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
前所未有的考验—浅谈中新社在汶川大地震中的图片报道******
宗金柱
一场建国以来等级最高的大地震,把巨大的灾难降临在毫无准备的数百万民众身上,也把毫无准备的我们引入一场规模空前的新闻大战中,说毫无准备其实并不完全属实,中新社摄影部在四年前就专门成立了一个突发事件报道组,以应对近年越来越频繁发生的突发事件,四年来的报道经历曾经使我们过早地得出一个结论:以目前的准备,我们已足以驾轻就熟地应对中国境内发生的任何突发事件。然而,汶川大地震使我们经受了一次前所未有的考验。从图片报道取得的成绩来看,虽然总体上赢得了胜利,但我们赢得并不轻松。尘埃落定之后,我们理应做一个回顾:我们是如何组织策划这次特大突发事件报道的?其中有什么规律可循?我们从中获得了什么样的经验教训?
倾全力于一隅
汶川地震的破坏规模之巨大、影响范围之广泛、持续时间之漫长、地域灾情之特殊,都是前所未有的。与之相应,中新社领导层审时度势,在整个战役报道中投入的人力物力也是前所未有的,在图片报道上更是倾全力于一隅。
5月12日下午地震发生后,根据社委会的指示,摄影部立即成立了由王瑶副总编和宗金柱、任海霞组成的图片报道应急指挥小组,具体负责统筹协调前后方的图片报道事宜。当务之急是如何在最短的时间内投入足够的报道力量,在第一时间到达现场。对摄影记者来说,到达现场就意味着成功的一半甚至更多。
在地震发生地,四川分社和重庆分社的摄影记者已在第一时间出动,冒着余震的危险发回首批反映成都及附近地区灾情的照片。但分社的人手远远不够,需要更多的摄影记者前往支援,而且,重中之重是尽快把记者派到灾情最严重的地区。
然而,总社摄影部却面临着一个困难:部门所有14名摄影记者中,有9人正在外地出差,在京的摄影记者又大都是女性,而且各有采访任务在身,只有一人——恰好是曾经采访过丽江大地震的邹宪——可以立刻动身前往地震灾区。经过短暂而紧张的准备,他和《中国新闻周刊》的摄影记者刘震一起出发了。随后,其他在京记者也被动员起来,做好随时出发的准备。出差在外的总社摄影记者和国内各分社的摄影记者也得到了消息,纷纷打来电话请战。
第二个从远道赶往四川的是广东分社摄影记者陈文,他在地震第二天上午跟随一架运送救灾物资的飞机飞往灾区,出发前主动打电话向总社报告行程,摄影部当即指示其留在成都,加入刚刚成立的前方地震报道组。接着,刚刚从美国分社调回总社的老摄影记者贾国荣从北京出发了,刚刚在珠峰完成奥运火炬传递报道任务的年轻摄影记者盛佳鹏从拉萨出发了……
13日,摄影记者邹宪、郭晋嘉抵达被地震夷平的北川县城,在通讯中断的情况下,设法发回首批反映重灾惨况、部队救援、温总理视察的照片;另一名摄影记者刘震正与同行的文字记者一起冒着生命危险,在泥石流频发的山路上徒步赶往汶川;同时,总社摄影部与一名军方通讯员取得联系,以国内媒体中最快的速度发来空降兵在汶川准备实施空降的照片。15日上午,长时间与总社和前方指挥部失去联系的两名摄影记者先后从空中和陆路到达核心灾区——汶川县城和映秀镇,他们成为全国新闻媒体中最早赶赴震中灾区的摄影记者之一。
随后,更多的摄影记者从总社和分社赶来。在不长的时间内,我社迅速集中了15名摄影记者,多批次开往汶川、北川、都江堰、绵阳、绵竹、卧龙、青川、理县等重灾区,不断拓宽报道规模,深化报道主题。
