政府工作报告点名培育量子未来产业,人才培养势在必行

作者: 九章量子
发布于: 2025-03-27 10:00

在今年的政府工作报告中,“人才”一词被反复提及,尤其强调要加强拔尖创新人才、重点领域急需紧缺人才和高技能人才培养。与此同时,报告明确提出建立未来产业投入增长机制,培育量子科技等未来产业。习近平总书记强调,抓科技创新,要着眼建设现代化产业体系,坚持教育、科技、人才一起抓……

量子科技作为未来产业的重要方向,既是国家科技竞争的关键领域,也面临高端人才短缺的挑战。如何培养足够数量的高水平量子科技人才,已经成为推动产业发展的关键环节。

图1:2025年政府工作报告关于量子科技和人才培养的内容[1]

量子科技是重点领域,国家战略高度聚焦

量子科技涵盖量子计算、量子通信、量子精密测量等多个前沿方向,已成为全球科技竞争的制高点。近年来,我国在量子科技领域取得了重要突破,如量子卫星“墨子号”、量子通信干线“京沪干线”、光量子计算原型机“九章”等,展现了我国在该领域的领先实力。

图2:“墨子号”和“九章”

2016年、2018年、2021年和2023年政府工作报告在取得重大科技成果的相关领域中,均提到量子通信、量子信息领域。

2024年政府工作报告要求制定未来产业发展规划,开辟量子技术、生命科学等新赛道,创建一批未来产业先导区。2025年政府工作报告则提出建立未来产业投入增长机制,培育生物制造、量子科技、具身智能、6G等未来产业。

从“产业规划”到“建立投入增长机制”,这表明量子科技的政策支持正从概念探索迈向体系化建设。然而,支撑这一进程的关键因素仍然是人才。

全球量子信息人才短缺,亟需应对

根据主要工作内容,量子信息领域人才可以划分为两类:一是研究型人才,主要从事量子物理学的基础研究;二是应用型人才,主要从事量子信息领域工程化的技术应用[2]。

目前全球范围内真正掌握量子信息技术的高端人才极为稀缺。《纽约时报》估计全球仅有约1000名研究人员真正掌握该技术[3]。麦肯锡报告则预测,到2025年量子技术人才的缺口将达到50%[4]。

根据统计数据,2019年至2023年间,入选ESI“高被引科学家”且在量子信息技术领域发文5篇以上的高水平基础研究人才共有137位。其中2022年美国有40人,占比44.44%;中国有16人,占比17.78%,排名第二[5]。

表1:2019—2022年量子信息技术领域高水平基础研究人才的国家排名[5]

此外,如图3所示,企业普遍偏好具备博士学位并拥有跨学科背景的人才,但博士的培养周期较长,通常需要10年的高等教育与专业培训,远远滞后于行业发展的速度,导致高端人才的培养难以满足市场需求。根据美国发布的《国际人才在量子信息科学中的作用》,在与量子信息科技相关的复杂领域,完成博士学位平均需要6年,硕士学位2至3年,学士学位4至5年[6]。

图3:全球量子信息领域空缺岗位的学位要求[7]

除了研究型人才的短缺,跨学科应用型人才的稀缺同样严峻。量子信息技术涉及数学、物理、计算机科学、工程设计等多个学科,然而目前国内高校的培养模式仍以传统物理学科为主,缺乏面向计算机、工程、电子信息等应用领域的跨学科人才。根据2019-2022年全球高被引科学家名单,大多数量子信息领域的高水平基础研究人才集中于物理学科,学科背景的局限性也限制了量子技术的实际应用和跨领域融合。

表2:2019—2022年量子信息技术领域高水平基础研究人才的学科领域分布[5]

中国量子信息人才培养现状与挑战

目前,我国量子人才培养体系仍处于初步探索阶段,缺乏系统性与针对性,主要面临以下几个挑战:

1.高等教育体系尚未完善

量子信息本科专业的设立相对有限,主要集中于“双一流”高校,大多数普通高校尚不具备开设该专业的条件。截至目前,全国仅有13所高校设立量子信息科学本科专业,另有清华大学在计算机专业中开设量子信息班,从已公布招生人数的几所高校来看,量子信息科学专业平均规模为30多人,照此计算,每年培养的本科生人数约400人,远低于行业需求。此外,研究生阶段虽然已有92所高校或科研院所开设量子信息相关硕士或博士项目,但独立设立量子信息学科的高校依然稀缺[2]。

表3:量子信息科学专业(本科)招生情况

2.基础教育蓬勃发展,但区域发展不均

近年来,我国部分中小学已经开始试点开设量子课程,如浙江省东阳中学、济南高新区东城逸家初级中学等,量子教育正逐步走入课堂。但这些尝试多为地方性探索,缺乏全国性的统一指导方针。而美国则已将量子教育纳入K-12基础教育体系,并推出“Q-12教育合作伙伴计划”,以全国性的指导方针推动量子教育的发展。相比之下,我国量子教育仍有广阔的提升空间,有待形成更加系统、全面的教育体系,为未来的量子科技人才培养提供坚实的支撑。

3.产学研结合不够紧密

我国的量子科技企业数量虽逐渐增加,但大部分企业未主动参与人才培养,仅有少数企业与高校展开合作,且实际效果有待验证。相比之下,美国、英国等国家已建立产学研一体化的人才培养模式,推动科技公司、行业协会与高校共同参与人才培养。

国际量子信息教育举措

从美国、欧盟到英国、日本,全球主要国家和地区通过政策立法、教育体系改革和产学研协同三方面系统推进量子人才培养,形成战略级布局。

1、政策牵引

各国立法明确量子教育战略地位。美国通过《国家量子倡议法案》(2018)、《量子网络基础设施和劳动力发展法案》(2021)、《量子信息科技人才发展国家战略规划》(2022)建立从K12到高等教育的递进式培养框架;欧盟《量子旗舰计划战略研究议程》(2019)强调量子工程师的培养,制订了欧盟量子教育发展路线,提出分阶段实施“3年学校试点→10年企业扩展”的梯度计划;日本《技术创新战略》(2019)则聚焦统一教育标准,在大学实施统一的量子教育体系。

表4:欧盟针对不同的群体设立的量子教育的目标和措施[8]

2、教育体系革新

基础教育与高等教育联动突破学科壁垒。美国Q-12计划将量子概念植入中小学课程,同步在高校设立量子工程、材料科学等交叉学科。通过高中、大学及产业工人培训等不同阶段,形成完整的量子教育生态系统。英国建立6个国家级培训中心,形成“学术型博士(量子技术博士培训中心)+应用型人才(量子系统工程培训中心)”的双轨体系,4900万英镑资金重点支持工程实践能力培养。日本则启动为期10年的“量子原住民”培养项目,为年轻一代提供习惯于量子技术的环境,就像“网络原住民”在电脑和互联网环境中长大一样。

表5:美国量子技能教育的学位设置[9]

3、产学研深度融合

企业成为人才培养关键主体。美国设立行业-学术界联合培养研究生计划,量子科技企业(如IBM、Google、微软)、行业协会等共同参与人才培养,推动量子信息技术在企业中的应用。英国通过博士培训计划、企业主导的培养模式,推动产业界参与博士生培养。同时推动职业技术人才培训,建立量子信息领域的学徒学院。

表6:世界主要国家发展量子信息科学技术研发战略中关于人才培养的策略[8]

中国量子信息人才培养对策

1.完善高等教育体系,扩大人才培养规模

  • 增加量子信息本科专业:目前国内仅有13所高校设立了量子信息科学本科专业,建议推动更多高校开设该专业,扩大招生规模。
  • 推动跨学科培养:引导计算机、工程、金融等专业融合量子信息课程,培养跨学科背景的复合型人才。
  • 加强研究生教育:目前92所高校或科研院所开设量子信息相关硕士或博士项目,但独立设立量子信息学科的较少,应推动更多高校设立量子信息独立学科。

