獨(dú)家 | 韓國“全球首個(gè)室溫超導(dǎo)體”科學(xué)家團(tuán)隊(duì)成員回應(yīng)：LK-99或可在一個(gè)月內(nèi)被復(fù)制，公開制作方法是為了接受質(zhì)疑

每經(jīng)記者 蔡鼎    每經(jīng)編輯 蘭素英    

上周，全球物理學(xué)界迎來爆炸性消息：韓國一個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)表示，他們發(fā)現(xiàn)了全球首個(gè)室溫超導(dǎo)材料，一種名為“改性鉛磷灰石晶體結(jié)構(gòu)（下稱LK-99，一種摻雜銅的鉛磷灰石）”的材料。

值得注意的是，該研究團(tuán)隊(duì)成員先后在預(yù)印本系統(tǒng)arXiv上提交了兩篇論文，時(shí)間相差不足3小時(shí)，但均未經(jīng)同行評(píng)議。最新研究一發(fā)布，旋即在全球物理學(xué)界引起轟動(dòng)。

但在研究引發(fā)全網(wǎng)沸騰的同時(shí)，大量業(yè)內(nèi)人士也對(duì)其相關(guān)論文提出了質(zhì)疑。有業(yè)內(nèi)人士指出兩篇論文中有明顯的不一致之處。

北京時(shí)間7月31日（周一）凌晨，該團(tuán)隊(duì)第二篇論文《超導(dǎo)體Pb10-xCux(PO4)6O在室溫常壓下表現(xiàn)出懸浮現(xiàn)象及其機(jī)理》的第三作者、美國威廉瑪麗學(xué)院物理系教授Hyun-Tak Kim在回復(fù)《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者的置評(píng)請(qǐng)求時(shí)表示，他的團(tuán)隊(duì)此前發(fā)現(xiàn)了論文中的一個(gè)錯(cuò)誤，如今已經(jīng)被修改，本周二，經(jīng)修改后的論文就將重新在arXiv上發(fā)布。此外，其團(tuán)隊(duì)制造的LK-99室溫超導(dǎo)材料或許可以在一個(gè)月之內(nèi)被復(fù)制，其成員也會(huì)對(duì)LK-99的制作方法進(jìn)行指導(dǎo)，在文章中公開LK-99的制作方法，也正是為了接受各方的質(zhì)疑。

Hyun-Tak Kim教授（圖片來源：威廉瑪麗學(xué)院物理系官網(wǎng)）

1個(gè)月內(nèi)或可復(fù)制室溫超導(dǎo)LK-99 

記者查閱預(yù)印本系統(tǒng)arXiv發(fā)現(xiàn)，韓國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)新研究在該平臺(tái)關(guān)聯(lián)到兩篇論文，第一篇《第一個(gè)室溫常壓超導(dǎo)體》（arXiv:2307.12008）提交于7月22日7時(shí)51分，第二篇《超導(dǎo)體Pb10-xCux(PO4)6O在室溫常壓下表現(xiàn)出懸浮現(xiàn)象及其機(jī)理》（arXiv:2307.12037）則于7月22日10時(shí)11分提交，提交時(shí)間相差不足3小時(shí)，尚未經(jīng)同行評(píng)議。

該團(tuán)隊(duì)在arVix的第一篇論文《第一個(gè)室溫常壓超導(dǎo)體》中專門上傳了一段視頻，以證明LK-99在磁鐵上懸浮的情況，這也就是邁斯納效應(yīng)，該效應(yīng)是證明材料超導(dǎo)的重要現(xiàn)象。不過，根據(jù)視頻內(nèi)容顯示，LK-99樣品的懸浮情況并不完美，仍有一邊似乎接觸磁鐵。就該情況，Hyun-Tak Kim稱，這表示樣品并不完美，只有一部分成為超導(dǎo)體并表現(xiàn)出邁斯納效應(yīng)。

