回首页

载《二十一世纪》1995年4月号

 

对1986-1987年间高温超导体发现的历史再考察[1]

刘 兵

 

 

  1986-1987年间在超导研究领域中出现的重要突破,在世界性的范围带来了科学史中罕见的激烈竞争。至今,在拉开了7年“历史距离”之后,关于这段历史,许多当事人和一些记者已发表了不少著述,但其间说法不一致之处颇多,而前几年科学史家撰写的这段历史,限于当时可得的材料,现在看来也不够详尽和全面。[2]基于现有的资料,以及笔者近来对中、日、美参与了当时工作的带头科学家所作的访谈,本文将首先回顾有关历史背景,然后对从1986年突破出现到1987年初液氮温区超导体最初发现的历史重新进行梳理,并在最后对此段竞争中出现的若干问题进行简要的讨论。

一、背景与突破的开端

  几十年来,阻碍超导电性得以广泛应用的最重大的障碍之一,就是已知超导体的临界转变温度(T)太低。虽经众多科学家在此方向的多年努力,但自从1973年在铌三锗中发现23K的临界转变温度之后,这一纪录一直保持了13年之久。如此之低的温度,通常要用代价昂贵的液氦手段才能获得,而对液氮温区(77K以上)超导体的发现,则似乎成了一个难以实现的梦想。超导研究一度曾处于低潮。但是,1986年,转机终于出现在对氧化物超导体的研究中。
  在国际商业机器公司(IBM)苏黎世研究实验室工作的瑞士科学家缪勒(A. Müller)可以说是超导研究领域中的一位“新手”。直到1978年他去IBM在美国的一家研究实验室作休假研究时,才接触到了超导问题,并对氧化物超导体的研究产生了兴趣。1964年,人们发现了第一个氧化物超导体,即锶钛氧化物,但Tc只有0.3K。1975年由斯莱特(A.W. Sleight)等人发现的Tc为14K的钡铅铋氧化物超导体,虽然吸引了若干科学家的注意力,但一时也未再有更惊人的进展。1983年夏,缪勒邀请并说服了在同一实验室工作的贝德诺兹(J.G. Bednorz)一起进行研究,虽然对更年轻些的贝德诺兹来说,高温超导体的探索是不易有成果因而颇具“风险”的,但他还是在完成其他主要工作之外的业余时间与缪勒一道从事这项工作。
  缪勒和贝德诺兹的最初设想是,在某些具有可导致畸变的所谓Jahn-Teller效应的氧化物中进行寻找。在二年多的时间里,他们先研究了镧镍氧化物系统,但没有成功。1985年,在读到了法国科学家米歇尔(C. Michel)等人对钡镧铜氧化物所做的研究后,他们又将注意力转向了这种含铜的氧化物。[3]很快地,1986年1月,他们在自己制备的钡镧铜氧样品中,利用电阻测量观察到了30K左右的起始转变温度。[4]这是一个绝对令人兴奋但又有些难以置信的结果。但为了保险起见,经验丰富的缪勒还是坚持继续重复实验,直到4月中旬,他们才向《物理学杂志》送交了论文。该论文于4月17日为杂志收到,论文被谨慎地题为“钡镧铜氧系统中可能的高T超导电性”。[5]由于要进一步确认他们发现的是超导电性,除电阻测量之外,尚需测量其样品的迈斯纳效应,但当时他们手头甚至没有可用的仪器。定购的仪器到8月份才到货。[6] 贝德诺兹和缪勒迅速调试好仪器,果然进一步的磁测量支持了他们原来的结论,当报道新结果的第二篇论文寄到《欧洲物理快报》时,已是10月22日了。[7]
  在超导史上,曾多次有人宣称发现了高温超导体,但最终均以结果无法为他人所重复或被证伪而告终。由此大多数科学家对大多数发现高温超导体报道总是倾向于持怀疑的态度。很自然地,与对待重大科研发现的常规作法不同,贝德诺兹和缪勒除了送交论文去发表之外,他们没有再以任何其他的方式来公布这项划时代的成果。当然,据一份文献所讲,在等待测量迈斯纳效应的仪器到达的这段时间中,他们曾有少数几次向为数不多的人介绍其工作,但听众的反应“充其量只是不冷不热”而已。[8]他们的第一篇文章直到9月份才正式发表(而他们第二篇关于磁测量的论文的问世已是1987年的事了),因此,在经过了半年之后,广大的物理学界才有可能了解其工作。
  按照贝德诺兹和缪勒原来的估计,别人对他们的工作的证实和接受恐怕至少要用2-3年的时间。[9]此时,贝德诺兹和缪勒在超导物理学界并不是知名人物,其论文所发表的杂志也算不上是发表超导研究工作的最权威刊物,再加上历史上的教训,大多数超导物理学家或是并未留意到其工作,或是持怀疑态度。但是,在中国、日本和美国,毕竟有少数科学家敏锐地迅速抓住了这一难得的机会,正是由于他们的证实和进一步研究,使得事态后来发展的速度远远地超出了贝德诺兹和缪勒原初的预期。
  
