美國(guó)量子人才戰(zhàn)略舉措、特征與挑戰(zhàn)

田 芬

（西北工業(yè)大學(xué)高等教育研究所/教學(xué)研究與教師發(fā)展中心，陜西西安 710072）

1 研究背景

量子科學(xué)技術(shù)是一項(xiàng)具有戰(zhàn)略性的前沿技術(shù)。量子科學(xué)迅猛發(fā)展，在傳感、通信、信息加工和安全方面都有重要作用，已經(jīng)讓越來(lái)越多的人獲益。量子科學(xué)技術(shù)已經(jīng)成為很多技術(shù)創(chuàng)新的聚焦點(diǎn)，也引導(dǎo)人們進(jìn)入量子科學(xué)的新時(shí)代。國(guó)外關(guān)于量子的研究，主要聚焦的主題包括量子計(jì)算機(jī)的研發(fā)、量子機(jī)器學(xué)習(xí)、量子通信等；國(guó)內(nèi)學(xué)者關(guān)于量子的研究，聚焦的問(wèn)題包括對(duì)于量子思想史的分析，認(rèn)為現(xiàn)代科學(xué)理論造成了數(shù)學(xué)意義、物理意義以及感性直觀意義的分裂，其結(jié)果是人們失去了對(duì)科學(xué)世界圖景的直觀理解［1］；在科學(xué)研究維度，國(guó)內(nèi)研究型大學(xué)的量子研究取得重要成效，以中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的郭光燦、潘建偉、杜江峰等為代表的科學(xué)家在量子信息領(lǐng)域取得顯著成績(jī)，在量子密碼、量子計(jì)算、量子通信、基于量子衛(wèi)星的超遠(yuǎn)距離保密量子通信方面也取得重大研究進(jìn)展。量子信息可以突破現(xiàn)代信息技術(shù)的物理極限；量子密碼可以提供防止竊聽(tīng)、防止破譯的絕對(duì)保密通信；量子計(jì)算具有巨大的并行計(jì)算能力，提供功能更強(qiáng)的新型運(yùn)算模式［2］。國(guó)內(nèi)有研究者關(guān)注量子科學(xué)技術(shù)人才培養(yǎng)，如中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)面向網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)的本科生開(kāi)設(shè)量子信息相關(guān)的導(dǎo)論課程，與網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)的核心需求和特色結(jié)合，在教學(xué)目標(biāo)、課程結(jié)構(gòu)和內(nèi)容、授課方法和實(shí)踐手段等方面進(jìn)行了相對(duì)創(chuàng)新的設(shè)計(jì)，旨在改變國(guó)內(nèi)量子信息從業(yè)人員嚴(yán)重缺乏、工程技術(shù)人員對(duì)量子信息技術(shù)的理解不夠深入、實(shí)操能力不足等問(wèn)題［3］。已有研究表明，量子科學(xué)研究是多學(xué)科的，包括化學(xué)、物理等，人文社科領(lǐng)域?qū)W者對(duì)量子展開(kāi)的相關(guān)研究較少，對(duì)于國(guó)外高校量子人才培養(yǎng)的相關(guān)研究則更少，主要是從科技思想史的角度得到一些啟發(fā)?；诖?，本研究對(duì)美國(guó)量子計(jì)劃有關(guān)人才培養(yǎng)進(jìn)行相對(duì)系統(tǒng)的研究。

2018 年，美國(guó)白宮成立國(guó)家量子協(xié)調(diào)辦公室（National Quantum Coordination Office），發(fā)布周期為10 年的“國(guó)家量子計(jì)劃”（National Quantum Initiative，NQI），旨在促進(jìn)量子信息科學(xué)技術(shù)（quantum information science and technology，QIST）發(fā) 展［4］。2018 年12 月21 日，美國(guó)總統(tǒng)特朗普簽署發(fā)布《國(guó)家量子計(jì)劃法案》（National Quantum Initiative Act）。為了推動(dòng)《國(guó)家量子計(jì)劃法案》的落實(shí)，美國(guó)政府發(fā)布了一系列報(bào)告，具體包括戰(zhàn)略性報(bào)告《讓量子傳感器結(jié)果實(shí)》（Bringing Quantum Sensors to Fruition）、《美國(guó)量子信息科學(xué)技術(shù)勞動(dòng)力發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃》（Quantum Information Science and Technology Workforce Development National Strategic Plan）、《國(guó)際人才在量子信息科學(xué)中的角色》（The Role of International Talent in Quantum Information Science）、《促進(jìn)量子研究的協(xié)調(diào)之道》（A Coordinated Approach to Quantum Networking Research）、《量子前沿報(bào)告之國(guó)家戰(zhàn)略中量子信息科學(xué)的共同體投入》（Quantum Frontiers Report on Community Input to the Nation's Strategy for Quantum Information Science）、《人工智能和量子信息科學(xué)研發(fā)提要：2020—2021 財(cái)年》（Artificial Intelligence &Quantum Information Science Research &Development Summary: Fiscal Years 2020-2021）、《美國(guó)量子網(wǎng)絡(luò)的戰(zhàn)略構(gòu)想》（A Strategic Vision for Americas Quantum Networks）等，也包括科學(xué)技術(shù)報(bào)告《從遠(yuǎn)程通信到構(gòu)建國(guó)家量子網(wǎng)絡(luò)》（From Long-distance Entanglement to Building a Nationwide Quantum Internet）、《辨識(shí)后量子密碼中的研究挑戰(zhàn)》（Identifying Research Challenges in Post Quantum Cryptography Migration and Cryptographic Agility）和《促進(jìn)化學(xué)和材料的量子計(jì)算法則報(bào)告》（Report on the NSF Workshop on Enabling the Quantum Leap Quantum Algorithms for Chemistry and Materials）等。本研究通過(guò)對(duì)這些戰(zhàn)略文本的深度解析，介紹《國(guó)家量子計(jì)劃法案》的基本內(nèi)容，呈現(xiàn)美國(guó)為了發(fā)展量子信息科學(xué)（quantum information science，QIS）技術(shù)所采取的舉措、這些舉措的特征及其面臨的可能挑戰(zhàn)。

2 美國(guó)量子人才戰(zhàn)略啟動(dòng)背景及基本內(nèi)容

2.1 《國(guó)家量子計(jì)劃法案》的啟動(dòng)背景

《國(guó)家量子計(jì)劃法案》的發(fā)布是多種因素促成的。如《國(guó)際人才在量子信息科學(xué)中的角色》中所言，“量子信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力不僅來(lái)自于科技發(fā)展本身，還源于對(duì)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題和國(guó)家安全發(fā)展的考慮”［5］。其具體的啟動(dòng)背景如下。

