袁岚峰老师连线上海新闻广播硬核科普“室温超导”

■ 导读

(资料图片仅供参考)

2023年8月3日晚8:05，袁岚峰老师应上海新闻广播《FM十万个为什么》之邀，就室温超导问题与主持人旭岽连线。本文是整理的对话记录，以飨读者。

室温超导，又又又又刷屏了……上周，韩国研究人员在一个“预印本网站”上传论文，宣称发现了首个常温常压下的超导体——一种改性的铅磷灰石（LK-99），据说能在127℃的常压环境下表现为超导体。要知道，3月的那次最后看来是乌龙“大新闻”，仍需要在大约1万个标准大气压下才能表现出超导特性。而随着前两天，各大自媒体纷纷爆出“中美俄科学团队相继对该材料进行验证”以及全球超导概念板块的一波上涨潮，更让这件事情的走向变得扑朔迷离。到底是人类真的即将迎来“室温常压超导时代”？还是整件事情又是一次乌龙事件？今天和我们聊这个话题的科学观察员是：中国科学院科学传播研究中心副主任 袁岚峰。

旭岽：袁博士你好。其实今年室温超导刷屏已经不是第一次了，3月份的时候，其实我们节目当时也关注过，有一位教授宣称是自己实现了室温超导，但是两个月之后其实也被怎么说，相当于是有其他的学者发论文推翻了。那么到7月的时候，这次又出了室温超导的事情，而且好像怎么说它引起的轰动效应，甚至是超过了3月份。这里可能就要和袁老师好好的来聊一聊，可能得先请您给大家来做一个前置科普，因为有些朋友他可能还是搞不太清楚什么是超导，然后室温超导和我们以前聊的超导，它到底是有什么样的区别？

袁岚峰：对，首先这个超导它顾名思义就是超级导电。怎么个超级法？就是它的电阻降到0。这个事情的出人意料程度，就可以看一下研究导电性的历史。最初当人们掌握了制冷技术的时候，然后大家就开始思考一个问题，就是说如果你把一个金属就是一个可以导电的材料，然后把它温度不断降低，那么最后它的电阻会变成什么样？

当时就有很多人他有各种各样的观点，有的是认为当你总是存在温度的时候，你的电阻永远不会降到0，但是当你的温度降到绝对0度的时候，你的电阻就会降成0，这是一种看法。还有的认为是你无论降到什么温度，它的电阻都永远不会变成0。然后大家就去做实验，然后这个实验的结果是出乎所有人意料的。

1911年的时候，荷兰科学家昂内斯他们做的实验，他们第一个实验对象是汞就是水银，结果发现你把这个水银冷到4.2 K，K指的是开尔文，就是热力学温标，零下273摄氏度是绝对0度，所以这个4.2 K大概就是零下269摄氏度这样一个非常低的温度，但是当时技术条件可以做到。然后你发现到4.2 K的时候，突然汞的电阻就消失了，它从一个有限值突然变成了0。

旭岽：就断崖式的直接变成0了，对，而且这还没到绝对零度，其实讲起来还是有四点几K。

袁岚峰：对，这是出乎所有人意料的是吧？本来琢磨的是说你到了绝对零度的时候它会怎么样，结果它还没到绝对零度，在一个有限温度的时候，它的电阻就突然从一个有限值变成了0。它的电阻也不是逐渐变成0，而是嘣的一下突然变成0。

旭岽：这是很神奇啊，听您这样描述。

袁岚峰：所以这个是出乎所有人意料的，超过所有理论家的想象，没有人想到大自然会出现这样的事情。

旭岽：这个是最开始我们发现超导这样的现象，然后那个时候其实是用汞来做实验，把它降到这样子的一个非常低的温度的时候，它就表现出了超导的特性。

袁岚峰：这是人们最早发现超导这个现象，就发现它的出人意料，是吧？然后又发现这个现象还是相当普遍的，有很多其他材料，后来你把它就按照同样办法做，就把它降温，然后它都会在某一个温度突然电阻变成0。你就发现这是个相当普遍的现象，不是说只有汞这一种材料。然后我们现在就已经发现了元素周期表上很多的元素，就是说这个元素单质都可以超导，比如说铝或者其他很多元素。但是，也是很神奇的一个现象，也不是所有的元素都能超导。

比如说那些在平常的条件下，导电性质就最好的那些元素，比方说铜银金，它们反而不超导。至少是直到现在，你无论把它冷到多低的温度，它居然还是没有超导。也就是说，即使能够超导，它那个超导转变温度也比我们现在技术能做到的还要低。

旭岽：就可能是非常非常接近于绝对零度的时候，也许这样子的材料才有可能超导。

袁岚峰：对，但是我们还没有做到这技术水平。铜银金现在反而还不超导……

旭岽：对……

袁岚峰：也是挺奇怪的，你很难预测一个东西到底是不是能超导。

旭岽：这个的确是啊。但是您现在其实和大家讲到的一些我们已经发现的能够表现出超导性的这样子的一些材料，它其实能够进入到所谓的超导状态的所需要的温度还是非常低的，对吧？

袁岚峰：没错，就在最早发现超导的时候，你看那时候典型面对的对象都是几K这个量级，是零下260多度这样的一个非常低的温度，当然制备它成本也非常高了，是吧？要维持这样一个状态，成本也是非常高昂，显然很不实用，所以大家都很希望就找到一些能够在比较高的温度下维持超导性的材料。

