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在線客服 原創(chuàng)性科技成果是指從產(chǎn)品的基礎(chǔ)研究或創(chuàng)意，到產(chǎn)品的研發(fā)、制造和生產(chǎn)，全部由我國自己主導(dǎo)完成的一類科技成果。近幾年，隨著我國綜合實力的不斷提升、科技研發(fā)投入的持續(xù)增長、科技頂尖人才的刻苦攻關(guān)，我國涌現(xiàn)出了一批具有代表性的原創(chuàng)性科技成果。透明計算和量子技術(shù)是我國具備顯著優(yōu)勢的原創(chuàng)性成果，這些科技成果的實際應(yīng)用，已經(jīng)實現(xiàn)了真正意義上的引領(lǐng)世界。
一、我國典型原創(chuàng)性科技成果獲得全球的廣泛關(guān)注
1.透明計算
“透明計算”，用該概念發(fā)明人、中南大學(xué)校長張堯?qū)W的解釋，就是通過網(wǎng)絡(luò)，把存儲、運算、管理進行物理或邏輯上的分離，將應(yīng)用和硬件分開，實現(xiàn)個人在任意地點的統(tǒng)一體驗。透明計算被認為是對傳統(tǒng)的、已占據(jù)計算機領(lǐng)域長達60年之久的馮？諾依曼結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)計算模式的首次突破，為網(wǎng)絡(luò)計算提供了一種全新的模式和理論基礎(chǔ)，該成果在國際上產(chǎn)生較大影響，論文不斷被轉(zhuǎn)載和引用。
2.量子技術(shù)
“量子技術(shù)”，主要包括量子通信和量子計算等領(lǐng)域。量子理論被認為是繼牛頓經(jīng)典力學(xué)后，人類科學(xué)的顛覆性發(fā)現(xiàn)。我國在量子技術(shù)的研究方面涌現(xiàn)出許多有影響力的原創(chuàng)性研究成果，得到了世界的關(guān)注。2016年8月6日，由我國科學(xué)家自主研制的量子衛(wèi)星“墨子號”成功運行，使我國在世界上首次實現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信。2016年11月21日，我國量子通信骨干網(wǎng)“京滬干線”項目合肥至上海段順利開通。2017年3月8日，全球第一條量子通信商用干線“滬杭干線”全線開通。2017年2月，我國科學(xué)家在固態(tài)自旋體系實現(xiàn)了時間最優(yōu)的量子控制，可使普適量子計算既快又好。多個世界“第一”的實現(xiàn)，說明我國的量子應(yīng)用領(lǐng)域正走在世界的前端，也預(yù)示著量子技術(shù)正在從實驗室走向市場。
二、我國原創(chuàng)性科技成果產(chǎn)業(yè)化路徑研究
1.透明計算的理念創(chuàng)新和產(chǎn)品推廣應(yīng)用
理念創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)。透明計算的理念創(chuàng)新，就是要構(gòu)建一個可以兼容各種操作系統(tǒng)，并能夠與其共存的新型操作系統(tǒng)，從而使每個人的電腦、手機和iPad等終端設(shè)備，可自由選擇操作系統(tǒng)，自由選擇使用功能。中南大學(xué)校長張堯?qū)W于2001年研制成功的一種“索普卡電腦”，在計算機的運算模式上，實現(xiàn)了時間和空間的擴展、運算和存儲的分離。
產(chǎn)品拓展和研發(fā)合作。從2009年開始，張堯?qū)W團隊將透明計算從原來面向桌面計算機和局域網(wǎng)進一步拓展至無線和移動互聯(lián)網(wǎng)。到2010年，他們在移動互聯(lián)網(wǎng)上提出了一種新操作系統(tǒng)，命名為“Trans OS”，它基于透明計算理念，在“核高基”重大專項的支持下完成了研制。張堯?qū)W團隊的研究吸引了英特爾、惠普和IBM等公司的關(guān)注，并紛紛要求合作研發(fā)。2016年11月，中南大學(xué)、英特爾公司和湖南新云網(wǎng)科技公司，在長沙聯(lián)合發(fā)布透明計算系統(tǒng)產(chǎn)品，產(chǎn)品開始進入量產(chǎn)階段。
