發(fā)布時間：2023-03-13 11:14:31
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的量子通信論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：量子密碼；量子加密；安全
中圖分類號：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2012)08-1752-02
如今，應(yīng)用廣泛的密碼基本都是依靠數(shù)學(xué)計算方法來實現(xiàn)的――用復(fù)雜的數(shù)字串對信息進(jìn)行加密。無論多么復(fù)雜的數(shù)學(xué)密鑰也可以找到規(guī)律，破解復(fù)雜的數(shù)學(xué)密碼成為計算網(wǎng)絡(luò)安全的重要隱患。由美國專門制定密碼算法的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)――美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院與美國國家安全局設(shè)計的SHA-1密碼算法，早在1994年就被推薦給美國政府和金融系統(tǒng)采用，是美國政府目前應(yīng)用最廣泛的密碼算法。然而2005年初，山東大學(xué)王小云教授和她的研究小組宣布成功破解SHA-1，因為王小云的出現(xiàn)，美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院宣布，美國政府5年內(nèi)將不再使用SHA-1密碼算法。
隨著信息安全技術(shù)的發(fā)展,量子通信網(wǎng)絡(luò)的安全問題逐漸得到了人們的關(guān)注。1984年，Charles Bennett與Gilles Brassard利用量子力學(xué)線性疊加原理及不可克隆定理，首次提出了一個量子密鑰協(xié)議，稱為BB84協(xié)議（BB84 protocol），可以實現(xiàn)安全的秘密通信。1989年IBM公司的Thomas J. Walson研究中心實現(xiàn)了第一次量子密鑰傳輸演示實驗。這些研究成果最終從根本上解決了密鑰分配這一世界性難題。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)以微觀粒子作為信息的載體，利用量子技術(shù)，可以解決許多傳統(tǒng)信息理論無法處理或是難以處理的問題?！傲孔用艽a”的概念就是在這種背景下提出的。當(dāng)前，量子密碼研究的核心內(nèi)容就是，如何利用量子技術(shù)在量子信道上安全可靠地分配密鑰。從數(shù)學(xué)角度上講如果把握了恰當(dāng)?shù)姆椒ㄈ魏蚊艽a都可破譯，但與傳統(tǒng)密碼學(xué)不同，量子密碼學(xué)利用物理學(xué)原理保護(hù)信息。通常把“以量子為信息載體，經(jīng)由量子信道傳送，在合法用戶之間建立共享密鑰的方法”，稱為量子密鑰分配（quantum key distribution, QKD），其安全性由“海森堡測不準(zhǔn)原理”及“單量子不可復(fù)制定理”保證。2000年美國Los Alamos實驗室自由空間中使用QKD系統(tǒng)成功實現(xiàn)傳輸距離為80km。目前，量子通信已進(jìn)入大規(guī)模實驗研究階段，預(yù)計不久量子通信將成為現(xiàn)實。
“海森堡測不準(zhǔn)原理”是量子力學(xué)的基本原理，它表明，在同一時刻以相同的精度測定量子的位置與動量是不可能的，只能精確測定兩者之一?！皢瘟孔硬豢蓮?fù)制定理”是“海森堡測不準(zhǔn)原理”的推論，它表明，在不知道量子狀態(tài)的情況下復(fù)制單個量子是不可能的，因為要復(fù)制單個量子就只能先作測量，而測量必然改變量子的狀態(tài)，所以說不可能。可利用量子的這些特性來解決秘密密鑰分發(fā)的難題。
1量子密碼理論
量子密碼技術(shù)應(yīng)用量子力學(xué)的基本理論,包括海森伯格的測不準(zhǔn)原理和單光子的不可分割性,從而解決了典型密碼一直無法完善處理的安全性問題。假設(shè)竊聽者可觀察到傳統(tǒng)信道上發(fā)送的信息，也可觀察及重發(fā)量子信道上的光子。
假設(shè)Alice要將一個比特序列m發(fā)送給Bob。她先對m中的每個比特bi隨機(jī)地選擇極化基B1或B2對其進(jìn)行編碼：如果Alice對比特bi選擇極化基B1則當(dāng)bi＝0時就編碼成|〉，當(dāng)bi＝1時就編碼成|〉（也可以將0編碼成|〉，而將1編碼成|〉）如果Alice對比特bi選擇極化基B2，則當(dāng)bi＝0時就編碼成|〉，當(dāng)bi＝1時就編碼成|〉。
Alice每發(fā)送出一個光子，Bob就隨機(jī)選擇一個相應(yīng)的極化基B1或B2對收到的光子進(jìn)行測量。因此，對Alice發(fā)出每一個光子，Bob就根據(jù)選擇的極化基對光子的測量得到一個元（即集合｛|〉，|〉，|〉，|〉｝中的一個元）。Bob記下他的測量并保密。當(dāng)Alice發(fā)送完相應(yīng)于m的所有比特的光子后，Bob告訴Alice他測量每個光子的極化基。Alice則反饋Bob她發(fā)送的光子極性的正確基。他們保存使用了相同基的比特，而拋棄其他使用不同基的比特。由于使用了兩個不同的基，因此Bob所獲得的比特大約會有一半與Alice所發(fā)送的比特相同。這樣Alice與Bob就可將Bob所得到的與Alice所發(fā)送的相同的比特用作傳統(tǒng)密碼系統(tǒng)的密鑰
2量子密碼安全協(xié)議
Charles H. Bennett與Gilles Brassard 1984年發(fā)表的論文中提到的量子密碼分發(fā)協(xié)議，后來被稱為BB84協(xié)議。BB84協(xié)議是最早描述如何利用光子的偏振態(tài)來傳輸信息的。發(fā)送者Alice和接收者Bob用量子信道來傳輸量子態(tài)。如果用光子作為量子態(tài)載體，對應(yīng)的量子信道可以是光纖。另外他們還需要一條公共經(jīng)典信道，比如無線電或因特網(wǎng)。公共信道的安全性不需考慮，BB84協(xié)議在 設(shè)計時已考慮到了兩種信道都被第三方Eve竊聽的可能。
這個協(xié)議的安全性還基于量子力學(xué)的一個性質(zhì)：非正交的狀態(tài)間無法通過測量被徹底的分辨。BB84協(xié)議利用兩對狀態(tài)，分別是光子偏振的兩個直線基"+"：水平偏振（0°）記作|〉，垂直偏振（90°）記作|〉；和光子偏振的兩個對角基"×"：45°偏振記作|〉，和135°偏振記作|〉。這兩對狀態(tài)互相不正交，無法被徹底的分辨。比如選擇基"+"來測量|〉，會以100%的概率得到|〉。但選擇基"+"來測量|〉，結(jié)果是隨機(jī)的，會以50%的概率得到|〉，或以50%的概率得到|〉，而原始狀態(tài)的信息丟失了。也就是說，當(dāng)測量后得到狀態(tài)|〉，我們不能確定原本的狀態(tài)是|〉還是|〉，這兩個不正交的狀態(tài)無法被徹底分辨。
