室溫超導為何會成為現象級科學熱點？

《中國經濟周刊》記者 孫冰 | 北京報道

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今年以來，“室溫超導”頻繁登上熱搜，從一個專業科學話題變為全民關注的公眾話題，甚至引發了資本市場的興奮。作為2023年現象級科學熱點，室溫超導研發進度的“劇情”也確實精彩，其數度爆出震動全球的大新聞，但又數次被證明竟是烏龍鬧劇。

室溫超導為何能夠引發如此大的公眾關注度？它真的是將會改變人類歷史進程的技術？中國超導技術的發展情況如何？

人類研究超導已超過百年

超導是指在一定溫度條件下，材料呈現出電阻為零且完全抗磁的狀態，處于超導狀態的材料被稱為超導體。超導現象最初是在1911 年由荷蘭物理學家在金屬汞中發現的，之后人類不斷探索各種超導材料和超導技術，使超導更具實用性，在不懈努力下逐漸走向大規模應用。

“超導已經在能源、信息、健康等多個領域為人類服務，比如高溫超導電纜能耗低容量大，是傳統電纜的10倍，且對環境影響小；超導體可以讓核磁共振的成像效果更精準；高溫超導濾波器能夠有效擴大帶寬，提升網絡傳輸的速度和質量。”中國科學院院士、原超導體國家重點實驗室主任趙忠賢在2023騰訊科學WE大會上表示。

作為我國高溫超導研究奠基人之一，趙忠賢團隊獨立發現液氮溫區氧化物超導體和發現臨界溫度可達55K的系列鐵基超導體等科學突破，不僅改變了我國在超導研究領域的落后狀況，也促進了全球高臨界溫度超導體的研究。

“未來持續提高超導體臨界溫度、探索更適于應用的超導體材料和新工藝，將會對人類生產生活帶來深刻變革。”趙忠賢說。

“當各種電器用上超導體之后就會盡可能降低發熱，實現低功耗、高能源利用率，電力穩定性也有保障；電力在傳輸中不會再有損失，人類或許可以不用過度焦慮能源和環境問題；超導磁懸浮列車可以無接觸地掛在軌道下面，超導汽車或許不需要輪子，也許未來的宇宙飛船能擁有續航超強的超導可控核聚變發動機……”中國科學院物理研究所超導國家重點實驗室研究員羅會仟在接受《中國經濟周刊》記者采訪時，如是解釋超導技術為何會被全球科學家所追求，甚至被人類所夢想。

應該說，自超導現象被發現以來，實現找到更多可服務人類的超導體就是一個長期夢想。但這個夢想看起來，還比較遙遠。

“雖然超導研究已有112 年的歷史，但人類迄今還沒有完全理解各類超導體的微觀機理。在超導體研究過程中，理論的研究時常落后于材料的發現。不用說室溫超導，如果我們徹底理解了高溫超導的微觀機理，就已經是一個能獲得諾貝爾獎的成就。因為一旦這個理論得以建立的話，都有可能突破我們現有的凝聚態物理學框架。可這個目標非常困難，因為每個人的理解都不一樣。”羅會仟說。

中國科學院院士、原超導體國家重點實驗室主任趙忠賢

羅會仟也曾在自己所著的科普書《超導“小時代”》中寫道：“據說，一萬個理論物理學家，就有一萬套高溫超導理論，哪怕數據其實只有一份。”

室溫超導全球爆火，為何一直被夢想？

室溫超導有多火？以B 站為例，站內有上萬名科研工作者對室溫超導領域進行科普分享，全年相關視頻互動數達1185 萬。實際上，歷經百年的超導，今年突然引起了公眾的廣泛關注，更多是來自兩則轟動全球的爆炸性新聞。

今年3 月，美國羅切斯特大學物理學家蘭加·迪亞斯（Ranga Dias）及其團隊宣稱，創造出了能夠在室溫條件下實現超導的新材料。這一消息瞬間震驚全球。

今年7 月，韓國量子能源研究中心公司及相關團隊宣稱，成功合成了常壓室溫超導材料LK-99。但與迪亞斯的“高壓室溫超導”不同，韓國宣布LK-99 的環境條件是“室溫常壓”，這更加驚人。

這兩則新聞，直接將室溫超導這個過去并不被大眾熟知的科學話題，演變為全民熱議的公眾話題，甚至點燃資本市場，券商機構紛紛開始梳理超導概念股和發布行業研究報告。但有趣的是物理學界反而不像大眾那么激動，甚至有網友評論：“除了搞物理的，其他人都興奮得不行。”

“首先強調一點，這兩次所謂的技術突破都是假的。”羅會仟說。據他介紹，室溫超導，即在室溫條件下實現的超導現象。但室溫在物理學中有明確的溫度要求，即溫度為300K（開氏度），大概相當于攝氏27℃左右。

“室溫超導體即在溫度為300K，能同時出現絕對零電阻和完全抗磁性的材料。但目前為止，還沒有任何一個研究團隊能夠做出來常壓室溫超導體，哪怕高壓的室溫超導體也沒有做出來。”羅會仟說。

而且，就算是有人真的找到了室溫超導材料，是否馬上就會掀起新一輪的科技革命？人類的歷史進程立刻就會被改寫嗎？羅會仟認為，答案都是否定的。

“科學史上幾乎沒有這種事情，牛頓發現萬有引力也不是馬上就改變了世界。即使人類真的找到了能夠實現室溫超導的新材料，也未必能夠好用，更不要說大規模應用還有成本問題。一個新材料從出現到大規模使用，是非常遙遠的。大家不用太激動，目前的進展離革命性技術還很遙遠。”羅會仟說。

但羅會仟也強調，我們應該對室溫超導保持一個謹慎的樂觀態度，即使這個新材料不好用也不是沒有意義，新超導材料可能會如雨后春筍，超導微觀機理的研究也可能不斷突破。

中國超導已走到世界前列，AI正在成為重要助力

“中國在超導基礎研究方面已經走在世界前列。”趙忠賢說。

中國科學院物理研究所超導國家重點實驗室研究員羅會仟

羅會仟也表示，中國物理學家在超導領域，特別是超導的基礎研究方面非常出色。上世紀80 年代，中國科學家們就實現了超導領域的重要突破。2008 年，趙忠賢院士帶領團隊將鐵基超導體的臨界溫度提高到了55K，推動中國高溫超導研究走在了世界最前沿，而且一直保持到現在。

面向未來，羅會仟保持了一個科學家的謹慎樂觀。他透露，通過利用AI 大模型、超級計算機、材料基因組等新技術，超導的研究正在被大大助力和加速。

尋找超導材料的難度堪比大海撈針，因此有人調侃尋找室溫超導體就像“煉丹”。羅會仟表示，在尋找各種各樣新的超導材料過程中，確實有些像“炒菜”，過去只能是結合科學家的經驗，把各種元素混在一起，然后在各種情況下測試其是否超導，所以效率非常低。

“但現在，我們借助超級計算機建立起龐大的數據庫，并利用AI 進行數字模擬測試，這樣大大提高了實驗效率。而且不同科學家所做的實驗，可以都進入一個數據庫，這樣就能慢慢訓練出一套可靠的預測系統。通過計算或實驗測量一個新材料的基本性能參數之后，就能更加高效地判斷這款材料在室溫超導上的潛力。”羅會仟說。

無論是否真的有所突破，羅會仟認為一波又一波的室溫超導熱并非壞事。“畢竟在這個過程中，公眾可以產生對基礎科研的關注和熱情，這是非常重要的。”他說。