直面挑战,占领量子科技竞争制高点

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  目前,随着第二次量子革命不断推进,人类已从单纯探测量子世界走向主动调控量子,在可预见的将来,量子科技将继续改变世界的面貌,在量子科技领域落后,将导致科技发展乃至产业发展的全面落后。

  习近平总书记在主持中共中央政治局第二十四次集体学习时强调,量子力学是人类探究微观世界的重大成果。量子科技发展具有重大科学意义和战略价值,是一项对传统技术体系产生冲击、进行重构的重大颠覆性技术创新,将引领新一轮科技革命和产业变革方向。目前,随着第二次量子革命不断推进,人类已从单纯探测量子世界走向主动调控量子,在可预见的将来,量子科技将继续改变世界的面貌,在量子科技领域落后,将导致科技发展乃至产业发展的全面落后。

  我国是量子通信领域的领先者,在量子计算领域也稳居第一梯队,但在量子精密测量和量子材料等领域依然处在追赶阶段,与世界先进水平存在差距,我国量子科技发展依然任重道远。

  量子科技发展面临诸多挑战 

  为推动我国量子科技进一步发展,必须直面如下挑战:

  首先,学科融合有待提升。量子科技发展需要物理、数学、计算机等不同学科交叉融合,需要产业链各环节相互协作,还需要与传统产业一起配合。例如,2018年,我国利用“墨子号”量子科学实验卫星实现7600公里距离的洲际量子密钥分发、加密数据传输和视频通信,就是航空航天、通信等多学科人才共同完成的。

  二是传统制造业仍需加强。量子科技的应用主要体现在关键技术环节利用量子层面的物理定律实现特定功能,整个产品体系依然需要通过传统制造业赋能来发挥效用。我国在高端元器件、集成电路、新材料等领域的进展未来依然会对量子科技领域产生直接影响。因此,未来我国制造业需要持续在高端发力。

  三是企业投入热情尚显不足。中国量子发展的主要研究力量集中在高校和科研院所,中国科学技术大学、北京大学、清华大学、中国科学院等机构是主力军。但世界范围内,众多科技强国的科技型企业当下已积极投入资金在量子科技领域,甚至在论文发表方面都丝毫不亚于任何顶级研究机构。而我国企业总体来看更为关注可以直接创造价值的产品,因此对量子科技领域的投入热情稍显不足。

  四是原始创新亟待突破。量子科学代表着人类对微观世界认知的最前沿,相关技术的研发与产业化尚未出现主导性技术范式,百家争鸣是目前的基本状态。我国在量子科技领域多条技术路线上都有科研团队进行攻关,但这些技术路线大部分是由西方国家首先提出来的。未来需要我们思考如何更好激发科研人员创造力,开拓崭新的技术轨道,产生新的原创思想,引领相关领域进步。

  构筑量子科技领域发展新优势 

  量子科技领域的国际竞争日趋激烈,我们需着力解决我国量子科技发展存在的问题,抢占量子科技发展国际竞争制高点、构筑发展新优势,现提出以下几点建议:

  一是做好顶层设计,制定量子科技发展规划,鼓励高校、各类科研机构和产业主体通力协作,打通量子科技链条,推动先进成果尽快落地。出台国家层面的量子科技发展战略,确定重点技术路线,引导多元化资金投入。发挥我国集中力量办大事的体制优势,以重大科技项目攻关等形式把散落在大学、科研院所、企业中的科研与技术开发力量集中起来,加速培育量子科技领域原始创新。

  二是应采取措施鼓励中国企业扩大对量子科技的投入。目前中国很多企业对量子科技的研发有所涉猎,但并未把量子科技作为投入重点。未来可以采取构建量子科技产学研联盟的方式,共享科学装置,分享研发成果,一方面为从事基础研究的学者提供更丰富的资金支持,另一方面也帮助有量子科技研发条件的企业更好地加入到量子科技这样的知识密集型产业里。

  三是通过高质量的科普营造有利于量子科技发展的社会氛围。设计专门针对青少年的科普活动与读物,让他们有机会亲身体会量子科技的神奇之处,激发他们对量子科技的兴趣,培养量子科技后备军。针对社会上对量子科技的质疑,鼓励科研人员通过各类平台与公众进行友好地交流,为量子科技产业化并走入千家万户做好铺垫,也可起到及时甄别进行虚假宣传的“伪”量子产品,净化产业生态。

  四是坚持在开放合作中提升量子科技创新能力。积极推动我国量子科技科研人员走出去,同时也充分利用我国的公共卫生优势、市场优势、资金优势、科研基础设施优势吸引世界顶尖科学家来华进行合作研究,通过思维的交流和智慧的碰撞促进我国量子科技研究水平的提升,聚天下之英才而用之。

  五是根据量子科技特点打造有针对性的人才培养体系。组织专家编写量子科技教材,设置量子科技学科、学位,精准选拔有天赋且有志于从事量子研究的青年才俊。通过重点研发项目、产品开发等形式为量子科技人才成长提供资源与平台。基于量子科技正处于从实验室走向产业化这一阶段性特点,改革现有的量子科技人才评价体系,为高精尖人才涌现铺平道路。

  (作者:中国科协创新战略研究院 付震宇 石 磊)

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