旭岽：这个比较高大概是多高？就此前我们进入到比如说可能甚至能够催生出一些具体应用的超导材料，它大约是需要什么样的温度范围？

袁岚峰：其实现在用的最多的一直是二十几K的那些材料，比如说铌钛线或者是铌三锡这种，这些铌元素和其他一些元素的合金。

旭岽：这其实还是零下250多度啊？

袁岚峰：没错，还是很冷，但是它的超导性质好啊。它可以承受比较大的电流，比较大的磁场。

旭岽：对，对。

袁岚峰：因为啊，这个也是内行才知道，就是外行他就不会想到这么多，对吧？

旭岽：对。

袁岚峰：我们就会知道超导只有在一定的条件下才能保持，就是说你这材料所加的电流不能太大，电流太大它就崩溃了，它就不超导了。磁场也不能太大了，磁场太大它也不超导了。

旭岽：是的。我们因为我们以前节目里面其实关注过一次超导电缆，当时我记得有从业者就提到，就是说最早可能他是比如说用液氦能够达到超导的材料，然后后面可能用液氮相对来说成本低一些，能够表现出超导的就很了不起了。但是你要说是再往上一步，比如说是到这些都不敢想象，你说可能零下几十度这种范围就能表现出超导的，好像不施加一些其他的极端条件，这几乎是不可能的，感觉是。

袁岚峰：没错，所以我就给您说一下超导转变温度的变化的历史。在一开始发现超导现象那时候都很低，然后到了60年代的时候，就有三个科学家对这个超导现象提出一个理论解释，这个理论叫做BCS理论。BCS就是这三个人的姓氏首字母缩写，Bardeen、Cooper和Schrieffer。这个理论变得非常著名，他们在1972年得了诺贝尔物理学奖。它对一些常规的超导确实提供一个非常好的解释，比如说我们刚才说的水银、铝这些东西。然后根据这个理论，大家也很快能够做出一个预测，就是说任何的物质在常压下面的超导转变温度都没法超过40 K。40 K就是零下233摄氏度了，对吧？所以这是一个上限，这个叫做麦克米兰极限，这是一个叫做麦克米兰的理论家提出来的。

旭岽：但您其实说了一个条件，就是常压下，是吧？

袁岚峰：没错，你通过加压是有可能提高它的转变温度的。所以它只是说常压下没法超过40 K。但是这个上限它是有个前提，就是说你是服从BCS理论的。BCS理论是可以解释超导，但是并不是说所有超导都一定要服从BCS理论啊！

旭岽：这个有点绕。

袁岚峰：这个关系非常微妙，是吧？就是那些实验家他反正不信邪，他就自己寻找有没有更高的超导。然后到1986年真的有人找到了，就有一个德国科学家和一个瑞士科学家Bednorz和Müller，这两个人他们发现了有一类。而且你很难想到这种东西居然能超导，它是一个铜氧化物。

旭岽：对……

袁岚峰：它是铜的氧化物，当然还加一些其他元素。氧化物，一听第一反应它是个绝缘体啊，对吧？它怎么会变成超导体？

旭岽：但是它在低温条件下同样也展现出了超导的特性，甚至就是说所需要的温度还高一些。

袁岚峰：没错，非常出人意料一个发现。铜氧化物它本身这个材料，你看它你会觉得这个性质非常糟糕，它是个陶瓷啊！怎么看着都不像一个导体，更不要说是超导体，对吧？

旭岽：还真是。

袁岚峰：你可以通过对它进行一些掺杂，然后来改变它的性质。然后你就发现在某些掺杂的时候，它就突然变成一个很好的超导体。很好的意思是说它本身还没有达到40 K，但是比以前要高的多，可能达到20多K。然后这就在全世界引发一个热潮，然后就有很多科学家在努力的提高这种体系的超导转变温度，就是通过改组分啊，再去掺杂之类的。

旭岽：我们以前好像也听到过什么钇钡铜氧什么的，都是属于您前面说到的，就是这个铜氧化物系列里的。

袁岚峰：没错，这就是1986年、1987年发生的一场全世界非常轰动的超导竞赛。没有现在这么热，因为那个是真实的一个现象。

旭岽：所以就是说铜氧化物，因为我知道现在其实围绕它已经是有一些产业在做了，而且这个也是有一些实际的应用的，它其实是不符合您前面说到的那个BCS理论的。

袁岚峰：没错，是的，完全正确。就是这样，这种化合物呢，有包括中国科学家赵忠贤、美国华裔科学家朱经武，他们在内很多人一块努力，然后大家很快就把这个材料的超导转变温度提高到40 K以上，甚至提高到了77 K以上。77 K什么概念？就是液氮的温度，液氮就很便宜了嘛。

朱经武

赵忠贤和屠呦呦获得2016年度国家最高科学技术奖

旭岽：对。

袁岚峰：所以它在这个层面上看起来，它的实用前景是大为增加了。但是……

旭岽：又说但是了。

袁岚峰：但是它的实用其实是非常慢的。正如您刚才所说的，铜氧化物是最近才开始实用的，就是近几年的事。

旭岽：对。

袁岚峰：也就是说它从八十年代发现到现在，过了将近40年了，它才刚刚开始实用。为什么？因为它的制备很麻烦，成本很高，然后它的性质非常不好，它是个陶瓷啊，这意味着它是很脆的啊，你要把它做成一个导电线。

旭岽：对，其实是要很精巧的设计，然后包括其实是一系列前置的工业基础，才能逐渐让它开始大规模的去量产。

袁岚峰：是的。我也是3月的时候，我跟一些做超导应用的专家一块做一场直播之后，我才明白，哦，原来超导材料要实用，实际上要经过几十年的时间。所以绝对不是说，哪怕你今天真的发现了一个室温超导的东西，也不意味着立刻就能开启什么科技革命，没有的。

旭岽：是的，其实就算是前面说到的就是铜氧化物整个的体系，它也不过是在液氮温区，我没记错的话也是接近零下200摄氏度190多摄氏度这个范围。

袁岚峰：没错，77 K嘛。

旭岽：这其实也是依然是一个非常低的温度。但是我记得好像超导领域的专家会说，这种已经算是高温超导了。

袁岚峰：没错，非常高了。超导领域他们定义高温说，40 K以上就叫高温。因为40 K就是刚才说的那个麦克米兰极限嘛，你比40 K高就意味着你肯定不是BCS理论能够解释的，你就是高温超导。