第一，應(yīng)對(duì)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)?！秶?guó)家量子計(jì)劃法案》啟動(dòng)背景之一是源于激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，成為驅(qū)動(dòng)美國(guó)政府制定《國(guó)家量子計(jì)劃法案》的因素之一。2021 年，中國(guó)、加拿大、澳大利亞等17 個(gè)國(guó)家發(fā)布量子信息科學(xué)技術(shù)研發(fā)的國(guó)家戰(zhàn)略（見(jiàn)表1），這些國(guó)家量子發(fā)展戰(zhàn)略的特點(diǎn)如下：一是共同的政策目標(biāo)，即鼓勵(lì)學(xué)術(shù)界和企業(yè)協(xié)同研發(fā)和強(qiáng)調(diào)人力資本；二是支持傳感、計(jì)算和量子通信技術(shù)3 個(gè)主要領(lǐng)域［6］；三是策略非常多元，包括建立卓越創(chuàng)新中心、為科學(xué)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)制定可行性目標(biāo)、為國(guó)家重要的特別項(xiàng)目提供直接資金、政府提供投資。

表1 世界主要國(guó)家發(fā)展量子信息科學(xué)技術(shù)研發(fā)戰(zhàn)略中關(guān)于人才培養(yǎng)的策略

第二，促進(jìn)量子信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展。特朗普擔(dān)任美國(guó)總統(tǒng)時(shí)高度重視5G、人工智能（artificial intelligence，AI）和量子信息科學(xué)等，希望通過(guò)發(fā)展這些科學(xué)技術(shù)提升人們的生活質(zhì)量［7］?！皣?guó)家量子計(jì)劃”的目標(biāo)之一是實(shí)現(xiàn)更多的量子傳感器（quantum sensors）研發(fā)，轉(zhuǎn)換成實(shí)用性技術(shù)。美國(guó)政府對(duì)此有大量的經(jīng)濟(jì)投入，2019 年國(guó)家財(cái)政優(yōu)先的重點(diǎn)領(lǐng)域均包括量子信息科學(xué)技術(shù)［8］；2020 年對(duì)量子信息科學(xué)技術(shù)的計(jì)劃投資金額為43 500 萬(wàn)美元，實(shí)際投資金額為57 900 萬(wàn)美元，而2021 年計(jì)劃投資金額為69 900 萬(wàn)美元［9］；2022 年國(guó)家財(cái)政優(yōu)先的政策領(lǐng)域?yàn)榱孔有畔⒖茖W(xué)技術(shù)，目標(biāo)是培養(yǎng)量子時(shí)代的智能勞動(dòng)力［10］。

第三，保護(hù)國(guó)家研究安全。美國(guó)政府認(rèn)為，關(guān)于重大科學(xué)技術(shù)的潛在研究和資源投入既可能會(huì)影響美國(guó)在新興科學(xué)技術(shù)中的領(lǐng)導(dǎo)力，也可能會(huì)影響美國(guó)的國(guó)家安全［11］。在保護(hù)國(guó)家研究安全的過(guò)程中，最大的挑戰(zhàn)是協(xié)調(diào)技術(shù)的開(kāi)放性與隱秘性，且要避免偏見(jiàn)［12］。美國(guó)政府將量子信息科學(xué)技術(shù)作為關(guān)鍵的新興技術(shù)，聚焦量子計(jì)算（quantum computing）、量子設(shè)備的材料和制造技術(shù)（materials,isotopesand fabrication techniques for quantum devices）、量子傳感器、量子網(wǎng)絡(luò)（quantum networking）和后量子密碼學(xué)（post-quantum cryptography）［13］，通過(guò)在這些關(guān)鍵領(lǐng)域的研發(fā)突破，從而保障美國(guó)國(guó)家安全。

第四，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展。量子信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，不僅僅只是技術(shù)領(lǐng)域的推進(jìn)，而且能夠提供經(jīng)濟(jì)機(jī)會(huì)，促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展。量子信息科學(xué)技術(shù)從純粹的科學(xué)領(lǐng)域轉(zhuǎn)化為實(shí)用性技術(shù)，如傳統(tǒng)的量子計(jì)算機(jī)可能會(huì)需要一些新的高技術(shù)材料，性能更強(qiáng)的量子計(jì)算機(jī)可能有利于保護(hù)計(jì)算機(jī)安全，保護(hù)線上銀行和線上購(gòu)物，且后量子能夠保護(hù)數(shù)據(jù)，避免個(gè)人信息遭受網(wǎng)絡(luò)襲擊。很多量子信息科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用可能會(huì)出現(xiàn)在市場(chǎng)，如高端量子傳感器［14］。量子信息科學(xué)技術(shù)會(huì)產(chǎn)生新的探測(cè)工具，探測(cè)地下石油和礦產(chǎn)。量子計(jì)算機(jī)的迭代更新，能夠幫助科學(xué)家更好地理解高溫超級(jí)傳導(dǎo)器，推動(dòng)大數(shù)據(jù)中人工智能技術(shù)發(fā)展，從而提高供應(yīng)鏈效率。

2.2 美國(guó)量子人才戰(zhàn)略的基本目標(biāo)

《國(guó)家量子計(jì)劃法案》的目標(biāo)是確保美國(guó)在量子信息科學(xué)及其運(yùn)用中的領(lǐng)導(dǎo)力，為所有美國(guó)人創(chuàng)造新機(jī)會(huì)，具體包括5 個(gè)子目標(biāo)：第一，支持量子信息科學(xué)技術(shù)的研發(fā)和運(yùn)用，增加從事量子信息科學(xué)技術(shù)的研究者、教育者和學(xué)習(xí)者的數(shù)量，確保從事量子信息科學(xué)技術(shù)研發(fā)及其他類型工作的勞動(dòng)力數(shù)量；為量子信息科學(xué)技術(shù)的本科生、研究生和博士后提供更多的多學(xué)科課程和研究機(jī)會(huì)；縮小基礎(chǔ)研究的知識(shí)鴻溝；推動(dòng)量子信息科學(xué)技術(shù)研究的未來(lái)進(jìn)展；促進(jìn)量子基礎(chǔ)技術(shù)研究的快速發(fā)展。第二，協(xié)調(diào)量子信息科學(xué)技術(shù)的規(guī)劃。第三，提升美國(guó)量子信息科學(xué)技術(shù)研究和相關(guān)項(xiàng)目的效率最大化。第四，加強(qiáng)美國(guó)聯(lián)邦政府、聯(lián)邦實(shí)驗(yàn)室、企業(yè)和大學(xué)之間的協(xié)作。第五，促進(jìn)量子信息科學(xué)技術(shù)安全國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和保衛(wèi)國(guó)家安全的目標(biāo)。

