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
东西问 | 孙向晨:现代世界如何走向“天下一家”?******
中新社北京1月6日电 题:现代世界如何走向“天下一家”?
——专访复旦大学哲学学院院长、通识教育中心主任孙向晨
中新社记者 文龙杰
“家”在中华文明中具有重要地位,包涵着独特的思想资源,甚至成为一种理解世界的范式。
近年来,“家”重新被知识界关注,“家哲学”被评为2021年度“中国人文学术十大热点”之一。在文化厚厚的包裹中,“家”的深处究竟与西方哲学中的“家”有何不同?“家”能否在普遍化、去语境化的论述中成为普遍的哲学论题?中新社“东西问”日前就此独家专访复旦大学哲学学院院长、通识教育中心主任孙向晨教授。
现将访谈实录摘要如下:
中新社记者:您近年来致力于对家进行哲学挖掘,能否介绍一下,何为哲学意义上的家?
孙向晨:“家”是人们特别踊跃讨论的话题,也是非常复杂的论题,特别是五四运动以来,“反家非孝”成为社会主流,比较典型的是巴金的《家》《春》《秋》、鲁迅《狂人日记》中提到的“礼教吃人”等。除了这些社会影响比较大的文学作品,陈独秀、胡适、傅斯年、顾颉刚等也在思想上对中国人的家文化进行了批判。家,在我们的语境中承载了太多个人、民族与历史的沉重记忆。
必须认识到,“家”在中国或者汉语思想传统中,有着不同层次的意义,如不清晰区分开来,容易把婴儿和洗澡水一块倒掉。因此,需正本清源,一要区分家在中国文化中的深厚传统与家的哲学意味;二要区分家之于中国文化传统的根基性地位与“家”对于人类而言的生存论地位。
任何一个文明都关注“不朽”的问题。古文明埃及会借助木乃伊来直观表达生命的不朽,基督教借助上帝,佛教则借助灵魂的轮回。中国人尤其是儒家对“不朽”的理解,主要是通过“生生不息”来实现。
“生生不息”可看作中国文化中的一个基本信仰。比如,在故事“愚公移山”中,愚公与智叟最根本的区别在于愚公的时间世界如天地般广袤长远,“子子孙孙无穷匮也”,而智叟的时间世界只局限在这一生一世。基于对“世代”的关注与信心,中国人会对生命之间的延续给予特别关注,对于世代之间的情感最为看重,古代称之为“亲亲”,《中庸》中说“仁者,人也,亲亲为大”。
观众参观徐悲鸿的作品《愚公移山图》。泱波 摄西方哲学传统中对情爱(Eros)、友爱(Philia)以及基督教里神对于人的圣爱(Agape)都有许多论述,唯独对于亲亲之爱、父母与子女之间的亲情讲得很少。而中国人在亲亲之爱中还发展出一种中国的根基性的德性“孝”。“孝”字上面是“老”,下面是“子”,意味着不同世代之间的结合,通过“父慈子孝”并由此发展“家”的哲学。
西方的爱从爱情开始,中国人更注重“爱由亲始”。前者注重个体,因此海德格尔讲人是“向死的存在”;中国人则揭示出面对未来世代的存在向度,重视生命之间的延续性,如民间“不孝有三,无后为大”之说。比如,“教”与“学”两个汉字都与“子”有关,也都与世代传承相关,因此把“师”与“父”联系在一起,将老师与“天地君亲”放在同一序列中敬拜。通过挖掘“家”的哲学意义,有助于在世代延续性中理解生命。
湖北孝感第一人民医院“战疫”夫妻祝茂松、秦维芳的“全家福”。晏美华 摄中新社记者:“家”在汉语思想传统中处于何种地位?
孙向晨:“家”是人类生存的基本形态,在汉语思想传统中处于一种枢纽地位。
纵向上,向上“慎终追远”,向下“生生不已”,“家”成为联通上下世代的枢纽。横向上,中国人讲“修身齐家治国平天下”,看上去“修身”是修齐治平的基础,其实修的是对父母的孝顺、对子女的慈爱、夫妻的义顺,“修身”并非纯粹个体性修炼,而是在家庭关系性中的一种修炼。所以“家”才是修齐治平的核心,国家是大的家,天下则是“四海一家”。
中新社记者:从文明论的高度思考“家”,“家”为何在中华文明中被格外重视?
孙向晨:其实,古希腊也讲“家”,但城邦兴起后,对“家”的文化产生了抑制作用;基督教也讲“家”,圣父圣子圣母,都是以“家”为喻体的,但神圣化了的“家”却掩盖了现实中真实的“家”;在中国,则以“家”为本位,自觉地以家的基本特点来理解世界。
与其他文明相比,中华文明既不依靠希腊式诸神、基督教式位格神,也不依靠佛教的六道轮回,而是通过“家”,这一基本的生存环节,作为文明发展的基础。
中华文化基于“家”发展出伦理体系,亲亲而仁民,仁民而爱物,最后通过“推恩”达到泛爱天下,即所谓“老吾老,以及人之老;幼吾幼,以及人之幼”,形成一种道德化世界。此外,“家”对中国人还有很强的精神性寄托,因而注重“慎终追远”,也强调落叶归根。
103岁李宝英在已是古稀之年的儿媳妇的陪伴下剥油茶果。赵春亮 摄中新社记者:您认为人对“家”的思念无处不在,“家”是否具有世界性的广泛哲学基础,对全人类意义几何?
