寻找能够在室温下实现无能量损失导电的材料，被视为现代物理学最重要且影响深远的挑战之一。相关突破有望推动无损耗电力传输、更高效的电机与发电机、更强大的量子计算机以及更低成本的核磁共振设备等应用。

由格拉茨工业大学（TU Graz）理论与计算物理研究所研究人员Christoph Heil参与的国际团队，近日提出一套更系统化的材料搜索思路。该团队在《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences，PNAS）发表观点文章，对当前研究进展进行评估并提出后续方向。文章作者共16人，并指出从基本物理定律层面，并不存在排除在环境温度实现超导性的理由。

团队在文章中强调，在合适条件下，超导性几乎可被视为非磁性金属的一种普遍特性，而非极少数材料的偶发现象。作为近期进展的例证，文章引用了同一研究计划中、并发表于同一期PNAS的相关研究：休斯顿大学研究人员通过一种被称为“压力淬火”的工艺刷新纪录。

据介绍，自1993年以来，汞基化合物Hg-1223一直保持常压下超导转变温度的纪录。研究人员先将该材料冷却至接近绝对零度，并施加高达常压30万倍的压力，使其临界温度由133开尔文提高至最高151开尔文。随后在快速释放压力后，这一临界温度提升仍得以保持，成为迄今在环境压力下测得的最高转变温度。相关效应在实验后持续两周，并在五个不同样品中得到重复验证。

在此基础上，国际作者团队提出将近期进展更有针对性地转化为新材料的两项核心任务：一是“预测挑战”，二是“工程挑战”。

在预测层面，团队认为需要显著提升计算机辅助模型能力。未来模型不仅要判断材料是否可能成为超导体，还应进一步评估其是否具备实际可制备性——这一点在以往模型中几乎未被覆盖。团队提出的目标是系统筛选大量化学元素组合，识别更具工业生产潜力的超导候选材料。

在工程层面，团队主张更有目的地操控材料体系。文章提到，极端压力、定向掺杂、纳米结构设计或超短光脉冲等物理手段，可能用于人工生成或显著增强超导态。基于此，研究人员建议将潜在超导体视为“量子超材料”，即其超导性质不仅取决于化学成分，也与纳米尺度上精确设计的结构相互作用有关。

团队同时强调理论与实验的紧密耦合：计算模型用于指导实验方向，实验结果再反向用于改进理论模型，以提升寻找新超导体的效率，减少传统试错路径带来的成本。

Heil在文章中表示，近年来现实材料的计算机辅助模拟取得显著进展，研究人员已能够在纳米尺度上进行超导性的从头算（ab-initio）计算，即在实验可及的长度尺度上开展计算；而在数年前，相关计算仍主要局限于更小的、埃级晶胞尺度。

他进一步指出，将精确计算与机器学习和人工智能结合，有助于更高效、更准确地在庞大的材料组合空间中开展搜索。观点文章最后向物理、化学与材料科学研究群体发出呼吁，倡议在现代模拟方法与人工智能工具支持下加强协作，系统推动超导性研究向室温目标迈进。