来源 贝壳财经
室温超导再次引发科学界关注及股市反响。
8月2日，仅发布1天的一则名为“LK-99验证”的室温超导相关视频冲上了b站排行榜第2名。当天，A股超导板块开盘大涨，法尔胜、百利电气、中孚实业涨停。新京报贝壳财经记者致电上述上市公司得知，百利电气与中孚实业拥有高温超导相关业务，而法尔胜则表示“纯属市场行为”。
此前，7月下旬，有韩国科学家团队发表论文称发现了全球首个室温常压超导材料——LK-99（改性铅磷灰石晶体结构）。为证明实验结果的可靠性，其还放出了一则视频：将一个不规则的类圆柱薄片放在磁铁上方，可以看到薄片一侧翘起、悬空。由于对该材料进行复制并不困难，全球各地都掀起了一波对LK-99进行复现验证的热潮。
截至8月1日，世界范围内已有多个团队发出了验证报告，包括国内的北京航空航天大学、东南大学、华中科技大学的研究团队等。虽然这些复现实验均未能验证LK-99为室温超导，但有实验在验证过程中发现该材料具有抗磁性等性质，“有望实现真正意义的无接触超导磁悬浮”，这在网络上掀起了一股“见证历史”的狂欢。
那么，LK-99究竟是否是室温超导材料呢？8月1日，对LK-99进行了复现实验的东南大学教授孙悦告诉新京报贝壳财经记者，韩国团队发布的视频并不能证明该材料为超导磁悬浮，其可能仅仅具备抗磁性，与真正的超导磁悬浮的表现存在差异，“现在还不能完全否定韩国团队的发现肯定不是超导，我们还在继续探索和测量。”
01
复现实验引百万网友围观
“见证历史”还是打破幻想？
打开一条在8月1日发布，仅仅时长不到4分钟的名为“LK-99验证”的视频，可以看到网友齐刷刷的“见证历史”的弹幕。
在该视频中，一颗小小的LK-99晶体样品随着磁铁的移动而不断竖起、落下。视频介绍显示，华中科技大学材料学院博士后武浩、博士生杨丽，在常海欣教授的指导下，成功首次验证合成了可以磁悬浮的LK-99晶体，该晶体悬浮的角度比韩国团队获得的样品磁悬浮角度更大，有望实现真正意义的无接触超导磁悬浮。
截至8月2日上午10点，该视频已经获得了595.8万播放，以及4.4万个评论。
此外，8月1日，美国劳伦斯伯克利国家实验室（LBNL）在arXiv上提交了一篇论文，在该研究中，LBNL纳米结构材料理论研究员使用美国能源部的计算能力进行模拟，称已经为铜掺杂铅磷灰石的超导性找到了理论基础，其结果支持LK-99作为室温环境压力超导体。
但需要注意的是，上述研究仅为计算机模拟，并未在实验室中真正复现。而华中科技大的视频发布者也表示，其“目前只验证了迈斯纳效应，只有一片几十微米大小的样品。测电阻需要破坏样品”。
据了解，要证明某一材料存在超导性质，其必须满足两个条件：完全抗磁性（即迈斯纳效应）和零电阻。目前，尚未有人真正验证LK-99为室温超导体。
东南大学孙悦教授和施智祥教授的团队是最早进行验证实验的团队之一。早在7月25日，孙悦与施智祥团队就决定购买原材料对LK-99进行复现，并在7月29日合成了LK-99样品，发现样品并无超导磁悬浮现象，随后其对样品进行磁化测量，也并未看到超导迹象，不过样品确实表现出了一些负的磁化信号，说明存在一定的抗磁性（也不排除为杂质造成）。
孙悦有15年从事超导研究的经验，他告诉贝壳财经记者，通过X射线结构分析，可以证明其团队合成的材料与韩国团队材料相同，通过对该材料性质的测量，并没有发现韩国团队文章中所说的超导性质，也没有发现磁悬浮，不过，现在还不能完全否定韩国团队的发现肯定不是超导，他所在的团队还在继续探索和测量。
此图表证明东南大学孙悦教授和施智祥教授的团队制备出了与韩国团队相同的材料。
