从“模仿式”进步到“颠覆性”创新

李乃胜

十八届五中全会强调：“创新是引领发展的第一动力，必须把创新摆在国家发展全局的核心位置”，而且特别提出“重视颠覆性技术创新”。由此可见，颠覆性创新的特殊意义。

我国实施创新驱动战略，旨在实现从科技大国向科技强国的宏伟跨越；而实现这一跨越的标志就是由科技创新的“跟跑者”变成“领跑者”；而完成这一“华丽转身”的突破口就是从“模仿式”进步到“颠覆性”创新。

颠覆性创新拉开

新一轮科技革命的序幕

当前，新一轮科技革命蓄势待发，大有“山雨欲来”之势。即将到来的科技革命可能是人类历史上，最具颠覆性、最具综合性、最具划时代意义、最彻底地改变人类文明进程的一次完整“革命”！其源盖因为，这次革命的标志是“机器人”为代表的“智能化”，有可能导致当今人类世界进入一个自然人与机器人“并行”的新时代。这次革命不再局限于某一学科分支和某一技术领域，而是产业革命、工业革命、科学革命、技术革命“四位一体”的综合性革命！

1.第三次产业革命的浪潮

就人类文明进程中来说，经过漫长的“农业革命”和“工业革命”的崎岖攀登，今天走到了一个新的拐点，就是“智业革命”的起跑线！

近日来，一场“人机大战”引起全世界高度关注。前世界围棋第一人、韩国九段名将李世石，以1：4的总比分败给了谷歌的人工智能程序“阿尔法狗”。一时间，关于人工智能的讨论在世界范围内达到了“白热化”的程度。“人工智能将给人类带来灭顶之灾”“计算机将全面超越人类”，甚至出现“机器人将全面战胜人类”的呼声！

“人机大战”由来已久，这不是第一次，也不是最后一次。1997年5月，IBM的机器人“深蓝”战胜了当时的国际棋王卡斯帕罗夫；2002年10月，德国的机器人“深奥的弗里茨”又与新棋王克拉姆尼克4：4战平。

2016年3月10日，中国科学院上海光机所强场激光物理重点实验室宣布其利用超强超短激光成功产生了反物质——超快正电子源，这也是我国科学家首次利用激光成功产生反物质，这一发现将在材料的无损探测、激光驱动正负电子对撞机、癌症诊断等领域具有重大应用。

这一重要发现再次引起各界对于“反物质”的关注，而这一经常出现在科幻电影中的名词其实并没有那么神秘和遥远，我国科学家近年来在反物质领域也取得了许多突破性进展。

上海光机所强场激光物理重点实验室利用飞秒拍瓦激光装置和高压气体靶相互作用，产生大量高能电子，高能电子和重核材料靶相互作用，由韧制辐射机制产生高强度伽马射线，伽马射线再和重核作用产生正负电子对。正电子谱仪经过精心设计，成功解决了伽马射线带来的噪声问题，利用正负电子在磁场中的不同偏转特性，实验中在单发条件下就成功观测到了正电子。这也是我国首次利用激光产生反物质。上海光机所早在2001年就开始超强超短产生正负电子对的理论研究，提出利用强激光和纳米薄膜靶相互作用产生正负电子对。该工作在国际上得到了广泛关注，获得反物质超快正電子源将对激光驱动正负电子对撞机等具有重要意义。

我国科学家首次成功获得反物质引起了科学界的巨大反响，那么究竟何为反物质？反物质的发现经历了怎样的历程？科学界普遍认为，宇宙起源于大爆炸，之后逐渐演化、发展、膨胀，直至今天的物质世界。科学家们认为在大爆炸的初期，物质与反物质几乎是对称存在的。但是，为什么自然界中充满肉眼可见的普通正物质，但却看不到反物质呢？反物质是否存在？存在的形式又是怎样？这也是现代物理学研究的基本问题之一。

反物质的概念由英国物理学家狄拉克于1931年因为狄拉克方程负能解问题而首次提出。1932年安德森在宇宙射线中发现正电子；1955年塞格雷和张伯伦通过伯克利的同步稳相加速器把质子加速后打到铜靶上而发现了反质子；1956年考克等人利用反质子轰击质子，在湮没过程中观察到了中子和反中子，其他的反粒子也在随后的科学实验中被逐渐发现，众多的诺贝尔奖工作成果让反物质的概念开始深入人心。简言之，物质和反物质是对称的，其所有的性质或是相同或是相反。在这个逻辑下，如果用反质子和反中子代替原子核中的质子和中子的话，就得到一个反原子核。如果再配以正电子，就形成反原子，例如欧洲核子中心科学家实现的实验室捕捉反氢原子技术。再用反原子组成反分子，从而构成反物质。