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中國的量子信息研究一大半在科大，科大有三個大的研究組：郭光燦院士、潘建偉院士、杜江峰教授。這裏來講講潘建偉的成才之路。潘建偉在科大碩士畢業後，到奧地利維也納大學的安東·塞林格（Anto Zeilinger）教授組裏讀博士。

1997年，他們在《自然》上發表了一篇題為《實驗量子隱形傳態》（Experimental quantum teleportation）的文章，潘建偉是第二作者。此文第一次實現了量子隱形傳態，即科幻電影中的傳送術（電影當然是大大誇張了的），入選了《自然》雜誌的“百年物理學21篇經典論文”。

後來潘建偉回到科大工作，首先遇到的問題就是人才缺乏。為此他自己繼續到國外開展合作研究，同時有針對性的選派學生跟隨自己或送到歐美各個先進研究機構學習。派出去的每個人做不同的方向，回來後互相取長補短，團隊逐漸成形，就一點點顯現出了合作效果。

2015年，潘建偉研究組在《自然》上發表題為《單個光子的多個自由度的量子隱形傳態》（Quantum teleportation of multiple degrees of freedom of a single photon）的封麵文章，把量子隱形傳態的體係從一個自由度擴展到了兩個自由度。

用《道德經》的話說：“道生一，一生二，二生三，三生萬物。”1997年實現了道生一，那時潘建偉還是博士生。2015年實現了一生二，這時他已經是量子信息的國際領導者。潘建偉團隊從當初的單方向派人去海外學習，已經變成有來有往，目前有2位外籍教授、6名外籍留學生，分別來自德國、法國、加拿大、巴基斯坦等國家。

我們來比較一下拉比、鮑林和潘建偉。他們的成長道路很相似，都是先到先進國家學習，然後回國建立團隊，把本國提升到先進水平。有些過於保守的人反對出國留學和對外交流，認為關起門來自己搞才是正道，這固然是錯誤的。

但更多的人是過於悲觀，認為中國永遠都隻能跟在人家後麵跑，不可能搞好科學，這就更加錯誤。我親耳聽到過地位很高的人言之鑿鑿地說“中國人不會創新”，這種人的危害比保守派要嚴重得多。

正確的態度是，“世上無難事，隻要肯登攀”。如果說中國沒人才，那麽耐心培養不就是了？以中國人的文化底蘊、勤奮程度和天分，隻要按照科學規律做事，持之以恒地投入，沒有做不成的。

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科技新聞在你身邊

對以上各個結論，人們有一些常見問題。下麵我們來擬一個答客問，解釋一下若幹常見的誤解。

問：中國的科學已經這麽厲害了？我怎麽感覺不到？

答：因為你沒有關心這方麵的消息。如果你關心的話，就會看到很多。例如2015年3月，理化所和清華大學製備了一種液態金屬機器人，含镓的液態合金吸收一小片鋁以後，就可以在電解質液體中運動很長時間，能夠蜿蜒前進和變形，被比喻為終結者。

2015年3月，軍事醫學科學院生物工程研究所和天津康希諾生物技術有限公司聯合研發出了2014基因型埃博拉疫苗，針對性強，穩定性好，並具備大規模生產技術條件，優於美國、加拿大的需零下80度冷凍保存的1976基因型疫苗，已經治愈了一名英國女兵和一名意大利男護士。

固然中國的科學宣傳還有很大的改進餘地，但你如果閉目塞聽，隻關注明星八卦、飛短流長，那即使有再多的科學成就，你又怎麽會注意到呢？

問：中國的科學界不是黑幕重重嗎？中國的科學體製不是僵化落後嗎？中國的科學成果不都是造假的、花錢買的嗎？

答：中國這麽大，科技人員這麽多，自然難免有陰暗麵。美國也是如此。但你如果以為全都很陰暗，那就大錯特錯了。向一流期刊投稿時，審稿人水平很高，而且卡得很嚴，一心想挑出你的毛病來把你拒掉，造假的有多大幾率過關？

至於說花錢買，就更可笑了。不要說一流期刊，二流的你去買一篇看看？這都是不可能的事。當然，有些低級的期刊上會有一些甚至很多低價值的以至造假的、花錢買的文章。不過學術界都知道這些期刊水平很低，不會把上麵的文章當成像樣的學術成果。

向一流院校求職時，低級別期刊的文章不但沒有正麵作用，而且有負麵作用。總之，把科學界當成商場官場，是無知無識者常犯的毛病。科學是最客觀、最公正、最富智慧含量的人類事業，許多在別的領域適用的在科學中是不適用的。

