室温超导掀“炼丹”热潮，这次是真是假？

自韩国团队在 arXiv 公布论文宣称发现常压室温超导体 LK-99 后，全世界似乎都掀起了制备材料、复现实验的热潮。

由于相关实验室基本都能采购材料操作，因此不管是学材料的还是不学材料的都在紧张地围观各大实验室复现过程。别的不说，光是在 B 站直播“炼丹”复现实验的就有不止一家，在X之类其他社交媒体上图文直播的，也收获了大批流量。

7月31日，北航的研究人员在arXiv上提交了论文，称实验结果未发现LK-99的超导性。他们得到的LK-99样品，其X射线衍射图谱和韩国团队一致，但无法检测到巨大抗磁性，也未观察到磁悬浮现象。印度国家物理实验室也表示，未观察到磁悬浮现象。

但有一些团队在复现上取得了一些进展。8月1日，华中科技大学材料学院的团队团队成员 在 B 站上发布的视频显示，当用一块磁铁从下方接近样品材料，它会 “立起来”，展现出了与 LK-99（掺杂铜的铅磷灰石） 类似的抗磁性特征。但由于视频里没有呈现电阻测试的结果，这种特征并不能确定它是不是超导材料。

另有一些研究者用超级计算机模拟，看新材料为室温超导体的可能性。同样在8月1日，美国劳伦斯·伯克利国家实验室的理论计算发现，LK-99具备现实世界中室温超导材料具备的性质。

就在研究真假还未有定论之际，韩国本土超导研究机构对该项目进行了审查，最终得出结论，从现有证据看，无法支持LK-99是室温超导体的结论，仍需开展进一步的科学验证。

值得指出的是，上述的验证是在未接触LK-99样品的情况下进行的。

对此，验证委员会要求量子能量研究中心提交LK-99样品。验证委员会成员表示，一旦能够接触样品，只需要测量其磁化率和电阻，看看LK-99是否具备超导体的完全抗磁性和零电阻，关于LK-99是否又是一个“狼来了”的故事，很快就能真相大白。

作为现代物理学“圣杯”之一，实现室温超导一直是科学家们的梦想。

1911年，荷兰物理学家昂内斯（Kamerlingh Onnes）在研究中发现，当温度降到4.2K以下时，金属汞（Hg）的电阻突然降为零，由此开启了人类探索超导现象的大门。

此后，研究者们就开始用极低温这个 “工具” 挨个实验元素周期表上的材料，发现只要温度够低，大多数元素都能超导，而且具备物理学家瓦尔特·迈斯纳（Walther Meissner）等人在 1933 年发现的抗磁性特征。

但问题很快就出现了，研究者们发现的材料实现超导的最高温度都在-243°C 以下。虽然当时有不同的研究团队宣布找到了临界温度更高的超导材料，但最终都难以复现。

-243°C 成了当时科学家无法逾越的一道门槛，研究一度陷入瓶颈。直到 1986 年，IBM 研究人员格奥尔格·贝德诺兹（Georg Bednorz）等人用绝缘体陶瓷测试，超导温度升为35K（-238℃）。而后经其他国家研究，又将记录刷新至-196 °C左右。

近 50 度的温度差带来的直接好处是，超导材料的冷却工具变成了液氮，它比最初用作冷却超导材料的液氦便宜了超 90%。它也打破了研究者的自我设限，使更多人敢于追求更高的目标：“室温” 超导体。

在过去数年时间，要想实现超导至少需要两大条件，一是极低的温度，二是极高的压力。在这两个条件下，最大程度减少金属离子的震动，才能实现电子畅通无阻地运行。而室温超导是要在正常环境区间，行业通常默认是27℃ ，实现只有在实验室极端条件的情况下才能实现的技术，更重要是在正常大气压力下实现，这无异于划时代的创举。

尽管探索百年，直到韩国这篇论文出现前，没有任何团队能在正常环境下实现超导现象。虽然目前这项研究还有待论证，但其中释放出的积极信号已经足以让科学界振奋。

“室温超导为什么这么难？” 

有一个比较重要的原因是，超导体研究过程中，理论研究常常落后于材料的发现。昂内斯发现超导现象后数十年，研究者们都很难理解这些元素为什么在极低温状态下没有电阻。某种程度上，它们超出了物理学家当前的认知和掌控能力。

这也就不难理解，为什么高温超导尤其是室温超导研究总是在充满偶然的情况下获得进展。现在几类重要的超导材料，如铜基超导、铁基超导，都是由非超导研究者在其他研究中无意发现。许多人调侃寻找室温超导体就像 “炼丹” ，并非毫无道理。

这也许就是室温超导体研究最难的地方，因为哪怕是资深的研究者，迄今也还没有完全理解其中的原理。

尽管前路困难重重，但室温超导还是以其独特的魅力吸引着无数科学家前赴后继，投身于探索的征途中。这里面不仅因为室温超导展现了量子力学在凝聚态物质中的一些重要的规律，还在于它广阔的应用场景。

超导现象的发现被认为是20世纪最伟大的发明之一，但发展至今，超导体的实际应用基本局限于磁悬浮等少数特定场景下。原因很简单，维持材料超导性的极低超导转变温度Tc，这对大规模的应用开发来说是一道极大的障碍。

以磁悬浮列车为例，日本的低温超导型磁悬浮技术，利用超导材料做成超导线圈，通过在车厢上安装制冷机，保证超导线圈能够处于低温超导状态。然而，超导所需的超低温度，成为技术推广普及的痛点。

人类对能量的理解，一直是基于一个前提，就是能量存在损耗。比如电力，我国东中西部电力资源不均衡，于是出现了西电东送，把西部地区的电力资源运输到中东省市进行供应的需求。如果有人能够攻克室温常压超导，并最终实现商用，将彻底改变人类对能源，尤其是对电力的使用方式。其巨大价值不亚于人类发明了电，将给社会带来革命性变化。

如果室温超导取得突破，意味着超长距离无损耗输电将得以实现，并在能源、交通、计算、医疗检测等诸多领域带来变革。

如果在日常环境下实现超导现象，那意味着人类社会的第四次工业革命将就此开启。尽管就目前的研究进展来看，距离室温超导实现商业化运用还比较遥远。

部分专家认为，实验结果从实验室走到商业化应用放量需要一定的时间。即使找到了具有室温超导特性的材料，在实际应用中也必须具备稳定性还要能大规模制备，以满足工业应用的需求。因此，就算LK-99作为室温超导材料的真实性得到验证，也不可能立马进行商业化落地。

但即便如此，对于已经在这个领域走过百年探索历程的人类社会来说，室温超导依然是一个值得期待，并为之付出巨大努力的方向。

清华学者称，室温超导带来的变革将远超人工智能。人工智能只是上一轮浪潮的迭代，而室温超导将重新定义世界规则。

至于研究者能否发现室温超导体，何时发现它，怎样发现它，目前还是未知数。

可以确定的是，它将是文明至关重要的节点，是一把开启人类社会新纪元的钥匙。

人们会永远对它保持期待，像百年来屡次掀起的复现热潮一样，即使心有疑虑，也不愿意缺席。