中国在高温超导领域的追赶

与超导研究的总体历史轨迹相同，我国也是在低温物理学发展起来之后才得以涉足超导领域。1952年，洪朝生毅然回国，此前他已于1948年取得美国麻省理工学院博士学位，并在代表低温物理学前沿的美国普渡大学和荷兰莱顿大学实习与工作。回到中国后，洪朝生在钱三强的建议下投身新中国的低温物理事业，于1956年和1959年先后在国内首次实现了氢的液化和氦的液化。超导研究必须建立在极低温的基础上，这也意味着只有在1959年实现了氦的液化之后，中国才能做超导研究。此时，我们已经落后国际50余年。

在超导研究的起步阶段，我国取得了一些不俗的成果。1961年，管惟炎负责的强磁场超导体研究小组独立地探索出生产实用超导材料（铌三锡带材）的扩散法新工艺，有效克服了铌三锡的脆性问题。1964年，中科院物理所和半导体所研制成功的氦活塞膨胀机为后续超导研究提供了最基本的制冷条件。1965年，管惟炎等人又与中科院上海冶金研究所合作，拉制出具有当时国际先进水平的铌—锆线材6 000米以上，并用此材料绕制了国内第一个强磁场超导磁体。1977年，全国科学规划会议将超导技术的研究正式列为凝聚态物理研究的5项重点之一。

如前文所述，无法超越“麦克米兰极限”的难题在20世纪70至80年代已成为物理学界的困扰，包括美国IBM公司在内的许多单位纷纷决定把他们的超导研究和开发项目下马。但就在这疑似山穷水尽的关头，1986年，瑞士苏黎世IBM公司的柏诺兹和缪勒独辟蹊径，他们选择在一般认为导电性不好的陶瓷材料中去探索超导电性，结果在La-Ba-Cu-O体系中首次发现了可能存在超导电性，其临界温度Tc高达35 K。这一发现引发了世界范围高温超导研究的热潮，随后上演了一场科学史上十分罕见的刷新Tc记录的争夺战，正是在这场争夺战中，我国登上了高温超导研究的国际舞台。

1975年，赵忠贤完成在剑桥大学冶金及材料科学系的进修，回到国内继续进行有关超导体材料的研究。1976年，他在《物理》上发表文章，提出寻找更高温度超导体的设想。前期学习和工作的储备使赵忠贤敏锐地意识到柏诺兹和缪勒工作划时代的意义，他马上与陈立泉等人开展合作研究，迅速开展了重复实验，并在1986年12月26日对外宣布获得了超导起始转变温度为48.6 K的La-Su-Cu-O化物和46.3 K的Ba-Y-Cu-O化物，率先突破“麦克米兰极限”！尽管成绩斐然，但据赵忠贤本人回忆，当时我国的科研条件其实非常艰苦，“连个像样的炉子也没有，做样品用的材料有的还是1956年公私合营时生产的”。而中国之所以能在超导领域异军突起，得益于国家对超导研究的重视和支持，也得益于优秀的人才队伍和科技工作者们不畏艰难的攻坚精神。(https://www.daowen.com)

找到液氮温度（77 K）直至室温条件下的高临界温度Tc超导材料，一直是各国科学家努力奋斗的目标。1987年2月以来，关于高温超导研究方面的竞争，与1986年底相比已有了质的变化，即新发现的超导体可以在液氮温区工作。液氮相比液氦制冷效率要高20倍，资源丰富且价格便宜近100倍，冷却装置较简单且体积小。这一变化，标志着1987年的超导研究跃上了一个新的台阶。

可以说，超导领域从1986年底开始步入群雄逐鹿的时代，除中国外，日本和美国也相继发力，世界各国都投入了大量人力和物力进行研究，新的发现和成果不断涌现，其发展速度迅猛异常。临界温度Tc记录刷新之快，令人目不暇接。

1987年2月，美国休斯顿大学的朱经武、吴茂昆研究组和赵忠贤研究团队分别独立发现在Ba-Y-Cu-O体系存在90 K以上的Tc，超导研究首次成功突破了液氮温区（液氮的沸点为77 K），使得超导的大规模研究和应用成为可能。之后，1988年，盛正直等人在Tl-Ba-Ca-Cu-O体系中发现Tc达125 K；1993年，苏黎世联邦理工学院的席林（Schilling）等在Hg-Ba-Ca-Cu-O体系再次刷新Tc记录至135 K；1994年，朱经武研究组在高压条件下把Hg-Ba-Ca-Cu-O体系的Tc提高到了164 K，这一Tc最高纪录一直保持至今。短短十年左右的时间，铜氧化物超导体的Tc值翻了几番。

不难看出，在第一次高温超导热潮中，中国虽然是该领域的后发国家，却迅速进入前沿队伍，基本确立世界高临界温度Tc超导体研究的三强（中国、美国、日本）地位。