至於說中國的科學體製，當然有很多可以改進的地方。但這個體製畢竟實現了中國科技的快速發展，可見總體上還是成功的。巧婦難為無米之炊，體製再好，沒錢也幹不成事。

用飛機來打比方，體製好比機身布局，投入好比發動機。發動機推力不夠，再符合空氣動力學的機身也飛不起來。推力夠了，一塊磚頭都能飛上天。投入不足對中國科技的損害比體製問題大得多，許多被一般人歸結為體製問題的，其實是投入不足造成的。人雲亦雲地談論體製問題，是缺乏技術含量的無聊行為。

問：中國發了這麽多所謂高檔次論文，對生活有什麽影響？純粹是騙經費的！

答：這也是一種很典型的觀點，它反映了很多人的淺薄和傲慢。

首先，人類的追求不隻有物質生活，好奇心與求知欲也是基本價值。超越功利的理性思維是一種高尚的樂趣。你完全可以低頭看路，但不要冷嘲熱諷那些仰望星空的人。

其次，基礎研究決定了人類能夠達到的上限。弓箭用得再好，也無法對抗導彈。《三體》裏三體人用智子擾亂地球人的粒子物理實驗，阻止了地球人粒子物理的發展。由於粒子物理是一切物質科學的基礎，地球人就被鎖定在了當前的水平上。其實三體人的科技水平並不比地球人高太多，可能隻高一個級別，在神級文明看來兩者都是秒殺的對象，但高這一級就足以碾壓地球人了。

再次，基礎研究的效果要通過應用研究、生產試驗、工業生產等多個環節，才能傳導到日常生活。確實不是立竿見影，但這絕不是輕視基礎研究的理由。正如羅蘭在《為純科學呼籲》中所言：“難道我們總是匍匐在塵土中去撿富人餐桌上掉下來的麵包屑，並因為我們有更多的麵包屑而認為自己比他更富裕嗎？但我們忘記了這樣的事實：他擁有麵包，這是所有麵包屑的來源。”當然，中國的傳導機製還不夠通暢，成果傳化率還不夠高，在這方麵有很多需要改進的地方。

然後，中國的基礎研究已經對生活產生了重大影響。袁隆平的雜交水稻、李振聲的雜交小麥養活了全世界數以億計的人口，屠呦呦等人的青蒿素拯救了全世界數以百萬計的瘧疾患者，師昌緒的材料學研究大大提升了航空發動機的性能，徐光憲的稀土化學研究是中國稀土工業的基礎。看不到這些的人，是自己目光如豆。

最後，騙經費的人有沒有？有，例如偽造“漢芯”的陳進。我們對騙子及相關負責人處理太輕，這確實是很令人氣憤的，需要大力加強打擊學術不端的力度。但合理的結論是打擊假的，支持真的，有些人卻要把孩子連洗澡水一塊倒掉，那就太荒謬了。

問：中國為什麽還沒人得諾貝爾自然科學獎？

答：其實得過了，楊振寧、李政道1957年拿獎時還是中國國籍。當然，如果把問題改成“為什麽還沒有新中國培養的人得諾貝爾自然科學獎”，那就是一個很有意義的問題了。

對此簡短的回答是：不要急，會得的。諾貝爾獎授予的是經過檢驗、得到公認的成果，往往是幾十年前做出來的。日本近年來多次獲獎，是因為日本在20世紀80、90年代科研經費高速增長，獲獎者的成就大多是那些時候做出的。

中國現在已經有了一些非常重要的成果，如薛其坤等人發現量子反常霍爾效應，楊振寧認為這是諾貝爾獎級別的，而且還在不斷產生新的重要成果，如最近的預測和發現外爾費米子。可以確信，幾十年後一定會出現中國科學家獲獎的高潮。至於具體什麽時候得，誰因為什麽成就得，那就很難預測了。

重要的是，現在的基本圖像是百花爭豔，不能確定哪一朵最先綻放，而不是隻有一兩朵，即使綻放了也不代表春天到來。在諾貝爾獎問題上，有些人處於悲觀的極端，認為中國永遠得不了（體製問題！），而另一些人處於憤世嫉俗的極端，聲稱諾貝爾獎純粹是西方的陰謀。

這話用來說和平獎、文學獎或許可以成立，但用來說自然科學獎就離譜了。不要吃不到葡萄就說葡萄酸，耐心點，自信點。葡萄是甜的，而且你必然有吃到的那一天。

問：聽說過去幾年美國突破了許多關鍵性技術，中美實力差距再度拉開了？

答：這種說法是典型的以偏概全。中美這樣的大國，都不斷有許多進步。隻提美國的進步，假想中國停著不動，才會得出這種離譜的結論。固然可以舉出美國突破的許多關鍵技術，但同樣可以舉出中國突破的更多關鍵技術。

