常温超导体实现了吗？
常温超导体实现了吗
最近一个梗火了，每当资本市场缺乏故事的时候，人类科技就会出现划时代的突破性进展。想想去年大热的元宇宙，一年之后还有人提么？超导这个概念，还没等拉开所谓“第六次工业革命”的大幕，就又......接下来具体说说
中美俄同一天手搓出常温超导？韩国默默撤下了论文
文/君剑
韩国科研团队最近发布的一篇论文可谓“震惊世界”，因为这篇论文描述了超导体在常温状态下出现的“可行性”。 而方法也简单粗暴， 甚至可以说是“手搓模式” —— 搞一炉子“配料”猛烧一通，然后就能烧出一种绰号“LK-99”的物料。这种物料只需要在室温条件下，就可以实现超导。加入铜之后，超导属性可以在127度左右体现。
（“LK-99”晶体是由铅磷灰石稍加变动的六方结构）
为什么这个消息会引爆全球关注，因为超导体这个东西，要求电阻“归零”，必须在高压和零下196度低温条件下，才可能实现，到目前为止都无法在常温状态下搞出来。然而奇怪的是，成功吸引关注之后，韩国突然又“深藏功与名”。据媒体报道， 韩国的团队已经要求预印本网站arXiv下架论文，并表示这一论文还不完整，是有成员未经允许自行发布。
（来自韩国团队的两篇论文）
不过事情似乎没有那么简单，因为韩国的论文在arXiv上发布了两次，而且是不同作者抢着发布的，这就说明有“争功”的嫌疑。而且早在今年3月份，韩国团队就在为“LK-99”申请专利了。这也说明，韩国并不是在打一场无准备的仗。为何论文会在这个时候撤回，其中因素可能很复杂，也不排除是因为没能拿出成品，没有说服力等。
严格来讲，韩国的方案确实有点“低级”，因为这就是一个将各种物质放一炉子里“锻炼”的过程，甚至会让人想起“炼金”、“炼丹”这样的术语。“LK-99”被认为是一种铜掺杂的铅磷灰石，理论上只要是有一些基础条件的实验室，都可以进行类似的研究。
当然，真相有时候就是一层窗户纸，所以外界也没有急着否定韩国的研究。而且，在韩国默默撤论文的同时，中美俄的实验室，已经传来了新消息。
（网传华中科技大学实验室可能有了新结果）
网络上有消息显示， 中国华中科技大学实验室的研究团队，已经通过试验，搞出了悬浮角度大于韩国方案的“LK-99”晶体，这种具备磁悬浮能力的晶体，或将实现“无接触超导磁悬浮”。 而著名的美国劳伦斯伯克利国家实验室，也宣称通过超级计算机模拟方案，证实磷灰石的铅被铜取代时，会有相应的结构变化出现，结果产生的“成品”，高度贴合于韩国方案的结果。从这里看，“烧炉子”似乎还真是可行的。另外，有俄罗斯专家也宣称研制出类似于“LK-99”晶体的物质，且具备典型的常温抗磁性，这正是常温超导所需要的关键属性之一。
（美国公司声称研发出来的新材料）
另据媒体报道，arXiv已经出现至少另外3篇与“LK-99”晶体有关的论文，其中2篇来自中国，1篇就是美国的。
至此，常温超导已经火遍全球，可以说中美俄几乎同一天手搓出“LK-99”。相比之下，一直被网友调侃“宇宙靠前”的韩国，现在反而显得低调了。
（韩国方案）
当然，常温超导能否真的复现乃至投产，这个问题还得科学来说话。科学是讲究严谨的，而严谨就意味着追求百分百正确。现在随着室温超导的超热，各种消息也在疯传，比如有美国公司就声称已经造出“石墨烯泡沫材料”，可能也具备室温超导属性。这种炒作的结果，就是“概念股”不断暴涨。不过，专家认为像“LK-99”晶体之类的材料，理论上有可能，却还没到真正复现的地步，因为需要真的能够实现超导和磁悬浮。也就是说，可能性存在，但还未证实。有些材料搞出来更像是半导体，而不是超导体。
（一些重复实验获得的“LK-99”晶体，并没有在永磁体上表现出斥力，也没有出现磁悬浮）
科学界的圣杯——常温超导体，到底距离我们还有多远？
在2018年3月份的时候，一位中国青年学者曹原，在英国《自然》杂志上连刊两篇论文，引起不小轰动；12月底，曹原登上《自然》杂志“2018年十大科学人物”榜首，杂志封面用交错双层石墨烯组成“10”的字样，来暗示 曹原 的发现。
曹原，1996年出生，四川成都人，在2010年以高考成绩669分（理科），考入中国科学技术大学少年班，现为美国麻省理工学院博士生。
曹原 登上《自然》杂志的文章，是发现双层石墨烯摆成魔角1.1°（1.05°~1.16°）时，将呈现超导现象，转变条件还需特殊的磁场，以及1.7K的超低温，并非某些媒体宣传的常温超导。
