半两财经 | “室温超导”迷局 古老的炼丹术还是科技曙光?
北京青年报客户端 2023-08-03 16:39
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室温超导无疑是本周科技界以及资本市场最热门的话题之一。韩国研究团队近日宣布制备出“世界首个常压室温超导体”的消息,在全球范围内引发广泛的争论。来自中美俄印等国的科技团队均宣布“在室温超导领域取得突破”。多个实验室宣称已经合成了常压室温超导体“LK-99”,但目前仍没有证据证明LK-99 能够实现“室温超导”。“室温超导”在资本市场掀起的炒作持续了18个小时后开始冷却。“室温超导”面临诸多质疑,它究竟只是古老炼丹术的现代复现还是下一次科技革命的曙光?全球众多实验室仍在探索。

不甘落后

全球争相测试“室温超导突破”真伪

简单做一下事件回顾,7月22日,韩国韩国量子能源研究所研究团队表示,他们发现了全球首个室温超导材料。根据该团队在预印本平台arXiv发布的两篇论文,他们声称合成了代号“LK-99”全球首个常压室温超导体—改性铅-磷灰石晶体,能在127摄氏度以下表现为超导体。该论文公布后,引发了业内的高度关注,各国迅速展开了重复实验。7月31日,韩国“全球首个室温超导”研究成员回应:LK-99材料或可在一个月内被复制,团队可提供指导。

8月1日,LK-99首批重复实验结果出炉。美国劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL)团队在arXiv平台提交了一篇题为《铜取代磷酸铅磷灰石中相关孤立平带的起源》论文,利用超级计算机模拟发现铜取代磷灰石中的铅时引起结构畸变,其结果支持一周前韩国科研团队发现室温超导体LK-99晶体的实验成果,晶格参数与此前实验结果相差1%。这是全球首个证实“常温常压超导体”理论可行的相关论文,为“室温超导”材料的技术研究提供了新的方向和启示。

北京航空航天大学材料科学与工程学院研究团队对合成的LK-99检测发现,它的室温电阻不为零,也没有观察到它发生磁悬浮。该论文称,上述材料表现出的表现出特征类似半导体,而非超导体。

同一天,B站上一位名为“关山口男子技师”的UP主发布视频,表示已合成了可以磁悬浮的“LK-99”晶体。该晶体悬浮的角度比韩国量子能源研究中心的CEO Sukbae Lee等人获得的样品磁悬浮角度更大,并且两级均表现出了抗磁性,有望实现真正意义的无接触超导磁悬浮。随后,华中科技大学材料学院教授常海欣教授确认该视频是由其团队上传。

印度CSIR国家物理实验室也发文称,“根据我们在925°C下合成的LK-99样品的结果,目前还不能证明在室温下具有大面积的超导性。”俄罗斯方面,该国科学家Iris Alexandra也宣布成功制备出了具备常温抗磁性的LK-99晶体,而常温抗磁性正是超导晶体的标志之一,其结果在twitter上发布。

8月2日,曲阜师范大学复现韩国室温超导体实验结果公布:无零电阻特性。当日晚间,曲阜师范大学物理工程学院教授刘晓兵表示,其团队当天利用四引线法对此前合成的抗磁样品进行了初步的电阻测试,测试结果发现该样品在常温到50K(-223.16)低温范围内仍存在大的电阻值,测试过程中并没有出现电阻大幅度骤降或者零电阻,与“室温超导”所被期待的零电阻特性相差甚远。

8月3日,韩国超导学会宣布成立“LK-99 验证委员会”,表示在国内外争议较大的情况下,该委员会将负责验证成果的真实性。

综上,超导材料需要具备三个特性:完全电导性、完全抗磁性、通量量子化。目前,“LK-99”的实验室复现只验证了其具有抗磁性,还没验证“完全抗磁性”,其他两个特性也还未真正得到验证。LK-99 能否实现“室温超导”仍然是个谜局,存在极大的争议。

股价炒作一夜熄火?

股民戏称第四次工业革命只持续了18个小时

在多国实验室公布重复试验结果之后,资本市场对此做出反应。8月1日,美国超导收涨60%,盘前一度大涨超140%。不过,在能否实现“室温超导”饱受各方面质疑之后,美国超导隔日下跌28.95%。A股也掀起了超导概念股炒作,永鼎股份、百利电气、法尔胜、中孚实业8月2日开盘涨停。

8月3日,跟此前一天A股的高调炒作“室温超导”相比,这一天的相关概念股有点冷。17只相关概念股只有一只收红,涨幅仅为0.48%,精达股份、中孚实业、永鼎股份、法尔胜等多股均以跌停收盘。另有创新新材、西部超导、宝胜股份、金杯电工等跌幅超5%。整个“室温超导”板块成为两市下跌幅度最大的板块之一。

有股民戏称,被寄予厚望的第四次工业革命仅持续了18小时。一位市场人士称:“在科学家还没有完全搞明白之前,资本市场就已经抢跑了,结果又发现气氛不太对劲就紧急刹车。室温还是个谜,A股股民却套在了山顶。”

