军事科学院徐馥芳:要有勇闯科技“无人区”的胆识******
光量子干涉实物图。图片来自新华社
党的二十大报告在总结十年来的重大科技创新成果时,再一次提到了量子信息。近年来,“墨子号”“九章”“祖冲之号”等一批量子信息领域的成果集中涌现,我国量子科技实现从跟跑、并跑,到部分领跑的重大历史性飞跃,量子科技发展的体系化能力正在稳步建立。
量子力学自1900年诞生以来,打开了人类认识世界的一扇新的大门。第一次量子革命,量子力学催生了晶体管、激光等重大发明。近年来,以量子计算和量子通信为代表的第二次量子革命兴起,极大地影响和改变着人类的生活。
本期科技访谈录,我们邀请到军事科学院量子技术方向学科带头人、国防科技创新研究院前沿交叉技术研究中心副研究员徐馥芳,请他谈一谈神奇的量子世界,展望量子科技发展的宏阔未来。
量子之美,美在未知
记者:习主席在党的二十大报告中,把量子信息列入新时代十年重大科技创新成果之一。量子信息是什么?它和我们经常提及的量子科技有什么关系?如今我国在量子信息领域都取得了哪些重要成就?
徐馥芳:量子信息是量子物理学和信息科学交叉催生的技术领域。它利用微观体系的量子效应,实现信息的高灵敏感知、安全传输和高速处理。量子信息主要包括量子通信、量子计算和量子精密测量等3个典型技术分支。
量子科技是一个更宏观的概念。它指的是量子力学建立后催生和发展起来的一系列科学与技术。随着量子信息技术的发展,量子科技发展进入新阶段,第二次量子革命兴起。这是一次巨大的飞跃,直接或间接改变和提升着人类获取、传输和处理信息的方式和能力。
近年来,我国在量子信息领域取得了很多重大成果。在量子通信领域,我国实现了光纤量子保密通信应用演示与验证的“京沪干线”,成功发射了“墨子号”量子卫星;在量子计算领域,我国实现了“九章”光量子计算原型芯片和“祖冲之号”超导量子技术原型系统;在量子探测领域,我国多个单位研制的冷原子干涉重力测量样机在国际重力比对试验中都取得了优秀成绩,针对水下目标探测的量子磁力探测样机已经针对典型场景开展了测试,等等。
记者:我们知道,量子力学是描述微观物理世界的理论。在您的眼里,又或者说在您的想象里,量子世界有多美?
徐馥芳:量子世界之美,在于它的神秘与未知。在量子的概念提出之前,我们对微观世界的认识,往往基于对宏观世界的理解之上。受到物理学自身限制,我们无法直接观测微观世界,甚至借助光学、电子学显微镜等也只能观测到皮毛。如今,了解过量子测量的我们都知道,量子测量会对被测量子系统产生影响;处于相同状态的量子系统被测量后可能得到不同的结果。这种因果颠倒的试验结果听来近乎玄幻,也是诸多科学家无法用经典物理学理论解释黑体辐射实验的原因。
在量子世界,很多经典物理学中不存在的物理状态变得可能。量子力学直接颠覆了我们对整个世界的认知。一个全新的世界在我们面前徐徐打开,太多的未知等待着我们去探索。这怎能不令人欣喜?
如今,还有许多物理现象难以被我们理解,比如量子隧穿、电子自旋、电子轨道跃迁、单电子自身干涉、测量导致的坍缩、共轭物理量无法同时精确测量(海森堡测不准原理),等等。这些都是量子世界里的一扇扇神秘的“大门”,一旦打开走进去,里面可能是一个更加幽远深邃的“洞天”。
但是,量子世界的神秘,或者说对量子世界的疑惑,并不足以使我们怀疑量子力学。量子力学的一部分已经得到实验验证,基于量子力学发展起来的科学与技术,已经极大地改变了我们的社会,并将继续服务于人类社会生活。
量子概念图。资料图片
对未来世界的影响,将远超你的想象
记者:有句俗话说,“遇事不决,量子力学”。量子似乎已经走进了人们的日常生活,又似乎还很遥远。您怎么看?