2.3 《國(guó)家量子計(jì)劃法案》的基本內(nèi)容

為了實(shí)現(xiàn)上述量子人才戰(zhàn)略目標(biāo)，《國(guó)家量子計(jì)劃法案》的制定包括4 個(gè)方面的內(nèi)容：

（1）“國(guó)家量子計(jì)劃”啟動(dòng)多個(gè)子項(xiàng)目。為了推動(dòng)量子信息技術(shù)在美國(guó)使用，設(shè)置量子信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)、優(yōu)先項(xiàng)和10 年計(jì)劃；實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的主要途徑是投資聯(lián)邦量子信息科學(xué)和技術(shù)的研發(fā)，重點(diǎn)投資領(lǐng)域?yàn)榱孔有畔⒖茖W(xué)技術(shù)的勞動(dòng)力管道；提供聯(lián)邦量子信息科學(xué)技術(shù)研究、發(fā)展、標(biāo)準(zhǔn)與其他活動(dòng)的整合規(guī)劃，并促進(jìn)其與企業(yè)、大學(xué)建立伙伴關(guān)系。

（2）量子信息科學(xué)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)注點(diǎn)有兩方面：一是培養(yǎng)培養(yǎng)量子信息科學(xué)家；二是促進(jìn)量子信息科學(xué)技術(shù)公共和私人部門協(xié)作，包括企業(yè)、大學(xué)和實(shí)驗(yàn)室，推動(dòng)量子信息課程技術(shù)的研究進(jìn)展。

（3）美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)推動(dòng)量子信息科學(xué)技術(shù)的活動(dòng)。其一，開(kāi)展量子信息科學(xué)工程項(xiàng)目，包括支持基礎(chǔ)學(xué)科量子信息科學(xué)和工程研究，主要為投入人力資源，項(xiàng)目要求是提升本科生、研究生和博士后階段的量子信息科學(xué)和工程的教學(xué)和學(xué)習(xí)，并提高量子信息科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的女性參與率。其二，美國(guó)國(guó)家科學(xué)委員會(huì)設(shè)置相關(guān)項(xiàng)目，支持研究生（特別是屬于美國(guó)公民的研究生）獲得量子信息科學(xué)的碩士學(xué)位或者博士學(xué)位。其三，在高等教育機(jī)構(gòu)或者其他非營(yíng)利機(jī)構(gòu)設(shè)置獎(jiǎng)學(xué)金，建立2 年～5 年的量子研究和教育的多學(xué)科中心（multidisciplinary centers for quantum research and education），每家研究中心每年獲得1 000 萬(wàn)美元的資助，負(fù)責(zé)開(kāi)展基礎(chǔ)研究，支持量子信息科學(xué)和工程的課程開(kāi)發(fā)和勞動(dòng)力發(fā)展、帶入企業(yè)視角促使量子研究創(chuàng)新和培養(yǎng)勞動(dòng)力；增加量子科學(xué)和技術(shù)轉(zhuǎn)換專業(yè)；鼓勵(lì)多學(xué)科（物理、工程、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、化學(xué)、材料學(xué)）的研究者積極合作；支持勞動(dòng)力長(zhǎng)期和短期的發(fā)展。

(2)聽(tīng)覺(jué)障礙課程設(shè)計(jì)。聽(tīng)覺(jué)障礙相對(duì)于視覺(jué)障礙來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)課程的設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單一些，在網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)時(shí)有以下幾點(diǎn)需要注意：①配備專門的手語(yǔ)教師；②在網(wǎng)絡(luò)課程下方配有相對(duì)應(yīng)的解釋說(shuō)明字幕。

（4）量子信息科學(xué)研究項(xiàng)目，包括量子信息科學(xué)的本科生和研究生的學(xué)習(xí)項(xiàng)目，具體為量子信息理論（Quantum Information Theory）、量子物理（Quantum Physics）、量子計(jì)算科學(xué)（Quantum Computational Science）、應(yīng)用數(shù)學(xué)（Applied Mathematics and Algorithm Development）、量子網(wǎng)絡(luò)（Quantum Networking）、量子傳感器和探測(cè)器（Quantum Sensing and Detection）、材料科學(xué)和工程（Materials Science and Engineering）。量子信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展需要美國(guó)國(guó)家量子信息科學(xué)研究中心（Nanoscale Science Research Centers）、能源前沿研究中心（Energy Frontier Research Centers）和國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（National Laboratories）等多個(gè)部門共同努力。這些部門從不同的角度，都為促進(jìn)量子信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展付出了巨大努力。

3 美國(guó)量子人才戰(zhàn)略的重要使命

為了實(shí)現(xiàn)《國(guó)家量子計(jì)劃法案》的目標(biāo)，美國(guó)的教育系統(tǒng)需要承擔(dān)相應(yīng)的使命，主要包括促進(jìn)量子信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和培養(yǎng)量子智能勞動(dòng)力。

3.1 促進(jìn)量子信息科學(xué)發(fā)展，保護(hù)國(guó)家安全

量子信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是一個(gè)比較緩慢的過(guò)程。在1970 年左右到2017 年12 月之間，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所（National Institute of Standards and Technology，NIST）致力于促進(jìn)量子信息科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新。從1970 年到1980 年之間，相關(guān)研究者開(kāi)始探索量子信息科學(xué)技術(shù)。在20 世紀(jì)90 年代，量子信息科學(xué)技術(shù)有很大進(jìn)展，科學(xué)家以多種實(shí)驗(yàn)方式優(yōu)化原子，但在這一時(shí)期，很少有物理學(xué)家意識(shí)到量子信息技術(shù)科學(xué)的存在。1994 年8 月，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究物理學(xué)家查爾斯·克拉克（Charles Clark）組織進(jìn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究，啟動(dòng)了關(guān)于量子計(jì)算和溝通（quantum computing and communication）的工作坊，讓企業(yè)、學(xué)術(shù)界和國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的很多物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和計(jì)算機(jī)科學(xué)家一起開(kāi)展研發(fā)工作，作為芯片項(xiàng)目的一個(gè)部分，該工作坊致力于創(chuàng)造更加小巧、便宜、高性能和容易制造的量子傳感器。

量子信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展關(guān)系到國(guó)家安全。《美國(guó)量子網(wǎng)絡(luò)的戰(zhàn)略構(gòu)想》指出，量子網(wǎng)絡(luò)將會(huì)研發(fā)通信、新的傳感設(shè)備和量子計(jì)算機(jī)，該領(lǐng)域的研究會(huì)推動(dòng)基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展和使用量子設(shè)備，從而保障美國(guó)的國(guó)家安全［15］?！侗孀R(shí)后量子密碼中的研究挑戰(zhàn)》指出，后量子密碼中包括核心的后量子研究和量子科學(xué)研究的兩個(gè)重疊領(lǐng)域，為保持美國(guó)的國(guó)家安全具有重要意義［16］。