旭岽：哦，那按这样说起来的话，可能如果说是能够有一个什么样的材料，它是在比如说零下100摄氏度到0摄氏度之间的这种可能已经算超高温了是吧？

袁岚峰：没错，这是非常高的。超导是个非常搞笑的领域，这个领域的术语是高温比室温要低。高温超导我们已经有了很多材料了，室温超导目前一个没有。

旭岽：的确是啊。然后再向上突破的话，其实就到了一个可能说是有点不太可思议，甚至是天方夜谭的状态了，我们这次要重点关注的所谓的室温超导了是吗？

袁岚峰：是的，是的。我继续给您说超导转变温度继续提高的思路。陶瓷的超导，就是铜氧化物的超导，以及后来2008年又发现了铁基超导，然后又发现其他一些类型的超导，它们是可以超过40 K，可以在常压下超过40 K。这些统称为高温超导，但是它也还没有达到室温啊。

旭岽：对。

袁岚峰：后来二十一世纪以来，有很多人他们想向室温发力，他们的思路是什么呢？他们基本思路是说，一方面高温超导理论到现在没有建立起来，我们现在是解释不清楚这些铜氧化物或者铁基超导到底怎么回事。

旭岽：虽然都已经开始用了，但是理论其实还没有弄清楚。

袁岚峰：对，这是高温超导一个非常有意思的地方。研究了近40年了，我们都没有对它建立起一个很好的理论。

旭岽：这理论要是建立出来的话，估计也是一个诺奖级的突破了。

袁岚峰：是的，1987年我刚才说那位那两位德国和瑞士科学家Bednorz和Müller，因为他们在1986年第一次发现这个铜氧化物超导，他们俩获得了诺贝尔奖。当然是实至名归嘛，他们首先开启了这个领域嘛。

旭岽：对。

袁岚峰：但是呢，大家只是在实验上发现有这类现象，然后在理论上如何解释，到现在都解释不了。

旭岽：哦，所以现在我们继续向上突破的，我们说从温度的角度，就往室温这样子的一个，我们说研究人员他主要的一个思路是什么？因为这两天其实有人会用一个词来调侃说是，难道就是在炼丹吗？就不断的去做各种各样的配方，然后就去一个个碰巧吗？

袁岚峰：炼丹是一个非常常用的词，它可以用来指任何材料学的研究。

旭岽：是有一些这种随机式的，当然它可能会有一定的这种方向性。

袁岚峰：当然就是在二十一世纪以来，有很多人都在努力向室温发起冲击，那里的思路是什么呢？就是高温超导理论我们现在还搞不清楚它，我们先不用管它了。但是呢，我们再去深挖一下 BCS理论的潜力，这个东西其实是可以挖的。BCS理论是告诉你，如果你是常压，你不能超过40 K，——但是你可以加压强啊。

旭岽：哦，对。

袁岚峰：然后就有人又做一些理论预测，就发现如果你研究的对象是一些这个元素的重量非常轻的，比如说氢元素，它是那个最轻的元素了，这个对于提高超导转变温度是有利的。然后你对这样含氢很多的元素去增加压强，你是原则上你是有可能让它的超导温度提得很高，甚至有可能达到室温的。

旭岽：哦。

袁岚峰：这个现在变成主流的一个研究方向。

旭岽：对，因为我之前也看到过，好像2018年的时候有一个德国科学家做的工作，类似于是拿一种材料，然后给它施加的压力，可能差不多是说是半个地心压力，这样子的一个普通人无法想象的一个水平，但是能够达到可能零下二十几摄氏度，让它表现出超导。

袁岚峰：硫化氢（H3S）。

旭岽：用的都是这种非常极端的高压才可以。

袁岚峰：没错，只要你压强压得足够高，任何东西都能超导，就是这样一种感觉。

旭岽：是，您说。

袁岚峰：它是有理论原因的，我来给你重新解释一下，就是说为什么他们会想到这样一套思路。因为BCS理论的关键是说电子，本来你是电子在晶格里面运动在那导电。如果你是单个电子在那运动，它就永远会有电阻。

而这个关键，它为什么能够把电阻消失呢？是说它要让两个电子配起对来，然后它们就一对一对的，这个叫做库珀对。就我刚才说的BCS中间那个C就是Cooper，叫做Cooper对。然后电子第一它会配起对来，然后又一个个库珀对之间它们又是同步行动，它们处于一种相干的状态。就好像大家就接到一个口令，121，121，同步走。这样的结果，晶格就对它没有任何阻碍。

旭岽：想想也是。虽然这不是一个很恰当的比喻，但是我们比如说在这个人群当中，大家是列队行走的，其实通行效率会高很多。如果是无序的撞来撞去挤来挤去，甚至可能会有踩踏事件，对吧？

袁岚峰：没错。所以这里的核心就是说，你怎么能够让电子配起对来，是吧？乍听起来这是个很异想天开的主意，是吧？因为电子带负电，两个电子大家都带负电，大家应该互斥才对。

旭岽：是。就用极端的高压逼着它们吗？

袁岚峰：那倒不是。

旭岽：也不是，啊。

袁岚峰：一开始研究的就是常压嘛。但这无论如何，你得给电子找到一种让它配对的机制，对吧？你得想个什么办法，让电子居然从排斥变成吸引。这是怎么回事？他们想到一个办法，就是用晶格振动来做一个中介。这话什么意思呢？就是晶格啊，它不是由于有温度就会做一个热运动嘛，大家平时都在那振动。晶格的振动，物理学对它有个专门称呼，叫做声子，声音的声，粒子的子。

旭岽：声子。

袁岚峰：对。所以呢，大家就会说电子跟声子耦合起来，产生了一种有效的吸引力，叫做电声耦合。

旭岽：哦？

袁岚峰：这个耦合是啥意思呢？你可以这样想象，就比方说电子经过某些原子核周围的时候，电子带负电，原子核带正电，所以电子会稍微的把这些原子核向它吸引过来，是吧？然后电子走过去了，原子核它还在那些稍微靠近一些的位置。那么它对于下一个经过这儿的电子，它还是会构成一个有效的吸引力啊。