3量子共享密鑰舉例
假設(shè)Alice與Bob想借助量子信息建立他們的共享密鑰進(jìn)行秘密通信。首先他們需要兩個信道：一個是量子信道，另一個是傳統(tǒng)信道。他們利用量子信道來交換從糾纏光子源泉分享出來的極化光子，利用傳統(tǒng)信道將通常的信息發(fā)送給對方。假設(shè)竊聽者可觀察到傳統(tǒng)信道上發(fā)送的信息，也可觀察及重發(fā)量子信道上的光子。
假設(shè)Alice先選定一個比特串m=0111001010發(fā)送給Bob。Alice隨機(jī)選擇極化基：
B1，B2，B1，B1，B2，B2，B1，B2，B2，B2
則她發(fā)送量子比特（即光子）給Bob：
|〉，|〉，|〉，|〉，|〉，|〉，|〉，|〉，|〉，|〉
Bob隨機(jī)選擇極化基：
B2，B2，B2，B1，B2，B1，B1，B2，B2，B1
然后對Alice發(fā)送的量子比特進(jìn)行測量，并記下每次測量的結(jié)果。且Bob告訴Alice他選擇的極化基。Alice則反饋Bob他選擇的第2、4、5、7、8、9個極化基與她選擇的相同。于是：
|〉，|〉，|〉，|〉，|〉，|〉
就是Bob測量到的正確結(jié)果，它們對應(yīng)的比特是：1，1，0，1，0，1。因此Alice與Bob就得到了相同的比特串110101，他們就可用此比特串作為秘密通信的密鑰。如果Alice發(fā)送一個大約112長的量子比特串給Bob，則他們就可得到一個可用于DES加密體制的56比特的密鑰。
4量子密鑰分發(fā)
一般來說，利用量子（態(tài)）進(jìn)行秘密密鑰分發(fā)的過程可由下面幾個步驟組成。
1）量子傳輸：設(shè)Alice與Bob要利用量子信道建立一個共享的密鑰，則Alice隨機(jī)選取單光子脈沖的光子極化態(tài)和極化基將其發(fā)送給Bob。Bob再隨機(jī)選擇極化基進(jìn)行測量，將測量到的量子比特串秘密保存。
2）數(shù)據(jù)篩選：由于傳輸過程中噪聲以及竊聽者的干擾等原因?qū)⑹沽孔有诺乐械墓庾訕O化態(tài)發(fā)生改變，還有Bob的接受儀器測量的失誤等各種因素，會影響B(tài)ob測量到的量子比特串，所以必須在一定的誤差范圍內(nèi)對量子數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，以得到確定的密碼串。
3）數(shù)據(jù)糾錯：如果經(jīng)數(shù)據(jù)篩選后通信雙方仍不能保證各自保存的全部數(shù)據(jù)無偏差，可對數(shù)據(jù)進(jìn)行糾錯。目前比較好的方法是采用奇但凡校驗，具體做法：Alice與Bob將數(shù)據(jù)分為若干個數(shù)據(jù)區(qū)，然后逐區(qū)比較各數(shù)據(jù)區(qū)的奇偶校驗子。例如計算一個數(shù)據(jù)區(qū)的1的個數(shù)并進(jìn)行比較，如果不相同，則將該數(shù)據(jù)區(qū)再強(qiáng)加于人發(fā)，然后再繼續(xù)上面的過程。在對某一數(shù)據(jù)區(qū)進(jìn)行比較時，雙方約定放棄該數(shù)據(jù)區(qū)的最后一個比特。并且操作過程重復(fù)多次，可在很大程度上減少竊聽者所獲得的密鑰信息量。量子信息論的研究表明這樣做可使竊聽者所獲得的信息量按指數(shù)級減少。雖然數(shù)據(jù)糾錯減少了密鑰的信息量，但保證了密鑰的安全性。
綜上所述，隨著科技的進(jìn)步，信息交換手段越來越先進(jìn)，速度也越來越快，信息的內(nèi)容和形式越來越豐富，信息的規(guī)模也越來越大。由于信息量的集聚增加，保密需求也從軍事、政治和外交領(lǐng)域擴(kuò)展到民用和商用。量子密碼學(xué)正在逐步滲透到通信、電子政務(wù)、金融系統(tǒng)乃至航天科技。我國是國際上最早從事量子密碼技術(shù)研究的國家之一，20多年來，我國密碼科技工作者在蕪湖“量子政務(wù)網(wǎng)”等多個項目中取得優(yōu)異成績，我們正在逐步邁進(jìn)量子信息時代。
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本書共6章：1.量子點技術(shù)；2.超短脈沖量子點邊界輻射激光器；3.量子點半導(dǎo)體盤形激光器；4.半導(dǎo)體量子點可飽和吸收鏡在鎖模固態(tài)激光器中的應(yīng)用；5.量子點和連續(xù)波長激光二極管在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用；6.結(jié)論和前景。目錄及序言的后面有各章作者的簡介，書的末尾有各章的彩圖和主題索引。
本書編者Edik U.Rafailov教授1987年以來一直從事連續(xù)譜和超短脈沖激光器、非線性光學(xué)和集成光學(xué)的研究和開發(fā)。他2005年到敦提大學(xué)（Dundee University）工作，組建了一個光子學(xué)和納米科學(xué)研究組。他曾發(fā)表250多篇論文，編著了一本著作，在美國和英國有8項專利。他當(dāng)前的研究興趣包括：新穎的高功率連續(xù)波長、短脈沖或超短脈沖激光器，紫外/可見/紅外和THz輻射，納米結(jié)構(gòu)，非線性光學(xué)和生物光子學(xué)。
本書的閱讀對象是在光子學(xué)、光學(xué)、激光物理、光電子學(xué)和生物光子學(xué)領(lǐng)域工作或?qū)W習(xí)的物理學(xué)家、工程師、研究生或講師。
征文范圍
(1)現(xiàn)代通信技術(shù)，包括量子通信、太赫茲通信、移動通信、衛(wèi)星通信、光通信、空間通信、水下通信、抗干擾通信等。(2)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，包括軟件定義網(wǎng)絡(luò)、認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)、下一代互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、移動自組織網(wǎng)、空間信息網(wǎng)絡(luò)、軍事通信網(wǎng)絡(luò)等。(3)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、包括信息加密、安全協(xié)議、安全認(rèn)證、檢測預(yù)警、可信網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)攻擊與防范、云計算與大數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)隱私與保護(hù)等。
征稿要求
