一场能改变能源未来的 “量子大突破”

2025 年 2 月 18 号，国际上特别牛的学术期刊《自然》上的一篇论文，在全球物理学界引起了轩然大波：中国的科学家头一回在常压下让镍基材料实现了高温超导，突破了 40K 的 “麦克米兰极限”，成了继铜基、铁基之后的第三种高温超导材料体系 。这成果不只是科学上的一个大成就，还意味着人类离 “零损耗能源传输” 这个终极目标又近了一些。但这突破的背后，到底有着怎样的科技争斗和产业变化呢？

从 “高压的束缚” 到 “常压的自由”：超导原理的世纪难题

闹心的地方：超导材料的应用一直被极端环境限制着。传统的超导得接近绝对零度（-273℃），就算是高温超导体，像铜基、铁基材料，也得在高压或者极低温的条件下运行。拿镍基材料来说，2023 年咱国家虽说在液氮温区实现了超导，可那得在十万个大气压的超级高压下才能做到，这差不多相当于地球内部的压力，技术成本太高，实用性几乎没有 。“怎么能在常压下稳定超导？” 这成了全球科学家都争着去解决的难题。

中国的办法：南方科技大学的薛其坤院士团队花了 3 年时间攻克难关，自己研究出了 “强氧化原子逐层外延” 技术，通过纳米尺度的 “原子搭积木” 办法，在常压下精确弄出镍氧化物薄膜，成功做到了零电阻和完全抗磁性。团队试验了 1000 多片样品，最后把超导温度稳定在 40K（-233℃），还验证了能反复实现 。这一突破不光甩掉了高压这个 “紧箍咒”，还揭示了镍基材料和铜基、铁基在电子结构上的不同，给破解高温超导的原理提供了关键的办法 。

连着三个问题：超导革命真的快到了吗？

“常压超导是不是就等于能实用了？” 虽说突破很大，可 40K 还是比液氮温区（77K）低好多。薛其坤直说：“下一步的目标是液氮温区，不过起码咱们找到路了。” 要是能实现，像超导电缆、磁悬浮列车、核聚变装置这些领域的成本会一下子降好多。

“为啥是镍基？” 镍基材料以前因为电子强关联性被看成 “不可能的选择”，但中国团队通过界面工程和原子级的调控，证明了它有潜力 。“是不是还有第四种材料等着被发现？” 这个问题可能会引发新的一轮国际科研比赛。

“国产设备咋逆袭的？” 研究从头到尾用的都是国产的仪器，还联合大湾区的企业造出了全球第一台 “超强氧化原子沉积设备”，氧化效能比国际上同类的强了上万倍 。“能自己控制的技术链，能不能成为咱们国家超导产业发展起来的支撑点？”

影响：从实验室到产业化的 “连锁反应”

科学方面：镍基超导体被发现，让科学家能对比铜、铁、镍这三种材料，直接指向高温超导电子配对机制的关键，说不定能结束持续 40 年的 “量子迷宫” 的争论 。

技术方面：国产设备和工艺有了突破，给量子计算、可控核聚变这些被 “卡脖子” 的领域加了新的动力。比如说，超导磁体要是用到电网上，能让全球的电力损耗减少 10%-15% 。

产业方面：粤港澳大湾区 “产学研一起干” 的模式优势很明显。本地的企业很快响应科研的需求，设备更新换代的周期缩短了 50%，给 “科研 - 制造 - 应用” 的闭环做了个好榜样 。

一场量子时代的 “中国突破”

镍基超导在常压下的突破，不只是实验室里的数据大变化，更是一场和未来能源格局有关的 “悄悄进行的革命”。当 90 后的科学家团队平均年龄 28 岁就挑起科研的大梁 ，当国产设备从 “跟着跑” 变成 “领着跑”，咱们不禁要问：“下一次能颠覆的突破会在哪个领域？中国能不能一直占着量子科技的高点？” 答案，可能就在今天的每一片纳米薄膜里。