量子技術 開啟人類健康的密鑰

前言：近年來，隨著科技不斷進步，量子科技也逐漸進入人們的視野，成為大家茶餘飯後談論的話題之一。尤其是2016年我國成功發射墨子號量子衛星以來，「量子迷」便應運而生，量子和量子科技進一步成為社會的焦點之一。量子到底離我們的生活有多遠，它將給我們的日常生活帶來哪些變化，下面就分三個層面談談量子及量子科技的應用。

對於量子及量子科技的認知及發展

眾所周知，在微觀領域中，某些物理量的變化是以最小的單位跳躍式進行的，而不是連續的，這個最小的單位叫做量子。

1900年，德國著名的物理學家和量子力學的重要創始人馬克斯·普朗克(Max Planck，1858年4月23日-1947年10月4日)，在對熱輻射的研究中第一個窺見了量子。這一年的12月14日，普朗克在德國物理學會會議上宣布了他的偉大發現---能量量子化假說，根據這一假說，在光波的發射和吸收過程中，發射體和吸收體的能量變化是不連續的，能量值只能取某個最小能量元的整數倍，這一最小能量元被稱為「能量子」。普朗克的能量子概念第一次向人們揭示了微觀自然過程的非連續本性，或量子本性。

1905年，愛因斯坦提出了光量子假說，進一步發展了量子概念。愛因斯坦認為，能量子概念不只是在光波的發射和吸收時才有意義，光波本身就是由一個個不連續的、不可分割的能量量子所組成的。利用這一假說，愛因斯坦成功地解釋了光電效應等實驗現象。光量子概念首次揭示了光的量子特性或波粒二象性，即光不僅具有波動性，同時也具有粒子性。

1913年，玻爾把量子概念成功地應用於氫原子系統，並根據盧瑟福的核型原子模型創立了玻爾原子理論。這一理論指出，原子中的電子只能存在於具有分立能量的定態上，並且電子在不同能量定態之間的躍遷是本質上非連續的。

1924年，在愛因斯坦光量子概念的啟發下，德布羅量子意提出了物質波假說，最終將光所具有的波粒二象性賦予了所有物質粒子，從而指出了自然界中的所有物質都具有波粒二象性，或量子特性。德布羅意的物質波概念為人們發現量子的規律提供了最重要的理論基礎。

1925-26年間，定量描述物質量子特性的最初理論——量子力學誕生了。

1925年7月，海森伯在玻爾原子理論的基礎上，發現了將物理量（如位置、動量等）及其運算以一種新的形式和規則表述時，物質的量子特性，如原子譜線的頻率和強度可以被一致地說明，這是關於量子規律的一種奇妙想法。

1925年末，在愛因斯坦的建議下，薛定諤仔細研究了德布羅意的論文，併產生了物質波需要一個演化方程的想法。1926年初，經過反覆嘗試和努力之後，薛定諤終於發現了物質波的非相對論演化方程，即今天人們熟知的薛定諤方程。薛定諤方程的發現標誌了量子力學的另一種形式體系——波動力學的建立。

1926年下旬，看上去非常不同的矩陣力學和波動力學很快被證明在數學上是等價的。薛定諤首先證明了波動力學與矩陣力學的等價性，之後，狄拉克進一步通過變換理論把矩陣力學和波動力學統一起來。至此，量子力學的理論體系被創建完成。

從此，人類開始進入量子時代。越來越多的人投入到量子力學的應用研究中，基於量子規律的新技術也不斷湧現，這些量子技術深深地改變了人類的生活，其中最引人注目的成就就是激光技術和電子計算機的出現。

量子科技將影響中國經濟和百姓生活

人們對於量子科技的認知首先要感謝一個人，他就是中國科學技術大學常務副校長、中科院量子科學實驗衛星先導專項首席科學家潘建偉，由於他對量子科技的巨大貢獻，被稱作「量子之父」。據他介紹量子科技將給中國經濟和百姓生活帶來影響。影響之一就是量子信息技術能夠實現信息的安全傳輸。潘建偉介紹說，中國在量子信息技術領域非常有特色，處於全面領先的地位。量子保密通信方面，我國目前已經取得了一系列重大國際突破。去年8月，量子科學實驗衛星「墨子號」在國際上首次成功實現了從衛星到地面的量子密鑰分發和從地面到衛星的量子隱形傳態，被《自然》審稿人譽為「本領域的里程碑」；同年9月，世界首條量子保密通信幹線、全長2000餘公里的量子通信骨幹網路「京滬幹線」正式開通。潘建偉還表示：「通過後續五到十年的努力，我們希望能構建天地一體化的量子保密通信網路，來保護千家萬戶的信息安全。」人類歷史上，每出現一種好的加密技術，隨後總會被破解，致使當今人們的信息安全仍遭受著很大的威脅。但量子通信在原理上能提供一種不能破解、不能竊聽的安全的信息傳輸方式，因此，大到國防、政務、金融等方面，小到銀行轉款、個人隱私保護等，都可以起到比較好的作用。影響之二在量子計算方面，我國目前同樣在國際學術界是牢牢佔據了一席之地，去年發布了全球首台光量子計算的原型機。潘建偉介紹，中國的量子科學家計劃通過三到五年的努力，實現50個比特的相干操縱，使其計算能力在某些特定問題求解上，媲美目前最好的經典超級計算機。如果能夠操縱一百個粒子，那麼在某些特定問題的求解方面，其計算能力就可以達到目前全世界計算能力總和的100萬倍。因此，這種非常強大的計算的工具可以用來解決一些傳統經典計算機所解決不了的問題，比如氣象預報、藥物設計，還有一些物理材料的設計等。

