专访吴令安汪凯戈：耄耋将军思千里铿锵木兰阅九州2025年7月1日

  近日，恰逢两位前辈八十寿诞之际，Chinese Optics Letters（COL）对吴令安研究员、汪凯戈教授进行了独家专访，回顾两位老师在量子光学及相关领域的卓越贡献。他们分享了在不同时期的成长与科研历程，讨论了量子成像等技术的未来发展方向，以及科研合作的重要性。同时，他们以自身经历激励年轻科学家珍惜时光，保持研究热情，追求创新与突破。通过两位八旬科学家的讲述，读者可以深刻感受到科研工作的挑战与乐趣，并从中获得启示。

  吴令安：中国科学院物理研究所研究员、博士生导师。1962—1968年于北京大学物理系，1971年调中国科学院物理所图书馆，1981—1987年在美国德州大学奥斯汀分校物理系获博士学位；在读博期间首次用光参量谐振腔实现光挤压态（压缩态），创63%压缩率纪录，文章单篇引用一千多次。1980年开始从事激光、非线性光学和量子光学实验及理论研究，1995年在国内首次演示自由空间中量子密钥分发，2000年首次实现1.1 km全光纤量子密码通信实验系统；同时开始研究基于单光子和纠缠光子对的真随机数源、单光子探测器自绝对标定等应用，现已发表近200篇学术文章，获批发明专利近20项。曾任《中国物理快报》副主编、英国物理学会北京代表处顾问等职。2004年被评为“全国三八红旗手”，2013年获第四届“谢希德物理奖”，2018年获美国光学学会“推进多样性与包容性”奖。

  汪凯戈：北京师范大学教授，博士生导师。1962—1968年本科毕业于北京大学物理系，1978—1981年研究生毕业于北京大学物理系，获硕士学位。1982年起在北师大物理系任教至退休，1996年评为教授，2000年聘为理论物理专业博士生导师。1987.12—1990.5赴意大利都灵工大物理系进修，1990.5—1991.5在美国Bryn Mawr学院物理系进修，后来多次赴意大利米兰大学、巴勒莫大学、Insubria大学和香港浸会大学进行学术合作访问。意大利国际理论物理中心（ICTP）2000-2007高级协联成员（Senior Associate Member）。1998-2014中国量子光学专业委员会委员。在PRL及PRA等高影响力国际学术刊物上发表过百余篇学术文章，曾主持多项国家自然科学基金，参加973量子信息重大研究项目，863计划“十二五”重点项目子课题的研究。

  近日，恰逢两位前辈八十大寿之际，Chinese Optics Letters（COL）对吴令安研究员、汪凯戈教授进行了独家专谈。在访谈中，两位老一辈科学家分享了自己在各个历史时期中成长的故事，并介绍了自己走上量子成像这一研究方向的心路历程及求索经历，并对学术研究中合作、创新以及成果转化等多个维度的问题进行了积极讨论。在访谈中，两位老科学家还以自己的亲身经历为例，劝勉青年科技工作人员要珍惜时间，永葆求知热情和研究兴趣。

  PS：在以下内容中，“徐”代表中国科学技术大学徐飞虎教授，“吴”代表中国科学院物理研究所（以下简称物理所）吴令安研究员，“汪”代表北京师范大学（以下简称北师）汪凯戈教授。

  徐：两位老师好，我是Chinese Optics Letters 编委、中国科学技术大学徐飞虎，今天很荣幸代表COL对两位老师进行专访。非常感谢两位老师在百忙之中抽出时间。首先，祝贺两位老师八十岁生日大寿！同时，我也久闻两位老师在量子光学、非线性光学等领域内做出的杰出贡献，正是你们在科研岗位上孜孜不倦的坚守，也使得无数年轻人在量子光学等领域内有了可以参考的标杆。

  吴：我的求学和工作经历比较“杂”。首先说，我为什么叫“令安”：我出生时，全家正在逃难的路上。我的父亲曾在燕京大学读书，由于受到了新思想的影响，在卢沟桥事变后，他贴出了第一张抗日大字报，后当选为燕京大学第一任抗日学生会主席，也正因为此，他上了日本侵略者的“黑名单”。于是，北京对我们家而言不再安全，父亲便举家南迁，1944年柳州沦陷后又逃难，母亲在广西一个小县城的医院待产，医生告诉她，我们不能保证你的安全，这里时时刻刻有被日军轰炸的可能。但幸好直到我出生，都没有出现日本飞机，所以父亲给我取名“令安”。

