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
从现实中来 到现实中去:电视剧中的“人间指南”******
【文艺观潮】
作者:郑雪如(中国传媒大学戏剧影视学院硕士研究生);朱传欣(中国传媒大学新闻学院党委书记)
《底线》热播,很多网友说,这部剧教会了我很多法律知识,以后遇到类似情况我就知道怎么办了。《谢谢你医生》上线,有专家评价,该作品非常真实地展现了医学的发展情况,对提高全民医学素养和人文素养,向大众普及医学科学知识,功不可没。总结这些作品获得好评的原因,我们发现,作品不只要以丰满的人物塑造、精彩的情节讲述发挥愉悦心灵、疏导情绪、丰富业余生活的文化功能,更可以通过深入生活的剧情和严肃深刻的思考设置公共议程,在剧情演进和舆论讨论的过程中启发观众学习知识、交流心得、思考人生,进而形成推动个人成长、社会发展、时代进步的强大精神力量。
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观照职场现实 描绘人生百态
作为最具影响力和传播力的大众文艺门类之一,电视剧一直是记录时代变迁、观察社会发展的重要载体。近年来涌现的影视剧作品中就不乏聚焦新兴行业、冷门职业、基层岗位的匠心之作,呈现来自不同领域、不同年龄层、不同地域的人物的真善美和烟火气,为观众打开了从多重维度了解现实生活、时代发展的窗口。比如《胡同》将镜头对准了城市治理的“最后一公里”,由三代女性居委会主任的成长,串联起长达70年的社会发展与时代变迁。伴随着老北京的民间艺术、特色美食、京腔京韵徐徐铺展,一幅“京味儿”十足的民俗风貌图跃然于荧屏之上。小街巷联系着大民生,纵横交错的胡同街巷是联系群众、服务群众的第一线,也是反映社情民意的“晴雨表”。剧中居委会干部与邻里街坊间温馨、热闹的琐碎日常,恰恰生动地展现出时代巨变下老百姓的幸福感、获得感和安全感。《理想之城》以建筑行业中的造价师为切口,塑造了丰满立体、性格各异的人物群像。从管理层到普通职员,每个角色都有血有肉,碰撞出现实质感的职场政治、职场文化、职场关系。还有《装台》《张卫国的夏天》将目光分别投向聚光灯背后的舞台搭建者、京剧团道具师,他们隐于幕后,装点着舞台的光鲜亮丽,也用朴实、坚韧、真诚的托举和担当温暖着社会人心。
除了习见的柴米油盐、市井烟火,不少法治、刑侦、医疗题材的剧情内容与现实生活高度互文,成为传播社会正能量和普及教育宣传的重要版块。《冰雨火》《底线》《巡回检察组》《扫黑风暴》《谢谢你医生》《脑海深处》等剧组都多次奔赴一线实地采访,收集了大量真实的人物原型、行业故事、案例卷宗等素材进行剧本创作。特别是相关部门与影视创作联动,为影视作品的选题策划筹备、专业领域指导、实际拍摄制作等方面提供了保障,将缉毒、扫黑、庭审、反诈、抗疫等工作中不为人知的复杂环境、危险处境、急难困境公之于众,让观众深入了解各领域的工作流程、行业特点之后,被人民公仆不负时代、厚植为民的赤诚情怀深深震撼,凝聚起更广泛、更深刻的共鸣共情。区别于以往“轻职业,重情感”的叙事方式,越来越多的行业剧根植于职业内涵、精神价值与核心追求的探寻和挖掘,关注普通劳动者的时代之音、奋斗之歌,让鲜为人知的行业百态走进千家万户,不断拓宽现实主义的叙事维度。
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普及有益知识 激发理性思考
现实题材的涉猎领域愈发广泛,但不变的是扎根人民、讴歌人民、服务人民的创作底色。大量现实剧作将职场经验、生活智慧、安全知识、行为规范、社会法理等内容自然融于具体的桥段故事中,在娱乐消遣外给予观众更多知识结构、思维模式、行为方式等层面的参考。如医疗剧《关于唐医生的一切》通过大量还原现实病例的剧情、台词,让前沿的医学知识飞入寻常百姓家。剧中28个心脏外科的病例延伸出重病儿遗弃、人道主义豁免手术等医疗行业的热点问题,不断强化公众对医疗行业、医护人员的信任感。甚至有观众受到剧情内容的感召,登记成为一名器官捐献志愿者,让生命的爱意和希望接续传递。聚焦互联网信息安全的《你安全吗?》在每集片尾设置了网络安全“小贴士”,不仅能够进一步解读本集出现的专业术语及案例,也向观众传达了相关网络安全知识,提高大众对网络诈骗的防范意识。
在专业知识信息的普及之外,不少现实题材剧集直面百姓生活的痛点、难点、堵点,通过备受关注的民生话题撬动情感支点,从多维切面激发观众的理性思考。在律政剧《玫瑰之战》中,一桩桩紧扣时事热点的法律案件成为探究法理人情、普及法律知识的窗口。其中与社会生活紧密相关的直播平台主播侵犯名誉权案、保姆遗产纠纷案等引发了广大观众对于媒介伦理、婚姻关系、法制教育等社会热点话题的思考,引发了社会舆论对于积极构建法治社会、追求公平正义的关注。农村剧《幸福到万家》中“王秀玉的大学资格被冒名顶替”“水污染”等诸多故事,均源于编剧下乡采风时对真实案件的还原。在传统人情与现代法治观念的碰撞中,该剧通过影视化表达为现实问题提供了切实有效的解决方向。
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凝练民族品格 助力精神化育
现实题材剧不仅描绘出鲜活生动的市井百态、烟火人间,更于生活表象之外传递出慰藉心灵的人文关怀以及奋斗向上的担当品格。在脱贫攻坚题材电视剧《大山的女儿》播出后,许多年轻人以及党员干部被黄文秀将青春献给大山的故事所鼓舞。一位应届毕业生观剧后表示,自己以黄文秀师姐为榜样,坚定人生的理想坐标,成为奔赴广西工作的选调生。当创作照进现实,剧中人物的道德选择、价值追求和审美取向凝聚起更深刻的精神力量,润物无声地引领着时代风气和社会风尚。
无论是《谢谢你医生》《亲爱的生命》等医疗剧中用医者仁心守护的“病有所医”,还是《小欢喜》《小别离》《小舍得》等家庭教育剧中深耕聚焦的“学有所教”,抑或是《我在他乡挺好的》《二十不惑2》等青春剧中热血打拼的“劳有所得”,《幸福院》《老闺蜜》《八零九零》等老年题材剧中温情呈现的“老有所养”,《安居》《心居》等都市剧中圆梦新家的“住有所居”,这些电视剧都用影像化的喜怒哀乐和聚散离合烛照现实,浸润人心。在各行各业的追光逐梦中,在平凡人物的不凡担当中,在柴米油盐的人间真味中,“荧屏人生”与现实生活相互映照、相互疗愈、相互滋养,进而昭示出时代浪潮下的理想信念与精神气象。
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无论题材空间和价值观念如何革新,电视剧对人类追求幸福生活过程的创作实践始终具有直抵人心的力量。当下现实题材作品从时代脉动和生活肌理中窥见世间百态、人情冷暖,又以诗意化的阐释、艺术化的呈现反哺现实个体的生活意趣、人生姿态,进而用人间烟火抚慰人心,用现实关怀照亮现实,用时代声音回应时代,为观众提供了一本兼具教育性、实用性、思想性的“人间指南”。
《光明日报》( 2023年01月04日 15版)