在1911年，荷兰科学家Heike Kamerlingh Onnes意外地发现，当金属汞冷却到接近绝对零度的4.2K（﹣268.95℃）时，汞的电阻突然消失了，这一发现打开了人类探索超导体的大门，这位科学家也因此获得1913年诺贝尔物理学奖。
我们知道，导体之所以导电，是因为导体中存在大量的自由电子，这些自由电子定向移动形成了电流；但是自由电子在移动过程中，会受到原子以及其他电子的阻碍作用，从而使电子损失动能，然后**为导体的内能，这就是电阻的微观原理。
超导体电阻为零是一个非常反常的现象，这里指的“电阻为零”，并非指“电阻非常小，小到可以忽略”，而是说“超导体的电阻绝对为零”。
如何理解呢？
有电阻就会有电流损耗，科学家建立一个环形的超导体，然后利用磁场激发出感应电流，这个电流在环形超导体中运行了两年之久，都没有丝毫衰减的迹象，说明超导体的电阻是绝对的零。
我们在中学熟知的欧姆定律，本质上是一个经验公式，并非严格的物理定律，只适用于纯电阻的常规情况；比如电流达到上万安培时，欧姆定律也会存在2%左右的误差。
所以欧姆定律并不适用于超导体，超导体中的电流，需要用更本质的物理定律来描述，比如利用电流的定义式I=Q/t，既单位时间内通过的电荷量。
超导体研究历史
超导体有三大特点：电阻率为零、完全抗磁性、通量量子化。
其中“电阻率为零”是人类电力系统中梦寐以求的物质属性，如果我们能制造出常温状态下的超导体，那绝对是人类科技的一大飞跃，电子产品将变得更加小型化，可控核聚变中的磁场强度大大增加，或者在电力运输中减少损耗。
超导体自从被发现开始，就成为科学研究中的重点项目，最初发现汞的超导转变温度为4.2K，然后又发现铅在7.2K时也能成为超导体；经过一段时间的研究，科学家发现有几十种单质，在接近绝对零度时都能转变为超导体。
理论物理学家也在试图解开超导体的奥秘，直到1957年，三位物理学家提出BCS理论，以电子-声子作用为前提，解释了低温超导体的形成机制，并因此获得1972年诺贝尔物理学奖。
美国物理学家麦克米兰还发现，BCS理论存在一个极限温度大约39K，高于这个温度后的任何物质，都不能形成超导态，这一极限打击了人们的信心，因为如此低的温度难以用于实际。
直到1986年，两位IBM的科学家柏诺兹和缪勒，放弃以往在金属合金中寻找超导材料，转而研究不被人看好的陶瓷材料，他们发现钡铜氧化物的超导转变温度达到了35K，并发现该类物质有可能突破麦克米兰极限，他们两人也因此获得1987年诺贝尔物理学奖。
这一下子可让氧化物超导体的研究火热起来，此后研究人员把能实验的任何材料都试了一遍；当年，超导转变温度很快就被提升到了40K，然后43K，50K……；在1987年，我国赵忠贤等人发现90K的钇钡铜氧化物，首次把超导材料转变温度提升至液氮水平（77K）。
77K（-196℃）是超导材料达到实用的最低门槛，因为用液氮就能制造超导体，相比以往用液氦和液氢来制造超低温，成本低了很多倍，所以转变温度在77K以上的叫做高温超导体。
1988年初，日本研究人员发现110K的铋锶钙铜氧超导体；当年，我国留美学者盛正直发现125K的铊钡钙铜氧超导体；1993年法国科学家发现135K附近的汞钡钙铜氧超导体，如果压力进一步提高，这一温度还能升到164K（-109℃）。
此后二十多年，无论在实验还是理论上，关于超导体的研究进展缓慢，高温超导体的产生机制一直是凝聚态物理的最大谜团；有理论物理学家预言，氢气在超高压力下（数百万个大气压）会形成金属氢，金属氢很可能具有常温超导能力。
到了2015年，德国两位科学家发现硫化氢（H2S，臭鸡蛋的成分）在150GPa（150万个大气压）下，超导转变温度达到了203K（-70℃）。这是继上世纪九十年代发现汞钡钙铜氧超导以来，超导转变温度的一大提高，但是极高的压力使得该成果无法实际应用。
然后在2018年12月，德国科学家团队再次宣称，他们在170万个大气压的条件下，发现LaH10 （氢化镧 ）具备超导性能，转变温度高达250K（-23℃），目前这一发现还在接受同行审核。如果证实为真，那么这将是人类发现超导体的*高转变温度，但是所需压力实在太高了，几乎和地心压力相当。
