慧PC時代已然開啟。
文丨海克財經 范東成
國內PC市場再現變局。
據調研機構GFK近日公布的數據，2023年7月，中國大陸市場筆記本電腦零售月度銷量同比下降10%，環比下降37%；在當月輕薄筆記本細分市場中，華為市場份額為23.6%，同比增長1.6%，環比增長4.4%，其中輕薄本線下渠道，華為占比為35.7%，同比增長5%；在價位5000元以上輕薄本細分市場中，華為市場份額為33.7%，同比增長2.9%，環比增長4.0%。
這清晰指向的是，在筆記本市場整體遇冷的情況下，華為依舊保持著強勁增長的態勢。更直觀一點說，國內5000元以上輕薄本電腦，每售出3臺，就有1臺出自華為。
調研機構Canalys數據顯示，2023年第二季度，中國大陸個人電腦出貨量為960萬臺，同比下降19%；這一季度，華為以9%的市場份額，位列第三，市場占有率同比增長2%，出貨量同比增長6%。此數據包括了臺式機和筆記本電腦。而我們結合細分類目相關表現不難推測，華為或已在國內輕薄本市場奪冠。
亮眼戰績源自華為對PC市場的判斷與深耕。
華為以智慧PC為起始，在該方向已持續加碼多年，對傳統PC固有模式形成了顯著超越，品牌知名度和業界口碑不斷走高。海內外權威調研機構數據充分證明了消費者對華為智慧PC的認可度。而隨著近日Mate 60系列手機產品在市場側引發的強烈關注及品牌效應，華為智慧PC也必將推開更大上行空間。
華為智慧PC已階段性交出答卷，而就當前發展趨勢看，由華為引領的智慧PC大概率是未來消費潮流所向，潛力遠不止于此。
華為智慧PC穩扎穩打，始終在多變的市場環境中保持著韌性。
同據Canalys數據，2022年全年，中國大陸市場電腦出貨量為4850萬臺，同比下降15%，但華為同比增長89.1%；2023年第一季度，中國大陸市場電腦出貨量為890萬臺，同比下降24%，華為同比增長34.1%。
能在輕薄本市場位列前茅，靠的是華為對智慧PC的持續投入。
早在2016年，華為常務董事、終端BG CEO余承東就曾公開表示，自己辦公離不開筆記本電腦，但市面上的傳統筆記本電腦給予的體驗不佳。
這正是華為推出首款筆記本電腦MateBook的那一年。
當時的MateBook不僅以640克的超輕重量取勝，還搭載了拖拽式無縫數據傳輸功能，能夠實現文件在電腦與安卓手機之間無縫傳輸。
也就是說，甫一涉足筆記本電腦領域，華為就已將智慧體驗放到了靶心。
此后，華為向智慧PC一步一個腳印地邁進：2019年推出“一碰即傳”，手機與筆記本電腦一碰便可以通過華為Share建立連接，快速互傳文檔、圖片和視頻；2020年，打磨出軟硬件協同的智慧PC模式，多屏協同功能實現電腦與手機之間的深度交互，電腦的鍵盤、鼠標可以作為手機外設，手機APP也可映射至電腦桌面。
華為智慧PC已打破硬件藩籬，讓信息在不同設備間自由流動。
隨著科技發展和數碼3C產品的豐富，個人擁有多個電子設備已成常態，且往往每個設備都獨立存儲了大量信息。傳統PC只能用數據線或各種第三方軟件來消除物理區隔和傳輸信息，遑論不同類型設備間的同步。華為智慧PC的超級終端則能夠讓電腦與手機、平板、耳機等“一拉即合”，隨時進行多任務協同處理。
具體來說，華為智慧PC可以通過簡單的拖拽操作，用戶就能夠實現電腦、手機、平板等設備的連接、數據共享及互動，比如可以將PC上的部分內容投屏至手機或平板，兩屏呈現不同應用窗口。如果搭配升級了全新鴻蒙能力的平板或手機，“一拉即合”的文件拖拽速度又提升了50%。
除了智慧PC帶來的智慧體驗外，市場給予華為正向反饋的原因，還在于其鋒芒獨具的創新科技。