量子信息科學(xué)技術(shù)的研發(fā)，需要采取一系列有效措施?！洞龠M(jìn)量子研究的協(xié)調(diào)之道》提出促進(jìn)量子網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)性建議，如持續(xù)性開(kāi)展研究、促進(jìn)量子網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，包括開(kāi)展計(jì)算法則的理論性和實(shí)證性研究；優(yōu)先研究量子網(wǎng)絡(luò)的核心部分，因?yàn)榱孔泳W(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需要資源、探測(cè)器、記憶等核心技術(shù)部分，而這些技術(shù)正處于研發(fā)初期，需要材料科學(xué)、量子光譜、電氣工程和量子控制等方面的綜合性研究［17］?！稄倪h(yuǎn)程通信到構(gòu)建國(guó)家量子網(wǎng)絡(luò)》指出：優(yōu)先研究方向?yàn)樘峁┗A(chǔ)建造設(shè)備；整合多元化量子網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，創(chuàng)造重復(fù)性、可轉(zhuǎn)換性的量子互聯(lián)，讓量子網(wǎng)絡(luò)具備更好的糾錯(cuò)功能；改善通信、電子和軟件等經(jīng)典技術(shù)研究，支持量子網(wǎng)絡(luò)發(fā)展；需要開(kāi)展型號(hào)精確的量子網(wǎng)絡(luò)測(cè)試，從而探索量子網(wǎng)絡(luò)行為的科學(xué)問(wèn)題［18］。

3.2 培養(yǎng)量子勞動(dòng)力，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展

美國(guó)需要多樣性、包容和可持續(xù)的勞動(dòng)力，具體是指掌握企業(yè)、學(xué)術(shù)界、國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和美國(guó)政府要求的技能人才。2018 年的量子信息白宮峰會(huì)高度重視培養(yǎng)量子智能化工人（quantum-smart workforce）。2020 年，《促進(jìn)量子美國(guó)在科學(xué)技術(shù)方面的全球領(lǐng)導(dǎo)力》指出，量子信息科學(xué)發(fā)展需要重視培養(yǎng)具有相應(yīng)技能的勞動(dòng)力［19］。2022 年，美國(guó)財(cái)年計(jì)劃的重點(diǎn)之一是提升量子企業(yè)的勞動(dòng)力質(zhì)量，提供關(guān)鍵設(shè)施，保持美國(guó)國(guó)家安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)際協(xié)作［10］。美國(guó)在培養(yǎng)量子信息科學(xué)技術(shù)勞動(dòng)力的過(guò)程中會(huì)遇到一些棘手問(wèn)題，《美國(guó)量子信息科學(xué)技術(shù)勞動(dòng)力發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃》指出，量子信息科學(xué)技術(shù)勞動(dòng)力面臨四大挑戰(zhàn)：其一，理解生態(tài)系統(tǒng)技術(shù)需求的挑戰(zhàn)；其二，高中生和本科生層次的研究受到限制；其三，量子信息科學(xué)技術(shù)的專業(yè)人才受全球企業(yè)青睞，需要通過(guò)本土培養(yǎng)和國(guó)際協(xié)作滿足這一需求；其四，多樣化的量子信息科學(xué)技術(shù)勞動(dòng)力需要所有美國(guó)人參與。

為了培養(yǎng)掌握量子信息科學(xué)技術(shù)并滿足這一時(shí)代需求的勞動(dòng)力，美國(guó)需要采取相應(yīng)的措施，《美國(guó)量子信息科學(xué)技術(shù)勞動(dòng)力發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃》提出培養(yǎng)量子信息科學(xué)技術(shù)勞動(dòng)力的四大舉措：第一，理解量子信息科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中對(duì)勞動(dòng)力的短期需求和長(zhǎng)期需求，從而滿足這種需求?！懊绹?guó)量子計(jì)劃”中的優(yōu)先項(xiàng)是培養(yǎng)量子勞動(dòng)力。為了促進(jìn)美國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和推動(dòng)量子信息科學(xué)發(fā)展，需要讓更多人掌握量子信息科學(xué)技術(shù)，提高所有教育學(xué)段的科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)（STEM）教育質(zhì)量，加速探索量子信息科學(xué)技術(shù)前沿，擴(kuò)大量子信息科學(xué)技術(shù)的人才“蓄水池”。量子信息科學(xué)技術(shù)勞動(dòng)力需要美國(guó)政府、學(xué)術(shù)組織、專業(yè)協(xié)會(huì)、非營(yíng)利組織、企業(yè)和國(guó)際伙伴共同協(xié)作。第二，通過(guò)向公眾宣傳，讓更多人了解量子信息科學(xué)技術(shù)。第三，通過(guò)提供專業(yè)教育和培訓(xùn)機(jī)會(huì)，解決量子信息科學(xué)技術(shù)的鴻溝。第四，讓量子信息科學(xué)技術(shù)中的職業(yè)及其相關(guān)領(lǐng)域更加開(kāi)放、更加公平。

4 美國(guó)量子人才戰(zhàn)略中的教育舉措

教育系統(tǒng)不能完全承擔(dān)人才培養(yǎng)的重任，需要與政府和企業(yè)共同協(xié)作，也需要采取具體措施，即外引和內(nèi)培?！巴庖笔侵该嫦驀?guó)際，吸引掌握量子信息科學(xué)技術(shù)的高層次人才；“內(nèi)培”是指運(yùn)用國(guó)內(nèi)現(xiàn)有師資，在不同教育階段，培養(yǎng)掌握量子信息科學(xué)技術(shù)人才和智能量子勞動(dòng)力。

4.1 招攬國(guó)際量子信息科學(xué)技術(shù)人才，打造人才“蓄水池”

但是，當(dāng)前美國(guó)的國(guó)際攬才計(jì)劃有很多障礙。第一，受到新冠病毒感染疫情（以下簡(jiǎn)稱“疫情”）影響。2020 年秋季，美國(guó)高等學(xué)歷學(xué)位教育的國(guó)際招生數(shù)為605 000 人，比2019 年減少了177 000名學(xué)生，降低了23%；本科生招生數(shù)從2019 年的419 000 人下降到315 000 人，比例約25%；研究生從2019 年的363 000 人下降到2020 年的290 000 人，比例約為20%［22］。疫情是很多國(guó)家國(guó)際攬才的共同障礙。第二，當(dāng)前國(guó)外研究者很難獲得長(zhǎng)期簽證。簽證難度使得美國(guó)的國(guó)際學(xué)生和國(guó)際研究者留在美國(guó)的不確定性增加，因此，美國(guó)政府希望通過(guò)提供可獲得的實(shí)用培訓(xùn)（optional practical training，OPT）和J-1簽證項(xiàng)目（J-1 visa program）解決難題［23］。第三，全世界各國(guó)都重視招攬量子信息科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的國(guó)際人才且具有一定吸引力。美國(guó)也逐漸意識(shí)到其他國(guó)家的國(guó)際攬才政策的吸引力增加，比如，中國(guó)通過(guò)海外人才回國(guó)服務(wù)、海外人才為國(guó)服務(wù)等綜合戰(zhàn)略，增強(qiáng)了對(duì)海外人才吸引力［24］。