二、反应

  9月底,中国科学院物理研究所的赵忠贤在物理所图书馆中读到了贝德诺兹和缪勒刚刚发表的文章。[10]基于长期研究高温超导的背景,赵忠贤在回忆当时的想法时说:“我认为缪勒的想法是有道理的。尽管对于真正的机制至今也不清楚,但我认为存在Cu3+ 与Cu2+ 之间的巡游电子将导致具有Jahn-Teller效应的Cu2+ 与无Jahn-Teller的Cu3+ 交替变化,从而将有利于造成很强的点阵不稳定,而又不引起结构相变。这将有利于超导体的临界温度。”[11]正是根据这种将结构的不稳定与高温超导相联系的推理,赵忠贤相信了贝德诺兹和缪勒的结果,马上找人联系和筹备,于10月中旬和陈立泉等人合作开始了研究工作。同时,他也将自己的看法通知了国内外的一些同事。
  在日本,反应也同样迅速而且更富于戏剧性。9月份,日本电子技术实验室的科学家就获得了消息,而且试图重复贝德诺兹和缪勒的实验,但没有成功。[12]10月4日,在一次由文部省组织的关于超导材料的会议上,日本大学的關泽和子将贝德诺兹和缪勒文章的事告诉了同在参加会议的东京大学的北泽宏一,但后者并未相信这是真的,只是随后将此事随便地告诉了同事而已。直到11月初,他手下的研究助理高木英典找到了内田慎一和北 泽宏一教授,建议将重复贝德诺兹和缪勒的工作作为本科生毕业论文的课题,因当时本科生已完成了研究生入学考试,正准备开始做论文。北泽宏一虽然同意,但他此时甚至忘记了论文的出处,再度查寻找到后,他建议用更简单的方法来合成材料。[13]实验从11月6日开始,出人意料之外的是,仅仅在11月13日,北泽宏一就接到了高木英典的电话,得知本科生金泽尚一已成功地用磁测量证实了贝德诺兹和缪勒的结果。此后,东京大学的研究工作才迅速全面展开。而金泽尚一也被人们类比灰姑娘而称为“灰小子”。[14]这是国际上第一次对贝德诺兹和缪勒的工作的独立证实。11月19日,该研究小组的负责人田中昭二在日本举行的一次全部由日本人参加的会议上,首次简要地报告了他们的工作,由此迅速地引发了日本对高的高温超导体研究的热潮。[15]他们首篇报道对钡镧铜氧高温超导体(其样品起始转变温度约为30K)的迈斯纳效应测量的论文,于11月22日为日本的《日本应用物理杂志》收到。[16]11月28日的《朝日新闻》对此也作了报道,将这一消息传向了世界。在此之前,东京大学工业化学系的另一个研究小组致力于新材料的研究,该小组的岸尾光二等人于12月18日发现了锶镧铜氧和钙镧铜氧的超导电性,虽然后者的转变温度只有18K,但锶镧铜氧却达到了37K的起始转变温度和33K的零电阻温度。他们还以笛木和雄教授的名义在12月23日递交了专利申请,这也是世界上第一份关于高温超导材料的专利申请。[17]有关的论文于11月22日也寄交到了日本的《化学快报》 [18]
  在美国,是休斯顿大学的朱经武领先一步。11月6日,朱经武才首次读到了贝德诺兹和缪勒的论文,虽然在时间上要晚于中国和日本的科学家,但他立即召集了手下的研究人员,并宣布,停下一切工作,马上开始对钡镧铜氧超导体的研究。[19]至于他相信的理由,在访谈中,他承认当时在物理上并没有什么推理,“我们当时一直在做钡铅铋氧化物,我们一直觉得在氧化物里搞超导是很有希望的,所以我们一看到他们的文章就绝对相信,虽然当时那些报道的结果量的还不是那么仔细。”[20]他们的工作准备进展迅速,两三天内就开始了实验。到11月下旬,休斯顿小组得到了肯定的结果。在11月25日,他们甚至在钡镧铜氧样品中观察到了73K的超导转变,虽然这结果并不稳定,在第二天就消失而无法再现了,但这一迹象无疑更增强了他们的信心,成了新的动力。