(1)技術(shù)新穎，內(nèi)容翔實，文字精煉。(2)引用的數(shù)據(jù)要有充分依據(jù)。正確使用標(biāo)點符號、名詞、術(shù)語。量符號和量單位請按照法定的量和單位的名稱、符號和書寫規(guī)則書寫。(3)文章需附題目的英文翻譯和工作單位的英文名稱，4~5個中、英文關(guān)鍵詞，200字左右中、英文摘要。(4)請給出所有作者的作者簡介。簡介內(nèi)容如下：姓名、出生年、性別、學(xué)位、職稱及現(xiàn)在主要從事的研究方向。(5)雜志是黑白印刷，不能區(qū)分顏色，請勿用彩色圖，灰度請按25%、50%、75%等比例增減；圖稿繪制請用“Word圖片工具”；圖中中文用宋體六號，除中文外的字符全部用TimesNewRoman體，字號為六號。(6)參考文獻(xiàn)擇主要的列出（除綜述性文章外最多不超過6條），按照出現(xiàn)的次序列在文末，并在文中對應(yīng)位置以右上角方括弧中的數(shù)字表示。中文參考文獻(xiàn)采用中英文格式。由于雜志要自引，請在文獻(xiàn)中添加1條通信技術(shù)的文獻(xiàn)。(7)來稿自投送之日起兩個月內(nèi)請不要另投其他刊物。稿件經(jīng)審閱通過后，請按照修改意見修改論文。但請放心，編者將充分尊重作者的原意和風(fēng)格。未被錄用的稿件恕不退還，作者請自留底稿。(8)來稿請注明作者的真實姓名、工作單位、通信地址、電話以及作者的個人簡介。(9)如有國家基金，請給出基金名稱和基金編號，基金名稱采用中英文格式，并將基金批準(zhǔn)函復(fù)印件（國家級的）寄到我部。(10)稿件一經(jīng)錄用，即寄贈當(dāng)期刊物。
“我們在發(fā)展過程中致力于緊密結(jié)合知識創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新與區(qū)域創(chuàng)新,與國家創(chuàng)新體系各單元聯(lián)合合作,推進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化,融入經(jīng)濟(jì)社會創(chuàng)新價值鏈?！奔{米所黨委書記劉佩華說。
蘇州納米所的實踐是一個縮影。近年來,我國科技發(fā)展面向世界高技術(shù)前沿,面向國家戰(zhàn)略需求,自主創(chuàng)新步履鏗鏘,科技創(chuàng)新作為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展“新引擎”、“發(fā)動機(jī)”的作用進(jìn)一步凸顯。
過去,我國科技與經(jīng)濟(jì)“兩張皮”問題嚴(yán)重,科技對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展貢獻(xiàn)率較低。黨的十明確提出實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,指出科技創(chuàng)新是提高社會生產(chǎn)力和綜合國力的戰(zhàn)略支撐,必須擺在國家發(fā)展全局的核心位置。
積極推動科技與經(jīng)濟(jì)緊密結(jié)合,建立企業(yè)為主體的技術(shù)創(chuàng)新體系,大力培養(yǎng)引進(jìn)高層次創(chuàng)新人才,優(yōu)化有利于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的大環(huán)境……在創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展號角的引領(lǐng)下,我國科技創(chuàng)新不斷向前邁進(jìn)。當(dāng)前,我國科技發(fā)展進(jìn)入重要躍升期。全社會研發(fā)資金投入2012年首次超過1萬億元,其中74%來自于企業(yè);截至2012年,我國研發(fā)人員總量達(dá)到320萬人年,穩(wěn)居世界第一;SCI收錄的我國科技論文數(shù)快速增長,連續(xù)四年居世界第二;發(fā)明專利授權(quán)量達(dá)21.7萬件,穩(wěn)居世界第三;全國技術(shù)合同交易額年均增長超過20%,達(dá)到6400億元。
大亞灣中微子實驗發(fā)現(xiàn)新的中微子振蕩;發(fā)現(xiàn)量子反?；魻栃?yīng);“神威藍(lán)光”千萬億次計算機(jī)成功應(yīng)用;量子通信與量子計算研究取得突破;北斗導(dǎo)航系統(tǒng)建成并提供服務(wù)……我國取得了一批國際領(lǐng)先、振奮人心的重大成果。
“經(jīng)過多年積累,我國逐步從跟隨者變?yōu)椴⑿姓?一些領(lǐng)域已有領(lǐng)跑能力,成為具有重要影響的科技大國和創(chuàng)新大國。”科技部部長萬鋼說。
科技支撐發(fā)展,創(chuàng)新引領(lǐng)未來。隨著科技創(chuàng)新能力的不斷增強(qiáng),科技進(jìn)步的貢獻(xiàn)率越來越高,從2001年的39%提高到目前的51.7%,對國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的支撐作用不斷凸顯——
高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備、新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)、大型飛機(jī)……為了搶占未來國際科技競爭的制高點,我國實施了16個重大科技專項,加速推進(jìn)了一些重大創(chuàng)新成果的成功應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化,其中民口重大專項累計申請專利4萬多項,制定標(biāo)準(zhǔn)幾千項。
【關(guān)鍵詞】量子力學(xué)；教學(xué)方法；物理思想
“量子力學(xué)”是20世紀(jì)物理學(xué)對人類科學(xué)研究兩大標(biāo)志性貢獻(xiàn)之一，已經(jīng)成為理工科專業(yè)最重要的基礎(chǔ)課程之一，學(xué)生熟練掌握量子力學(xué)的基本概念和基本理論，具備利用量子力學(xué)理論分析問題和解決問題的能力。對提高學(xué)生科學(xué)素，養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識及亦具有十分重要的意義。但是，量子力學(xué)理論與學(xué)生長期以來接觸到的經(jīng)典物理體系相去甚遠(yuǎn)，尤其是處理問題的思路和手段與經(jīng)典物理截然不同，但它們之間又不無關(guān)聯(lián)，許多量子力學(xué)中的基本概念和基本理論是類比經(jīng)典物理中的相關(guān)內(nèi)容得出的。思維上的沖突導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課程時困惑不堪。此外，這門課程理論性較強(qiáng)，眾多學(xué)生陷于煩瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)之中，導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣缺失。針對這些教學(xué)中的問題，如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的熱情，充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，已經(jīng)成為擺在教師面前的重要課題。對“量子力學(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)作一些合理的調(diào)整。