而对于韩国团队视频中LK-99呈现出了“部分悬浮”迹象，孙悦对贝壳财经记者表示，这其实并不能证明其为超导磁悬浮，因为如果LK-99是一个抗磁性材料，其也会产生“浮起来”的现象，但真正的超导磁悬浮材料，无论是倒过来放置，还是让材料不断旋转，其也能完全悬浮，“抗磁性强的材料会浮起来，是因为其内部有一个排斥力，如果把该材料‘反过来’，可能会因为重力的关系导致其落下，但超导材料无论倒置还是旋转，其都可以被磁场‘锁住’。”
02
韩国团队疑生“内讧”？
已有论文“证伪”超导
事实上，这并非室温超导首次因号称制备成功而“出圈”。今年3月，美国罗切斯特大学的迪亚斯（Ranga Dias）及其团队在美国物理学会三月会议上宣布发现“近常压室温超导材料”，也引发了广泛关注，但此后该材料被多个团队证伪。
对此，孙悦告诉贝壳财经记者，此次韩国团队的室温超导与迪亚斯团队存在区别，“我猜测韩国团队看到了一些性质和迹象，但这个迹象可能不是超导现象，而是抗磁性等，因此产生了理解错误，但美国的迪亚斯团队属于更加专业的实验室，不会搞错，但其数据有很多大的人工处理的痕迹，有捏造数据的嫌疑。”
根据arXiv（预印本网站）信息，韩国研究团队包括量子能源研究所代表李硕裴（音）、高丽大学研究教授权英完（音）、汉阳大学荣誉教授吴根浩（音）以及曾任职于韩国电子通信研究院（ETRI）的金贤卓（音）等。
需要注意的是，此次宣称制造出室温超导的韩国团队的一名成员李硕裴在接受媒体采访时称，研究团队并未准备好发表论文，但权英完在未征得其他作者同意的情况下，就擅自发布了论文，团队目前已要求下架论文。李硕裴表示，这项研究其实是针对今年4月发布在韩国期刊的超导体论文的补充，并且已向国际期刊申请审查。金贤卓在接受美国媒体采访时也表示，论文还存在很多缺陷，是在未经他许可的情况下发表的。
贝壳财经记者关注到，目前预印本网站上已有对LK-99进行复现并证伪的学术论文。如7月31日，北京航空航天大学材料科学与工程学院刘知琪教授团队在预印本网站上提交了标题为《由Pb2SO5和Cu3P烧结而成的Pb10-xCux（PO4）6O中的半导体传输》的论文。该论文称，他们根据韩国团队公布的方法合成了LK-99，但没有发现其具有超导性。
对于LK-99，此前曾证伪迪亚斯高温超导材料的南京大学超导物理和材料研究中心主任闻海虎在接受央视采访时表示，韩国研究人员的文章内，电阻的测量数据写得不是非常清楚，“他们是通过四探针法进行的数据测量，因为采用的是针尖，所以接触的各个方面可能都有问题。并且现在显示出来的所谓电阻的数据，看起来没有一个数据显示是非常稳定的仪器噪声状态的零电阻，这个电阻数据看起来是随着温度变来变去的，所以目前在电阻数据上还是存疑。”
此外，闻海虎对LK-99在磁化测量和视频显示磁悬浮上也表现出了质疑，“在磁化测量方面，尽管有抗磁，但是抗磁本身是不是超导还不好评判；虽然韩国的研究人员在视频中显示了磁悬浮，但视频中显示的磁悬浮不太像超导的磁悬浮，而是类似某种抗磁性加上重力的平衡以后所达到的磁悬浮态。所以从这三点看，目前没有强烈的证据证明这是超导材料。”
03
室温超导足以改变各行各业
但股市先行
之所以室温超导实验获得了广泛的关注，是因为对超导材料进行突破仍然有着极其深远的科学意义，超导材料的零电阻和完全抗磁性两个特性，可应用在可控核聚变、电力输送、交通运输、医学成像等多个领域。
“一旦实现了室温超导，会改变各行各业。因为超导材料没有电阻，没有发热，会极大减少能量损耗，比如计算机里有发热，导致芯片不能做得很小，而超导没有发热会改变这一点，超导还可以应用到量子计算机里。此外，超导没有电阻可以形成很大的电流，因此可以形成很大磁场，可以应用到可控核聚变里等。可以说，谁实现了室温超导，会获得诺贝尔奖，更会极大地改变人类社会，但许多科学家探索了很多年，也没有人真正能实现室温超导。”孙悦说。
目前，可应用的超导材料往往需要极低温度才能达成超导特性，这对超导材料的应用在成本上是一个很大的限制，如果“常温常压超导材料”能够发现，那么技术原理清晰但成本高昂的磁悬浮列车将有可能广泛应用，电力输送时因电阻导致的电能损耗也将为零，我国每年节省下来的电能据公开数据分析能够达到1000多亿度。
