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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

政策转换与春运叠加是否会加大疫情风险?卫健委回应******

  今天(1月8日)开始,我国新冠病毒感染正式实施“乙类乙管”。目前全国新冠病毒感染疫情的总体态势如何?政策转换与春运叠加是否会加大疫情风险?我国的医疗资源准备兜不兜得住老百姓的就医需求?就公众关心的问题,总台央视记者独家专访了国家卫生健康委医政司司长焦雅辉。

  总台央视记者史迎春:实施“乙类乙管”以后,不再进行大规模的核酸检测了,这样老百姓对于整个疫情情况的了解只是来源于身边的感受。从全国来看,现在我们疫情形势到底是什么样子的?

  国家卫生健康委医政司司长焦雅辉:2022年12月中旬,全国发热门诊的就诊量进入了一个快速上升的阶段。到12月下旬和2023年元旦的时候,急诊量进入了一个高峰期,急诊高峰意味着重症救治的高峰也同步到来。从现在全国的情况来看,全国主要的城市,也就是直辖市、省会城市,包括一些计划单列市,这些中心城市正在渡过或者已经渡过感染的高峰。现在从这些大城市的情况来看,急诊和重症的高峰,尤其是急诊也出现了回落的迹象,重症救治是处在一个高位平台期。在春运之前,中小城市和农村地区实际上也已经迎来了感染的一个高峰。根据这个趋势来看,在春运期间有可能会迎来这些中小城市和农村地区急诊和重症的一个发病高峰。

  总台央视记者 史迎春:“乙类乙管 ”提出把新冠肺炎更名为新冠病毒感染,但从老百姓实际的感受看,肺炎的人数并不少,为什么会出现这样的情况?

  国家卫生健康委医政司司长焦雅辉:在之前每一版的诊疗方案里,轻型是有发热、咳嗽、咽痛这样一些症状,但是轻型是没有肺炎表现的。普通型就是出现了肺炎了,从2022年我们国家的奥密克戎临床病例的分型情况来看,出现肺炎,也就是普通型的占比还是相当低的,不到10%,大概是8%左右。现在因为感染的基数大了,出现肺炎的绝对数值一定是大的,因为我们国家人口基数大,再低的比例,变成绝对值,都是一个不小的数目。

  总台央视记者史迎春:在春运的背景下,我们1月8日开始实施“乙类乙管”,您觉得这个高峰会不会超过前面的高峰?

  国家卫生健康委医政司司长焦雅辉:因为我们国家人口主要还在这些大城市,人口数量大、密度也大。这些直辖市、省会城市和主要中心城市已经渡过了感染的高峰。现在有一些中小城市,包括农村,应该说感染率也已经达到了一定程度。所以我认为在春运期间、春节前后不一定是一个感染的高峰,但是有可能会出现急诊和重症的高峰。

  焦雅辉介绍,从去年12月到今年年初以来,全国三级医院,包括地市级医院、县医院急诊和重症监护室的床位使用率快速增长。记者在梳理官方公布的数据时发现,截至去年12月25日,全国二级以上医院重症床位使用率约为54%,而目前,全国二级以上医院重症床位的使用率达到了约为80%。城市和农村同时出现感染率增长的局面,我国的新冠病毒感染医疗救治任务面临前所未有的挑战。

  焦雅辉介绍,早在去年上半年,国家卫生健康委就已经印发了应对奥密克戎大规模感染要做好准备的工作方案。去年11月下旬,国家卫生健康委再次印发了要求各地加强医疗资源准备工作的方案。方案指出,各地要抓住窗口期,加快推进各项准备,二级以上医院和基层医疗卫生机构发热门诊和发热诊室,要应设尽设、应开尽开,所有的医疗机构都要接诊发热患者,配备常用退烧药、中药,要求把方舱医院升级改造成亚定点医院,对各级医院的重症床位的比例、人员培训都提出了非常明确的要求。

  实施“乙类乙管”后,我国疫情防控工作重心从预防转向救治,围绕“保健康、防重症”的目标,刻不容缓做好医疗资源准备。

  1月7日,一年一度的春运拉开帷幕。1月8日,我国正式实施新冠“乙类乙管”。对于即将迎来的大规模人员流动,焦雅辉表示,在春节期间,更大的考验在于农村的重症救治压力。农村地区急救体系相对薄弱、救治资源包括人员药物等相对缺乏,其中最大的挑战是农村的重症病人能不能及时转上来。

  总台央视记者史迎春:上一次您在接受采访时说“药能下去,人能上来”,这个“人上来”是怎么安排的,有没有一些准备?

  国家卫生健康委医政司司长焦雅辉:中组部、民政部、农业农村部、国家卫健委几个部门也牵头专门制定了一个农村的疫情防控方案,并且提出要按照脱贫攻坚的五级书记抓脱贫这样一个模式,由五级书记来抓农村的疫情防控。特别是要求基层的党组织、村里的两委,包括县乡的党政组织,要组织车辆、组织运力,在出现农村重症患者的时候,快速协助把这些重症患者转运。首先最起码要转到县医院,如果超出县医院救治能力,如果患者还能够转运,那就转到城市的三级医院。我们要求市县之间建立这种转诊的绿色通道,如果转不了,那就三级医院的专家团队带着设备下来驻点到县医院,来帮助开展重症患者的医疗救治。

  总台央视记者 史迎春:从整个疫情防控来看,您觉得这三年发生了什么样的变化?

  国家卫生健康委医政司司长焦雅辉:我们从体系上、能力上、人员队伍上、应对的心态,各个方面都表现出了很大的不同。从临床上看到的病情来讲,虽然大家感觉现在肺炎比较多,但是从临床上反馈过来的信息看,同样是肺炎,现在的肺炎和三年前的肺炎,影响程度是不一样的。现在的肺炎绝大多数经过及时治疗和干预,是可以拉回来的,也就是说可以治好的。而且波及的人群也不一样,三年前在武汉波及的人群主要是青壮年比较多,现在波及的人群更多的是脆弱人群,就是高龄的、有基础疾病的,最重要的是没有接种疫苗的这些人员,受波及影响的范围更大。所以我觉得变化是体现在方方面面的。“曙光就在前头”,我觉得我们一定能取得胜利。

  (总台央视记者 史迎春)

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