八月。
洞察（ID：）
不能急躁，不能著急，不能功利，一定要冷靜，任何違背科研規(guī)律的行為，最終都會受到法律的制裁。
作者：Luke Wen
來源 | （）
2010年10月5日，英國曼徹斯特大學(xué)的海姆教授和諾沃肖洛夫教授共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎，他們的研究成果極其引人注目，因?yàn)槌晒ψC明了一條定律：
高端的科研成果往往只需要最簡單的研究方法。
Geim 和 的研究成果是成功分離了石墨烯，石墨烯是一種單層結(jié)構(gòu)的石墨，厚度只有一個碳原子。簡單粗暴地說，你可以把它看作一大塊石墨被切開，當(dāng)它變得最薄時，剩下的一層就是石墨烯。
石墨烯具有優(yōu)異的性能，包括但不限于：重量最輕、硬度最高、導(dǎo)電性最好等等。
注意重點(diǎn)是多個“最”，一般來說，一種材料有一個“最”就不錯了，但石墨烯居然有多個“最”，而且buff都堆得滿滿的，所以石墨烯又被稱為“新材料之王”。
但問題是石墨烯一直被認(rèn)為無法單獨(dú)存在，需要一些特殊的方法才能分離，自上個世紀(jì)以來無數(shù)科學(xué)家都在研究分離方法。
這些方法非常復(fù)雜，通常需要添加一種或多種材料，并且需要很多步驟，非常耗時且成本高昂。
這很正常，畢竟是“新材料之王”，哪有那么容易得到的？因此，研究人員普遍認(rèn)為，需要復(fù)雜的方法。
無一例外，這些分離石墨烯的努力全部失敗了，直到2004年，海姆偶然看到自己的學(xué)生用膠帶粘在石墨表面，他突然有了一個想法：能不能直接用膠帶把石墨烯分離出來？
受此啟發(fā)，海姆和諾沃肖洛夫合作，先將膠帶貼在石墨表面，這樣就貼上了大量的石墨層，然后他們將膠帶對折，重新貼上去，再拉開，石墨層數(shù)就變得太薄了。
這個過程重復(fù)多次，石墨層越來越薄，直到最后得到厚度只有一個碳原子的石墨，這就是石墨烯，首次成功分離出石墨烯。
無數(shù)科學(xué)家嘗試了無數(shù)復(fù)雜的方法都沒能分離出石墨烯，最后只能用膠帶把它粘下來，這種簡單粗暴的工藝，成為了科學(xué)界的一個傳奇。
石墨烯的成功分離也證明一個理念，那就是科學(xué)研究不一定要復(fù)雜，也可以簡單，高端的科研成果可能只需要最簡單的研究方法。
海姆和諾沃肖洛夫
在海姆和諾沃肖洛夫獲獎13年后，科學(xué)界再次發(fā)生了類似的事件，而這一次網(wǎng)校頭條，比石墨烯更大、更爆炸性。
近日，韓國一支團(tuán)隊(duì)發(fā)表論文聲稱，他們成功制備出一種名為“LK-99”的室溫超導(dǎo)材料，所謂室溫超導(dǎo)材料，就是能夠?qū)崿F(xiàn)零電阻、抗磁性的材料。
這篇論文一經(jīng)發(fā)表，瞬間震驚了全球超導(dǎo)研究界，全球各地的實(shí)驗(yàn)室開始加班加點(diǎn)，嘗試按照論文中的數(shù)據(jù)和方法復(fù)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)。
甚至有人直接在直播中復(fù)現(xiàn)了該實(shí)驗(yàn)，截至目前，直播間已經(jīng)關(guān)閉，看來復(fù)現(xiàn)并沒有成功。
當(dāng)然，我國也有很多團(tuán)隊(duì)試圖復(fù)現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)，7月31日，北航研究團(tuán)隊(duì)宣布，按照論文中的方法準(zhǔn)備材料后，未能復(fù)現(xiàn)韓國團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
同一天，美國國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員也發(fā)表論文，聲稱經(jīng)過大量計(jì)算，韓國團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的新材料在理論上是可行的。