闻海虎称，室温超导如果能够实现，在医疗方面，最直接受到影响的是医院里面使用的核磁成像装置，如果有常温常压超导材料就不需要用任何低温制冷的液体，使用价格会非常便宜。在大型的高速、高容量的计算中，散热是一个比较棘手的问题，如果室温超导成功的话，用这种材料做成计算芯片的连线就不会发热，计算容量也会提高。如果将超导磁悬浮运用在轨道交通上，在真空的管道里运行的高速列车，它的速度能够达到每小时1000公里以上。
他表示，甚至在日常生活中，每个人用的手机都能够用上超导材料，手机信号会大大提升；汽车里面的发动机使用超导，效率会提高很多，会让汽车跑得更远更快。室温超导如果研究成功，只要是与我们生活相关，电器、电子、医疗、国防、轨道交通、新能源、大型的计算和量子计算等等方面都会有飞跃性的发展。
贝壳财经记者观察到，不论此次韩国团队的室温超导实验是否能够被验证成功，其已经首先在资本市场上掀起了一股“超导风暴”。
8月1日，美股“美国超导”收涨60%，盘前一度大涨超140%。近5个交易日，该股累计上涨约130%，目前股价已接近近三年高位。A股的Wind超导概念股中，法尔胜、百利电气、永鼎股份涨停，西部超导涨逾7%，联创光电上涨6.3%。8月2日，法尔胜、百利电气、中孚实业开盘即涨停。
8月2日，新京报贝壳财经记者以投资者身份致电上述上市公司。中孚实业投资者热线工作人员告诉记者，“我们从2012年起和中科院合作研发了高温超导电缆的项目，由于我们自备电厂，后续该技术用在了从电厂到电解铝的输电环节，使用该技术对电量的损耗会相对较小。目前该项目还在研发中，应用在内部输电使用，后续还会有技术方面的持续研发。”而对于近期火热的室温超导，该名工作人员表示，中孚实业高温超导项目的环境温度为零下100摄氏度左右，目前还未达到室温超导的温度。”
百利电气董秘办工作人员告诉贝壳财经记者，其股价上涨或与其下属子公司有从事高温超导有关。法尔胜公司董秘办工作人员则表示，公司并不涉及室温超导相关业务，已经在股吧做出了澄清，近几日的上涨属于市场行为。
袁岚峰：韩国科学家声称的实现“室温超导”没有电阻证据，不靠谱
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作者|袁岚峰（中国科学院科学传播研究中心副主任、中国科学技术大学科技传播系副主任、中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心副研究员
最近，全世界又被“室温超导”刷屏了。3月的时候，就有一位罗切斯特大学的Ranga Dias教授宣称自己实现了室温超导，但仅仅两个月以后，就被南京大学闻海虎教授团队发表论文推翻了。才过了两个月，居然又有一群韩国科学家出来说自己实现了室温超导。
据媒体报道的最新消息显示，韩国研究团队的成员表示，论文存在缺陷，系团队中的一名成员擅自发布，目前团队已要求下架论文。
关于最近韩国科学家宣称的室温常压超导，我最基本的结论是，这些韩国科学家的数据不足以支撑自己的宣称，实际上没有任何零电阻的证据，他们错把一个没有超导的材料当成了超导。
（一）韩国科学家声称实现室温超导？不靠谱
其实，熟悉科学界运行机制的人都知道，过度夸张的宣称是常有的事，所以我对这事的初始相信程度就很低。用贝叶斯统计（Bayes statistics）的语言说，这事为真的先验概率就很低。但毕竟室温超导是关系全人类命运的重大课题，所以我还是认真去做了一些调研。令人哭笑不得的是，调研的结果是我对它的相信程度更低了，后验概率几乎降到了0。这群韩国科学家对超导似乎是彻头彻尾的外行，他们的专业程度甚至还不如Dias。
贝叶斯定理
