导 语

    国家科技传播中心学术发展讲堂是中国科协最新推出的一档学术栏目，突出前沿性、思辨性和传播性，面向科技工作者尤其是青年科技工作者，传播学术领域的前沿发展动态。讲堂将持续邀请战略科学家、一流科技领军人才和创新团队，亲自讲述突破传统的前沿探索、卓有成效的改进方法、颠覆认知的创新理论以及改写行业规则的研究成果。今日为您推送第二期内容，一起看→

    “量子科技是新一轮科技革命和产业变革的前沿领域，量子科技的发展具有重大科学意义和战略价值，是一项对传统技术体系产生冲击、进行重构的重大颠覆性的技术创新”。中国工程院院士，中国电子科技集团公司首席科学家、嘉兴大学校长、量子科技长三角产业创新中心主任陆军在国家科技传播中心学术发展讲堂上发表如上观点。
 

从宏观到微观到渺观世界的跨越

——现代量子科技产业体系建设

陆 军

    回首世界历史过去500年的进程，人类社会经历了农耕文明、工业文明、信息文明到智能文明四个阶段。每一个阶段，都源于科技动力的推动。如今，国际国内形势纷繁复杂，站在历史交汇点上，如何让社会真正美好起来，是新时代建设者们需要努力解决的问题。
 

    习近平总书记在2024年6月全国科技大会、国家科学技术奖励大会、两院院士大会上指出，当前，新一轮科技革命和产业变革深入发展。科学研究向极宏观拓展、向极微观深入、向极端条件迈进、向极综合交叉发力，不断突破人类认知边界。技术创新进入前所未有的密集活跃期，人工智能、量子技术、生物技术等前沿技术集中涌现，引发链式变革。这个变革是指产业变革，所以科学革命、技术革命必然给人类社会带来产业变革，引领人类社会向前发展。
 

    科技革命与大国博弈相互交织，高科技领域成为国际竞争最前沿的主战场，深刻重塑全国秩序和发展格局。当前我国科技事业发展取得了长足进步，但原始创新能力相对薄弱，一些关键核心技术受制于人，科技人才不足，必须进一步增强紧迫感，进一步加大科技创新力度，抢占科技竞争和未来发展制高点。

在历史和未来中理解科技创新

    对未来发展的探索，要先理解所处形势，通过学习过去500年的历史，找到未来50年的发展道路。我国在过去500年的前100年中，一直处于世界前列；在之后400年中，荷兰以“资本+贸易”的方式，英国以“资本+贸易+工业”，而美国以“资本+贸易+工业+创新”更迭占领世界发展高地。

    2023年全世界的总GDP达到104.8万亿美元，美国是26.9万亿，我国是17.7万亿美元。数字经济方面，全世界数字经济达到41.4万亿，占总GDP比40%，我国数字经济是7.7万亿，43.8%，美国是17.27万亿，占总GDP的65%，德国为67%，日本为50%，从数据来看，我国的数字经济总量占比达到世界的平均水平。

    随着新技术推动，逐渐由工业经济向数字经济过渡，工业经济时代，得能源者得天下，数字经济时代，是得算力者得天下。大数据、大模型、大算力成为数字经济时代新质生产力。

    在大数据方面，我国的大数据公司如淘宝网、百度、高德导航等在国际上位于前列，因为我国市场庞大，应用性公司得以蓬勃发展，在大模型方面，我国目前还处于学习与跟随的状态，而在大算力方面，我国正面对巨大挑战。大算力的物理比特核心力量不在我国。当前的算力硬件主要是Intel、ARM、NVIDIA等为代表的国外芯片品牌占据着主流市场。老百姓的手机虽然很多都用国产品牌，但我国手机芯片的设计软件和自主生产问题大部分还没解决。英伟达带给我们教训：最好的芯片不卖给我们，阉割版的也不卖给我们。由于在芯片技术上受制于人，我国的电子信息技术面对“卡脖子”难题。

信息技术发展道路的探索与创新

    面对掌握核心技术的势力对我国的电子信息技术封锁，作为工程技术战线上的人，必须要解决“卡脖子”的问题，实现中国式的现代化信息技术发展之路。但“卡脖子”不仅仅是卡在芯片、光刻机上，而在于更为深刻的层面上。