旭岽：哎，很精妙。

袁岚峰：所以晶格振动作为中介，使得这两个电子之间产生了一种有效的吸引力。这个吸引力比它们之间的排斥力还要大，所以这两个电子之间总的变成了吸引力。

旭岽：这个很微妙，但是事实上，我们说它也真的就是这样在发生着。

袁岚峰：对，这就是BCS理论。这个理论确实解释很多现象，比如说在BCS理论出现之前，大家在实验上观测到，很多超导体的超导转变温度跟它同位素的质量有关系。

大家知道，这个原子核是有同位素的。同样一类元素它是具有相同的质子数，但是中子数是可以变的，它有不同种类的原子核。然后他就会发现，它这个超导转变温度当中居然是跟原子量的平方根有关系。大家就想，为什么会出现这样的东西？其实学过物理的人就会想到，质量的平方根，就意味着它跟振动有关系。所以他们就通过这些蛛丝马迹就推测出来，它应该跟晶格振动有关系，所以最后得到 BCS理论。

所以BCS理论的核心，就是说我们要找一个让电子配对的机制。然后最后他们就提出来电子配对的机制，就是电声耦合，就是电子声子耦合，声子就是晶格振动嘛。OK。但是晶格振动有个特点，就是你越轻的元素振动不就越强烈吗？所以他就提议我们就找那种含有很多氢的元素，然后对它加一个很高的压强，就强迫声子变得很强，所以电声耦合就变得更强了。

旭岽：这个思路，所以就解释了为什么说是给它施加一个非常高的压强的时候，它也能够在更高的温区展现出超导的特性。

袁岚峰：所以这个是一个大力出奇迹，而且非常简单，非常容易理解的事情。唯一的问题是，你的实验条件要上去，对吧？

旭岽：对。

袁岚峰：你要把压强提到那么高，要做到几百万个大气压，所以这些年啊，高压物理发展也非常火热，大家都在做这个事情。现在他们探索的目标也不只是超导，还包括金属氢等等，其他一些非常神奇的东西。他们就是说，任何物质你把它压得压强足够大，它都会变成金属，包括氢元素。

旭岽：对。这是一个理论预测。

袁岚峰：这是一个理论预测。

旭岽：是的，是的。其实时间如果说是回到3月份的，当时的现在打个引号的“大成果”，对吧？当时好像也是说，它其实是需要一个很高的大气压的。

袁岚峰：没错。3月的那位是美国罗切斯特大学的Ranga Dias教授，他是一个斯里兰卡人了。然后这位老兄是说，他做的那个材料是一种Lu-N-H三元化合物。Lu是一种稀土元素，N就是我们平常空气里的氮气，然后关键是H，你看它一定要有H。然后它加了一个很高的压强，但是这个很高，是我们日常意义的很高，它是一万个大气压，可是对于这些年大家普遍做的几百万个大气压相比，那还是低得多了。

《一种氮掺杂镥氢化物中近常温常压超导的迹象》

Ranga Dias等人论文中给出的Lu-N-H超导电性证据：零电阻、抗磁性和比热跃变

旭岽：对。这个的话相对来说门槛大大降低了，可能不是最顶尖的实验室，可能也具备就是说制备的条件了。

袁岚峰：没错。一个能够做高压实验的实验室，你搞个一万个大气压，那不是毛毛雨嘛，是吧？所以一万个大气压丝毫不构成障碍，唯一的问题就是，别人重复不出来。

旭岽：这个的确是。

袁岚峰：所以这个故事编得很通顺，是吧？唯一的问题是，别人做不出来啊。

旭岽：也是空欢喜一场，对。

袁岚峰：你这根本就没超导啊，对不对？

旭岽：接下来就要说的重头戏了，刚才其实大家应该有这种感觉了。即使是3月那一次乌龙事件，他还是要一万个大气压，就这样子的一个水平的。这一次韩国团队厉害了，那是常压啊。

袁岚峰：没错。这个就是说，这个事情变得更加离谱嘛。所以我最近有一篇文章来解释这个事情啊，应该怎么理解呢？我们可以用下围棋来比喻材料的各种性质的稀缺的程度。

比如说第一级，就是有抗磁性。其实大多数材料都有抗磁性，所以我说好比初段。我们解释一下抗磁性，就是它会抵抗磁场。比如说水就有抗磁性，然后有个诺贝尔奖获得者叫安德烈·盖姆，他曾经就用加磁场的方式把一个青蛙悬浮起来。为什么呢？青蛙里面有水呀，所以只要你的磁场足够强，这个就会产生一个很强的排斥力，把青蛙悬浮起来，这是可以做到的。他因为这事，获得了搞笑诺贝尔奖。

旭岽：是挺搞笑的。

袁岚峰：他还做过一件事是手撕石墨烯，用胶带撕出撕出单层石墨，就是石墨烯，他得到了真正的诺贝尔奖。所以这个人是唯一的得了两次诺贝尔奖。

旭岽：双诺贝尔奖获得者，是一个搞笑一个真。

袁岚峰：但是这个双诺贝尔奖也非常有意思，磁悬浮青蛙这是个真实的现象嘛。只是大家很少想到去做，但是这个原理非常容易理解，因为水有抗磁性嘛。

旭岽：对。

袁岚峰：所以你可以说，有抗磁性的这个好比围棋的初段。下一级是有铁磁性的，好比围棋的三段。比如说Fe、Co、Ni这些元素是有铁磁性的，这个有铁磁性的就比有抗磁性要少得多了嘛。

旭岽：对。

袁岚峰：然后第三层我们可以说是有常规超导的，就是BCS理论能够解释的超导，40 K以下的超导，我们好比这算是五段。

旭岽：这已经五段了。

袁岚峰：这样的材料已经少得多了。只要再加一层，这个是有高温超导的，我们刚才说的那个BCS理论解释不了的超导的，是吧？包括铜氧化物超导和铁基超导等等，这种好比说是七段。然后再下一层，就是室温而且高压的超导。

