基础研究点亮未来之光（教育时评）

发布者：麦田晴空 2026-7-12 10:10

基础研究并不是脱离实际的纯理论研究。基础理论的重大突破往往源于解决实际问题的迫切需要，而技术突破又会反过来为基础研究提供更精密的工具、更丰富的现象和更强大的手段，形成持续的螺旋上升。例如，热力学和统计力学诞生于第一次工业革命中提升内燃机效率的需要，热力学和统计力学的发展又推动了量子力学等基础理论的革新，量子力学催生了现代信息技术，而信息技术又为基础研究提供了强大的工具。

投身量子信息研究二十余载，回顾我们团队走过的路，从“墨子号”量子科学实验卫星到“九章”“祖冲之号”量子计算原型机，每一步跨越都始于面向长远战略目标的基础科学问题。基础研究不仅是原创突破的源头根基，更是我们抢占未来产业赛道、实现高水平科技自立自强最坚实的底气。

20多年前，当我们提出用量子卫星平台实现千公里级量子通信时，由于国际上并没有成功的先例，很多人觉得是天方夜谭。天方夜谭有时候就是科学研究的起点，勇于探索前人未曾实现的目标，正是基础研究的意义。

今年初，我们团队成功将锶原子光晶格钟的稳定度和不确定度指标全面突破10的负19次方量级。这意味着光钟能在更短的测量时间内达到其系统不确定度极限，适用于时间基准、精密导航、大地测量等。这一成果标志着我国在时间精密测量领域的研究水平已跻身国际前列。

很多人问我，为什么要花那么大力气去研制一台能实现“300亿年误差不超过一秒”的锶原子光钟？我们的目的不仅是为了追求一个极致的数字，更是为了重新定义时间的基本单位“秒”，掌握自主的时间计量主权。结合超高精度的光钟以及从量子通信发展起来的先进技术，我们可以构建起一个广域的高精度时间标准传递网络，未来将能让我们以前所未有的精度去监测地壳的微小形变、预警火山活动，甚至为探测引力波、搜索暗物质提供全新的方法。

从光量子和原子的基本特性出发，我们发展起了极致的信息安全传输与时间精密测量技术，而这些技术又反过来为探索物理学基本原理提供了全新平台。我们的研究工作充分体现了“基础研究推动技术进步，技术进步反哺基础研究”这一循环。

今天，我国在量子通信、量子计算和量子精密测量这三大方向的发展引人注目，社会热度很高。这是几十年对量子力学基本原理辛勤研究的果实。这说明，基础研究决定了我们能走多快、决定了我们能走多远。

展望未来，量子科技正从“实验室经济”加速走向应用。量子通信已在金融、政务等领域初步应用；量子精密测量有望在导航、医疗成像等方面率先形成产业规模。而通用量子计算，或许还需要10到15年甚至更长时间，但它必将为人类社会带来颠覆性的变革。

基础研究是没有捷径可走的，每一步都要靠人一点一滴摸索，许多人一生默默无闻，却为后人探了险、铺了路。这就是科学精神。我们现在特别需要一群既敢于仰望星空，又能脚踏实地甘心扎根基础研究的年轻人。让他们尽早进入科研“实战”，在重大项目中“摔打”，在最前沿的任务中历练，这样他们才能成为独当一面的科研生力军。

我坚信，只要我们保持对基础研究的热情与耐心，就一定能点亮更多属于中国的科技之光，为培育壮大未来产业、塑造发展新动能贡献力量。

(作者为中国科学院院士、中国科学技术大学常务副校长，本报记者闫伊乔采访整理)

潘建伟

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