出品 | 虎嗅科技組

作者 | 丸都山

編輯 | 陳伊凡

頭圖 | 視覺中國

一夜之間，超導領域似乎向前跨越了一大步。

3月7日，美國羅切斯特大學的物理學家朗加·迪亞斯及其團隊在美國物理學會會議上宣布，他們已經(jīng)創(chuàng)造出一種在室溫和相對較低壓力條件下工作的超導體。

根據(jù)該團隊在《Nature》上發(fā)布的論文，他們找到的新材料為氫、氮和純镥制成的三元氫化物“LNH”，并通過實驗證明了這種材料在室溫條件下（約21攝氏度），電阻降至為零。盡管在這一過程中，仍需要1GPa的壓力（約為1萬個標準大氣壓）才能實現(xiàn)超導性能，但對于之前動輒需要數(shù)百萬個大氣壓的超導材料而言，這項突破已經(jīng)足夠令人振奮。

材料在溫度及壓力變化下，實現(xiàn)超導狀態(tài)的過程，圖片來源：Nature

不過，這項發(fā)現(xiàn)在公布后，隨即就受到了來自業(yè)界的廣泛質(zhì)疑，首先是迪亞斯團隊的數(shù)據(jù)處理方式不止一次被爆出問題，其次即使這項研究真的讓“高壓室溫超導”成為現(xiàn)實，那么它是否具備商業(yè)化的價值？

“現(xiàn)在討論室溫超導商業(yè)化的問題為時過早”，中科創(chuàng)星創(chuàng)始合伙人米磊向虎嗅表示，當前業(yè)內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化落地的超導技術(shù)仍然以低溫超導（零下269度的液氦環(huán)境）和高溫超導（零下196度以上）為主。

不過，從市場表現(xiàn)來看，“室溫超導”的概念還是成功挑動起投資者們的興奮神經(jīng)。3月9日開盤，包括永鼎股份、百利電氣等多支“超導”板塊概念股集體一字漲停。

那么這項“未經(jīng)證實”的技術(shù)突破，究竟是否值得被關注？

開啟電力新紀元

超導體自1911年被發(fā)現(xiàn)以來，就被賦予了強烈的科幻色彩。

從材料性質(zhì)上來看，超導材料的第一個特性，就是字面意義上的“超導電性”。通常情況下，人們?nèi)粘＝佑|到的絕大部分電力相關應用都是基于含有電阻的電路，電阻將電能在傳輸?shù)倪^程中轉(zhuǎn)化為熱能，這會直接導致電器發(fā)熱和電力損耗。

比如在遠距離電力輸送時，即使采用特高壓直流的輸電方式，電力損耗也普遍在15%以上，但如果電路中的電阻為零，那么理論上幾乎可以實現(xiàn)“無損輸電”。

而超導材料的另外一項特征就是“完全抗磁性”，即在磁場強度低于臨界值的情況下，磁力線無法穿過超導體，超導體內(nèi)部磁場為零的現(xiàn)象。利用這一特性加工的元器件由于沒有摩擦力，因此制動效率和速度將會被大大提升，因此非常適用于磁懸浮交通和磁懸浮機械等領域。

由此可以看出，幾乎一切有關于“電”的場景中，超導材料的應用都將使其發(fā)生質(zhì)的改變，甚至可以說，超導材料有望成為下一場科技革命的重要推手。

但就如所有前沿技術(shù)一樣，超導材料的開發(fā)仍難點重重。

首先是溫度，在超導體被發(fā)現(xiàn)時，科學家將汞冷卻到4.2K（開爾文，約合-269攝氏度），在此環(huán)境下，電子實現(xiàn)了無阻礙的運動。不過，這種已經(jīng)逼近“絕對零度”的條件自然無法得到商用，因此在隨后百年的時間里，科學家們想方設法地提高材料的臨界溫度。

