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时空穿越不再是梦？科学家成功模拟“全息虫洞”！******

　　近日，科学家打造出

　　“全息虫洞”的消息冲上热搜

　　引发了大家的讨论

　　虫洞是什么？

　　我们真的能用它穿越时空吗?

　　今天一起了解虫洞

　　01虫洞？是虫子住的洞吗？

　　宇宙中的虫洞是科学家推测可能存在的一种特殊隧道，它的两头连接着两个遥远的时空，理论上说，如果能从虫洞的一端穿越到另一端，就能实现超越光速的时空旅行。

　　电影《星际穿越》中结尾主角就是进入了虫洞，发生了时空穿越。感兴趣的同学可以去看看哦！

　　图源：截图 电影星际穿越中的画面

　　要理解虫洞，我们首先要理解“黑洞”和“白洞”。在霍金的两大科普著作《时间简史》《果壳中的宇宙》的帮助下，黑洞这一概念早已深入人心。它是在恒心死亡时，由于体积收缩，密度变大，获得使光也无法逃脱的巨大密度的一种天体。而所谓白洞，其实就是和黑洞具有相反性质的特殊天体，特点是不断往外“吐”出东西，只发射而不吸收。

　　一个吞噬一切，一个“吐出”一切，大家可以想象一下，如果一个黑洞恰好连上了一个白洞时会怎么样呢？这时就会形成虫洞（worm hole）。

　　图源：中科院理论物理研究所 虫洞示意图

　　1915年，爱因斯坦提出了广义相对论，在爱因斯坦的理论中，空间和时间不再是绝对的、不可变的，而是可塑的、相互依存的，且它们会受物质存在的影响。1935年，爱因斯坦和他的助手罗森在广义相对论的框架下研究黑洞，首次提出“爱因斯坦-罗森桥”的概念，这座“桥”连接了时空中两个不同区域的通道。上世纪50年代，物理学家惠勒将这座桥命名为“虫洞”。

　　这听起来是不是很令人心动？进入虫洞，你可能会出现在宇宙的任意一个角落，甚至穿越时空，改写你的人生，重新选择你曾经后悔的事。然而，虽然广义相对论允许虫洞的存在，物理学家还从未在宇宙中观测到虫洞，目前只有黑洞被人类实际观测。

　　 02量子虫洞又是啥？

　　虽然我们还没有在宇宙中发现虫洞，但现在科学家们创造出了虫洞，还观察到了信息在虫洞之间传递的现象。不过，先别想着穿越时空，这个虫洞并非上述所讲的引力虫洞，而是一个量子虫洞。

　　日前，英国《自然》（Nature）杂志发表的一篇论文首次报道了利用一台量子处理器对全息虫洞进行量子“模拟”。这个全息虫洞成功地将量子态通过虫洞，由一个量子系统传递到了另一个量子系统。

　　如果我们想象中可以时空旅行的虫洞叫作“时空虫洞”的话，量子态的量子虫洞则可以称之为“微型虫洞”。

　　那么，研究量子虫洞有什么用呢？

　　这是因为，广义相对论和量子力学虽然各自都发展了很长一段时间，但它们之间仍然有一个根本性的“冲突”——量子引力。

　　具体来说， “广义相对论”描述了引力且在恒星、行星、银河上等大尺度上都适用；而“量子力学”描述了其他3种作用在微观尺度的基本力。这二者是否有“握手言欢”的可能？这就要看量子引力的表现。

　　物理学家们当然想通过实验去检验，但很遗憾，量子引力的能量与尺度，此前的实验室条件是无法模拟和观测的。而这就是“全息”的用武之地，它可以帮助物理学家创建一个与原始系统相当，但不太复杂的系统。这类似于用二维全息图显示三维图像的细节。

　　03量子虫洞是怎么创造出来的？

　　2019年谷歌的物理学家们提出了一种实验假说，认为一个在物理实验室中可以再造的量子态，能被解释为在两个黑洞之间的虫洞中穿越的信息。

　　现在，来自谷歌、MIT、费米实验室和加州理工学院的科学家们，用9个量子位、1台量子计算机模拟出了对应的量子动力学。在同一个量子芯片中，他们创建了两个纠缠的量子系统，并将一个量子位放入其中一个量子系统。结果，他们在另一个量子系统中观察到了这个量子位“穿越虫洞”而来的信息，结果符合预期的引力性质。

　　这是什么意思？大家可以设想在两组纠缠粒子之间，穿上一根电线或其它任何的物理连接，让粒子们编码出虫洞的两个口。

　　在这种耦合作用下，操作其中一侧的粒子，会引起另一侧粒子的变化。这样就有可能在两侧粒子之间撑开一个虫洞。

　　图片来源：inqnet/A.Mueller 量子计算机的模拟显示了信息如何通过虫洞

　　尽管存在争议，但是这项前所未有的实验，探索了时空以某种方式从量子信息中产生的可能性。随着量子装置的不断改进，错误率会更低，芯片会更强，那么对引力现象的研究也会更加深入。

