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

【在这片辽阔的土地上㉘】苏州：工业大市劲唱“强粮歌”******

　　【在这片辽阔的土地上㉘】

　　光明日报记者 苏雁

　　都知道苏州是工业强市，可说起粮食生产，苏州市农业农村局局长宁春生一脸自豪：“这些年，苏州粮食生产一点也不含糊，产量一直稳步增长。今年全市水稻总产量预计13.9亿斤，创7年来新高！”

　　改革开放以来，苏州工业发展一直走在江苏甚至全国前列。成为工业强市后，一个问题摆在苏州人面前：还要不要发展农业，尤其是水稻种植这样的“纯农业”？

　　苏州的回答斩钉截铁：不但“要”，而且是高质量的“要”。

　　苏州有1600多万人口，维持城市安全有序运转，离不开农产品的有效供给。要端稳粮食饭碗，就须臾不能放松粮食生产。

　　苏州寸土寸金。而粮食生产，离不开耕地。如何守住耕地红线？

　　11月初，在“草皮之乡”苏州常熟辛庄镇平墅村，记者看到，2600亩水稻迎来丰收。2019年起，常熟决定全面推进退草还田，平墅村成为第一个试点。“每收一茬草皮，都会带走一层土，退草还田，就是为了确保耕地安全！”辛庄镇副镇长陈伟忠说。

　　近几年，苏州通过退草还田、退渔还田、“三优三保”等行动，新增加10万亩水稻田。

　　农业是弱质产业。论单位面积收益，种粮食肯定不如建工厂。那么，如何调动种粮积极性？

　　苏州的做法之一是工业反哺农业。2010年以来，苏州在全市范围建立了生态补偿机制，在全国率先出台《生态补偿条例》。苏州将水稻视为人工湿地的一种，进行生态补偿。每亩补偿420元，使得种粮的比较效益大大增加，稳住了农业基本盘。

　　地处苏州昆山锦溪镇最北面的长云村，2012年前以水产养殖为主业。根据《生态补偿条例》，昆山市级财政给予每亩水稻田800元补贴。受此激励，2012年以来，长云村退塘还田，建成高标准农田2000多亩。

　　宁春生介绍，苏州计划用3年时间，按每亩最高1万元的标准，持续对农田进行改造，将苏州的农田都建成为旱涝保收、稳产高产的“吨粮田”。

　　要实现粮食生产可持续发展，仅靠补贴还不够，必须催发内生动力。发展高产高效优质农业，提高单位面积的产出效益，是增强种粮积极性的关键。而要保证粮食生产“两高一优”，离不开科技支撑。

　　水稻已经收割，但太仓市城厢镇东林村的田野上依然机声隆隆，多功能旋耕机驶过后的田野松软、平整。“做强农业产业，长远来看，还得靠技术和现代化设备。”太仓市城厢镇东林村党委书记苏齐芳坦言。

　　依托村里每年1000多万元厂房和门面房租金收益，东林村购买了20多台套先进农机设备，村里的粮食生产全程机械化，2200亩水稻只需要9个农民打理。

　　在东林村刚收割完的稻田里，记者看到，已经开始用农业机械播种小麦。“2013年起，高标准农田改造好以后，大马力拖拉机引进，农具朝着复式化操作方向发展。小麦播种机上加装了卫星导航的辅助驾驶系统，直行时机械手不需要扶着方向盘，它还能一次性完成土地翻耕、播种、秸秆换田、施肥、开沟、压实种子这六样工作。”在田边，苏齐芳一边比画，一边向记者解释。

　　现代化的农业生产，更离不开“新农人”。

　　这些年，苏州在培养新型职业农民方面下足了功夫。苏州在全国率先启动“农业农村专业人才定向委培工程”，分层次、分专业招录1564名定向委培生。通过7家农民教育培训中心和31家实训基地，每年培训高素质农民1万人次以上……

　　有了“新农人”的加持，田地里有了一番新景象。“志浩，趁天晴，咱们赶快把秸秆打包好！”说话间，东林村职业农民高健和同事王志浩驾驶的搂草机和包膜机开进了农田。只见搂草机把散落在田里的稻草搂成一拢，打捆机迅速把一拢一拢稻草秸秆压缩成圆捆。包膜机紧随其后“上场”，不到一分钟，就把一捆捆重达上千斤的秸秆用白色薄膜缠绕成一个个“啤酒桶”，轻轻放在田埂上。

　　为啥要给秸秆包薄膜？高健告诉记者：“包裹得严严实实的稻草秸秆，在厌氧环境里发酵，一个月后装到秸秆饲料厂，根据配比加入豆粕、玉米，加工成富含淀粉和蛋白质的饲料，这是牛羊喜爱的美味食物。”

　　2016年，东林村和江苏省农科院合作，投资建设秸秆饲料厂，年加工能力6万吨，目前年产粗饲料2.5万吨。由此，东林村自身形成了“种植—秸秆饲料—养殖—有机肥料—种植”的生态循环模式。合作农场化肥用量比传统减少约60%，土壤有机质含量从1.9%提高到4%，江南的土地也具备了“黑土地”的肥力。“我们提高‘一粒米’的附加值，开发的富硒大米，口感好，销量不愁。”高健说。

　　持续提升种粮的边际效益，也是苏州近些年来努力的方向。具体做法是，着力推动农文旅深度融合。

　　漫步东林村，田埂上的松果菊开得正艳，稻田咖啡馆飘出了咖啡的浓香，田园新干线的小火车擦拭一新，观光农业引来游人无数。“光今年十一假期，村里的旅游收入就有近百万元。”苏齐芳告诉记者。

　　一系列助农举措，不仅稳定了工业大市苏州的粮食生产面积和产量，也大大提升了农民的收入。据统计，近3年来，苏州全市粮食种植面积年均提升2%以上，农民人均可支配收入年均增长8.6%，达41487元，城乡居民收入比逐年下降，现在已缩小到1.85：1。

　　东林村农民张耀忠祖孙三代种粮，他亲历了东林村的变化，也尝到了发展现代农业的甜头。“我的父辈就是面朝黄土背朝天种地，我那一代开始了农业机械化，我儿子这一代则用上了智能农业系统。现在，喷农药有无人机，开拖拉机、插秧机、联合收割机，人都不用下地，站田埂上遥控就行了。”张耀忠感慨万分：“现在种地，舒服得嘞！”

　　《光明日报》（ 2022年12月21日 01版）