拍攝一張照片，點擊發送按鈕，短短幾秒鐘，一張圖片在量子光的運載下穿過長達100公里的光纖，完成信息的安全傳輸。100公里，國際上最長的量子直接通信距離紀錄就誕生在北京量子信息科學研究院。

　　5年來，量子院作為本市首批支持建設的新型研發機構之一，已孕育出一系列世界級科研成果。打破科研單位之間、學科之間、科研與産業之間的“三堵墻”，新型研發機構以開放創新的大膽探索，集聚全國乃至全球頂尖人才的聰明智慧，在重大基礎前沿科學研究、關鍵核心技術攻關方面接連取得突破性進展。

　　北京量子信息科學研究院，科研人員正在量子計算裝置下全力攻關。本報記者 和冠欣 攝

　　近年來本市研發投入強度在6%左右

　　在全球主要創新城市中排名前列

　　基礎研究佔比16%左右

　　遠高於全國平均水平

　　本市陸續支持建設了8家世界一流新型研發機構

　　北京生命科學研究所

　　北京量子信息科學研究院

　　北京腦科學與類腦研究中心

　　北京智源人工智能研究院

　　北京雁棲湖應用數學研究院

　　北京通用人工智能研究院

　　北京納米能源與系統研究所

　　北京幹細胞與再生醫學研究院

　　2021年，《北京市支持建設世界一流新型研發機構戰略指導聯席會制度》正式&&，解決了市政府對科技類民辦非企業單位性質等新型研發機構的統籌協調機制問題。

　　整合科研資源攻堅克難

　　告別竊聽風雲，量子通信因極高的安全性而成為科學研究的前沿領域之一。2022年諾貝爾物理學獎頒發給了量子信息領域的三位科學家，進一步引發全球對量子科技的高度關注。

　　北京在量子研究領域優勢明顯。早在2000年，清華大學龍桂魯教授就帶領團隊提出了量子直接通信理論。“利用量子態的特性，我們可以在信息傳遞時邊檢查、邊通信。暗中竊聽會引發量子態的狀態改變，對方既不能隱藏竊聽行為，也無法竊取任何信息。”

　　不過，當2016年龍桂魯帶領團隊啟動量子直接通信原理樣機的研製時，工程化實踐的短板制約凸顯出來。“你很難要求物理系的學生通曉電子、半導體、軟體編碼等技術，所以初始産品裏藏着一些小問題，影響了優化升級的腳步。”這也折射出當時北京量子研究的不足：中科院、北大、清華等高校院所爭相發力，但科研力量分散，資源優勢並未有效轉化為競爭優勢。2017年12月24日，由北京市政府發起，聯合多家頂尖學術單位共同建設的北京量子信息科學研究院揭牌成立。

　　2019年，龍桂魯以“雙聘制”形式加入量子院，擔任該院副院長。隨着軟硬體工程師陸續加入團隊，新一代樣機在設計上更加成熟。

　　整合資源協同創新，龍桂魯團隊在量子院接連取得突破性成果：2020年成功推出世界首&實用化量子直接通信樣機，率先實現10公里光纖鏈路每秒4千比特通信速率的量子保密通話；同年，通過編碼優化，直接通信距離提升至18公里；2022年，龍桂魯團隊和清華大學教授陸建華團隊合作，設計出相位量子態與時間戳量子態混合編碼的新系統，將量子直接通信距離一舉刷新至100公里，創下世界紀錄。

　　基礎研究成果加速轉化

　　量子理論誕生在百餘年前，第一次量子革命催生了現代信息技術。而利用量子的特性推動量子通信等領域走向産業化，便是正在進行的第二次量子革命的目標。“量子技術是從基礎研究到應用轉化最快的領域之一，量子院正是用靈活的體制機制打通了瓶頸，推動基礎研究的成果向産品化應用轉化。”龍桂魯説。

　　從實驗室到産品的路註定不會一帆風順。在測試新一代量子直接通信樣機時，信號怎麼也無法接通。為了找到故障點，團隊頗費了一番工夫，花費數月排查了數百個零部件，迷霧終於被撥開——兩條光纖在對接時出現了誤差，雖然誤差不過毫釐，卻導致光路中斷。

　　工程師仔細調整後再測試，通了！

　　現在，第二代量子直接通信樣機的通信速率達到了每秒千比特的量級，能夠穩定實現圖文傳輸，並且已從“一對一”通信發展到了多人“群聊”，初步構建起了量子直接通信網絡。

　　“在量子院做科研，很舒心。”工程師宋嘯天去年加入了龍桂魯團隊，最近，他正向新一代量子直接通信系統的芯片發起挑戰。上個月，他還在為芯片過高的誤碼率苦惱，通過反復摸索、嘗試，終於有了新突破——通過對關鍵部件重新設計，芯片誤碼率降至3%，整體結構也更加緊湊小巧。

　　近期，龍桂魯要把量子直接通信技術帶出實驗室，利用已鋪設的光纖網絡進行測試。龍桂魯預計，3至5年內，量子直接通信網絡將真正走入人們的生活，接打“量子電話”、發送“量子信息”將可觸可及。