  12月初,材料研究学会的秋季年会(简称MRS会议)在美国的波士顿召开,其中的超导讨论会是在4-5日举行。碰巧北泽宏一和朱经武都参加了这次会议。据北泽宏一的回忆,或许是由于《朝日新闻》的报道,当时关于日本研究高温超导体的传言已不胫而走。[21]当他刚到达波士顿时,便有人询问,他的回答是:“是的”,“非常有趣”。为此,他打电话给田中昭二,问是否可以在会上讲此新材料,但因为当时日本尚未确定新超导体的确切组分,田中坚持不要讲。因此,12月4日,北泽宏一只是在报告中按原计划讲了关于钡铅铋氧化物超导体的工作。后些,朱经武亦是报告有关氧化物超导体的工作,但在发言的最后,他简要地提到了休斯顿小组近来电阻测量的结果支持了贝德诺兹和缪勒的工作。这一消息的宣布当即引起了与会者的兴趣和疑问。在此情况下,北泽宏一也终于按耐不住,在对朱经武报告的提问和评论时,上前宣布了日本科学家自10月以来对新超导体所做的电阻和磁测量的结果。因为有了日本对迈斯纳效应的测量结果,使得这一证实更为令人信服。于是北泽宏一被要求并安排在5日专门就日本的工作再作一报告。但此时他却仍未得到田中的许可。适逢在日本时间4日的中午,日本方面最终确定了新超导体的组分,并在电阻测量中得到了零电阻温度为23K的新结果,于是在预定的报告时间之前,通过频繁的电话联系,田中终于同意了让北泽宏一报告。[22]在5日的会议上,北泽宏一全面地介绍了日本的工作。
  利用高压手段来研究超导也是朱经武的长项。12日,朱经武向权威的刊物《物理评论快报》寄出了关于在高压下的钡镧铜氧中发现起始临界转变温度为40K的论文。[23]在MRS会议上,朱经武还找到了他原来的学生,在阿拉巴马大学工作的吴茂昆,邀请他一起工作。12月14日,吴茂昆小组通过替换成分,在锶镧铜氧中发现了39K的超导转变。到12月的第三周,朱经武领导的休斯顿小组在高压下又将钡镧铜氧的起始临界转变温度提高到了52.5K,并再次观察到了70K超导的迹象。[24]关于这一新的结果的论文,于12月30日寄到了《科学》杂志。[25]与此同时,贝尔实验室的卡瓦(R. J. Cava)等人也进展迅速地在锶镧铜氧中发现了36K的超导转变,并在29日将论文寄到了《物理评论快报》。[26]虽然朱经武等人的第一篇论文到达《物理评论快报》的时间要早了两个星期,但由于被要求修改等的拖延,直到1月份才与卡瓦等人的论文相继发表在同一期杂志上,但这也给了他们以机会,能够在1月6日添加的附注中,提到了对70K超导迹象的观察和吴茂昆小组对锶镧铜氧超导性的发现。12月30日,在休斯顿的新闻发布会上,朱经武总结了前段的工作,也简要提到了对70K迹象的观察。[27]12月31日,在美国的报刊中,《纽约时报》首次报道了休斯顿大学和贝尔实验室在高温超导研究方面的最新进展,包括70K的可能。 [28]
  中国方面的工作这段时间相对慢了一些,但也很快地跟了上来。到12月20日左右,赵忠贤等人也已在锶镧铜氧中实现了起始温度为48.6K的超导转变,并在钡镧铜氧中看到了70K的超导迹象,遗憾的是70K的超导迹象也是在热循环之后便消失而无法重复了。正是因为有了这个70K的迹象,所以他们并没有象常规那样地接着马上就写文章和做结构分析,而是全力地试图重复70K的超导。[29]直到1987年1月17日,他们有关钡镧铜氧46.3K和锶镧铜氧48.6K起始超导转变的研究论文才送交到《科学通报》。[30]但在12月27日,《人民日报》就报道了发现70K超导体的消息。[31] 

