李乃勝

十八屆五中全會強調(diào)：“創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，必須把創(chuàng)新擺在國家發(fā)展全局的核心位置”，而且特別提出“重視顛覆性技術(shù)創(chuàng)新”。由此可見，顛覆性創(chuàng)新的特殊意義。

我國實施創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略，旨在實現(xiàn)從科技大國向科技強國的宏偉跨越；而實現(xiàn)這一跨越的標志就是由科技創(chuàng)新的“跟跑者”變成“領(lǐng)跑者”；而完成這一“華麗轉(zhuǎn)身”的突破口就是從“模仿式”進步到“顛覆性”創(chuàng)新。

顛覆性創(chuàng)新拉開

新一輪科技革命的序幕

當前，新一輪科技革命蓄勢待發(fā)，大有“山雨欲來”之勢。即將到來的科技革命可能是人類歷史上，最具顛覆性、最具綜合性、最具劃時代意義、最徹底地改變?nèi)祟愇拿鬟M程的一次完整“革命”！其源蓋因為，這次革命的標志是“機器人”為代表的“智能化”，有可能導(dǎo)致當今人類世界進入一個自然人與機器人“并行”的新時代。這次革命不再局限于某一學(xué)科分支和某一技術(shù)領(lǐng)域，而是產(chǎn)業(yè)革命、工業(yè)革命、科學(xué)革命、技術(shù)革命“四位一體”的綜合性革命！

1.第三次產(chǎn)業(yè)革命的浪潮

就人類文明進程中來說，經(jīng)過漫長的“農(nóng)業(yè)革命”和“工業(yè)革命”的崎嶇攀登，今天走到了一個新的拐點，就是“智業(yè)革命”的起跑線！

近日來，一場“人機大戰(zhàn)”引起全世界高度關(guān)注。前世界圍棋第一人、韓國九段名將李世石，以1：4的總比分敗給了谷歌的人工智能程序“阿爾法狗”。一時間，關(guān)于人工智能的討論在世界范圍內(nèi)達到了“白熱化”的程度?！叭斯ぶ悄軐⒔o人類帶來滅頂之災(zāi)”“計算機將全面超越人類”，甚至出現(xiàn)“機器人將全面戰(zhàn)勝人類”的呼聲！

“人機大戰(zhàn)”由來已久，這不是第一次，也不是最后一次。1997年5月，IBM的機器人“深藍”戰(zhàn)勝了當時的國際棋王卡斯帕羅夫；2002年10月，德國的機器人“深奧的弗里茨”又與新棋王克拉姆尼克4：4戰(zhàn)平。

2016年3月10日，中國科學(xué)院上海光機所強場激光物理重點實驗室宣布其利用超強超短激光成功產(chǎn)生了反物質(zhì)——超快正電子源，這也是我國科學(xué)家首次利用激光成功產(chǎn)生反物質(zhì)，這一發(fā)現(xiàn)將在材料的無損探測、激光驅(qū)動正負電子對撞機、癌癥診斷等領(lǐng)域具有重大應(yīng)用。

這一重要發(fā)現(xiàn)再次引起各界對于“反物質(zhì)”的關(guān)注，而這一經(jīng)常出現(xiàn)在科幻電影中的名詞其實并沒有那么神秘和遙遠，我國科學(xué)家近年來在反物質(zhì)領(lǐng)域也取得了許多突破性進展。

上海光機所強場激光物理重點實驗室利用飛秒拍瓦激光裝置和高壓氣體靶相互作用，產(chǎn)生大量高能電子，高能電子和重核材料靶相互作用，由韌制輻射機制產(chǎn)生高強度伽馬射線，伽馬射線再和重核作用產(chǎn)生正負電子對。正電子譜儀經(jīng)過精心設(shè)計，成功解決了伽馬射線帶來的噪聲問題，利用正負電子在磁場中的不同偏轉(zhuǎn)特性，實驗中在單發(fā)條件下就成功觀測到了正電子。這也是我國首次利用激光產(chǎn)生反物質(zhì)。上海光機所早在2001年就開始超強超短產(chǎn)生正負電子對的理論研究，提出利用強激光和納米薄膜靶相互作用產(chǎn)生正負電子對。該工作在國際上得到了廣泛關(guān)注，獲得反物質(zhì)超快正電子源將對激光驅(qū)動正負電子對撞機等具有重要意義。

我國科學(xué)家首次成功獲得反物質(zhì)引起了科學(xué)界的巨大反響，那么究竟何為反物質(zhì)？反物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了怎樣的歷程？科學(xué)界普遍認為，宇宙起源于大爆炸，之后逐漸演化、發(fā)展、膨脹，直至今天的物質(zhì)世界。科學(xué)家們認為在大爆炸的初期，物質(zhì)與反物質(zhì)幾乎是對稱存在的。但是，為什么自然界中充滿肉眼可見的普通正物質(zhì)，但卻看不到反物質(zhì)呢？反物質(zhì)是否存在？存在的形式又是怎樣？這也是現(xiàn)代物理學(xué)研究的基本問題之一。

反物質(zhì)的概念由英國物理學(xué)家狄拉克于1931年因為狄拉克方程負能解問題而首次提出。1932年安德森在宇宙射線中發(fā)現(xiàn)正電子；1955年塞格雷和張伯倫通過伯克利的同步穩(wěn)相加速器把質(zhì)子加速后打到銅靶上而發(fā)現(xiàn)了反質(zhì)子；1956年考克等人利用反質(zhì)子轟擊質(zhì)子，在湮沒過程中觀察到了中子和反中子，其他的反粒子也在隨后的科學(xué)實驗中被逐漸發(fā)現(xiàn)，眾多的諾貝爾獎工作成果讓反物質(zhì)的概念開始深入人心。簡言之，物質(zhì)和反物質(zhì)是對稱的，其所有的性質(zhì)或是相同或是相反。在這個邏輯下，如果用反質(zhì)子和反中子代替原子核中的質(zhì)子和中子的話，就得到一個反原子核。如果再配以正電子，就形成反原子，例如歐洲核子中心科學(xué)家實現(xiàn)的實驗室捕捉反氫原子技術(shù)。再用反原子組成反分子，從而構(gòu)成反物質(zhì)。