4.2 早期教育階段：提升量子信息科學(xué)技術(shù)的意識(shí)

國(guó)際攬才會(huì)遇到很多障礙，使得量子信息科學(xué)技術(shù)人才競(jìng)爭(zhēng)在很大程度上成為各國(guó)教育體系的競(jìng)爭(zhēng)，意味著需要重視內(nèi)部培養(yǎng)量子科學(xué)技術(shù)人才。早期教育階段主要是提升量子信息科學(xué)技術(shù)意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者對(duì)量子信息科學(xué)技術(shù)的興趣?！睹绹?guó)量子信息科學(xué)戰(zhàn)略概覽》指出，早期教育階段包括義務(wù)教育階段、中學(xué)階段和高中階段，應(yīng)該學(xué)習(xí)量子科學(xué)［25］。2018 年，量子信息白宮峰會(huì)指出，美國(guó)聯(lián)邦政府會(huì)在早期教育階段提供開(kāi)放式量子學(xué)習(xí)的教育機(jī)會(huì)，從而保障量子信息科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域有多樣化的勞動(dòng)力［26］。2020 年8 月，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)提出Q12 教育（national Q-12 education partnership）實(shí)施量子信息科學(xué)教育，［27］為培養(yǎng)掌握量子信息科學(xué)技術(shù)的勞動(dòng)力做準(zhǔn)備，這有利于鼓勵(lì)下一代在大學(xué)教室、社區(qū)學(xué)院和線上課程之外有更多機(jī)會(huì)開(kāi)始并持續(xù)學(xué)習(xí)材料學(xué)、量子信息科學(xué)等相關(guān)課程。這些課程主要包括四大要點(diǎn)：一是讓更多學(xué)生盡早接觸高質(zhì)量的量子信息科學(xué)教育材料，二是幫助進(jìn)入大學(xué)前的學(xué)生制定關(guān)于從事量子信息科學(xué)的職業(yè)規(guī)劃，三是面向公眾普及量子信息科學(xué)的概念，四是讓更多教育者參與研發(fā)量子信息科學(xué)的教育材料和設(shè)計(jì)相關(guān)課程［28］。

4.3 高等教育階段：提供量子信息科學(xué)技術(shù)的課程、設(shè)置學(xué)科和頒發(fā)學(xué)位

在教育系統(tǒng)內(nèi)部，初等教育階段和高等教育階段不是完全割裂，而是有相通之處，不過(guò)側(cè)重點(diǎn)不同。高等教育階段主要是高校提供相應(yīng)課程、設(shè)置相應(yīng)學(xué)科和學(xué)位，培養(yǎng)從事量子信息科學(xué)技術(shù)的研究能力和相關(guān)技能。第一，高校通過(guò)提供相應(yīng)課程，培養(yǎng)學(xué)生掌握一定的量子信息科學(xué)技術(shù)知識(shí)，并具備一定的量子技能。第二，設(shè)置相應(yīng)學(xué)科。《美國(guó)量子信息科學(xué)戰(zhàn)略概覽》指出，鼓勵(lì)學(xué)術(shù)界設(shè)置量子科學(xué)和量子工程兩個(gè)獨(dú)立學(xué)科，并且滿足這兩個(gè)學(xué)科所有層次的新教師、新項(xiàng)目和新計(jì)劃需求。第三，根據(jù)量子信息科學(xué)技術(shù)的工作要求，設(shè)置物理學(xué)士、物理碩士、物理博士、工程學(xué)士、工程碩士、工程博士、數(shù)學(xué)博士、計(jì)算機(jī)科學(xué)的學(xué)士和博士等，從而培養(yǎng)學(xué)習(xí)者掌握協(xié)作環(huán)境中推動(dòng)軟件發(fā)展、工程和系統(tǒng)設(shè)計(jì)技能等量子信息技能，團(tuán)隊(duì)協(xié)作技能和商業(yè)運(yùn)作意識(shí)［25］。2018 年，量子信息白宮峰會(huì)指出，在本科學(xué)段中設(shè)置特定量子學(xué)士學(xué)位、專業(yè)碩士學(xué)位和哲學(xué)博士學(xué)位，并特別重視為相關(guān)學(xué)科的研究生和博士后設(shè)置獎(jiǎng)學(xué)金［26］。具體見(jiàn)表2。

表2 美國(guó)量子技能教育的學(xué)位設(shè)置

5 美國(guó)量子人才戰(zhàn)略實(shí)施的特點(diǎn)

美國(guó)企業(yè)、學(xué)術(shù)界、教育者和國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的資助者，協(xié)力開(kāi)發(fā)出從中學(xué)階段到大學(xué)階段的量子科學(xué)課程材料和教師專業(yè)發(fā)展培訓(xùn)。《國(guó)家量子計(jì)劃法案》的特點(diǎn)是，將教育系統(tǒng)置于量子創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中的首位，注重推動(dòng)多學(xué)科協(xié)同發(fā)展，并重視傳統(tǒng)基礎(chǔ)學(xué)科發(fā)展。

5.1 創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中的教育子系統(tǒng)堅(jiān)持“科學(xué)優(yōu)先”原則

美國(guó)量子信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展依賴于構(gòu)建重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、學(xué)術(shù)界和企業(yè)的多組織創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)?！睹绹?guó)量子信息科學(xué)戰(zhàn)略概覽》指出，美國(guó)量子信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需要學(xué)術(shù)界、企業(yè)、政府共同協(xié)作，形成緊密的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，促進(jìn)量子信息科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)換［25］。2022 年，我國(guó)教育部辦公廳、工業(yè)和信息化部辦公廳、國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局辦公室［29］聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于組織開(kāi)展“千校萬(wàn)企”協(xié)同創(chuàng)新伙伴行動(dòng)的通知》，推動(dòng)高校與企業(yè)創(chuàng)新合作，促進(jìn)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈深度融合，探索構(gòu)建高校知識(shí)產(chǎn)權(quán)、科技成果轉(zhuǎn)化庫(kù)和企業(yè)需求庫(kù)。

