联合早报

下午察:“室温超导”背后的全球竞争


 新闻归类:中国聚焦 |  更新时间:2023-08-04 22:10
下午察:“室温超导”背后的全球竞争

韩国量子能源研究中心团队7月22日宣布成功合成首个室温(常温)常压超导体LK-99,引发全球关注,中国和美国相关团队星期二(8月1日)也相继发布类似成果,带动全球相关概念股暴涨。

不料,韩国超导学会成立的“LK-99 验证委员会”隔日(2日)表明,LK-99不是常温超导,概念股应声而跌,此前连续四天涨停的一家江苏金属制品公司法尔胜当天跌停,多家公司纷纷发声明否认涉足室温超导业务。

什么是室温超导?

超导即超级导电,被认为是20世纪最伟大的发明之一,它指电流可以在材料中零电阻通过,且具有完全抗磁性。但超导材料很难大规模应用,因为只有在特定温度(约零下200摄氏度)以下,才会进入超导状态。

室温超导之所以引发全球追捧,是因为它跨越了超导的局限,在室温或常温条件下就可以实现超级导电。

科学家相信,室温超导一旦成功,将会改变整个实验物理学和现代工业文明。一旦室温超导投入商用,超长距离无损耗输电就得以实现,在基建、能源、交通、计算、医疗检测等诸多领域产生变革。

例如,可能降低磁悬浮列车成本,影响高速交通方式变革;可用于构建量子计算机,运算速度远超现有计算机,在信息处理领域带来巨大变革;还可为医疗设备的小型化和便携化提供可能,推动医疗技术的发展进步。

《北京商报》引述独立国际策略研究员陈佳说,“真要在常温和正常大气条件下实现超导,其对人类社会的实际影响力,肯定要远超目前的AGI(通用人工智能)科技革命浪潮。”

室温超导研究的进展和质疑

荷兰物理学家昂内斯100多年前发现超导态。(互联网)

自1911年荷兰物理学家昂内斯发现超导态,为人类打开了超导大门后,各国科学家围绕这个被誉为现代物理学“圣杯”的“室温超导”进行了多轮研究。

在本轮热潮前,两位印度科学家2018年就曾宣称,一种金银纳米粒子构成的混合物在13度以下显现出超导特性。但这项研究在当事人2019年5月发布修正后就不了了之。

美国罗切斯特大学教授迪亚斯(Ranga Dias)今年3月也宣布,找到了一种名为三元镥氮氢体系(ternary lutetium-nitrogen hydrogen system)的新材料,实现了“常温超导”。

不过,长期从事高温超导材料研究的南京大学物理学院闻海虎团队很快对迪亚斯团队的研究结果提出质疑。中科院物理所程金光团队也发表论文表示质疑。

中国团队对迪亚斯研究的怀疑并非空穴来风。早在2020年10月,《自然》杂志就报道了迪亚斯联合内华达大学等团队在室温超导领域的突破,实现了15度以下的碳氢硫化物超导。

但去年9月26日,《自然》杂志又撤回论文,原因是研究人员在数据处理方面存在违规行为。

引发本轮“常温超导”热潮的韩国研究团队7月22日在arXiv率先发表论文,其宣布合成的世界上第一个室温常压超导体LK-99,能在127摄氏度(室温条件)以下达成超导。团队成员还表示,可以帮助其他团队在一个月之内复现。

美国劳伦斯伯克利国家实验室 (LBNL)7月31日发文表示了对上述研究成果的“理论支持”。

数小时后,中国团队也宣布初步复现。华中科技大学材料学院在哔哩哔哩发布视频称,首次成功验证合成了可以磁悬浮的LK-99晶体,该晶体悬浮的角度比韩国团队获得的样品磁悬浮角度更大,有望实现真正意义的无接触超导磁悬浮。

华中科技大学材料学院在哔哩哔哩发布视频称,首次成功验证合成了可以磁悬浮的LK-99晶体。(视频截图)