就為何會(huì)出現(xiàn)樣品“不完美”的情況，Hyun-Tak Kim在回復(fù)《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者時(shí)表示，“我們已經(jīng)展示了部分樣品出現(xiàn)邁斯納效應(yīng)的視頻，這就是我們發(fā)現(xiàn)LK-99室溫超導(dǎo)性的證據(jù)。但從現(xiàn)在起，我們必須制造出能夠100%觸發(fā)邁斯納效應(yīng)的樣品。”

此外，一些業(yè)內(nèi)人士發(fā)現(xiàn)該團(tuán)隊(duì)發(fā)表在arVix上的兩篇論文存在重大的不一致之處，另外一些人則認(rèn)為這兩篇論文存在根本的缺陷，例如僅僅因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室樣品出現(xiàn)“抗磁”未必就能證明邁斯納效應(yīng)，且觸發(fā)邁斯納效應(yīng)或并不是因?yàn)長K-99樣品的室溫超導(dǎo)性。

對(duì)此，Hyun-Tak Kim對(duì)《每日經(jīng)濟(jì)新聞》表示，“這個(gè)質(zhì)疑很好。實(shí)際上，我們之前就在第二篇論文中發(fā)現(xiàn)了一處錯(cuò)誤：在將兩個(gè)數(shù)據(jù)合并到一起時(shí)，其中的一個(gè)乘數(shù)無意中被遺漏了。因此這篇論文中有一個(gè)數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的。如今我們已經(jīng)將修改后的版本上傳到arVix，本周二，經(jīng)修改后的論文就將與大家見面。” 

目前，全世界很多研究小組已經(jīng)在快馬加鞭對(duì)此研究進(jìn)行復(fù)現(xiàn)。按照7月27日中科院物理所發(fā)的文章，“最快三天就能制備出一批樣品。大概下周，初步的驗(yàn)證結(jié)果就可以公布。”

（圖片來源：中科院物理所微信公眾號(hào)）

但Hyun-Tak Kim對(duì)《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者指出，LK-99的制造時(shí)間并不是“三天”那么短。

他指出，他的團(tuán)隊(duì)所提出的室溫超導(dǎo)體LK-99也許在一個(gè)月內(nèi)可以被任何人復(fù)制，他公開了LK-99的制作方法，如果任何人在復(fù)制LK-99方面遇到任何問題，他的團(tuán)隊(duì)成員也會(huì)對(duì)制作方法進(jìn)行指導(dǎo)。

“如果研究人員對(duì)我們的成果有疑問，他們就會(huì)質(zhì)疑我們的研究成果。因此，我選擇了公開LK-99的制作技術(shù)。如果其他研究小組參與LK-99樣品的制作，他們也將參與這場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。不過，我希望鼓勵(lì)他們?nèi)〉贸晒?。我們?cè)敢鉃槿祟惖倪M(jìn)步做出貢獻(xiàn)。”Hyun-Tak Kim在郵件中對(duì)記者指出。

其中一篇論文已提交期刊審議

與今年3月份美國羅徹斯特大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)將其室溫超導(dǎo)材料的論文直接發(fā)布在業(yè)內(nèi)頂刊《自然》上不同（即經(jīng)過同行評(píng)審），該韓國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)的論文目前僅僅上傳到了預(yù)印本服務(wù)器arXiv上，還不清楚該論文是否已提交給期刊進(jìn)行同行評(píng)議。

由于已有同題的研究被“推翻”的先例，該韓國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)的研究成果也必然將受到嚴(yán)格審查。

對(duì)此，Hyun-Tak Kim對(duì)《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者解釋稱，“在我們將《超導(dǎo)體Pb10-xCux(PO4)6O在室溫常壓下表現(xiàn)出懸浮現(xiàn)象及其機(jī)理》這篇論文上傳到預(yù)印本arXiv之前，就已經(jīng)將這其手稿提交給了一家期刊，但并不是《自然》（Nature）或《科學(xué)》（Science）?！兜谝粋€(gè)室溫常壓超導(dǎo)體》沒有提交是因?yàn)闊o法獲得作者的許可，這也不是我署名的論文。”