基于科技的突破性創新功能，華為進一步提升了用戶的交互體驗。華為MateBook全系產品搭載的多重AI功能即是如此，比如AI語音可以將電腦接收的音視頻實時轉化為文字，AI音效可以在視頻通話時自動識別人聲并增強。MateBook X Pro 2023還有獨特的AI會議紀要功能，多人會議也能夠進行實時轉寫操作。
這些功能，直接貼合了用戶上網課、舉行線上會議等場景的切實需求。
綜觀筆記本電腦市場，不少玩家的產品設計和配置呈現出同質化特點，加之傳統PC慣于堆疊產品性能，用戶痛點未能被全然挖掘和滿足。
這使華為智慧PC迅速脫穎而出。依托全場景聯接，華為以獨有的產品特性和具有創造性的解決方案來面對用戶，精準滿足甚至超越用戶對筆記本電腦這一產品的期望。
移動互聯網時代興起的新媒體行業即是典型案例。從業者對作為生產工具的電腦性能有較高要求，又因外出、采訪、活動等情況，需要電腦的便攜性和文件編輯、傳輸的便利性。超級終端就使用戶能夠在手機、平板和電腦等不同設備間進行文檔編輯、圖片修改、文件傳輸等操作。
華為智慧PC還有智能搜索功能，可以在電腦端看到已連接的手機、平板等設備里的相關內容，還能根據尋找文件的類型進行選擇，比如網頁、應用、文件夾等。即便用戶使用手機或其他設備接收資料，也不用擔心不同設備的信息難以搜尋和互通的問題。
這些產品對以筆記本電腦為剛需的學生黨也極為友好。
比如MateBook 16s 2023最高搭載第13代英特爾酷睿i9處理器，采用32G大內存和1T儲存容量，能夠滿足用戶多線程處理學習任務和存儲學習、娛樂資料的需求。再加上全新升級Super Turbo技術，能夠持續自動優化電腦的系統底層。無論是邊看視頻邊記筆記，還是處理圖片或PPT，速度都得到了極大提升。
輕薄便攜更是華為智慧PC一直以來的追求。新款MateBook X Pro微絨典藏版僅重1.26千克，新款MateBook D 14重量為1.39千克，MateBook 14s 2023則重1.43千克。一款電腦重量大致相當于兩三瓶礦泉水，無論是移動辦公，還是學生攜帶電腦從宿舍到教室或圖書館，都不會覺得累。而據海克財經了解，在同等配置的情況下，當前市面上的筆記本電腦重量多在1.5千克以上。
要知道，除了智慧體驗匹配更多場景，創新科技帶來新穎功能，美學設計也是華為智慧PC的重中之重。此前MateBook的窄邊框設計、指紋電源鍵等，都引領了筆記本電腦的外觀潮流。2022年，華為還首創了微絨金屬機身，選用輕薄的鎂合金材質，打破了傳統筆記本電腦的鋁合金美學秩序，鍛造出了獨特而舒適的觸感。
新款MateBook X Pro則在微絨金屬機身的基礎上，增加了“拂曉粉”這一顏色。微絨金屬機身質感能與這種城市朝霞般的色彩完美融合，使產品更具高級感，說這是“時尚單品”也不為過。
這些由內而外的“特別”，正是華為智慧PC能夠擊中用戶的要點。這也便很好理解它之所以能極速回到輕薄本市場巔峰。
華為智慧PC的種種特質，都契合了新一代數碼消費者的追求。
調研機構艾瑞咨詢2023年3月發布的《Z世代手機及數碼興趣洞察報告》指出，出生于1995年-2009年的Z世代消費者人口規模已達2.33億，其消費潛力已突破4.94萬億元；有51.6%的用戶希望應用場景更為多元，50.2%的用戶想要有科技感的新穎功能，51.7%的用戶則希望產品外型設計更為個性時尚；而70.2%的用戶更換電腦頻率在2-5年的區間內，有58.6%的用戶表示會持續購置相同品牌產品。
這既說明好的產品能為品牌帶來用戶忠誠度，也展現了產品和產品之間聯通的重要性——當用戶選擇了多個同一品牌的數碼產品后，自然希望其使用起來關聯性更強。
