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彩神大发2023-01-31 16:05

军事科学院徐馥芳:要有勇闯科技“无人区”的胆识******

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。

军事科学院徐馥芳:要有勇闯科技“无人区”的胆识

  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

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农业强国建设之路,如何行稳致远?******

  【思想茶座】

  编者按

  全面推进乡村振兴、加快建设农业强国,是以习近平同志为核心的党中央着眼全面建成社会主义现代化强国作出的重要战略部署。近日,习近平总书记在中央农村工作会议上发表重要讲话,系统阐述建设农业强国、加快推进农业农村现代化、全面推进乡村振兴的一系列重大问题,为新征程上做好“三农”工作指明了前进方向。

  今年是全面贯彻落实党的二十大精神的开局之年,做好“三农”工作意义重大。如何认识农业强国的深远意义,怎样建设农业强国?光明智库特邀专家学者就此对话。

  本期嘉宾:

  张琦 北京师范大学中国乡村振兴与发展研究中心主任、北京师范大学中国扶贫研究院院长

  仇焕广 中国人民大学农业与农村发展学院院长

  钟钰 中国农业科学院农业经济与发展研究所产业经济研究室主任

  司伟 中国农业大学经济管理学院院长

  主持人:

  本报记者 张胜

  1.既是全局支撑,也是关键环节

  光明智库:强国必先强农,农强方能国强。农业强国在社会主义现代化全局中的地位是怎样的?

  张琦:农业强国既是整个社会主义现代化的全局支撑,也是关键环节。首先,农业是强国之基,是关乎百姓饭碗和农民生计的基础性产业。只有把饭碗牢牢端在自己手中,稳住“三农”基础,才能在现代化强国之路上行稳致远。其次,加快建设农业强国是提高我国农业竞争力的必然要求。党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央始终坚持把解决好“三农”问题作为全党工作的重中之重,推动农业农村发展取得历史性成就。与此同时,我国农业农村仍然存在短板弱项,农业竞争力相较于发达国家而言仍有较大提升空间。

  钟钰:农业是关系一个国家人民生命安全和生存安全的重要部门,正如习近平总书记强调的,“保障粮食和重要农产品稳定安全供给始终是建设农业强国的头等大事”。对于我们这样一个人口大国来说,加快农业强国建设将使粮食安全之路越走越稳健。在建设农业强国进程中,重头戏是提升农业核心竞争力。

  仇焕广:农业强国是社会主义现代化强国体系不可或缺的重要组成,农业强国建设的质量决定了全面建设社会主义现代化国家的成色。只有把提高农业综合生产能力放在更加突出的位置,全方位夯实粮食安全根基,才能为全面建设社会主义现代化国家提供更加坚实的保障;只有坚持农业农村优先发展,补齐农业农村发展短板,扎实推动乡村产业、人才、文化、生态、组织全面振兴,才能尽快实现新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化“四化”同步发展。

  司伟:需要看到,农业部门与国民经济联系越来越紧密,也比以往更容易受贸易、汇率、利率等宏观经济波动的影响。面对世界百年未有之大变局,只有依靠自己力量端牢饭碗,“手中有粮”才能“心中不慌”,从而更好应对外部挑战,为实现第二个百年奋斗目标奠定坚实基础。

  2.走具有中国特色的农业强国建设之路

  光明智库:建设农业强国为何要体现中国特色?农业强国应该强在哪些方面?

  仇焕广:首先,中国农业资源禀赋丰富,但人均资源短缺,人多地少的基本国情要求我们在建设农业强国过程中始终把保障粮食和重要农产品稳定安全供给作为头等大事,必须走保量、保质、保生态的道路。其次,中国农耕文明源远流长、博大精深,建设农业强国必须赓续农耕文明,继承和弘扬中华优秀传统文化。最后,中国具有鲜明的“大国小农”特征,“人均一亩三分地、户均不过十亩田”的小农生产方式长期存在,推动小农户与现代农业有效衔接是建设农业强国的必经之路。

  钟钰:走具有中国特色的农业强国之路,既要尊重国际上农业强国建设的一般规律,又必须立足自身实际,体现千年的农耕文明特质和中国制度优势,找准突破重点。一是确保供给保障能力强,必须坚持立足国内,守住粮食等重要农产品稳产保供底线;二是确保科技装备强,依靠科技进步推动农业劳动生产率和土地生产率提升,依托生物技术、装备技术、数字技术、绿色技术等赋能农业高质量发展;三是确保经营体系强,走多样化差异化的经营发展道路;四是确保产业韧性强,提升产业链供应链的抗风险能力及稳定性,筑牢农产品有效供给“防御系统”。

