一夜之間，“室溫超導”的概念火遍全球。3月8日，美國羅切斯特大學表示，該校研究人員研發出一種在室溫和相對較低壓力條件下表現出超導性的材料，引爆物理圈的同時，迅速向全世界蔓延。一場關於“室溫超導”的虛實之爭也亟待撥雲見霧。
但質疑聲也接踵而至，研究人員過往的“黑歷史”似乎很難讓人相信，這一結果如論文所展示的那樣完美。科技部國家科技專家周迪對北京商報記者表示，“現在他們團隊所面臨的，無疑是如何佐證該成果的真實性和可複製性。”在中國科學院物理研究所研究員羅會仟看來，現在期待室溫超導會出現顛覆性的應用，其實還為時尚早。
“完美超導”
由氮、氫、鑥組成，在大約20.6攝氏度的溫度和10千巴（相當於標準大氣壓的1萬倍）的壓力下，就足以表現出超導性。這對於以往需要極低溫度下才能呈現超導性質的材料而言，無疑是一種巨大的突破。
據了解，該項成果出自羅切斯特大學機械工程系及物理學與天文學系副教授蘭加·迪亞斯率領的研究團隊。當天，迪亞斯也在拉斯維加斯舉行的美國物理學會會議上宣布了這一消息，並稱在室溫超導領域取得了重大突破，目前該研究成果已發表在英國《nature》雜誌上。
消息引爆圈內外的原因在於“室溫+超導”這種近乎完美的組合。科技部國家科技專家周迪對北京商報記者分析稱，超導體是一種比常規導體更為優越的無損耗導電材料。通常來說，超導現象離不開極低的溫度，這大大限制了它們的大規模應用。因此，找到一種室溫超導材料，是全世界物理學家長久以來的夢想。
100多年前，人類首次發現超導現象時，需要的溫度為2.4k，即零下269攝氏度，這一材料即為人們熟知的汞。隨着研究的進展，超導的上限溫度逐漸被認定為30k，即零下243攝氏度。一般認為，能夠在液氮沸點77k，也就是零下196攝氏度以上實現超導特性的材料均被稱為高溫超導體。
極低的溫度不僅意味着對環境的嚴苛要求，也意味着巨大的成本支出。室溫下實現的超導，成功解決了這兩大難題，為利用場景打開了更大的想象空間。
中科院物理所在一篇文章中舉例提到，超導體的意義是顯而易見的，如果我們的電線都採用超導體，那就不會存在能量衰減。此外，醫院的核磁共振也採用了超導體，且涉及超導體的另一重大應用方向，即產生大磁場。
只要沒有電阻，就可以完全不考慮焦耳熱的影響。如果利用超導體線材製作線圈，就可以幾乎無節制（磁場也可以抑制超導態，這裡需要注意產生的磁場不能超過超導體的臨界磁場）地提升線圈內的電流強度，進而獲得強大的磁場，這就是核磁共振中強大磁性的來源。
獨立經濟學家王赤坤稱，如果室溫超導得以實現，它將在能源傳輸、磁懸浮列車、醫學成像和電子元件等領域發揮關鍵作用。而此次實驗的亮點也在於，研究團隊提出的三元鑥氮氫體系材料可以在較高的溫度下實現超導，這對於實際應用具有巨大的意義。
“狼來了”？
當全國各大媒體奔走相告這一爆炸性新聞的時候，學界對此持有的態度卻略顯消極，甚至直接地質疑，而質疑的對象則更明確地指向了迪亞斯。
公開資料顯示，2020年10月，迪亞斯團隊就曾在《nature》雜誌論文中報告了一種含碳、硫、氫的化合物在15攝氏度下表現出超導性能。然而去年9月，在所有論文作者都不同意的情況下，《nature》雜誌編輯部還是撤掉了這篇論文，原因在於這一論文的實驗數據遭到了大量的質疑。
要知道，在極端高壓的情況下，實驗數據很可能會受到一定的影響，但迪亞斯這一實驗的數據卻幾乎稱得上是“漂亮”，難免讓人起疑。
由於迪亞斯並未披露原始數據，且多個研究組也試圖重複該實驗未果，因此在復盤數據的時候，不少業內人士認為迪亞斯在磁化率的數據處理中試用了錯誤的方法，得到了不能算是正確的結論，於是掀起了大批量的抗議。