不少用戶將華為的眾多產品戲稱為“全家桶”，即是出于這種想法。
互聯網從業者小葉對海克財經表示，她自2019年購買華為MateBook 14開始，后續又購買了華為P50手機、平板電腦MatePad Pro和WATCH 3手表。
小葉說，最開始買電腦只是看重了外觀和輕薄便攜的特點，使用起來沒什么特別感受，但“全家桶”配齊后對工作效率的提升非常明顯，自己算是徹底“入坑”華為了。
要知道，筆記本電腦在多年發展后，產品形態已相對固定，但使用場景正隨著現代生活的發展而變化。在手機從聯絡工具發展到智能終端，平板從影音娛樂設備發展到輕生產力工具后，電腦更加需要覆蓋復雜場景，注定要在數碼產品生態中扮演關鍵角色。
相較于傳統PC，華為所實現的多設備協同，不僅在技術上有所突破，更重要的是智慧PC的理念先行。比如數字化課堂、數字化辦公的興起，工作、學習乃至娛樂場景的多元化，都使用戶增強了對多設備信息整合和智慧化交互體驗的需求增強。電腦并不僅僅是單一被使用的產品或簡單的生產力工具，而是智慧辦公、智慧學習乃至智慧生活的入口，和其他設備共同構成了完整的智慧生態。
一以貫之的智慧PC基調使華為能夠更加深入地體察用戶需求，并且在這個方向上持續創新。歸根結底，這是華為對筆記本電腦乃至整個數碼領域發展方向的預判。
華為所致力耕耘的方向，正是行業未來發展的方向。應該說，未來的PC，只有一種，那就是智慧PC。
市場的積極反饋印證了華為用戶體驗升級的精準。無論大盤如何變化，華為智慧PC鍛造的智慧生態及其對用戶的吸引力都在穩健向前。可以預見的是，華為智慧PC未來還會持之以恒地深化智慧特性，為行業注入新動能。
輯導語：B站主要靠UGC（用戶生產內容）模式提供內容，而發布視頻的人被稱為“UP主”。UP主的收入都來源于哪里呢？變現之路會越來越難嗎？感興趣的小伙伴們一起來看一下吧。
用愛發電是個偽命題。
近來B站頗不太平。
繼歲末年初傳出裁員消息后，B站游戲業務5月下旬再度被爆或將整體裁員20%-30%。盡管B站官方回應稱，并無大規模裁員，傳聞不實，但諸多網友的說法對此并不支持，甚至有認證B站員工的脈脈網友稱，B站這波裁員，全公司起碼涉及30%-40%。
裁員縮編不唯B站所獨有，騰訊阿里等互聯網大廠當下也不好過，但B站的艱難顯然還不只這些。
連續虧損7年，加之2022年3月發布的2021年全年財報顯示虧損超68億元人民幣，同比擴大122.94%，B站被反復問及如何實現盈虧平衡。為拓展營收渠道，B站試圖踏足直播領域，給予2022年1月1日后入駐B站的新主播3個月70%無責獎勵分成，此后為50%的基礎分成，而抖音的這一數字為45%。然而，4月中又有B站直播業務部門計劃裁員的消息傳出。
按B站董事長兼CEO陳睿在財報電話會議上給出的說法，B站需要降本增效。盡管2021年其用戶日均使用時長為82分鐘，DAU（日活躍用戶數）、MAU（月活躍用戶數）、月均付費用戶等數據都有增幅，但ARPU（每用戶平均收入）從第三季度的46元降至第四季度的43元。
相比未見端倪的“增效”，“降本”來得更加直接。對于視頻創作者來說，B站的控制成本直觀體現為創作激勵的收窄。創作激勵指的是B站會根據視頻播放量及互動量給予原創視頻官方獎勵。
在B站，發布視頻的人被稱為“UP主”。這個詞由日本傳入，指的是視頻的上傳者（uploader），有時也被用戶戲稱為“阿婆主”，國內往往只有二次元網站使用。B站破圈以后，這個稱呼保留下來。2022年3月之后，不少UP主反映，自己在B站的創作激勵減少了30%-80%。
