“室温超导”丑闻是如何发生的？《自然》杂志发表调查报告
2023年曾被寄予希望的人们称为“室温超导元年”。去年3月，一位青年物理学家兰加·迪亚斯（Ranga Dias）在《自然》杂志上发表论文，声称发现了室温超导体，由此拉开了“室温超导热”的序幕。当年7月，韩国团队又声称在另一种材料中发现了室温超导。然而，这两项研究最终都被证实为乌龙事件。
近日，韩国团队又宣称发现了另一种新的室温超导体。与此同时，《自然》杂志新闻团队公布了对兰加·迪亚斯的调查结果，揭露了这场物理实验丑闻的内幕故事。
兰加·迪亚斯。图片来源：《自然》杂志官网。
编译丨李永博
室温超导体是一种在环境温度下即可无电阻导电的材料。大多数超导体的工作温度都极低（低于77开尔文，或-196摄氏度），因此，在室温（约 293 开尔文，或 20°C）实现超导性被科学家视为一个非凡的现象。室温超导体能够在相对较低的压力下工作，让人们憧憬其在医疗成像的超导磁体和强力计算机芯片等方面的应用前景。
2023年，任职于纽约罗切斯特大学的研究员兰加·迪亚斯在宣布发现室温超导体时就遭遇了大量质疑。因为在不少人看来，兰加·迪亚斯已经是一名“室温超导惯犯”。
早在3年前的2020年，迪亚斯就在权威期刊《自然》杂志上声称发现了首个室温超导体，他也因此声名鹊起，成为了备受瞩目的学术新星。然而，仅仅过了两年，迪亚斯的这篇文章就被《自然》杂志撤稿。这没有阻碍迪亚斯的脚步，他在2023年3月又在《自然》杂志上发表文章，表示在另一种材料中发现了室温超导现象。
迪亚斯的这篇文章开启了2023年的“室温超导热”，学术的聚光灯都打在了他的身上，但质疑的声音依旧没有停止。《华尔街日报》、《科学》杂志和《自然》杂志的新闻团队相继发布报道，指控迪亚斯操纵数据、他的博士论文涉嫌大量抄袭，并且试图通过伪造数据来阻碍另一篇论文的调查。
迪亚斯任职的罗切斯特大学之前进行了三次针对他的超导体研究的不当行为调查，但均未发现证据。2023年夏天，罗切斯特大学启动了第四次调查，由校外专家领导。据大学发言人称，第四次调查现已完成，校外专家确认迪亚斯的论文存在“数据可靠性问题”，他也被解除了对学生和实验室的管理权。2023年11月，《自然》杂志正式撤稿了迪亚斯的第二篇室温超导体研究的论文。
这场物理实验的丑闻究竟是如何发生的？
《自然》杂志的新闻团队采访了几名迪亚斯的前任研究生，他们也是迪亚斯超导体研究的共同作者。他们表示，团队合成了碳、硫和氢（CSH）的样品，但并没有观察到被称为“迈斯纳效应”的超导性关键标志。然而，学生们却在2020年7月21日收到了迪亚斯发来的关于在样品中发现室温超导性的论文手稿。仅仅过了3小时后，迪亚斯就将手稿提交给了《自然》杂志，学生们几乎没有时间审阅。
在电子邮件中，迪亚斯称他观察到一种硫基超导体，其温度远低于室温。学生们回忆说，他们对迪亚斯的解释感到奇怪，但当时并没有怀疑有不当行为。作为相对缺乏经验的研究生，他们信任自己的导师。
在同行评审环节，两位审稿人对迪亚斯发现的材料的化学结构缺乏信息表示担忧。经过三轮评审，只有一位审稿人支持发表。《自然》杂志的新闻团队向五位超导体专家展示了这些报告，他们认同审稿人的一些担忧，但表示考虑到一位审稿人的积极评价以及当时已知的信息，《自然》杂志的编辑接受这篇论文也并非不合理。
这篇论文发表后引起了轩然大波，面对大量的质疑声，《自然》杂志的编辑们邀请了四位新的审稿人，其中两位审稿人发现论文存在严重问题，实验得出的原始数据已被篡改。
兰加·迪亚斯。图片来源：《自然》杂志官网。
就在第一篇论文遭受质疑和调查的过程中，迪亚斯又向《自然》杂志，声称在另一种材料（LuH，镥和氢的化合物）中发现了室温超导现象。
