Nature》上发表论文，而曹原仅仅22岁，可谓前途不可限量。

而《Nature》收到曹原的论文，完全没有传说中的矜持和高冷，惊喜得等不及排版，就直接在网站上刊出。有网友调侃，《自然》肯定是为能刊发曹原的这两篇论文感到异常荣幸，甚至迫不及待！这是真正的“见证历史的时刻”、“见证奇迹的时刻”，更是记录历史的时刻，因此《Nature》的欣喜失态也就不难理解了。

消息传回国内，中国网友炸锅式欢呼，与有荣焉；国外也是喝彩声一片，一位哥伦比亚大学教授不吝惊叹：“曹原为我们打开了新世界的大门，我们能做的太多了！”

02 石墨烯超导可以做什么?

曹原开创性地发现，通过将两层自然状态下的二维石墨烯材料相堆叠，并控制两层间的扭曲角度，达到被称为“魔角”的1.1°时，石墨烯层中的电子能带结构不再对称，超导性质也随之显现，即可构建成为性能出色的零电阻超导体。

这一发现的重要性，曹原在知乎上有谦虚解答：

“主要意义在于提供了一个前所未有的体系以供物理学家研究困扰了30年之久的高温超导之惑。在一个相似但更加可调控的体系中研究高温超导问题也是冷原子方向近年来非常前沿的一个方向，虽然至今为止还没有成功用冷原子系统模拟出通过掺杂莫特绝缘相获得的超导相(莫特绝缘相已经在2017年被Harvard的Greiner实验室实现[4])。而从另外一个方面讲，仅用纯碳基的石墨烯来实现超导相也是人们期待已久的(因为石墨烯有各种奇特的性质比如高电导率、透光率、机械强度、稳定性等等，但是唯独超导至今尚未实现)，所以也算是这项工作的一个亮点之一。”

简言之，这是一个开创性的、与高温超导相似、但更加可调控的体系，可以解决高温超导之惑，也是石墨烯超导相的突破。

曹原的论文，仿佛是电力物理学界的燎原星火，发表后的短短几个月时间里，石墨烯超导的初步商业化已经开启。石墨烯的超导应用，给科学家带来无限憧憬，医疗设施、电子产品、电网设备、超级计算机、超级高铁等前沿科技中都有应用的可能（比如缩短电池充电时间），促进这些产业的发展，商用价值不可估量；并且因为电阻极其微小，将大大节约能源，以简便可行的方法解决能源在传输过程中损失7%的问题，能为全球节省数以亿计的资金，在未来的能源业将大有可为。总之，这项研究打开了非常规超导体研究的大门，很可能引发一场超导新材料的革命。

华为CEO任正非曾在2014年时公开表态：未来10-20年内一定会爆发一场技术革命。这个时代将来最大的颠覆，是石墨烯时代颠覆硅时代。

这场划时代的颠覆性革命，显然已经徐徐拉开序幕。

03 天才长成记

我们必须承认，天才是存在的。

之前有网友很认真地跟我讨论过是否真有天才的问题，举了很多身边天才的实例。毕竟连外星人都可能存在，天才的存在也就不那么难以理解了吧。

曹原1996年生于四川成都，三岁时随父母举家搬迁到深圳。

在深圳的电子氛围中，曹原对电子产品元器件和线路产生了浓厚兴趣，喜欢从电子市场淘一大堆物件回家拆拆装装，研究电子线路，喜欢科技读物，兴趣引领了将来要走的路。

曹原的第一个人生转折发生在2007年9月，11岁的曹原成功考取深圳耀华实验学校读6年级。当时耀华的校长是朱源，朱源毕业于中国科技大学物理系激光专业，曾任中国科技大学少年班管理委员会副主任、科大出版社书记，在中科大20余年，本身带着很深的中科大少年班烙印，对超常教育很是推崇。朱源对深圳教育的贡献还是很大的，曾是现在名校“深圳国际交流学院”的创校校长，和深圳中学也有渊源，目前在中黄书院任校长仍在推超常教育。

曹原和朱源校长

天赋异禀的曹原很快就被朱源慧眼相中，与另外两名同学组成3人超常班，由校长朱源直接任教，同时配备6位老师，教授曹原3人学业。一个月学完初一，三个月学完初二，不到半年学完整个初中，一年学完高中，高中还有一大半时间去玩实验，超级喜欢待在实验室。

深圳市耀华实验学校

物理老师黄佳堂在一次实验中告诉他：“如果有人能在常温状态下发明出一种超导材料，就可以颠覆整个世界。”这句话从此被曹原记住，他时常追问黄老师要怎么才能实现，但科学实验已经超出一名高中老师的认知范畴，他只能希冀地鼓励曹原： “老师已经老了，这是你们这代人必须攻克的问题！”

有时候别人一句无意的话可能成为一粒种子，从此曹原经常想起高中时老师说的那句话：“这是你们这代人必须攻克的问题”。这粒种子生根发芽，开花结果，为曹原打开了通向顶级科学殿堂的大门。高中老师作为启蒙者，也一定没想到真会有重大突破这么一天，听闻结果不知会有多欣慰，足够夸耀后半生。

