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<随心_句子c><随心_句子c><随心_句子c><随心_句子c><随心_句子c>「室(shi)溫(wen)超(chao)導(dao)」只(zhi)是(shi)鬧(nao)劇(ju)？Nature封(feng)面(mian)論(lun)文(wen)撤(che)稿(gao)，作(zuo)者(zhe)否(fou)認(ren)造(zao)假(jia)，還(hai)開(kai)了(le)家(jia)新(xin)公(gong)司(si)

新智(zhi)元(yuan)報(bao)道(dao)

編(bian)輯(ji)：LRS

【新智元导讀(du)】曾(zeng)帶(dai)給(gei)物(wu)理(li)學(xue)界(jie)無(wu)限(xian)希(xi)望(wang)的(de)「室温超导」研(yan)究(jiu)，經(jing)過(guo)兩(liang)年(nian)的質(zhi)疑(yi)後(hou)被(bei)撤稿。但(dan)作者團(tuan)隊(dui)卻(que)極(ji)力(li)反(fan)對(dui)判(pan)罰(fa)，认為(wei)自(zi)己(ji)沒(mei)有(you)造假，还轉(zhuan)頭(tou)开了家新公司準(zhun)備(bei)商(shang)業(ye)化(hua)室温超导體(ti)。

2020年10月(yue)14日(ri)，科(ke)学界出(chu)了個(ge)超級(ji)重(zhong)磅(bang)的大(da)新聞(wen)！

美(mei)國(guo)羅(luo)切(qie)斯(si)特(te)大学物理学家Ranga P. Dias的团队在(zai)Nature雜(za)誌(zhi)上(shang)發(fa)表(biao)了壹(yi)篇(pian)论文，宣(xuan)布(bu)发現(xian)了一種(zhong)碳(tan)质硫(liu)氫(qing)化物（CSH），首(shou)次(ci)實(shi)现高(gao)壓(ya)15℃的室温超导，成(cheng)果(guo)直(zhi)接(jie)给安(an)排(pai)到(dao)了當(dang)期(qi)封面上，还成功(gong)入(ru)選(xuan)《科学》評(ping)选的2020年十(shi)大突(tu)破(po)。

论文鏈(lian)接：https://www.nature.com/articles/s41586-020-2801-z

超导材(cai)料(liao)的從(cong)业者在慶(qing)祝(zhu)圓(yuan)夢(meng)，幾(ji)乎(hu)全(quan)世(shi)界做(zuo)高压实驗(yan)的研究人(ren)員(yuan)都(dou)在進(jin)行(xing)重復(fu)实验，做理论的也(ye)都在嘗(chang)試(shi)解(jie)釋(shi)室温超导的原(yuan)理，但壞(huai)消(xiao)息(xi)來(lai)了。

2021年8月，Nature上刊(kan)登(deng)了一篇文章(zhang)，加(jia)州(zhou)大学聖(sheng)地(di)亞(ya)哥(ge)分(fen)校(xiao)理论物理学家Jorge Hirsch对原文中(zhong)提(ti)出的氢化物是否存(cun)在超导性(xing)提出了质疑，他(ta)們(men)无法(fa)重新复现实验結(jie)果。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-021-03595-z

Nature趕(gan)緊(jin)在论文主(zhu)頁(ye)紧急(ji)添(tian)加了一个黃(huang)標(biao)。

2022年1月，依(yi)然(ran)是Hirsch在arXiv上又(you)上傳(chuan)了一篇质疑文章，說(shuo)论文中證(zheng)明(ming)材料具(ju)有超导性的证據(ju)是基(ji)於(yu)電(dian)阻(zu)和(he)磁(ci)感(gan)應(ying)強(qiang)度(du)的測(ce)量(liang)，经过徹(che)底(di)的數(shu)据分析(xi)之(zhi)后，实验结果表明文中报告(gao)的数据並(bing)非(fei)原始(shi)数据，也不(bu)是文章中描(miao)述(shu)的方(fang)法测量得(de)到的，所(suo)以(yi)结果自然而(er)然也值(zhi)得懷(huai)疑。