量子科技在健康領域的應用將造福人類

21世紀科學史上人類最偉大的成就就是量子科技，目前量子科學已經被廣泛應用在很多領域，如通訊、計算機、激光、納米、基因工程等，20世紀90%的諾貝爾物理學獎獲得者和近幾年來諾貝爾物理學獎獲得者，都是在量子科學領域裡做出了突出的貢獻，而量子技術在健康領域的應用對世界的影響將更為突出，量子醫學將掀起第三醫學的高潮。

量子科技和醫學的結合稱之為量子醫學，量子醫學具有很強的先進性和前瞻性，是醫學領域的劃時代革命，在發達國家甚至有的學者把他稱為第三醫學，把整個醫學分為傳統醫學、現代醫學和量子醫學三大類。

傳統醫學是指在現代醫學之前，已經獨立發展起來的多種醫療知識體系。世界衛生組織對此的定義是:利用基於植物、動物、礦物的藥物、精神療法、肢體療法，和實踐中的一種或者多種方法來進行治療、診斷和防止疾病或者維持健康的醫學。

中國傳統醫學是中國各民族醫學的統稱，主要包括漢族(中)醫學、藏族醫學、蒙古族醫學、維吾爾族醫學、苗醫學等民族醫學。在中國傳統醫學中，由於漢族人口最多，文字產生最早，歷史文化較長，因此，漢族醫學在中國以致在世界上的影響最大。在19世紀西方醫學傳入中國並普及以後，漢族醫學又有"中醫"之稱，以此有別於"西醫"，即西方近現代醫學。

西醫被稱為現代醫學，其原理在於有病再治，也就是疾病的外在特徵出現後：再進行相應藥物治療，俗話說是葯三分毒，說的就是西藥從而會造成治療好某個疾病會產生其他病症，如控制血糖的藥物傷肝傷腎。

量子醫學以量子生物物理學為基礎，依據生物自然活性物質反息和印記頻率，轉化為生物電磁平衡身體磁場，使細胞新陳代謝從而達到調節、誘導、平衡機體本身免疫機能以及排毒功能，人類在不使用藥物的作用下，提防、改善疾病，並保持年輕。

量子醫學是建立量子力學，量子生物學，量子藥理學，和生命信息學基礎上的現代醫學新門類；它將醫學從細胞層次推進到來構成人體的基本微粒子---量子層次，該技術將為治療當今醫學上的不治之症開闢新途徑。

美國《科學》雜誌報道：量子醫學是種不依賴任何藥物和營養物質，而是利用物質所產生的印記頻率所轉化的生物信息，激發人體自愈系統以及肌體自我修復能力，達到安全、迅速、自然、溫和的根治疾病，逆轉衰老，達到不治而愈的效果，並且可以改善傳統醫學無法根治的疾病。量子醫學以自然療法和順勢療法的方式，誘導人體細胞核內的電子運動，產生微弱磁場使人體自身的細胞維持著一種動態平衡。

俄羅斯量子醫學學會理事長、俄量子醫學研究所所長格拉博夫希涅爾博士介紹：量子醫學是以電磁輻射與人、動物和植物相互作用為基礎的一個全新、有效、快速發展的學科，它涵蓋了人體疾病的預防、診斷、治療和康復等，提供環保、無副作用的保健、治療效果。

在20世紀80年代未，美國開始將量子醫學用於臨床診斷，之後迅速在日本、德國等國家得到發展，我國對量子醫學的研究始於20世紀90年代。量子檢測儀，它具有亞健康狀態的早期預測分析、腫瘤的早期發現分析、藥物篩選及藥品開發的分析等功能。國內很多醫院已經使用該類儀器。量子醫學的出現將對人類的健康長壽有著及其重要的價值和意義！

目前，量子科技的應用和推廣可謂風生水起，如福建省廈門天恆量子科技集團公司依託中科院量子研究機構權威技術的指導而研發的系列量子產品：量子光波儀、量子磁療負離子康療椅、量子低頻富氫水杯、量子磁波美容儀、量子磁療枕、量子能保健床、量子磁能活水寶、量子能量共振器、量子人體保健調理艙、量子內衣、量子灸片等產品，經過市場和用戶的反覆體驗試用，均取得了良好的社會效益和經濟效益。

好風憑藉力，揚帆正當時。我們相信，會有一批如福建天恆量子科技集團有限公司一樣的先進中小企業，在未來努力踐行著大健康的「中國夢」，以服務大健康為主要發展方向，以發展民族品牌的高新技術產業，造福人類健康為己任。不斷提升自主創新能力，聚焦二十一世紀最權威、最尖端的量子科技領域，積極拓展服務大健康的新途徑，尊重科學，以彰顯「量子科技、造福人類」的神奇魅力。

(作者：黃鶴權、龔晨霞、黃麗萍)

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