  我们又举家去了迁到重庆的中央大学。1945年8月15日我的一周岁，日本投降了，所以家里开玩笑说这是我带来的福音。尽管没有加入中国，但我父亲的思想一直是开明的，中央大学搬回南京后，他也总是批评政府，因此日子也不太好过。当时正好有一个英国朋友邀请他去牛津大学教授中文，也可以借此暂避风头，他便接受了邀请，于1947年赴英。作为一名爱国知识分子，新中国成立后，父亲也一直想要回到祖国。1962年，我读完了高中，并且拿到了英国的大学奖学金，父母说若我愿意，可以留在英国上大学，但我坚持要同他们一起回来，我认识到，再不回国我的中文永远也学不会了。

  回国后，我在华侨补习学校“扫盲”，准备来年参加高考。然而，父亲单位的领导指出，按我的语文水平根本没有希望考上大学，但知道我拿到了英国的奖学金，就给我办转学，在大一下半学期插班到北大物理系。1968年大学毕业后，我们被分配到“四个面向”参加工作，我被分配到河北的冀衡农场，在那里待了三年。随着尼克松访华，国内对于年轻人掌握英文专业知识的需求日益明显，所以我被调到了中国科学院工作。

  汪：回想当时，她来到我们系读书，那时候中文讲得还不太好，班上派了女同学辅导她。我们俩是北京大学物理系同一级不同班的同学，她的情况又比较特殊，因此我很早就认识她。70年代初，她因父亲有国外工作的经历，被调回了北京工作，也是比较幸运的一批人。

  吴：到科学院报到时，负责人问我，愿意去外事局还是物理所工作？因为从小就对物理很痴迷，我毫不犹豫地选择了物理所。去物理所后被分到了图书情报室从事翻译的工作，在外国代表团来访华或是学术报告时，我也会承担口译的任务。改革开放后的1981年，我的爱人郑伟谋得到了做访问学者的机会，我以陪读的身份与他一同去了美国德州大学奥斯汀分校。当时我是想找一份临时工作，同时旁听一些物理课程。但有一位曾访华时我当翻译陪同的美国教授建议我申请读研，我就申请了读硕士。之后，跟着导师Jeff Kimble做量子光学研究，依次拿到了硕士、博士学位。

  吴：几乎是在很短的时间内就完成了这个实验。实话讲，我原来的实验并不是这个，但由于做不出来，所以才转到了量子光学这个领域。我最早从事的是非线性动力学的研究，但由于泵浦功率不够，一直没有做出什么成果。后来 Kimble让我改做压缩态方面的工作。当时我的激光器、谐振腔什么的都已准备齐全，所要做的就是将腔镜子“倒个个儿”。当时我是用1064 nm光做泵浦，后来就改成532 nm泵浦，做参量下转化。整个实验一共做了三个月，但由于前期的准备比较充分，做起来也很快。

  徐：下面请汪老师为大家分享您的历程。我了解到，您和吴老师是大学同学，1968年毕业于北京大学，后来在北京师范大学工作，期间还去过意大利L.A. Lugiato 教授组进修过，在国外进修的经历，给了您哪些帮助？

  汪：我和吴令安老师不同，我是在国内成长的。1945年我出生在重庆，当时为了庆祝抗战胜利，父亲便给我取名为“凯歌”。大学毕业后，我被分配去了新疆工作。在新疆时，有人写信给我，信中把我名字中的“歌”字误写为“戈”，我当时看到这个笔误后并没有觉得不好，相反，它很符合我当下的状态，于是我便改名为“凯戈”。1978年，研究生教育恢复招生，我选择了报考北大，在北大获得了国内第一批公派出国留学的机会（也就是可以正式念博士了）。但当出国例行体检时，意外发现我有肝炎，于是便没能去国外完成博士学业。在北大硕士毕业后，我选择了到北师大工作。两年后觉得还是得出国，于是又去申请了国家的留学基金。

  当我拿到了国家公派留学进修的机会后，我就去联系几位久负盛名的量子物理学家。我当时联系的人包括英国的 Rodney Loudon教授和美国的L. Mandel教授等，而意大利的L.A.Lugiato教授的来信非常热情地欢迎我，并且积极地建议在一年公派期满后可以申请本地的资助继续研究工作，所以最终我选择去他那里进修。在我准备动身出发时，Lugiato教授恰逢身体抱恙，我推迟了行程；终于在1987年底，我加入了他的课题组。

  当时的国家公派资金支持有限，大概每月有300多美元左右，光住房一项就要占掉其中的一半以上。Lugiato教授考虑到我的资助情况，给我申请了一个相对便宜的学生宿舍，这就花去了我三分之一的助学金。我在意大利工作了两年时间，后来，Lugiato教授又给我介绍了一个美国Bryn Mawr学院的同行，让我再去那边工作一段时间。回国后，Lugiato教授又会时不时地让我过去短期工作几个月，相互交流，我也多次邀请他来访过北师大。我在北师大工作再没“挪过窝”，一直到了退休。

