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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

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太惋惜!胡鑫宇自缢身亡,青少年心理健康如何呵护?******

  文/赵斌

  2023年2月2日,江西省、市、县联合工作专班在上饶市铅山县召开新闻发布会,通报胡鑫宇系自缢身亡。发布会上还公布,胡鑫宇2022年9月到致远中学就读后,因学习成绩不佳造成心理落差,加之人际关系、青春期冲动带来的压力,造成了他失踪前心理状态失衡,有明确的厌世表现和轻生倾向。

  如何应对孩子的厌学、厌世情绪,呵护青少年心理健康?

  看懂这些预警可以挽救孩子!

  北京同仁医院急诊科副主任医师、国家二级心理咨询师岳春河在接受中新社国是直通车采访时说,“小孩子把活啊、死了的挂嘴上”“哭着打电话说不想上学”“挺内向的孩子,好像突然开朗了,甚至有些聒噪”这些往往不被重视的现象,极有可能是孩子走在极度危险边缘的预警,甚至是向家长发来的最后求救。

  上海长征医院心理科副教授、副主任医师、中国医师协会心身医学分会青年委员潘霄认为,要避免悲剧发生,需要了解青少年在作出极端行为前的四个阶段。

  潘霄称,这四个阶段分别为情绪低落期、求援窗口期、绝望期和绝望之后的实施期。

  情绪低落期源于父母离婚等家庭问题、遭受霸凌等学校人际关系问题、成绩下降等学习问题导致的情绪低落。这一状态如果长时间持续,会非常痛苦,进而产生“活着没意思”等想法,但这一时期是宝贵的援助窗口期,青少年会有求援、呼吁关注的表现。比如和朋友说、向家长或老师求助、寻求心理咨询等。也会出现自杀前的言行征兆。

  一旦错过这个时期,青少年就会从求援窗口期进入绝望期,很难通过心理咨询等一般手段拉回来。进入绝望期,原则上必须从医学角度根据实际情况给出医学治疗方案,比如住院、服药治疗等,才能有较好的效果。

  他表示,青少年自杀前的预警可从两个方面去发现和判断:言语方面和行为方面。

  言语方面:

  1、暗示。如,没我更好、没有我会怎样、活着或人生好麻烦、活着没有价值和意义等消极厌世类情绪语言;

  2、明示。如,不想活了、想死了、我死了你不要后悔、再这样我就去死等明确地表达出死的意愿。即便是孩子偶发性无心说出,也要引起注意,及时做心理评估。

  行为方面:

  1、抑郁表现。出现“三低”,即情绪低落、思维迟缓、行为减少;

  2、突然变化。本来内向或外向,性格突然转变;

  3、突然离家出走,不告而别;

  4、有自伤、自残行为,比如用刀划自己手臂,拿头撞墙等表现;

  5、孩子突然无端出现不舒服。尤其是内向敏感型青少年,不愿意沟通,潜意识压抑负能量导致头疼等身体不舒服;

  6、厌学,不做作业,成绩快速下降。

  潘霄表示,青少年言行有上述特点就应该引起重视,如果同时具备多个表现,要高度警惕青少年已患有严重的心理健康问题。

  如何呵护孩子心理健康?

  潘霄认为,发现青少年有轻微的心理健康问题,或者难以解决的情绪问题,首先要找到学校的心理老师、心理咨询工作室或者医疗机构做评估,以确定问题的程度,进而获得解决方案。

  问题严重时,这些机构的专业人士会建议家长及时送医。经过多年发展,中国医疗界在治疗心理、精神方面的问题和疾病的水平值得信赖。

  岳春河认为,日常教育中,家长的有效沟通和陪伴对青少年心理健康至关重要。家长应尽量少用成年人的思维去干预甚至控制孩子,要站在孩子的角度与之共情,了解孩子的内心。此外,还要注意帮助引导孩子建立自我评估体系,让孩子学会平衡内在与外在评价体系,从根本上减轻外界对孩子心理的负面影响,避免产生自我否认感。

  岳春河举例,如果把夫妻比喻成各自是一个圆,这两个圆重叠的地方就是孩子心理空间的天地。如果家长离婚,一定注意不要互相否定,这种否定即便不当孩子面说,孩子也能感受到,会给孩子的心理带来负面影响。

  潘霄认为,学校配备的专业心理老师一般会按要求教孩子怎么处理负面情绪以及心理问题,包括学业压力、人际冲突、家庭关系的处理等。家长也要注意青少年的逆商培养(AQ),学会如何处理挫折和重振信心。可以多参加有竞争性、有输赢的体育活动、军旅主题的夏令营,一些培养抗逆力的户外活动,要让孩子有抗逆训练,学会面对挫折感。

  潘霄还提醒,要避免孩子接触一些不良引导的游戏和漫画。家长也要注意加强青少年心理建设的科普学习。同时媒体尤其是自媒体不要渲染涉及自杀的名人、舆情事件,给社会营造一个良好的舆论氛围。

  全社会应形成合力

  呵护青少年心理健康,老师和家长的专业知识储备至关重要,但仅凭这些可能还不够。

  北京市二十一世纪幼儿园总园长朱敏在接受中新社国是直通车采访时建议,应由政府主导、部门协同,构建学校、家庭和社会三位一体的防范青少年自杀屏障。例如,可由政府部门牵头,组织专家和专业教师一起研发生命教育课程;加强家校沟通,及时发现青少年的消极情绪并有效干预,确保自杀预防工作的正常运转;构建遍布全国的心理危机社会支持网络和自杀干预网络,建立自杀预防专门机构,如心理诊所、心理热线等。

  朱敏认为,通过借鉴美国、英国等在青少年心理健康方面的成功经验,可考虑以心理健康专业的高校、研究机构为专业主导,与学校尤其是经济欠发达地区、留守儿童相对较多地区的学校对接,针对青少年相关心理问题给出解决方案,再结合实际案例反馈到研究当中,不断形成具体的标准、做法、经验以更好指导实践。

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