科学：只要国家作媒撮合他们俩，我国科技发展一定如虎添翼，赶英超美！

艾萨克·牛顿

 

牛顿：科学的化身

 

在英国400年前，三一学院的研究生新生，22岁的牛顿回乡下躲避瘟疫，仅用了18个月，就凭一己之力开创了三门影响后世深远的学科：微积分、力学和光谱学。

 

随后牛顿出版了《天然哲学的数学原理》，简称《原理》。该书以天然开头，英文便是Nature。后来英国人为记念牛顿一辈子献身科学研究事业，舍不得睡觉天天只睡几个小时，根本没有时间谈恋爱终身未娶，及牛顿的不朽之做《原理》，创办了一本杂志，叫《Nature》。

 

在《Nature》上发表论文须要通过严格的科学评审，能在《Nature》上发表论文表明着至高无上的科学荣誉。

 

今年，有一个22岁的年青人连续在《Nature》上发表两篇论文，被评为Nature 2018 年度十大人物并居榜首。这个登上《Nature》封面的年青人，叫曹原。是华人，不是华裔。

 

曹原获此殊荣，成就有二：

（一）对双层石墨烯施加微弱的电场并冷却至绝对零度以上1.7度时，会让能导电的石墨烯变成绝缘体。这时石墨烯不导电（Y. Caoet al.Nature556, 80–84; 2018）。

（二）只需稍微调整一下电场，扭曲的双层石墨烯就能成为一个超导体，让电子实现零电阻流动，这时石墨烯又恢复导电了，注意是零电阻（Y. Caoet al.Nature556, 43–50; 2018）。

 

一开一关，这不就像一个晶体管开关吗？做为一名码农，很容易就往计算机世界联想。

 

石墨烯超级CPU

 

若是这种零电阻的石墨烯开关被改形成晶体管用于CPU当中，之后CPU中几十亿的晶体管就不会再发热或发热极少了，几十亿甚至扩展到几十兆都有可能。这不只仅是电脑再也不须要风扇的问题，而是CPU的计算速度和性能将获得指数级突破的问题。制约CPU发展的摩尔定律可能再次被打破。

 

计算机更快了，人工智能的发展可能所以获益。目前基于深度学习基础的人工智能，并非真正的人工智能，而是有多少人工，才有多少智能。有了更快的CPU，人类可能在人工智能上取得质的进展。联想到去年国务院印发的新一代人工智能发展规划，曹原的创新成果意义非凡。

 

登封的人文价值

 

曹原的新闻一出，网民粉粉感叹：有时候人与人的差距比人和猪的差距还大。别人22岁就登上了《Nature》封面，想一想本身22岁时都干了啥。

 

国内曾经有一个研究生，研一看到了当年诺奖与他的研究方向相反，开始心灰意冷，遂放弃科研转身变成了一名码农。之前出家是去寺院，青灯寡欲敲木鱼；现在看破功利，是到公司敲代码。

 

但愿与信念，对一我的的成长是多么的重要。没有榜样人会走篇，榜样高不可攀也会使心灰意懒。

 

同年，有另一个年青人登上《中国新闻周刊》封面。2018年12月15日，年仅20岁，一年前还籍籍无名的杨超越被评为“影响中国2018年度人物”。

 

与她同台领奖的是从底层坚持奋斗30年，让格力成为国内空调市场第一名，并将格力推出国门成为世界知名品牌的格力董事长董明珠。与她同时登上封面的还有刘国梁，刘是中国第一位男子乒坛大满贯冠军。当刘让国歌在奥运会场上响起的时候，全中国人民都为之自豪。

 

有人说，《中国新闻周刊》作为中国新闻社主办的官媒，把杨超越选为封面是不合时宜的，这是一种错误的舆论导向和榜样标树。众所周知，杨超越不会唱歌，舞跳得也很差，只会以哭博取同情。不知道从此有多少小姑娘妄想着也像杨超越同样，有一个一鸣惊人的机会，今后再也不努力学习，也很差好工做了。

 

 

娱乐艺人上中刊封面不是第一次了，赵本山徐峥都上过。这一次杨上封面，无非是太年轻才受到关注。

 

这种言论就是吃不上葡萄说葡萄酸，嫉妒人家年少成名。怎么不嫉妒曹愿呢？曹愿登上《Nature》但是比中刊分量更大难度更大，可能以为本身没有曹原那个实力吧。

 

面对曹愿，只能肯认人与人之间存在着差别；面对锦鲤，还能够自嘲人家运气好。这种信念上的沮丧其实比妒忌更危险。

 