1 合理安排教學(xué)內(nèi)容
1.1 理清脈絡(luò)，強(qiáng)化知識背景
從經(jīng)典物理所面臨的困難出發(fā)，到半經(jīng)典半量子理論的形成，最終到量子理論的建立，對量子力學(xué)的發(fā)展脈絡(luò)進(jìn)行細(xì)致的、實事求是的分析，特別是對量子理論早期的概念發(fā)展有一個準(zhǔn)確清晰的理解，弄清楚到底哪些概念和原理是已經(jīng)證明為正確并得到公認(rèn)的，還存在哪些不完善的地方。這樣一方面可使學(xué)生對量子力學(xué)中基本概念和基本理論的形成和建立的科學(xué)歷史背景有一深刻了解，有助于學(xué)生理清經(jīng)典物理與量子理論之間的界限和區(qū)別，加深他們對這些基本概念和基本理論的理解；另一方面，可使學(xué)生對蘊藏在這一歷程中的智慧火花和科學(xué)思維方法有一全面的了解，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識及科學(xué)素養(yǎng)。比如：對于玻爾理論，由于對量子化假設(shè)很難用已經(jīng)成形的經(jīng)典理論來解釋，學(xué)生往往會覺得不可思議，難以理解。為此，在講解這部分內(nèi)容時，很有必要介紹一下玻爾理論產(chǎn)生的歷史背景，告訴學(xué)生在玻爾的量子化假設(shè)之前就已經(jīng)出現(xiàn)了普朗克的量子論和愛因斯坦的光量子概念，且大量關(guān)于原子光譜的實驗數(shù)據(jù)也已經(jīng)被掌握，之前盧瑟福提出的簡單行星模型卻與經(jīng)典物理理論及實驗事實存在嚴(yán)重背離。為了解決這些問題，玻爾理論才應(yīng)運而生。在用量子力學(xué)求解氫原子定態(tài)波函數(shù)時，還可以通過定態(tài)波函數(shù)的概率分布圖，向?qū)W生介紹所謂的玻爾軌道并不是真實存在的，只是電子出現(xiàn)幾率比較大的區(qū)域。通過這樣講述，學(xué)生可以清晰地體會到玻爾理論的承上啟下的作用，而又不至于將其與量子力學(xué)中的概念混為一談。
1.2 重在物理思想，壓縮數(shù)學(xué)推導(dǎo)
在物理學(xué)研究中，數(shù)學(xué)只是用來表述物理思想并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行邏輯演算的工具，教師不能將深刻的物理思想淹沒在復(fù)雜的數(shù)學(xué)形式之中。因此，在教學(xué)過程中，教師要著重于加強(qiáng)基本概念和基本理論的講授，把握這些概念和理論中所蘊含的物理實質(zhì)。對一些涉及繁難數(shù)學(xué)推導(dǎo)的內(nèi)容，在教學(xué)中刻意忽略具體數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程，著重于使學(xué)生掌握其中的思想方法。例如：在一維線性諧振子問題的教學(xué)中，對于數(shù)學(xué)方面的問題，只要求學(xué)生能正確寫出薛定諤方程、記住其結(jié)論即可，重點放在該類問題所蘊含的物理意義及對現(xiàn)成結(jié)論的應(yīng)用上。這樣，學(xué)生就不會感到枯燥無味，而能始終保持較高的學(xué)習(xí)熱情。
2 改進(jìn)教學(xué)方法
“量子力學(xué)”這門課程本身實驗基礎(chǔ)薄弱、理論性較強(qiáng)，物理圖像不夠直觀，一味采取傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)，學(xué)生勢必感到枯燥，甚至厭煩。學(xué)習(xí)效果自然大打折扣。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)其學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)其科學(xué)探索精神及創(chuàng)新能力，在教學(xué)方法上應(yīng)進(jìn)行積極的探索。
2.1 發(fā)揮學(xué)生主體作用
在必要的教學(xué)內(nèi)容講解外，每節(jié)課都留出一定的師生互動時間。教師通過創(chuàng)設(shè)問題情景，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究討論，或者針對已講授內(nèi)容，使學(xué)生對已學(xué)內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)、總結(jié)、辨析，以加深理解；或者針對未講授內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的興趣（比如，在講授完一維無限深方勢阱和一維線性諧振子這
兩個典型的束縛態(tài)問題后就可引導(dǎo)學(xué)生思考“非束縛態(tài)下微觀粒子又將表現(xiàn)出什么樣的行為”），這樣學(xué)生就會積極地預(yù)習(xí)下節(jié)內(nèi)容；或者選擇一些有代表性的習(xí)題，讓學(xué)生提出不同的解決辦法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。對于在課堂上不能解決的問題，積極鼓勵學(xué)生利用圖書館及網(wǎng)絡(luò)資源等尋求解決，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神。此外，還可使學(xué)生自由組合，挑選他們感興趣的與課程有關(guān)的題目進(jìn)行討論、調(diào)研并完成小組論文，這一方面激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性，另一方面使其接受初步的科研訓(xùn)練，一舉兩得。
2.2 注重構(gòu)建物理圖像
