近日，有韓國科學家團隊宣稱發現了全球首個室溫超導材料——“改性鉛磷灰石晶體結構（lk-99）”。

▲論文發布圖（來源：arXiv論文網站）

這一消息的發布，在各界都引起了轟動。

 各方爭議不斷 

從A股到美股的股票市場表現來看，室溫超導仿佛已經取得成功。

資本市場對此做出反應是在8月1日下午13點左右，直接刺激原因似乎是華中科技大學復現了該論文的“邁斯納效應”并在B站等平臺發布。

8月1日午后，A股市場上，超導概念股集體大漲。截至收盤，中孚實業、百利電氣、永鼎股份等個股收于漲停。西部超導和聯創光電分別漲超7%和6%。

美股方面，一家名為美國超導的公司在周二盤前一度暴漲150%。

除此之外，不少科學團隊也開始對韓國團隊的發現展開了研究并表達了自己的觀點。

據《物理世界》等外媒報道，自20世紀70年以來一直從事超導材料研究的馬里蘭大學物理學家Richard Greene評論稱，盡管邁斯納效應的視頻乍看令人印象深刻，但超導并非是能使得物體懸浮的唯一原因。

萊斯大學物理學家Douglas Natelson表示，論文中的一組數據不符合物理原理，“這種相當草率的的差異無法給人們以信心”。

北京航空航天大學材料科學與工程學院、中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家研究中心的科研人員也對韓國團隊的研究進行了驗證。其中，北京航空航天大學團隊發布的論文顯示，他們根據韓國團隊合成的材料，沒有檢測到超導性。

英國布里斯托大型超導研究員Nigel Hussey在接受《物理世界》采訪時表示，如果該成果被證實為真，當然是一個非常轟動的突破，但就目前而言，只是聳人聽聞而已。

巴塞羅那自治大學退休教授、磁測量領域知名專家陳篤行發表在“原力超導”公號的文章表示，從韓國團隊電阻測量的結果，并不能證明所測樣品已進入了超導態。

此外，對于近期“室溫超導材料”成功的可能性，相關產業公司的回應總體上呈現觀望情緒。

西部超導方面表示，該項技術目前還在實驗階段，公司不便做太多評價，正在密切關注。永鼎股份方面表示，公司也在等待驗證的過程，可能需要反復的驗證、求證才是秉承科學性的原則，這需要一定的時間和更加科學性的描述，才能讓大家有一個更準確的認識。

 抗磁性或已復現 

8月1日下午，一位自稱來自華中科技大學的B站UP主發布了一則視頻宣布，其所在團隊已經成功首次驗證合成了可以磁懸浮的LK-99晶體，該晶體懸浮角度比此前韓國研究團隊或者的樣品磁懸浮角度更大，有望實現真正無異議的無接觸超導磁懸浮。

據他所稱，其所在團隊由華中科技大學材料科學與工程學院常海欣教授帶領，成員包括博士后武浩、博士生楊麗。

▲樣品在磁場中出現自發抬升現象（圖片來源：B站up主“關山口男子技師”視頻截圖）

在該團隊發布的視頻中可以看到，一個“小黑點”在顯微鏡下，隨著釹鐵硼磁體的移動，不斷地倒下或站起，無論S極還是N極都有效，代表排斥與磁極無關，顯現出抗磁性。

但該團隊目前僅復現了抗磁性，是否為零電阻還需要進一步測試。只有同時滿足抗磁性和零電阻，才能被稱為超導體。

南京大學超導物理和材料研究中心主任聞?；⒄J為，韓國團隊所展示的并非超導現象，而是超導假象。

他分析稱，判斷超導的基本要點有二：一是低溫下的零電阻態，二是完全抗磁性，即邁斯納效應。韓國研究團隊希望論證，超導是電阻磁化和所謂磁懸浮效應。

一方面，通常零電阻態需要通過四點法才能標準地測得，盡管論文也采用了四點法，但論文的其中一圖顯示了四個尖銳的針尖作電極，這種方法有時會出現問題。同時，它們的數據當中并未發現在低溫下有穩定的低噪音的零電阻態，因此從電阻上不足以說明有超導。

另一方面，該韓國研究團隊使用一種名為squid超導量子干涉器件的現代超導量子干涉器件來測量，測量確實在很寬的溫區，甚至在他們所聲稱的超導溫度之上還能夠發現所謂的抗磁性。但他們測量零場冷和場冷兩種模式下的分叉點，把所謂的分叉點定義為了大概超導溫度。

聞?；⒈硎?，最簡單的證明方法是看韓國團隊能否為他們所聲稱的超導態提供科學數據。

▲韓國科學家論文中的超導磁懸浮圖

“第三個是關于磁懸浮。韓國研究團隊給出了錄像，但該錄像所展示的狀態與超導磁懸浮有很大的區別?！睋榻B，超導磁懸浮因為磁通釘扎，超導體和磁體一旦位置固定，就會相當地穩定，不需要任何支撐。

韓國研究團隊公布的視頻畫面則顯示，超導體需要一個支撐點，且該物體處于不穩定狀態，與超導真正的磁懸浮狀態完全不同。聞海湖稱，根據數據猜測，可能是材料本身存在非常微弱的抗磁，與重力達到某種平衡以后，形成了一個微軟的磁懸浮狀態，事實上并非超導磁懸浮。