论文链接：https://arxiv.org/abs/2201.07686

于是Nature在黄标部(bu)分再(zai)次申(shen)明，文中的数据處(chu)理方式(shi)和解释可(ke)能(neng)存在問(wen)題(ti)，并可能对文章的结论產(chan)生(sheng)影(ying)響(xiang)，建(jian)議(yi)读者在閱(yue)读论文時(shi)一定(ding)要(yao)謹(jin)慎(shen)。

2022年9月26日，Nature宣布調(tiao)查(zha)结束(shu)，不顧(gu)论文中全部九(jiu)位(wei)作者的极力反对，決(jue)定撤稿。并在当天(tian)的新闻欄(lan)目(mu)对該(gai)事(shi)件(jian)进行报道，稱(cheng)该研究有嚴(yan)重问题。

但作者团队并不认同(tong)论文存在问题，还成立(li)了一家新公司將(jiang)产品(pin)进行商业化，所以论文裏(li)的科技(ji)狠(hen)活(huo)还存在未(wei)公开的秘(mi)密(mi)？

室温超导只是梦幻(huan)泡(pao)影？

超导体（superconductor）是指(zhi)在特定温度下(xia)，电阻为0的导体，而且(qie)此(ci)时超导体完(wan)全抗(kang)磁性（劃(hua)重點(dian)）。

造出超导体不是難(nan)题，难的是在温度較(jiao)高时，仍(reng)然保(bao)持(chi)超导特性，如(ru)果温度问题不解决，超导体的使(shi)用(yong)成本(ben)就(jiu)很(hen)难降(jiang)下来，应用場(chang)景(jing)也會(hui)极为受(shou)限。

一旦(dan)成功研制(zhi)室温超导体，就可以实现无損(sun)運(yun)輸(shu)的电網(wang)，以及(ji)为磁共(gong)振(zhen)成像(xiang)機(ji)器(qi)、磁懸(xuan)浮(fu)鐵(tie)路(lu)、原子(zi)粉(fen)碎(sui)机和聚(ju)變(bian)反应堆(dui)提供(gong)廉(lian)價(jia)磁铁。

所以当2020年這(zhe)篇Nature论文宣布成功研制「室温超导体」时，全世界的从业者都感到十分興(xing)奮(fen)。

理论上来说，在承(cheng)受比(bi)地球(qiu)中心(xin)更(geng)大压力的情(qing)況(kuang)下，氢可以被看(kan)作是一种超导金(jin)屬(shu)。

如果再向(xiang)氢中加入其(qi)他元素(su)，也就是形(xing)成氢化物结構(gou)可以增(zeng)加「化学压力」，从而可以減(jian)少(shao)对外(wai)部压力的需(xu)求(qiu)，在擁(yong)有金剛(gang)石(shi)压砧(zhen)（对毫(hao)米(mi)级以下的物体加压）的小(xiao)型(xing)实验室中能夠(gou)輕(qing)松(song)達(da)到超导特性。

罗馬(ma)薩(sa)皮(pi)恩(en)紮(zha)大学的理论物理学家Lilia Boeri表示(shi)，氢化物是一种在稍(shao)低(di)压力下的金属氢的实现。

2015年，德(de)国普(pu)朗(lang)克(ke)研究所的物理学家Mikhail Eremets研究組(zu)在Nature上发表了一篇论文，使用氢和硫的混(hun)合(he)物在203K （-70°C）的情况下实现超导，直接刷(shua)新了超导的温度紀(ji)錄(lu)。

雖(sui)然这次实验结果还遠(yuan)远没有达到室温，但比大多(duo)数超导材料的超导臨(lin)界温度都要高了。

一些(xie)理论家认为，或(huo)許(xu)可以在混合物中加入第(di)三(san)种元素使材料能够更接近(jin)正(zheng)常(chang)環(huan)境(jing)的压力或室温，具体哪(na)种元素管(guan)用算(suan)是留(liu)给研究人员的一个变量。