  张琦:建设农业强国,必须实现供给保障强、科技装备强、经营体系强、产业韧性强和竞争能力强,特别是要依靠科技和改革“双轮驱动”。一方面,必须加快实现高水平农业科技自立自强,加强农业关键核心技术攻关,支持农业领域重大创新平台建设,强化农业科技人才队伍建设。另一方面,必须持续深化农村改革,巩固和完善农村基本经营制度,创新农业经营形式、经营主体等,为农业强国建设注入更强动力。

  司伟:由于国情不同,建设农业强国没有现成的答案和可供全盘模仿的对象,需要我们不断探索。首先,依托发达科技提高农业生产率,形成强大的农产品供给能力,保障国家食物安全和居民营养健康需要;其次,有良好的农业基础设施、完善的农业支持政策,以应对农业经营的自然风险和经济风险;再次,注重发展可持续农业,提升农产品的品质和价值;最后,打造在全球农产品市场上有影响力和话语权的跨国农业企业。

  3.依靠自己力量“端牢饭碗”是关键

  光明智库:保障粮食和重要农产品稳定安全供给始终是建设农业强国的头等大事。需要在哪些方面着力?

  钟钰:一是要树立和践行大食物观,构建多元食物供给体系,满足多样化品质化食物消费需求。二是要持续提升农业综合生产能力,扭住耕地和种子两个要害,坚决守住18亿亩耕地红线,逐步把永久基本农田全部建成高标准农田,把种业振兴行动切实抓出成效,把关键品种牢牢攥在自己手中。扎实推进新一轮千亿斤粮食产能提升行动,确保国家粮食安全基础更加稳固。三是要健全种粮农民收益保障机制,让农民从现代经营方式变革中获得更大增效,用政策补贴等方式让种粮农民增加转移性收入。四是要在增产和减损两端同时发力,坚持开源与节流并重,深入推进产运储加消全链条节粮减损,强化粮食安全教育,反对食物浪费。五是要坚持开放合作,一方面,遵循“适度进口”的国家粮食安全战略,持续优化粮食贸易结构与进口节奏;另一方面,推动全球农业贸易体系的韧性与稳定性建设,为国内食物生产转型与调整营造宽松的外部环境。

  张琦:要依靠自己力量端牢饭碗。始终坚持以我为主、立足国内、确保产能、适度进口、科技支撑的粮食安全方针,深入实施“藏粮于地、藏粮于技”战略,持续提升粮食和重要农产品供给能力。健全种粮农民收益保障机制和主产区利益补偿机制,调动地方政府重农抓粮、农民务农种粮的积极性;同时,统筹利用国内国际两个市场、两种资源,掌握粮食进口的主动权,主动融入全球粮食供应链,推动大型农业企业走出去,深度参与国际农产品产业链分工,提高粮食国际供应链的安全性和稳定性。

  司伟:完善“价格、补贴、保险”三位一体的农业支持政策体系,健全粮农收益保障机制,稳定农民种植收益;健全主产区利益补偿机制,严格考核粮食安全党政同责,督促各地真正扛起粮食安全责任;落实最严格的耕地保护制度,强化农田基础设施建设,提高水土资源利用效率;依靠科技提高玉米、大豆两个品种的单产水平与自给率。

  4.解决加快农业强国建设的动力问题

  光明智库:依靠科技和改革双轮驱动加快建设农业强国,应当如何做?

  司伟:农业强国必是农业科技创新强国。总体上看,我国农业科技创新整体水平已经迈入世界第一方阵,继续为全面推动乡村振兴、加快农业农村现代化提供强有力的科技支撑,要从技术创新源头和产业链条发力,协同推进科技创新和制度创新。一是夯实基础,持续完善与农业强国建设相适应的科技投入体系,引导农业系统转型升级。二是补足短板,继续推进制约农业强国建设的关键核心技术攻关,实现成果转化效率和成果应用成功率双提升。三是建立优势,加快培育壮大适应农业强国建设的新产业新业态,拓展农业产业链价值链。四是营造环境,从推动动力、成果转化、技术应用和技术提升等方面着手,为农业科技创新提供制度保障。

  钟钰:一方面,要依靠科技进步转变农业生产方式,加快提升农业科技自立自强研发创新能力,尽快突破关键领域“卡脖子”难题;另一方面,要把处理好农民与土地的关系作为主线,在尊重农民意愿、保障农民权益的基础上,设置多种差异化的退地补偿方案,逐步完善城市和农村社会保障制度,保障农户进城后的长远生计。

  仇焕广:在科技方面,要发挥新型举国体制优势,推动科企深度合作,鼓励企业通过多种方式集聚资本,引导发展潜力大的农业企业实现产品互补和规模经济,大力提升我国农业科技水平。在改革方面,要扎实做好第二轮土地承包到期后再延长三十年工作,确保大多数农户原有承包权保持稳定、顺利延包,维护广大农户的承包权益,稳慎推进农村宅基地制度改革试点,让广大农民在土地制度改革中分享更多成果。

  张琦:一方面,要持续推进农业科技创新,推动农业科技装备全领域突破。发挥新型举国体制优势,构建梯次分明、分工协作、适度竞争的农业科技创新体系,全面提升创新体系整体效能。另一方面,围绕重点领域和关键环节,深入推进农村改革和制度创新,将强化集体所有制根基、保障和实现农民集体成员权利同激活资源要素相统一,破除妨碍城乡要素平等交换、双向流动的制度壁垒,激发农业农村发展潜力。

  5.坚持系统观念,高质量全面推进乡村振兴

  光明智库:全面推进乡村振兴是新时代建设农业强国的重要任务。如何全面推进产业、人才、文化、生态、组织“五个振兴”?

