谷垣勝己:在中国拥抱科技进步 见证“了不起的发展”

2022/12/29

编者按:2022年9月30日,2022年度中国政府友谊奖颁奖仪式在人民大会堂举行。北京量子信息科学研究院首席科学家谷垣勝己(Katsumi Tanigaki)教授荣获本年度中国政府友谊奖,成为我院获得此奖项的首位外国专家。随后,应中共中央宣传部主管的外宣期刊《中国新闻发布》杂志“我的中国故事”栏目邀请,谷垣勝己教授撰写了署名文章——《在中国拥抱科技进步 见证“了不起的发展”》。该文发表于《中国新闻发布》杂志第12期。转载于此,以飨读者。


我30多岁时,曾在日本筑波市从事科研工作。这是日本政府新建的一座科学城,位于东京45分钟交通圈内,有31家国家级科研机构汇聚于此。这里国际化的科研环境,使我可以接触到更多的外国学者。

此后,我来到日本仙台市的东北大学担任物理学教授。任教期间,我接收并培养了多名来自中国的研究生和博士后研究人员。我尽自己的最大努力,为他们构建国际化的环境。我欣喜地看到,许多中国学生完成学业后,回到他们的祖国,并在中国学术界担任了重要角色。

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2022年9月,谷垣勝己荣获中国政府友谊奖后在北京量子信息科学研究院拍照留念。


探秘中国的文化宝藏

2007年,我第一次来到中国,拜访了中国科学院物理研究所、北京大学和北京航空航天大学。此后数次访华,我见证了中国的现代化蓝图一步步变为现实。

最初来中国时,我发现大家都用纸币交易。后来,信用卡越来越普及,这对外国人而言方便不少。现在,几乎所有人都在使用移动支付,手机不仅仅可以用来付款,还能应用于日常生活的各种场景,这令我感触颇深。

来北京之前,我对中国的基本了解仅源于相关书籍,以及实验室里的中国学生。众所周知,四大文明古国(古巴比伦、古埃及、古印度、中国)都繁盛发展于庞大的河流水系附近。对中国来说,长江和黄河都是中华文明的“摇篮”。我过去经常欣赏描绘长江和黄河的中国水墨画,观察上面非常细腻的笔触浓淡变化,惊叹于画面上激流旁耸立着的陡峭悬崖。

然而,第一眼看到北京城,我发现这座城市和我以前对中国的印象有些不同——地势平坦开阔,山区远离城市中心。我渴望遨游在名山大川之间,亲自触摸这里的历史文化遗产,去了解更多书本以外的中国。我强烈地感觉到,中国大地上丰富的历史遗迹和名胜古迹对外国游客来说是多么具有吸引力。

2011年,我第二次访问中国。此时正值一场国际会议在清华大学举行,我作为国际顾问委员会成员,负责组织一场科学研讨会。当飞机降落在北京首都国际机场时,我意识到,自2008年举办夏季奥运会后,这座城市又发生了巨大变化。城市愈加漂亮,空气越发清新,新的地铁线路正在运行,智能手机和电子设备随处可见。令人遗憾的是,两次中国之行时间短暂,我尚未尽兴便离开了,心中十分期待再次访问中国的机会。

开启北京生活新篇章

2020年,我回到北京这座充满魅力、令人印象深刻的城市,并正式成为北京量子信息科学研究院的研究人员,开启了在北京生活的新篇章。


这次我意识到,与此前的访问相比,许多情况发生了改变。生活中几乎看不到银行卡,取而代之的是人们通过手机完成各类支付。地铁和公交车系统进一步扩展成高效的交通网络,连接城市的各个角落。自然环境也得到了改善,蓝天常驻、空气清新 , 人民生活得更加舒适惬意。年轻人受到良好的教育,他们可以熟练使用英语,有些人甚至精通几门外语。我深信,北京的城市管理水平已经提升到新的层次,并成为现代城市的榜样。

随着新生活逐渐展开,我开始观察北京市民生活中有趣的一面。冬天,当夜晚最低温度降到零度以下后,集中供暖系统是如此神奇和环保。即使是在供暖季节,北京的天空依然是透亮的,这在几十年前烧煤采暖的时代是无法想象的。