1987年，物理學家吳茂昆和朱經(jīng)武在在釔鋇銅氧系材料上把臨界超導溫度提高到90K以上，突破了液氮的“溫度壁壘”（77K）。

此后，科學界把臨界溫度高于77K（-196攝氏度）稱之為“高溫超導”。需要說明的是，它是指一些具有較其他超導物質(zhì)相對較高的臨界溫度的物質(zhì)在液態(tài)氮的環(huán)境下產(chǎn)生的超導現(xiàn)象，并不是真正意義上的高溫。

2015年，德國物理學家米哈伊爾 · 埃雷梅茨研究小組曾報告，硫化氫可在 203K（約 - 70°C）溫度下出現(xiàn)超導電性，但前提是需要施加高壓到 220GPa。三年后，德國化學家發(fā)現(xiàn)十氫化鑭在壓力為 170GPa，臨界溫度 250K（-23℃） 下有超導性出現(xiàn)。

至此，超導材料的臨界溫度已經(jīng)被大大提高，但前提是必須要滿足超高壓的條件。

這也是為什么本次迪亞斯課題組的研究發(fā)現(xiàn)能在全球范圍內(nèi)引起熱潮，它同時滿足了兩項條件：室溫，以及“相對較低”的壓力需求（1GPa）。

商業(yè)化仍需時間

不過，由于迪亞斯團隊的科研成果有些“過于震撼”，結(jié)合此前這支團隊在發(fā)現(xiàn)金屬氫、以及被Nature強制撤稿的爭議，此次成果也難免被人懷疑。

迪亞斯團隊通過兩枚金剛石對頂砧間的擠壓實現(xiàn)高壓，圖片來源：Nature

但我們不妨做個大膽的假設：如果此次迪亞斯團隊發(fā)現(xiàn)的三元氫化物能夠滿足實現(xiàn)室溫超導，這對科技行業(yè)，乃至人類社會意味著什么？

首先需要澄清一個誤區(qū)，近日業(yè)界盛傳的“室溫超導”在量子計算上的應用，這混淆了超導體的應用場景。 “超導量子計算必須在接近‘絕對零度’的條件下才能運行，它利用的是量子特性，需要20mk以下的極低溫才能解決材料量子噪聲?！泵桌诮忉尩?。

米磊認為，這項發(fā)現(xiàn)如果屬實，它最大的意義可能是在可控核聚變。

“超導體產(chǎn)生的強磁場可以作為磁封閉體，將反應堆中的超高溫等離子體包圍并約束起來?！泵桌谡J為，“室溫超導”有望解決磁約束核聚變的核心問題，將大幅提高后者的商業(yè)化進程。

“但現(xiàn)在討論這些問題太早，室溫超導現(xiàn)階段遠遠不具備商業(yè)化的條件，僅從材料制備來看，成本能否得到控制都還是個未知數(shù)。”米磊表示，室溫超導的商業(yè)化落地時間現(xiàn)在還無從判斷。

不過，這并不代表超導技術(shù)陷入了“死胡同”。目前低溫超導材料已經(jīng)大規(guī)模量產(chǎn)，高溫超導材料正在高速發(fā)展中，由于高溫超導材料的快速進步，國內(nèi)外已經(jīng)催生了20多家可控核聚變創(chuàng)業(yè)公司了。作為一家專注于早期硬科技領域的風險投資機構(gòu)，米磊所在的中科創(chuàng)星已經(jīng)投資了三家國內(nèi)從事高溫超導材料上下游領域研究的公司。

就像OpenAI的CEO山姆·阿爾特曼解釋他投ChatGPT的邏輯一樣：“我喜歡在現(xiàn)階段看起來不可思議，卻很有可能很快實現(xiàn)的技術(shù)上大舉投入”。米磊也表示，“或許超導研究的商業(yè)落地較長，但它終究是一項有可能引領新一輪科技革命的投資，而且國內(nèi)相關領域的研究較國際水平基本處于同一起跑線上?！?/p>正在改變與想要改變世界的人，都在 虎嗅APP