首先，Dias好歹是在《Nature》上通过评审正式发了篇论文，事前还在美国物理学会3月会议上做了个正式的学术报告，而这群韩国科学家呢？他们只是在学术预印本平台arXiv上传了一篇文章，预印本的意思就是没有经过同行审稿的，只是他们自说自话，这可信度就完全不可同日而语了。
当然，在正式发表之前先发个预印本也很正常。但他们这篇预印本文章的标题直接就叫做《第一个室温常压超导体》（The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor）！再来看论文摘要第一句：“全世界第一次，我们成功地合成了室温常压超导体（临界温度超过400 K，即127℃）……”
学术界之外的人可能不知道这种表述方式有什么问题，但学术界之内的人都知道这是十分可笑的，因为它直接表现出这些人追求的是名利，而不是科学真理。如果是真正的科学家做出了一个真正重大的成果，他们的表述会尽量客观，尽量克制，有一分证据说一分话，担心说过头造成反效果。例如他们会多用被动语态，多说“什么实验证明了什么”，而不是说“我自己发现了什么，我是天下第一”。所以从这群韩国科学家的标题和第一句话，就让我感觉他们的名利心简直是跃然纸上，显得十分民科。
再往下看，我又看到一个大雷，这个大雷可能是一般科技媒体记者很少了解的。他们宣称自己的结论有多种实验测量的支持，然后，他们就堂而皇之地给出了一番理论解释，说这种超导来自Cu2+离子取代Pb2+离子导致的体积收缩，而不是来自外界因素如温度和压强。
外行可能会觉得，给出实验现象之后再给个理论解释，不是很正常吗？但实际上，对室温常压超导来说这就很不正常。请注意，韩国人做的是室温而且常压的超导，这比Dias的室温超导还要夸张，他宣称的室温超导还需要一万个大气压的压强呢，韩国科学家直接就是常压。
这里有个重要的知识点，就是超导是有个理论解释的，叫做BCS理论，以三位提出者Bardeen、Cooper和Schrieffer的姓氏首字母命名，他们因此获得了1972年诺贝尔物理学奖。根据BCS理论的预测，常压下的超导转变温度不能超过40K，即-233℃，这个上限叫做麦克米兰极限（McMillan limit）。
不过，后来确实发现了常压下超过40 K的超导材料，如1986年发现的铜氧化物材料和2008年发现的铁基超导材料。这说明它们超出了BCS理论的适用范围，学术界因此把它们称为高温超导。这是一个十分好笑的术语，说到高温普通人可能以为至少也得几百摄氏度，但在超导领域里，高温的意思是仅仅超过40 K！这个温度甚至低于液氮的温度77 K，更比室温低得多。所以如果你知道在超导领域里高温低于室温，高温超导早就实现了，室温超导却还没有实现，你的知识水平就超过了90%的人！
如果你再知道高温超导理论是个尚未解决的问题，你的知识水平就超过了99%的人。从上世纪八十年代到现在，都快40年了，但高温超导的理论仍然是五花八门，莫衷一是，没有一个理论能够真正解决问题。结果就是，整个超导领域都冷下去了，远没有上世纪八十年代那么火热了。
了解了这些背景，你就会知道，高温超导的实验和理论其实是两回事。即使给出了一个高温超导的实验事实，对它的理论解释也仍然是很不清楚的，需要很多人继续努力很长时间。假如这群韩国人的室温常压超导结果是真的，那就意味着它超过了麦克米兰极限，所以它一定不是BCS理论能够解释的，一定需要某种现在还不清楚的理论。
然而他们居然三言两语就给出了一个解释，这就是完全不对的，即使这个实验现象是真的，也根本不应该有这样简单的理论解释。这正说明他们其实是“不知道自己不知道”，处于一种无知者无畏的状态。这种信心是一种典型的民科表现，就好像有人号称自己能三言两语证明哥德巴赫猜想或者解决可控核聚变，在内行看来这只能说明他们具有一种虚妄的信心，说明他们什么都不懂，连这些问题的困难在哪里都不知道。这在心理学上叫做“达克效应”（Dunning-Kruger effect），即知识程度最低的人反而最自信，我感觉这群韩国科学家就是陷在里面了。