    要摆脱封锁，要有明确的目标导向、问题导向、效果导向，我们从三个方面思考：科技体系、产业体系、制度体系。

    第一是科技体系的建立。我们提出了一个创新链范式，围绕产业链部署创新链，围绕创新链布局产业链。构成创新链的6个环节包括思想、理论、方法、技术、产品、产业。

    微观世界开始深入时，建立起的理论是麦克斯韦方程，电磁场理论，进一步建立起了电子技术、电子信息技术。电子技术是指元器件原材料，电子信息技术是指感知、传输、存储、处理、应用。信息技术起初是分散的，雷达是雷达，材料是材料，通讯是通讯。对于量子，建立起的理论是薛定谔方程，但要把握住量子需要依靠电子，所以必须构建起量子/电子信息技术，构建起综合量子/电子信息系统。从创新链的角度，必须成体系地布局综合粒子/量子/电子信息系统、科技产业体系。

    科技体系的建立要用思想、理论、方法、技术、产品和产业，要实现现代科技产业、一流科技产业，如果不懂产业，学来的知识是不够的，我国需要自主建立信息系统的理论体系、技术体系、产品体系、标准体系，努力做到解放思想、创新理论、突破技术、工程实践、学科建设，尤其是人才培养任重道远。

    第二是在产业体系方面。我国的产业模式在很长一段时间是PM模型（项目模式）。通过大量引进了加工设备、仪器仪表、生产设备，使得我国变成制造大国，贸易大国，但是大而不强，因为授权的Development（工程研制）有差距。

    习近平总书记说关键技术核心产品买不来，要不来，讨不来。我们目前最大的问题是在工业软件、公共基准、工业母机和验证装置四大项有所欠缺，这直接影响着我们的计量体系、制造体系和验证体系。

    这里要强调一句话：没有计量就没有科学，也没有技术。

    从宏观世界跨越到微观世界，再跨越到渺观世界，电子技术在计量体系中至关重要。提及电子技术，人们容易联想到雷达通讯、计算机、芯片，但电子技术实际上是一场计量革命。以微生物为例，在没有电子技术之前人们只能看到一些现象，如做馒头的面粉发酵、牛奶变成酸奶，只有应用电子显微镜后，才能清清楚楚地看到微生物，并作定量的分析和计量。

    电子技术是科学革命，使得人类从宏观世界进入到微观世界，使得计量进入微米、纳米、微秒、纳秒。古人的摩擦生电等认知还仅是经验层面，尚不能定量，库仑定量之后，电子技术才发展起来。计量革命后的计算革命出现了电子计算机和互联网，随后出现从机械化生产到信息化生产的产业革命。今天，AI技术发展到提出问题分秒之间就得到回复信息，人类已经发展到了这个层次，这就是产业变革。我国的“卡脖子”问题最关键是卡在根基：公共基准和工业母机上。目前，公共基准和工业母机都在美国。跟随性发展导致产业突围困难重重，而引领性发展必须加快推进产业革命。

    如今，量子带来了又一次计量革命，人们对世界的认识从宏观世界到微观世界，进一步走向渺观世界。渺观世界首先是能量微纳化。举例而言，如果手里只有米尺，就无法做纳米级别的事，因此，要进入渺观世界，必须有手段去掌控量子世界，这个手段就是电子技术。量子态没有标定，要标定量子态必须用电子技术，就像要看到微生物，必须要借助显微镜。在产业革命层面，产业化革命是向着智能方向发展。人工智能、量子科技、生命科学在微观世界里是不统一的，可以看到微生物、细胞、无机物，但在渺观世界里可能是统一的。宏观世界创造了人类的原始文明、农耕文明、游牧文明，工业文明后的电子技术使人类看到了微观世界。如今，渺观世界正在向我们招手。

    在建设信息技术产业体系上，中美竞争态势紧迫，我国要自己把产业要素做齐，实现自循环，要全面布局量子/电子科技产业体系，促进我国国民经济发展、国家战略安全，从跟随性战略变成引领性战略。国家战略安全不仅是经济的问题，作为大国，我国就要争做量子科技产业的链长，打造世界万亿级量子信息科技产业集群。在大数据、大模型、大算力中，算力最是关键。

