2015年，墨子号量子科学实验卫星发射前一年，美国驻上海总领事馆工作人员拜访了墨子号量子卫星工程常务副总设计师、卫星总指挥王建宇，希望了解“墨子号”研发过程。会谈接近尾声时，对方抛出一个问题：“你们团队成员是不是都有国外留学经历？”王建宇想了想，回答：“除了首席科学家，核心团队中其他人几乎都没有留学的经历。” 尽管过去快三年，王建宇至今对那个瞬间记忆犹新。
那次对话开始，王建宇意识到，国内科技圈正在发生着一个巨大的变化。上世纪80年代，王建宇还在中科院上海技术物理所读研时，负笈海外是国内优秀学生的主流选择。王建宇自己也曾申请留学，并拿到过留学名额，但由于各种阴差阳错，最终未能成行。可是现在，越来越多优秀的年轻科研人员却出于对个人事业发展的考虑，选择留在国内发展。
“这帮‘小朋友’真的很不错，学东西快、做事情快，创新能力也强。”在全国两会现场，全国人大代表、中科院上海分院院长王建宇向记者介绍他们分院的青年科学家时溢美之词不断。他举例说，以中国科学院神经科学研究所研究员孙强和博士后刘真为主的团队成员都是从未喝过“洋墨水”的本土人才，但前不久他们率先利用体细胞核移植技术克隆出两只猕猴“中中”和“华华”，震动了全球生命科学界。
“回头来看，留在国内发展的选择是对的。”王建宇如此点评这些青年科学家的人生抉择，巧合的是，这句话也同样适合他自己。
从‘跟踪’到‘并行’
1977年恢复高考时，王建宇还是宁波新华书店的一名营业员。这一年数学家陈景润的事迹火遍大江南北，数学系炙手可热。王建宇报考了浙江大学数学系，却被调剂进了杭州大学（现浙江大学）物理系。
“我不是学霸。”王建宇摇摇头，自嘲自己的学术经历一开始并不顺利。高考时没有一举考上重点大学，还好被录取到自己感兴趣的物理系，算是差强人意。考研究生时，王建宇考了两次，最终以总分第一的成绩考入中科院上海技术物理所，师从中科院院士、著名红外与遥感技术专家薛永琪攻读研博。
进入中科院的王建宇一下子接触到了国内最优秀的科研人才和设备，但是，放眼全球，这些资源根本排不上号。“那时候完全是‘跟踪’，看到国际上有人发了论文，根据其中的概念、数据，用中国人的‘土办法’跟着做。”王建宇回忆，当时他的主攻方向是成像光谱仪，由于当时国内的科研水平与国际上的差距至少有一二十年，又缺乏一些核心的元部件，即使跟着别人做也很困难。“投入比人家少，元部件没人家好，但通过中国科学家的努力，在一些主要技术指标上能做到和国外差不多就已经是很了不起的事情了。”
“跟踪”是当时中国科学界的普遍策略。上世纪末，国家最大的科技计划863计划，全称就是 “高技术跟踪计划”。在王建宇关注的航天遥感领域，即使是当时国内最先进的风云一号、风云二号气象卫星上装载的有效载荷，也是跟着国际上已经发射的气象卫星指标一步步改进。“尽管最后做出来的技术指标能够处于国际先进水平，但创意还是人家的。”王建宇有些不甘心。
什么时候能有改变呢？2003年，时任中国探月工程首席科学家的欧阳自远院士找到中科院上海技术物理所，提出研制激光高度计，用来绘制一幅完整而精确的月球立体地形图。
美国科学家在上世纪90年代的克莱门汀月球探测器和火星探测器上就采用了激光高度计，以获得星体表面的地形分布图。但是，在中国，如此大功率的激光从来没有上过天。
能不能做出来，谁心里都没底。有人提出向同期正在研制的日本引进。但是王建宇通过调研，对方产品的指标和我们的要求有差距，要价又远远超过国家能够支持的预算，何况对方愿不愿意卖还未可知。如果引进，对我国空间激光技术的自主发展并无太大益处。
左思右想，唯有咬紧牙关自己干。和科学院相关研究所强强联合，经过几年的攻关，王建宇带领团队交出答卷。虽然中国在星载激光高度计的研制方面是个“后来者”，但是2007年嫦娥一号上天时，与其他国家类似的产品相比，中国产的激光高度计在技术上不乏亮点。
“之前美国人的探月卫星是斜轨道，所以月球两极测不到，我们的卫星轨道是极月圆轨道，可以说是全世界第一次测到到月球两极。而且，我们比原来美国克莱门汀绘制的图更为清晰。”王建宇说起这些颇为自豪。但这样的好心情并没有持续太久：2009年美国在探月卫星上搭载了新一代的激光探测系统，一下刷新了嫦娥一号刚刚创下的纪录，“实事求是讲，他们绘出的图确实更清晰。”
“从2000年到2010年，我们逐渐赶上来了，进入第一方阵，核心元部件全部都靠自己，基本上从‘跟踪’转到了‘并行’。”王建宇这样总结，但随即话锋一转，“可惜最重要的创意还是人家的。”
