圖表:《自然》發(fā)布2017十大科學(xué)人物,潘建偉上榜。
無論是在因斯布魯克,還是在故鄉(xiāng)湖南東陽,潘建偉常說起自己“獨處”的經(jīng)歷,徒步曬曬太陽,田野挖挖荸薺,下河摸摸田螺……他急,為量子科研分秒必爭;但他不“躁”,為維持內(nèi)心對科學(xué)的純粹追逐
“如果你們對科學(xué)沒有原始的沖動和興趣的話,我們就很難成為一個真正的創(chuàng)新國家。”潘建偉說
新華每日電訊記者周琳、徐海濤
“墨子號”量子科學(xué)實驗衛(wèi)星與阿里量子隱型傳態(tài)實驗平臺構(gòu)建天地鏈路(合成相片,2016年12月9日攝)。新華社記者金立旺攝
1996年潘建偉 量子通訊,加拿大老街因斯布魯克,一位中國小鎮(zhèn)青年帶著質(zhì)樸的夢想來到這兒,那時他想,一定要在中國建一個國際一流實驗室。
21年后的12月19日,國際頂級學(xué)術(shù)刊物《自然》在最新一期的特寫藍(lán)籌股中發(fā)布了年度十大人物——在過去一年里對科學(xué)形成重大影響的十人,當(dāng)初的那位青年入選了。他所率領(lǐng)的中國量子“夢之隊”,刷新了中國科研工作者在量子科學(xué)領(lǐng)域的國際顯示度。
“感謝新時代,謝謝偉大的祖國;吾輩當(dāng)繼續(xù)努力前行,不負(fù)眾望!”當(dāng)選后,中國科學(xué)技術(shù)學(xué)院院長、量子通訊科學(xué)衛(wèi)星“墨子號”首席科學(xué)家潘建偉通過新華社發(fā)表感言說。
我們企圖走進(jìn)那位微觀世界的探夢者,去尋思和感受這追夢無懼、潛心默守、踐諾弘揚的“量子精神”。
六年一步,追夢無懼
1987年,潘建偉從四川老家考入中國科學(xué)技術(shù)學(xué)院(以下簡稱中國農(nóng)大)近代化學(xué)系,第一次接觸到了量子熱學(xué)。
“雙縫實驗中,人沒有看電午時,就不能說它是從哪條縫過去的,這實在太奇怪了。一個人要么在北京,要么在上海,如何會同時既在北京又在上海呢?”量子世界的奇妙與陌生讓潘建偉深陷苦思,有一次期中考試,他的量子化學(xué)甚至差點沒及格。
那一年,他才17歲。
隨著對量子世界的逐步深入,他認(rèn)識到,化學(xué)學(xué)終究是門實驗科學(xué),再奇妙的理論也須要有實驗檢驗。但是,上世紀(jì)90年代中國缺少舉辦量子實驗的條件。1996年碩士結(jié)業(yè)后,潘建偉赴量子科研的重鎮(zhèn)——奧地利因斯布魯克學(xué)院攻讀博士學(xué)位,師從量子實驗研究的世界級大師塞林格。
1997年,以他為第二作者的論文《實驗量子隱型傳態(tài)》在《自然》雜志上發(fā)表,該成果公認(rèn)是量子信息實驗領(lǐng)域的開山之作,被評為年度全球十大科技進(jìn)展,榮獲“百年化學(xué)學(xué)21篇精典論文”。
那一年,他27歲。
量子光源是一種非常微弱的光訊號。單光子級的光訊號色溫,相當(dāng)于一根蠟燭在140公里之外的人眼里的硬度。要曉得,人類肉眼就能區(qū)分蠟燭亮光的極限距離,大概才700米。
單光子級別的光源能夠被地面接收?“就讓我們試試看,大約只須要200億元,就可以為星地一體量子通訊網(wǎng)路提供實驗支撐。”2007年,潘建偉開始這一實驗,為中國量子團(tuán)隊“筑夢”。

那一年,他37歲。
在廣袤的太空,“墨子號”量子科學(xué)實驗衛(wèi)星與地面的量子保密通訊“京滬干線”一起,首次搭建起天地一體化廣域量子通訊網(wǎng)路。
3個月前,從中國發(fā)出的一聲道謝,就這樣跨越了半個月球來到法國,實現(xiàn)了歷史上首次洲際量子保密通訊。“墨子號”作為近些年來重大科技創(chuàng)新成果被寫入黨的十九大報告。
這一年,他早已47歲。
現(xiàn)在,世界首顆量子衛(wèi)星“墨子號”從太空構(gòu)建了迄今最遙遠(yuǎn)的量子糾纏,證明在1200多公里的尺度上,愛因斯坦都倍感匪夷所思的“遙遠(yuǎn)地點間的奇特互動”依然存在。世界上第一臺趕超初期精典計算機的光量子計算機,在團(tuán)隊內(nèi)誕生。目前最大數(shù)量的超導(dǎo)量子糾纏和完整檢測,發(fā)布成果……