大幅度降低激勵使一些UP主只能“用愛發電”，而降低運營成本之后如何創收，怎樣使UP主獲得官方以外的創作收益從而留住創作者，B站還沒能給出明晰答案。
與愛奇藝、優酷、騰訊視頻這些靠影視版權和會員費為生的長視頻平臺不同，B站除了提供正版電影、電視劇及動漫外，主要靠UGC（用戶生產內容）模式提供內容。同為UGC模式，B站與抖音、快手這些短視頻平臺又不相同。它的大部分視頻長度在5-15分鐘，有的長內容甚至能達到40-50分鐘。
正因如此，UP主有充分時間展示更為豐富且有深度的內容，當然也更能展現個人魅力。這造就了B站UP主與用戶互動的良好氛圍：2021年第四季度，社區月均互動數量高達102億次，正式會員一年的留存率更是高達80%。高互動、高留存、愿意為自己喜歡的內容留言，這是B站用戶的顯著特征。
許多UP主并非團隊，背后也沒有MCN機構，卻能依靠個人產出極具稀缺性的優質內容。4月9日，UP主“凹凸賽克”上傳了自己用樂高復原《武林外傳》中同福客棧的視頻，該視頻入選B站“每周必看”榜單。
視頻顯示，UP主本人花費了大量時間先用電腦的樂高模擬軟件繪制出整個客棧的立體圖，包括內部結構與外部裝飾，然后再選取樂高部件搭建。完成后，搭建出的樂高與電視劇中原建筑相似度在90%以上。截至海克財經本文發稿，該UP主有77.5萬粉絲，與頭部百萬粉絲以上的UP主還有距離，但這個10分鐘左右的視頻播放量高達520.3萬，點贊超過62.8萬。
UP主是B站無可替代的虛擬資產，也是最關鍵的內容護城河。在良好的社區氛圍下，能產出優質內容的UP主，粉絲黏性往往極強。而B站官方鼓勵用戶與UP主進行互動，還創造了“一鍵三連”的操作方式，即長按點贊鍵對視頻進行點贊、投幣、收藏3項操作，許多UP主都會在視頻中直白地向粉絲要“一鍵三連”。這使粉絲與UP主進一步產生情感連接。
如果加入創作激勵計劃，那么UP主就能獲得官方給予的創作激勵，收益與觀看量、互動量呈正相關。因此，UP主們非常愿意在視頻中引導用戶發彈幕、給出“一鍵三連”，增加互動量。比如有的美食UP主會展示自己拍攝本期視頻所用材料的價格，讓觀眾“投幣回血”；有的按照粉絲要求選題拍攝視頻，分集結尾處說“點贊超過X萬，加班加點更新下期視頻”；有的樂于展示自己拍攝視頻的難度，觀眾甚至會在彈幕中自行號召大家給出“一鍵三連”。
平臺給予UP主獎勵，用戶用自己的方式提升UP主能獲得的收益，UP主則愿意為用戶生產更優質的內容，這是B站社區氛圍帶來的良性循環，也是許多創作者愿意首選B站的原因。而從用戶角度來說，這使他們更有歸屬感，且對自己喜歡的UP主甚至有榮譽感。如果自己喜歡的UP主進行聯合創作，或者一位自己喜歡的UP主正好推薦了另一位自己喜歡的UP主，那就是“雙廚狂喜”，彈幕和評論都會有不少用戶表示自己心情激動。
有較深情感連接后，粉絲對于UP主的商業行為往往格外寬容。UP主接商業推廣被用戶戲稱為“恰飯”，很多粉絲甚至鼓勵自己喜歡的UP主“恰飯”。如果是剛剛成長起來的小UP主，粉絲會為UP主能接到商單而高興，因為這意味著廣告收入能支撐UP主繼續生產內容。
在B站，UP主的收入主要來自3個方面：一是官方給予獎勵，包括創作激勵及參與活動的獎勵；二是粉絲打賞，包括充電、直播打賞等；三是商業合作，也就是接商單“恰飯”。此外也有UP主會提供知識付費課程或經營淘寶店，但這些條件更加嚴苛，并非每位UP主都能做到。
創作激勵是UP主收入的基礎，也是門檻最低的官方收益。B站并未公開創作激勵的收益計算模式。此前，廣為流傳的說法是1000播放量2-3元。比如科普UP主“工程師徐小刀”曾出過一期關于三峽的爆款視頻，該視頻播放量為119萬，點贊6.4萬，UP主個人后臺顯示收益約為2800元。