在量子信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中，學(xué)術(shù)界的使命是培養(yǎng)量子信息科學(xué)技術(shù)人才?？茖W(xué)家能夠從不同領(lǐng)域研究量子現(xiàn)象，運(yùn)用各自學(xué)科的專業(yè)術(shù)語(yǔ)，共享科學(xué)前沿觀念，促使量子信息科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展。學(xué)術(shù)界不是在“科技孤島”中，而是需要與企業(yè)、政府?dāng)y手。其一，學(xué)術(shù)界和企業(yè)協(xié)作。量子科學(xué)革命不僅需要大學(xué)和國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，也需要企業(yè)投資研發(fā)量子計(jì)算機(jī)，促進(jìn)技術(shù)發(fā)展。谷歌（Google）、英特爾（Intel）和微軟（Microsoft）等公司均已經(jīng)有量子科研團(tuán)隊(duì)，在努力研發(fā)硬件。從大學(xué)實(shí)驗(yàn)室到企業(yè)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究持續(xù)發(fā)揮其影響力，支持研究者從事推動(dòng)量子革命的軟件研發(fā)。量子信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展就像硬幣的兩面，一面是硬件，另一面是運(yùn)算法則和其他軟件相關(guān)研究。其二，量子信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展需要學(xué)術(shù)界和政府協(xié)作，聚集多學(xué)科專家。2014 年，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所和馬里蘭大學(xué)（University of Maryland）共建量子信息和計(jì)算科學(xué)聯(lián)合中心（Joint Center for Quantum Information and Computer Science，QuICS)，通過(guò)關(guān)注數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)，重點(diǎn)研究量子信息科學(xué)技術(shù)。2022 年，美國(guó)財(cái)政優(yōu)先的政策堅(jiān)持科學(xué)優(yōu)先的方法（science-first approach）促進(jìn)量子信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展，培養(yǎng)量子時(shí)代的智能勞動(dòng)力，提升量子企業(yè)的勞動(dòng)力技能，提供關(guān)鍵設(shè)施，促進(jìn)國(guó)際協(xié)作［10］?！睹绹?guó)量子信息科學(xué)戰(zhàn)略概覽》同樣指出，貫徹“科學(xué)優(yōu)先”原則發(fā)展量子信息科學(xué)技術(shù)［25］。

美國(guó)政府在量子信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展中具有不可替代的作用，主要體現(xiàn)為國(guó)家量子協(xié)調(diào)辦公室主要負(fù)責(zé)促使聯(lián)邦政府、量子計(jì)算和溝通系統(tǒng)的發(fā)展。第一，量子信息主管部門和眾多部門一起協(xié)同推進(jìn)，包括國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)機(jī)構(gòu)、能源部（Department of Energy，DOE）、國(guó)防部（Department of Defense，DOD）、國(guó)家航天主管部門（National Aeronautics and Space Administration，NASA）和國(guó)家安全部門（National Security Agency，NSA）及其學(xué)術(shù)共同體、企業(yè)等。第二，政府提供好的政策環(huán)境?！蹲屃孔觽鞲衅鹘Y(jié)果實(shí)》指出，美國(guó)政府為企業(yè)和學(xué)術(shù)界都提供好的政策環(huán)境，促使量子傳感器等技術(shù)轉(zhuǎn)換［30］。同時(shí)，美國(guó)政府需要制定保護(hù)性政策，促進(jìn)量子信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展。為了加強(qiáng)培養(yǎng)美國(guó)半導(dǎo)體勞動(dòng)力，美國(guó)政府需要投資國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)研究，形成政府、企業(yè)、學(xué)術(shù)界的良性合作伙伴關(guān)系，并鼓勵(lì)美國(guó)本土學(xué)生從事半導(dǎo)體研究生項(xiàng)目學(xué)習(xí)，且為其提供一些高質(zhì)量實(shí)習(xí)項(xiàng)目［31］。

企業(yè)提供重要的實(shí)習(xí)項(xiàng)目。QED-C 的成員包括企業(yè)和學(xué)術(shù)界［32］，主要的相關(guān)企業(yè)有阿爾法（Alpha Rail）、CJW 量 子（CJW Quantum）、劍橋量子（Cambridge Quantum），學(xué)術(shù)界包括哈佛大學(xué)、斯坦福大學(xué)、芝加哥大學(xué)的量子交流（Chicago Quantum Exchange）。量子企業(yè)一般從事的領(lǐng)域包括量子傳感、量子網(wǎng)絡(luò)和通信（quantum networking and communication）、量子計(jì)算硬件（quantum computing hardware）和量子計(jì)算法則和應(yīng)用（quantum algorithms and applications）［32］。美國(guó)企業(yè)所奉行的核心價(jià)值是自由探索和互惠［11］，自由探索允許個(gè)人好奇驅(qū)動(dòng)開(kāi)展的科學(xué)探究，該價(jià)值觀讓美國(guó)的企業(yè)愿意與學(xué)術(shù)界保持聯(lián)系；互惠是確?？茖W(xué)家和其他機(jī)構(gòu)交換材料、知識(shí)和數(shù)據(jù)，獲得設(shè)備和培訓(xùn)，讓合作伙伴受益的原則，該價(jià)值觀讓企業(yè)與政府、學(xué)術(shù)界等能保持良好的關(guān)系。企業(yè)在量子信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的重要性日益增強(qiáng)。從2012年到2019 年年初，根據(jù)《自然》（Nature）雜志［33］分析，私人企業(yè)家已經(jīng)至少資助了52 家量子信息科學(xué)技術(shù)公司，這些企業(yè)很多是從大學(xué)實(shí)驗(yàn)室孵化出來(lái)。我國(guó)政府高度重視發(fā)揮企業(yè)的積極作用。2015年，我國(guó)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)戰(zhàn)略，提出要推進(jìn)國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新示范企業(yè)和企業(yè)技術(shù)中心建設(shè)，充分吸納企業(yè)參與國(guó)家科技計(jì)劃的決策和實(shí)施。

5.2 推動(dòng)量子工程、量子機(jī)械及材料科學(xué)等多學(xué)科交叉融合

美國(guó)國(guó)家量子協(xié)調(diào)辦公室需要確保量子研究和多學(xué)科發(fā)展。為了促進(jìn)量子信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)將大學(xué)、國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和企業(yè)的研究者聚集在一起，開(kāi)展多學(xué)科研究，為培養(yǎng)量子信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展儲(chǔ)備優(yōu)質(zhì)人才?！洞龠M(jìn)量子信息科學(xué)：國(guó)家挑戰(zhàn)和機(jī)會(huì)》指出，量子信息科學(xué)家只是接受具體學(xué)科的教育是不夠的，而量子信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展有賴于物理、計(jì)算機(jī)科學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、電氣工程和系統(tǒng)工程［34］。《量子前沿報(bào)告之國(guó)家戰(zhàn)略中量子信息科學(xué)的共同體投入》指出，為了量子信息科學(xué)技術(shù)使更廣大群體受益，應(yīng)該設(shè)置量子工程（Quantum Engineering）、材料學(xué)（Material Science）和量子機(jī)械（Quantum Mechanics）等專業(yè)［35］。《美國(guó)量子信息科學(xué)技術(shù)勞動(dòng)力發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃》也指出，量子信息科學(xué)技術(shù)需要計(jì)算機(jī)科學(xué)、工程學(xué)、化學(xué)和材料學(xué)等方面的研究進(jìn)展，從而形成多學(xué)科團(tuán)隊(duì)［36］。