孙向晨:我在柏林讲中国哲学时,特别强调了“身体发肤,受之父母”的哲学出发点,德国学生可以理解,甚至感同身受,只是西方文化并未发展出这样一种体系化、系统化的家文化。“家”在汉语世界中有很深厚的土壤与地基。近年来,我试图在此基础上,提炼出更加理性化、更具普遍性的“家哲学”,挖掘其对全人类的哲学贡献。
就现代社会而言,“家哲学”应成为医治现代性疾病的良药。现代世界中,人在政治、法律、经济、社会等意义上都是独立的个体,这当然具有进步意义,肯定了个体的尊严与价值。而在传统社会,个体很难独立生存,需倚靠更大的共同体。在古希腊,人是城邦的动物;在天主教,人倚靠于教会;在印度,人是村社的动物;在中国,人是家庭的动物。只有在现代社会,个体才可能独立存在。物质文化的极大丰富,使人对整体的依赖度降低。
另一方面,人的生存依然是社会性的,在汉字中“人”字虽只有两笔,但表达了相互扶持;“仁者人也”,“仁,亲也。从人,从二”,则表达了两人间的亲切关系。人在理智生活上可以是独立的,在情感上则对彼此有着深深的依恋。就后者而言,现代社会给予的支撑非常不足,所谓的存在主义问题就出现了,人的荒谬感、漂浮感、虚无感都爆发出来。在西方文化传统中形成的强个体概念,一旦没有上帝作为内在支撑,亦即尼采所言“上帝死了”之后,“个体”就处于一种漂浮状态。“家哲学”由“亲亲”而“亲切”,其理解世界的方式是关系性的、扶助性的,基本趋向是把人从远处拉近,形成一个温暖世界。
与希腊特别强调理性相比,“家”更强调情感,强调成员间的相互关联。“家”作为一种文明论范畴,其奠基的世界更有家园的温暖,而非茫然大地的荒芜。
广西南宁学童展示书写的“人”字。俞靖 摄中新社记者:如何通过阐发“天下一家”的理念,破除文明冲突论?
孙向晨:人和动物不一样,不是靠本能生活,而是生活在“三观”之中,具有世界观、人生观与价值观。西方文化传统中有非常进步的方面,但也存在种种弱点乃至弊端。比如,按照霍布斯理论,人在自然状态下即是“所有人反对所有人的战争”,将人与人之间的基本关系理解和界定为相互冲突、争斗、排斥。像个体层面一样,在理解国和国之间的关系上,民族国家也处于相互争斗关系中。康德讲永久和平,其前提也是国家间相互争斗。亨廷顿的文明冲突论,同样复制了霍布斯的冲突逻辑。
从个体冲突、民族国家冲突到文明间的冲突,其基本逻辑一样,都源于追求自我权力。根本在于其哲学模式是个体主义式的,即我与他者互为陌生。
“家”的哲学从“亲亲”开始,注重相互之间的关联,但又强调“不同”,维特根斯坦从中发展出“家族相似”理论来破解西方的本质主义,而中国文化传统的“和而不同”进一步概括了“家”的这种理想状态。在这种“家哲学”的框架下,每个个体都可以不一样,但因为“亲亲”而归于“和”,并不一定就指向冲突。从家哲学中的“亲亲之爱”发展出“泛爱天下”的仁爱精神,可建立起对共同体、对国家关系的新理解,也就是“天下一家”的理念。
“家哲学”旨在把他人拉近,强调“亲如兄弟”,形成一种共同感与家庭氛围,在此基础上进而形成“天下一家”的相互关系,后者在哲学上转变了理解世界的基本范式,可提供一套新的哲学体系,在此基础上才有可能形成新的天下观,从而推动实现人类命运共同体。从健康的“家”文化,提炼出普遍意义,在现代世界尤为重要。(完)
受访者简介:
孙向晨,复旦大学教授、哲学学院院长、通识教育中心主任;入选国家“万人计划”社科领军人才(2020年)、上海市领军人才(2019年)。曾在耶鲁大学、芝加哥大学、巴黎高师、德国柏林自由大学等大学做访问学者、访问教授。牵头或参与的教学项目获国家级教学成果一等奖(2018年)、国家级教学成果二等奖(2014年)。在《中国社会科学》《哲学研究》等杂志发表论文多篇,多项著作、论文获上海哲学社会科学优秀成果奖。《双重本体:形塑现代中国价值形态的基础》《现代个体权利与儒家传统中的“个体”》两篇文章分别入选2015、2017年“上海社联十大年度推介论文”。
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