三、跃上液氮温区

  在上面提到的工作中,除了贝德诺兹和缪勒的第一篇论文之外,其他工作的正式发表都是在1987年1月以后,但由于在会议上的宣布和新闻媒介的报道,发现高温超导体的消息早已传遍世界。众多科学家都已投身到研究中来,并向着更高的目标,即做出液氮温区超导体而奋斗。竞争已趋于白热化。
  此时,朱经武小组的工作仍处于领先地位。他们通过前段的高压研究,认识到应替换其他的元素,以及试做单晶,但一时又没有成功。于是,朱经武认为:“我们看看旧的日期,好早就已经看到有70K的迹象,而且70K迹象产生时往往在多相的样品中……所以我们决定找一个方法做一个样品,使得它经过热处理之后里面有一个不同成分的分布。如果我们运气好就可以看到高温。所以就特别做了一个样品,还是一个镧钡铜氧的样品,然后我们就看到了高温。这一个我记得很清楚,是元月12日。”[32]只是在第二天再测量时,结果又完全消失了。但就是在12日,朱经武还是正式提交了一份关于许多氧化物,包括钇钡铜氧在内的超导专利申请,尽管此时,其中许多物质还并未成功地做成稳定的超导体。
  作为朱经武的合作者,阿拉巴马大学的吴茂昆等人也在忙于新材料的研究。1月17日,吴茂昆手下的研究生阿斯伯恩(J. Ashburn)在一份家庭作业的背面草草地做了一项计算,在作了若干不同元素对晶格结构和临界温度的影响的假定后,他的计算预言钇钡铜氧将是最佳的超导体候选者。但当时他们手头没有现成的钇,于是吴茂昆便去其他部门借了一些来。1月28日钇钡铜氧样品按计算的比例被合成。[33]1月29日下午,测量开始,在新合成的钇钡铜氧样品中,居然发现了起始转变温度达90K左右的超导电性(不过人们后来认识到这种超导体的组分与原初的计算预言并不一致)。吴茂昆立即通过电话将这一消息告诉了在休斯顿的朱经武。到这天晚上时,阿斯伯恩又合成了更多的材料,其测量结果要更加理想。转天,1月30日,吴茂昆和阿斯伯恩便带着他们的样品飞抵休斯顿,以便用那里更精密的设备来重复检验这一结果。[34]在休斯顿,这一结果果然被证实,又经改变制备条件的进一步努力,2月5日,朱经武便将两篇有关的研究论文寄往《物理评论快报》,分别报道了在常压和高压下钇钡铜氧的高温超导电性。[35]这就是人们对液氮温区超导体的首次发现!
  2月16日,在休斯顿举行了新闻发布会。在发布会上,朱经武宣布了发现液氮温区超导体的重要消息,但没有公布新超导体的成分,并解释说,细节要到3月2日《物理评论快报》上的文章正式发表时才能公开。[36]但出乎朱经武预料的是,未经他同意,休斯顿大学理学院的院长温斯坦(R. Weinstein)将这一秘密泄露给了当地报纸的记者。当天,在当地《休斯顿纪事报》的报道中,也将新超导体的成分泄露了出去。[37]但幸运的是,几乎没有什么物理学家注意到这份地方报纸上的报道。
  就在前后几乎同时,在2月18-19日于日本伊东市举行的一次讨论氧化物超导体的会议上,鹿见岛诚一宣布说,他在东京大学的同事水上忍领导的小组已发现了一种临界温度高达80K的新超导体。 [38]但这种超导体的成分并未公布。实际上,这就是他们独立于朱经武等人发现的在液氮温区之上的钇钡铜氧超导体。他们的论文于2月23日寄到了《日本应用物理》杂志,并于4月份才发表。[39]总的来说,除了北泽宏一在MRS会议上的宣布之外,日本科学家的工作大多是在日本国内宣布的,而且其论文又正式发表得较晚,这在一定程度上影响了外界对日本工作的了解。
  在中国方面,由于1986年12月底在钡镧铜氧中发现了70K的超导迹象,赵忠贤等人主要集中精力于重复这一结果,尽管当时所里搞理论的人和一些年轻人提出了掺杂和替换元素的设想,但由于工作条件太差,烧样品的炉子不够,低温测量也困难,便拖延了一些时间。[40]大约到1987年1月底,赵忠贤等人开始怀疑杂质的问题。因为当时做有70K迹象的样品时所用的原料竟是从仓库中找来的1956年公私合营工厂生产的,含有较多杂质。而后来用较纯原料做出的样品,转变温度全在30K左右。于是他们坚持在多相材料中寻找,并替换其他成分。他们在与国内外同行的交流中也曾就这些想法交换了意见。当组里有人从《美国之音》中听到了朱经武在2月16日(美国时间)新闻发布会上宣布发现90K超导体的消息时,赵忠贤等人反而觉得减轻了压力,因为这证明他们正在做的工作是有道理的。当然,这里也有遗憾。[41]终于,2月19日,他们在钇钡铜氧中发现了起始温度高于100K,中点温度为92.8K的超导转变。与以前不同,这一次,他们迅速地在第二天就将论文写成并寄出,并办理申请专利。《科学通报》于2月21日收到论文,[42]但专利申请却没有成功,因国外已申请在先了。
  中国科学家此时的另一项明智决定是,在2月24日召开了新闻发布会,正式公布了赵忠贤等人的成果和新超导体的成分。2月25日的《人民日报》头版刊登了这一消息。[43]这是首次对液氮温区超导体成分的正式公布。
  大约与此同时,刊有朱经武等人论文的3月2日号的《物理评论快报》也提前在2月25日就为美国东海岸的许多实验室所得到。在此情况下,2月26日下午,朱经武在美国西海岸的加洲大学圣巴巴拉分校也宣布了新超导体的成分。[44]尽管如此,包括考虑到在《休斯顿纪事报》上刊载的非正式消息,在世界范围内,影响最大、流传最广的还是《人民日报》的报道。例如,正是在听到《人民日报》报道的消息后,美国贝尔通讯实验室的化学家特拉斯康(J-M. Tarascon)才想起自己早在1月3日就曾制备了5块钇钡铜氧样品而从未对之做超导测试,此时,只经几个小时的测试,便发现其中竟有两块是超导的!有关的论文被赶在2月27日(周五,美国的周末)前送往《物理评论快报》编辑部,虽然信使没能在下午5点关门前赶至,但他还是设法吸引了一位迟走的工作人员的注意,终于在论文上盖上了2月27日收到的印迹,从而创下的论文送交速度的一项新纪录。[45]
  当然,在第一种液氮温区超导体发现的激励下,更多的科学家随后又陆续发现了许多其他的液氮温区超导体,超导临界转变温度不断得到提高,对高温超导体的基础研究和应用研究也不断深入,但限于篇篇幅,这就不在本文的讨论范围之内了。

