·如果說，有人復(fù)現(xiàn)了這種材料有磁性質(zhì)，那是可以成立的。如果說，有人復(fù)現(xiàn)了這種材料有室溫超導(dǎo)，那是完全不成立的。

最近，韓國科學(xué)家宣稱的室溫常壓超導(dǎo)成了全球最熱的話題之一。我基于自己的專業(yè)知識(shí)以及我看到的超導(dǎo)專家的解讀，寫了兩篇文章（韓國科學(xué)家聲稱實(shí)現(xiàn)室溫超導(dǎo)？可他們的做事方式就證明他們不靠譜）（韓國科學(xué)家的室溫超導(dǎo)反轉(zhuǎn)了？其實(shí)完全沒有），基本解釋清了這個(gè)問題。最基本的結(jié)論是，這些韓國科學(xué)家并沒有實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)，他們錯(cuò)把一個(gè)沒有超導(dǎo)的材料當(dāng)成了超導(dǎo)。

這其中一個(gè)很強(qiáng)烈的證據(jù)，就是超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)專家、南京大學(xué)聞?；⒔淌谠诮邮堋犊萍既?qǐng)?bào)》采訪時(shí)，指出了韓國科學(xué)家在各種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)方面的錯(cuò)漏，指出他們實(shí)際上沒有任何零電阻的證據(jù)。聞老師很明確地說，這是超導(dǎo)假象。

聞海虎教授在科技日?qǐng)?bào)微博稱韓國團(tuán)隊(duì)的超導(dǎo)是超導(dǎo)假象。

不過，最近有不少網(wǎng)友和媒體來問我說，聽說有研究組復(fù)現(xiàn)了韓國團(tuán)隊(duì)的結(jié)果，請(qǐng)問是怎么回事？有記者引用的說法是，中美俄都有研究組復(fù)現(xiàn)了韓國團(tuán)隊(duì)的結(jié)果，中俄是實(shí)驗(yàn)，美國是理論。這聽起來，室溫超導(dǎo)得到了很多支持？

看來這類問題具有一定的典型性，我就在這里簡短地解讀一下。最基本的回答是，這種說法可能錯(cuò)誤了理解“復(fù)現(xiàn)”這個(gè)詞。如果說，有人復(fù)現(xiàn)了這種材料有磁性質(zhì)，那是可以成立的。如果說，有人復(fù)現(xiàn)了這種材料有室溫超導(dǎo)，那是完全不成立的。

我們可以打個(gè)比方，把材料各種性質(zhì)的稀奇程度用下圍棋的水平來比喻。比如說，有抗磁性是初段（絕大多數(shù)材料都有抗磁性，例如水，有人能把青蛙加磁場(chǎng)懸浮起來，就是因?yàn)樗锌勾判裕?strong>鐵磁性（例如鐵、鈷、鎳）是三段，有常規(guī)超導(dǎo)（40 K以下的超導(dǎo)，能用BCS理論解釋的，例如水銀、鈮三錫）是五段，有高溫超導(dǎo)（超過40 K，BCS理論不足以解釋，需要某種現(xiàn)在還不清楚的理論解釋的，例如1986年發(fā)現(xiàn)的銅氧化物超導(dǎo)和2008年發(fā)現(xiàn)的鐵基超導(dǎo)）是七段，那么室溫超導(dǎo)可以算是九段（目前還沒實(shí)現(xiàn)，許多人在嘗試通過加壓強(qiáng)來實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)），而室溫常壓超導(dǎo)可以算作十段（比高壓下的室溫超導(dǎo)還要難得多，目前完全沒有理論指導(dǎo)）。

1972年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)（https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1972/summary/）。

1987年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給兩位發(fā)現(xiàn)銅氧化物超導(dǎo)的科學(xué)家（https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1987/summary/）。

用這樣的比喻，就可以說，韓國科學(xué)家宣稱自己的材料達(dá)到了十段，但聞?；⒗蠋煹姆治鍪牵壳翱磥硭疃嘀挥腥?。這個(gè)材料肯定有某種磁性，究竟是抗磁性還是鐵磁性還需要更多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。那些所謂實(shí)驗(yàn)復(fù)現(xiàn)，都是在這個(gè)層面，說它有磁性，但本來就沒人否認(rèn)它有磁性??？然而真正重要的是它宣稱自己達(dá)到了十段，但現(xiàn)在完全沒有證據(jù)證明它達(dá)到了五段，更不用說十段了。所以我感到很有趣，為什么有這么多人對(duì)著一個(gè)三段的實(shí)驗(yàn)證據(jù)沸騰，他們把它錯(cuò)誤地當(dāng)成了十段。

而且還有一點(diǎn)值得強(qiáng)調(diào)的是：目前包括原始論文和“復(fù)現(xiàn)”結(jié)果，均未經(jīng)過同行評(píng)議后發(fā)表在正規(guī)科學(xué)期刊。而同行評(píng)議是鑒別“段位”的第一步，未經(jīng)同行評(píng)議的論文，只能當(dāng)做網(wǎng)絡(luò)“發(fā)帖”而已。也就是說，目前還不能確認(rèn)任何的段位。

