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
东西问丨何威:从本土到海外,游戏如何传播中华文化?******
中新社北京1月9日电 题:从本土到海外,游戏如何传播中华文化?
——专访北京师范大学艺术与传媒学院教授何威
中新社记者 高凯
2022年,中国自主研发的数字游戏海外市场规模已超千亿元人民币,中国游戏的影响力辐射数以亿计的海外玩家,成为数字内容“出海”传播最亮眼的风景之一。
从本土到海外,众多游戏产品开始尝试融入中国元素,向全球玩家展示中华文化。国产游戏传播传统文化的总体面貌如何?如何更好地通过数字游戏传播文化的魅力?中新社“东西问”近日专访北京师范大学艺术与传媒学院教授何威,请他就相关问题阐述自己的研究与思考。
现将访谈实录摘编如下:
中新社记者:包括《王者荣耀》《原神》等在内的不少国产游戏在海内外都较受欢迎,中国游戏在发展历程上有何特色?
何威:从1994年第一款国产游戏《神鹰突击队》面世至今已过去了28年,中国游戏从无到有,从“引进来”到“走出去”,从少人问津到为数亿国内外玩家带来快乐,走出了一条艰难而奋进的道路。国内的市场规模从零开始发展到2021年的2965亿元(人民币,下同),近10年有大约5倍的增长。中国游戏崛起,也是国家综合实力不断强盛的结果。
游戏是技术与创意的结合,又被资本驱动与影响,最终由玩家体验、参与和评价。因此,游戏发展的历程,总是和所在国的经济、科技、商业、文化等社会语境紧密相关。
中国自古以来“玩物丧志”的理念深入人心,也影响了中国游戏业的发展。随着近年来游戏玩家超过6.5亿人,以及游戏行业未成年人保护工作初见成效,各方面都在更积极地推动游戏健康发展。
中国国际数码互动娱乐展览会(2019ChinaJoy)人气火爆。陈玉宇 摄中新社记者:近年来,国产数字游戏海外市场销售收入连续三年突破千亿元人民币规模,且增速持续高于国内销售收入增速。国产游戏能够在海外市场取得成功的主要原因是什么?
何威:中国游戏产品在海外市场取得成功有诸多原因。首先是国产游戏品质不断提升,能够满足大量海外玩家的娱乐需求。
其次,当美日韩欧等地的本土游戏企业大多还重点关注主机及PC游戏之时,中国游戏企业在海外移动游戏市场积极布局,精准定位、细分市场,沿用其在国内激烈竞争中形成的移动游戏产品盈利模式创新的方法论,深耕本地化运营,实现了“弯道超车”。
第三,部分中国游戏产品对海外玩家而言,在文化上存在异质性和新颖性,从题材、玩法、叙事、视听等维度带来了新鲜体验,因此受到欢迎。
第四,在一些新兴市场上,如南美、中东等地,中国游戏企业将国内成熟但当地稀缺的游戏类型和玩法,包装在其本地文化和故事中,从而迅速流行。
2020年王者荣耀KPL秋季赛总决赛在重庆举行。陈超 摄中新社记者:越来越多国产游戏主动应用和呈现中华传统文化相关内容。“国风”游戏产生的动因和现阶段发展状况是什么?
何威:随着中国综合实力不断提升,“国风”“国潮”“国货”在社会多个领域日渐盛行,在青少年中尤为如此。我们能观察到更为明确的文化主体意识在回应“文化自觉”“文化自信”的倡议;人们在思考和辨识什么是“我们的”“自己的”文化样式和生活方式,主动寻找文化身份认同。
在这样的大环境下,游戏企业在国产游戏中融入中华传统文化的内容,是广受玩家欢迎的举动。另一方面,很多平均年龄不到30岁的游戏主创们,自己就是“国风”“国潮”的积极消费者,也主动把对传统文化的喜好融入创作中,因此这样的游戏越来越多。
我们研究了过去十年间中国自主研发、获得版号且至今仍然较为活跃的1407款游戏,发现其中超过四成传播了中华传统文化;而头部热门手游中有八成传播了中华传统文化。
2021年王者荣耀世界冠军杯小组赛在重庆开战。陈超 摄中新社记者:数字游戏如何能更好地传播中华传统文化?