不過，許多UP主反映，近期創作激勵嚴重下降，視頻1000播放量僅能帶來0.6元左右的收益。UP主“樹大師”在個人知乎賬號中說，自己的創作激勵收益降低了40%。
粉絲量在1萬以下的小UP主們反饋更加明顯。某粉絲2000的UP主，4月某期視頻播放量為3000，點贊66個，創作激勵收益為1元；另一位進入B站3個月左右的健身UP主，4月1日曾出過一期90萬播放量的“蹲女友”爆款視頻，或許是因為視頻互動量較少，其4月創作激勵總收益不到200元。
2021年B站月活躍UP主有270萬，其中有55.7萬UP主加入了B站的創作激勵計劃。UP主數量的增加意味著B站需要支出的成本進一步增加。2021年第四季度，B站收入分成成本達24.3億元，比2020年同期增長了91%。由此，降低創作激勵或許能顯著控制成本。
這樣的調整對于不同粉絲量級的UP主影響不同。有一定粉絲數量的UP主往往以商業合作為主要收入，并不看重創作激勵。寵物UP主“柴犬Oka”對海克財經表示，賬號目前沒有嘗試過直播，充電也很少，幾乎可以忽略不計，激勵收入也較低，目前主要靠廣告合作。
柴犬Oka賬號由夫妻雙人運營，沒有公司，從2018年12月開始上傳視頻，目前已有30.8萬粉絲。在其賬號開設之初，UP主收到過一些置換合作機會，也就是品牌贈予產品，不給予廣告費用。賬號10萬粉絲以后，商業合作機會逐漸變多，能收到品牌的私信或郵件。不過，由于B站收入并不足以支撐開銷且不穩定，他們暫時還沒有選擇做全職UP主。
UP主“朱想想Analyst”曾爬取B站的29萬條數據，給出了B站不同粉絲量級UP主的基本構成及大致收益情況。UP主中粉絲過萬的約有20萬，開通了B站官方商業合作的花火平臺的約有1.4萬。其中1-10萬粉絲數的UP主最多，約有8000個，10-50萬粉絲數的約有4200個。
從10萬到100萬粉絲，UP主能獲得的商業機會隨著粉絲量增長而增長。在花火平臺，商業合作分為4種接單模式，分別是定制視頻、植入視頻、動態直發、動態轉發。定制指單獨為廣告拍攝視頻，而植入則是在自己的視頻中加入貼片。動態直發和動態轉發的形式類似于發微博，圖文動態會推送給粉絲。
這4種模式中，定制視頻與植入視頻的收益更高。花火平臺會讓UP主自己給出刊例價，但輸入的價格不能過高。一般來說，定制視頻報價為粉絲數除以8，植入視頻報價為粉絲數除以15，不會被系統識別為過高。不過，不同類型、不同數量級的UP主能獲得的收益不同。根據部分UP主公開的數據，定制視頻單條收益約在粉絲量的6%-11%，植入視頻單條收益約在粉絲量的2%-7%，動態直發和動態轉發收益普遍低于2%。
UP主的收益來自粉絲數量，而粉絲數量與視頻數量直接相關。UP主工程師徐小刀在視頻中說，自己一年做了45個視頻，總體收入約為7-8萬元，其中創作激勵部分為B站調整以前的數字。他的視頻主要內容為工程科普，能接到的廣告數量有限，不如美食、美妝或生活區UP主。這一年內，他所接商單僅為個位數，商業合作收入占整體收入的40%左右。
創作激勵下調，商業合作機會數量有限，B站的內容卻越來越“卷”，對創作者的門檻進一步提高。
許多UP主沒有團隊，需要自己負責策劃、拍攝、出鏡、剪輯等工作，單個視頻制作周期在2-7天左右。即便付出足夠精力，視頻能否成為爆款也無法預料。比如UP主工程師徐小刀，除了之前提及過119萬播放、創作激勵收益2800元的爆款視頻，他在2022年似乎沒能產出更受關注的視頻。他1-5月上傳了18個視頻，播放量最低只有9380，最高為27.9萬。
即使是頭部UP主，能保證視頻播放量穩定在粉絲數的30%左右，賽道和個人風格也會對變現有極大影響。