在實際教學(xué)中著重注意物理圖像的構(gòu)建，使學(xué)生對一些難以理解的概念和理論形成較為直觀的印象，從而形成深刻的記憶和理解。例如：借助電子束衍射實驗，通過三個不同的實驗過程（強(qiáng)電子束、弱電子束及弱電子束長時間曝光），即可為實物粒子的波粒二象性構(gòu)建出一幅清晰的物理圖像；借助電子束衍射實驗圖像，再以光波類比電子波，即可凝練出波函數(shù)的統(tǒng)計解釋；借助電子雙縫衍射實驗圖像，可使學(xué)生更易接受和理解態(tài)疊加原理；借助解析幾何中的坐標(biāo)系，可很好地為學(xué)生建立起表象的物理圖像。盡管這其中光波和電子波、坐標(biāo)系和表象這些概念之間有本質(zhì)上的區(qū)別，但借助這些學(xué)生已經(jīng)熟知和深刻理解的概念，可使學(xué)生非常容易地接受和理解量子力學(xué)中難以言明的概念和理論，同時，也可使學(xué)生掌握這種物理圖像的構(gòu)建能力，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維具有非常積極地作用。
3 教學(xué)手段和考核方式改革
3.1 課程教學(xué)采用多種先進(jìn)的教學(xué)方式
如安排小組討論課，對難于理解的概念和規(guī)律進(jìn)行討論。先是各小組內(nèi)討論，再是小組間辯論，最后老師對各小組討論和辯論的觀點進(jìn)行評述和指正。例如，在講到微觀粒子的波函數(shù)時，有的學(xué)生會認(rèn)為是全部粒子組成波函數(shù)，有的學(xué)生會認(rèn)為是經(jīng)典物理學(xué)的波。這些問題的討論激發(fā)了學(xué)生的求知欲望，從而進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生對一些不易理解的概念和量子原理進(jìn)行深入理解，直至最后充分理解這些內(nèi)容。另外課程作業(yè)布置小論文，邀請國內(nèi)外專家開展系列量子力學(xué)講座等都是不錯的方式。
3.2 堅持研究型教學(xué)方式
把課程教學(xué)和科研相結(jié)合，在教學(xué)過程中針對教學(xué)內(nèi)容，吸取科研中的研究成果，通過結(jié)合最新的科研動態(tài)，向?qū)W生講授在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在量子力學(xué)誕生后，作為現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱之一的現(xiàn)代物理學(xué)的每一個分支及相關(guān)的邊緣學(xué)科都離不開量子力學(xué)這個基礎(chǔ)，量子理論與其他學(xué)科的交叉越來越多。例如：基本粒子、原子核、原子、分子、凝聚態(tài)物理到中子星、黑洞各個層次的研究以量子力學(xué)為基礎(chǔ)；量子力學(xué)在通信和納米技術(shù)中的應(yīng)用；量子理論在生物學(xué)中的應(yīng)用；量子力學(xué)與正在研究的量子計算機(jī)的關(guān)系等，在教學(xué)中適當(dāng)?shù)卮┎暹@些知識，擴(kuò)大學(xué)生的知識面，消除學(xué)生對量子力學(xué)的片面認(rèn)識，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和主動性。
量子力學(xué)從誕生到發(fā)展的物理學(xué)史所包含的創(chuàng)新思維是迄今為止哪一門學(xué)科都難以比擬的。在20世紀(jì)初，經(jīng)典物理學(xué)晴空萬里，然而黑體輻射、光電效應(yīng)、原子光譜等物理現(xiàn)象的實驗結(jié)果嚴(yán)重沖擊經(jīng)典物理學(xué)理論，讓經(jīng)典物理學(xué)陷入危機(jī)四伏的境地。量子力學(xué)的誕生，開啟了人類科學(xué)發(fā)展的新思維。開展好量子力學(xué)的教學(xué)活動，在教學(xué)過程中展現(xiàn)量子力學(xué)數(shù)學(xué)形式之美，使學(xué)生在科學(xué)海洋中得到美的享受，有利于極大的提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，從精神上熏陶他們的創(chuàng)新精神。
【參考文獻(xiàn)】
[1]周世勛.量子力學(xué)教程[m].高教出版社，1979.
[關(guān)鍵詞]計算機(jī)技術(shù) 發(fā)展與創(chuàng)新
中圖分類號：F224-39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）21-0101-01
自第三次產(chǎn)業(yè)革命中計算機(jī)技術(shù)被發(fā)明應(yīng)用之后，計算機(jī)技術(shù)得到了快速的推廣應(yīng)用，短短幾十年來，計算機(jī)技術(shù)成為了當(dāng)今社會發(fā)展中最重要的科技技術(shù)，在各個行業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，更是帶動了整個工業(yè)時代走向了信息時代。而計算機(jī)技術(shù)之所以能夠在短時間內(nèi)得到如此大的發(fā)展，離不開計算機(jī)技術(shù)不斷的創(chuàng)新。本文就對計算機(jī)技術(shù)發(fā)展期間的技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)行探究分析。
1、計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
計算機(jī)技術(shù)作為當(dāng)前社會發(fā)展中最重要的科技技術(shù)，其給社會所帶來的貢獻(xiàn)是非常巨大的，可以說計算機(jī)技術(shù)是一種劃時代的科技技術(shù)，極大了促進(jìn)了社會生產(chǎn)力的變革。目前，從計算機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀來看，其先進(jìn)的技術(shù)主要有以下幾種：
1.1 現(xiàn)代微型處理器。
總所周知，處理器是計算機(jī)硬件系統(tǒng)中的重要組成部分，是整個系統(tǒng)的核心，為此對處理器的技術(shù)改進(jìn)是計算機(jī)技術(shù)中的重中之重。從處理器的發(fā)展趨勢來看，其正向著越來越小的體形發(fā)展，目前我國的計算機(jī)處理器已經(jīng)相當(dāng)小，但還需要做出進(jìn)一步的微型化處理，受一些量子效應(yīng)的影響與限制，目前處理器中所采用的紫外光源由于波長過短，已經(jīng)不是適宜再應(yīng)用在計算機(jī)處理器技術(shù)中，為此，我們就需要不斷創(chuàng)新發(fā)展，提高計算機(jī)處理器的研發(fā)技術(shù)。
1.2 納米技術(shù)在電子元件中的應(yīng)用。