徐馥芳:很多时候,我们会觉得量子力学离我们很远。这一略带神秘、略显高深的学科,告诉我们微观世界中存在一些超导、超流、纠缠等神奇的量子效应,一般人很难理解。虽然一直都在说量子科技正在走进我们的生活,但是这一过程,往往以基础科学的形式在起作用。量子力学指导和推动了电子技术和信息技术的发展,但是我们的科学家、工程师和用户并不一定需要对量子力学懂太多。传统的学科还在将技术进一步推向前沿,仍有在不引入量子力学的情况下的进步空间。或者更直白地说,期望改变世界的量子信息技术,目前许多还停留在实验室阶段或者初步应用阶段,有待进一步突破。
另一方面,量子力学其实离我们又很近。我们周围的物质,包括我们的身体和大脑都是由原子分子构成的,它们在微观上遵守的是量子力学的规则。我们享受的现代科技产品,手机、电脑等都是量子力学指导的产物。近年来,随着量子信息技术的快速发展,量子通信、量子计算、量子精密测量领域都取得了一些重大进展,相关的科技产品正在加速走进我们的生活。
当然,我们更需清醒地看到,量子技术在向世界展现出其强大能力和发展潜力的同时,也面临巨大挑战。这其中,不仅有来自对量子态的长时间维持和精确调控等人类改造世界能力的挑战,更牵扯到物理学基础理论等人类认识世界能力的挑战。也许,还需经过漫长的时间,有新材料、新机理等特殊契机出现后,量子技术才能真正向世界显示其威力。
记者:请您设想一下,量子信息技术会给我们的未来生活带来怎样的改变?
徐馥芳:量子信息技术对未来世界的影响,将远超你的想象。在量子信息技术的3个分支中,量子精密测量和量子通信发展得相对成熟,已经从实验室“飞入寻常百姓家”。而难度最大的量子计算,发展仍处于早期阶段,距离商用普及仍有较长距离。我们乐观估计,还要20年以上的时间才能实现。
量子计算是量子信息技术中最综合的一个技术分支,也是对信息技术冲击最大的一个分支。从算盘时代发展到冯·诺依曼架构的电子计算机时代,人类社会发生了翻天覆地的变化。从经典计算机到量子计算机,“量子比特”取代了经典的“比特”,量子计算机在理论上具有秒杀所有传统计算机的计算能力。可以想象,一旦通用量子计算机发展起来,人类社会又将再次经历巨大变化。网络信息安全、大数据和人工智能、化学生物制药、金融工程、智能制造等领域都将因为量子计算机的巨大信息处理能力,发生颠覆性改变。
有没有勇闯科技“无人区”的胆识,决定了我们未来能走多远
记者:在钻研量子技术的道路上,您遇到最艰难的挑战是什么?
徐馥芳:从我的经历来看,最艰难的往往是起步阶段。我们这个团队是伴随着2017年新军事科学院调整组建而成立的一个研究团队,刚刚成立时,团队只有几个人,来自全军不同的单位。我还清楚记得,大家刚来到单位的时候,办公场地都是临时借用的,第一份项目申报书,是在临时租借的宿舍中完成的。但大家都没有被这些现实困难吓倒,科研经费有限,就省吃俭用买设备买器件;团队人才短缺,就想方设法引进、培养青年人才……几年时间过来了,我们的团队已经相对稳定成熟,科研条件有了很大改善,也取得了不少研究成果。
回顾这段从零起步的创业历程,我最大感触是,我们这一代科研人员赶上了一个好时代。在国家高度重视科技创新的大背景下,在党中央和中央军委的相关政策扶持下,在军事科学院良好的科研氛围下,我们团队可以瞄准一个目标,心无旁骛地共同努力。在这种环境下,拼搏也成为内在的自发本能。
记者:您认为,研究量子技术和其他科学技术有什么不同?研究量子技术需要怎样的科学精神?