2022年1月，B站評選的“2021年百大UP主”出爐。從2018年開始，這已經是第三屆“百大”評選。這100位頭部UP主有15位以產出游戲視頻為主，13位來自知識區，11位來自音樂區，10位來自美食區，8位來自生活區，可見游戲、知識及生活這些分區更受用戶歡迎，也得到了B站官方認可。
從變現角度來說，生活區、美食區這些同日常生活直接相關的視頻分類天然與商業合作變現契合。部分廣告內容夾雜在視頻的評測或使用部分，不進行生硬的品牌露出，與視頻調性幾乎沒有違和感。
有的UP主還能夠在廣告視頻中融入自己的獨特風格。如119.1萬粉絲的UP主“摸魚事務所”，4月共投稿了8個視頻，其中有3個均為直接給出廣告信息的商業合作視頻。也就是說，該UP主當月有近40%的視頻為廣告，但粉絲非但沒有不滿，還在廣告視頻中積極互動，稱UP主為“乙方惡霸”，因其廣告視頻也保持自己頹喪、“翻車”的一貫風格。
而2019年百大UP主，擁有197.4萬粉絲的美食UP主“吃貨請閉眼”，因為長期與某酒類品牌合作，大量探店視頻中都會出現該酒類品牌，使廣告已經成為粉絲眼中的習慣。后來再出現該酒類品牌時，粉絲會在彈幕上打出“爺青回”，即“爺的青春又回來了”，形容再次看到該廣告的熟悉感。
相比之下，鬼畜區、音樂區、舞蹈區等門類，UP主的商業合作機會更加有限。如2021年百大UP主“柳青瑤本尊”，擁有91.3萬粉絲，接的廣告以游戲宣傳為主，且一般無法像其他類型UP主那樣介紹產品，僅僅是利用音樂進行產品露出而已。2022年1-4月其共上傳了12個視頻，有4個為商業合作視頻，其中2個為游戲宣傳，1個為某品牌VR眼鏡宣傳，1個為某品牌酸奶。在VR眼鏡廣告中，視頻仍以UP主的音樂為主，僅加入了部分VR眼鏡的畫面和文字介紹；而酸奶廣告則只是擰開蓋子喝了一口，然后畫面上打出諸如“這一刻，靈感乍現”之類的文字硬廣。
盡管B站UP主眾多，好的內容也不少，但并非所有內容都適合商業變現。而不同類型的UP主，ARPU區別極大，低的在0.2-0.7元，高的可達到1.5-2元。
這樣的困境可以推至整個B站。盡管有內容護城河，但內容是否能夠變現卻是另一個問題。單從廣告來說，為了保證自身純粹性，B站沒有視頻開始的貼片廣告，也使廣告收入受限。而與內容交互的廣告，本質需要刺激人的購買欲，可以說是非理性的，顯然短視頻比長視頻起效更快，購買鏈也更短。
盡管B站2021年第四季度廣告業務收入同比增長119.8%至15.9億元，但其似乎難與短視頻平臺相比。根據調研機構QuestMobile發布的《2022全景生態流量春季報告》，目前廣告主重點布局仍在短視頻，2022年1月，互聯網廣告收入TOP2分別為抖音的49.5億元與快手的22.6億元，西瓜視頻以3.2億元列在第9，B站未進前10。
對于B站CFO樊欣提到的預計2024年實現Non-GAAP下的盈虧平衡，B站仍在努力嘗試。2021年第四季度，B站模仿短視頻平臺而新加入的豎屏內容Story Mode對DAU的滲透率已達20%，直播業務也在開展中。與短視頻平臺不同的是，UP主直播帶貨并非一味靠低客單價獲取用戶，而是利用自己在垂直領域的專業性，輸出一些高客單價的產品，這或許是破局之道。
即便出于對內容與社區氛圍的熱愛，創作者也不可能永遠用愛發電。提供足夠多的優質內容后，B站能否帶領UP主找到更好的生存之道，未來2年內即將見分曉。
作者：許俊浩
來源公眾號：海克財經（haikecaijing），打量商業表里，記錄時代精神。
本文由人人都是產品經理合作媒體 @海克財經 授權發布，未經許可，禁止轉載。