四、竞争中的几个问题

  在如前所述的这段时间中,世界范围内探索高温超导体的竞争的激烈程度,是科学史中罕见的。这里不仅在意识上有对诺贝尔奖之类荣誉的竞争,更有潜在的巨大商业价值的诱惑,竞争名次和优先权的时间标度,甚至是以小时来计算的,而且已不是象通常那样按论文发表的日期先后,各种大众媒介亦成了重要的传播手段。同时,在此特殊时期的科研竞争中,也出现了一些较有争议、值得进行科学社会学家研究并且在科学史的叙述中所无法回避的问题。这里,择其重要者作简要讨论如下。
  首先是两个在《科学》杂志上都曾有过讨论的问题:一涉及朱经武在递交论文中对符号使用,[46]另一涉及公众在荣誉上对工作参予者的承认。[47]
  当钇钡铜氧液氮温区超导体刚刚被发现时,朱经武马上就与《物理评论快报》编辑部联系协商。为了防止泄密,他先是提出是否可不经评审而发表,在这一要求被否定后,又提出是否可在论文中用星号来代替关键的化学信息,到排字前再补上正确的公式,这一要求又被再次否定了。最后达成的协议是,由作者和编辑共同认可(而不是象通常那样对作者保密)的两位评审人来评审。当然,朱经武坚持在论文正式发表前,论文中的信息绝不能泄露出去。[48]论文由秘书打印好后,用快递分别向编辑部和评审人寄出,于6日便寄到收件人手中。四天之内,两篇论文就通过了评审并付排。除了再由朱经武保留一份之外,组中的其他人都没有看到论文。不过,这两篇论文中数十处代表元素钇的符号Y却被打印成了元素镱的符号Yb,表示组分的数字系数1也被打印成了4 。但不出几日,果然有信息被泄露了出去,关于镱的传言四处传播。关于打印错误是怎样发现的,有不同版本的说法,但共同的是,直到2月18日论文马上就要付印前,朱经武才打电话给编辑部,说有打字错误并作了更正。
  由多人论及的此事,可以分几个方面来讨论。首先,这是否真是一打字错误?按一位声称曾采访过阿斯伯恩的作者的说法,据吴茂昆的学生阿斯伯恩的回忆,在休斯顿大学确曾有一次由朱经武、吴茂昆和朱经武的几位学生参加的会议,讨论为防止泄密而在论文中采用“打字错误”的事。[49]在访谈中向朱经武问及此事时,朱经武的回答是:“我现在还是不想作评论。因为不管你怎么讲,人家都不相信你,人家想别的。我想以后大家会慢慢清楚的。”[50]其次,这一消息倒底是怎样泄露出去的?当论文在周四(2月4日)寄出后,周末传言就甚至已传到了欧洲!黑曾(R. Hazen)在其书中详细地分析了多种的可能性,在各个环节中,至少有25人可能读到论文,此外还有更多其他偶然泄密的可能,如编辑部的计算机登录系统防范也并不严密而有可能让他人通过计算机联网而得知论文题目等等。但事情的真相至今仍是一个难以确证的谜。第三,如果“打字错误”是有意设计的,那么这种做法从科研伦理规范上应如何评价?从常规上说,有意做假当然不对,但事实是信息确实被泄露了出去,不管是偶然的失误还是有意的设计,符号Yb确实保护了朱经武的利益。这可以说是向科学社会学家提出了一个两难的问题。正如一位IBM的研究人员所说的那样:“坦率地讲,如果我是朱经武的话,在发表之前我甚至不会将化合物写入论文。人就是人,象这样的结果必定是要泄露出去的。” [51]有趣的是,与此相反,在《休斯顿记事报》上泄露的真实成份倒没有成为传播广泛的传言。再则,虽然那些听信传言转向研究镱的人会心怀不满,除了浪费时间,纯镱氧化物的价格也不菲,但日后人们却发现,镱钡铜氧竟然也是液氮温区超导体,只是当时人们(包括朱经武)没有成功而已。