然后在2018年，曹原团队发现的双层石墨烯超导现象轰动科学界；其实石墨烯的超导现象早就被人们发现，但是以往的石墨烯超导属于常规超导（BCS等理论可以解释的超导现象）。
而曹原发现的双层石墨烯超导，更像是非常规超导，虽然*高的超导转变温度在1.7K（约-271.5℃），但是双层石墨烯只做了简单的角度旋转，就能让双层石墨烯从绝缘体到超导体的转变，这是非常不可思议的事。
对于氧化物类的高温超导体，由于微观结构非常复杂，很难进行微观尺度的研究；而超高压类的超导体，研究起来更难，也无法实现实际应用。
而在曹原的实验中，石墨烯的微观结构简单，实验各参数比如磁场、温度、电流、角度等等都是可以精确控制的，这一发现给科学研究带来了新的思路，也为高温超导现象提供了研究平台，这绝对是近几十年来，超导研究领域最令人兴奋的事。
如果科学家能从曹原的发现中，顺藤摸瓜分析出高温超导体的形成机制，那么距离常温常压超导的实现就不远了，或许就在接下来的几十年内，你觉得呢？
韩国人发明了常温超导，美国人找到了干掉所有癌症的药？
最近一个梗火了，每当资本市场缺乏故事的时候，人类科技就会出现划时代的突破性进展。
想想去年大热的元宇宙，一年之后还有人提么？
超导这个概念，还没等拉开所谓“第六次工业**”的大幕，就又被打成了原形。股票市场果然是最大的知识付费平台……
当然，尹哥不是为了吐槽而吐槽的，我只是想提醒大家不要随便就被带节奏了。毕竟尹哥是坚定的技术派，且对科学好奇不太用花钱。下面就让我们看看究竟是咋回事。
2023年注定是人类科技史上浓墨重彩的一年，群星璀璨，热闹非凡。 除了是生命科学的大年，人类基因组计划完成20周年、双螺旋结构发现70周年、人体肠道微生物基因组15周年等，还有很多新科技亮相和普及，比如测个人基因组的试剂成本降到99美金、ChatGPT问世并受到广泛关注、人类核聚变首次实现正收益等，这些都是实实在在可以对人类生活产生巨大影响的技术。
前面提到的几项技术热度还没褪去，这几天又有新的热点爆发，先是韩国人“发明”了常温常压超导，美国那一头又整出了所谓“干掉”所有癌症的药。还没回过神来，世界就被颠覆了两次？
01
常温常压超导材料被“发明”？
超导材料之所以被广泛关注，是因为它和普通电材料有着很大区别，它具备“零电阻”和“完全抗磁性”两大特性，一方面在输电过程中不产生任何损耗，另一方面磁力线无法穿过超导体。
有人估计，现代工业的输电损耗约为6%～7%，长距离输电损耗还会更高。倘若常温常压超导材料面世，不仅能解决输电能耗问题，还能应用到实现可控核聚变的托卡马克装置、核磁共振仪等设备里，显著降低制造和运营成本， 重塑全球能源和工业格局 。常温常压超导材料的重要性不言而喻。
尽管自1911年以来人们不断发现新的超导材料，但实现超导的条件非常苛刻，不是需要极低的温度，就是得有超高的压强，很难大规模应用。
那么这次常温常压超导到底是真是假呢？咱们先来捋一捋 整个事情的时间脉络 ：
7月22日，韩国科研团队在预印本上发表论文，称其发现了全球推荐常温常压超导材料 LK-99 （一种掺杂铜的铅磷灰石），相关研究以预印本的形式在 ArXiv 上发表。
△ 韩国科研团队在 ArXiv 上发表的论文
7月29日，该韩国科研团队表示，论文存在缺陷，系一名成员擅自发布，已要求下架。
当地时间7月31日，美国劳伦斯实验室用理论模型推测出 LK-99 可能满足超导要求。美国超导股票 AMSC 盘前跳涨 71%，*高涨幅 150%。
△ 7月31日，美国超导股票 AMSC 盘前跳涨71%
8月1日，华中科技大学的研究团队发现 LK-99 的抗磁性较好，但没有新的信息可以判断该材料是否为超导体。
8月2日，东南大学的研究团队在110K（约-163℃左右）以下、常压条件下测出了 LK-99 的超导性，但在常温常压下没发现它的完全抗磁性。
8月3日，韩国超导低温学会表示，“LK-99”并非常温超导体，因为它并没有表现出超导体的特征。
△ 韩国科研团队和东南大学孙悦团队将制作的 LK-99 样品放置在磁铁上（来源：网络）
其实从韩国的消息传出，到各方验证，各大媒体都做了曝光和宣传， 就目前的走向来看，未免有夸大的嫌疑 。加上韩国团队已经撤稿，事情背后的真真假假可能还要等“子弹飞一会”才能浮出水面。
退一步来说，即便 LK-99 的常温常压超导特性不能复现，如果其他团队的研究属实，它也不失为一款性能优秀、物美价廉的材料。