在社领导的统筹安排下,我社在摄影采访力量的投入上充分把握报道节奏,采取了先重后轻、逐次投入、轮番上阵的办法,既注意集中力量,又没有一下子把力道用尽,从而保证了报道的持续高效。在分批轮换中,全社的男性摄影记者几乎全部轮战一遍;王瑶副总编和郭晋嘉则是全国媒体中到灾区采访的少数女摄影记者之一。面对残酷的灾情和万分艰苦的采访,他们以实际行动表现出忘我的职业精神和献身精神。
我们不会忘记,本社的文字记者在采写大量文字稿件的同时,也在力所能及的范围内拍摄了大量的现场照片,发挥了独特的作用。此外,还有为数众多的摄影通讯员和签约摄影师,也是我社抗震救灾报道的重要组成部分,他们在关键时刻成为一支有力的支援队伍。
六个和一百个
无论从报道规模还是报道方式来说,中新社在汶川大地震中的作为皆可称得上一场全方位的立体作战,国内外各分社都直接或间接地投身其中,发稿数量创下空前的历史记录。据统计,在地震发生后的几周内,全社所发相关图片的数量呈爆炸式增长,导致高峰时的单日发稿量达到平时的8倍以上。每天向总社摄影部上传图片稿件的,除了100多名本社摄影记者和文字记者之外,还有数以百计的与中新社签约的摄影师。
然而,作为全社图片发稿中枢的摄影部编辑组,连同部门负责人加起来却只有6名编辑(签稿人),他们面临的巨大压力可想而知。本来平时值班就是“一个萝卜一个坑”,毫无调整余地,每逢有人生病或休假,其他人就不得不加班加点,但也尚可勉强支撑。此次遇到这种特大规模的突发事件,人手不足的问题立即严重凸显出来,陷入捉襟见肘的窘境。
地震发生当日,摄影部对图片编辑的值班班次和值班时间进行了大幅度调整,单人班一律改为双人班,夜班时间大大延长,个人工作量比平时增加了一倍以上。令人感动的是,每到关键时刻,我们中新社人总能发扬“特别能吃苦,特别能战斗”的奉献精神,前方记者如此,后方编辑也不例外。每天,他们既要废寝忘食地处理海量的来稿,又要与前方记者进行千头万绪的协调,并随机处置各种突然出现的紧急情况。
编辑组每天要做的另一项重要工作是盘点当日报道,总结工作中存在的问题,并对次日报道作出安排。主要是根据灾区形势的发展,提醒记者对报道重点做必要的调整,如搜救工作进入第十天时,被埋者生还的希望越来越渺茫,报道中要体现这种阶段性变化。由于灾区的通讯中断,前后方的联系非常困难,电话打不通,就采取发短信的办法,把社领导的指示、新的报道意图以及最新信息通知前方记者,他们在新的地点找到信号开机时就可以看到。
最初几天,稿件传输遇到极大的困难,有时是因为找不到无线通讯信号,有时是为了节省海事卫星电话的电池,记者只能放弃正常的传稿程序,用尽量短的时间把所有照片一次性发送到摄影部的公共电子信箱,其中许多照片没有完整的图片说明。编辑们不得不一张张查找资料、补写说明,然后再一张张上传到采编系统。这不仅大大增加了劳动强度,而且导致夜班编辑无法与美国分社签稿人正常交接班,常常是工作到凌晨二、三点甚至通宵,才能处理完信箱中的所有稿件。在最紧张的日子里,有的人平均每天工作17个小时以上。
据统计,在震后一个月的时间里,摄影部签发的地震报道图片超过一万幅(其中对境外发通稿照片2300幅),接近全年发稿量的三分之一,而且其它各项工作并没有受到地震报道的影响。同时,我们在百忙中还参与主办了在境外(土耳其)举行的首个抗震救灾展览,参与组织策划了我社主办的“四海同心——海外华人华侨情系四川地震灾区活动”,并为出版抗震救灾画册和举办展览进行了大量的准备工作。
以策划取胜