旭岽：室温高压超导。

袁岚峰：就是近些年来大家主流在追求的这种东西。通过加压强，让它接近室温，这个好比是九段。这个目前没有人能够做到，但是这个是一个比较现实的目标，因为也没有任何原理去阻止它，对吧？它完全其实在BCS的解释范围之内，只不过我们还没有找到一个合适的体系。

旭岽：如果3月份迪亚斯他那个东西是真的，其实也就是九段水平，对吧？

袁岚峰：对，他就属于这一层，这当然已经非常了不起了，但是呢……

旭岽：但很可惜，他不是。

袁岚峰：他不对。然后韩国人宣称的是什么？室温而且常压的超导，那我只能把它称为十段喽。

旭岽：我觉得十段都不止了，可能十一段了吧，关键是常压。

袁岚峰：对，一般人还意识不到这个所谓室温超导和室温常压超导之间，那个区别又有多么大。

旭岽：对。所以现在看来就是说，这个事情它能够在全球范围掀起那么大的波澜，也可以理解，毕竟他宣称找到的LK-99这个东西，它是室温常压的超导体。

袁岚峰：是。当然对很多人来说，他们可能也没注意那个常压，他们光看室温了。如果它是室温的话，它跟3月Dias那次是同一性质了。但是实际上，如果你学过理论你就会知道，他这个东西比Dias那个还要劲爆。

旭岽：真的是，对，你用的“离谱”这个词。接下来其实我觉得就要讨论一下了，为什么这个事情其实上周应该是一周多的时间前其实就发出来了，而且它其实是发在一个预印本网站。我当时其实也问了一些专业人士，好像他们普遍会对就是说他的论文本身，包括一些这种数据展示的方法什么的，其实也会提出一些问题，就感觉好像不是像一个特别严谨的学者写的文章。

袁岚峰：是的。首先第一，他目前没有发一个正规的论文，他是正如您所说他是在一个预印本网站发的，这个预印本网站叫arXiv，非常著名的。很多人写个文章，就正式投稿之前，都会先在arXiv上发一下，占个坑嘛，对吧？这个arXiv上呢，所以它有很多后来在经过科学评审的正规杂志上发出来的，这挺好。但也有很多就再也没有发出来过，这个工作就失败了，就没有经过评审它就消失了，这种事也是挺多的。所以，预印本跟经过正规的审稿程序发出来的，完全……

旭岽：完全不一样，对。

袁岚峰：也就像我有个朋友说，就刚才我那个比喻，是用围棋的段位来比喻吧。他说你评论任何段位的前提是，你得经过审稿啊。

旭岽：是。

袁岚峰：在正式期刊上发出来，你才有段位可以讨论。现在这一步还没有呢，所以其实没有任何的段位可以讨论。

旭岽：对，当时他受到关注可能就不仅仅说是在arXiv上面发了一下，而且好像还有一个挺权威的杂志，是以新闻报道的形式报道了一下，是吧？

袁岚峰：这我不知道，作为一个新闻报道，你当然什么都可以报了。

旭岽：这倒是。

袁岚峰：正规新闻报道都会说明白，这是一个预印本。

旭岽：对，这个大家一定要注意了。然后这个可能接下来就是值得商榷的部分，就是在于首先它公布的结果实在太劲爆，另外一方面前面您说到的它的合成方法又实在太简单是吧？

袁岚峰：是的。而且呢，我需要提醒大家一下，就arXiv上面会有很多稀奇古怪完全不可思议，甚至一看就是民科的这种文章发在上面。比如说2016年的时候，就有一个人发了篇文章，名字就叫做《373 K超导》。

《373 K超导体》

旭岽：哦，哈哈哈。

袁岚峰：373 K就是100摄氏度嘛。

旭岽：对。

袁岚峰：就是沸水的温度嘛，所以他是说他造了一个在沸水当中能够超导的材料。然后他在那个论文写自己的所在单位，叫做什么呢？叫373 K超导私人研究所。

旭岽：哈哈哈，这的确能够感受到他可能真的是爱好，是吧？

袁岚峰：是，然后这帮韩国人其实比他更厉害。韩国人说我们造了一个400 K超导的材料，比373 K还高，127摄氏度。就从常理想一下，这个东西到127摄氏度还能超导，而且还是常压，我觉得这个非常让人难以相信，但凡学过超导你都会觉得这太离谱了。

旭岽：对。当时其实我就听到过有业内人士就是类似于这样一句话，如果这东西是真的，可能我们人类目前对于整个超导的认知都是错的了。

袁岚峰：是的。还有我看了一下他那个论文，就觉得那个论文表现得非常不专业。比如说它那个标题，他们发的第一篇论文，那个标题叫做《第一个室温常压超导体》。

《第一个室温常压超导体》

旭岽：就不太像是正儿八经的学者会起的标题，对吧？这倒有点像是我们媒体写的报道，有可能会这样写。

袁岚峰：然后论文摘要第一句话说，全世界第一次，我们合成了一个室温常压超导体，400 K超导，如何如何。你看，这感觉……

旭岽：这倒是挺像写博客的风格。

袁岚峰：没错，语不惊人死不休，对吧？它就表现这些人非常的追求名利，它就不像一个正经做科研的。做科研他应该先说这个事的背景，然后说我们提出一种新的方法，然后做了一个什么实验，实验数据表明它是一个什么东西。

旭岽：对。

袁岚峰：客观的冷静的表述的方式。你如果去看一个正规的杂志，比如说《Nature》啊，《Science》，这上面发的文章，无论他们结果有多轰动，他都一定会用这种尽量客观、冷静一点的来说。比如说他们会用被动语态，是说某某实验证明什么。他不会说我自己做了什么，然后我是世界第一，这样听起来就很不像样子嘛。

旭岽：当然听到这儿，我觉得有的观众还可以说，个人性格问题嘛。说不定他们的成果就是很劲爆，他按捺不住自己激动的心情，他就这样写了。这个文章的写法我们对吧，只能说是从业内人士看来，就不太像是一个正儿八经做研究的人写的这种文风，是吧？

