第二次量子革命：改變世界格局的機遇與挑戰

【教科筆談】

近年來，量子信息技術方興未艾，不少人認為人類正站在下一代量子革命的門檻上，量子力學正在催生變革性技術。20世紀物理學革命誕生了兩大科學理論，即相對論和量子力學。作為物理世界的百歲“幽靈”，量子力學自1900年誕生以來催生了許多重大發明——原子彈、激光、晶體管、核磁共振、全球衛星定位等。帶來這些成果的“第一次量子革命”改變了世界面貌，成為社會跨越發展的基石和動力。2014年，英國《自然》雜志吹響“第二次量子革命”的號角。以量子信息技術為代表的量子調控，是量子力學的最新發展，帶來了“二次革命”。這是一次巨大的飛躍，人類對量子世界的探索已從單純“探測時代”走向主動“調控時代”，將在量子計算、量子通信、量子網絡、量子仿真等領域實現突破，成為解決人類對能源、環境、信息等需求的重要手段。

基于量子信息技術推動科學、工業和社會取得革命性進步的巨大前景，專業人士認為，“量子技術在21世紀的重要性可與20世紀的曼哈頓計劃相比，可能像曼哈頓計劃造出原子彈那樣改變世界格局”。目前，這一領域的國際競爭不斷加劇，歐美紛紛啟動“第二次量子革命”計劃。

面向未來，新科技革命和產業變革將是最難掌控但必須面對的不確定性因素之一，抓住了就是機遇，抓不住就是挑戰，就可能陷入戰略被動，甚至錯過整整一個時代。基于此，后發國家欲趕超發達國家，應加強前瞻謀劃，密切跟蹤、研判世界科技創新發展的趨勢，明確主攻方向和突破口，在科技資源上快速布局，激發后發優勢，力爭把握機遇，贏得未來。

要堅持國家統一領導的中長期規劃同近期計劃相結合的大規模發展道路。美國之所以能在科技領域長期保持世界領先地位，與美國政府在不同時期提出帶動科技進步的國際重大工程，動員各種資源予以實施不無關系，比如“曼哈頓計劃”帶動了核工業發展，“星球大戰計劃”帶動了航空航天事業發展，“信息高速公路計劃”帶動了互聯網的發展。在趕超過程中，后發國家要以國家目標和戰略需求為導向，超前布局一批重點科技項目，盡早啟動國家科研重大專項、組建國家實驗室，集中力量抓重大、抓尖端、抓基本，力爭在重大項目、重點方向率先突破。

要打破“創新孤島”的藩籬，建立科技成果向生產轉化的有效手段。發達國家在用戶、技術持有者和政府之間建立起緊密的連接轉換機制，科技成果轉化率一般高達60%左右。由政府出資建立專項基金，增強企業對技術的工程化和中間試驗投入的積極性，科研成果推廣應用后取得的收益與技術持有者合理分享，能最大限度解放和激發科技作為第一生產力所蘊藏的巨大潛能。美國量子技術領域就有許多高科技公司參與投入其中，IBM公司2014年提出，將于隨后5年內在以量子計算技術為重點的一些領域投入30億美元。

要充分利用全球科技資源，深入開展國際科技合作與交流。科學是無邊界的，相對于競爭，科技發展更呼喚合作。今天，跨國界、區域性、全球范圍以及涉及全人類共同利益的科學問題正成為各國政府和科學界關注的熱點，雙邊和多邊參與的國際大科學研究計劃成為普遍采用的一種科學研究組織方式，基于多邊合作的大科學工程成為推動科學前沿發展的重要基地。量子技術的發展不能閉門造車，而是要合作聯盟。2015年年底，歐盟采取大規模國際合作，推出用于發展量子信息技術的一系列重大計劃，英國也與新加坡合作推動在小型衛星上開展量子實驗的項目。目前這些國家在量子領域的不同細分項目中都有各自優勢，結合各方力量將有助于更快、更全面地轉化量子技術的潛力。

以“第二次量子革命”為代表的新一輪科技革命和產業變革正在孕育興起，隨著今年全球首顆量子科學實驗衛星“墨子號”的成功發射，我國在量子通信領域的探索邁向了世界最前沿。“高端科技就是現代的國之利器”，我國科技發展與發達國家相比總體上還有差距，許多產業仍處于全球價值鏈的中低端，一些關鍵核心技術受制于人，要想在未來發展中后來居上、彎道超車，就必須實施非對稱趕超戰略，“在關鍵領域、卡脖子的地方下大功夫”，聚焦重點任務，配置資源，集成攻關，在更多科技領域逐步由跟跑者變為并行者、領跑者，最終實現科技大國向科技強國的根本轉變。（周青）

(責編：賀迎春、熊旭)