　　“五新”機制激發創新活力

　　與龍桂魯相似，陸續加入量子院的頂尖人才紛紛感受到北京推進前沿創新的加速度。

　　2019年，長期從事超導量子計算和量子模擬研究的於海峰入職量子院。他快速組建起具有物理、電子、計算機等不同專業背景的40餘人科研團隊，圍繞建造實用化量子計算機的總目標發起攻關。

　　以研發高速光纖量子密鑰系統而聞名的袁之良在2021年歸國，擔任量子院首席科學家。從簽訂聘用合同到在崗投入科研，短短4個月的時間裏，他所需要的科研設備論證、300平方米實驗室改造、科研團隊組建工作全部完成。

　　新的運行體制、新的財政支持政策、新的績效評價機制、新的知識産權激勵、新的固定資産管理方式，量子院不斷釋放創新活力，新的世界紀錄在這裡不斷誕生。

　　2021年中關村論壇上，於海峰團隊的重磅研究成果發布——長壽命超導量子比特芯片突破500微秒大關，標誌着我國在超導量子芯片研究領域走到了世界前列。

　　今年3月，袁之良團隊的實驗室發布最新成果，在世界上首創開放式架構雙場量子密鑰分發系統，完成615公里光纖量子密鑰分發實驗。這種開放式架構設計簡潔，能極大節約量子網絡系統的建設成本，助力未來實現在城市間撥打“量子語音電話”。

　　“不完全像大學、不完全像科研院所、不完全像企業，不完全像事業單位”，不少科研人員將新型研發機構親切地稱為“四不像”單位。正是這種“四不像”的探索，讓北京原始創新和前沿探索呈現出“千里馬”競相奔騰的蓬勃生機。

　　創新密碼

　　將資源優勢化為爭先的勇氣

　　北京的高校和科研機構數量均位居全國第一，創新主體、科技人才等科技創新資源匯聚。為鼓勵科研人員挺進基礎研究領域，甚至向科研“無人區”發起衝擊，本市&&了一系列“松綁”政策，極大地調動了科研人員積極性。在“科研經費28條”“科創30條”等政策措施的保障下，本市頂尖科研成果加快從實驗室走向市場。

　　2018年1月，《北京市支持建設世界一流新型研發機構實施辦法（試行）》正式發布。隨即，北京量子信息科學研究院、北京腦科學與類腦研究中心、北京雁棲湖應用數學研究院等一批新型研發機構如雨後春筍般成長起來，聚焦重大基礎前沿科學研究和關鍵核心技術攻關突破。此外，圍繞類腦智能、6G、元宇宙、未來網絡、基因與幹細胞等前沿科技領域，本市也開展了前瞻性布局，支持開展面向未來的基礎研究、應用技術研究。

　　“北京力量，是勇於爭先、深化改革、大膽創新、表率全國的力量。”清華大學公共管理學院教授、北京市組織學習與城市治理創新研究中心主任藍志勇説，近年來，北京在科技攻堅、前沿探索和體制機制改革三方面同時發力，彰顯了首善之區的科技活力、爭先的勇氣和敢啃硬骨頭、引領科技創新的氣度卓識和行動能力。

　　親歷者説

　　北京腦科學與類腦研究中心

　　聯合主任羅敏敏：

　　打造“十年磨一劍”的創新環境

　　我個人是比較幸運的，輾轉過多家科研機構，所處的環境一直是創新的科研體制。在來到腦中心之前，我在北京生命科學研究所做了十七、八年研究。北生所是北京市最早建設的新型研發機構，他們探索出的體制機制、人員管理、財務制度等模式，為中心的建設提供了很好的經驗。

　　在我們腦中心，科研人員有足夠的空間去做嘗試和探索。一位新的科研人員加入後，前5至6年會得到穩定的經費支持，能放開手腳去做自己想做的研究。一個安心的科研環境很重要，如果整體的環境都追求短平快，那不管是實驗本身的壓力，還是研究人員之間的競爭壓力都會過大。如果真的碰到特別有價值的課題，這個時間還可以延長，“十年磨一劍”也不是不可能。

　　作為管理人員，我其實更多是為科研人員提供幫助，進行協調，原則就是“不搗亂”。

　　當然，考核機制還是要有。關於科研評估，我有幸見證了我們國家的變化過程。早期我們是由各科研單位內部制定規則，甚至是由領導來主導評價，但這樣容易陷入主觀。於是論文就成了重要的評價標準，後續大家都有了論文，標準又不斷細化，看論文篇數、影響因子、引用數量……最終我們發現，還是很難有一個完全量化的指標。

  判斷一項科研工作的價值，還是要站在歷史的高度來判斷。因此我們中心在設立考核機制的時候，確定了國際同行評議這樣一種形式，建立起國際評估委員會，匯聚了腦科學領域的諾貝爾獎獲得者以及世界各國腦科學頂尖專家。雖然沒有了“硬標準”，但要得到國際同行的認可，對研究人員的要求更高。

  中心現在已經建起30多個實驗室，也陸續有一些好的成果逐漸成型，這個速度是非常快的，説明我們的路子是對的。中心落地在北京的“生命谷”，我們從建立之初就明確，一定要將科研成果做好轉化，這也將是接下來的發展重點。腦科學很重要，世界主要的科學中心都有很多腦科學的研究機構，我們期待能為助力北京國際科技創新中心建設、支撐國家科技高水平自立自強做出更大的貢獻。

  （原標題：屢創世界紀錄的奧秘）