超导LK-99：从火热到现实，科学探索之路充满曲折

在日本千叶举行的日本先进技术综合展览会上，Fujikura Ltd. 展位上的参展商展示了高温超导体。

LK-99 要么是一个千载难逢的科学突破，要么是一个巨大的失望。目前，同行和纸上谈兵的专家还不太确定是哪一个，并且正在努力找出答案。这种嗡嗡声表明我们多么渴望能够改变世界的技术发现。

LK-99 以两位科学家 Lee 和 Kim 及其发现年份 1999 年的名字命名，是一种由铅和铜制成的化合物。根据上个月发布的一篇论文，韩国团队创造了一种突破性的新材料。第二篇文章声称 LK-99 显示出“室温下的悬浮力”。

他们写道：“我们在世界上首次成功合成了在环境压力下工作的具有改进的铅磷灰石（LK-99）结构的室温超导体。” 科学界热闹非凡。

让我们来分解一下。

超导体的概念可以追溯到一个多世纪以前，指的是一种不表现出电阻并消除磁场的材料。这种物质的能源效率极高，几乎可以永久保持电流，因为不存在通过热或光引起耗散的阻力。类似的元件以前也曾被制造过，但都是在高度受控的条件下制造的，例如极低的温度——比如低于 180 摄氏度（-292 华氏度）——这使得它们不切实际。当节能材料需要大量电力才能创造合适的环境时，它的价值就会降低，如果不能在日常情况下使用，它的价值几乎会完全丧失。

这就是为什么材料科学的圣杯是找到一种在常温下持久存在而不需要在某种压力室中操作的超导体。如果LK-99是真的，它可能是改变电子、能源和交通等行业的物质。它可能为量子计算铺平道路，使其成为实际应用而不仅仅是实验室实验。

不幸的是，我们还不知道它是否是真实的、一个恶作剧还是一个误解。

7月22日，Sukbae Lee和Ji-Hoon Kim分别上传了两篇独立的论文到康奈尔大学的arXiv预印本服务器上。其中一篇由Young-Wan Kwon共同撰写，另一篇包括Hyun-Tak Kim、Sungyeon Im、SooMin An和Keun Ho Auh在作者名单中。

学者们经常将研究作为预印本发布，这意味着它还没有经过同行评审或发表在同行评审期刊上。这并不意味着这项工作是无效的；相反，这个过程通常用于迅速发布信息，以便其他人可以在等待最终出版之前接触到这项研究并继续工作。在新冠疫情高峰期间，我们看到了很多预印本论文，因为医学界希望快速分享关于新病毒的信息。

但LK-99并不是新的，它也没有解决紧急的公共卫生危机。它在一个季度之前就被创造出来，这表明这种材料已经存在了一段时间，或者至少对其制作方法的最初概念已知。科学有时候进展缓慢，所以我们不必过分强调首次发现和最近发表之间的时间差。磨练一个过程、进行测试和复制可能需要数年时间。

然而，至少其中一位作者Hyun-Tak Kim据《新科学家》报道说，其中一篇论文存在缺陷，并且未经他的允许就上传到arXiv上。这本身并不能否定这项发现，但专家们对此持怀疑态度，同时伯克利和中国的团队已经急于复制这些发现，过去一周发布的早期论文表明两个团队都可能成功确认了韩国人的结果。

要确认或驳斥这些声称已经创造出室温超导体的说法可能需要数月甚至数年的时间。如果属实，可能还需要多年才能实现商业规模的生产。这个现实并没有阻止投资者们涌入韩国和中国的概念股，他们相信新财富就在不远处。

这场激烈的讨论和市场反应既反映了现代时代，也反映了科学本身。互联网使我们能够同时在任何地方发布任何内容。而社交媒体意味着这些发展成为即使对概念几乎一无所知的人们讨论的话题和模因。

许多技术突破具有改变世界的潜力，但实际上并没有做到。石墨烯，一层厚度仅为一个碳原子的碳材料，在上世纪40年代就引起了讨论，并被认为将革新材料、电子和电池。对石墨烯的研究甚至使安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃塞洛夫获得了2010年的诺贝尔物理学奖。然而，它在今天仍未得到推广。区块链技术是由化名为中本聪的发明家于2009年创造出的比特币，吸引了大量的投资和讨论，但到目前为止还未能改变金融或数据存储。

迫于发布、讨论、批评和解构新发现的急迫性与科学研究的缓慢和审慎性质产生了冲突。石墨烯作为一种材料仍然可行，即使尚未商业化，而比特币可能在区块链技术融入生活的几十年后成为一个附带思考的事物。

LK-99可能最终不会成为我们所期望的室温超导体。但也许这些发现和重新振奋的激情将带来其他进步，提供高速、高效的列车、可行且廉价的量子超级计算机以及高度可扩展的用于储存可再生能源的电池。

让我们拥抱对LK-99的兴奋，但不要寄希望于它。科学之旅和最终结果同样有价值，无论个别结果如何都值得庆祝。