中國科學院科學傳播研究中心副主任袁嵐峰認為，真正的超導磁懸浮是完全的浮在空中，而不是像韓國的樣品這樣一側靠在底座上。更厲害的是，超導體還可以懸浮在磁體的下方，然后你把它推一下，它就會在下方懸空繞著磁體轉圈。韓國科學家的視頻，相形之下就像《西游記》第二回里菩提祖師說孫悟空，“這個算不得騰云，只算得爬云而已！”

總而言之，根據目前的實驗結果，LK-99可能是一類具有抗磁性的材料，但還遠遠不能下結論說它是韓國團隊所宣稱的室溫超導體，具體性質還需要后續更多的實驗驗證。

 什么是 “超導體”

在看“什么是室溫超導”這個問題前，首先需要先說說“超導體”這一概念。

超導（superconductivity）是材料在低于一定溫度時電阻變為0的現象。超導體，顧名思義就是超能導電的物體。

眾所周知，根據導電性能的不同，物質大致可以分為導體、半導體和絕緣體。像鐵、鋁這樣的金屬物質就是導體，電流電阻小，其中存在著大量可自由移動的帶電粒子，這些電子能在外電場的作用下"自由行走"，形成明顯的電流。正因如此，導體才容易導電；相反，像橡膠、塑料這樣的絕緣體，其電阻極大，帶電粒子因為被"困"在了原子周圍不能"自由移動"，因而不容易導電。至于像硅、鍺、砷化鎵這樣的半導體，則是性能介于前二者之間的物質。

按照焦耳定律，就算導體的導電性能再好，有電阻就會產生焦耳熱，就會造成能量的額外消耗。想要電流在傳輸的過程中沒有能量損耗，從理論上講，就得電阻為0，而超導體就是這么理想的一種材料。

在一定溫度下，它的電阻能變為0，傳輸電流時的損耗也就是0，不僅不會發熱而且電線兩端都不需要電壓。

除了0電阻0損耗，超導體的完全抗磁性特性也讓人心動。簡單來說，如果我們在超導體正下方放置一個磁體，當磁體產生磁場，超導體會因為內部對磁場的絕對排斥，進而產生相反的磁場，并因此與磁體互相排斥。如果這種排斥力和超導體的重力能達到平衡，那么，超導體就能懸浮起來。

▲因為具有完全抗磁性特性而懸浮于空中的超導體（圖源：Quanta）

利用超導體的特性，人們可以用來“舉起”沉重巨大的車廂——諸如日本JR線的MLX系列低溫超導磁懸浮磁浮列車測試線，也可以用來長期監測重力變化，觀測潮汐、探測地震等——諸如天文地理研究中常用的磁懸浮重力儀；至于超導體的“約瑟夫森效應”則是說，如果在兩個超導體之間夾一個絕緣層，當這個絕緣層的厚度薄到逼近原子那么薄時，電子就能直接穿過絕緣層，產生隧道電流現象。利用這一特性，人們不僅能做出速度更快、運行耗能更小的超導計算機，還能制作出靈敏度更高、噪聲更小的超導量子干涉儀。

換而言之，如果真有一種可以被大范圍商用的超導材料，這將是一場波及多個領域的重大變革。

 常溫常壓的超導材料還有多遠？ 

中國科學院物理研究所研究員羅會仟認為，基于目前的高壓合成測量技術，樣品產量非常低，且常壓下不一定穩定，室溫超導不可能有大規模的應用。但如果未來不需要高壓即可合成超導材料，即使溫度沒有真正到室溫，在接近室溫情況下，用途也將非常廣。

▲超導體能夠進行長距離大容量輸電，電網損耗變少、效率提高，能極大地減少能量浪費。（圖源：視覺中國）

事實上，盡管時不時有新的發現，但從總體上看，近十年來全球超導材料研究始終處于一個尷尬的瓶頸期，究其原因，“市場化”也許是最難跨越的一個阻礙——如何將實驗室中的新發現，實際應用到講求成本、看重效率、生產條件有限的商用市場？這個問題似乎很難回答。

“雖然實驗室陸陸續續找到了一些臨界溫度更高的新材料，但是受限于價格和性能等因素，這些新材料始終打不開商業市場，沒辦法投入實際應用”，一位不愿意透露姓名的業內知情人說。

現如今，超導技術對于多數普通人而言還是非常神秘，甚至常常引發人們的“誤解”：提到超導技術，大家總會想到磁懸浮列車，但實際上，現實生活中大多數磁懸浮列車使用的是常規導體，像德國的和國內上海的磁懸浮，這些列車跟超導技術并沒有太大關系。相比之下，反而是醫院里使用的核磁共振成像（MRI），尤其是1.5T以上的核磁共振，才是跟普通人距離最近的超導技術。

相比于CT成像等技術，MRI不僅沒有輻射，而且能為醫生提供內容更加豐富、畫面更加清晰的對比影像，尤其對于諸如腦部、脊髓等不同軟組織或是中樞神經系統等部位的對比成像也更加好。如今，9.4T超高場MRI不僅在理論上能幫助人類檢查糖尿病以及心臟病，甚至還有望能夠幫助早期檢測阿茲海默癥，為人類解決"難以治療只能預防"的頑疾提供更好的技術支持。

探尋適用于民用市場的超導材料并不容易，盡管路漫漫其修遠兮，但人類尋找超導材料的腳步卻從未停下。從能承載大量電能卻幾乎不產生額外能耗的超導發電機、超導直流輸電線，再到信號覆蓋更廣、抗干擾力更強的信號通訊基站……一步步的探索中，超導技術正在等待下一個春天。

（參考來源：“中科院物理所”微信公眾號，新京報，財聯社，極目新聞，澎湃新聞等）