題圖來自 unsplash，基于 CC0 協議
導電性，堪稱是物理界的“明星”，每次有新的動態都能帶來一波流量。去年七月，韓國的研究團隊聲稱成功合成了全球首個室溫常壓超導體，這一重磅消息瞬間引發全球關注。這位備受矚目的物理界“頂流”，究竟隱藏著怎樣的奧秘呢？
什么是超導？
根據導電性的不同，日常材料可分為絕緣體、半導體和導體。有一種特殊的導體，當處于“超導狀態”時，我們將其稱為“超導體”。“超導狀態”描述的是某些材料在特定低溫條件下，電阻降至零并同時展現出完全抗磁性的狀態。
超導體 圖源：羅切特大學
這種現象是人類首次發現的宏觀量子效應，更是物理學領域中充滿神秘與美麗的一道獨特風景。
超導是如何被發現的？
1911年，超導現象由荷蘭物理學家海克·卡梅林·昂內斯（Heike Kamerlingh Onnes）首次發現。在實驗室內，他成功制備了純度極高的汞，并將其冷卻至接近絕對零度（-273.15℃）；當他對汞的電阻進行測量時，驚奇地發現，在溫度降至4.2K（-268.95℃）以下時，汞的電阻竟突然消失，呈現出幾乎完美的導電性能。
這是一次革命性的發現，他將這種現象命名為“超導”（superconductivity），并因此獲得了1913年的諾貝爾物理學獎。
荷蘭物理學家海克·卡梅林·昂內斯
1986年1月，瑞士物理學家卡爾·亞歷山大·米勒（Karl Alexander Müller）和他的德國合作者約翰尼斯·格奧爾·貝德諾爾茨（Johannes Georg Bednorz）宣布，他們發現了一類銅氧化物超導體，其臨界溫度可以高達30K（-243.15℃），這一高溫超導現象的發現打破了人們對超導只能存在于極低溫的認知，他們也因此獲得了1987年的諾貝爾物理學獎。而后，科學家們還陸續發現了多種臨界溫度高于液氮溫區的高溫超導體。
瑞士物理學家卡爾·亞歷山大·米勒
德國物理學家約翰尼斯·格奧爾·貝德諾爾茨
圖片來源：網絡
為什么會產生超導現象？
為了深入研究超導現象的本質，我們首先來理解普通導體產生電阻的原因：
PART 01
普通導體的電阻
想象一個陽光明媚的晴天，蝴蝶們懷著愉悅的心情，紛紛振翅飛向正在盛開的向日葵。在神秘的微觀世界中，導體內部自由穿梭的電子就宛如蝴蝶，一旦受到電場吸引的作用，便會沿著特定的方向，即電源正極的方向移動。
調皮的蝴蝶們（自由電子）雖然擁有自由飛翔的能力，但它們在奔向美麗的向日葵（電源正極）的旅途中，總會遭遇到令人不悅的蜘蛛（中心原子）的阻撓；為了掙脫這些蜘蛛（中心原子）的束縛，蝴蝶們會奮力抵抗。
同樣地，導體中分布在自由電子周圍的中心原子就如同蜘蛛；當自由電子試圖朝著某一特定方向移動時，它們不可避免地會與周圍的中心原子發生碰撞，這種碰撞導致了自由電子的運動受到阻礙。
盡管遭遇重重阻礙，但蝴蝶（自由電子）對向日葵（電源正極）的向往之心從未動搖，它們依舊堅持不懈地振翅飛翔。同樣地，自由電子也始終堅守著向電源正極方向前進的決心，不斷地運動著。
終于，蝴蝶（自由電子）還是堅定地飛向了它心中那朵綻放的向日葵（電源正極）；這一過程正如自由電子掙脫了中心原子的束縛，成功抵達了最終的目的地——電源正極。
在自由電子的運動和與中心原子的碰撞過程中，能量會從自由電子轉移到中心原子上，而后中心原子會將這些能量以熱量的形式釋放到周圍環境中。從宏觀角度來看，這就是電流在流過常規導體的過程中產生電阻的原因。
PART 02
超導體的零電阻
前面已經提到，超導體具有兩大顯著特性：其中之一是零電阻狀態。那么，相比于常規導體存在的電阻狀態，超導體的零電阻狀態又是如何發生的呢？