2019年，Mikhail Eremets再次将超导体的临界温度提升(sheng)到了250K

2020年，也就是这篇飽(bao)受爭(zheng)议的Nature论文，罗切斯特大学物理学家Ranga P. Dias向材料中加入了碳元素，并把(ba)碳氢硫混合物裝(zhuang)載(zai)到金刚石压砧中进行粉碎，在加压的狀(zhuang)態(tai)下，用激(ji)光(guang)加熱(re)樣(yang)品发生化学反应，最(zui)后創(chuang)造出一种全新的物质。

实验结果报告顯(xian)示，在温度为288K（約(yue)15°C）和压力为267GPa（相(xiang)当于大氣(qi)压的260萬(wan)倍(bei)，大约是地球中心压力的75%）时，该材料的电阻急剧下降甚(shen)至(zhi)消失(shi)。

但僅(jin)仅是电阻下降还不够，实验中还证明了该超导体滿(man)足(zu)了另(ling)一个關(guan)鍵(jian)特性：当材料超过临界温度时，具有完全的抗磁性，即(ji)不受外界磁场的影响。

正是抗磁性相关的实验数据，讓(rang)这篇论文备受质疑。

科学與(yu)质疑

越(yue)是顛(dian)覆(fu)传統(tong)的研究成果，引(yin)来的关註(zhu)越大，受到的争议也越多。

美国加州大学圣地亚哥分校理论物理学家Jorge Hirsch一直看不慣(guan)氢化物超导性的说法，近两年也一直在发文对该項(xiang)工(gong)作表示质疑，并提出指控(kong)，文章中的数据可能是捏(nie)造的！

因(yin)为Dias公布的数据可以由(you)一个「光滑(hua)的多项式曲(qu)線(xian)」表示出来，而在实验室几乎不可能测量出这样的完美曲线。

因为材料是在金刚石压砧上实现超导的，导线、样品、巨(ju)大的压力、来自金属墊(dian)圈(quan)和其他实验部件都会产生背(bei)景磁信(xin)號(hao)，所以在儀(yi)器里测量氢化物的磁感应强度是很难，有研究人员形容(rong)测量过程(cheng)類(lei)似(si)于「在太(tai)陽(yang)出来时看到一顆(ke)星(xing)星」。

Dias采(cai)用的方法是减去(qu)一个「自定義(yi)」的背景信号，也就是假設(she)了一个背景，而非实際(ji)测量出的背景信号，而且论文中没有提供原始数据。

作者团队对此辯(bian)称，依靠(kao)用戶(hu)定义的背景是高压物理学的惯例(li)，因为背景在实验中很难测量。

Hirsch还注意(yi)到这项工作与2009年《物理评论快(kuai)报》的一篇关于高压下銪(you)的超导性的论文中的数据有可疑的相似之处，该研究与Nature杂志的论文还有一个共同的作者，去年因为不准確(que)的磁感应数据而被撤稿。

Hirsch一直在arXiv上抨(peng)擊(ji)Dias的研究，以至于在2月份(fen)还暫(zan)时被arXiv封号过。

他还向Dias所在的罗切斯特大学投(tou)訴(su)，但该校在两次调查中没有发现任(ren)何(he)科学不当行为的证据。

本月，Hirsch和另一位批(pi)评者，日內(nei)瓦(wa)大学的凝(ning)聚态物理学家Dirk van der Marel共同发表了他们的研究结论，即Dias研究中的敏(min)感性数据是有问题的。

Marel对Nature的撤稿决定感到非常激動(dong)，終(zhong)于不是只有他一个人相信文章存在严重的錯(cuo)誤(wu)了。

德国物理学家Eremets说，Dias的这项研究可能仍然是正确的，虽然他已(yi)经尝试了至少6次来重复结果，都复现失敗(bai)了。

盡(jin)管Dias的团队已经分享(xiang)了实验的基礎(chu)数据，但说他们在細(xi)節(jie)方面不太願(yuan)意透(tou)露(lu)，比如他们在碳硫氢化物中使用了什(shen)麽(me)类型的碳。

