量子物理经过长期的研究和发展,当前其原 理已经被大量用于相关产业和某些重要应用领域,其中最为亮眼的就是利用光量子进行信息传输的量子通信应用技术。由点及面,量子通信应用技术带动了整个量子信息技术领域的发展,除了量子通信,其范围进一步延展至计算和测量领域。作为正反馈,其应用技术进步又促进了基础研究的发展,使得量子的含义逐步脱离了信息技术领域的束缚,我国从概念上也进行了更加宏观的扩展。
如今“量子科技”一词取代了“量子信息”反映在诸多政府报告中,这意味着,我国科学技术并不拘泥于其信息技术方向的应用,更希望推广到更加全面的惠民发展中,这一思想所反映出的变化,已经表明了我们在量子科技领域的发展已走在世界的前列。量子科技产业其含义不仅覆盖了量子原理在技术中的应用本身所形成的产业,也体现在量子科学与量子技术在各自细分领域中所使用到的配合技术,如量子通信所需要的光学元器件、量子计算芯片所涉及的加工技术及其母机、量子精密测量所使用的相应微纳探测设备,等等。
量子科技产业的崛起与快速发展必将引发相 关产业技术的大量创新和产业格局的迅速转变等连锁反应,而当下量子产业的迅速发展带来的挑战主要集中在网络安全、社会风险、交叉学科与产业、国防风险和量子产业相关交叉学科培养体系等方面。
面对量子科技已经成为全球主要发达国家努力争夺的科技制高点的局面,加快发展量子科技对促进中国产业转型升级、带动科技发展突破,以及保障工具安全等方面具有重要作用。我国政府对于这一新兴领域也尤其重视,中共中央政治局在第二十四次集体学习会议以“量子科技研究和应用前景”为主题,提出要提高量子科技理论研究成果应用转化率,积极吸纳企业参与其中,引导更多高校、科研院所积极开展量子科技基础研究和应用研发。习近平总书记指出,集体学习的目的是通过了解目前世界量子科技发展水平,分析我国量子科技发展形势,更好推进我国量子科技发展。因此,量子科技已经被确定为我国重点攻关的科技前沿项目。
(一)促进量子科技科学家与工程师道德责任的建立和人才教育培养
量子科技发展推动者和研究者是由科学家和工程师等技术人员构成的,他们决定着量子科技的发展与未来。如何构建合格且负责任的研究队伍呢?
负责任创新的角度将道德责任分为前瞻性责任和回溯性责任。简单来说前瞻性责任就是量子科技在研究与创新之前科学家与工程师就应思考并承担的责任,而回溯性责任是量子科技在应用之后出现错误或负面影响时科学家与工程师应承担的责任。负责任创新的建立就是要使量子科技产业的创新接受伦理道德的制约,促使量子科技迈向使有益于人类的方向发展。
习近平总书记指出:“要建立以信任为前提的顶尖科学家负责制,给他们充分的人财物自主权和技术路线决定权,鼓励优秀青年人才勇挑重担。”这为在量子科技领域创新管理体制和科研组织机制提供了遵循,既强调了量子科技领域的科学家自主性与前瞻性责任,又包含了绩效考核等回溯性责任。总的来说,我国量子科技领域的创新需要更多鼓励科研人员创新的同时更好地优化创新生态,强化科研诚信建设,健全科技伦理体系,培养合格创新人才,建立长效机制。
(二)加强量子科技产业的伦理设计
量子科技的伦理设计是量子科技“负责任创新”的发展方向之一。量子计算机所具有的能力及其潜力已经让一些研究者在兴奋的同时又产生了些许担忧,尤其在量子安全密码领域,美国国家标准与技术研究所已经着手制定量子安全密码学的标准,并且已经有公司在起草安全白皮书。围绕量子计算开发道德框架应该是一项多学科的项目,该负责人表示:对于该行业来说,这是一个合适的时机,至少可以支持那些能够构建道德框架的思想家。
我国同样意识到量子科技伦理设计的重要性。密码是信息安全的基础、核心和支撑,密码技术为信息安全提供了服务,量子安全是指在面对量子计算的威胁时也能保障其信息安全,其紧迫性和重要性不言而喻。因此,不仅是量子计算领域而是量子科技的各个方面和各个领域中都要体现其伦理设计的理念。而围绕量子科技的伦理设计更需要负责任创新理念中的多元主体共同协商和制定,既要考虑产品的效用又要考虑社会整体产生的影响,这样才能更好地造福全社会。
(三)推进量子科技产业的跨学科合作与多元主体协商及参与
中国量子科技产业领域的创新与发展由政府主导下的科学家和工程师等群体来制定政策,而如何征集民众的意见与想法尚未进入考察与决策视域之中。但是量子科技的产品终将会被应用于普通民众的生产生活中,这就要求科学家要如实公开相关信息,进行公众讨论。正如卡普兰呼吁的:“关于谁应当为设立社会价值和目标负责的问题提了出来。对我来说,似乎明显和必要的是,这个过程应该包括所有的社会部门;事实上,这些争端应该主要通过公众讨论获得解决。不管在追求这样的路线中固有的困难。”这样一来,加强科技领域的民众的科普教育甚至参与就显得十分必要。
国家实验室这一平台和形式在一定程度上满足了多学科交叉融合和多技术领域集成创新的需求,量子科技产业的长远健康发展,就是要将统筹人才、基地、项目现实的结合起来实现合力创新。此外,要提高量子科技理论研究成果向实用化、工程化转化的速度和效率,积极吸纳企业参与量子科技发展,带动地方、企业、社会加大投入力度。科技公司的资本投入对高端人才产生了较大的吸引优势,并且能够将科技成果更好地投入市场,与科研经费形成互补优势,更好地为量子科技创新贡献力量。美国在吸引企业科研投入方面一直做的较为领先,诸多美国企业看到了量子科技产业的潜力,越来越多的高科技公司开始了长期的规划投入,如在量子科技领域投入较多的就有谷歌、微软、IBM、英特尔等大型公司。
在量子精密测量领域,我国整体发展水平尚存在差距,尤其是对比西方发达国家在这一领域的迅猛发展与大量的科技壁垒。这一领域的发展同时影响着未来其他重要科技领域的发展,如导航、医学检验、科学研究、军事国防等领域将会大量需要量子精密测量相关的科技,所以为了早日实现量子精密测量关键技术突破,急需在建立高水平联合平台的基础上,努力实现一批重要量子精密测量设备的研制与开发。我国量子科技产业的发展毫无疑问需要跨学科的合作并且从未来的长远发展利益角度看必然需要多元主体共同参与。
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