  徐：下面回到量子成像或关联成像的主题，这个领域可能的局限性在哪里？针对量子成像，有哪些值得关注的科学问题或是未来主要的发展方向？两位老师能否发表一下自己的看法。

  吴：我认为局限性肯定是成像速度，以前量子成像需要经过上万次的采样才能成像。未来的突破我觉得就是大家当下所做的工作，包括汪老师的实验，我们现在能够做到实时成像，这放在以前是完全无法想象的。成像速度提升了，它的可视性也就增加了，这是有实际用处的。

  徐：吴老师，我一直关心这样一个问题：量子成像大家做了很多，这个领域马上要面向应用了，您认为这项技术到底能够对哪些实际应用产生帮助？比如很多人都会说，我用相机进行观测就行了，为什么还要用到量子成像或关联成像技术？

  吴：这就像激光器一样，激光器诞生之初时，曾有人说它是“A solution in search of a question”；再比如说汽车，汽车刚诞生时还没有马车跑得快，但后来的发展也是有目共睹的。

  汪：我们现在写文章时，都会描述量子成像技术未来的应用前景，但这项技术未来是否能够用到产品里，这一点我们说了不算。前两天晚上，我和西安交通大学陈辉聊天，他说他目前正在做这件事，已经有了进展，在和客户谈这些问题了。所以说，当我们在文章里描述技术前景时，反而没有什么，必须是搞工程的人把它拿去用，做出产品赚到钱，才能够真正体现其实用价值。

  就像现在炒得很火热的一些技术，总有人说这项技术很厉害，能够“马上”改变当下的某种技术格局、“即将”改变人类的生活现状等，但往往这些都是将来的事情。我还是觉得，只有当真正产业化后，才能够令人心服口服。

  汪：我认为目前量子成像技术的理论框架已经很清楚了，看上去没有什么问题，但作为科学研究的一个分支，这项技术未来肯定也会有新的发展。比如说今天厦门大学陈理想谈的那些事情（编者注：指陈理想教授在第十四届全国量子成像学术会议上的报告），我觉得很有意思，如果他真的用经典热光源做出了传态，我们就需要思考新的理论解释了。所以说很多东西都难以预料，目前看来理论框架都很清楚，但难保说这项技术还有多久才能研究到头。

  徐：吴老师，您早期不仅做了量子压缩态的实验，您还是咱们国内早期第一个完成量子密码实验验证的人，从您自身的角度出发，转变研究方向，并且取得出色成绩，这一点是否有一些可以分享的心得体会？我觉得这一点也是很多年轻学者想问的，毕竟有时候大家集中研究某个方向，但这个方向可能没法提出更多的科学问题，所以就需要开辟新的研究思路。但对于很多人来说，转变研究方向，跳出“舒适圈”是很困难的事情。

  吴：我的回答可能会令你失望，我其实是被“逼”出来的。最初我在非线性动力学方面的实验做不出来，导师便让我更换研究方向转做压缩态，没想到我成功了，并且取得了比原方向更有意义的研究成果。回国后，别人原以为我要继续搞这个方向，当时杨国桢所长还让我申请院长基金，专门建立实验室去做。那个时候我的实验室是在一楼朝北的房间里，虽然把窗户封闭了，但一刮风仍然满屋子灰尘（那时候根本没有超净室）。实验室刚建立起来的时候我很高兴，马上恢复了我的环形激光器，当时我用国内的晶体做倍频，出来的功率比在美国时得到的结果还高；但第二天光功率就掉下来了，原因就是镜子表面都被污染了，激光器腔内功率高了会把污点烧在镜片上；当时山西大学彭堃墀老师也遇到同样的问题。

  当时我想，这样一直耗着也不行，我得转方向。那整整一年时间里我没有拿到任何基金。后来在图书馆，一次偶然的机会，我看到了一本介绍量子密码学的书，觉得挺好玩的。但最终选择量子保密通信，其实并不是我自己想做，是因为我觉得这项技术对国家安全来说很重要。一开始时，由于太过超前，导致这项技术在国内关注度不高。1994年在庐山开的全国量子光学会时，我做了介绍量子保密通信的报告，因为第一次讲可能讲的不清楚，全场似乎只有两个人听懂了。过了一段时间，中国科学院研究生院信息安全实验室请我去做报告，听完后，他们立马就明白了，因为他们毕竟是懂行的。后来他们申请到了院长基金并且与我合作，他们派学生来物理所一起做这项实验，但在做第一个实验时我还没有这些支持。