由于計算機(jī)信息技術(shù)的應(yīng)用不斷擴(kuò)大，使得計算機(jī)需要處理的信息量更大，提高計算機(jī)的運行效率與處理信息速度就顯得非常重要。而當(dāng)前大多數(shù)計算機(jī)仍然是采用電子元件作為數(shù)據(jù)信息處理的基礎(chǔ)元件，而電子元件的信息處理能力還較為欠缺，不能很好的滿足現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展需求。而納米技術(shù)的應(yīng)用，形成了新的納米元件，極大的提高了計算機(jī)元件的集成度，使得計算機(jī)的信息處理能力大大提高。
1.3 分組交換技術(shù)。
通過分組交換技術(shù)將要進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行分割，使其成為長度相等的數(shù)據(jù)段，然后再每段數(shù)據(jù)的前面加上相應(yīng)的信息，來對數(shù)據(jù)發(fā)送的位置進(jìn)行標(biāo)識，然后根據(jù)這個標(biāo)識進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。這種數(shù)據(jù)傳輸方式采用逐段的方式對通信鏈路進(jìn)行使用，使得通信的效率大大的提升。
2、計算機(jī)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的趨勢預(yù)測
按照當(dāng)前計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，計算機(jī)技術(shù)還會在未來得到更為廣闊的應(yīng)用與發(fā)展，為了適應(yīng)社會發(fā)展需求，計算機(jī)技術(shù)仍然需要不斷創(chuàng)新。在此，筆者對未來計算機(jī)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展趨勢進(jìn)行了大膽預(yù)測，認(rèn)為計算機(jī)技術(shù)會向著以下幾個發(fā)展方向不斷創(chuàng)新改革，進(jìn)一步的提高計算機(jī)的技術(shù)水平。
2.1 大力發(fā)展納米技術(shù)。
納米技術(shù)用于計算機(jī)元件中，能夠有效的打破當(dāng)前所使用的電子元件的性能限制，從而發(fā)展出生物計算機(jī)甚至是量子計算機(jī)，從而使計算機(jī)的性能得到質(zhì)的飛躍，而這種計算機(jī)是當(dāng)前計算機(jī)發(fā)展的重要趨勢。由于納米技術(shù)不受計算機(jī)集成以及處理速度這兩方面的限制，因此需要大力發(fā)展該項技術(shù)。隨著納米技術(shù)的發(fā)展，可以產(chǎn)生量子計算機(jī)和生物計算機(jī)，無論它們的運算速度，還是它們的存儲能力都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過目前的計算機(jī)。
2.2 改善計算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)。
當(dāng)前計算機(jī)在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面主要是進(jìn)行多任務(wù)的并行計算，這樣可以利用同一臺機(jī)器進(jìn)行多個任務(wù)的處理。為了提升當(dāng)前計算機(jī)和用戶之間的交互性，應(yīng)該重點發(fā)展集群性的計算機(jī)系統(tǒng)，強(qiáng)化系統(tǒng)的可靠性以及兼容性。
2.3 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用與軟件技術(shù)的發(fā)展。
在計算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的同時，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用也在快速發(fā)展，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合使用實現(xiàn)了相互促進(jìn)的良好發(fā)展局面，提高了計算機(jī)的應(yīng)用水平，擴(kuò)大了計算機(jī)的應(yīng)用范圍。再加上各種軟件新技術(shù)的不斷研發(fā)，更是促進(jìn)了計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用與發(fā)展。目前軟件技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展，相信在未來通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，軟件技術(shù)會更加完善成熟，從而為計算機(jī)信息技術(shù)發(fā)展更好的提供服務(wù)。
2.4多媒體性能。
多媒體性能的開拓與進(jìn)展把服務(wù)器、路由器以及轉(zhuǎn)換器諸多互聯(lián)網(wǎng)需要的設(shè)施的技術(shù)明顯提高，其中包含有用戶端、內(nèi)存、圖形片諸多硬件性能?；ヂ?lián)網(wǎng)使用人不再像原來一樣被動地接受解決信息的形態(tài)，而是更加以踴躍主動的形式來進(jìn)入現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)空間。除此以外還有藍(lán)牙技能的發(fā)明運用，令多媒體通信技能無線電、數(shù)字信息、個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)、無線寬帶局域網(wǎng)等快速更新?；谛乱淮幕ヂ?lián)網(wǎng)絡(luò)的多媒體軟件開發(fā)，結(jié)合以前的各類多媒體工作，便可以令PC無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮得淋漓盡致，興起互聯(lián)網(wǎng)新時期的潮流。多媒體性能數(shù)字化是促使將來技能擴(kuò)展的主要方面，數(shù)字多媒體芯片性能就會變成將來多媒體性能生命里的核心。
3、創(chuàng)新是促進(jìn)計算機(jī)技術(shù)發(fā)展的主要動力
計算機(jī)技術(shù)之所以能夠得到快速的發(fā)展，主要是因為其擁有永不衰竭的源泉，那就是創(chuàng)新能力。正是在不斷的創(chuàng)新下，才促使了計算機(jī)信息技術(shù)以及其相關(guān)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)不斷發(fā)展，才為人們的生活帶來了這巨大的轉(zhuǎn)變。而在計算機(jī)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展中，要注意結(jié)合實際需要，并注重與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)相互配合，只有這樣，才能更好的促進(jìn)計算機(jī)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。
