追踪丨室温超导的虚实疑云

一夜之间，"室温超导"的概念火遍全球。3月8日，美国罗切斯特大学表示，该校研究人员研发出一种在室温和相对较低压力条件下表现出超导性的材料，引爆物理圈的同时，迅速向全世界蔓延。一场关于"室温超导"的虚实之争也亟待拨云见雾。

但质疑声也接踵而至，研究人员过往的"黑历史"似乎很难让人相信，这一结果如论文所展示的那样完美。科技部国家科技专家周迪对北京商报记者表示，"现在他们团队所面临的，无疑是如何佐证该成果的真实性和可复制性。"在中国科学院物理研究所研究员罗会仟看来，现在期待室温超导会出现颠覆性的应用，其实还为时尚早。

"完美超导"

由氮、氢、镥组成，在大约20.6摄氏度的温度和10千巴（相当于标准大气压的1万倍）的压力下，就足以表现出超导性。这对于以往需要极低温度下才能呈现超导性质的材料而言，无疑是一种巨大的突破。

据了解，该项成果出自罗切斯特大学机械工程系及物理学与天文学系副教授兰加·迪亚斯率领的研究团队。当天，迪亚斯也在拉斯维加斯举行的美国物理学会会议上宣布了这一消息，并称在室温超导领域取得了重大突破，目前该研究成果已发表在英国《Nature》杂志上。

消息引爆圈内外的原因在于"室温+超导"这种近乎完美的组合。科技部国家科技专家周迪对北京商报记者分析称，超导体是一种比常规导体更为优越的无损耗导电材料。通常来说，超导现象离不开极低的温度，这大大限制了它们的大规模应用。因此，找到一种室温超导材料，是全世界物理学家长久以来的梦想。

100多年前，人类首次发现超导现象时，需要的温度为4.2K，即零下269摄氏度，这一材料即为人们熟知的汞。随着研究的进展，超导的上限温度逐渐被认定为30K，即零下243摄氏度。一般认为，能够在液氮沸点77K，也就是零下196摄氏度以上实现超导特性的材料均被称为高温超导体。

极低的温度不仅意味着对环境的严苛要求，也意味着巨大的成本支出。室温下实现的超导，成功解决了这两大难题，为利用场景打开了更大的想象空间。

中科院物理所在一篇文章中举例提到，超导体的意义是显而易见的，如果我们的电线都采用超导体，那就不会存在能量衰减。此外，医院的核磁共振也采用了超导体，且涉及超导体的另一重大应用方向，即产生大磁场。

只要没有电阻，就可以完全不考虑焦耳热的影响。如果利用超导体线材制作线圈，就可以几乎无节制（磁场也可以抑制超导态，这里需要注意产生的磁场不能超过超导体的临界磁场）地提升线圈内的电流强度，进而获得强大的磁场，这就是核磁共振中强大磁性的来源。

独立经济学家王赤坤称，如果室温超导得以实现，它将在能源传输、磁悬浮列车、医学成像和电子元件等领域发挥关键作用。而此次实验的亮点也在于，研究团队提出的三元镥氮氢体系材料可以在较高的温度下实现超导，这对于实际应用具有巨大的意义。

"狼来了"？

当全国各大媒体奔走相告这一爆炸性新闻的时候，学界对此持有的态度却略显消极，甚至直接地质疑，而质疑的对象则更明确地指向了迪亚斯。

公开资料显示，2020年10月，迪亚斯团队就曾在《Nature》杂志论文中报告了一种含碳、硫、氢的化合物在15摄氏度下表现出超导性能。然而去年9月，在所有论文作者都不同意的情况下，《Nature》杂志编辑部还是撤掉了这篇论文，原因在于这一论文的实验数据遭到了大量的质疑。

要知道，在极端高压的情况下，实验数据很可能会受到一定的影响，但迪亚斯这一实验的数据却几乎称得上是"漂亮"，难免让人起疑。

由于迪亚斯并未披露原始数据，且多个研究组也试图重复该实验未果，因此在复盘数据的时候，不少业内人士认为迪亚斯在磁化率的数据处理中试用了错误的方法，得到了不能算是正确的结论，于是掀起了大批量的抗议。