袁岚峰：没错。然后我也看到了真正的超导专家对它的评论，这个真正的超导专家是谁呢？是南京大学的闻海虎教授，他是非常著名的超导实验家了。然后他3月的时候，Dias在《Nature》发篇论文说他实现了室温超导，然后5月的时候闻海虎研究组同样也在《Nature》发篇论文说，我们做了你这个材料，但是没发现超导啊。

《自然》网站截图

旭岽：对，闻教授。

袁岚峰：非常擅长打假，对吧？他打了Dias的假，说你Dias的结果是不对的。Dias那边现在没有更多的回应，如果没有的话，那就意味着他要撤稿了嘛。然后闻海虎老师最近也接受了《科技日报》的采访，就谈这个韩国的超导。他说我仔细看了他们的文章，然后就感觉他们这个实验做得非常不专业啊，有很多地方都可能出错，所以综合他们目前这些证据，我的感觉是他们没有任何证据说明他们实现了零电阻，它压根就不超导啊。

闻海虎教授在科技日报微博称韩国超导是超导假象

旭岽：对。其实您刚刚还说到了，就是说包括我觉得说，为什么这件事情这两天它又重新发酵了一波，可能就是因为有很多的团队在尝试去复现。然后甚至我们也在有一些视频网站上看到了，有些团队说我合成出了这个材料，然后的确它表现出了抗磁性。

袁岚峰：这就是另外一个有意思的地方了。现在有很多人都在说复现了复现了，然后他就非常兴奋。但正用我刚才那个比喻来说，抗磁性是初段，对吧？铁磁性是三段，常规超导是五段，高温超导是七段，室温高压超导是九段，室温常压超导是十段，它现在验证了什么？它不是验证了初段吗，是吧？

旭岽：所以其实在到现在为止仅仅是验证了抗磁性，就离去验证它的超导性就还离得非常远。

袁岚峰：完全不是一回事啊，对吧？抗磁性是超导的表现之一，远远不是超导本身啊。

旭岽：对。它不等于说是一个东西展现出了抗磁性，它就超导，否则我们就用水做电线了，是吧？

袁岚峰：是啊。你说这东西复现，它复现啥了？这东西我复现了，说世界上确实有这样一种材料，好，在这个意义上你复现了。但是如果说你复现了它有室温超导，那完全没有啊。现在没有任何一个人出示，它有零电阻的证据啊。

旭岽：对，因为其实昨天我记得上午的时候有很多自媒体就特别激动，说什么中美俄多国团队证实，然后宣称，然后说是中俄的团队都是属于叫合成出了材料，然后说是复现了所谓的抗磁性。然后说是美国有一个团队也很厉害，说是用计算机的方法在理论层面论证了这个东西的可行性。

《铜取代的铅磷酸盐磷灰石中相关孤立平坦能带的起源》

袁岚峰：这又是一个很有意思的问题了。最近有记者来问我，说中美俄都在验证，我说这标题这一看就是忽悠人嘛。首先他这种说法会让你以为这是一个国家战略行为，是不是？

旭岽：对。

袁岚峰：其实并不是啊。只是中美俄各自有一些人，有一些单位的一些人，他自己去做这个事情。就好比说我现在接受您的采访，我说我就代表中国科学技术大学的官方态度了？那当然不行。

旭岽：那肯定不是，对吧？也不能这个就是中国科学家的态度，肯定也不是，对吧？

袁岚峰：没错，就是你不能去胡乱去代表别人，是吧？

旭岽：对。

袁岚峰：然后这当中对我最熟悉的那个理论方面，因为我自己是做理论的嘛，它那个美国科学家发了篇理论文章，是怎么回事呢？其实我非常容易理解。就第一，这个人她是一个作者，她发了篇一个作者的文章，说她做了一个密度泛函理论计算。这个理论我非常的熟悉，其实这就是我读博士的时候用的那个理论，就是这个理论与计算化学，我们这个领域最常用的理论，就是一个用来作量子化学计算的理论。然后用这个理论去计算一下这个材料的能带结构，发现它在这个费米能级附近，能带是平坦的。这些术语您可能听不太明白，但是核心意思就是说，在历史上我们发现有很多超导体的它的能带是平坦的，所以能带平坦跟超导之间是存在一定的关联性，所以我们认为它是有利于超导实现的。

旭岽：我作为外行，我听到这一段的表述，我觉得这个就是有可能嘛。

袁岚峰：对，是有可能。

旭岽：是有可能。

袁岚峰：就是说，她是说这个东西从这个表现上来看，它意味着它有可能能够达到五段的水平。就我刚才说的，常规超导是五段嘛。

旭岽：哦，也只是常规，也就是说它其实是需要就是说40 K以下的温度的。

袁岚峰：没错，就是说你如果说通过这种方式预测，它有可能有40 K以下的温度，这是说得通的。但是也只是个预测，因为并不保准。它只是说你有这个东西，然后你出现常规超导的可能性就会大一些。但是也不是必然性，因为没有一个理论，它能百分之百的预测某个东西超导或者不超导呀。

旭岽：对，是的。

袁岚峰：然后呢，但是问题在于，你实验不是宣称你能达到十段吗？你现在说我有可能达到五段，然后就说我就验证，我验证啥了？这个观点是非常弱的呀。

旭岽：的确是这样，就是说通过计算机去验证也不过是五段的水平。就是说它有可能，只是说有可能吧，因为它有这样子的一个特征，所以它在40 K以下这样子的温区表现出超导特性的概率可能会稍大一些，但是和这一次它的关键常压室温差的有点十万八千里的意思了。

袁岚峰：不错，不可以道里计，所以我举了两个比喻。一方面你可以说，就好比说，你说一个人这个人可能会下围棋，和这个人现在就是围棋第一高手，这两者之间的距离那么大，是吧？它完全不是一回事。或者说就好比你说你看到一个孕妇，你预测她快要生了，以及但是你下一步就预测她生出来那个小朋友将来会得诺贝尔奖，这两者完全不是同一个层面的预测呀。