徐馥芳:由于量子物理的概念与宏观世界完全不同,从事量子技术研究需要经过科学的系统训练,接受其独特的逻辑和技术方法。量子力学是一门完备的、严谨的科学。没经过系统训练,利用学习到的部分量子概念,结合自己的现实经验看待或处理问题,很容易走入歧路,产生错误观点。
现在社会上对量子技术存在着两种极端理解:一种是认为量子技术是骗子技术,所有的都是假的,不认可量子力学的正确性,或者认可量子力学但不认可量子技术;另一种认为量子技术是万能的,会彻底颠覆现在的电子技术和信息技术。这两种理解毫无疑问都是错误的。量子力学是一门基础学科,我们需要理性认识基于量子力学发展起来的量子技术,尤其是方兴未艾的量子信息学。它是一门全新的交叉学科,它的发展将成为我们传统信息技术的有力补充,并成为信息技术深化发展的基础。
从我长期从事量子技术的经历来看,我认为,研究量子技术,一是需要科学严谨的态度,能够严格依据量子理论进行推理和验证,进行试验设计和现象解释;二是需要前瞻的洞察力,量子世界的现象和规律与我们熟悉的经验世界完全不同,对研究中碰到的问题,必须敢于大胆假设,勇于创新,小心求证;三是需要持之以恒的韧劲,在研究量子信息技术时,科学难题和工程技术难题同在,很多时候在短期内都难以出重大应用成果。中国古人常讲“十年磨一剑”,但在这个领域,有可能十年都难磨一剑,所以必须沉下心来埋头苦干。
在科学研究上,有时看似下的是慢功夫,实则走的是快车道。量子技术是一门非常前沿且深奥的学科,目前虽然已经有了一些研究成果,但还有更多的“无人区”等着我们去探索。当我们与世界同行站在同一起跑线上,有没有勇闯科技“无人区”的胆识,决定了我们未来能走多远。
文字整理:张志华
深度融合产教 聚焦急需紧缺 推动大学生高质量充分就业******
【专家视角】
作者:史倩倩(天津科技大学外国语学院讲师,天津科技大学外国语学院院长)、潮洛蒙(教授)
编者按
2023年全国高校毕业生规模预计达1158万人,同比增加82万人。受到全球新一轮产业革命和新冠疫情的叠加影响,高校毕业生就业形势更加错综复杂,促进毕业生更高质量就业需要得到各方高度重视。
求职大学生在苏州市高校毕业生专场招聘会上与工作人员洽谈。王建康摄/光明图片
大学生高质量就业面临新挑战
2020年以来,疫情对大学生就业造成冲击,就业形势更为严峻。一是部分行业企业出现缩招停招现象,面向高校毕业生的招聘需求同比下降明显,特别是众多互联网“大厂”校招名额大幅缩减。二是企业线下招聘大量取消或延迟,虽然各类“云上”双选会为企业和学生提供了平台,但双方的沟通程度与线下相比大打折扣。三是部分毕业生求职趋于保守、求稳,不能随着当前形势及时转变就业观念、合理调整预期,“慢就业”“缓就业”问题突出。四是校企合作交流减少,大学生在校期间参与社会实践的经验,特别是利用企业资源参加岗位实习和技能实训的机会大大减少,就业竞争力出现短板。五是高校专业设置、招生规模、培养方案不能及时反映社会和市场需求,源头上还存在“人岗不匹配”的情况。
安徽共青团组织为服务青年就业举办“春暖皖江”系列公益招聘会。傅军摄/光明图片
部分省市加强就业工作的经验
近年来,为克服疫情对大学生就业造成的不利影响,部分省市加强就业工作,在落实就业优先政策、推动就业扩容提质方面,地方政府和教育主管部门发挥主导作用,取得了一些可资借鉴的经验。
北京市发布《北京市支持高校毕业生就业创业若干措施》,鼓励头部科技型民营企业扩大招聘规模,在毕业生引进、就业服务等方面给予重点支持。实施首都技能人才“金蓝领”培育计划,重点围绕高精尖产业、国际消费中心城市建设、数字经济、“京味儿”文旅民俗,以及超大城市运行保障等行业领域,全面推行“招工即招生、入企即入校、企校双师联合培养”的中国特色企业新型学徒培训。在支持创新创业方面,加强大学生创业板、北京市科技创新基金组织子基金对接大学生创业项目的力度,落实创业担保贷款及贴息政策,给予一次性创业补贴等资金支持。这些政策都对大学生高质量就业起到了促进作用。
上海市发布《关于做好2022年上海市高校毕业生就业创业工作的通知》,动员中央在沪企业、市属和区属国有企业安排不低于50%的就业岗位,面向本市高校毕业生定向招聘。鼓励高校毕业生在本市认定的见习基地进行最长不超过12个月的就业创业见习,并享受见习期生活补贴。受直播带货模式的启发,“直播带人”是今年上海多所高校的创新做法。上海海洋大学首开“直播带人”模式——校领导当主播,在直播会场中直接向用人单位推荐学生,企业当场伸出橄榄枝。上海交通大学在环交大周边区域建设创新创业集聚区,打造科技成果转化和“硬科技”双创高地,并尝试通过教师科创企业创造新岗位,带动一批大学生就业,实现了师资整合、资源联合,在全国高校中尚属首次。华东理工大学创新访企拓岗模式,联合政府、科研院所、企业等单位共同组建了上海市生物医药产业人才联盟,联盟单位企业举办的首场专项网络招聘会吸引了近5000名学生参加,收到简历超过1.5万份,也为今后的人才持续供给开通了“绿色通道”。复旦大学、华东师范大学等高校积极挖掘校友及校友企业资源,与银行等金融机构共同设立巨额创业融资方案,为大学生创新创业、教师和校友科技企业提供一揽子融资服务,促进大学生高质量就业。