對於這麽大規模的問題，憑印象舉幾個例子是不夠的，需要定量統計。前麵列舉的各種數據就是統計。任何沒有預設結論的觀察者都會看出，中美差距是在縮小而不是拉大。

相信這種奇談怪論的，說到底是對科技了解太少，對美國迷信太多。即使出於親身體驗對中國有了些信心，但信心還很微弱。一聽到有人鼓吹美國不可戰勝，第一反應就是習慣性的相信，膝蓋立刻就軟了。敗軍之氣，累世而不複，說的就是這種心態。治療方案：多學習。

問：俄羅斯的國際論文發的少，是因為他們不屑於在英文雜誌上發文章。俄羅斯的科技比我們強得多！更加以人為本！中國的高檔次論文超過俄羅斯，是恥辱而不是榮耀！

答：這也是一種典型的錯誤論調，錯誤在於混淆增量和存量。如前所述，我們爆炸式發展的時間還比較短，某些領域科技的存量可能還不如其他一些國家，這其中最典型的就是俄羅斯。但是在各種增量指標上，我們遠超俄羅斯。這無論如何都是好事，把這當恥辱的人，心態太扭曲了。

俄羅斯的優勢基本隻剩軍工、航天和資源開采，這都是蘇聯時期的老本。在其它大多數領域，俄羅斯已經顯著落後於中國。一個非常有諷刺性的例子是，中國一汽與俄高爾基汽車集團成立合資企業，在米亞斯烏拉爾汽車製造廠組裝解放牌卡車。

一汽是當年蘇聯援建的，結果現在老師不會造汽車了，隻好請學生幫忙。就像《倚天屠龍記》第24回裏，張三豐聽說少林派被滅時，把百年前郭襄送給他的演示羅漢拳的鐵羅漢交給俞岱岩：“你日後送還少林傳人，就盼從這對鐵羅漢身上，留傳少林派的一項絕藝！”

蘇聯解體後經濟崩潰，俄羅斯科學界遭受了一場大劫難，許多科學家不得不離開了科研，或離開了自己的國家。普京上台後雖然有所改善，但投入仍然很不足。

我認識的一位經常訪問俄羅斯的老師說，俄國的科研人員大都是50—70歲的，年輕人很少。因為科研的收入太低，年輕人大都在外麵打兩份三份甚至五六份工，編程序之類。這樣還願意搞科研的，隻能說是真愛了。

科研人員外流很嚴重。再過10-15年，老的退了，新的補不上來，要完的節奏。中國的情況正相反，每年畢業的博士碩士是世界第一多，在學術圈內找工作成了一大難題。好的高校、研究所的位置基本都填滿了，以前名不見經傳的單位也在快速提高標準。

有人說搞科研不需要很多錢，俄羅斯仍然有很多成就，舉出俄羅斯數學家格裏戈裏·佩雷爾曼的例子。

他證明了龐加萊猜想，卻是個避世隱居的怪人，從來不拿國家的研究經費，連數學界的最高榮譽菲爾茲獎都拒絕去領。但是這個例子很偏頗，因為數學和物理、化學、生物這些自然科學不一樣，數學命題無法用實驗來證明，隻能靠數學家的頭腦。所以無論錢多錢少，所有的數學家都處於同一起跑線上。

這也能解釋為什麽數學方麵的民科特別多，宣稱自己證明了哥德巴赫猜想的不計其數。自然科學就不是這樣，實驗是對理論最終的判決，而現代的實驗是非常燒錢的。拿個試管在自己家裏就能做出重大發現的時代，早就過去了。粒子物理的加速器花錢是以百億元計的。

即使你隻做理論，不做實驗，現代的理論研究也往往需要大量的計算，我的專業理論與計算化學就是如此。這些計算不是拿紙筆能夠完成的，需要很多硬件軟件，這也是不菲的花費。俄羅斯由於缺人缺錢，科研每況愈下，這是明擺著的事。

至於說俄羅斯以人為本，就更是笑話了。俄羅斯人的預期壽命是70.16歲，低於中國的75.15歲，酗酒的、販毒的、走私軍火的一大堆，葉利欽時代差點連核武器都偷賣給黑幫，真是相當的以人為本哪！

問：中國重大的科技成就都是在毛澤東時代取得的，如兩彈一星、沙眼衣原體、牛胰島素、雜交水稻、青蒿素、哥德巴赫猜想的1+2。改革開放30多年，論文發了一大堆，有什麽比得上毛澤東時代的成果？