  在筹备第一个量子密钥分发实验时，我凑巧看到对面同事的实验室里闲放着一套单光子计数的仪器；同事慷慨地让我拿走。1994年秋，一名清华大学电子工程系的本科生，邵进，来我实验室做毕设。当时我没有经费，就把家里老的Apple计算机拿来和实验室的Apple机配对；电光调制器是我用铌酸锂晶体做的，上面自己涂了导电胶；随机单光子源是用4个几毛钱一个的发光二极管加上偏振片做的。后来实验写成文章《用单光子偏振态的量子密码通信实验》，发表在国内《量子光学学报》的首刊上。这个实验最大的创新是使用了4个完全随机的单光子信号源，没有用电光调制，接收是用电光调制器测量的。后来拿到了研究生院信息安全实验室的经费支持，就用光纤做实验了。当时我觉得量子保密通信应该是国家的大项目，并且未来要实现工程化，我自己没有这个能力、物力和人力，所以就让郭光灿老师和潘建伟老师去做了。

  图4 1995年国内第一个量子保密通信试验所用的Apple II 计算机和Alice的偏振光源（光源为自制的前面加了不同偏振方向滤光片的4个发光二极管）

  汪：后来我也鼓动她来做量子成像方面的工作，因为当时我没有实验，所以就想鼓动她一起来做这件事，加上我们系的熊俊老师，我们都准备搞这方面的实验。

  吴：这件事还要感谢美国University of Maryland at Baltimore County的史砚华教授；2000年他邀请我去他那里工作访问，在他的组里参加了基于参量下转换的纠缠光子对的量子“鬼”成像实验。当时我在物理所忙着做量子保密通信的实验，没有考虑研究鬼成像，也没有钱购买飞秒激光器，但帮助了他购买国内的BBO晶体。后来史砚华2004年来北京，建议我做热光源的鬼成像。

  汪：这个合作原先是学生在交流的，我校的宋新兵（北京理工大学光学物理系副教授，研究主要在关联成像与干涉、光束调制、多光子量子态等方向）原来老是喜欢找物理所的罗开红（毕业后去德国，一直在从事集成光学的研究）讨论这个问题，后来大家觉得这个工作可以一块完成，并且一同发表。

  吴：Talbot效应原先是我的学生罗开红想做的，但我们没有激光器，北师大他们恰好有这个实验条件，所以就促成了这样一个合作。

  汪：宋新兵找罗开红讨论问题次数多了，罗开红就建议找老师一起研究，大家一同把问题搞明白。实际上宋新兵不是我的学生，他是张向东老师（现在为北京理工大学特聘教授，致力于光子晶体和低维纳米结构的物理特性及其应用研究）的学生，我当时已经退休，不能招收博士生了，所以我在文章里只是普通作者，张老师是通信作者。

  汪：我们经常还是有一些讨论，由于她一直负责实验，我专门做理论，所以没有学术上的争执。但我平时有很多英语上的问题，要请吴老师帮助。我们俩日常交流很频繁，时不时地就会电话联系一下。一开始的时候我们没有想过合作，但是从热光关联成像这件事开始，我们都希望可以通过合作的方式把实验做起来。

  徐：另一个问题，汪老师，您之前在青岛还专门送我一本您写的书《高等物理光学》，这本书让包括我在内的很多人受益匪浅。您写书花费了多长时间？现在还花时间修订和补充么？

  汪：这本书主要是从我的讲义中拓展出来的，因为我最早学的不是量子光学，而是半导体物理。当年毕业时导师原本准备让我去北京邮电大学（以下简称北邮），因为北邮有半导体相关的实验室，但后来北邮给我发的调令比北师晚，所以我就去了北师。到了北师以后，没有条件继续半导体物理的研究了，为了工作和研究需要，我开始阅读一些量子光学方面的书籍和论文，如英国Loudon的“光的量子理论”，Roy J. Glauber撰写的相干的量子理论等。一边阅读，一边做笔记，这样就逐渐将看到的东西总结了下来，形成了讲义，然后就可以给研究生开这方面的课程。这套光的量子理论对我而言满足了我年轻时代对理论物理的追求。虽然相对简单，但可以用它去独立做一些光学方面的研究工作。在我授课的那些年里，讲义也不断地做增补删改，一开始还是用油板刻的，后来就慢慢变成Word打印。到了退休以后，我还是没有功夫将它整理出版，直到2015年，我的70岁生日后，才逐渐萌生了出书的念头。我开始全力以赴来整理这本书，其中包含了我的一些科研成果。大约用了两三年就撰写完成，2018年我将原稿交给了高等教育出版社，2021年就出版了书籍。现在我已经不再上课，这门课由两位年轻的老师教授，他们时常也会给我提出一些建议。如果这本书后面要再版的话，我觉得可以做出一些修订和补充。

