近日，中山大学王猛教授团队成果“液氮温区镍氧化物超导体首次发现”入选2023年中国十大科技进展新闻。团队主要成员表示，该成果获益于广州市基础研究计划项目资助。

“中国十大科技进展新闻”每年由中国科学院院士和中国工程院院士投票评选产生。近年来，广州陆续有“我国率先实现水平井钻采深海可燃冰”、基于天河二号的创新成果——“全球第一条高精度的古生代3亿多年的海洋生物多样性变化曲线”、我国迄今运载能力最大固体运载火箭“力箭一号”首飞成功等相关科技成果入选

基础研究领域“引领性突破”

2023年7月12日，国际顶级学术期刊《自然》发表中山大学王猛教授团队成果：首次发现在14GPa压力下达到液氮温区的镍氧化物超导体。这是由我国科学家率先独立发现的全新高温超导体系，是人类目前发现的第二种液氮温区非常规超导材料，是基础研究领域的重要突破。这一研究成果将有望推动破解高温超导机理，使设计和预测高温超导材料成为可能，使超导在信息技术、工业加工、电力、生物医学和交通运输等领域实现更广泛的应用。

超导材料具有绝对零电阻、完全抗磁性和宏观量子隧穿效应的特殊性质，因此具有重要的科学和应用价值。

据相关报道，1986年，科学家首次发现铜氧化物超导材料，随后多国科学家将其超导温度提升到了液氮温区，即超过77开尔文。液氮的廉价和易得，推动了铜氧化物高温超导材料的规模化应用。然而近40年来，高温超导机理至今仍是物理学最重要的未解问题之一。

据王猛教授介绍，团队耗时3年半，成功生长了镍氧化物La₃Ni₂O₇单晶，随后在实验上确定了此单晶材料能够在压力下实现超导，转变温度达到液氮温区，高达80开尔文。这是继铜氧化物高温超导体后，另一个完全不同体系的高温超导体。

“这次发现高温超导的镍氧化物，镍的价态为+2.5价，超出传统预期，其电子结构、磁性与铜氧化物完全不同。通过比较研究，将有可能确定高温超导的关键因素，推动科学家破解高温超导机理。”王猛教授介绍，“根据机理，有望与计算机、AI技术等学科交叉后，设计、合成新的更多的更容易应用的高温超导材料，实现更加广泛的应用。”

该发现得到了《自然》杂志审稿人的高度评价，认为它“具有突出重要性”“是开创性发现”。

团队获广州市基础研究计划支持

王猛教授及其团队另一主要成员孙华蕾副研究员均获益于广州市基础研究计划项目资助。孙华蕾表示，广州市基础研究计划项目对于镍基高温超导的发现具有重要推动作用。她说：“王猛教授团队的发现开创了一个新的高温超导研究领域，目前全世界超导领域知名科研课题组都在研究这个领域。而我们课题组平均年龄仅二十多岁，最年长的王猛教授也才37岁，正处于最具创新的年纪，希望后续广州市科技局继续对我们进行支持。”

此外，国家超算广州中心也为高温超导研究取得从0到1重大突破提供了助力。研究过程依托“天河二号”超级计算机进行了大规模数据计算，计算结果为接下来更深入的理解与研究奠定了重要基础，其强大的计算能力和面向各领域的应用服务平台有效加速了相关研究的进展。

目前该团队跟哈佛大学、斯坦福大学、德国马普所、牛津大学、清华大学、北京大学、中国科学院等近四十个研究单位正开展后续研究。

支持青年科技人才“挑大梁”

近年来，广州市在全国率先构建以青年博士为核心的基础研究人才培育体系，实施基础研究“启航—续航—领航”计划，铺就基础研究人才阶梯式成长路径。近三年（2021—2023年）已通过实施市基础研究计划项目，累计支持4544名青年博士留穗开展创新性自由探索基础研究，孙华蕾副研究员即为其中之一。

2023年2月，《广州市科学技术局完善基础研究人才培育体系工作方案》出台。其中提出，2024—2028年连续五年将投入市财政经费近10亿元，实施青年博士“启航”、优秀博士“续航”、科技菁英“领航”等系列计划。其中，2024年度基础与应用基础研究专题“启航—续航—领航”3个方向项目预计将投入近1.7亿，资助支持约1800名各层次基础研究人才在穗开展自由探索类的基础研究工作。目前，王猛教授已获得科技菁英“领航”计划项目立项。

广州市科技局有关负责人表示，王猛教授团队取得的这一成果，也体现了广州鼓励科学家“自由探索”挑战科技前沿的导向作用。近年来，广州充分发挥中山大学等一批在穗高水平研究型大学的基础研究主力军和重大科技突破生力军作用，在市基础研究计划项目中实施全过程管理放权赋能，构建符合基础研究规律和人才成长规律的结果导向验收评价体系，让开展原创性、颠覆性前沿基础研究的科学家敢试、敢闯，推进基础研究实现“跟随型研究”向“引领性研究”突破。