量子信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不是由單一學(xué)科推動(dòng)的?！秶?guó)際人才在量子信息科學(xué)中的角色》表明，從2014 年到2018 年，美國(guó)約43%物理專業(yè)、56%計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)、64%電氣工程專業(yè)的博士學(xué)位都是由國(guó)際學(xué)生獲得［5］。目前，美國(guó)高等教育主要為量子信息技術(shù)發(fā)展培養(yǎng)物理領(lǐng)域的人才，但是，隨著量子企業(yè)的發(fā)展，量子信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展越來(lái)越缺乏計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)和軟件工程等方面的人才［37］。

5.3 STEM 是量子工程專業(yè)技術(shù)含量“金字塔”的基石

《美國(guó)量子信息科學(xué)技術(shù)勞動(dòng)力發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃》指出，量子信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，并不表明傳統(tǒng)技術(shù)和基礎(chǔ)學(xué)科不發(fā)揮任何作用，而是建立在傳統(tǒng)基礎(chǔ)學(xué)科之上。量子工程專業(yè)的技術(shù)含量“金字塔”包括4 個(gè)層次：第一層次是STEM 學(xué)科，比如電路設(shè)計(jì)；第二層次是量子信息科學(xué)技術(shù)意識(shí)，比如軟件發(fā)展和數(shù)據(jù)科學(xué)家；第三層次是量子信息科學(xué)流暢，比如實(shí)用建筑家、工程師；第四層次是量子信息科學(xué)專家。隨著研究層次提高，人們的量子信息意識(shí)也不斷提高。

量子信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需要高度重視STEM教育，并具備編碼、數(shù)據(jù)分析、電子電路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)室經(jīng)驗(yàn)及其光譜、材料、機(jī)械工程方面的知識(shí)。STEM 教育專家關(guān)注多樣性、平等性和包容性，確保量子信息科學(xué)技術(shù)知識(shí)和技能的培訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)高端技術(shù)創(chuàng)新。很多技術(shù)需要科學(xué)家、工程師和企業(yè)家協(xié)同創(chuàng)新，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和協(xié)作將會(huì)持續(xù)發(fā)揮引領(lǐng)性作用，這些改變需要系統(tǒng)性的文化變遷，從而創(chuàng)造包容、公平的學(xué)習(xí)環(huán)境。2019 年，美國(guó)學(xué)術(shù)圓桌會(huì)議探討關(guān)于量子信息科學(xué)進(jìn)展現(xiàn)狀，學(xué)術(shù)專家勾勒新教學(xué)方法和研究方法，幫助傳統(tǒng)的STEM 領(lǐng)域（特別是工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域）的學(xué)習(xí)者運(yùn)用量子信息科學(xué)的概念［38］。

根據(jù)美國(guó)科學(xué)委員會(huì)的調(diào)查，截至2019 年，美國(guó)的科學(xué)和工程學(xué)的勞動(dòng)力共2 500 萬(wàn)人［39］。其中科學(xué)和工程學(xué)士學(xué)位獲得者分散在不同領(lǐng)域，在企業(yè)占比最高，為71%，在教育領(lǐng)域占比其次，為18%，在政府部門占比最小，為11%；科學(xué)和工程博士學(xué)位的獲得者，在企業(yè)占比為48%，在教育領(lǐng)域占比為43%［39］。還有數(shù)據(jù)顯示，從2017 年到2020年，在美攻讀科學(xué)領(lǐng)域的博士研究生從186 399 人增加到196 742 人，工程領(lǐng)域從68 825 人增加到71 279人［40］。這些數(shù)據(jù)表明，美國(guó)STEM 教育具有很好的基礎(chǔ)，有利于量子信息科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

6 美國(guó)量子人才戰(zhàn)略中的挑戰(zhàn)

美國(guó)量子人才戰(zhàn)略實(shí)施過(guò)程中的挑戰(zhàn)是科技轉(zhuǎn)換的時(shí)間焦慮、學(xué)術(shù)晉升與終身教職的沖突和“文化遷移”。

（1）科技轉(zhuǎn)換的時(shí)間焦慮。社會(huì)的浮躁心態(tài)、高校的功利心和教師個(gè)體的得失心，決定了對(duì)于科技轉(zhuǎn)換周期長(zhǎng)的焦慮。科技發(fā)展不能成為“只開(kāi)花，不結(jié)果”的虛幻，而是需要將科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品或者商品。量子信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需要投入大量資金和時(shí)間，轉(zhuǎn)化為科技成果需要耗費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間。

（2）學(xué)術(shù)晉升與終身教職的沖突。由于學(xué)術(shù)界的考核評(píng)價(jià)方式往往比較單一化，在沒(méi)有獲得終身教職之前，青年教師感受到時(shí)間壓力，成為“知識(shí)工人”［41］。例如，晉升和終身教職委員會(huì)認(rèn)可專業(yè)獎(jiǎng)項(xiàng)或者學(xué)術(shù)發(fā)表，難以評(píng)價(jià)對(duì)量子信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展的多種貢獻(xiàn)。

（3）不同組織文化之間的沖突。量子信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展，不僅僅取決于科技本身的研究進(jìn)展，還需要一種有利于科技創(chuàng)新的多部門之間的協(xié)同。當(dāng)前，在美國(guó)量子信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中，美國(guó)政府部門與學(xué)術(shù)界、企業(yè)界搭建的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中，各主體由于具有不同的組織特性，從而具有不同的組織文化，為了促進(jìn)多部門有效合作需要“文化遷移”（cultural shifts），因?yàn)橐恍┎块T的項(xiàng)目也需要新資源、提供新機(jī)會(huì)，跨越工作邊界、支持冒險(xiǎn)?！拔幕w移”的本質(zhì)是要求多個(gè)部門和機(jī)構(gòu)的持續(xù)努力和領(lǐng)導(dǎo)力，從而有效分配資源和承擔(dān)適度風(fēng)險(xiǎn)，其目的是全社會(huì)涵養(yǎng)一種“發(fā)現(xiàn)文化”，從而促進(jìn)量子信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展。有研究者認(rèn)為，有利于科技創(chuàng)新的文化需要思想更加崇尚自由［42］。