迪亚斯认为这种材料是室温超导体，尽管几乎没有证据。学生说道，测量结果充斥着系统性错误，他们已经将这些错误告知了迪亚斯。 “我们可能测量了一些看起来像超导体压降的东西，但实际上在欺骗自己。”
学生们希望参与到这篇LuH论文的写作中，但迪亚斯最终没有同意。学生们对报告中的压力数据、如何合成LuH的误导性描述提出了质疑，但迪亚斯一一驳回，并向他们发出了最后通牒：要么移除他们的名字，否则就让他提交草稿。尽管学生们很担心，但他们说别无选择，只能同意。“我只是记得当时感到非常害怕”， 其中一名学生说道。这名学生表示他们后悔没有对迪亚斯更加直言不讳。“但在当时那种情况下太可怕了。如果我说了，他让我的研究生的生活变得糟糕透顶怎么办？”
《自然》杂志编辑在2022年4月收到了这篇LuH论文稿件后，并将其送交四位审稿人进行评审。最终，只有一位审稿人表示存在超导性的有力证据，另一位则表示可以有条件地支持发表。其他两位审稿人没有支持发表，其中一位对作者的答复并不满意，并要求进行更多测量。
当被问及为什么在被警告前一篇论文存在潜在的不当行为之后，《自然》杂志还考虑了迪亚斯的第二篇论文时，杂志主编说：“我们的编辑政策是对每一份投稿都进行单独考虑。”主编解释说，这样做的理由是应该根据科学质量而不是作者是谁来做出决定。
与此同时，迪亚斯的学生们开始动员起来，重新检查他们能够访问的LuH论文数据。学生们表示，他们特别关注磁化率测量，因为原始数据似乎再次被篡改了。一些学生对自己的职业生涯深感担忧。“我的论文充满虚构的数据。我如何从这个实验室毕业？” 一名学生说， “那时，我正在考虑休学或退学。”
2023年8月下旬，学生们决定要求撤回这篇LuH论文，并整理了他们对数据和迪亚斯行为的质疑和证据。最终，这篇论文的11位作者中有8位要求撤稿，11月7日，LuH 论文正式被撤稿。
随着大学调查的完成，迪亚斯仍然留在罗切斯特大学，而处理“人事行动”的单独程序正在进行中。据《自然》杂志报道，他没有任何学生，也没有教授任何课程，并且无法进入他的实验室。
一些研究人员表示，这场丑闻事件已经对学术造成了严重的伤害。爱荷华州立大学物理学家 保罗·坎菲尔德（Paul Canfield）说，这场丑闻 “损害了年轻科学家的职业生涯，无论是在该领域，还是打算进入该领域的人”。
值得注意的是，迪亚斯连续两次的室温超导“乌龙事件”似乎又在“室温超导事件”的另一主角的身上重演。近日（2024年3月4日），之前宣称发现室温超导体的韩国LK-99团队再次宣布开发出一种新的“室温超导体”——“PCPOSOS”，并在学术会议上公开了相关研究结果。
据韩联社报道，当天会议现场人头攒动，大家对这一研究结果表现出了极大兴趣。然而，参会人员大多反馈说，这次的数据结果与之前的“LK-99”相似，一些科学界人士评价称，这次研究结果没有经过具有公信力的验证，因此仍然无法确定“PCPOSOS”是否为超导体。
参考资料：
（1）Superconductivity scandal: the inside story of deception in a rising star’s physics lab
https://www.nature.com/articles/d41586-024-00716-2
（2）Korean researchers unveil new superconductor PCPOSOS
https://www.koreatimes.co.kr/www/nation/2024/03/113_370024.html
本文为编译内容。编译：李永博；编辑：西西；校对：柳宝庆。欢迎转发至朋友圈。文末含《时间的刻度：新京报年度好书20年》广告。
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