在这里,我还经历了人生中的第一个中国春节。中国人非常重视基于农历的传统节日,如今,我也逐渐接受了这种习俗。之后,在2021年的端午节期间,我参观了位于天安门广场东侧的中国国家博物馆。这是中国单体建筑面积最大的博物馆 ,也是中国文物藏品最丰富的博物馆之一。同年秋天,我飞往四川成都,拜访了任教于四川大学和电子科技大学的前同事。在这次访问中,我参观了成都武侯祠博物馆,那里正在举办三国主题的大型展览。童年时我便沉迷于这部小说,日本许多著名的古老谚语都来自于此,如“鱼水之交”。此外,我还参观了中国的超级工程——三峡大坝,这是世界上最大的水力发电设施,也为治理长江水患发挥了重要作用。

站在一场科学变革的起点

我目前在北京量子信息科学研究院担任首席科学家。这是一家在北京市政府支持下成立的新型研发机构,拥有国际化的研究团队。

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2022年2月,谷垣勝己(前排中)与研究团队在北京量子信息科学研究院合影。


为社会生活带来重大创新的科学技术,通常源于人类强烈的好奇心。伟大的科学实践者之一——美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗,在第一次登上月球时曾说:“这是我个人的一小步,却是全人类的一大步。”中国也一直追求着这样的梦想,从未停止推动自身科技的进步,并最终于2013年12月通过探月工程“嫦娥三号”探测器在月球上留下了自己的印记。在北京量子信息科学研究院,我们也有类似的追求和愿望,我们的目标是另一个革命性的科学领域——量子技术。

2022年诺贝尔物理学奖被授予三位物理学家——阿兰·阿斯佩(Alain Aspect)、约翰·克劳瑟(John F. Clauser)和安东·塞林格(Anton Zeilinger),以表彰他们在量子纠缠方面的开创性实验研究。“纠缠”是量子力学理论推导的结论中最神秘、最吸引人的特征,它与经典力学规则完全不同。

相比之下,量子力学用来描述分子领域中粒子的行为,这是一个比我们直观理解的任何东西都要小得多、更加陌生的世界。当任何两个粒子相互关联时,它们处于“纠缠”状态,意味着它们的量子状态是相互依赖的。如果一个粒子处于某种特定的状态,那么另一个就一定会呈现另一种特定的状态。例如,当你观察地球上的一个物体时,你可以同时识别月球上另一个物体的状态,即使它们彼此相隔甚远,只要它们处于“纠缠”状态。这可以使地球和月球之间的信息传输无视时空距离,实现零时间延迟。

另一项极具应用价值的技术是高速计算,其处理数据的速度相比传统计算机可以实现指数级的提升,将在很多方面影响我们的生活。这些都是我们在北京量子信息科学研究院积极研究探索的领域。

零距离”感受和谐社会

我出生于上世纪中叶的日本。彼时,由于科技的进步,日本人的生活水平不断提高。童年时期,我曾经住在一座小房子里,虽然生活不便但却感受着幸福。我和父亲、母亲、祖父、祖母、妹妹一起生活,家人之间有很多亲密的对话和交流,我从祖父母那里学到了许多生活智慧。


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谷垣勝己(左三)与友人共游长城。


搬到北京后,我经常看到这样的场景:祖父母照顾着他们的孙子,孩子们在小区附近一起玩耍。这些场景在日本的大城市里早已不复存在。我的很多同龄人享受过日本的快速发展,但那种阖家团圆的温馨感受却早已从记忆中消失殆尽。我非常高兴地看到,在中国,即使是北京这样的超大城市里,老年人和年轻人间仍然维系着亲密的纽带,人们依然重视家庭的价值。

这里有几个富有争议的话题:什么是人类在未来最适合的生活方式?更短的旅行时间是否会带来人与人之间更紧密的联系?更便捷的社交媒体工具是促进还是扼杀了人们的互动?如果一个机器人可以完全取代一个人的工作,会产生什么后果?我并不认为技术的发展一定会产生积极的结果。当科技应用于人类社会时,我们必须考虑到,创新带来的成果,并非总是有益于我们的身体和精神健康。科学技术是一把“双刃剑”,权衡利弊得失之后,如何掌控好现代科技的应用,才是当代科学家的使命。

过去的几十年里,世界见证了中国在经济、社会和技术领域取得的巨大成就。我欣喜地看到,正如中共二十大报告中所提到的,中国在设计并推进其现代化目标时,仍然努力寻求广泛领域的和谐发展,包括人与自然的和谐、经济发展与生态环境的和谐、物质文明与精神文明的和谐,等等。作为一个负责任的大国,中国在高层决策和战略规划中贯穿绿色发展的理念,我对此深表认同。我热切期待与同事们一起,见证中国在新时代的新发展,为社会和谐进步找到理想的解决方案,并付诸实践。

转载自《中国新闻发布》杂志(实务版)第12期 我的中国故事栏目