或许关于 LK-99 的争议会慢慢淡出人们的视野，但有关常温常压超导的研究还将继续。如果您仔细观察周围的信息，这个“最热的夏天”，已经改变了多少人的命运，人类仅依靠化石能源真的能驶向星辰大海吗？ 热议超导材料的背后，是人类迫切需要一场由超导、可控核聚变等先进技术引发的能源**。
02
一款药就能“干掉”所有癌症？
在超导材料闹得沸沸扬扬的同时，美国希望城市国家医疗中心也公布了一项药物（ AOH1996 ）研究进展，被媒体解读为“能杀死所有实体癌瘤的药物”。
还有一些媒体提到，“美国已经彻底攻克癌症”“美国发现癌症治愈药物”等等，听这声势就很吓人。
但仔细一看，里面的猫腻也不少。
△ 部分媒体发布的新药报道（来源：财联社）
“能杀死所有实体癌瘤的药物”听着很厉害，但转念一想，化疗不就是通过给药来杀死肿瘤细胞么，单看描述，宣传 AOH1996 的这个点和普通化疗有区别么？当然它也确实强调了副作用很小。
实际上，每年这类论文都很多，能在培养基或者动物模型里杀死癌细胞的药物也很多， 哪怕就是撒一大把盐，也可以杀死培养基里的癌细胞 ，但真正能够进入人体还能保证效果及安全性的药物屈指可数，其比例不过百分之几甚至更低。毕竟用药的目的是救人，可别癌细胞没杀死，人先没了。所谓“伤敌八百，自损一千二”。
另外，如果仔细看报道内容，里面的疏漏不少。比如号称该研究验证了70个癌细胞系，这哪怕和单一癌种的实验比，也算是比较少的了，不知道能宣扬的点在哪。还有报道注明了“临床前研究”，看吧，临床都没做，未免高兴得也太早了一些。槽点太多，就不一一列举了。
△ 美国科研团队近期发布的 AOH1996 研究进展（来源：Cell Chemical Biology）
尹哥也顺着网线看了看研究原文，在研究人员设计的实验里，AOH1996 确实表现出不错的效果，但和媒体的臆想完全不搭边。
而文章最后也提到：尽管 AOH1996 具有独特的分子机制，对多个癌细胞系和动物模型都起到作用，但并不代表能成功应用到人身上，需要进一步的临床验证。同时文章也披露， AOH1996 才刚刚进入一期临床试验 。
照此来看，等真正验证有效和投入应用，估计还有很长的路要走。
至于媒体的解读，就是妥妥的标题党了。至少今天来看，这项药物并没有多特殊， 可以期待，但没必要神化 。
对于这两个所谓“划时代研究”的报道，本质都是媒体的过度解读，也都有违科学精神，而 科学真正的魅力来自严谨和严苛，物理和生物都是实验科学，再漂亮的理论，最终都需要用实践来检验 ，在这纷扰的舆论场上，我们也需要听见更多理性的声音，和拥有让子弹飞一会的清醒。
常温常压超导、根治癌症，一个关乎能源，一个关乎生命，都是人类发展路上绕不去的坎，虽然理想很美好，但在此时此刻，我们的路还得一步步走，饭也总要一口口吃。
当然，看到有这么多人对前沿科技保持兴奋，也让尹哥这样的科普工作者感到欣喜。我们不能仅仅因为质疑而停下探索的脚步，而是应该通过这样的机会激发更多人征服星辰大海，引领人类登上一座座科学高峰，迎接更美好的未来。
参考资料
[1] Lee S, Kim J H, Kwon Y W. The Firs Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor[J]. arXiv preprint arXiv:2307.12008, 2023.
[2] Origin of correlated isolated flat bands in copper-substituted lead phosphate apatite
[3] Gu L, Li M, Li CM, et al. Small molecule targeting of transcription-replication conflict for selective chemotherapy [published online ahead of print, 2023 Jul 26]. Cell Chem Biol . 2023;S2451-9456(23)00221-0. doi:10.1016/j.chembiol.2023.07.001
[4] 一文回顾“室温超导”事件时间线
以上就是常温超导体实现了吗？的详细内容，希望通过阅读小编的文章之后能够有所收获！