產(chǎn)品的推廣應(yīng)用。透明計算產(chǎn)品首先在中南大學(xué)湘雅醫(yī)療大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的建設(shè)中得到應(yīng)用，目前已應(yīng)用于跨區(qū)域跨醫(yī)院跨系統(tǒng)就診、個體化醫(yī)療信息安全采集和科研應(yīng)用等方面，管理超過100億條用戶健康數(shù)據(jù)，實現(xiàn)用戶隱私保護和健康數(shù)據(jù)便捷訪問。此外，透明計算也成功應(yīng)用到我國大型冶金企業(yè)的工控系統(tǒng)與工程設(shè)計部門，如廣西有色華錫集團和中金嶺南凡口鉛鋅礦等。
2.量子技術(shù)的難點突破和國家重大應(yīng)用
前沿研究和人才培養(yǎng)。我國科研團隊在量子通信和量子計算等前沿領(lǐng)域處于全球競爭的第一梯隊，中國科技大學(xué)潘建偉研發(fā)團隊為了學(xué)習(xí)國外頂尖實驗室的先進技術(shù)，陸續(xù)推薦實驗室的學(xué)生們分赴英國、美國、瑞士、奧地利等高水平國際小組中學(xué)習(xí)，有的學(xué)生赴德國海德堡大學(xué)學(xué)習(xí)冷原子量子調(diào)控，有的學(xué)生則到劍橋大學(xué)學(xué)習(xí)基于半導(dǎo)體量子點的固態(tài)體系量子調(diào)控技術(shù)等。
難點突破和國家層面應(yīng)用。根據(jù)量子物理理論，人們可以通過對光子、原子等微觀粒子的精確操縱，以一種變革性的方式對信息進行編碼、調(diào)制和傳輸，在確保通信安全和提升計算速度等方面能夠突破經(jīng)典信息技術(shù)的瓶頸。所以，對于這些微觀粒子糾纏的相干操縱是發(fā)展實用化量子信息和量子通信必須的技術(shù)準備。潘建偉團隊選擇將光子作為研究和操縱對象，用了十幾年的時間，極大發(fā)展了多光子糾纏和干涉技術(shù)，不但奠定了廣域量子通信和光學(xué)量子信息處理的科學(xué)基礎(chǔ)，也將量子保密通信技術(shù)帶入了現(xiàn)實應(yīng)用。
潘建偉團隊還與國內(nèi)外多個實驗室建立合作，如國際上有德國海德堡大學(xué)MatthiasWeidemller組、意大利Trento大學(xué)SandroStringari組、德國馬普量子光學(xué)所ImmanuelBloch組、英國劍橋大學(xué)MeteAtature組等，國內(nèi)有清華大學(xué)翟薈組、北京大學(xué)劉雄軍組等。
目前，我國已率先完成了包括五、六、八、十光子糾纏，利用多光子操縱率先實現(xiàn)量子信息處理關(guān)鍵方案，全面發(fā)展了面向?qū)嵱没Ｃ芰孔油ㄐ诺墓饬孔觽鬏敺椒ǖ纫幌盗邢闰?qū)性的系統(tǒng)工作。2009年我國已將光纖量子通信安全距離提高到200公里，組建了世界上首個多節(jié)點的全通型光量子電話網(wǎng)，2016年我國“量子科學(xué)實驗衛(wèi)星（QUESS）”也已成功運行。
產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用前景。目前，量子通信技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于金融、政務(wù)和軍事等領(lǐng)域的信息安全傳輸。有分析認為，隨著未來量子通信在城域網(wǎng)、城際網(wǎng)、廣域網(wǎng)全面鋪開，量子通信的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)B透到人們的日常生活，到2030年量子通信市場有望達到千億元水平。
三、對我國原創(chuàng)性科技成果產(chǎn)業(yè)化的相關(guān)建議
1.抓住科技發(fā)展機遇，加強國家層面前瞻布局
