潘建偉
微尺度國(guó)家實(shí)驗(yàn)室是科技部2003年批準(zhǔn)籌建的五個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室之一,其研究方向覆蓋物理、化學(xué)、材料、生物和信息等學(xué)科,實(shí)現(xiàn)了五大一級(jí)學(xué)科的交叉與融合,已經(jīng)成為一個(gè)有重要國(guó)際影響的研究機(jī)構(gòu)。在量子信息、納米科技、高溫超導(dǎo)等領(lǐng)域共11次入選兩院院士評(píng)選的中國(guó)十大科技進(jìn)展新聞,是國(guó)內(nèi)獲此榮譽(yù)最多的研究機(jī)構(gòu)。其中量子信息作為微尺度國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的特色研究領(lǐng)域之一,已在若干研究方向上形成了較強(qiáng)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
量子信息科技經(jīng)過(guò)近30年的發(fā)展,從前沿基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究到應(yīng)用研究,已經(jīng)進(jìn)入到一個(gè)深化發(fā)展、快速突破的歷史階段,需要量子光學(xué)、原子分子物理、量子電子學(xué)等多學(xué)科的密切交叉,需要光電技術(shù)、材料工藝、空間技術(shù)、工程技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的突破與集成。以往單一學(xué)科的國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室模式已不能很好解決量子信息這一交叉學(xué)科發(fā)展所面臨的一系列問(wèn)題。而國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的定位面向國(guó)家重大需求,以學(xué)科交叉與融合為特色,非常適合于量子信息這樣迫切需要高質(zhì)量協(xié)同創(chuàng)新的研究領(lǐng)域。
我曾對(duì)美國(guó)一些著名的研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行一些調(diào)研。美國(guó)大型研究機(jī)構(gòu)大致上可分為兩類(lèi)。一類(lèi)是建立在大科學(xué)裝置的基礎(chǔ)上,大體上有兩種運(yùn)行模式。一種為專(zhuān)注于某一學(xué)科方向的,比如費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室專(zhuān)門(mén)從事高能物理研究。這類(lèi)似于我國(guó)的正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室等;另一種則將大科學(xué)裝置作為開(kāi)放的大型研究平臺(tái),應(yīng)用于信息科學(xué)、能源科學(xué)、材料科學(xué)等多個(gè)學(xué)科的前沿研究,比如勞倫茲伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室。在這點(diǎn)上,前不久在國(guó)家發(fā)改委的支持下,集中了國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室、超導(dǎo)托卡馬克、強(qiáng)磁場(chǎng)等大科學(xué)裝置所成立的中國(guó)科學(xué)院合肥大科學(xué)中心具有類(lèi)似的功能與定位。第二類(lèi)是以某一學(xué)科方向作為研究主線,并將其中發(fā)展起來(lái)的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用于多個(gè)交叉領(lǐng)域。比如美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST),在其先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)上,在物理、化學(xué)、材料、工程和信息科學(xué)方面源源不斷地產(chǎn)生對(duì)人類(lèi)具有重要影響的發(fā)現(xiàn)。在過(guò)去10余年間,NIST在量子調(diào)控和量子信息領(lǐng)域產(chǎn)生了5位諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者,他們?yōu)槿祟?lèi)帶來(lái)了超冷原子、原子鐘、光梳等革命性新技術(shù)。
可以看出,國(guó)家實(shí)驗(yàn)室是需要面向重點(diǎn)學(xué)科開(kāi)展高質(zhì)量協(xié)同創(chuàng)新,在定位和功能上類(lèi)似于NIST,因此NIST的經(jīng)驗(yàn)尤其值得我們參考和學(xué)習(xí)。NIST首先得到國(guó)家高強(qiáng)度和穩(wěn)定的支持,每年運(yùn)行經(jīng)費(fèi)將近9億美元。在運(yùn)行機(jī)制上,NIST既是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的機(jī)構(gòu),同時(shí)又與很多大學(xué)和企業(yè)保持密切和廣泛協(xié)同,每年面向全美國(guó)的合作研究人員超過(guò)1600人。這點(diǎn)上,目前我國(guó)的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室在籌建階段與之相比還有較大差距,在政策環(huán)境和運(yùn)行管理機(jī)制等方面還需要進(jìn)一步優(yōu)化。
除了科技部支持外,我國(guó)其他科教主管部門(mén)在近年來(lái)也已對(duì)促進(jìn)高質(zhì)量協(xié)同創(chuàng)新進(jìn)行了一些初步探索。比如,在教育部和中科院支持下,以微尺度國(guó)家實(shí)驗(yàn)室量子信息研究團(tuán)隊(duì)為核心組建了量子信息領(lǐng)域協(xié)同中心,初步整合了全國(guó)的優(yōu)勢(shì)研究力量。
借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)并考慮到我國(guó)現(xiàn)實(shí)國(guó)情,國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)該整合全國(guó)相關(guān)的高校、研究所、國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等資源,在籌建階段運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,完善制度與管理辦法,比如,公開(kāi)招聘具有國(guó)際視野的領(lǐng)軍人才擔(dān)任實(shí)驗(yàn)室主任;實(shí)驗(yàn)室可以依托于某個(gè)大學(xué)或研究所,但區(qū)別于法人機(jī)構(gòu)的固定人員編制,實(shí)現(xiàn)人才的良性流動(dòng),等等。在整合資源和完善制度基礎(chǔ)上,建立一種類(lèi)似于NIST的國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)室。依托國(guó)家實(shí)驗(yàn)室平臺(tái),在國(guó)家重大科技任務(wù)或重大工程支持下,協(xié)調(diào)高校、科研院所最優(yōu)勢(shì)的研究力量,同時(shí)與相關(guān)企業(yè)保持密切合作。通過(guò)采取類(lèi)似“兩彈一星”的模式,集中力量進(jìn)行突破,應(yīng)該是我們?cè)诩ち业膰?guó)際競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)制高點(diǎn)的有效途徑。
(作者為中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)副校長(zhǎng)、中科院院士)