答：這種觀點雖然錯誤，但比前麵的幾種觀點還是要高明不少。因為它舉出了若幹項真實的成果。

毛澤東時代科學家們的愛國精神是一座永遠的豐碑，如我就讀的科大化學物理係的創始人郭永懷先生（1909-1968），飛機失事犧牲時，和警衛員緊緊擁抱在一起，用身體保護了導彈試驗數據。毛澤東時代的科研體製也有不少優點值得總結、繼承與發揚，如重點攻關，大協作，學術民主。

然而是古非今是不對的，80年代固然是讓科研人員過了一段緊日子，但經費增加後的爆炸式發展也不能否認。高鐵、北鬥、四代機、空間站、人工角膜、量子反常霍爾效應、量子信息、外爾費米子等都是重大的成果，不應該出於政治理念貶損它們。

對毛澤東時代前輩們的豐功偉績我們非常崇敬，同時也應該做一些客觀分析。那時的科技成就可以分為兩類，一類是追趕型，一類是原創型。

兩彈一星、核潛艇、造汽車飛機等是追趕型，就是已知別人造出了這個東西，我們想辦法也造出來。追趕的難度跟原創有本質區別。

提出問題之後，又有一大難關，就是你不知道這個問題在當前的條件下是否可以解決，能判斷出這一點也需要很高的智慧。例如可控核聚變和量子計算，在物理原理上是可以實現的，但實驗路徑設計了好幾種，每一種都有嚴重的局限性，將來是否能成功，需要發明新的路徑還是隻需改進現有的路徑，都沒人知道。

追趕相當於把提出問題和判斷可行性這最難的兩步都跳過去了。有人說原子彈最大的秘密就是它可以造出來，隻要知道這一點，你就已經獲得了最關鍵的信息，這個說法完全正確。

說這些不是為了貶低兩彈一星元勳們的偉大成就，前輩們在“一窮二白”的條件下（我們窮則窮矣，其實不是那麽“白”的，後文詳述）發揮了很強的創造力，做出了許多新的科學發現，如於敏的氫彈構型。兩彈一星能造出來這一點全世界都知道，但絕大部分國家還是造不了，正是因為他們解決不了這些問題。不過我們應該明白，我們不能永遠處於追趕的位置，原創是必須要走的路。

殲-20的總設計師楊偉說：“原來，我們曾經是有明確的追趕目標，別人在前麵，我們奔著他去。現在，我們接近了，甚至在某些局部平行或超越了，這時我們所麵臨的挑戰將更加嚴峻。在這種沒有明確跟蹤目標的情況下，創新的難度同以前相比不是一個數量級的。”

他認為，應對這樣的挑戰，核心就是要加強原始創新。如果說以前我們對基礎研究、基礎科學的關注與投入還很有限的話；未來，我們需要更加關注這些領域，加大對基礎科學原理的深度理解與突破。楊偉的這些觀點十分中肯。

再來看毛澤東時代的原創型成果。合成牛胰島素、提煉青蒿素等確實很了不起，但從更高的標準看來，美中不足在於這些大都是點狀的突破，沒有開創一大片新領域，引出一整套思想、方法、技術。達到這個程度的成就也有，如馮康的有限元方法，但可惜是跟外國科學家平行開創的，別的國家並沒有受到他的太多影響。在這一點上劉耀陽有類似之處，許多人說他的層子模型相當於蓋爾曼的誇克模型，但沒引起國外的注意。不過總體而言，毛澤東時代還是點狀的突破更多。

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近代以來的大圖景

中國在解放前處於農業社會，科技水平比先進國家整整落後一個時代。民國時代開始引進西方的學術體係，搭起了框架，培養出了一批人才，但研究成果還是很稀少的。而且國家處於戰亂之中，即使有成果也難有應用的機會。毛澤東時代開始了大規模的和平建設，把已有的人才組織起來，並培養了大量的年輕人，通過接受援助和重點攻關，在一批戰略項目上取得了突破，實現了初步的工業化。

改革開放初期，舊的體製已經過時，新的體製由於投入不足而運轉不良，自主創新經曆了一段低潮期。不過由於技術引進，工業生產水平還是在不斷提高的。隨著中國經濟蓬勃發展，自主創新意識與研發支出從90年代後期開始顯著提高，人才的數量和質量迅速進步，近年來科研成果出現了爆發。增量的增量毫無疑問是世界第一，各個領域的增量數一數二，差距主要在存量上。目前的基本態勢是全麵追趕，重點突破，局部領先。外界已經在把中國作為現實的而非潛在的科技大國來重視了。這是曆史性的進步！

如果我們把視線再往曆史和未來的深處延伸，自然就會詢問：在近代之前發生了什麽？我們為什麽會落到那時的悲慘境地？如何評價中國古代的科技發展？將來會怎麽樣？目前的上升勢頭會不會延續？世界和中國會變成什麽樣？

責任編輯：霍宇昂