中为黄佳堂老师

迫于年龄限制，曹原等到2010年14岁参加高考，以669分的优异成绩被中科大少年班录取，直接进入“严济慈物理英才班”，这个英才班类似于军校中的黄埔军校，定向培养顶级科学家。

在人才辈出的中科大少年班，曹原依旧是最突出的那一个，是同学眼中“下一个庄小威”的传说级人物。他的任课老师说，别人要用一年完成的科研项目，曹原一个寒假就能完成，被称为“天才中的天才”。而庄小威也是中科大少年班毕业，是第一位获得“麦克阿瑟天才奖”的华人科学家，29岁担任哈佛教授，2015年成为中科院外籍院士。

曾长淦教授

在大学，曹原念念不忘高中老师说的常温超导问题，大二时主动找到曾长淦教授希望能去他实验室学习石墨烯超晶格知识。以教学严苛著称的曾长淦教授这样夸赞他：“这是在我实验室混过的娃，他还发表了一篇论文，当时就觉得这个孩子太厉害了。虽然我的实验室出了很多位郭沫若奖，但他在其中非常特殊，必有大成”！

本科四年，培养了曹原扎实的科研功底，一步一个脚印，一年一个台阶。2012年，到美国密歇根大学交流学习；2013年，获得中科大“顶尖海外交流奖学金”前往英国牛津大学进行为期两个月的科学实验；2014年，毕业，并获得中科大最高荣誉奖“郭沫若奖学金”；2015年，被导师推荐到麻省理工学院攻读博士学位。

2014年中科大时任校长侯建国院士为曹原颁发郭沫若奖学金

2017年，在曹原攻读麻省理工博士期间，继续选择了石墨烯超导课题。他通过实验推测，叠在一起的两层石墨烯发生轻微偏移，材料特性会发生巨变，因而实现超导性能。

很多物理科学家对这一推测性结论提出质疑，没有足够重视，认为这不过是个20岁出头的小孩子的美好幻想。也难怪这些科学家会以常识如此推断，毕竟，这可是多少顶级物理学大拿前仆后继100多年都没解决的问题啊，怎么可能如此轻而易举就被一个中国毛头小子解开密码？很多人22岁更是本科还没毕业呢，连科研的门把手都还没摸到。

但曹原没有被质疑声吓退，而是更加坚信自己的判断，一定要做出个结果。他日夜蹲守实验室，克服各种极端条件，对失败保持良好的心态，最终发现了1.1°“魔角”！置身特殊电场的两层石墨烯，成为了超导体，电子畅行无阻，设想终成现实！

曹原没有被欣喜冲昏头脑，仍然小心求证，经过7个月的反复实验，最终在2018年3月完成全部实验，整理好学术论文，投给《自然》杂志，一举成名天下知！并成为诺贝尔物理学奖候选人的大热人选！

一朝成名，作为了不起的科学发现者，无数大学和科研机构，纷纷向他伸出橄榄枝，甚至愿意聘请年仅22岁的他为教授。然而曹原第一时间回到母校中国科技大学！与他的导师和同学分享这份来之不易的殊荣。而面对全世界的赞誉和邀请，他的回答很简单：“我是一个中国人，我学成以后要回到中国的。”

22岁，人生才刚刚开始，期待曹原今后会有更了不起的科研成果！

04我们应该在曹原成长经历中学习什么

1、兴趣是最好的老师，好的科学家要有比较强的动手能力

在教育过程中，尊重孩子的兴趣非常重要。如果曹原小时候，父母老师阻止他东拆西拆，也许一个物理学天才也就就此泯灭了。

他父母曾经在家里给了他一个房间做小实验室，因实验用硝酸银太贵，他还曾用浓硝酸浸泡妈妈的银镯子自制硝酸银，这些估计也有很多父母不能忍受。

即使在MIT实验室，曹原的座位也是乱乱的堆满零部件，业余时间还喜欢制作天文望远镜、进行天文摄影来减压。

2、因材施教的教育土壤很重要

在曹原的学习成长过程中，很大一部分得益于非常规的因材施教，没有走常规路线，曹原自己也说，不觉得自己跳级是一件很惊讶的事，他的初高中“只是跳过了中学里一些无聊的东西”。

3、有时候灵感就是源于生活中的一个小火花

牛顿因为苹果落地发现“万有引力”，曹原因为高中老师无意中的一句话而一直记挂，苦苦求索，终于揭开石墨烯超导之谜。

天才=99%的汗水+1%的灵感，但那1%的灵感往往起决定作用，能够捕捉到那1%的灵感火花也是非常不易的。

日常生活中，孩子的每一句为什么我们都不要轻视，也许这些问题里，就隐藏着下一个世纪难题。

4、坚持自我，不被外界声音左右

科学是一条艰苦而未知的路，尤其在不被理解和满是嘘声的时候，这个时候能坚持下来的，都需要有不一般的毅力和恒心。

5、成就从来不取决于年龄

年龄不代表一切，有些人的起点就已经是别人穷其一生追求的终点。

科学要做好“艰难困苦、玉汝于成”的准备，但也并非要人人如此。总有些人，会被命运垂青。

我们欣赏和学习曹原，却不能指望每个孩子都成为曹原，寻找个人特质、客观理性保持平常心很重要。