室温超导为何会成为现象级科学热点？

《中国经济周刊》记者 孙冰 | 北京报道

视觉中国

今年以来，“室温超导”频繁登上热搜，从一个专业科学话题变为全民关注的公众话题，甚至引发了资本市场的兴奋。作为2023年现象级科学热点，室温超导研发进度的“剧情”也确实精彩，其数度爆出震动全球的大新闻，但又数次被证明竟是乌龙闹剧。

室温超导为何能够引发如此大的公众关注度？它真的是将会改变人类历史进程的技术？中国超导技术的发展情况如何？

人类研究超导已超过百年

超导是指在一定温度条件下，材料呈现出电阻为零且完全抗磁的状态，处于超导状态的材料被称为超导体。超导现象最初是在1911 年由荷兰物理学家在金属汞中发现的，之后人类不断探索各种超导材料和超导技术，使超导更具实用性，在不懈努力下逐渐走向大规模应用。

“超导已经在能源、信息、健康等多个领域为人类服务，比如高温超导电缆能耗低容量大，是传统电缆的10倍，且对环境影响小；超导体可以让核磁共振的成像效果更精准；高温超导滤波器能够有效扩大带宽，提升网络传输的速度和质量。”中国科学院院士、原超导体国家重点实验室主任赵忠贤在2023腾讯科学WE大会上表示。

作为我国高温超导研究奠基人之一，赵忠贤团队独立发现液氮温区氧化物超导体和发现临界温度可达55K的系列铁基超导体等科学突破，不仅改变了我国在超导研究领域的落后状况，也促进了全球高临界温度超导体的研究。

“未来持续提高超导体临界温度、探索更适于应用的超导体材料和新工艺，将会对人类生产生活带来深刻变革。”赵忠贤说。

“当各种电器用上超导体之后就会尽可能降低发热，实现低功耗、高能源利用率，电力稳定性也有保障；电力在传输中不会再有损失，人类或许可以不用过度焦虑能源和环境问题；超导磁悬浮列车可以无接触地挂在轨道下面，超导汽车或许不需要轮子，也许未来的宇宙飞船能拥有续航超强的超导可控核聚变发动机……”中国科学院物理研究所超导国家重点实验室研究员罗会仟在接受《中国经济周刊》记者采访时，如是解释超导技术为何会被全球科学家所追求，甚至被人类所梦想。

应该说，自超导现象被发现以来，实现找到更多可服务人类的超导体就是一个长期梦想。但这个梦想看起来，还比较遥远。

“虽然超导研究已有112 年的历史，但人类迄今还没有完全理解各类超导体的微观机理。在超导体研究过程中，理论的研究时常落后于材料的发现。不用说室温超导，如果我们彻底理解了高温超导的微观机理，就已经是一个能获得诺贝尔奖的成就。因为一旦这个理论得以建立的话，都有可能突破我们现有的凝聚态物理学框架。可这个目标非常困难，因为每个人的理解都不一样。”罗会仟说。

中国科学院院士、原超导体国家重点实验室主任赵忠贤

罗会仟也曾在自己所著的科普书《超导“小时代”》中写道：“据说，一万个理论物理学家，就有一万套高温超导理论，哪怕数据其实只有一份。”

室温超导全球爆火，为何一直被梦想？

室温超导有多火？以B 站为例，站内有上万名科研工作者对室温超导领域进行科普分享，全年相关视频互动数达1185 万。实际上，历经百年的超导，今年突然引起了公众的广泛关注，更多是来自两则轰动全球的爆炸性新闻。

今年3 月，美国罗切斯特大学物理学家兰加·迪亚斯（Ranga Dias）及其团队宣称，创造出了能够在室温条件下实现超导的新材料。这一消息瞬间震惊全球。

今年7 月，韩国量子能源研究中心公司及相关团队宣称，成功合成了常压室温超导材料LK-99。但与迪亚斯的“高压室温超导”不同，韩国宣布LK-99 的环境条件是“室温常压”，这更加惊人。

这两则新闻，直接将室温超导这个过去并不被大众熟知的科学话题，演变为全民热议的公众话题，甚至点燃资本市场，券商机构纷纷开始梳理超导概念股和发布行业研究报告。但有趣的是物理学界反而不像大众那么激动，甚至有网友评论：“除了搞物理的，其他人都兴奋得不行。”

“首先强调一点，这两次所谓的技术突破都是假的。”罗会仟说。据他介绍，室温超导，即在室温条件下实现的超导现象。但室温在物理学中有明确的温度要求，即温度为300K（开氏度），大概相当于摄氏27℃左右。

“室温超导体即在温度为300K，能同时出现绝对零电阻和完全抗磁性的材料。但目前为止，还没有任何一个研究团队能够做出来常压室温超导体，哪怕高压的室温超导体也没有做出来。”罗会仟说。

而且，就算是有人真的找到了室温超导材料，是否马上就会掀起新一轮的科技革命？人类的历史进程立刻就会被改写吗？罗会仟认为，答案都是否定的。

“科学史上几乎没有这种事情，牛顿发现万有引力也不是马上就改变了世界。即使人类真的找到了能够实现室温超导的新材料，也未必能够好用，更不要说大规模应用还有成本问题。一个新材料从出现到大规模使用，是非常遥远的。大家不用太激动，目前的进展离革命性技术还很遥远。”罗会仟说。

但罗会仟也强调，我们应该对室温超导保持一个谨慎的乐观态度，即使这个新材料不好用也不是没有意义，新超导材料可能会如雨后春笋，超导微观机理的研究也可能不断突破。

中国超导已走到世界前列，AI正在成为重要助力

“中国在超导基础研究方面已经走在世界前列。”赵忠贤说。

中国科学院物理研究所超导国家重点实验室研究员罗会仟

罗会仟也表示，中国物理学家在超导领域，特别是超导的基础研究方面非常出色。上世纪80 年代，中国科学家们就实现了超导领域的重要突破。2008 年，赵忠贤院士带领团队将铁基超导体的临界温度提高到了55K，推动中国高温超导研究走在了世界最前沿，而且一直保持到现在。

面向未来，罗会仟保持了一个科学家的谨慎乐观。他透露，通过利用AI 大模型、超级计算机、材料基因组等新技术，超导的研究正在被大大助力和加速。

寻找超导材料的难度堪比大海捞针，因此有人调侃寻找室温超导体就像“炼丹”。罗会仟表示，在寻找各种各样新的超导材料过程中，确实有些像“炒菜”，过去只能是结合科学家的经验，把各种元素混在一起，然后在各种情况下测试其是否超导，所以效率非常低。

“但现在，我们借助超级计算机建立起庞大的数据库，并利用AI 进行数字模拟测试，这样大大提高了实验效率。而且不同科学家所做的实验，可以都进入一个数据库，这样就能慢慢训练出一套可靠的预测系统。通过计算或实验测量一个新材料的基本性能参数之后，就能更加高效地判断这款材料在室温超导上的潜力。”罗会仟说。

无论是否真的有所突破，罗会仟认为一波又一波的室温超导热并非坏事。“毕竟在这个过程中，公众可以产生对基础科研的关注和热情，这是非常重要的。”他说。