Eremets对Dias的新超导体是否经得起(qi)檢(jian)验持怀疑态度，他表示「这怎(zen)么可能呢(ne)？他把碰(peng)到的東(dong)西(xi)都变成了黄金」。

但他相信，在艱(jian)难重复实验的基础上，将把氢化物的真(zhen)正承諾(nuo)从有疑问的说法中分出来，有耐(nai)心的科研人员将从有问题的说法中篩(shai)选出氢化物的真正前(qian)景。

科学并不懼(ju)怕(pa)质疑，真相，遲(chi)早(zao)会到来。

不过，Hirsch及其他批评者认为，撤稿的懲(cheng)罚还是太轻了，会让別(bie)人以为只是「意見(jian)分歧(qi)」，而不重視(shi)这次学術(shu)不端(duan)。

作者：我(wo)没造假！

研究成果站(zhan)在了風(feng)口(kou)浪(lang)尖(jian)，为了回(hui)应批评，作者团队于2022年1月31日在arXiv上提供了论文中与磁化率(lv)测量有关的原始数据。

但康(kang)奈(nai)爾(er)大学量子材料物理学家Brad Ramshaw说，这篇文章里引入的新问题比解决的问题还多，从原始数据收(shou)集(ji)到发布数据的过程非常不透明。

这次撤稿也不是一般(ban)地撤稿，在该论文的全部九位作者强烈(lie)反对的情况下，Nature杂志的编辑们依然选擇(ze)了撤稿。

Dias表示，我们堅(jian)持认为这项工作是正确的，在实验上和理论上都得到了验证。

该项目的另一位作者，拉(la)斯維(wei)加斯内華(hua)达大学的物理学家Ashkan Salamat表示，撤稿的原因并不包(bao)括(kuo)质疑电阻降为零(ling)，也就是超导特性中最重要的部分。

Salamat也表示对Nature编辑部的决策(ce)感到困(kun)惑(huo)和失望。

Salamat还指出，Hirsch和Van der Marel并不是高压物理学的实验人员，他们的一些行为已经偏(pian)向于人身(shen)攻(gong)击了，我们只是不想(xiang)让人们从远处向我们扔(reng)泥(ni)巴(ba)。

Dias还向两位质疑者所在的加州大学舊(jiu)金山(shan)分校的系(xi)主任和院(yuan)長(chang)发出了停(ting)终（cease and desist）信。

Dias团队計(ji)划在不做任何背景减法的情况下向Nature杂志重新提交(jiao)论文，他认为仅憑(ping)原始数据就可以显示出磁感应强度的变化。

Salamat说，歡(huan)迎(ying)同行们来他们的实验室，觀(guan)察(cha)他们的方法和方案(an)，我们的政(zheng)策是很开放(fang)的。

今(jin)年7月，研究团队还发布了一份CSH材料的复制报告，但批评者仍然质疑这份报告的獨(du)立性，因为它(ta)还是由Salamat和Dias領(ling)导复现的，其中包括许多与Nature论文相同的作者。

论文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/cc/d2cc03170a/unauth

在今年夏(xia)天的一次会议上，Dias还提出了新的氢化物化合物超导性的想法，尽管他拒(ju)絕(jue)对这些说法发表评论，但他表示，我们已经从2020年的工作中走(zou)出来了。

Salamat補(bu)充(chong)说，我们正处在高温超导性新时代(dai)的悬崖(ya)邊(bian)上。

面对质疑，Dias和Salamat并没有放慢(man)腳(jiao)步(bu)，他倆(liang)共同创立了一家新公司Unearthly Materials，以追(zhui)求商业化的室温超导体。

不过目前官(guan)网只有一張(zhang)圖(tu)片(pian)和一个招(zhao)聘(pin)郵(you)箱(xiang)，没有关于公司的具体介(jie)紹(shao)。

如果室温超导体是假的，我希望是真的。

如果是真的，那(na)就太好(hao)啦(la)！

參(can)考(kao)資(zi)料：

https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/9/486971.shtm返(fan)回搜(sou)狐(hu)，查看更多

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