原創(chuàng)性科技成果是指從產(chǎn)品的基礎研究或創(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，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用，已經(jīng)實現(xiàn)了真正意義上的引領世界。

    一、我國典型原創(chuàng)性科技成果獲得全球的廣泛關注

    1.透明計算

    “透明計算”，用該概念發(fā)明人、中南大學校長張堯?qū)W的解釋，就是通過網(wǎng)絡，把存儲、運算、管理進行物理或邏輯上的分離，將應用和硬件分開，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)計算機領域長達60年之久的馮？諾依曼結構網(wǎng)絡計算模式的首次突破，為網(wǎng)絡計算提供了一種全新的模式和理論基礎，該成果在國際上產(chǎn)生較大影響，論文不斷被轉載和引用。

    2.量子技術

    “量子技術”，主要包括量子通信和量子計算等領域。量子理論被認為是繼牛頓經(jīng)典力學后，人類科學的顛覆性發(fā)現(xiàn)。我國在量子技術的研究方面涌現(xiàn)出許多有影響力的原創(chuàng)性研究成果，得到了世界的關注。2016年8月6日，由我國科學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)，說明我國的量子應用領域正走在世界的前端，也預示著量子技術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等終端設備，可自由選擇操作系統(tǒng)，自由選擇使用功能。中南大學校長張堯?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等公司的關注，并紛紛要求合作研發(fā)。2016年11月，中南大學、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)品的推廣應用。透明計算產(chǎn)品首先在中南大學湘雅醫(yī)療大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的建設中得到應用，目前已應用于跨區(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，透明計算也成功應用到我國大型冶金企業(yè)的工控系統(tǒng)與工程設計部門，如廣西有色華錫集團和中金嶺南凡口鉛鋅礦等。

    2.量子技術的難點突破和國家重大應用

    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域處于全球競爭的第一梯隊，中國科技大學潘建偉研發(fā)團隊為了學習國外頂尖實驗室的先進技術，陸續(xù)推薦實驗室的學生們分赴英國、美國、瑞士、奧地利等高水平國際小組中學習，有的學生赴德國海德堡大學學習冷原子量子調(diào)控，有的學生則到劍橋大學學習基于半導體量子點的固態(tài)體系量子調(diào)控技術等。

    難點突破和國家層面應用。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，不但奠定了廣域量子通信和光學量子信息處理的科學基礎，也將量子保密通信技術帶入了現(xiàn)實應用。

    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MatthiasWeidemller組、意大利Trento大學SandroStringari組、德國馬普量子光學所ImmanuelBloch組、英國劍橋大學MeteAtature組等，國內(nèi)有清華大學翟薈組、北京大學劉雄軍組等。

    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“量子科學實驗衛(wèi)星（QUESS）”也已成功運行。

    產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化和應用前景。目前，量子通信技術已經(jīng)應用于金融、政務和軍事等領域的信息安全傳輸。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，量子通信的應用領域?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)化的相關建議

    1.抓住科技發(fā)展機遇，加強國家層面前瞻布局

    當前全球科技競爭日益加劇，一些國家和地區(qū)在量子技術等前沿領域不斷加大研發(fā)投入，我國應更加重視科學原理和原創(chuàng)性科技成果的推廣應用，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)絡計算的模式及基礎理論研究”項目的支持。我國量子技術的研發(fā)成就，也是得益于《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》的“量子調(diào)控研究”“重大科學研究計劃”，得益于國家科技部973項目“量子通信和量子信息技術”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

    原創(chuàng)性科技成果的研發(fā)成功，與科研人員的刻苦攻關密不可分，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、中南大學校長張堯?qū)W的理念創(chuàng)新。量子技術的研發(fā)，則與潘建偉所領導的創(chuàng)新團隊直接相關。正是這些國際一流人才的頑強攻關，才使我國在這些領域不斷產(chǎn)出世界領先的原創(chuàng)性研發(fā)成果。

    3.創(chuàng)新產(chǎn)品研發(fā)模式，以技術突破推動市場應用

    在透明計算的產(chǎn)品研發(fā)上，中南大學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—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用。在量子技術的產(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有限公司）是以潘建偉院士團隊實用化量子通信技術為基礎，由中國科學技術大學發(fā)起組建的中國第一家從事量子信息技術產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)。目前已形成了以量子密碼通信終端設備、網(wǎng)絡交換/路由設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，我國應更加注重在技術突破后的產(chǎn)品研發(fā)模式創(chuàng)新，更加注重技術突破后的產(chǎn)品市場應用創(chuàng)新。

    4.加強地方層面的產(chǎn)業(yè)化跟進，服務更多應用領域

    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，將推動量子技術在上海、合肥、蕪湖等城市的使用，促進量子通信技術在政府部門、軍隊和金融機構等領域的廣泛應用。透明計算的終端“小成本”和共享智能“大平臺”，將在可穿戴設備、機器人、大數(shù)據(jù)和“互聯(lián)網(wǎng)+”等領域得到應用，目前透明計算已應用到我國大型冶金企業(yè)的工控系統(tǒng)與工程設計部門，騰訊將其應用于手機定位和微信，阿里巴巴、華為和聯(lián)想等企業(yè)也開始關注該成果。因此，我國應加快這些原創(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先地位的產(chǎn)品，能夠服務于更多的實際應用領域。

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