7 結(jié)論

本研究基于美國(guó)量子人才戰(zhàn)略的啟動(dòng)背景，呈現(xiàn)《國(guó)家量子計(jì)劃法案》的戰(zhàn)略目標(biāo)、基本內(nèi)容、教育系統(tǒng)承擔(dān)的使命及采取的教育舉措，并分析相關(guān)教育特征及其實(shí)施過(guò)程中的挑戰(zhàn)，形成以下研究結(jié)論：第一，美國(guó)量子人才戰(zhàn)略啟動(dòng)背景為應(yīng)對(duì)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)、促進(jìn)量子信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展、保護(hù)國(guó)家研究安全和推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展；第二，《國(guó)家量子計(jì)劃法案》主要包括四方面內(nèi)容: “國(guó)家量子計(jì)劃”啟動(dòng)多個(gè)子項(xiàng)目、制定量子信息科學(xué)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)、美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)資助量子信息科學(xué)技術(shù)的相關(guān)活動(dòng)、設(shè)置多項(xiàng)量子信息科學(xué)的本科生和研究生學(xué)習(xí)項(xiàng)目；第三，量子人才戰(zhàn)略目的是確保美國(guó)在量子信息科學(xué)及其運(yùn)用中的領(lǐng)導(dǎo)力，為所有美國(guó)人創(chuàng)造新機(jī)會(huì)，包括5 個(gè)子目標(biāo)：支持量子信息科學(xué)技術(shù)的研發(fā)和運(yùn)用、協(xié)調(diào)量子信息科學(xué)技術(shù)的規(guī)劃、提升美國(guó)量子信息科學(xué)技術(shù)研究和相關(guān)項(xiàng)目的效率最大化、促進(jìn)量子信息科學(xué)技術(shù)安全國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定以及加強(qiáng)美國(guó)聯(lián)邦政府、聯(lián)邦實(shí)驗(yàn)室、企業(yè)和大學(xué)之間的協(xié)作，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和保衛(wèi)國(guó)家安全的目標(biāo)；第四，美國(guó)教育系統(tǒng)需要承擔(dān)相應(yīng)的使命，主要包括促進(jìn)量子信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和培養(yǎng)量子智能勞動(dòng)力；第五，美國(guó)量子人才戰(zhàn)略中的教育舉措主要包括：通過(guò)招攬國(guó)際量子科技人才提高相關(guān)研究領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力，通過(guò)在早期教育階段提升學(xué)習(xí)者量子信息科學(xué)技術(shù)的教育意識(shí)和在高等教育階段提供與量子信息科學(xué)技術(shù)相關(guān)的課程、學(xué)科和學(xué)位，培養(yǎng)掌握量子信息科學(xué)技術(shù)的研究者和量子智能勞動(dòng)力；第六，美國(guó)量子人才戰(zhàn)略的特征為教育系統(tǒng)與政府、企業(yè)形成緊密的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，堅(jiān)持“科學(xué)優(yōu)先”原則，注重推動(dòng)量子工程學(xué)、量子機(jī)械學(xué)及材料學(xué)等多學(xué)科交叉融合，發(fā)揮STEM 基礎(chǔ)傳統(tǒng)學(xué)科在量子工程中的基石作用；第七，美國(guó)量子人才戰(zhàn)略面臨的挑戰(zhàn)主要為相關(guān)人才對(duì)科技成果轉(zhuǎn)化的時(shí)間焦慮、學(xué)術(shù)晉升與終身教職的沖突和“文化遷移”。

在我國(guó)高水平科技自立自強(qiáng)發(fā)展背景下，以上結(jié)論對(duì)我國(guó)高科技人才培養(yǎng)的啟示如下：

第一，面向核心科技需求，繼續(xù)發(fā)揮我國(guó)政治制度優(yōu)勢(shì)，健全關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)新型舉國(guó)體制，高度重視前沿科技發(fā)展。這需要政府具有前瞻性意識(shí)，主動(dòng)制定促進(jìn)科技發(fā)展相關(guān)法案，并通過(guò)系列配套措施為高科技發(fā)展提供良好及穩(wěn)定的制度環(huán)境。這種制度環(huán)境的功用主要在于兩個(gè)方面：一是打破常規(guī)，引導(dǎo)不同機(jī)構(gòu)之間開(kāi)展實(shí)質(zhì)性協(xié)作，形成創(chuàng)新研究生態(tài)系統(tǒng)；二是“有組織”不僅是不同組織利益的契合、組織形式/行為的緊密耦合，更重要的是一種內(nèi)在的自我組織，即科技研究者有足夠的好奇心、科學(xué)精神和科研勇氣，讓高科技領(lǐng)域的研究者在最有科研激情的狀態(tài)下從事其所熱愛(ài)的科學(xué)研究。最終，逐漸形成我國(guó)核心科技領(lǐng)域在全世界范圍內(nèi)領(lǐng)跑的格局。

第二，服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略，政府主導(dǎo)制定并實(shí)施中長(zhǎng)期專項(xiàng)科技發(fā)展的國(guó)家戰(zhàn)略，明晰科技人才培養(yǎng)目標(biāo)，引導(dǎo)教育系統(tǒng)主動(dòng)承擔(dān)高科技人才培養(yǎng)使命，并形成相對(duì)開(kāi)放的文化，通過(guò)政府、高校所在城市、高校、相關(guān)科技企業(yè)等協(xié)同營(yíng)造友好輕松的科技發(fā)展氛圍，吸引國(guó)際、國(guó)內(nèi)高水平科技研究者，且為其在重大科研項(xiàng)目設(shè)計(jì)及申報(bào)、科研設(shè)備購(gòu)買等方面提供強(qiáng)有力的支持。圍繞中長(zhǎng)期專項(xiàng)科技發(fā)展的國(guó)家戰(zhàn)略，在全社會(huì)范圍內(nèi)形成服務(wù)高科技人才成長(zhǎng)的氛圍，并通過(guò)政策引導(dǎo)、績(jī)效考核改革等方式，為在科技發(fā)展重點(diǎn)攻關(guān)階段的高科技人才預(yù)留具有彈性的、有活力的成長(zhǎng)空間。

第三，聚焦重點(diǎn)科技領(lǐng)域，促進(jìn)高科技人才的引進(jìn)與培養(yǎng)。其一，在教育系統(tǒng)內(nèi)部，對(duì)不同教育階段形成整體性治理框架，采取切實(shí)的教育舉措推動(dòng)高質(zhì)量的科技人才培養(yǎng)，如轉(zhuǎn)變“一刀切”式的，以國(guó)家自然科學(xué)基金立項(xiàng)、高水平論文發(fā)表為主的學(xué)術(shù)晉升標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)分類、有效的評(píng)價(jià)。高校應(yīng)該高度重視以“強(qiáng)基計(jì)劃”為代表的重要基礎(chǔ)學(xué)科的拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)，繼續(xù)推進(jìn)高水平的學(xué)科交叉發(fā)展；研究生院、教務(wù)處等核心職能部門與二級(jí)學(xué)院之間緊密協(xié)作，推動(dòng)高質(zhì)量的多學(xué)科人才培養(yǎng)，為我國(guó)高科技人才核心競(jìng)爭(zhēng)力的形成奠定基礎(chǔ)。