作者：袁岚峰 中國科學院科學傳播研究中心副主任、中國科學技術大學科技傳播系副主任、中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心副研究員（來源：新京報）
韓科學家聲稱實作“室溫超導”？
領域專家袁岚峰：不靠譜！
最近，全世界又被“室溫超導”刷屏了。3月的時候，就有一位羅切斯特大學的Ranga Dias教授宣稱自己實作了室溫超導，但僅僅兩個月以後，就被南京大學聞海虎教授團隊發表論文推翻了。才過了兩個月，居然又有一群南韓科學家出來說自己實作了室溫超導。
圖檔▲南韓科學家論文中的超導磁懸浮圖（第二篇預印本的圖4(b)）
據媒體報道的最新消息顯示，南韓研究團隊的成員表示，論文存在缺陷，系團隊中的一名成員擅自釋出，目前團隊已要求下架論文。
關于最近南韓科學家宣稱的室溫常壓超導，我最基本的結論是，這些南韓科學家的資料不足以支撐自己的宣稱，實際上沒有任何零電阻的證據，他們錯把一個沒有超導的材料當成了超導。
南韓科學家聲稱實作室溫超導？不靠譜
其實，熟悉科學界運作機制的人都知道，過度誇張的宣稱是常有的事，是以我對這事的初始相信程度就很低。用貝葉斯統計（Bayes statistics）的語言說，這事為真的先驗機率就很低。但畢竟室溫超導是關系全人類命運的重大課題，是以我還是認真去做了一些調研。令人哭笑不得的是，調研的結果是我對它的相信程度更低了，後驗機率幾乎降到了0。這群南韓科學家對超導似乎是徹頭徹尾的外行，他們的專業程度甚至還不如Dias。
圖檔▲貝葉斯定理
首先，Dias好歹是在《Nature》上通過評審正式發了篇論文，事前還在美國實體學會3月會議上做了個正式的學術報告，而這群南韓科學家呢？他們隻是在學術預印本平台arXiv上傳了一篇文章，預印本的意思就是沒有經過同行審稿的，隻是他們自說自話，這可信度就完全不可同日而語了。
當然，在正式發表之前先發個預印本也很正常。但他們這篇預印本文章的标題直接就叫做《第一個室溫常壓超導體》（The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor）！再來看論文摘要第一句：“全世界第一次，我們成功地合成了室溫常壓超導體（臨界溫度超過400 K，即127℃）……”
學術界之外的人可能不知道這種表述方式有什麼問題，但學術界之内的人都知道這是十分可笑的，因為它直接表現出這些人追求的是名利，而不是科學真理。如果是真正的科學家做出了一個真正重大的成果，他們的表述會盡量客觀，盡量克制，有一分證據說一分話，擔心說過頭造成反效果。例如他們會多用被動語态，多說“什麼實驗證明了什麼”，而不是說“我自己發現了什麼，我是天下第一”。是以從這群南韓科學家的标題和第一句話，就讓我感覺他們的名利心簡直是躍然紙上，顯得十分民科。
再往下看，我又看到一個大雷，這個大雷可能是一般科技媒體記者很少了解的。他們宣稱自己的結論有多種實驗測量的支援，然後！他們就堂而皇之給出了一番理論解釋，說這種超導來自Cu2+離子取代Pb2+離子導緻的體積收縮，而不是來自外界因素如溫度和壓強。
外行可能會覺得，給出實驗現象之後再給個理論解釋，不是很正常嗎？但實際上，對室溫常壓超導來說這就很不正常。請注意，南韓人做的是室溫而且常壓的超導，這比Dias的室溫超導還要誇張，他宣稱的室溫超導還需要一萬個大氣壓的壓強呢，南韓科學家直接就是常壓。
這裡有個重要的知識點，就是超導是有個理論解釋的，叫做BCS理論，以三位提出者Bardeen、Cooper和Schrieffer的姓氏首字母命名，他們是以獲得了1972年諾貝爾實體學獎。根據BCS理論的預測，常壓下的超導轉變溫度不能超過40 K，即-233℃，這個上限叫做麥克米蘭極限（McMillan limit）。
不過，後來确實發現了常壓下超過40 K的超導材料，如1986年發現的銅氧化物材料和2008年發現的鐵基超導材料。這說明它們超出了BCS理論的适用範圍，學術界是以把它們稱為高溫超導。這是一個十分好笑的術語，說到高溫普通人可能以為至少也得幾百攝氏度，但在超導領域裡，高溫的意思是僅僅超過40 K！這個溫度甚至低于液氮的溫度77 K，更比室溫低得多。是以如果你知道在超導領域裡高溫低于室溫，高溫超導早就實作了，室溫超導卻還沒有，你的知識水準就超過了90%的人！
如果你再知道高溫超導理論是個尚未解決的問題，你的知識水準就超過了99%的人。從八十年代到現在，都快40年了，但高溫超導的理論仍然是五花八門，莫衷一是，沒有一個理論能夠真正解決問題。結果就是，整個超導領域都冷下去了，遠沒有八十年代那麼火熱了。