  在笔者对北泽宏一作访谈时,北泽宏一提到他们在《人民日报》上读到赵忠贤等中国科学家发现液氮温区超导体,成分是镱钡铜氧,这一消息来源使得许多日本的研究者都去做镱钡铜氧。[52]为此,笔者专门再次查阅了载有这一报道的《人民日报》国内版和海外版,发现所印内容中讲的成分确系钇钡铜氧,而非镱钡铜氧。故这种说法和解释是不对的。本文前面提到的美国科学家根据《人民日报》的报道做成钇钡铜氧超导体的事例也证明了这一点。
  如前所述,最初的液氮温区超导体是由朱经武的合作者、阿拉巴马大学吴茂昆小组制出的,但后来在传播媒介和公众舆论中,荣誉的光环却集中地罩在了朱经武身上。后来,对于吴茂昆小组工作的独立性和朱经武在其中的作用等,又出现了不同的说法。也有人为吴茂昆打抱不平。[53] 但事实上朱经武本人的做法并无不当之处。在发表的关于常压下钇钡铜氧超导电性的论文中,他将吴茂昆小组的人员署名在休斯顿小组的人员之前,而自己则名列最后。至于公共舆论的问题,则可视为是科学社会学中“马太效应”的一个典型案例。其实,在这场竞争中,类似的问题不仅于此。在日本东京大学的研究中,最初制备钡镧铜氧超导体和以电阻法测出23K超导转变的,分别是两位本科生,但在发表的文章中却没有他们的署名。笔者就此问及北泽宏一时,他讲:只因为他们是本科生,如果他们是研究生的话,我们就会将他们署名了。
  朱经武的合作者之一,参与了超导体结构测定的黑曾在他回忆这场竞争的书中,针对中国几次获得成果和宣布成果都是在朱经武获得成果后不久,数次暗示有人将秘密消息传到中国。他特意提到在2月16日休斯顿的新闻发布会上一位姓杜的中国外交官也来出席,并认为他可能会注意到《休斯顿纪事报》上的报道。黑曾在书中还提到,有证据表明在休斯顿大学物理系中有工业间谍存在。但在访谈中,朱经武则表示不愿谈及这个问题。
  在笔者对赵忠贤的访谈中,赵忠贤谈到,在做钇钡铜氧的过程中,他们是在探索的工作中认识到象杂质和多相等的作用,从而独立地发现了钇钡铜氧超导体。“如果我们在开始的时候,在对外交往中,不是那么缺少经验,不是那么天真,如果我们的实验条件再稍稍好那么一点的话,那就会是由我们发现,而不仅仅是‘独立’发现液氮温区(1-2-3)超导体了,因为我们最早认识到缪勒的工作的意义,和杂质的作用。”[54] 
  最后,贝德诺兹和缪勒因其重要发现仅仅在一年后便获得了1987年度的诺贝尔物理奖。按照一种说法,其他人未能获奖是因其发现的宣布均在1987年1月31日的提名截止日期之后。[55]无论如何,评奖委员会的这种抉择毕竟免除了众多可能的争议。当然,对于未来高温超导体的研究者们来说,诺贝尔奖的大门仍敞开着。