現(xiàn)在事情變得有趣了。實(shí)驗(yàn)未能重現(xiàn)，但計(jì)算表明理論上是可行的。
超導(dǎo)是否真實(shí)，理論計(jì)算結(jié)果是否準(zhǔn)確，只能通過不斷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。
而讓這場超導(dǎo)爭議走向高潮的，是B站UP主“關(guān)山口男技師”8月1日發(fā)布的LK-99驗(yàn)證視頻。
在這段驗(yàn)證視頻中，華中科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院博士后吳浩、博士生楊莉在常海欣教授的指導(dǎo)下，首次成功驗(yàn)證了可磁懸浮的LK-99晶體的合成。
據(jù)UP介紹，他們這次合成的懸浮晶體，懸浮角比韓國團(tuán)隊(duì)演示的更大，初步驗(yàn)證了邁斯納效應(yīng)，但由于這次合成的晶體數(shù)量較少，他們還要多燒幾批樣品出來測試一下抗性。
另外，就在今天上午，東南大學(xué)物理學(xué)院超導(dǎo)研究團(tuán)隊(duì)孫悅教授在B站發(fā)布了最新成果：
LK99在常壓下成功觀察到110K（-163℃）以下的零電阻！
孫教授說：
這或許是超導(dǎo)的證據(jù)，但是否是超導(dǎo)還需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證實(shí)。
值得強(qiáng)調(diào)的是，這項(xiàng)研究并不意味著證實(shí)或發(fā)現(xiàn)室溫超導(dǎo)性。
但這并不影響它的價值和意義，正如華南理工大學(xué)席志熙教授在知乎上的評論：
非常震撼，比前兩天華中科技大學(xué)的結(jié)果更震撼，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)期！
因此這項(xiàng)研究也引發(fā)了眾多關(guān)注，截至發(fā)稿時，閱讀量已超過251萬次。
如果真的實(shí)現(xiàn)了室溫超導(dǎo)，毫不夸張地說，人類即將進(jìn)入一個革命性的新時代！
第一次革命是室溫可控核聚變，可控核聚變之所以如此困難，是因?yàn)榉磻?yīng)堆運(yùn)行時，其內(nèi)部溫度可達(dá)數(shù)億攝氏度，普通材料根本無法承受，只能用電來實(shí)現(xiàn)，產(chǎn)生的磁場是受限的。
問題是，當(dāng)電能產(chǎn)生磁場時，由于電阻的存在，大部分電能都轉(zhuǎn)化成熱能而被消耗掉，導(dǎo)致今天的核聚變無法解決輸入超過輸出的問題，因而并不實(shí)用。
所以核聚變的一大瓶頸就是電阻，而要降低電阻，最好的辦法就是實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)，過去超導(dǎo)只能在低溫下實(shí)現(xiàn)，全世界共同努力建成的國際熱核聚變反應(yīng)堆（ITER）就采用了超低溫超導(dǎo)技術(shù)，但因?yàn)樾枰獜?fù)雜的液氦冷卻系統(tǒng)，工藝復(fù)雜，成本高昂，已經(jīng)耗費(fèi)1000多億元，至今還未完工。
如果實(shí)現(xiàn)室溫超導(dǎo)，就不再需要制冷設(shè)備，受控核聚變的難度立刻降低90%以上，核聚變發(fā)電商業(yè)化也就不遠(yuǎn)了，到時候電費(fèi)最便宜。
發(fā)電問題解決了，輸電問題也可以用超導(dǎo)來解決，過去三峽大壩發(fā)了10億千瓦時的電，但經(jīng)過長距離輸電網(wǎng)輸送后損耗能達(dá)到三分之一，所以只能通過超高壓輸電網(wǎng)高中物理低溫超導(dǎo)，可以減少損耗，但投資巨大。