  钟钰:在“五大振兴”目标任务中,产业振兴是龙头、人才振兴是支撑、文化振兴是内蕴、生态振兴是要求、组织振兴是保障,要统筹部署、协同推进。其中,产业振兴是重中之重。要立足农业产业特征,做好“土特产”文章,有效开发农业多种功能、乡村多元价值。同时,着力推进农村一、二、三产业深度融合发展,不断延伸和升级农业产业链、价值链,提高农业综合效益和竞争力,助推农业高质量发展。

  仇焕广:乡村人才振兴既要培养本土人才,又要吸引各界人才。比如,加快培育家庭农场经营者、农民合作社带头人等农业生产经营型人才;加快培育农村创业创新带头人、农村电商人才、乡村工匠等农村二、三产业发展人才;加快培育农业农村高科技领军人才、科技推广人才、科技特派员等农业农村科技人才。

  乡村文化振兴要重点发展文化产业,加强文化遗产的保护利用,并将其与美丽乡村建设、农耕文化保护相结合。

  乡村生态振兴要着力建设宜居宜业和美乡村。加大对农村人居环境的整治力度,推进农村改厕、农村生活污水治理与生活垃圾分类减量,深入实施村庄清洁行动和绿化美化行动,实现乡村由表及里、形神兼备的全面提升。

  张琦:全面推进乡村振兴必须坚持系统观念。要坚持和加强党对“三农”工作的全面领导,确保乡村振兴高质量有效推进。同时,必须把保障粮食安全放在重要战略地位,牢牢守住粮食安全底线;必须坚持广大农民主体地位,维护好农民的根本利益;必须扎实稳妥推进乡村建设行动,建设宜居宜业和美乡村;必须用好深化改革这一法宝,充分激发农业农村发展潜力。

  6.以人才引擎助力农业强国建设

  光明智库:如何打造一支政治过硬、适应新时代要求、具有符合农业强国建设要求的“三农”干部队伍,用好用足各类人才?

  仇焕广:坚持和加强党对乡村人才工作的全面领导,加强乡镇领导班子及干部队伍、村“两委”班子等农村基层组织负责人队伍的建设。健全从乡镇事业人员、优秀村党组织书记、到村任职过的选调生、驻村第一书记、驻村工作队员中选拔乡镇领导干部常态化机制。选拔懂发展、善治理、有干劲、甘于奉献、能够带领群众推进乡村振兴的致富能手、外出务工经商返乡人员、本乡本土大学毕业生等优秀人才进入村“两委”班子。开展针对农村基层组织负责人的乡村振兴主题培训,提升其集体经济发展和乡村治理能力。

  应大力培养本土人才,引导城市人才下乡,推动专业人才服务乡村。加快培养农业农村科技人才,引导科研院所、高等学校开展专家服务基层活动,继续推广研究生长期派驻农业生产一线的“科技小院”培养模式。完善科技特派员工作机制,解决科研和农业生产“两张皮”问题。

  钟钰:当前,需要多策并举优化基层干部队伍结构。通过强化选拔、教育培训、考评监督等方式选优配强村党组织带头人,进一步完善村干部的培养管理和待遇保障,为广大驻村干部、大学生村官等搭平台、给荣誉、创机会,让他们“沉得下,留得住,能干事,愿干事”。同时,打通内部培育和外部引进两大人才培养渠道,积极挖掘“村创客”“土专家”“田秀才”“新农人”,通过平台搭建、成果转化、人才奖补、情感联结等方式鼓励城市人才返乡就业创业。完善乡土人才认定标准,建立乡土人才信息库,以“人才引擎”助力农业强国建设。

  张琦:首先,完善“三农”干部队伍选拔任用机制。坚持德才兼备、任人唯贤,健全培养选拔优秀年轻干部常态化工作机制,把“懂农业、爱农村、爱农民”的优秀年轻干部及时发现出来、科学培育起来、合理使用起来。其次,建立健全“三农”干部队伍培训学习机制,不断提高干部队伍综合素质。最后,建立健全乡村振兴责任制,引导干部队伍树立强烈的责任意识,形成能者上、优者奖、庸者下、劣者汰的良好局面。

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