 

 

[1] 本工作得到了美国“美中学术交流委员会”(Committee on Scholarly Communacation with China)的资助,使笔者得以在美国作为期半年的相关访问研究期间完成了本文的大部分工作,本工作亦得到了美国物理学会下属的物理学史中心(Center for History of Physics, AIP)的部分资助。本文写作得到了Lawrence Badash教授的指导和王作跃博士的帮助。赵忠贤教授、田中昭二教授、北泽宏一教授和朱经武教授在百忙中接受了笔者的访谈。另有一位不知名的新加坡朋友热心寄赠了有关资料。在此作者特致谢意。
[2] 如:P. F. Dahl, Superconductivity: Its Historical Roots and Development from Mercury to the Ceramic Oxides, AIP, 1992, pp.294-303; 又如:刘兵、章立源著,《超导物理学发展简史》,陕西科学技术出版社,1988年, pp.127-123.
[3] J.G. 贝德诺兹,K.A. 米勒,钙钛矿型氧化物--实现高温超导的新途径(诺贝尔物理学奖演讲,1987),高学贤译,《自然科学年鉴(1987)》,上海翻译出版公司,1990年,pp.4.1-4..17.
[4] 按照Hazen的说法(R. M. Hazen, Superconductors: The Breakthrough, Unwin, 1988, p.xxvii),得此确切结果的日期为1986年1月27日。(由于各地时差及日期的不同,本文中所用日期均指事件发生地的日期。)
[5] J. G. Bednorz and K. A. Müller, Possible high Tc Superconductivity in the Ba-La-Cu-O system, Z. Phys. 64B, (1987) 189-193.
[6] B. Schechter, The Path of No Resistance: The Revolution in Superconductivity, Simon and Schuster, 1989, P.83.
[7] J. G. Bednorz, et al, Susceptibility Measurement Support High Tc Superconductivity in the Ba-La-Cu-O system, Europhys. Lett., (1987) 379-382.
[8] B. Schechter, The Path of No Resistance: The Revolution in Superconductivity, Simon and Schuster, 1989, p.83.
[9] K.A. Müller and J.G. Bednorz, The Discovery of a Class of High-Temperature Superconductors, Science, 237 (1987) 1133-1139.
[10] 1994年5月19日笔者对赵忠贤的访谈。
[11] 赵忠贤1987年在第三次世界科学院物理学奖获奖仪式上的发言。
[12] 1994年1月5日笔者对北泽宏一的访谈。
[13] K. Kitazawa,The First 5 Years of the High Temperature Superconductivity: Cultural Differences between the US and Japan, in Japanese/American Technological Innovation, ed. by W.D. Kingery, Elsevier, 1991, pp.119-127.
[14] Interview with Koichi Kitazawa, Supercurrents, March, 1989, pp.13-29.
[15] 1993年1月4日笔者对田中昭二的访谈。
[16] S. Uchida, et al, High Tc Superconductivity of La-Ba-Cu Oxides, Japanese Journal of Appled Physics, 26 (1987) L1-L2.
[17] K. Kitazawa,The First 5 Years of the High Temperature Superconductivity: Cultural Differences between the US and Japan, in Japanese/American Technological Innovation, ed. by W.D. Kingery,Elsevier, 1991, pp.119-127.
[18] K. Kishio, et al, New High Temperature Superconducting Oxides, (La1-x Srx )2 CuO4-δ and (La1-x Cax )2 CuO4-δ , Chemistry Letters, (1987), pp.429-432.
[19] R. M. Hazen, Superconductors: The Breakthrough, Unwin, 1988, p.19-23.
[20] 1994年3月15日笔者对朱经武的电话访谈。
[21] 1994年1月5日笔者对北泽宏一的访谈。
[22] 1993年1月4日笔者对田中昭二的访谈。
[23] C. W. Chu, et al, Evidence for Superconductivity above 40K in the La-Ba-Cu-O Compound System, Phys. Rev. Lett., 58 (1987) 405-407.
[24] R. M. Hazen, Superconductors: The Breakthrough, Unwin, 1988, pp.43-44.