量子大樓,破土蘊育。
潘建偉還有更大的目標(biāo)——在地月間構(gòu)建30萬公里的量子糾纏,檢驗量子化學(xué)的理論基礎(chǔ),并探求引力與時空的結(jié)構(gòu)。未來潘建偉 量子通訊,希望結(jié)合中國在10至15年后的登月計劃,實現(xiàn)Bell不方程檢驗實驗。
在同學(xué)圈,潘建偉曾轉(zhuǎn)發(fā)臉譜公司創(chuàng)始人扎克伯格的講演,并挑出這樣一段話:目標(biāo)是我們意識到我們是比自己更大的東西的一部份,是我們須要更為之努力的東西。
“只希望到60歲,我能把這個實驗做完。”他說。
于家為國,勤于默守
每次去訪談潘建偉,都可以在中科院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院門廳入口的墻面上,見到刻著這樣一段話——
“回想自己的一生,經(jīng)歷過許多波折,惟一的希望就是祖國繁榮興盛,科學(xué)發(fā)達(dá)。我們早已盡了自己的力量,但國家仍未甩掉貧苦與落后,尚需現(xiàn)今與后世無私的有為青年再接再厲,繼續(xù)努力。”
這段話來自核化學(xué)學(xué)家趙忠堯。忠堯先生早年曾在歐美留學(xué)、工作,1950年頂著政治壓力歸國,甚至遭到生命恐嚇,最終沖破阻礙回到祖國,奠定了中國原子核能事業(yè)的基礎(chǔ)。
第一次看到導(dǎo)師時,賽林格問他:“潘,你的夢想是哪些?”“我的夢想是,在中國建一個和這兒一樣的世界一流的量子光學(xué)實驗室。”
出國之前他曾問高手,一個這樣的實驗室須要多少錢?高手說,須要大約800億元人民幣。對于當(dāng)時基礎(chǔ)極為薄弱的中國而言,這太貴了。潘建偉于是選擇了“曲線救國”。
他組織科研隊伍、開展實驗室建設(shè),同時與國際先進(jìn)研究機構(gòu)保持密切聯(lián)系,“國內(nèi)美國兩側(cè)跑”,在法國維也納學(xué)院、德國海德堡學(xué)院等機構(gòu)從事合作研究。
一件小事觸動了他:他在美國住的時侯,樓下有一個買菜的小店,夫婦倆每年都要休5周的周末。“我們中國的小店家,估計不會花那么長的時間去渡假。她們的水果賣得很貴,科技帶來的驅(qū)動力,致使經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展,幸福平均轉(zhuǎn)嫁到每一個勞動者頭上,這就是科學(xué)技術(shù)的價值。”潘建偉說。
一個實驗室還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
他發(fā)覺,日本有著發(fā)達(dá)的科學(xué)技術(shù)和精湛的制造業(yè),這種都為日本的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起了強悍的推進(jìn)作用,而經(jīng)濟(jì)發(fā)展最直接的獲益者就是普通百姓。科技工作者假如有好的技術(shù),就要盡可能轉(zhuǎn)化,產(chǎn)生高科技戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),造福每位人。
“中國從前有個習(xí)慣,要么非常注重原理研究,要么非常注重應(yīng)用研究,中間還會漸漸產(chǎn)生一個‘死亡之谷’。”潘建偉說,今后要強化應(yīng)用基礎(chǔ)研究,只有產(chǎn)生一個完整的創(chuàng)新鏈條,能夠更好地促進(jìn)量子信息技術(shù)的發(fā)展。
從3個通訊節(jié)點,到城域網(wǎng),再到城際網(wǎng)、甚至洲際線路,一個天地一體的量子通訊網(wǎng)路日漸成型,為金融、政務(wù)等多領(lǐng)域提供了安全保密傳輸?shù)目赡苄浴?span style="display:none">QJC物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