想象一下，當環境溫度驟降至-196℃時，原本輕盈自由、翩翩起舞的蝴蝶們（自由電子），仿佛感受到了前所未有的挑戰。為了在這嚴酷的低溫環境中存活下來，它們不再像往常那樣獨自飛翔，而是選擇了一種全新的生存策略——兩兩相擁（庫伯對）。
兩兩相擁的蝴蝶們（庫伯對）緊密地依偎在一起，仿佛結成了一個個小小的生命共同體。它們通過這種方式，共同抵御著外界的寒冷，相互取暖，共渡難關。令人驚嘆的是，“蝴蝶cp”們竟然完美地避開了所有前進的阻礙，最終到達了那遠方的向日葵（電源正極）。
在超導體的微觀世界中，如此低溫的環境下，自由電子也會發生類似的行為；它們會兩兩配對，形成庫伯對（Cooper pairs），就像那些兩兩相擁的蝴蝶一樣，再共同朝著電源正極的方向移動；從而實現了電流在超導體中的無阻流動，即零電阻狀態。
在超導體內，當庫伯對（Cooper pairs）形成并開始運動時，它們與中心原子之間并未發生能量的交換，即沒有能量的傳遞與釋放；這種特殊的狀態，在宏觀層面上，正是超導體能夠展現出零電阻現象的根本原因。
PART 03
超導體的完全抗磁性
超導體的另一顯著特性是完全抗磁性，這一現象通常被稱為“邁斯納效應”。
具體來說，在室溫條件下，磁場的磁力線能夠輕易地穿透超導體；然而，一旦超導體被冷卻至超導相變溫度以下，它的內部仿佛擁有了一種神奇的力量，使得磁場幾乎被完全抵消，磁力線也無法穿透超導體。這種對磁場的排斥作用如此強烈，以至于超導體能夠懸浮在磁體之上，展現了其獨特的抗磁性。
“邁斯納效應”的原理是當其進入超導態并受到外部磁場作用時，超導體表面會產生電流。這些電流所產生的磁場與外部磁場的作用相互抵消，形成了一種特殊的平衡狀態，使得超導體內部的磁感應強度幾乎降至為零。這種現象是超導體獨特物理性質的體現。
超導有什么用？
超導技術的廣泛應用已經滲透到眾多領域，展現出了其巨大的潛力和價值。
醫學成像領域
超導磁體發揮著舉足輕重的作用。它能夠產生強大且穩定的磁場，這一特性在核磁共振成像（MRI）等醫學診斷技術中顯得尤為重要；通過超導磁體的應用，成像的分辨率和信噪比得以顯著提升，進而為醫生提供更精確、更可靠的疾病診斷依據。
超導核磁共振成像系統
電力系統領域
超導電力技術以其無損耗的特性展現了巨大潛力。超導變壓器、超導儲能、超導限流器，以及超導電纜在電力系統中的應用，能夠顯著提高傳統電力系統的運行效率和穩定性，有效減少能源浪費和環境污染。
此外，超導電纜還可用于連接電源和負載，如風力發電和太陽能發電設施，為可再生能源的大規模應用提供有力支持。
世界首條35千伏公里級超導電纜在上海投運
大科學裝置構造
超導磁體扮演著不可或缺的角色。它可用于制造諸如：大型粒子加速器、“人造太陽”全超導托卡馬克核聚變裝置，以及同步輻射光源等尖端設備；通過這些大科學裝置的運行和使用，使得科學家們得以深入探索物質的微觀結構和基本規律，同時也為新材料和新能源的研發工作提供了堅實的支撐。
大科學裝置—“人造太陽”全超導托卡馬克(EAST)
量子計算領域
超導在量子比特和量子計算機的發展中，被用于制造量子比特（qubit），即量子計算機的基本構成單元。量子計算機利用量子力學的原理，展現出遠超傳統計算機的計算速度與能力，能夠解決一系列傳統方法難以攻克的難題，如密碼學、優化問題以及人工智能等。
如今，我國第三代自主超導量子計算機“本源悟空”已經成功實現，并完成了超17.8萬個運算任務。
超導量子計算云平臺
END
作者：
王銀順 北京制冷學會常務理事、華北電力大學電氣與電子工程學院教授
何野、時雁晨 北京制冷學會會員、華北電力大學電氣與電子工程學院在讀博士生
來源： 蝌蚪五線譜