在数码相机、互联网充分普及和交通高度发达的时代,拍摄突发事件照片已经不是少数摄影记者的专利,一个新闻单位要想在激烈的竞争中胜出,必须在报道策划上下工夫。策划出精品,策划出实效,策划出独家照片。当然,突发事件的不可预知性,决定了任何新闻单位都不可能在第一时间进行完善的报道规划,但随着态势的发展而及时调整报道策略,从宏观和微观两方面进行整体策划,却是完全可以做到的。
关于宏观策划,我社此次在指挥机制上开创了一个新的模式,即首次在前方设立了应急报道指挥部,为赢得这次重大战役性报道提供了可靠的保证,为今后的特大突发事件报道积累了宝贵的经验。以下仅从微观角度谈一下汶川地震中的图片报道策划。
——题材策划:寻找热点盲区。
汶川大地震波及面非常广泛,各家媒体在报道人员救助这一共同热点时,必有一些被忽略的“热点盲区”,及时抓住别人一时没有注意到的热点题材加以报道,是避免题材“同质化”的法宝。地震报道初期,我社摄影部早早就把目光投向了卧龙的国宝大熊猫,经过一番周折,终于以领先国内媒体两天的时间差,最先报道了《地震中抢救国宝大熊猫》这一世界关注的题材,成为广受用户欢迎的独家照片。后来,我社摄影记者任晨鸣再赴卧龙、雅安,跟踪拍摄了“失踪大熊猫被找到”和“卧龙大熊猫转移安置”等照片,形成一组完整的报道。
再如我社记者贾国荣率先发出的“北川堰塞湖存在引发洪水危险”一组图片,也是利用了相对盲区而打了一个时间差,最早报道这一热点问题。其实,所谓“盲区”都是相对的,在新闻事件的演变中,会形成一个个阶段性的新热点,能够在新的热点刚形成时比别人发现早一点,就是成功的策划。
——角度策划:不忘自家面目。
国内各家媒体对汶川地震的报道,在关注共同热点的同时,又在报道角度的策划上各有侧重,因为读者不同,品位各异,这种策划必然带有浓厚的“受众意识”。作为中新社的摄影记者,我们理应特别关注与海外有关的报道题材,从海外读者的阅读需求来选择报道角度。第一拨摄影记者到达地震灾区后,摄影部反复向他们强调,在第一时间报道灾情的同时,要特别注意外籍和港澳台人士的行踪。我们率先发出了外国旅游团被营救转移等照片,并提示记者关注60名台湾游客被困的情况,可惜未能拍到。此外,外国救援队开展救助活动、国际救援物资抵达灾区等,也是我们关注的重点。
——深度策划:用镜头深挖故事。
即使在汶川地震这种特大突发事件中,摄影记者也面临着激烈的“同场竞争”,此时的报道影像策划显得尤为重要。同样的题材如何拍出特色?如何运用摄影语言扩充报道的深度和广度?是影像策划中的重中之重。地震发生后第二天,针对发回的图片中存在的重面不重点的问题,我们在与前方记者的沟通中强调了“抓细节、抓故事、突出人情味”的重要性,从而扭转了浮光掠影式的泛泛报道。在后来的报道中,前方记者始终贯彻了这一策划意图,通过耐心地跟踪救助被困人员的全过程,拍摄到多个被困人员奇迹获救以及与亲人劫后重逢的感人场面,增加了图片报道的深度和分量。
——时效策划:当面抢到的第一。
网络时代,真正的独家报道已不多见,媒体竞争更多地体现在时效的拼抢上。在汶川地震的图片报道中,我社创造了不少时效上的“第一”,其中最值得称道的一个“第一”来自策划:在所有媒体都预先知道的全国哀悼日报道中,摄影部出动三名采编人员,通过紧密配合,第一个发出了《天安门广场首次为普通民众降半旗》的历史性照片,上了众多门户网站的头条。
回顾这次汶川大地震的报道,所有的经验教训将被我们铭记。我们相信,下一次将做得更好。尽管不希望出现这样的灾难,但作为新闻工作者,我们必须时刻准备着。
(历史资料)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)