曹则贤于1966年3月在安徽省出生。1982年,他顺利考入中国科学技术大学物理系,并于1987年从该校毕业,获得物理学学士学位。此后,他于1992年前往德国深造,进入凯泽斯劳滕理工大学攻读物理学专业。经过五年的学习与研究,曹则贤于1997年从凯泽斯劳滕大学毕业,并获得博士学位;同年,他进入德国表面与薄膜分析研究所,开始了博士后的科研工作。1998年,曹则贤凭借其学术潜力入选中国科学院“百人计划”,并由此回国进入中国科学院物理研究所任职,逐步开展其长期的科研与科普事业。 在科普传播方面,曹则贤积极参与多项大型科学演讲活动。2019年12月30日,他参加了由中国科学院物理研究所长三角研究中心与中国物理学会科普工作委员会联合主办的“新年悟理”跨年科学演讲,主讲题目为“什么是量子力学”。次年同一时期,即2020年12月30日,他又在中国科学院科学传播局、中国科学院物理研究所与长三角物理研究中心(中国溧阳)联合主办的2021“新年悟理”跨年科学演讲中,以“什么是相对论”为题进行了分享。2021年9月,曹则贤参与了“方寸之间 遇见知识——抖音开学公开课”的录制;同年12月31日,他在中国科学院主办的“复兴路上的科学力量——中国科学院2022跨年科学演讲”活动中,于“‘贤’说经典,硬核跨年”主题环节发表了题为“从一元二次方程到规范场论”的演讲。 进入2022年,曹则贤于2月12日参加了由中国科学院科学传播局主办的“科学公开课”第8期,主讲“物质的形态”这一课题;同年8月,他还参与了聊天真人秀节目《圆桌派第六季》的录制。2022年12月31日,他再次登上中国科学院跨年科学演讲的舞台,在2023跨年科学演讲中讲解了“电磁学/电动力学:现象、技术与思想”。2023年1月15日,曹则贤出席了由央视新闻联合总台北京总站举办的“酷啊未来中国科技创新之夜”活动。至2023年12月31日,他继续参与中国科学院以“复兴路上的科学力量”为主题的2024跨年科学演讲活动,此次演讲的题目为“热力学——一个简单原理的传奇”,持续通过深入浅出的方式向公众传递科学知识。
曹则贤研究员长期致力于多个前沿物理领域的深入研究,其工作涵盖低能离子与固体表面的相互作用机制、薄膜生长的微观机理、表面电子谱学与扫描探针谱学技术的应用,以及对超硬透明导电新材料的系统性探索。他在国际上首次推导出离子轰击诱导深度轮廓演化的理论方程,并在此基础上发展了一套高精度的俄歇谱溅射深度轮廓分析技术。通过系统探究(等)离子束辅助生长中各项参数对轻元素化合物薄膜生长过程及最终性质的影响,他在宽禁带半导体材料(如SiCN、AlCN、BCN等)的设计与制备方面取得了一系列重要成果。他领导的团队率先实现了纳米硅复合薄膜体系的可见光全谱发光,成功将纳米硅颗粒的尺寸与密度均推进至物理极限水平,所获得的最小发光波长达到428纳米,外量子效率超过3%,且发光衰减时间短于纳秒。在实验装置研发上,他自主设计并研制了多功能超高真空镀膜系统、电子回旋共振波等离子体薄膜生长系统以及脉冲电子束薄膜沉积系统等多套先进设备。 在表面与界面自组织现象的研究中,曹则贤利用曲面上应力驱动的自组织过程,首次在微观尺度上实现了斐波那契螺旋图案的构筑,并实现了对其手性的有效控制;他深入研究了球面上从三角有序排布到迷宫状花样之间的相变行为;系统探讨了旋转椭球面上应力花样对形状因子、表皮厚度及过载条件的依赖关系,成功复现了自然界中多种瓜果表面的典型形貌,从而为生物形貌的多样性提供了一个具有普适性的物理解释。在贵金属氮化物薄膜研究中,他首次观察到具有五次对称性的浮雕式表面形貌,并成功制备出在200K以上宽温区内电阻温度系数接近于零的一系列单一固体材料。此外,他在300摄氏度以下的低温条件下实现了多晶硅薄膜的高质量生长;发现了纳米颗粒所引发的反常蒸发增强效应;从理论上证明了十二次准晶可以被单团簇完全覆盖;发现了二维晶格中存在的单向缩放对称性;并对水溶液玻璃化转变的普适性行为进行了深入研究。 根据2024年2月中国科学院物理研究所网站公布的信息,曹则贤研究员已在《应用物理快报(Applied Physics Letters)》《科学(Science)》《美国国家科学院院刊(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America)》《物理评论快报(Physical Review Letters)》《先进材料(Advanced Materials)》等国际知名学术期刊上累计发表研究论文一百余篇。他的学术著作颇为丰富,包括《物理学咬文嚼字》(四卷)以及《至美无相》《Thin Film Growth》《一念非凡》《惊艳一击》《磅礴为一》《云端脚下》《量子力学:少年版》《相对论:少年版》等多部书籍。同一资料显示,他曾先后主持承担中国科学院方向性项目、国家自然科学基金面上项目、中国科学院战略性先导科技专项(B类)等一系列重要科研任务。
2022年3月24日,中国科学院物理研究所研究员曹则贤应邀出席了武汉大学通识教育大讲堂第三十七讲在线讲座活动。在本次讲座中,他面向广大师生,系统而深入地分享了自己多年来在阅读与治学过程中积累的宝贵经验和深刻感悟,并在此基础上提出了十四条具体而富有启发性的读书建议。这些建议包括:第一,鼓励大家多购置书籍,同时充分利用图书馆的资源;第二,尝试阅读一些篇幅较长、内容较为厚重的著作;第三,主动挑战几部暂时难以完全理解的经典作品;第四,选择那些装帧规范、内容扎实的书籍,优先阅读由严谨学者撰写、能清晰体现作者心血与智慧的文本;第五,着重阅读由各学科领域的原创性研究者亲自撰写的著作;第六,以认真的态度学习一门或多门外语;第七,适当掌握一定的数学知识;第八,系统地学习一些哲学基础;第九,尤其要注重语言、数学与哲学这三者之间内在关联的整体性学习;第十,坚持从头至尾完整地精读一本书;第十一,争取在优秀教师的指导下进行学习;第十二,尽早培养起将阅读、独立思考与撰写笔记相结合的良好习惯;第十三,在开启每一本书的阅读时,都怀有拓展自身知识边界与思维视野的明确目的;第十四,始终以愉悦和享受的心态面对阅读过程。根据2024年2月中国科学院物理研究所官方网站公布的信息显示,曹则贤研究员已在国内外学术刊物上累计发表关于物理学与材料科学教育的中文研究论文接近三百篇。
曹则贤教授在物理学前沿研究领域取得了令人瞩目的学术成就,与此同时,他也为物理科学的普及与传播工作付出了大量心血,作出了极为突出的贡献。在日常教学与交流中,曹则贤以其风趣幽默的谈吐和深入浅出的讲解风格深受学生喜爱,他善于旁征博引,将复杂的物理概念与日常生活、历史典故乃至文学艺术相联系,从而激发学生对科学的兴趣与探索欲。在他的课堂上,严谨的物理学知识往往伴随着生动的案例和鲜活的比喻,使学生们在轻松愉快的氛围中深化对物理世界的理解。