創(chuàng)新發(fā)明許多有關(guān)計算機(jī)科技用品的假設(shè)都是因為受到社會需要而產(chǎn)生，但是與此同時，又受很多外在條件的影響，比如經(jīng)濟(jì)條件、文化差異、組織的規(guī)模等也會對計算機(jī)科技的創(chuàng)新產(chǎn)生阻礙。另外，傳統(tǒng)、專有、封閉的科技體制的文化、構(gòu)造、機(jī)構(gòu)產(chǎn)生了與計算機(jī)科技體制相似的由專有發(fā)展到開放的變化。由此可見，計算機(jī)科技的創(chuàng)新基于社會的發(fā)展，而社會的發(fā)展及需求也帶動了計算機(jī)科技的創(chuàng)新，是協(xié)調(diào)一致的。計算機(jī)科技的迅速發(fā)展，由此也產(chǎn)生了許多比起人們需求還要多的有效科技。
4、結(jié)語
綜上所述，計算機(jī)技術(shù)作為一種新興技術(shù)，其對社會發(fā)展以及人們生活方式有著巨大的影響，并促進(jìn)了信息時代的快速到來，成為了一種不可缺少的生活必需品。而這些，都依賴于不斷的技術(shù)創(chuàng)新。在軟件、互聯(lián)網(wǎng)、納米等技術(shù)的不斷發(fā)展下，必將會實現(xiàn)高速化、智能化、多元化和微型化的計算機(jī)技術(shù)，因此還需要進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新。
參考文獻(xiàn)
一、信息科技與現(xiàn)代通信
信息技術(shù)涵蓋信息的采集、變換、存儲、處理、傳送、接收和再現(xiàn)。電子學(xué)研究電子的運動、電磁波的傳播和它們之間的相互作用。建立在麥克斯韋電磁理論基礎(chǔ)上的電子學(xué),是當(dāng)代信息技術(shù)最主要的手段。1887年德國物理學(xué)家赫茲發(fā)現(xiàn)電磁波及1897年英國物理學(xué)家湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子,標(biāo)志著電子學(xué)的開端。在赫茲實驗的基礎(chǔ)上,1895年意大利科學(xué)家馬可尼進(jìn)行了2.5公里的無線電報傳送實驗。1901年跨越大西洋3200公里的無線電報實驗獲得成功,這是遠(yuǎn)程通信的一件劃時代的大事。此后,人類陸續(xù)發(fā)明了無線電廣播、電視等。
第一代電子器件電子管,建立在熱電子發(fā)射的基礎(chǔ)上。1904年,英國物理學(xué)家弗萊明發(fā)明二極管;1906年,美國的德福雷斯特發(fā)明三極管。20世紀(jì)上半葉的電子設(shè)備,如廣播電視的發(fā)射接收裝置、雷達(dá)、計算機(jī)等,全部使用電子管。
1947年肖克利、巴丁、布拉坦發(fā)明了晶體管。晶體管使電子設(shè)備具有省電、小型化、可靠性高的優(yōu)點,開辟了電子學(xué)的新時代。
物理學(xué)最新成果的大量采用,使光通信、移動通信產(chǎn)業(yè)以空前的速度和規(guī)模發(fā)展。僅我國,手機(jī)用戶即已近4億。物理學(xué)的發(fā)展必將使21世紀(jì)信息技術(shù)發(fā)生飛躍。
二、材料科學(xué)與新材料
物理學(xué)是材料科學(xué)的重要基礎(chǔ)。量子力學(xué)、凝聚態(tài)物理學(xué),特別是固體物理學(xué)和能帶理論極大地推動了材料科學(xué)的發(fā)展。現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展,導(dǎo)致了諸如半導(dǎo)體材料、光電材料、超導(dǎo)材料、復(fù)合功能材料、納米材料、軟物質(zhì)材料等大量具有獨特性能的新材料出現(xiàn),并將不斷地為研制新型材料、改善材料性能提供新的理論和實驗手段。
人工晶體用人工方法生長的單晶體在激光產(chǎn)生、非線性光學(xué)、光探測、輻射探測、換能器等方面都有重要應(yīng)用。我國在這一領(lǐng)域具有一定優(yōu)勢。
三、物理學(xué)手段與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)
物理學(xué)手段在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中得到廣泛應(yīng)用,它們既用于診斷——x射線透視、B超、計算機(jī)斷層成像即CT、磁共振成像即HRI,又用于治療——超聲波粉碎結(jié)石、激光手術(shù)、伽瑪?shù)丁?/p>
四、計量與全球定位系統(tǒng)GPS
計時標(biāo)準(zhǔn):從觀測天體到使用各種物理方法,人類計時精度不斷提高。
全球定位系統(tǒng)GPS,由24顆均勻分布在6個軌道平面內(nèi)的衛(wèi)星組成,衛(wèi)星上安裝了高精度的原子鐘。衛(wèi)星高度2萬公里。它是一個全天候的自動定位和導(dǎo)航系統(tǒng),通過接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的時間—頻率信號,判斷和計算接收者的位置。經(jīng)過廣義相對論修正(時鐘快慢隨引力場強(qiáng)度而變)的GPS精度可在1米以內(nèi)?，F(xiàn)在的GPS系統(tǒng)已可裝備到家用汽車上。
五、物理學(xué)與激光技術(shù)
1917年愛因斯坦提出“受激輻射”的概念,奠定了激光的理論基礎(chǔ)。1958年美國科學(xué)家肖洛和湯斯發(fā)現(xiàn)了一種奇怪的現(xiàn)象:當(dāng)他們將閃光燈泡所發(fā)射的光照在一種稀土晶體上時,晶體的分子會發(fā)出鮮艷的、始終會聚在一起的強(qiáng)光。由此他們提出了“激光原理”,受激輻射可以得到一種單色性、亮度又很高的新型光源。1958年,貝爾實驗室的湯斯和肖洛發(fā)表了關(guān)于激光器的經(jīng)典論文,奠定了激光發(fā)展的基礎(chǔ)。1960年,美國人梅曼(T.H.Maiman)發(fā)明了世界上第一臺紅寶石激光器。梅曼利用紅寶石晶體做發(fā)光材料,用發(fā)光度很高的脈沖氙燈做激發(fā)光源,獲得了人類有史以來的第一束激光。1965年,第一臺可產(chǎn)生大功率激光的器件——二氧化碳激光器誕生。1967年,第一臺X射線激光器研制成功。1997年,美國麻省理工學(xué)院的研究人員研制出第一臺原子激光器。
六、物理學(xué)與國家安全