而在2017年，迪亚斯也曾宣布自己在高压下合成了金属氢，引发业内关注之后，又先后以保存不当金属氢消失、自己已经毕业"不干了"等说辞回绝了人们的各种要求。这两件事先后给业内人留下了极差的印象分，也间接促使了当下这一局面的产生。

"目前有些同行也在找他借样品重复实验，不知道能不能要得到。"在接受北京商报记者采访时，中国科学院物理研究所研究员罗会仟称，这次的成果迪亚斯其实在几个月前就曾在一个会议上讲过，但一直没有贴文章出来，直到3月8日的会议上才把文章内容发布出来。但8日的会上也没有披露更多的细节，且现场不允许提问，让人倍感奇怪。

在罗会仟看来，从文章内容上分析，这一成果的思路并不特别，甚至说与碳氢硫制造超导体的思路是大致相当的，无非是从硫化氢中加碳的思路变成了金属氢化物加氮的思路。

这次的文章虽然给出了材料的分子式，也给出了相应的数据支撑，比如证明了材料电阻是0、具有抗磁性，还有比热跃变等，覆盖了电磁热三个因素。从数据链上看基本上非常全面了，但鉴于之前的问题，大家对这些数据的真实性及可靠性其实是持怀疑态度的。

而且这篇文章也有类似的数据处理问题，即所谓的磁化率的数据预设了一个大的背景。当然这也确实有一定的现实因素影响，因为高压下不可能测得到特别干净的磁化率，会受到金刚石、线圈等产生的背景信号的影响。另外文章中提到的实现这一实验的条件并不高，但从结果来看，压力越低超导反而越高这是一个很反常的现象。

应用尚早

"现在他们团队所面临的，无疑是如何佐证该成果的真实性和可复制性。"周迪分析称。对于这次新材料是否能够通过《Nature》审核的问题，迪亚斯也向媒体做出了公开回应，称这次非常有信心。

迪亚斯表示，"首先，这项工作在罗彻斯特大学实验室和其他实验室都重复了好几次，并有第三方观察和独立的工作验证；其次，论文已经经过了同行审议，并符合该出版物的严格标准；最后，我们还重新提交了2020年的论文供《Nature》杂志再次审议，因为《Nature》杂志编辑当时提出的问题对实验数据的质量或我们得出的结论没有影响。我们也对2020年当时工作和实验的质量充满信心"。

尽管成果受到质疑，但资本市场已经率先掀起了一轮狂欢，相关概念股走势活跃。中航证券表示，高温超导乃至室温超导研究进展一旦取得突破，其应用难度和成本将极大降低，对人类文明的影响深远程度或将不亚于半导体材料。周迪也提到，超导体在常规条件下工作，可能预示着一个高效率机器、超灵敏仪器和革命性电子产品的新时代即将到来。

但在罗会仟看来，现在期待室温超导会出现颠覆性的应用，其实还为时尚早。一种新材料从出现到真正商业化，是一个非常遥远的事情，目前已经有1万多种超导材料了，但在应用方面最多的还是100多年前发现的铌钛合金。

据了解，铌钛合金超导体是超导工业的"先导材料"，其成本远低于其他超导材料，同时还具有如屈伏强度与钢材接近等优点，保证了铌钛超导合金的应用优势。

"对于新的材料，我们可能连它其他的基本性质都还没能搞清楚，根本就谈不上产业化的应用。从现实意义上来说，这一发现如果被确证，只是有科研的借鉴价值，告诉我们有希望找到这样一种材料。"罗会仟总结称。

而人们之所以对此呈现出了巨大的关注，也是因为过往要实现这一目标，通常需要几百万个大气压，全世界可能都只有个位数的团队能够做到这一点。

但这一文章中提到的条件只需要1万个大气压，对很多研究组来说就是非常容易实现的了，如果真的能在这么低的压力下做到这么高温度的操作，整个研究也会变得非常简单，人们自然会期待能否迅速验证这一实验的真实性。

北京商报记者杨月涵