天津市积极实施一系列政策帮助大学毕业生求职就业,2020年向超过5000家企业发放大学生以工代训补贴,2021年向1.95万名家庭经济困难大学毕业生发放求职创业补贴近6000万元,建设1500多家大学生就业见习基地,实施离校大学生一对一帮扶制度,高校毕业生就业工作效果明显。
广州把促进高校毕业生就业创业工作与城市中长期青年发展规划一同部署,通过建立青年发展监测评估机制,精准掌握广州青年发展现实状况和变化趋势。把青年大学生创新创业指标纳入城市包容、创新特质评价体系,抓实青年就业调研,动态调整广州青年发展政策,以“赢在广州”高校毕业生就业创业十大行动为引领,出台一系列政策切实帮助高校毕业生更加充分就业。
推动大学生高质量就业的对策建议
解决就业问题,根本上要靠发展。在目前的整体产业结构中,科技创新型、外向型企业占有举足轻重的地位,也显示出强大的就业吸纳能力,在企业提升产业层次的过程中能够提供大量适合大学生就业或深造的岗位。高校作为国家战略科技力量的重要组成部分,要加强有组织科研,全面加强创新体系建设,为国家战略需求提供更高质量的人才。
一是聚焦产业急需紧缺,推动人才培养与经济社会发展有机衔接。近年来,全国各地加大产业结构调整力度,经济产业结构愈来愈多元化,一大批关系国计民生的优质企业纷纷在经济活跃省份增资扩产,经济发展的核心优势正逐步形成,以智能化制造业为代表的企业出现明显人才缺口。地方高校要立足优势特色,紧扣产业需求,统筹布局优势学科专业,调整专业及课程设置,向产业急需的相关学科倾斜招生指标,改革学生培养模式,加强导师队伍建设,推动“学科链”“产业链”与“人才链”互促共进,为行业培养更多创新型应用型人才。
二是推动科研助理队伍建设,吸纳更多优秀毕业生参与科技研发工作。鼓励科研院所和企业在承担国家和地方重大科技项目的团队中应设尽设科研助理岗,面向高校毕业生开展选聘工作,积极吸纳高校毕业生参与科研相关工作。这不仅是完善科研治理体系、提升科技创新治理能力的重要抓手,也为创新主体与高校毕业生之间搭建了沟通桥梁,有助于培养更多复合型大学生,为他们提供继续深造或高质量就业的机会。
三是以大学科技园建设为载体,推动产业和人才实现“双聚集”。如天津市已明确,政府投资开发的创业载体要安排30%左右的场地免费提供给高校毕业生创业者,以支持高校毕业生自主创业、灵活就业。天津市南开科技创新园的实践证明,利用大学科技园建设大学生创新示范实验室和公共科技服务平台,加强科技成果研发、中试、熟化及二次开发等,打造“环高校科创带”,对引导人才向信创、集成电路等重点产业行业集聚,向高校高水平学科建设集聚等均有十分明显的带动作用。以产业集聚引育人才,以人才带动产业集聚,将成为带动区域未来产业发展的创新引擎。
四是发挥行业协会、商会等社会组织的桥梁纽带作用,全力挖掘行业领域的用工需求。邀请会员单位积极进校宣讲政策措施、释放岗位需求,做好面向毕业生群体的就业指导和信息对接,针对毕业生群体开设相应的培训课程,提供职业技能培训服务,发挥行业保障就业工作合力。引导和鼓励大学生参加社会组织开发的各类灵活就业岗位,在开阔眼界增长才干的同时,利用见习实践机会提早参与企业的项目管理、市场营销、品牌传播等活动,加深对企业行业的了解。
五是加强技能型人才培养。习近平总书记在致首届全国职业技能大赛的贺信中强调,各级党委和政府要高度重视技能人才工作,大力弘扬劳模精神、劳动精神、工匠精神,激励更多劳动者特别是青年一代走技能成才、技能报国之路,培养更多高技能人才和大国工匠,为全面建设社会主义现代化国家提供有力人才保障。当前,我国职业教育发展进入了提质培优、增值赋能新阶段,各地方和高校要借政策春风进一步推动教育与产业行业形成合力,保障职业院校学生在升学、就业、职业发展等方面与同层次普通学校学生享有平等机会,进一步扩大技能人才培养规模、提升技能人才培养质量。
《光明日报》( 2023年01月10日 15版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)