2.促进产学研合作,提升应用型人才培养

  • 搭建高层次人才培养平台:支持“双一流”高校联合顶尖科研院所、知名企业提供实验室设备及企业实习机会,培养具备工程实践能力的应用型人才。
  • 设立量子信息高等教育示范基地:在量子产业先发地区如北京、上海、安徽、山东等地建立示范基地,加强高校与企业的合作,推动量子信息学科建设。
  • 推动企业参与人才培养:鼓励量子科技企业与高校、科研院所等合作,设立联合培养计划,提供实践项目和就业机会。

3.推动基础教育普及,提高全民量子素养

  • 建设量子科普教育基地:与科技馆、图书馆合作,设立量子信息展厅,组织中小学量子科普活动,如研学、夏令营等。邀请量子信息领域知名专家开展讲座,以互动方式普及量子信息技术。
  • 完善中小学课程体系:总结已有试点经验,推动更多学校设立量子课程。
  • 丰富在线教育资源:推动企业建立量子信息科普教育平台,提供在线课程、实验模拟等学习资源。

4.加强行业培训,提升从业人员技能

  • 设立行业培训班:支持在省市级层面举办量子信息行业技能培训,每年开办2-3期,邀请业内专家授课,提高从业人员技术水平。
  • 建立量子信息职业认证体系:设立“量子计算工程师”“量子通信技术专家”等职业资格认证,提高人才市场竞争力。目前,合肥已率先推出量子信息高级工程师职称,第一批共24人已于2024年11月取得量子信息专业高级专业技术资格。

结语

量子科技作为未来产业的重要支柱,其发展不仅依赖于政策与资金支持,更需要完善的人才培养体系。从基础教育的普及,到高校与科研机构的系统化培养,再到企业与产业界的深度融合,每一个环节都至关重要。只有通过多方协同、持续投入,才能确保中国在全球科技竞争中占据领先地位,让量子科技真正从实验室走向产业,赋能国家科技与经济发展。

参考文献:

[1] 国务院. 政府工作报告[R/OL]. 新华社, (2025-03-12) [2025-03-25]. https://www.gov.cn/yaowen/liebiao/202503/content_7013163.htm

[2] 贺曦子君.全球量子信息领域人才发展研究[J].全球科技经济瞭望,2023,38(03):53-61.

[3] Metz C. The Next Tech Talent Shortage: Quantum Computing Researchers[EB/OL]. The New York Times, (2018-10-21) [2025-03-25]. https://www.nytimes.com/2018/10/21/technology/quantum-computing-jobs-immigration-visas.html

[4] McKinsey & Company. Five lessons from AI on closing quantum's talent gap—before it's too late[EB/OL]. McKinsey Digital, (2022-12-1) [2025-03-25]. https://www.mckinsey.com/capabilities/mckinsey-digital/our-insights/five-lessons-from-ai-on-closing-quantums-talent-gap-before-its-too-late.

[5] 李兵, 徐辉, 车尧等.全球量子信息技术高水平基础研究人才分布特征与研究主题分析[J].中国科技资源导刊,2023,55(06):39-48+71.

[6] 隋新宇.美国发布《国际人才在量子信息科学中的作用》强调平衡开放创新和技术保护[J].科技中国,2022(05):99-101.

[7] KAUR M, VENEGAS-GOMEZ A. Defining the quantum workforce landscape: a review of global quantum education initiatives[J]. Optical engineering, 2022, 61(8): 081806.

[8] 张佳妮.欧美量子信息科技政策发展研究[D].山西大学,2024.

[9] 田芬.美国量子人才战略举措、特征与挑战[J].科技管理研究,2023,43(12):31-40.

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