有人说，把这两个杂志放在一块儿是居心不良。一个新闻杂志，一个科学杂志，没有可比性，难道让纳税人天天不看唱歌跳舞，看博士研究物理分子吗？此话有理。天天看唱歌跳舞就能够了，最好华为5G产品被英美澳日禁用了，孟晚舟被加拘押了这些新闻都不要看。

 

杨超越从参加《创造101》开始，出身一直反复被说起。她出生在一个农村家庭，小时候父母离异，初中辍学打工，作过缝纫工厂女工，作太小餐馆女服务员。历经生活磨难，但她历来不忘初心，意念紧定，敢想敢作敢要，直面人生挫折与负面舆论，时刻保持着积极乐观向上的心态，能量很是之正，所以她得到“影响中国的2018年年度人物”称号确是实至名归。

 

正如《无问西东》所讲，这个时代缺乏的是人从心里发出的真心、正义、无畏和同情，缺少的是一种遵从本心的真实。

 

面向曹愿等科研精英，多少人沮丧透顶；面向杨超越，多少人又但愿尽燃。从这点来看，选择杨超越登封面意义确系重大。我国是没有阶级的，明星运营也不是彻底靠炒做的，国民是崇尚草根英雄不是彻底拜金的，老百姓都是善良纯朴不是彻底看人下菜的，任何人只要真诚努力，无论出身多低，都是有可能得到成功的。三观正，给力！

更深层的文化意义

 

做者为杨粉说一句话，这个奖给不给杨超越，杨都有这个影响力。难道说，你颁发了这个奖，杨才有这个影响力吗？不不不，你颁不颁这个奖，影响都在那里。中刊顺水推舟发个奖，除了能够蹭热度，还有另一个深层次的意义。

 

你们都知道，杨超越在成名以前当过工厂女工，当过餐馆女服务员，当她处在社会最底层之时，她周围的工友和餐厅的客人都像如今同样爱戴她吗？恐怕没有。

 

如今仍然有不少漂亮真实的女生，她们是女工、是服务员，她们同样真实、积极、乐观向上，周围的人给予她们像杨超越同样的关注和爱戴了吗？恐怕也没有。

 

咱们每每珍视远方的那个不可触及的屏幕上的偶像，而忽视了身边的普通的一样优秀的人。多少人佩服杨超越真面挫折的真诚，但又有多少把她当成心中的榜样，而不是墙上的偶像吗？

 

在这个时候，中刊舆论适时出手，积极树立正面典型，让杨超越影响他们主动关爱身边人，意义不是更大吗？杨出身贫寒，目前无甚资历，正是塑造根红苗正的好时机。私认为杨超越还应该体验一下其它底层职业，诸如环保工人、掏粪工人、市场菜贩、公交售票员等。但愿有更多的人成为杨超越的粉丝，让更多的人感染到其最真实、最努力的精神力量，这样才能扩大中刊封面成果。

 

不像某些明星，领了国家精神造就奖，偷税漏税几个亿，红杏出墙签保密协议堕胎保名节等等，她们即便捐款作慈善也只会被认为是作秀、是营销手段。中刊树立正能量真实典型，恰是在有力地抨击负面浮夸虚伪之风。

全国的但愿

 

 

2017年7月国务院发公告称，计划“到2025年人工智能基础理论实现重大突破，部分技术与应用达到世界领先水平”，“到2030年人工智能理论、技术与应用整体达到世界领先水平”。目标如此宏伟，靠什么达到呢？

 

靠让火箭火女成为年度人物上《中国新闻周刊》封面显然是不行的，要靠像曹原这样的科研高材生前普后继地努力才行啊。可是若是让曹愿上《中国新闻周刊》，恐怕又会影响他专心搞科研，被媒体过分打扰作不出科研成果，中刊罪过就大了。

为何曹原不是在中国的实验室作出创新的呢？为何中国的大学实验室作不出这样的课题研究，究竟差距在哪了？是缺乏聪明的学生、实验的器材，仍是缺乏导师？

中科大物理学家曾教授表示“全球各大高校已经在用博士后职位，甚至是教职岗位来吸引他，学校很但愿他能回国发展”，但同时又表示曹原目前应该待在美国，由于美国星星更漂亮。