　　END

　　资料来源：中科院物理所、极目新闻、科技日报、环球科学、量子位

　　整理：董小娴

高校清理校级科研机构——去除冗余之后，科研组织管理怎样优化******

　　光明日报记者 杨飒

　　高校是我国战略科技力量的重要组成部分，是我国基础研究的主力军和主阵地。过去十年间，高校科技力量为我国实现高水平科技自立自强作出了巨大贡献。其中，校级科研机构成为高校加强科学研究工作的重要力量。

　　然而，近期不少高校却纷纷发布清理校级科研机构的通知，引发社会关注。清理校级科研机构释放出何种信号？学校应如何更好地管理校级科研机构？记者采访了相关专家。

2022年6月17日，在重庆大学的实验室，学生进行新型硅肥研究实验。新华社发

　　淘汰“僵尸”机构，减轻学校管理负担

　　近期，湖北大学发布《关于清理校级文科研究机构工作的通知》，称“为规范我校校级文科研究机构的管理，进一步提高文科研究机构科研水平……学校决定启动校级文科研究机构清理工作。”

　　稍早前，华南农业大学也在《关于开展校级科研机构优化调整和申报工作的通知》中表示，对学校“校级非实体科研机构进行整合优化调整和清理（含自然科学类、人文社会科学类）”。值得关注的是，在撤销一批不符合要求的非实体科研机构的同时，该校还明确，要新建一批聚焦前沿科学的非实体科研机构。

　　对此，中国人民大学首都发展与战略研究院副院长郭英剑表示，清理校级科研机构的原因，应该从其成立目的、运作情况等方面分析。一般来说，成立科研机构大都是为了促进学术发展，推进科研成果产出，支持科研成果的技术转化等。成立初衷往往是积极的。“但据我了解，一些校级科研机构在成立的时候，并没有获得学校的实质性支持，严格说来属于‘三无机构’：无经费、无人员、无办公场所，即学校不提供额外的经费支持，需要个人去申请纵向或横向科研经费；除了带头人外，没有编制，所以无固定人员，全都是兼职；因为无行政规划，也难以配套专门的办公室或实验室等。此类现象，在文科类科研机构中比较普遍。当然，也有一些科研机构，可能从学校某个部门或者机构负责人所在学院获得少量的经费支持，但大都不长久，很难维持一个科研机构的正常运转。”

　　郭英剑补充道，从相关报道中可以看到，一些高校所清理的科研机构，大都处于停运、负责人退休状态等等。因此，应该属于正常的清理范围。

　　同济大学高等教育研究所副所长张端鸿也认为，清理校级科研机构主要是把名存实亡的“僵尸”机构淘汰掉，减轻学校的管理负担。“校级科研机构从建立到发展，有的影响力越来越大，有的逐渐被淘汰走向消亡，都是可能发生的情况。”

　　张端鸿认为，校级科研机构的优胜劣汰是高校优化科研组织管理的必然过程。一些校级科研机构曾经发挥过积极的作用，但逐渐被淘汰了；也有一些校级科研机构建立以来只是一个空转的平台，客观上需要清理。建立常态化的校级科研组织动态管理机制是非常必要的，这意味着高校更加重视内涵发展、高质量发展。

　　2021年6月11日，中国农大河北省鸡泽县综合试验站小麦试验田中，师生们在田间采集数据。金书怀摄/光明图片

　　校级科研机构获批不易，但管理考核标准不完善

　　清华大学科研院丁帆等学者曾梳理了清华大学校级科研机构的基本形式，主要包括学校自主批建科研机构和联合科研机构（学校以协议形式与校外独立法人单位联合建立的科研机构）。其中，自主批建科研机构分为部委委托学校建立、根据学校战略发展部署建立、学校顶层规划布局建立、学校为筹备政府批建科研机构建立四类。联合科研机构则包括与国内企事业单位或国（境）外企业合作建立，与国（境）外大学、研究机构或组织合作建立两类。

　　丁帆等学者认为，校级科研机构的出现为高校构建了科学研究和成果转化平台，开辟了多学科融合发展的新途径，也为高校提高科研能力及实现协同创新提供了良好的发展道路。

　　那么，高校校级科研机构的建立和清理是否有相关规章制度可参考？

　　张端鸿指出，除了省部级平台、国家级平台有相应层面的管理机制外，一般性的校级科研机构均归属学校内部科研管理，其成立和清理主要依据学校科研机构管理办法。按照通例，高校层面会出台校级科研机构管理条例或者办法，由学校科研部门、机构或组织人事管理部门负责审核，重要的校级科研机构需要通过校长办公会议审议。

