根据澎湃新闻的最新报道,加州大学伯克利分校(UCB)官网已经正式官宣,从今年7月份开始,曹原将开始担任该校电子工程与计算机科学系助理教授。
曹原到底是谁?为什么像这类的专业人才,中国的流失率一直都很高呢?
你可能对曹原这个名字并不熟悉,但你一定知道石墨烯这种材料。而曹原就是发现了石墨烯魔角超导效应的第一人。
曹原的年龄并不大,1996年生人,却有中国科学技术大学应用物理学理学学士,密西根大学交换生,麻省理工学院电气工程工学硕士和博士,哈佛大学初级研究员的多层身份标签。
熟悉他的人,更愿意称他为天才。
2018年的时候,曹原发现的石墨烯超导角度,直接让全球学术界震动,同年以此为选题,在《Nature》杂志上发表了论文。
这篇论文的含金量有多高呢?
自从该杂志创刊以来,整整149年,曹原是所有以作者身份发表论文当中,最年轻的中国学者,没有之一。
此后曹原似乎找到了属于自己的探索之路,除了我们熟悉的《Nature》以外,《Science》上也能见到他的名字,国际上各大顶尖学术期刊中,都能见到他的名字,9篇论文更是奠定了他的学术地位。
因此曹原也有了一个新的外号“石墨烯驾驭者”。
那么这个开创扭曲电子学新领域的石墨烯魔角超导效应,究竟是怎么一回事呢?
石墨烯是一种应用领域非常广泛的材料,像我们熟悉的电子、生物、能源、材料领域,都可以见到它的身影。
像太阳能电池,石墨烯可以作为透明导电薄膜,发挥着非常重要的作用。
生活中常见的锂电池,用于包覆磷酸铁锂的正极材料,也是由石墨烯制成的导电浆料。但我们的手机、笔记本、电脑摄像机,还有现在被大力推广的电动汽车,都离不开石墨烯的帮助。
因为石墨烯的电池在能量密度和功率密度方面,比其他材料有更大的优势,储电量出色、成本效益高,因此是锂离子电池的首选。
石墨烯在导电方面的表现非常突出,因此在储能领域,石墨烯也发挥着自己的特色。像超级电容器、超级锂电池等等,都要用石墨烯作为材料。
而我们生活中使用的智能手机,屏幕可以实现触摸,也正是因为使用了石墨烯。
这种材料的柔韧性,导变性和光学透镜等出彩,除了智能手机屏幕以外,还可以用于其他穿戴设备。
其实在汽车领域,石墨烯的纳米微粒,可以有效填充磨损后的微小空隙,形成天然的润滑膜,减少金属材料受到的磨损。
当下石墨烯在各个领域的表现都非常出色,而关于石墨烯的研究,也将对各领域的发展带来新的赛道。
比如近些年来,世界各国都在芯片上不断尝试自我突破,以期拿到世界第一。可如今使用的硅材料制作成的芯片,已经马上要达到2mm的物理极限,显然无法满足全球对高质量半导体材料芯片的实际需求。
因此各国科学家和半导体企业都在竞争投资,希望可以找到另外一款出色的二维材料,实现电子传输和高集成度的特性。
石墨烯显然成为了大家关注的焦点。
石墨烯的结构非常特别,是目前首个被科学家发现,在室温条件下也能稳定存在的二维材料。
既然石墨烯这么优秀,为什么科学家没有大力发展将它用于芯片呢?
因为石墨烯是个带着个性的材料,“零带隙”的特点让很多半导体研究人员,对它是又爱又恨。
在一定的条件作用下,石墨烯确实可以成为超导体,但这种情况出现并不稳定,且无法被人所控制。
而曹原经过研究发现,在特定的角度下将两个石墨烯层堆叠在一起,石墨烯会展现出超强的超导电性。
经过不断实验和数据测算,在这种特定角度下,石墨烯可以让电流零阻力通过。
这一重大发现意味着,一旦将石墨烯魔角超导应用于实际领域,完全可以实现低损耗,甚至是无损耗的电能传输,那时整个电力效率和安全性都能得到有效提高。
眼下各个国家最看重的环境污染、温室气体排放、节能减排和可持续发展等问题,都可以得到一个合理的解决途径。
其实话说到这儿,大家也就能理解了,曹原去美国任教,对我国来说会是多么大一个损失。
这让人不禁想起,早在2013年的时候,《人民日报》就曾公布过一组数据:“我国流失的顶尖人才数量居世界首位,其中科学和工程领域滞留率平均达87%。”
虽然时间已经过去十年,我国的人才流失率依然十分严重。
到底是什么原因,让我国留不住人才呢?
一方面是国外的科研环境确实会比国内好,无论是投资、团队合作等,更重要的是学术氛围。
这一点大家可以参考下红网点评的,发生在2020年的“中科院合肥物质科学研究院所属核研究所90多人集体离职”事件。
另一方面原因,则是和美国的教育模式有关。
中国现在的小学生都很内卷,但真正应该学习专业知识的高校,对学生的要求却很低。这种严进宽出,让最应该打磨自身能力的阶段,反而放纵了下来。
而美国的小学生学习很轻松,他们的教育资源向高校倾斜,所以美国的高校教育水平在全球都属于顶尖。
一些想要追求更高科研知识的学生,会在高考后,或者是本科毕业后,来到美国的一些高校深造。
到那个时候,美国就会用各种诱惑,让学生可以留下来。
等于中国辛苦培养了一二十年,可在最关键的阶段,却被美国截胡了,自然人才流失严重。
参考资料:
[1] 澎湃新闻《95后曹原将赴加州大学伯克利分校任教,被称为石墨烯驾驭者》2023-11-26
[2] 红网《90多名科研人员集体离职,“留人”方式值得反思》2020-07-21
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