科学无国界，仍是先呆在美国吧，不只仅是能看到星星的问题。回来了实验器材可能缺少，可能还面临着每周写研究报告的无聊，还可能动不动被导师叫去带饭甚至被逼叫爸爸。北京房价这么高，回来了可能要靠给别人兼职写论文才能买得起从国外进口的奶粉。固然买奶粉以前还要先谈恋爱，若是遇到了苏享茂那样的女友翟欣欣怎么办？稿得定石墨烯，未必搞得定王欣欣李欣欣。想一想真复杂，一想到这些就想孤独终老算了。

 

可是万一曹博士像牛顿同样，一心专一于科学研究，没有时间考虑终身大事，优秀的基因得不到传承也十分惋惜啊。怎么办？

 

因此，做者提出了这个一箭双鵰的构想，一个20岁，正值青春年少，一个22岁，正是风华正茂，一个是娱乐新秀，一个是将来的诺贝尔奖得主，不如由国家出面作媒，在北京三环里给安排一套学区房，之后生了宝宝稳稳的智慧加美貌双拔尖，集高情商、高智商于一体，基本上半只脚已经踏进了清北了。届时杨粉们一定又是一番欢呼。

 

只要这个事能成，就不用担忧曹起因华人变成华裔了。之后如法炮制，能够吸引更多的科技人才回国。一箭双雕。娱乐圈精神愈来愈正，科技人才愈来愈多，国家宏伟的人工智能发展规划，到2030年还愁达不成吗？

说一下石墨烯为何能够成为超导体

 

既然是搞技术的，三句话就不了本行。曹原的两篇论文究竟讲了什么，咱们来探究一下。

 

 

如上所示，石墨是由许多正六边形碳原单分子层组成的多层结构。横向每一个碳原子间距只有0.142钠米，纵向原子间距是0.335钠米。

 

石墨在生活中十分常见，小学生写字用的铅笔就是石墨作的。石墨的硬度很是之高，很难将其横向斩断，可是很容易纵向划消，就像纵向纤维的竹子和甘蔗同样，但又远比甘蔗坚韧许多，须要3500度的高温才能将其支解。

 

石墨上下的分子层之间是微弱的范德华力维系的，在上下层之间的共轭电子很容易在层与层之间流动，因此石墨横向具备很好的导电性。

 

 

家用锌锰干电池芯通常是用石墨作的，电池石墨棒易导电、易削却不易斩断。可是，石墨纵向，即垂直于分子层的方向是不具备导电性的，或者说导电性能极差，能够视为绝缘体。由于在纵向上没有能够自由移动的电子，分子层像一张鱼网，电子很难摆脱六分子的斥力从鱼网中间穿越。

 

所谓的石墨烯，就是单层的、只有一层分子层的石墨。英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯，仅靠此一项简单技能，共同得到2010年诺贝尔物理学奖。

 

 

曹原的工做，是将安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫分离的两层石墨烯叠加，如上面左图所示，并在必定条件下将其一旋转偏移 1.1 度，如上面右图所示，此时石墨烯具备了超导性，即导电而且电阻为零。看上面右侧图像，像不像堆叠的钢管。

 

为何简单的扭了扭屁股，就从绝缘体变成了超导体？这种事情十分美妙，透露着像 E = mc² 式的简洁。

 

任何导电现象，都是自由电子的定向移动。石墨烯旋转1.1度后具备超导性，说明它在纵向上也具备了自由电子，而且这些自由电子是因为旋转改变了分子位置及分子之间的做用力而产生的。

 

那么这些纵向上自由移动的电子是从原子来的？根据物质守恒定律，物质不会凭空产生。

 

金刚石是不导电的，咱们看一下金刚石的结构。金刚石中每一个碳原子与其它4个碳原子相连，而且每一个碳原子与其它碳原子的间距是相等的。在石墨的分子层中，每一个碳原子与其它碳原子相连。金刚石与石墨的差异，在于上下层两个碳原子之间生出了一个原子键，而且这个原子键影响了总体分子结构，最终使石墨结晶成金刚石，成为了坚硬、稳定物质的表明。

 

那么，当双层石墨烯旋转并呈现出管状截面时，在上下层两个碳原子将产生、未产生原子键之间，存在着未配对的自由电子，这些自由电子是石墨烯在旋转后具备超导性的缘由。就像水龙头，拧开了同样。

 

咱们目前的物理理论，将物质统一分为原子、分子这样的层级结构，其实这只是咱们人类的一种理论。有时候能够换一个角度，用另一套理论去解释。就像画同样，不一样角度的不一样画面展示的能够是同一个物体。因此说，量子理论与相对论可能都是正确的。

 

2018年12月27日

 

首发于微信公众号“艺述思惟”：只要国家作媒撮合他们俩，我国科技发展一定如虎添翼，赶英超美！