《第一個(gè)室溫常壓超導(dǎo)體》（圖片來源：arXiv）

《超導(dǎo)體Pb10-xCux(PO4)6O在室溫常壓下表現(xiàn)出懸浮現(xiàn)象及其機(jī)理》（圖片來源：arXiv） 

延伸閱讀：

為何室溫超導(dǎo)總是受廣泛關(guān)注？

其實(shí)，如今距離人類首次發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象已經(jīng)有100多年了。早在1911年，荷蘭物理學(xué)家Heike Kamerlingh Onnes就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度降低至4.2K（約-268.95℃）時(shí)，浸泡在液氨里的金屬汞的電阻會(huì)消失。

《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者還注意到，在韓國此次的研究公布之前，也有其他研究人員聲稱開發(fā)出了室溫超導(dǎo)的材料。

早在2020年，美國內(nèi)華達(dá)大學(xué)的研究人員就稱其開發(fā)出了一種室溫超導(dǎo)材料，并成立了一家名為Unearthly Materials來進(jìn)一步開發(fā)。

今年3月份，來自美國羅切斯特大學(xué)的物理學(xué)家 Ranga Dias 聲稱自己在 21℃條件下實(shí)現(xiàn)了室溫超導(dǎo) —— 由氫（99%）、氮（1%）和純镥制成的材料 LNH 在 21°C、1GPa 條件下就實(shí)現(xiàn)了超導(dǎo)狀態(tài)。

不過，Dias團(tuán)隊(duì)的研究發(fā)表后遭到多方質(zhì)疑。加州大學(xué)圣地亞哥分校理論物理學(xué)家喬治·赫希（Jorge E.Hirsch）教授曾對(duì)每經(jīng)記者指出，Dias本人并沒有在拉斯維加斯的美國物理學(xué)會(huì)會(huì)議上對(duì)他們團(tuán)隊(duì)的研究進(jìn)行復(fù)現(xiàn)。而在Dias的研究公布后，南京大學(xué)聞?；F(tuán)隊(duì)曾火速安排重復(fù)實(shí)驗(yàn)，但團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，Dias給的制備樣品方案幾乎不可行，于是他們結(jié)合自己的條件，完全以新的方式進(jìn)行合成并得到了镥氮?dú)洳牧稀?ldquo;我們的實(shí)驗(yàn)清楚地表明，從環(huán)境壓力到6.3GPa，溫度低至10K（約-263攝氏度），镥氮?dú)洳牧螸uH2±xNy中不存在超導(dǎo)性。” 

由于Dias團(tuán)隊(duì)的另一篇關(guān)于室溫超導(dǎo)的論文曾在2020年被《自然》撤稿，理由是研究人員在數(shù)據(jù)處理方面存在違規(guī)行為，這削弱了編輯們對(duì)類似研究結(jié)果的信心。

近年來，全球之所以對(duì)室溫超導(dǎo)材料關(guān)注如此密切，正是因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)一旦得到突破，將有可能徹底改變科學(xué)和技術(shù)的方方面面。室溫超導(dǎo)體最顯著的優(yōu)點(diǎn)之一是其提供了前所未有的能源利用效率。通常來講，超導(dǎo)體需要極低的環(huán)境才能實(shí)現(xiàn)，這使得它們的實(shí)際應(yīng)用受到嚴(yán)格限制，這些應(yīng)用主要集中在能源密集型領(lǐng)域。如果能在室溫條件下實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)性，輸電和配電系統(tǒng)將因?yàn)閹缀鯙榱愕碾娮瓒辉斐扇魏文芰康膿p失。

封面圖片來源：新華社 張端攝