在實(shí)驗(yàn)方面，為什么韓國科學(xué)家的證據(jù)不足以證明這種材料是超導(dǎo)，我前面兩篇文章已經(jīng)解釋過兩次了，在這里不再贅述。在理論方面，就是記者問的，所謂美國勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室提交了一篇論文，使用美國能源部的計(jì)算能力進(jìn)行模擬，為這種材料的超導(dǎo)性找到了理論基礎(chǔ)。這個(gè)問題可能值得好好解讀一下，因?yàn)槲易约壕褪亲隼碚摰?，相?duì)比較了解公眾容易在什么地方迷惑。

首先最基礎(chǔ)的，這篇文章壓根沒有“復(fù)現(xiàn)”這種材料具有超導(dǎo)，更不用說室溫超導(dǎo)。它說的是，計(jì)算顯示這種材料具有一些性質(zhì)（平坦的能帶），根據(jù)經(jīng)驗(yàn)這些性質(zhì)跟超導(dǎo)的關(guān)聯(lián)性比較高，所以這對(duì)超導(dǎo)是有利的。僅此而已。用前面下圍棋的比喻來說，就是我感覺你有可能達(dá)到五段，但這只是個(gè)可能，至于十段就更沒影子了。

然后，這篇文章并不能代表勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室的官方態(tài)度，因?yàn)樗皇沁@個(gè)實(shí)驗(yàn)室的一位研究人員發(fā)了一篇預(yù)印本（不是正式論文）。比如說我做了一個(gè)計(jì)算，寫一篇文稿發(fā)到arXiv去，難道就能說我代表了中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的態(tài)度嗎？當(dāng)然不能。

至于說用到美國能源部的算力，同樣是在外行聽起來好像是有權(quán)威機(jī)構(gòu)背書，實(shí)際上不能說明任何問題，因?yàn)檫@只是租用人家的計(jì)算機(jī)時(shí)間而已。好比我在中國的超級(jí)計(jì)算機(jī)“神威太湖之光”上做個(gè)計(jì)算，就說神威太湖之光支持我的結(jié)果，這可以嗎？當(dāng)然不可以，因?yàn)槿思抑皇翘峁┧懔Χ?，算得?duì)不對(duì)完全是使用者的事。

神威太湖之光。

最后，如果大家對(duì)計(jì)算化學(xué)理論感興趣，我可以稍微講一些專業(yè)的解讀。此文的標(biāo)題叫做《銅取代的鉛磷酸鹽磷灰石中相關(guān)孤立平坦能帶的起源》（Origin of correlated isolated flat bands in copper-substituted lead phosphate apatite），基本內(nèi)容是說作者做了密度泛函理論（density functional theory）計(jì)算，發(fā)現(xiàn)這種材料在費(fèi)米能級(jí)具有相關(guān)的孤立平坦能帶（correlated flat bands at the Fermi level），這是高溫超導(dǎo)材料的普遍信號(hào)（common signature）。

《銅取代的鉛磷酸鹽磷灰石中相關(guān)孤立平坦能帶的起源》

學(xué)過計(jì)算化學(xué)的人會(huì)明白，能帶是一種平均場(chǎng)近似的語言（平均場(chǎng)的意思是，假定對(duì)于一個(gè)電子而言，其他電子的影響可以描述成一個(gè)平均的場(chǎng)，而跟這些電子的瞬間位置無關(guān)，這樣就可以把各個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)分開考慮）。跟平均場(chǎng)相對(duì)的叫做強(qiáng)關(guān)聯(lián)（即多個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)互相關(guān)聯(lián)，不能把它們分開），強(qiáng)關(guān)聯(lián)會(huì)給計(jì)算增加極大的困難。超導(dǎo)是一種強(qiáng)關(guān)聯(lián)現(xiàn)象，而強(qiáng)關(guān)聯(lián)現(xiàn)象目前沒有精確的計(jì)算方法。

因此，用這種計(jì)算是不能可靠地預(yù)測(cè)超導(dǎo)的。最多只能說在這種近似理論下得到這種結(jié)果，是有利于出現(xiàn)超導(dǎo)的，但是不是真的超導(dǎo)，沒法算出來。

而且學(xué)過超導(dǎo)理論的人還知道，BCS理論有個(gè)麥克米蘭極限（McMillan limit），意思是常壓下的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度不能超過40 K。超過40 K就是高溫超導(dǎo)了，而高溫超導(dǎo)的理論直到現(xiàn)在都不清楚。所以即使通過平均場(chǎng)計(jì)算預(yù)測(cè)某個(gè)材料可能有超導(dǎo)，也只能在超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度低于40 K的時(shí)候做比較定量的預(yù)測(cè)。如果超過40 K，仍然是一頭霧水。

所以，這篇理論文章的結(jié)果即使是正確的，意義也很有限。它離解釋室溫常壓超導(dǎo)的距離，就好比說某人“有可能會(huì)下圍棋”和說此人“已經(jīng)是世界第一高手”之間的距離。這根本不叫“復(fù)現(xiàn)”。

大家明白了嗎？

（作者袁嵐峰，系中國科學(xué)院科學(xué)傳播研究中心副主任，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)科技傳播系副主任，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心副研究員，科技與戰(zhàn)略風(fēng)云學(xué)會(huì)會(huì)長。原標(biāo)題《中美俄科學(xué)家復(fù)現(xiàn)韓國的室溫超導(dǎo)？你可能誤解了“復(fù)現(xiàn)”｜袁嵐峰》，本文首發(fā)“風(fēng)云之聲”微信公眾號(hào)，澎湃科技獲作者授權(quán)轉(zhuǎn)載。）