虽然视频上看,合成成功的晶体非常小,还不到一个指甲壳大,但也足以令科学界和网民感到振奋。

欲与韩国团队争夺室温超导材料“第一”的美国泰吉量子(Taj Quantum)公司8月1日公布照片称,新发现一种室温超导材料,可在较宽的温度范围内工作。

不过,泰吉量子公司没有同时公布相关实验数据,引发了大量质疑。

几乎同时,俄罗斯科学家Iris Alexandra也在推特上发布消息称,成功制出了具备常温抗磁性的LK-99晶体。

韩国“室温超导”研究引发的市场波动

各国相继宣布室温超导的利好信息在资本市场立即引发连锁反应,中美韩相关板块集体大涨。

韩国化学厂德成(Duksung)、超导线材制造商SuNAM、电子零件制造商Shinsung Delta Tech等企业,从星期二起一连两天涨停板。

中国法尔胜五个交易日出现三个涨停板,金徽股份三个交易日出现两个涨停板。

面对A股的狂热,网民创作段子戏谑:人类从发现超导现象到疑似发现常温超导用了112年,A股从发现室温超导到实现可控核聚变用了60分钟。

最让人啼笑皆非的是,美国一家和超导毫无相关业务的能源解决方案公司“超导公司”(American Superconductor),星期二一度暴涨近150%,最终收盘涨逾60%。

正在市场陷入“超导”旋风之际,韩国超导学会8月2日发布的一份报告犹如一盆冷水浇在头上,让人渐渐恢复理智。

韩国超导低温学会组成的专家验证委员会对LK-99进行科学研判,认为超导现象意味着特定物质会消除电阻,并产生挤出内部磁场的“负效应”,但在与LK-99相关的视频和论文中,并没有出现这种迈斯纳效应。

韩国超导低温学会组成的专家验证委员会研判,LK-99不是常温超导。(视频截取)

韩国研究团队成员之一、量子能源研究所代表李硕裴接受韩联社采访时说,相关论文存在缺陷,是团队中的一名成员未经他们同意擅自发表的,目前已要求撤下论文。

实际上,当美国劳伦斯伯克利国家实验室对LK-99表达支持的同一天,北京航空航天大学材料科学与工程学院和印度CSIR-国家物理实验室分别发表论文,显示自己复现的LK-99没有超导特性。

随着常温超导研究的受挫,超导概念股两天内从涨幅居前变成跌幅居前,美股8月2日收盘时,美国超导公司股价暴跌29%,盘后继续下跌近12%。

A股概念板块8月3日也受到重挫。收盘时,中孚实业跌9.97%,西部超导跌8.13%,中天科技、白银有色等纷纷下跌。

多家A股公司前一晚(8月2日)还对超导概念进行了澄清。据不完全统计,在投资者互动平台上,有数十家公司被问及公司业务是否涉及“室温超导”或相关技术,多数公司都进行了否认。

新一轮科技战?

尽管室温超导技术还不稳定也不成熟,但各国摩拳擦掌、分秒必争之势,表明他们唯恐错失了进入这一赛道的先机。

这一场景似曾相识。去年12月,微软投资的人工智能公司OpenAI推出ChatGPT引爆市场,全球最大的中文搜索引擎中国百度两个月后也宣布进场,带来新一轮AI大模型竞争。

微软投资的人工智能公司OpenAI去年12月推出ChatGPT引爆市场。(路透社)

《中国人工智能大模型地图研究报告》显示,截至今年5月底,中国10亿级参数规模以上的基础大模型至少已发布79个。

尽管中美两国大模型的数量占全球大模型数量的近90%,但其他国家也在为推进AI发展跃跃欲试。

韩国今年6月宣布未来五年豪掷5000亿韩元(约5.12亿新元),扶持AI技术核心产业;印度总理莫迪今年6月会见OpenAI执行长阿特曼后发推文说,人工智能在印度潜力巨大,欢迎可加速数码转型的所有合作。日本东京工业大学和日本东北大学等团队5月发布消息称,将开发作为生成式AI基础技术、具备更强日语能力的大语言模型。

“室温超导”的研发进展引发各国资本市场大起大落,其中不乏概念炒作的因素,但更深层次来看,是各国都想搭上技术革命的快车、对稀有原材料及开发主导权的战略博弈。

在各国竞争日益激烈的时代,谁都不想在科技发展和制造进程中被人“卡脖子”。

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