纯 LK-99 竟是一种绝缘体！“室温超导乌龙”为科学留下怎样警示

韩国科研团队发布的神奇材料 "LK-99" 究竟是不是室温超导体？科学界给出了最终结论：LK-99 与超导无关，而是一种绝缘体。

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国际权威学术期刊《自然》近日对整个事件进行了系统梳理，科学家详尽破解了那些 " 看似超导 " 的特性究竟从何而来。这篇题为《LK-99 不是室温超导体——科学侦探如何解开这个谜团》的报道特别提到了 " 总结教训 "，这一 " 超导乌龙 " 事件让很多研究人员意识到草率的计算、对过往关键研究的忽略，是这个夏天留给大家的 " 重要一课 "。

国内超导研究领域泰斗、中国科学院院士赵忠贤认为，做该项研究的人太着急了，" 如果考虑多一点，就会发现它不是超导 "。他由此提醒科研人员，" 太着急 " 是不利于科学发展的。

与超导无关，LK-99 竟是百万欧姆电阻绝缘体

此次 LK-99 乌龙事件始于 7 月底。当时，由首尔初创公司量子能源研究中心的一个科研团队发布了预印本论文，称 LK-99 是一种在常压和至少 127 ℃（400K）温度下的超导体。

这一消息立刻引发全球极大关注，不少科研小组尝试复现实验。因为之前所有经证实的超导体，都只能在极端高温和高压下运作，一旦常温常压的超导材料被发现，将给整个世界带来划时代的变革。

在投资界、公众为之兴奋的沸腾情绪下，南京大学超导物理和材料研究中心闻海虎教授很快就提出了专业质疑。通过仔细分析韩国团队的三篇论文及其公布的视频，他较早得出 "LK-99 应该不是超导体 " 的判断。

随后，全球多家科研团队开始重复 LK-99 的实验。针对韩国团队认为 LK-99 是室温超导体的两大特性——能在磁铁上悬浮以及电阻率极速下降，各国科学家进行了深入 " 拆解 "。

在《自然》杂志的最新报道中，曾在美国费米实验室工作的科学作家丹 · 加利斯托写道：" 研究显示，这种材料中的杂质，尤其是硫化亚铜，才是电阻率快速下降并能部分悬浮于磁铁上方的原因，这些特性看起来与超导体很像。"

对此，美国加州大学戴维斯分校的凝聚态实验家伊恩 · 维舍克表示：" 我认为，这件事已经划上句号，可以到此为止了。"

除了运用各种技术手段对 LK-99 中不同杂质造成的影响进行检测外，在科学界拆解谜团的过程中，德国马克斯 · 普朗克固态研究所一个科研团队还合成出了这种材料的纯的单晶体，并利用高精度 X 射线成像对其结构进行分析。最终他们确定，分离了杂质的 LK-99 不是超导体，而是一种电阻高达百万欧姆的绝缘体——这个电阻过高，无法进行标准的电导率试验，它表现出很小的铁磁性和抗磁性，还不足以实现部分悬浮。

▲德国马克斯 · 普朗克固态研究所合成的 LK-99 纯晶体。来源：Pascal Puphal

计算草率发文心切，乌龙炒作敲响科研警钟

关于室温超导材料的世界级 " 炒作 "，这已是今年第二次发生。年初，美国罗切斯特大学物理学家朗加 · 迪亚斯宣布实现近常压室温超导。然而同行最终未能重复他的实验，此事也不了了之。

时隔半年，LK-99 被全球超导科研团队认真 " 拆解 "，给每个疑点找到了答案，并从中分析出了导致这些问题的原因。在接受《自然》杂志采访时，参与 " 拆解 " 研究的美国普林斯顿大学固态化学家莱斯利 · 舒普准备将 LK-99 事件作为下一次暑期班的 " 最佳素材 "，用以说明 " 草率计算 " 所引起的后果。

对于近年频发的室温超导研究争议，刚刚获得 2023 未来科学大奖 - 物质科学奖的赵忠贤在接受采访时表示，要寻找高温超导体，还是要从新的机制下手，" 这是现在我们努力的方向 "。

对与超导无关的 LK-99，他提醒科研人员，对待新发现要秉持严谨的态度。类似的前车之鉴在科研领域并不少见，例如上世纪 90 年代，就曾有实验室误将汞与金的合金在 8 ℃时所发生的相变当成了超导现象。" 我认为，只要考虑周到一点，就不会犯类似错误。"

有评论者认为，LK-99 事件是科研可重复性的一个范本，毕竟能快速侦破广受关注的 " 谜案 " 是非常罕见的。澳大利亚墨尔本莫纳什大学的物理学家迈克尔 · 福勒说：" 通常这类事件只会慢慢平息，只有谣言，但没有人能重现。" 伊恩 · 维舍克也表示，解释 LK-99 的研究都是有备而来，" 这些将原始观测结果一一拆解的侦探工作非常难得。"

作者：许琦敏

编辑：许琦敏

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