采用室溫超導(dǎo)材料，電阻無限接近于零，傳輸電流不會有任何損耗，還能幾何級地減少傳輸損耗，進(jìn)一步降低用電成本，當(dāng)電能極其便宜的時候，將給人類帶來莫大的福祉。
用電力來淡化海水，意味著淡水資源取之不盡，沙漠直接變成森林；
可以利用移動光源照亮溫室大棚，進(jìn)行立體種植，這意味著人類將有吃不完的糧食和蔬菜；
利用電能可以將二氧化碳合成淀粉，如果用來喂養(yǎng)牲畜，就意味著人類將有吃不完的肉。
城市里的霓虹燈永不熄滅，永遠(yuǎn)是一片絢爛的星海；
在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，高鐵將實(shí)現(xiàn)磁浮，不但票價便宜，而且運(yùn)行速度更快，一個小時可以行駛數(shù)千公里。
在醫(yī)療行業(yè)，醫(yī)院常見的MRI（磁共振成像）技術(shù)將因超導(dǎo)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)而迅速變得更便宜，讓每個人都能用得起；
就連我們的電動車，也因?yàn)槭褂昧顺瑢?dǎo)材料，充一次電就能跑2000公里。當(dāng)然，我更愿意相信，有了室溫超導(dǎo)，我們很可能就不需要電動車了。還有更先進(jìn)的交通工具；
很多行業(yè)都會因?yàn)槭覝爻瑢?dǎo)而發(fā)生革命，我們無法一一列舉?？傊绻覝爻瑢?dǎo)是真的，我們想象中的未來世界似乎并不遙遠(yuǎn)。
因?yàn)檫@件事情太嚴(yán)重了，所以我看到這個新聞之后的第一個反應(yīng)就是，這是不是又一起學(xué)術(shù)造假事件。
之所以要再說一遍，是因?yàn)楹芏嗳藢Α暗蟻喫故录庇∠蠛苌?，今?月，美國羅切斯特大學(xué)迪亞斯教授發(fā)表論文，聲稱自己成功發(fā)現(xiàn)了室溫超導(dǎo)材料，立刻引起了全世界的關(guān)注，世界輿論為之震驚。
但很快，騙局就被揭穿了。由于迪亞斯的實(shí)驗(yàn)過于復(fù)雜，沒有一個科研團(tuán)隊(duì)能夠復(fù)制它。在科學(xué)研究中，可復(fù)制性是真實(shí)性的關(guān)鍵。
無法復(fù)制的實(shí)驗(yàn)99%可能是假的。
迪亞茲本人
隨后，迪亞茲本人也被曝出有犯罪前科，2017年他還卷入了一起大新聞，哈佛大學(xué)伊薩克教授聲稱自己成功制備了金屬氫。
一旦實(shí)現(xiàn)金屬氫，可控核聚變90%的實(shí)際問題將得到解決，從而帶來第四次工業(yè)革命，因此被譽(yù)為“物理學(xué)的圣杯”。
但很快，當(dāng)世界各地的參觀者都想去哈佛大學(xué)實(shí)驗(yàn)室一睹金屬氫的真面目時，艾薩克教授卻聲稱，由于操作不當(dāng)，“金屬氫消失了”，和“扇貝消失了”有著異曲同工之妙。
迪亞斯當(dāng)時是艾薩克教授團(tuán)隊(duì)的成員，參與了整個過程。
所以當(dāng)韓國的“LK-99”室溫超導(dǎo)材料公布時，外界的第一反應(yīng)普遍是——這不會是另一個迪亞斯吧。
不過“LK-99”和迪亞斯最大的區(qū)別就在于，它非常簡單。
迪亞斯提到的室溫超導(dǎo)材料難以復(fù)現(xiàn)的一個重要原因就是他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)太復(fù)雜了，越復(fù)雜他越能推卸責(zé)任，你復(fù)現(xiàn)不了，那是你水平不夠，怪我吧。
LK-99的制備幾乎不難，這里就不說專業(yè)術(shù)語了，大家可以簡單粗暴的理解就是只要把鉛、磷等材料按照一定的比例混合，然后放進(jìn)高壓鍋里煮幾秒鐘，就能得到鉛磷灰石，也就是LK-99。