當(dāng)前全球科技競爭日益加劇，一些國家和地區(qū)在量子技術(shù)等前沿領(lǐng)域不斷加大研發(fā)投入，我國應(yīng)更加重視科學(xué)原理和原創(chuàng)性科技成果的推廣應(yīng)用，對于看準的方向，要從國家層面加強前瞻布局。透明計算就是源于國家“透明計算—網(wǎng)絡(luò)計算的模式及基礎(chǔ)理論研究”項目的支持。我國量子技術(shù)的研發(fā)成就，也是得益于《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》的“量子調(diào)控研究”“重大科學(xué)研究計劃”，得益于國家科技部973項目“量子通信和量子信息技術(shù)”等的支持。2016年發(fā)布的《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》又將量子通信列入了15個新部署的重大項目之一，必將對我國量子技術(shù)的研發(fā)提供強大的國家支持。
2.注重培養(yǎng)頂尖人才和團隊，支持原創(chuàng)性科研攻關(guān)
原創(chuàng)性科技成果的研發(fā)成功，與科研人員的刻苦攻關(guān)密不可分，各國高端科技的競爭，最終就是頂尖人才和團隊的競爭。透明計算的提出，源于中國工程院院士、中南大學(xué)校長張堯?qū)W的理念創(chuàng)新。量子技術(shù)的研發(fā)，則與潘建偉所領(lǐng)導(dǎo)的創(chuàng)新團隊直接相關(guān)。正是這些國際一流人才的頑強攻關(guān)，才使我國在這些領(lǐng)域不斷產(chǎn)出世界領(lǐng)先的原創(chuàng)性研發(fā)成果。
3.創(chuàng)新產(chǎn)品研發(fā)模式，以技術(shù)突破推動市場應(yīng)用
在透明計算的產(chǎn)品研發(fā)上，中南大學(xué)采取與英特爾公司和湖南新云網(wǎng)科技公司聯(lián)合研發(fā)的模式，依托中南大學(xué)—英特爾聯(lián)合實驗室，由湖南新云網(wǎng)科技公司實施推廣應(yīng)用。在量子技術(shù)的產(chǎn)品研發(fā)上也采取了創(chuàng)新的研發(fā)模式，科大國盾量子（原安徽量子通信技術(shù)有限公司）是以潘建偉院士團隊實用化量子通信技術(shù)為基礎(chǔ)，由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)發(fā)起組建的中國第一家從事量子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)。目前已形成了以量子密碼通信終端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換/路由設(shè)備為核心的量子信息安全系統(tǒng)整體解決方案。經(jīng)驗表明，我國應(yīng)更加注重在技術(shù)突破后的產(chǎn)品研發(fā)模式創(chuàng)新，更加注重技術(shù)突破后的產(chǎn)品市場應(yīng)用創(chuàng)新。
4.加強地方層面的產(chǎn)業(yè)化跟進，服務(wù)更多應(yīng)用領(lǐng)域
我國成功發(fā)射的全球第一顆量子通信衛(wèi)星，已建成的“量子通信京滬干線”，在國內(nèi)初步形成的廣域量子通信體系等，將推動量子技術(shù)在上海、合肥、蕪湖等城市的使用，促進量子通信技術(shù)在政府部門、軍隊和金融機構(gòu)等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。透明計算的終端“小成本”和共享智能“大平臺”，將在可穿戴設(shè)備、機器人、大數(shù)據(jù)和“互聯(lián)網(wǎng)+”等領(lǐng)域得到應(yīng)用，目前透明計算已應(yīng)用到我國大型冶金企業(yè)的工控系統(tǒng)與工程設(shè)計部門，騰訊將其應(yīng)用于手機定位和微信，阿里巴巴、華為和聯(lián)想等企業(yè)也開始關(guān)注該成果。因此，我國應(yīng)加快這些原創(chuàng)性科研成果的產(chǎn)業(yè)化步伐，尤其是加強在地方層面的產(chǎn)業(yè)化跟進，使我國這些處于全球領(lǐng)先地位的產(chǎn)品，能夠服務(wù)于更多的實際應(yīng)用領(lǐng)域。
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