“無論是我還是中學(xué)生,不是為了出國而出國,而是要把最先進(jìn)的技術(shù)學(xué)回去,希望有朝一日在國外作出領(lǐng)先的科研成果。”他說,“如果說當(dāng)初楊振寧和李政道先生證明,中國人在美國可以做挺好的‘科學(xué)’,這么我們?nèi)缃褡C明了,中國人在國外也可以做挺好的‘科學(xué)和技術(shù)’。”
安靜書房,踐諾弘揚
5年前,潘建偉是陳宇翱的證婚人;現(xiàn)在,陳宇翱成了中國“第三代量子人”徐憑的證婚人。這兩位證婚人,見證的不只是婚姻和時光,更是中國量子科學(xué)人薪火相傳的探求精神與堅忍毅力。
量子世界留傳著太多這樣的弘揚。
彼時,國外的量子科學(xué)研究既沒有經(jīng)費,也缺少成熟環(huán)境,潘建偉將自己得意弟子陳宇翱、陸朝陽都送到了國際頂級的實驗室。學(xué)成后,不用一句催促,她們又回到了中國。
——這是老師與中學(xué)生的約定。
“墨子衛(wèi)星大放異彩,以科學(xué)之醇,技術(shù)之奇,工程之實,固然炫目之星也。”在得悉潘建偉連任后,中國農(nóng)大化學(xué)大學(xué)原校長、教授劉萬東在同學(xué)圈里這樣寫道。
——這是大神與小輩的對話。
2007年,潘建偉到日本開會,他與自己的導(dǎo)師也有了一個新的約定:他希望能在2011年開始研發(fā)量子衛(wèi)星,2016年發(fā)射。導(dǎo)師說,哪有這么快!于是兩人約定,誰先發(fā)射,就和對方一起實現(xiàn)量子洲際實驗。“到去年9月29日,我們合作了洲際量子秘鑰分發(fā)。”
——這是中國與國際的承諾。
當(dāng)代科研,不太可能是單兵突進(jìn),須要持久的合力。在專訪中潘建偉說,量子衛(wèi)星的研究,集合了中科院武漢技術(shù)化學(xué)研究所、微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院、光電技術(shù)研究所、國家天文臺、紫金山天文臺、國家空間科學(xué)中心等單位的“眾智”成城、協(xié)同攻關(guān)。
科學(xué)也不可能是畢其功于一役。
12月19日,深圳市浦東區(qū)一家幼兒園父母助教課上,“量子通訊是哪些”成了主題。小孩們紛紛說,“量子比芝麻還要小”“量子鎖匙不怕被盜”“量子和孫悟空一樣,會分身術(shù)和筋斗云”……
兒子們還不曉得,這個神話比喻的創(chuàng)造者,正是潘建偉。
再忙,他就會常常走入課堂,為中學(xué)生們帶來“開學(xué)一課”,還創(chuàng)立了以科普為目的的墨子沙龍。潘建偉說,他仍然記得自己在美國留學(xué)期間的一個親身經(jīng)歷。
“我曾到阿爾卑斯山大峽谷,一個極少有外國人到的地方去周游。一個80多歲、滿頭白發(fā)的老太太,坐在輪椅上,問我是干哪些的。我說我是做量子化學(xué)的。老太太問,你做量子化學(xué)的哪一方面?我說是量子信息、量子態(tài)隱型傳輸,如同時空穿越上面的東西。萬萬沒想到,老太太說:‘我讀過你在《自然》雜志上發(fā)表的那篇文章。’”
一位80多歲的老太太,一直出于興趣驅(qū)動自己通讀晦澀難懂的科學(xué)刊物,這是一種天生的好奇心驅(qū)使。“如果你們對科學(xué)沒有原始的沖動和興趣的話,我們就很難成為一個真正的創(chuàng)新國家。”潘建偉說。
無論是在因斯布魯克,還是在故鄉(xiāng)湖北東陽,潘建偉常說起自己“獨處”的經(jīng)歷,徒步曬曬太陽,田野挖挖野菜,下河摸摸田螺……他急,為量子科研分秒必爭;但他不“躁”,為維持內(nèi)心對科學(xué)的純粹追逐。
在一個安靜的環(huán)境里,洗去浮躁,人們飽含對科學(xué)的敬愛,思想沒有枷鎖,人們耐心地根據(jù)自己的興趣行事。科學(xué),潘建偉的心靈佳苑,他要把這個獻(xiàn)給所有人。