从‘并行’到“跨越”
2007年，王建宇经中国科学院推荐，结识了量子科学家潘建伟。潘建伟提出的发射量子卫星，验证空间大尺度的“量子纠缠”现象的想法让王建宇感到兴奋。这一设想在国际上都是破天荒的，甚至在旁人听来有些天方夜谭。
“建宇，你要想想清楚哦，这个项目风险太大。”一些老科学家提醒王建宇，以前的科研工作，在国际上都有先例可寻，哪怕有技术封锁，但总能找到别人成功的依据。但量子卫星的研制工作，一切没有先例，全靠自己创新实现。项目的技术跨度极大，如果失败可能这辈子都“翻不了身”。
“风险是有的，但是这个机会不能错过。”这些老科学家应该没想到，一向被视为踏实稳重的王建宇看中的就是“没有先例”。 “就是要摸着石头过河，如果什么都想明白了再做，就来不及了！”
按照潘建伟的设想，量子卫星需要将一个个光子穿越大气层，从天上发到地面，同时地面需要准确无误地接收，卫星和地面的对准精度需要小于3.5微弧度。这相当于要从万米高空飞行的飞机上，不断把上亿个硬币一个个投入地面上一个不断旋转的储钱罐里，不但要求硬币击中储钱罐，而且要求硬币准确射入罐子上细长的投币口。
要实现这一目标，最难的技术之一就是天地对准。作为首席科学家的潘建伟也向王建宇提出过建议： “这个技术太难了，要不还是从国外引进吧。”但是国外公司给出的答复是：“第一，这个技术很难，只有我们公司能做；第二，如果要买，代价很高；第三，即使出得起这个代价，能不能卖给你中国，也是个问题。”
这样的答复并不陌生，唯有咬紧牙关自己干。“首先，我们根据科学目标的需求，通过优化总体设计，降低局部技术指标的难度，确保系统的可靠性和稳定性。同时，我们又对每一个技术环节提出了更高要求的内控指标，然后再一步一步把关键技术解决好。通过努力，大部分指标都超过工程指标要求，最终整体性能大幅度提高。”如今王建宇再谈起此事，语气显得相当轻松。因为实验数据记录，王建宇团队最终将墨子号量子卫星和地面的对准精度缩小到了1微弧度，最好时能达到0.5微弧度，远低于3.5微弧度的工程指标。由于设备性能良好，使得原计划超过一年才能完成的星地间的量子密钥分发、量子纠缠分发、量子隐形传态全部三大既定科学目标，在不到半年的时间里全部完成。
量子理论发轫于1900年，当时的中国只能做看客，但百年之后，“中国量子军团”赶超、跨越，成为了破门者和引领者。
集中力量好办事
有时候，王建宇也会设想，如果当初出国留学了，自己现在在做什么？
年轻时，王建宇羡慕那些出国留学的同学，但这些年，同学们回国看到王建宇所做的项目和成果，转而羡慕他。再四顾一看，国内工程技术领域的大拿，很多都没有长期海外留学居住的经历，可见工程技术人员想要有所成就，在某一专业一以贯之的积累是不可或缺的因素。
另一个关键因素则是中国科技高速发展给科研人员带来的时代机遇，在此过程中，中国的科研组织和管理模式为重大科技专项提供了强大保障。“集中力量好办事，只要认准的事，确实能立竿见影。”王建宇回忆，在他与潘建伟见面的半年后，中科院就启动一个当时最大的重大创新项目开展地面攻关，之后，“墨子号”被列入“十二五”期间中科院先导项目中首批启动的四颗卫星之一，紧接着国家发改委启动了“京沪干线”项目，这些项目都为量子通信技术实现跨越式的发展注入了长足的动力。
“我做博士时参与国家项目，导师给我15万元我就很开心了，现在的国家项目可是以亿来计算。”谈到这些，王建宇哈哈大笑。 1996年他刚当上海技物所副所长时，参加中科院上海分院工作会，院长报告中能有个国际领先的成果就很了不起，“但现在没有国际领先的成果，怎么进得了院长的报告？ ”
“我们经历了中国科技快速发展的过程，这段时间在国内做还是比较荣幸的。” 王建宇感叹。
不过，最近王建宇又开始坐不住了。自从墨子号量子卫星成功发射后，这一领域的国际竞争越来越激烈。去年10月，美国国会举办听证会，讨论如何确保“美国在量子技术领域的领先地位”，同时，加拿大成功测试了量子通信技术，欧洲以10亿欧元布局量子项目，中国稍不努力就会被赶超。
目前，量子通信与量子计算机已被列入十三五国家科技创新规划，项目论证已有一年多，但至今还没有启动。
“能不能再快一点？”王建宇说，在这次全国两会上，他特别关注国家科技体制改革和国家实验室的建设进程。在王建宇的设想中，接下去量子卫星应该在应用和全天候信号覆盖两个方向发展。“但是，原本希望去年就能挂牌的量子国家实验室一直没启动，我们心里都挺着急。”
来源：解放网