而在2017年，迪亞斯也曾宣布自己在高壓下合成了金屬氫，引發業內關注之後，又先後以保存不當金屬氫消失、自己已經畢業“不幹了”等說辭回絕了人們的各種要求。這兩件事先後給業內人留下了極差的印象分，也間接促使了當下這一局面的產生。
“目前有些同行也在找他借樣品重複實驗，不知道能不能要得到。”在接受北京商報記者採訪時，中國科學院物理研究所研究員羅會仟稱，這次的成果迪亞斯其實在幾個月前就曾在一個會議上講過，但一直沒有貼文章出來，直到3月8日的會議上才把文章內容發布出來。但8日的會上也沒有披露更多的細節，且現場不允許提問，讓人倍感奇怪。
在羅會仟看來，從文章內容上分析，這一成果的思路並不特別，甚至說與碳氫硫製造超導體的思路是大致相當的，無非是從硫化氫中加碳的思路變成了金屬氫化物加氮的思路。
這次的文章雖然給出了材料的分子式，也給出了相應的數據支撐，比如證明了材料電阻是0、具有抗磁性，還有比熱躍變等，覆蓋了電磁熱三個因素。從數據鏈上看基本上非常全面了，但鑒於之前的問題，大家對這些數據的真實性及可靠性其實是持懷疑態度的。
而且這篇文章也有類似的數據處理問題，即所謂的磁化率的數據預設了一個大的背景。當然這也確實有一定的現實因素影響，因為高壓下不可能測得到特別乾淨的磁化率，會受到金剛石、線圈等產生的背景信號的影響。另外文章中提到的實現這一實驗的條件並不高，但從結果來看，壓力越低超導反而越高這是一個很反常的現象。
應用尚早
“現在他們團隊所面臨的，無疑是如何佐證該成果的真實性和可複製性。”周迪分析稱。對於這次新材料是否能夠通過《nature》審核的問題，迪亞斯也向媒體做出了公開回應，稱這次非常有信心。
迪亞斯表示，“首先，這項工作在羅徹斯特大學實驗室和其他實驗室都重複了好幾次，並有第三方觀察和獨立的工作驗證；其次，論文已經經過了同行審議，並符合該出版物的嚴格標準；最後，我們還重新提交了2020年的論文供《nature》雜誌再次審議，因為《nature》雜誌編輯當時提出的問題對實驗數據的質量或我們得出的結論沒有影響。我們也對2020年當時工作和實驗的質量充滿信心”。
儘管成果受到質疑，但資本市場已經率先掀起了一輪狂歡，相關概念股走勢活躍。中航證券表示，高溫超導乃至室溫超導研究進展一旦取得突破，其應用難度和成本將極大降低，對人類文明的影響深遠程度或將不亞於半導體材料。周迪也提到，超導體在常規條件下工作，可能預示着一個高效率機器、超靈敏儀器和革命性電子產品的新時代即將到來。
但在羅會仟看來，現在期待室溫超導會出現顛覆性的應用，其實還為時尚早。一種新材料從出現到真正商業化，是一個非常遙遠的事情，目前已經有1萬多種超導材料了，但在應用方面最多的還是100多年前發現的鈮鈦合金。
據了解，鈮鈦合金超導體是超導工業的“先導材料”，其成本遠低於其他超導材料，同時還具有如屈伏強度與鋼材接近等優點，保證了鈮鈦超導合金的應用優勢。
“對於新的材料，我們可能連它其他的基本性質都還沒能搞清楚，根本就談不上產業化的應用。從現實意義上來說，這一發現如果被確證，只是有科研的借鑒價值，告訴我們有希望找到這樣一種材料。”羅會仟總結稱。
而人們之所以對此呈現出了巨大的關注，也是因為過往要實現這一目標，通常需要幾百萬個大氣壓，全世界可能都只有個位數的團隊能夠做到這一點。
但這一文章中提到的條件只需要1萬個大氣壓，對很多研究組來說就是非常容易實現的了，如果真的能在這麼低的壓力下做到這麼高溫度的操作，整個研究也會變得非常簡單，人們自然會期待能否迅速驗證這一實驗的真實性。
北京商報記者 楊月涵