    第三是在制度体系方面。在科技体系、产业体系外，我国需要有新型生产关系。

    我们坚持党的领导，同时必须走自主、自立、自强这条路。中国已经积累了相对齐全的科技产业要素，进一步发展必须走自立自强之路。应建立新型举国体制践行科技产业创新示范，争取按照《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》将量子信息产业列为国家重大项目，加速国家量子科技成果产业化以解决现实重大产业问题。

    在各个部委层面，建立国际前沿量子科技产业创新机构，争取国家发改委以“揭榜挂帅”方式支持量子信息产业项目，成为国家发改委产业创新中心，形成国际领先的关键核心技术供给能力，建立中国的量子产业公共基准、工业母机、工业软件。

    在各个省市层面，建立区域重大科技产业创新源头，发挥区域产业优势和集群优势，挖掘项目大规模创新商业化潜力，加快量子信息和量子科技创新成果在生命科技，医疗健康，金融资管，教育文化等领域的转化应用，打造产业创新发展重要策源地。

    在各大央企层面，建立量子信息科技产业创新特区实践平台，建立符合科技创新规律的新型组织方式；着力解决基础科研和成果转化产业化突出问题，充分发挥国家产业创新政策优势和聚集创新资源，充分发挥地方在组织创新和制度创新上的灵活优势，营造高效集聚各种创新资源的生态环境。

加快构建新发展格局 把握未来发展主动权

    要实现中国式现代化，科技体系、产业体系、制度体系这三个体系的建立尤为重要，制度体系包括科技体制改革、市场资源配置、财政金融支持、知识产权制度、人才培育体制；产业体系包括公共基准、工业母机、工业软件三大核心；科技体系包含基础理论、关键技术以及核心产品。

    面向数字中国、网络强国、“一带一路”、智慧社会的发展目标，我国还有上升空间和追赶空间。我们应该团结全世界的力量，尤其是发展中国家。我国可以快速地帮助一些国家实现人类命运共同体，解决贫困问题和饥饿问题。

    在具体实施层面，要打造双链条：围绕产业链部署创新链、围绕创新链布局产业链，构建新的框架。我国正在构建“量子/电子混合算力网”，建设“数据中心+算力网节点”，打造“世界万亿级量子/电子科技产业集群”，在构筑我国产业体系内循环的基础上，由内循环带动外循环。

    此外，在市场层面发挥电科优势，内外支持。围绕“ABRDPM”科技产业体系，整合国内核心力量，由头部企业和优势企业，牵引外部优势力量，按照“1+N+X”模式共同打造战略新兴科技产业集群。

    “1”代表国内产业领军院所，要做量子科技产业链“链长”，成为产业集群的龙头；
 

    “N”代表国内产业链上下游优势单位，要培育其成长为量子科技产业链“链主”，成为产业集群的核心要素；
 

    “X”代表国内外优势企业，作为整个产业链的“专员”，助力产业集群的发展。

    总结而言，创新链的方式是我国必须有自己的思想、理论、方法、技术、产品、产业，尤其是基础理论、关键技术、核心产品，要站在计量的角度把握住人类又一次从宏观世界进入到微观世界，再进入到渺观世界的机遇，要在渺观世界里有中国人的脚印，有中国人的名字，有中国人的贡献。

    习近平总书记在庆祝中国共产党成立100周年大会讲话时指出，我们积极学习借鉴人类文明的一切有益成果，欢迎一切有益的建议和善意的批评，但我们绝不接受“教师爷”般颐指气使的说教！中国共产党和中国人民将在自己选择的道路上昂首阔步走下去，把中国发展进步的命运牢牢掌握在自己手中！

    信息技术发展，中国式现代化发展路在我们脚下，我们要在党的领导下，坚持科技强国，团结全世界人民，为实现人类命运共同体的目标，共同一起努力。

    素材来源：中国科协科学技术传播中心

    责　　编：胡安妮

    审　　核：张敬一

    终　　审：孟令耘