与此同时,A股多家超导概念股澄清与室温超导的关系。百利电气发布股价异动公告称,公司不涉及“室温超导”相关业务,也未开展相关研发和投入。公司下属控股子公司北京英纳超导技术有限公司从事铋系高温超导线材的研发生产,与“室温超导”无关。法尔胜也在公告中指出,公司主营业务为金属制品及环保业务,公司不涉及“室温超导”相关业务,也未开展相关研发和投入。国缆检测也发布公告称,高温超导电缆检测属于公司可提供的检测领域之一,但该等高温超导电缆在-196度下运行,与“常温超导”概念无关。也有部分公司称在研究高温超导相关业务,“但与室温超导不是一类技术”。

18个小时之后,中美等多国资本市场的炒作的超导概念股冷却。不过,有一个国家的股市例外,8月3日,在韩国股市,相关概念股的炒作仍未停止,Duksung Co.和Sunam Co.在内的韩国超导概念小盘股,连续第三个交易日封死30%的涨停板(韩国股市实行30%的涨跌停制度)。其中,Sunam在过去六个交易日已累计飙升了约260%,而Duksung同期则上涨了170%。炒作甚至引发了韩国证券交易所的投资警告。韩国证券交易所要求投资者在投资Duksung、Mobiis和Shinsung Delta Tech之前保持谨慎。

缘何疯狂?

明星分析师称其能让IPHONE拥有量子计算机的能力

“LK-99”之所以关注度高,是因为其制备工艺比较简单,而且能在室温、常压下实现超导。这是一项“准诺贝尔奖”级别的新发现,如果室温超导真能实现,将引发全球新一轮的工业革命。所谓超导,是指导体在某一温度下,电阻为零的状态;呈现超导电性的材料,称为超导体;使用超导材料,能大大减少损耗。室温超导的实现将深刻变革目前的能源体系、信息处理与传输体系,并在医疗检测、高速交通乃至可控核聚变等诸多领域带来进步。室温超导材料得到应用后,发电、输电、储能等全行业都将被改写。知名苹果产业链分析师郭明琪甚至发文称,尽管室温超压超导还没有商业化时间表,但是一旦实现,IPHONE都能拥有堪比量子计算机的计算力。

浙商证券研报分析指出,目前超导材料的应用局限于低温和高压环境,如果室温常压超导材料取得突破,将在能源、交通、计算、医疗检测等诸多领域产生变革。光银国际指出,在能源运输侧,超导输电可以把电力几乎无损耗地输送给用户。据统计,用铜或铝导线输电,约有15%的电能损耗在输电线路上,光是在国内,每年损失的电力即达1000多亿度。若改为超导输电,节省的电能相当于新建数十个大型发电厂,用电紧张的局面将被极大缓解。

 “吃瓜”群众的狂欢

炼丹术还是科技神话?

据中科院物理所微信公众号7月27日发文指出,确实不好判断真假。从线上到线下,信任文章结果和质疑超导真实性两方的声音都很大,双方都列出了很多论据,而且互相不能说服。这些真真假假,留待众多德高望重、浸淫超导多年的老师用实验数据评判吧。中国科学院物理研究所微信公众号回复相关留言称,“目前没有完成相关实验的消息,请以公开发表的论文为准。”

一位科技博主称,常压室温超导体,一听就是超尖端科技,肯定是只有最顶级的实验室才能研发出这东西,制备流程一定是各种高科技。但这次韩国团队公布的办法堪比古代炼金术,就是把一堆粉末材料扔炉子里烧,烧完了里面就出超导体了,设备要求低到高中实验室就可以做,流程简单到谁都可以弄。“简直就是手搓超导体,一种村民向你分享光速飞船制造技术的感觉。”

华中科技大学实验室合成出来的样品测试视频被录制下来后,用“关山口男子技师”的账号上传到了B站。在网民中引发了热议。也很多网友称发布的图片是“多么朴实无华”。不过,据北青报记者观察这个试验的过程,其实涉及大量精密仪器,试验也不像网上一些科技博主所说的那么简单。一名MIT专家表示,我知道有很多实验室正在复现结果,我可以发誓,只要有正确的实验器材和炉子,就可以做这个试验。但不建议业余爱好者在自家车库做实验,这太危险了。

清华大学一位物理学博士表示,多国团队发表的论坛他都有阅读,华中科技大学的实验视频也看了,非常不错,至少证明了材料的“抗磁性”。对于网友质疑这种炼丹术似的炉烧似乎会影响科学实验的严肃性,该物理博士表示,用炉子烧这样的合成材料方法既灵活又简单。科学发现并不一定要有多精密的仪器。

8月3日下午,北青报记者致电常海欣教授团队所在的华中科技大学材料科学与工程学院办公室,相关工作人员表示目前学院方面不接受媒体采访。对于B站UP主所发的视频,作为一个自媒体发的内容,不予评价。华中科技大学宣传部也表示目前没有需要发布的消息。

一位物理学硕士称,合成室温超导的材料如此常见,铜、磷、铅都是可以大规模量产的矿物和原料。实验的器材也不麻烦,只要有实验仪器和管式炉子就可以去验证或将影响人类命运的科学实验。“全球无数实验室可能都跃跃欲试了。”北青报记者在多家视频网站看到,不少科技爱好者已经开始录相关的视频实验。有的已灰头土脸,他们看上去都像个古代的炼金术士。

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文/北京青年报记者 朱开云
编辑/樊宏伟

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