后面还有一个大雷。这群韩国科学家在arXiv上发了一篇预印本之后仅仅两个半小时，居然又上传了一篇预印本。这第二篇文章的标题倒是正常多了，叫做《Pb-Cu-PO4超导体在常温常压下实现悬浮及其机理》“Superconductor Pb10−xCux（PO4）6O showing levitation at room temperature and atmospheric pressure and mechanism”，虽然也不是十分正常，但至少比第一篇的标题《第一个室温常压超导体》正常多了！在这篇文章里，他们展示了一个所谓超导磁悬浮的视频（韩国造出世界首个室温超导体？127℃实现超导，复现即锁定诺奖），被许多人看做最强的证据。
但对内行来说，这反而是他们没有实现超导的证据。因为如一个以色列特拉维夫大学科学家2011年的科普视频所示，真正的超导磁悬浮是完全的浮在空中，而不是像韩国的样品这样一侧靠在底座上。更厉害的是，超导体还可以悬浮在磁体的下方！然后你把它推一下，它就会在下方悬空绕着磁体转圈。韩国科学家的视频，相形之下就像《西游记》第二回里菩提祖师说孙悟空，“这个算不得腾云，只算得爬云而已！”
（二）韩国科学家的室温超导反转了？完全没有
最近，还有很多人在传，说某某单位复现了韩国人的实验结果、某人发了理论文章解释这个材料为什么能超导等。其实仔细看看就会发现，都不出我上面解读的这些范围。这其中，我觉得我可以特别解读一下那篇所谓解释了超导的理论文章。因为这个理论刚好在我的知识范围之内，而在中文互联网上可能还没有专业人士出来解读，所以有不少误解，以为它有多大的重要性。
此文的标题叫做《铜取代的铅磷酸盐磷灰石中相关孤立平坦能带的起源》（Origin of correlated isolated flat bands in copper-substituted lead phosphate apatite），基本内容是说作者（此文只有一位作者）做了密度泛函理论（density functional theory）计算，发现这种材料在费米能级具有相关的孤立平坦能带，这是高温超导材料的普遍信号。
这个计算很可能是正确的，但这个计算结果能说明的问题其实是很少的。密度泛函理论我读博士的时候就整天用，它是目前最常用的电子结构计算方法之一。
然而专业人士就明白，能带是一种平均场近似的语言（平均场的意思是，假定对于一个电子而言，其他电子的影响可以描述成一个平均的场，而跟这些电子的瞬间位置无关，这样就可以把各个电子的运动分开考虑）。跟平均场相对的叫做强关联（即多个电子的运动互相关联，不能把它们分开），强关联会给计算增加极大的困难。超导是一种强关联现象，而强关联现象目前没有精确的计算方法。
因此，用这种计算是不能可靠地预测超导的，最多只能说在这种近似理论下得到这种结果，是有利于出现超导的，但不是真的超导，没法算出来。这也正是我前面所说的，高温超导理论目前还没建立起来，谁也不能单凭理论计算就确定某个材料能高温超导。假如有这样的理论，提出者早就得诺贝尔奖了。
而且别忘了，BCS理论的麦克米兰极限仍然存在，这是个严格的理论。所以即使通过平均场计算预测某个材料可能有超导，也只能在超导转变温度低于40 K的时候做比较定量的预测。如果超过了40 K，仍然是理解不清的。所以，这篇理论文章的结果即使是正确的，意义也很有限。它离解释室温常压超导的距离，就好比从预测某位孕妇可能要生了，到预测这位小朋友将来能得诺贝尔奖，那么大。
责任编辑：王其霖
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