旭岽：所以我们其实怎么说呢，美国科学家他们做的计算机的模拟其实还算是严谨的，她给出的结论也是可信的，但是我们一定要强调它的范围在哪里。

袁岚峰：没错，但是她得到的结论其实也是很弱的呀。一个非常正常的结论，我不知道大家有什么可沸腾的。

旭岽：对，她这个理论其实是不等同于说我证实了这个东西它就可以有常压室温超导。

袁岚峰：没有没有，完全没有。没有任何理论能够预测这个。

旭岽：对，袁老师您其实就说的特别清楚了。美国的团队只是说它有可能在40 K以下，这个还是就是说很低的一个温区。然后另外的就是其他的团队，我看有的是比如说博士后他们做的复现，其实也只是展现出了一定的抗磁性。

袁岚峰：是啊，这抗磁性跟超导那不是十万八千里吗？

旭岽：对，因为其实提到抗磁性，我当时看这个视频我个人觉得是有点不明觉厉，就有点这个感觉。好像他弄个磁铁在下面，然后找到一个什么位置，感觉像个蝴蝶的小翅膀就一下竖起来了，就类似这种感觉。但是我回想起我在一些比如说科普秀或者说是科技馆当中看到的一些类似的这种演示，我记得它不仅仅说是可以悬浮，它甚至是可以类似于悬挂，就是不接触表面在下面，它都可以就这样悬挂过去很酷。

袁岚峰：是，真正的那个超导磁悬浮是怎么样的？它是能够真正的悬空哦，它是没有任何依靠的。就是我们现在看到所谓复现的这些视频，都是你还至少要有一边靠在磁铁上，对吧？你要靠在底座上。

旭岽：对。

袁岚峰：你既然是靠着，你就不是悬浮啊，对吧？我不知道他们为什么把这玩意叫做悬浮。而且真正厉害的是，人家如果是真正的一个超导磁悬浮，它是可以悬浮在磁体下面的。

真正的超导体能够磁悬浮在磁体下方

旭岽：是的。所以它其实怎么说最多说是有一定的抗磁性，它和所谓的超导磁悬浮都不能划等号。

袁岚峰：没错，这个差了十万八千里的。所以我觉得如果看这个视频，我觉得正常的结论应该说是证明它没有超导，你为什么要认为是证明它有超导的？这个差别实在太大了，这是很明显的呀。

旭岽：对。

袁岚峰：这就让我想到一个很有意思的故事，就是《西游记》里面。《西游记》最开头不是说孙悟空去找菩提祖师学艺，然后有一天菩提祖师问他，说你现在会腾云吗？孙悟空说我会，然后他就跳起来扯了两扯，然后顿饭功夫走了二三里，然后就飞回来了，说师傅这就是腾云了。然后菩提祖师就说你这不叫腾云，你这叫爬云。

旭岽：哈哈哈。

袁岚峰：他们演示的这个所谓磁悬浮，这就是好比爬云，这不叫腾云，反而证明它们其实不是超导。

旭岽：就只能说可能作为看客，普通人对于室温超导太过于期待了，所以哪怕看到一些我们平常看不太到的现象，因为它本身这个视频展示出来的又是一个很专业的这种实验环境，对吧？大家可能以为就等同于进行了一个最终的验证了。但事实上这只是最开始的一步，甚至说这一步我们都不能看出来它和真正意义上的超导有什么样的直接关系。

袁岚峰：是啊，他们完全是一厢情愿嘛。他们先是认定这个东西就是超导，然后就拼命去寻找这方面的证据，这不是一种合理的思维方式嘛，对吧？你应该先去寻找实验数据，然后两面都看，这样才对吧？

旭岽：因为我其实一开始就属于比较冷静的，我觉得好像不太可能说是那么快，就有常压室温超导这样子的材料出现。但是当我看到类似于合成出LK-99的抗磁性的这种视频的时候，我先在想或许它可以作为一种比如说比较好的抗磁材料。但是您前面都说到了水都是，那好像这个意义也不是很大。

袁岚峰：对，抗磁材料很多呀，所以我也不知道大家在这兴奋个什么劲，是吧？

旭岽：所以现在您怎么看 LK-99，就是说有没有可能比如说像前面您说到的美国团队用计算机去做的验证，如果说最后证明它是一个比如说是在经典范畴里边，它也能够展现出超导特性的这样子的一个材料，这个算不算是还不错的一个发现。

袁岚峰：如果他发现了一类新的超导体，当然也是一件好事了。实际上但是真正做科研是不应该这样炒作的，因为有很多科学家大家就在公众里面默默无闻的正儿八经做。他们做事的方式其实就是很正统的，就是说在科学期刊上发文章，然后在学术会议上跟大家交流，我们不会到网络媒体上去炒作，对吧？

旭岽：对。

袁岚峰：现在炒作成一个全世界大家都在关心的事件，其实这就不叫科学研究，这个应该说是搞坏了风气。

旭岽：真的是有点博眼球，而且好像真的就像您说的有点搞坏了风气了，是吧？

袁岚峰：是的，真正的科学家对于这种做法都是非常厌恶的，是吧？你如果科学家整天的在媒体聚光灯下，然后放这个炮，大家一看就觉得非常业余啊。

旭岽：是的，因为我就回到差不多10天之前，当时最早看到这个新闻的时候，我其实也很激动，也问了一些业内人士。当时他们是给了这样一句话，他说因为这个合成方法实在是太过于简单了，所以无论是证实还是证伪应该都很快。那么现在看来其实再往后，如果说有更进一步的明确的结果，就是对它进行了证伪的话，其实这件事情也是很快的，就几天功夫了。

袁岚峰：是的。因为其实所谓证伪的结果应该已经出来好几个了，有好几个团队报了他测不出它的零电阻，说明它没超导，按说已经算是证伪了。可是我看现在很多人的心态就是这样，证伪他们就自动忽略了，是吧？他们就只盯着他们以为是证实的那些东西。