　　郭英剑介绍，对于少数获得学校经费支持的科研机构，高校一般都有考核指标；但是，对于那些“三无机构”，高校通常并没有具体考核指标，所以，机构负责人的成果，一般都被认为是科研机构的成果，以此作为机构能否继续存在下去的重要依据。当然，具体的管理，各校有不同的方式，但大都归科研处管理。

　　记者查阅资料发现，不少高校均出台了科研机构管理办法，不仅有设立要求，更有管理与考评指标。

　　例如《上海师范大学科学研究机构管理办法(修订）》中提出的申报标准之一是“申报科学研究机构必须以学校相关学科为支撑，有明确的研究目标、研究任务、研究方向，以及相对稳定的建设规划。”而在“管理与考评”中明确规定，“校级科学研究机构建设周期为四年。自批复日期起，四年建设周期结束，通过相关绩效考核可进入下一轮建设周期。绩效考核的对象为原科学研究机构的全体成员。对连续两次考核不合格的科学研究机构，由主管部门报请主管校长批准后撤销”。

　　张端鸿表示，校级科研机构是依托院系等教学科研组织建立的具有相对独立性的科研平台，也有少部分是完全独立于院系的。跟院系内设的科研机构相比，校级科研机构或者其负责人一般已经具备了一定的科研水平和影响力，才能在学校层面获得审批。校级科研机构以学校层级的名义面向社会各界拓展科研合作。而涌现一批活跃的校级科研机构，有助于高校科研整体活力和实力的提升。“校级科研机构管理比较灵活，有助于形成较强的科研资源吸纳能力。很多校级科研机构具有成长性，有些省部级平台、国家级平台也是从校级科研机构成长起来的。”

　　郭英剑认为，校级科研机构要想运转良好，就必须认真对待。“现在的情况是，申请成立获批不易，但成立之后，管理相对放松，很大程度上处于自生自灭的状态。”

　　2021年6月26日，在江苏泗洪经济开发区新科技实验室内，党员工程师带领科研团队开展研发工作。耿怀军摄/光明图片

　　清理机构的同时，更应多扶持有潜力的科研机构

　　丁帆等学者曾在《设立校级科研机构的必要性探讨》一文中指出，校级科研机构的建立有助于发展新兴学科、前沿学科、交叉学科，对高校学科建设及声誉提升起到重要作用。

　　文章表示，成立校级科研机构可聚集多方资源，突破传统学科束缚，通过集中科研力量，避免人力、物力和科研资源的隐性浪费，控制科研成本，降低科研工作重复率，提高科研成果产出率，拓展科研思路及方法，发展优势学科、开拓新兴学科，扩大高校的科研与学术影响力。

　　那么，校级科研机构建立后，如何才能保证其长效运转？

　　郭英剑认为，首先需要学校投入，并认真加以管理。“既然批准机构成立，就应该有一定的经费投入，为机构运转提供必要的支持。相比于为科研机构提供充足编制、供给办公场所，给予一定科研经费支持虽然也有难度，但存在较大可能性。当然，如果成立该科研机构的目的，是为了以此为学校争取额外的科研经费，那另当别论。有了经费，即使没有固定人员，也可以临时聘请工作人员，或者按照科研项目要求聘请人员，会议室、实验场所等空间也都可以自行租用，机构也就可以迈开正常运转的第一步了。”

　　张端鸿指出，校级科研机构有效运行的关键是人，机构成立后，核心成员是不是继续在这个平台上投入足够的时间和精力非常关键。高校应当对校级科研机构建立动态监测和管理机制，着力培育一批充满活力、具有影响力的校级科研机构。“我认为，清理校级科研机构不应只把关注点放在‘淘汰后进’上，更要发现并扶持有潜力的科研机构乃至院系内设科研机构，同时不断优化管理。”

　　郭英剑表示，“从我个人的经验来看，今天的文科科研机构比过去具有更大的作用与价值。在新文科建设背景下，可以不局限于学院较为单一的专业设置、学术资源，通过科研机构的形式，将不同学科不同专业的人员组织在一起，从而进行学科中各专业与其他专业的重组，形成文理交叉。这样，一方面可以促使教师开展跨学科研究，另一方面，可以为学生提供综合性的跨学科学习，达到扩展知识和创新思维的目的。”

　　他认为，如果建设得较为成功，校级科研机构完全可以在新文科背景下，发挥重要的纽带作用。“对于文科而言，已经到了科研机构转型的关键时期。利用整顿清理的时机，对其中的‘潜力股’给予一定的科研经费支持，让其在新文科背景下发挥文理交叉与融合的时代作用。这比一味清理、淘汰，意义要大得多。”

　　《光明日报》（ 2023年01月03日 14版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）