何威:效仿王国维先生曾论及的“治学三境界”,我认为游戏传播传统文化可以触达三重不同的境界:“符号境”“知识境”和“观念境”。而游戏传播文化的具体实践,则是在“人”“环境”和“行动”三个维度上展开。
“符号境”,指游戏中活用传统文化元素与形式,以视听表现、美学风格等方式呈现中华传统文化相关的符号,以符号为基础,承载文化内容和价值体系,重在唤起玩家情感。
“知识境”,指在游戏中置入并传播传统文化相关知识和信息,增进玩家的理性认知,寓教于乐。
“观念境”,指在游戏的叙事和互动中,呈现、探索和传承中华传统文化里蕴含的思想观念、气韵风骨、人文精神、道德规范和价值理念等。观念和精神既蕴含在设计细节之中,也需要玩家的参与和交流来发掘和体悟。
关于实践的三个维度,首先是人物的维度,包括改编自真实历史人物的游戏角色,也包括那些取材于神话传说、民间故事中的知名虚构形象的游戏角色。人物是游戏叙事内容的主体,也是玩家开展游戏互动的化身或对象,是产生文化认同和情感的重点。
环境的维度,是以数字技术构建的虚拟空间,玩家身处其中,时刻受到熏陶,产生体验。环境之维又可以细分为自然环境(地理山川、风景名胜等)、人造环境(与人类生活密切相关的建筑、器物等)与文化环境(神话传说、诗词歌赋、工艺美术、技术艺术等)在游戏中的重构。
行动的维度,指的是玩家能在游戏里做什么,给游戏人物和游戏环境带来怎样的影响和变化。在模拟衣、食、住、行的过程中,在各种文化创造和体验的活动中,令玩家产生并深化对传统文化的体验和理解。
2021ChinaJoy洛裳华服·新秀大赛西南赛区晋级赛。何蓬磊 摄中新社记者:应如何推动数字游戏求美向善、增进公益、承担责任,让游戏与社会更良性互动?
何威:经过多年努力,中国已在游戏领域建立了相对完善的未成年保护体系,从网游内容审核机制、网游实名制度、限制未成年人游戏时长和充值消费,到推行《网络游戏适龄提示》团体标准、企业接入实名认证平台并主动用技术手段验证、建立家长监护平台、开通未保服务专线、推出未成年人充值退款自助系统等。应当说,在全社会关注下和主管部门要求下,中国游戏行业已采取了较为全面和严格的限制措施。
游戏与社会的良性互动是不同国家、不同社会的共同期许。事实上,从影视、动画、直播、广告等内容产业,以及文保旅游、工业制造、智慧城市、自动驾驶、医疗医药等更多领域,都正在从游戏行业的科技创新和文化创新之中汲取能量。
社会整体游戏素养也在不断提升,这不仅意味着人们能更好地处理游戏令人“过于沉迷”“过度氪金”等负面效应,从中获取快乐和有益身心的元素,而且还体现在人们能在自己从事的行业中,善用现有游戏或是游戏化的手段,产生“游戏+”的积极效应。
想要实现这样的良性互动,或者说,让游戏发挥更大的社会正向价值,需要“政产学研用”的社会共同体的参与和努力。(完)
受访者简介:
何威,北京师范大学艺术与传媒学院教授,北京师范大学数字创意媒体研究中心副主任。中国音像与数字出版协会游戏出版工作委员会理事。研究领域包括社交媒体与网众传播、游戏研究、流行文化与文创产业等。其研究成果曾获北京市哲学社会科学优秀成果奖一等奖、教育部高等学校科学研究优秀成果奖三等奖及青年成果奖、中国高校影视学会年度学术评优专著一等奖及论文一等奖。
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