旭岽：甚至就是说证伪的那种，他可能会觉得你合成方法不对，你没有按他的方法去炼这个丹。

袁岚峰：没错。

旭岽：有些条件可能不太一样。

袁岚峰：你杂质太多了，你合成的方法不好，是吧？这种借口总是可以无穷多的嘛，是吧？

旭岽：对。但是如果说那么多的团队都给出了我们说类似的结果的话，其实我们还是要相信，就是说大部分的科研人员的一个基本的科学素养的。

袁岚峰：就是说他们现在这个期待值，我都已经搞不清楚这些很多网络看客期待值是啥了。比方说他们看到有人说这个东西我们测了完全就没有变成零电阻，就是没超导，他们就完全不理这方面的报道。然后又看到有些人就说，我们测了它有110 K的超导，他们就非常兴奋，说110 K超导也是个了不起的成果，我们继续再努努力，说不定它就翻倍了呢？

旭岽：这要是这样，铜氧化物早就翻倍了，是吧？

袁岚峰：我说你这是买白菜呢，这是什么思维方式？

旭岽：大家其实可能真的在关注室温超导之前，还是先要就像前面袁老师一样的，把整个的超导向上拓展温区的发展史先捋一下，大家知道其实每一步都非常的难。

袁岚峰：是的，你随随便便就让它翻倍，你当这是啥呀，是吧？

旭岽：当然我觉得最后还有点时间也不妨展望一下，我觉得世界人民对于室温超导这样子的一个东西，当然我觉得是室温常压超导这样子材料的期待也是可以想象的。因为好像很多科幻作品当中也都是写到过，如果这个东西它真的是出现了，那么对于整个世界它的改变会非常巨大。

袁岚峰：是的。最基本的，假如这样的材料真的可以大规模使用，但是其实这依赖于很多条件，比方说它制备的成本要足够的低，是吧？然后它也能够在正常条件下使用，这些其实都是非常不容易的。比方说我说铜氧化物为什么直到现在才开始少规模的使用，因为制备非常的困难。但是假如这些问题都解决了，你真能够大规模使用了，那当然会带来巨大的好处了。

比如说我们现在是一个最最基本的，这个输电它是有损耗的，因为它有电阻，这个电流就把它变成发热，它就浪费掉了，这个损耗可能都已经占到了电力的15%。假如以后输电都没有电阻，都没有损耗，这个不是等于我们可使用的能源直接就增加15%吗？这当然是件大好事了。

旭岽：对，而且其实理论上很多的电厂什么的，它的选址就非常的自由了。

袁岚峰：其实现在也挺自由的，如果你是火电厂的话在哪都可以搞的，只不过我们现在要努力的减少火电，来增加新能源的发电。

旭岽：另外的话如果说是电阻为0的话，我们其实不用担心很多的设备发热的问题，其实对于一些设备来说它可能也会有质的变化。

袁岚峰：还有比如说磁悬浮火车。

旭岽：对。

袁岚峰：比方说我们北京和上海，应该都有实验性的磁悬浮列车在运行，对吧？那个东西它目前为止它都不是超导的，它是磁悬浮，但是不是超导磁悬浮。

旭岽：呵呵呵，的确是。

袁岚峰：为什么呢？因为超导磁悬浮太贵了，还是这个意思，所以它其实就是利用抗磁性在那悬浮。因为它成本非常高，当初我们的国家在引进高铁的时候都还考虑过磁悬浮的路线，后来就淘汰了，发现它比起我们现在用的这个轮轨的路线来说实在贵得太多了。

旭岽：对。

袁岚峰：所以磁悬浮现在仍然是个未来技术。也有很多国家在研究，比如说包括我们国家的西南交通大学，他们已经造了一个磁悬浮火车的样车，但是那个样车其实是一个静态的装置，就停在那儿，从来没有开过的。他们只是说这个东西如果能够造好了，它能够时速达到600公里，多么多么厉害。唯一的问题就是太贵了，所以它还不能实用。假如有室温常压的超导，这种东西都可以大规模的使用，那当然是件大好事了。

旭岽：这其实，的确如果说这个东西这个材料真的是被找到了，可能我们说前两天股市的波动涨的还少了，对吧？

袁岚峰：是的。

旭岽：再翻几个涨停板都不为过。

袁岚峰：但是我们也需要赶快要冷静一下，因为对那些超导材料，它们经过几十年才实用的经验就告诉我们，即使你现在就发现一个真正的室温常压超导这么一个物质，它到了大规模实用可能还是要经过几十年。所以稍安勿躁。

旭岽：对。更何况，这个还是要加一个更何况，更何况其实我觉得今天通篇听下来，大家应该有这种感觉了，我们可能接下来期待的就是给出一个确定性的整个学术界一个证伪的结果。起码我个人的观感，这个事情它最终能被证实的可能性现在看来已经是非常低了。

袁岚峰：是的，如果是按照他原原本本一开始那个说法，是室温而且常压的超导，而且是400 K的超导，按照那个我觉得应该没有人相信，是吧？你什么东西能400 K超导，是吧？

旭岽：的确是。所以再让子弹飞一会儿吧，可能也飞不了多长时间了，对吧？反正大家就当做是怎么说，白吃了一轮瓜，白高兴了一场。今年好像关于室温超导的怎么说，热潮有点多，我们希望接下来还有类似的新闻是学术界怎么说，安安分分的踏踏实实的公布的一些进展，哪怕是一小步，对吧？其实我们同样是值得庆贺的。但是如果说是为了追求名利，过于的这样冒进，让大家空欢喜一场，这个真的是得不偿失。好，这里也再次感谢我们今天特别邀请到的中国科学院科学传播研究中心的副主任袁岚峰，袁老师和我们带来的精彩科普和点评，谢谢您的分享，非常精彩，再见。

袁岚峰：我想借这个机会，大家如果对于超导，对于这样的科学知识增加一些了解，那也是很好的事，大家应该尽量从这个角度考虑。

旭岽：是的，好，谢谢袁老师，谢谢您，再见。

袁岚峰：谢谢主持人，再见。