[25] C.W. Chu, et al, Superconductivity at 52.5K in the Lanthanum-Barium-Copper-Oxide system, Science, 235 (1987) 567-569.
[26] R. J. Cava, et al, Bulk Superconductivity at 36K in La1.8 Sr0.2 CuO4 , Phys. Rev. Lett., 58 (1987) 408-410.
[27] R. M. Hazen, Superconductors: The Breakthrough, Unwin, 1988, p.19-23.
[28] W. Sullivan, 2 Groups Report a Breakthrough in Field of Electrical Conductivity, New York Times, Dec. 31, 1986.
[29] 1994年5月19日笔者对赵忠贤的访谈。
[30] 赵忠贤等,Sr(Ba)-La-Cu氧化物的高临界温度超导电性,《科学通报》,32 (1987) 177-179.
[31] 张继民等,我发现迄今世界转变温度最高超导体,《人民日报》,1986年12月26日。
[32] 1994年3月15日笔者对朱经武的电话访谈。
[33] R. Pool, Superconductor Credits Bypass Alabama, Science, 241 (1988) 655-657.
[34] B. Schechter, The Path of No Resistance: The Revolution in Superconductivity, Simon and Schuster, 1989; p.83. p.92-93. B. Schechter, The Path of No Resistance: The Revolution in Superconductivity, Simon and Schuster, 1989; pp..92-93.
[35] M.K. Wu, et al, Superconductivity at 93K in a New Mixed-Phase Y-Ba-Cu-O Compound System at Ambient Pressure, Phys. Rev. Lett., 58 (1987) 908-910; P.H. Hor, et al, High-Pressure Study of the New Y-Ba-Cu-O Superconducting Compound System, Phys. Rev. Lett., 58 (1987) 911-912.
[36] R. M. Hazen, Superconductors: The Breakthrough, Unwin, 1988, P.70.
[37] C. Byars, Discovery May Earn Billions, Nobel for UH, Houston Chronicle, Feb. 16, 1987.
[38] S. Tanaka, Research on High-Tc Superconductivity in Japan, Physics Today, December, (1987), 53-57.
[39] S. Kikami, et al, High Transition Temperature Superconductor:Y-Ba-Cu Oxide, Japanese Journal of Applied Physics, 26 (1987) L314-L315.
[40] 1994年5月21日赵忠贤给笔者的信。
[41] 1994年9月14日笔者对赵忠贤的访谈。
[42] 赵忠贤等,Ba-Y-Cu氧化物液氮温区的超导电性,《科学通报》,32 (1987) 412-414.
[43] 我国超导体研究又获重大突破,发现绝对温度百度以上超导体,《人民日报》,1987年2月25日。
[44] R. M. Hazen, Superconductors: The Breakthrough, Unwin, 1988, p.19-23. P.73.
[45] R. M. Hazen, Superconductors: The Breakthrough, Unwin, 1988, p.19-23. P.73.
[46] G. Kolata, Yb or Not Yb? That Is the Question, Science, 236 (1987) 663-664.
[47] R. Pool, Superconductor Credits Bypass Alabama, Science, 241 (1988) 655-657.
[48] B. Schechter, The Path of No Resistance: The Revolution in Superconductivity, Simon and Schuster, 1989; P.98. 
[49] B. Schechter, The Path of No Resistance: The Revolution in Superconductivity, Simon and Schuster, 1989; P.98.
[50] 1994年3月15日笔者对朱经武的电话访谈。
[51] G. Kolata, Yb or Not Yb? That Is the Question, Science, 236 (1987) 663-664.
[52] 1994年1月5日笔者对北泽宏一的访谈。
[53] R. Pool, Superconductor Credits Bypass Alabama, Science, 241 (1988) 655-657.
[54] 1994年9月14日笔者对赵忠贤的访谈。
[55] R. M. Hazen, Superconductors: The Breakthrough, Unwin, 1988, P.256.




 

2004年10月18日加入