了解了這些背景，你就會知道，高溫超導的實驗和理論其實是兩回事。即使給出了一個高溫超導的實驗事實，對它的理論解釋也仍然是很不清楚的，需要很多人繼續努力很長時間。假如這群南韓人的室溫常壓超導結果是真的，那就意味着它超過了麥克米蘭極限，是以它一定不是BCS理論能夠解釋的，一定需要某種現在還不清楚的理論。
然而他們居然三言兩語就給出了一個解釋，這就是完全不對的，即使這個實驗現象是真的，也根本不應該有這樣簡單的理論解釋。這正說明他們其實是“不知道自己不知道”，處于一種無知者無畏的狀态。這種信心是一種典型的民科表現，就好像有人号稱自己能三言兩語證明哥德巴赫猜想或者解決可控核聚變，在内行看來這隻能說明他們具有一種虛妄的信心，說明他們什麼都不懂，連這些問題困難在哪裡都不知道。這在心理學上叫做“達克效應”（Dunning-Kruger effect），即知識程度最低的人反而最自信，我感覺這群南韓科學家就是陷在裡面了。
後面還有一個大雷。這群南韓科學家在arXiv上發了一篇預印本之後僅僅兩個半小時，居然又上傳了一篇預印本。這第二篇文章的标題倒是正常多了，叫做《Pb-Cu-PO4超導體在常溫常壓下實作懸浮及其機理》（Superconductor Pb10−xCux(PO4)6O showing levitation at room temperature and atmospheric pressure and mechanism），——雖然也不是十分正常，但至少比第一篇的标題《第一個室溫常壓超導體》正常多了！在這篇文章裡，他們展示了一個所謂超導磁懸浮的視訊（南韓造出世界首個室溫超導體？127度實作超導，複現即鎖定諾獎），被許多人看作最強的證據。
但對内行來說，這反而是他們沒有實作超導的證據。因為如一個以色列特拉維夫大學科學家2011年的科普視訊所示（超導研究的曆史與挑戰：曾經輝煌，今路在何方？| 李濤），真正的超導磁懸浮是完全的浮在空中，而不是像南韓的樣品這樣一側靠在底座上。更厲害的是，超導體還可以懸浮在磁體的下方！然後你把它推一下，它就會在下方懸空繞着磁體轉圈。南韓科學家的視訊，相形之下就像《西遊記》第二回裡菩提祖師說孫悟空，“這個算不得騰雲，隻算得爬雲而已”！
南韓科學家的室溫超導反轉了？完全沒有
最近，還有很多人在傳，說某某機關複現了南韓人的實驗結果、某人發了理論文章解釋這個材料為什麼能超導等等。其實仔細看看就會發現，都不出我上面解讀的這些範圍。這其中，我覺得我可以特别解讀一下那篇所謂解釋了超導的理論文章。因為這個理論剛好在我的知識範圍之内，而在中文網際網路上可能還沒有專業人士出來解讀，是以有不少誤解，以為它有多大的重要性。
此文的标題叫做《銅取代的鉛磷酸鹽磷灰石中相關孤立平坦能帶的起源》（Origin of correlated isolated flat bands in copper-substituted lead phosphate apatite），基本内容是說作者（此文隻有一位作者）做了密度泛函理論（density functional theory）計算，發現這種材料在費米能級具有相關的孤立平坦能帶，這是高溫超導材料的普遍信号。
這個計算很可能是正确的，但這個計算結果能說明的問題其實是很少的。密度泛函理論我讀博士的時候就整天用，它是目前最常用的電子結構計算方法之一。
然而專業人士就明白，能帶是一種平均場近似的語言（平均場的意思是，假定對于一個電子而言，其他電子的影響可以描述成一個平均的場，而跟這些電子的瞬間位置無關，這樣就可以把各個電子的運動分開考慮）。跟平均場相對的叫做強關聯（即多個電子的運動互相關聯，不能把它們分開），強關聯會給計算增加極大的困難。超導是一種強關聯現象，而強關聯現象目前沒有精确的計算方法。
是以，用這種計算是不能可靠地預測超導的，最多隻能說在這種近似理論下得到這種結果，是有利于出現超導的，但是不是真的超導，沒法算出來。這也正是我前面說的，高溫超導理論目前還沒建立起來，誰也不能單憑理論計算就确定某個材料能高溫超導。假如有這樣的理論，提出者早就得諾貝爾獎了。
而且别忘了，BCS理論的麥克米蘭極限仍然存在，這是個嚴格的理論。是以即使通過平均場計算預測某個材料可能有超導，也隻能在超導轉變溫度低于40 K的時候做比較定量的預測。如果超過了40 K，仍然是了解不清的。是以，這篇理論文章的結果即使是正确的，意義也很有限。它離解釋室溫常壓超導的距離，就好比從預測某位孕婦可能要生了，到預測這位小朋友将來能得諾貝爾獎，那麼大。