整個過程簡單到連高中生都能完成，復(fù)現(xiàn)難度為零，也難怪會有人指責(zé)，此時全球已經(jīng)有無數(shù)團(tuán)體在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能不能復(fù)現(xiàn)也很快就會知曉高中物理低溫超導(dǎo)，這大大增加了實(shí)驗(yàn)的可信度。
從上限角度來說，如果LK-99真的是常壓室溫超導(dǎo)材料，那將是人類歷史上最搞笑的事情。
因?yàn)樵谶@樣的條件下用高壓鍋?zhàn)鲲?，一百年前是沒有問題的。也就是說，我們一百年前就應(yīng)該實(shí)現(xiàn)室溫超導(dǎo)，一百年前就應(yīng)該開啟第三次工業(yè)革命。一百年來，世界走了那么多彎路，投入了無數(shù)的資源，用了無數(shù)艱難的方法，而這些全都是不必要的。
這將再一次證明，高端的科研成果只需要最簡單的研究方法。
從下限來看，如果LK-99在常壓下不是一種室溫超導(dǎo)材料，那么按照各方的解讀，它也很有可能是一種很好的反磁性材料，理論上有很廣泛的應(yīng)用前景，比如磁懸浮等，而且按照LK-99這種簡單的制備方法，未來可以生產(chǎn)出更多更好的反磁性材料。
無論是上限，還是下限，目前的信息實(shí)在太混亂，只能拭目以待了。
如果這是上限的話，很多人都會感到意外，這個成就是韓國取得的，其實(shí)也沒什么好意外的，韓國這些年在科研上投入了真金白銀。
與我們的想象相反，一些發(fā)達(dá)國家在科研方面的投入并沒有傳說的那么高。
例如英國，科研投入占GDP常年不足2%，多數(shù)發(fā)達(dá)國家不超過3%，而韓國則超過4%，在發(fā)達(dá)國家中名列前茅。
在科研方面，韓國同樣存在“三星問題”，其科研投入51%來自三星，形成高度依賴，例如LK-99研究團(tuán)隊(duì)的部分成員就來自三星旗下的高麗大學(xué)。
拋開依賴性問題，這樣的投入不可能沒有成果，以2021年“自然指數(shù)”為例，雖然韓國與中國、美國差距很大，得分只有1560.62，但在全球排名第七也不算低。
《自然》雜志編制發(fā)布的“自然指數(shù)”是衡量科研質(zhì)量的重要指標(biāo)，位列世界第7位絕非浪得虛名。
比起投入，科研的耐心更值得我們思考，本次研究的三位主要成員金智勛、李石培、權(quán)永完均已從事相關(guān)研究二十余年。
需要二十多年的潛心研究才能有成果，但到最后，可能真的不算是成果，這也是科學(xué)研究的一個縮影，絕大多數(shù)科研人員一生投入了無數(shù)的努力，卻沒有發(fā)現(xiàn)什么有價值的規(guī)律或者材料，只是積累了一些數(shù)據(jù)而已。
后來者不斷積累數(shù)據(jù)，量變逐漸走向質(zhì)變，連牛頓都說自己是站在巨人的肩膀上，而這個巨人就是無數(shù)無名前輩積累的數(shù)據(jù)。
我們可以舉一個場景來描述科研的本質(zhì)，假設(shè)你是一名科研人員，需要發(fā)明一種新材料，發(fā)明的組合可能有上萬種，你不知道哪一種才是對的。
唯一的辦法就是把這一萬條路都走一遍，有明確方向的情況下還是這樣，大部分科研活動都是沒有方向的，你可能走了十萬次才發(fā)現(xiàn)都是彎路。
有時你會非常幸運(yùn)，一次嘗試就能通過關(guān)卡，但這種情況極其罕見。大多數(shù)人一輩子都無法取得任何成就。
如果你指望今天投資一萬億，明天弄一臺EUV光刻機(jī)，后天發(fā)現(xiàn)一個開創(chuàng)性的物理定律，然后拿個諾貝爾獎，那你很有可能會失敗。畢竟科研是一個不能設(shè)定KPI的活動。這就是科研的規(guī)律。
不能急躁，不能著急，不能功利，一定要冷靜，任何違背科研規(guī)律的行為，最終都會受到法律的制裁。
—結(jié)束—
?本文精選自路克文工作室（），卓見網(wǎng)經(jīng)授權(quán)發(fā)布，部分內(nèi)容來自量子比特、差評。
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