現(xiàn)代戰(zhàn)爭是高科技的戰(zhàn)爭,物理學(xué)在國防現(xiàn)代化中起著核心的作用。核武器是釋放核能的大規(guī)模殺傷性武器。1945年美國首先制成原子彈,并投放到日本的廣島和長崎。為了對抗核訛詐,1964年我國成功試爆了第一顆原子彈,1967年成功試爆了第一顆氫彈。研制“兩彈一星”的23位功勛科學(xué)家中有13位物理學(xué)家。
在創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略中，科技居于龍頭地位，可以說是撬動中國夢實現(xiàn)的“杠桿”。在今年兩會期間，提醒廣大科技工作者，“要增強(qiáng)創(chuàng)新自信”。我認(rèn)為，在當(dāng)前態(tài)勢下，按照總書記的要求，廣大科技工作者自覺樹立特有的“科技自信”，就顯得尤為關(guān)鍵和必要。
敢于自信
建國以來，經(jīng)過老一輩科學(xué)家艱苦卓越的努力，我們已經(jīng)有了不少可以載入史冊的“招牌”性故事，比如“兩彈一星”、“人工合成牛胰島素”、“破解哥德巴赫猜想”、“雜交水稻”等一大批高水平科技成果。這是我們樹立科技自信的堅固“地盤”。
改革開放以來，我國依靠自己的資源稟賦和比較優(yōu)勢，在經(jīng)濟(jì)上取得了連續(xù)多年的高速增長，進(jìn)入了中等收入國家行列，綜合國力顯著提高。得益于此，我國財政科技支出連年穩(wěn)步增加。2006年以來，我國R&D經(jīng)費投入增速一直保持在20%以上，2011年我國的R&D經(jīng)費投入總量達(dá)到8687億元，反映了政府、企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)和高等學(xué)校在重視科技方面所做出的不懈努力。這是我們樹立科技自信的物質(zhì)基礎(chǔ)。
近幾年來，我國的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和高技術(shù)研發(fā)都取得了歷史性的長足進(jìn)步，整體科研水平已經(jīng)從過去“跟蹤”國際一流同行的工作，到現(xiàn)在逐步實現(xiàn)與國際一流工作的“同行”，乃至在個別領(lǐng)域成功實現(xiàn)了“引領(lǐng)”。僅以2012年為例，我國科學(xué)家在高溫超導(dǎo)、中微子震蕩、量子通信、誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞等方向取得了一大批世界領(lǐng)先的研究成果；在關(guān)系到國計民生和國家安全等重點領(lǐng)域，取得了像載人航天、探月工程、載人深潛等方面的重大突破。另外，在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，我國科研人員發(fā)表的國際論文總數(shù)已經(jīng)連續(xù)多年穩(wěn)居世界第2位，論文影響力也逐步提高；我國科技工作者的數(shù)量和質(zhì)量也得到大幅提升，一大批優(yōu)秀科研人才學(xué)成回國，本土人才培養(yǎng)體系也在逐步完善。這是我們樹立科技自信的豐沃土壤。
實現(xiàn)自信
當(dāng)然，我們必須客觀理性地看待科技自信，正視與發(fā)達(dá)國家的科技差距，切不可夜郎自大，自娛自樂。畢竟，我們還不是一個科技強(qiáng)國。中華民族的復(fù)興之路在于創(chuàng)新，關(guān)鍵要靠科技。面對這樣的共識和期盼，科技界應(yīng)該練好內(nèi)功，解決好自己的問題，關(guān)鍵時刻給力，確保不掉鏈子，最終挺起腰板“實現(xiàn)科技自信”。
要真正實現(xiàn)科技自信，科技工作者必須要恪守科學(xué)價值觀。當(dāng)官和發(fā)財是兩條道，同樣科技工作者也應(yīng)該把實現(xiàn)科學(xué)創(chuàng)新作為自己最大的人生夢想和價值追求。袁隆平院士將一生的汗水灑在了心愛的田地里，直到今天，80多歲的他仍有“禾下乘涼夢”：水稻長得有高粱那么高、顆粒有花生米那么大。相比袁隆平，遺憾的是，科技界還存在不少的“投機(jī)取巧”的現(xiàn)象：淺嘗輒止，因循守舊，小富即安，甚至沉溺于名利追逐的游戲?？萍脊ぷ髡咭偷米〖拍宓蕦幾昀?。
要真正實現(xiàn)科技自信，科技工作者必須要樹立“干大事”的信心和勇氣，敢碰重大科學(xué)命題，要把致力于重大科技突破作為奮斗目標(biāo)。近日，中科院物理所和清華大學(xué)組成的聯(lián)合團(tuán)隊，成功實現(xiàn)了“量子反?；魻栃?yīng)”。這是中國科學(xué)家長期積累、獨立完成的重大科學(xué)突破，完美地貫穿了從理論研究到實驗觀測的全過程。我相信，這支研究團(tuán)隊在數(shù)年的攻關(guān)過程中，心中一定有著干大事的豪情作為支撐。
要真正實現(xiàn)科技自信，科技工作者還要敢于“標(biāo)新立異”。科學(xué)研究的過程，本身就是一個不斷去偽存真、逐步逼近真理的漸進(jìn)式過程。不盲從、不迷信、不跟風(fēng)理應(yīng)是科技工作者的職業(yè)特質(zhì)，提出新理論、開辟新領(lǐng)域、探尋新路徑理應(yīng)是科技工作者的價值追求。只有形成“標(biāo)新立異型”的特色文化，中國的科技界才有希望涌現(xiàn)出一批喬布斯式的人物，擔(dān)當(dāng)起為中國發(fā)展、中華民族振興、中國人民幸福做出創(chuàng)新貢獻(xiàn)的責(zé)任。
助力自信
要真正實現(xiàn)科技自信，各類機(jī)構(gòu)要充分尊重科技工作者在科研活動中的主體地位，要把高層次人才真心實意地當(dāng)作第一資源看待。幾十年前，小平同志就提出自己要做“科學(xué)家的后勤部長”。在今天，我們要致力于打造人才“宜居”型創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)和科研“軟環(huán)境”，在科技資源投入、效率配置等方面力爭有所作為。例如，中國科學(xué)院近兩年就啟動實施了解決科研人員后顧之憂的3H工程（Housing，Home，Health），保證科學(xué)家有五分之四的時間安心用于科研工作。
要真正實現(xiàn)科技自信，還需要在國家層面切實做好制度的頂層設(shè)計，深化科技體制改革，統(tǒng)籌協(xié)同創(chuàng)新。黨和國家對此給予了高度重視，在黨的十、兩院院士大會、全國科技創(chuàng)新大會上都有詳細(xì)的闡釋。去年，中國科學(xué)院聯(lián)合教育部啟動實施了“科教結(jié)合協(xié)同育人行動計劃”，聯(lián)合所有省級地方科學(xué)院組建了“全國科學(xué)院聯(lián)盟”，試圖通過這些外部舉措，在國家層面上探索更為優(yōu)化的創(chuàng)新路徑。同時，中國科學(xué)院近期在內(nèi)部確立了兩個“三位一體”的改革舉措：科研院所、學(xué)部、教育機(jī)構(gòu)“三位一體”的組織架構(gòu)，出重大成果、出優(yōu)秀人才、出前瞻思想“三位一體”的機(jī)構(gòu)使命。