  图5 2010年1月8日，汪凯戈教授邀请诺奖得主Glauber教授访问北师大并参观光学实验室

  另外，我也有一个新的想法：再整理一本与量子成像技术相关的书籍。目前我在准备材料，编纂这本书的工作量很大，我希望能够在我有生之年完成这本书。和教科书不太一样，未来这本书可能会更偏向于介绍最近二十多年来有关量子成像科研方面的内容，我准备从自发参量下转换过程讲起，系统性地介绍量子纠缠态、单光子和双光子态，比较纠缠态的量子关联与热光的强度关联的基本物理性质，和它们在量子成像中的各种应用等等专业知识，我希望研究生可以通过阅读这本书，搞懂量子成像这套理论和技术。

  徐：两位老师对科研抱有“纯粹”的兴趣，是很多老一辈科研工作者的代表。但如今社会与以往不同，对于像您二位一样，抱有“纯粹”科研理想的年轻学者来说，他们目前面临的压力不小，比如职称、基金等。两位老师能否给青年学者提出一些建议，大家要如何才能在现实环境中保持本色，并且产出高水平的学术成果？

  吴：由于当时的时代背景，我们两个都是一度失去了受教育机会的人，所以后来就更加珍惜回到科研战线上的机会，想把失去的时间补回来。

  汪：我们这一代人的经历，是时代变迁所造就的，我们经历了从解放前到解放后的那段岁月，在二十世纪六十至七十年代的十多年里物理研究就暂时搁置了，但这也仅仅是晚了一点而已，也并不是说不能继续做。对我们这代人而言，我们更像是过渡的阶层，一方面我们承担着将国外先进技术带到中国的责任，另一方面，我们还需要肩负起培养年轻人的使命。现在年轻人比我们当年的条件要好很多，起码从小就能够接触到科研相关的信息，并且有很多机会出国深造，这些都是我们羡慕的，也是时代所决定的。对我个人来说，科研不仅是工作，更是一种乐趣，我就是觉得做这个东西好玩，相信吴老师更是这种感觉，她不能离开这个实验室。

  吴：我自己现在没法亲自动手了，眼睛也不行了，但我每天都愿意去实验室里看一看，我去办公室待着的时间分为“三段”，早饭后、午饭后、晚饭后。

  汪：我了解吴老师，早上吃完早饭去办公室，吃完午饭后回家休息，下午又来办公室，晚上吃完晚饭还在办公室，然后到十点多、十一点左右回家。我知道在晚上十一点前给吴老师打电话，她肯定还在办公室，有时候我们就会聊上两句讨论问题。

  吴：我觉得身体是革命的本钱，年轻科研工作者也要多注重锻炼身体。我喜欢游泳，今年七八月，中国科学院的游泳池开放，有空我就会去，锻炼锻炼。

  徐：谢谢两位老师的分享，尤其是关于锻炼身体的建议，我想“有事做”、“多锻炼”正是两位老师长寿的秘诀。两位老师也即将迎来八十岁的生日，我代表COL向二老表示祝贺。期刊是学术交流的重要媒介，两位老师也通过担任一些期刊的编委或审稿人等角色来为服务光学群体。作为学术界的前辈，两位老师对包括咱们COL在内的国产光学期刊，有哪些未来发展的建议或者意见？

  汪：我比较反对“以刊评人”的现象，期刊如何，并不一定真实反映出文章和工作水平如何。我去看很多发表在所谓一区期刊上的文章，虽然引用量很高，实际上也就是那么回事，无非就是显得漂亮一些，“忽悠”成分多一点，但许多文章并没有从本质上实现对概念的突破，没有很多新的物理层面上的东西。大家为了职称和基金，都在拼命往上面挤，过分看重期刊排名和影响因子，就不是一件特别好的事情了。当然科研成果评价本身也是一件较困难的事。

  所以说，目前期刊发展面临的问题还是有的，但很多问题不仅在中国科研界中存在，放在世界范围里也是屡见不鲜。相信在未来，国家能够从一定程度上纠正这种风气，同时我也有信心。听开幕式的时候韩申生老师介绍，COL近两年进步明显，和经典的Optics Express(OE)、Optics Letters(OL)等期刊可以相提并论了，我自己也能感觉到有不少国产期刊奔着目标在踏踏实实做事。我是很愿意写一篇好文章发表在COL上的，国产科技期刊的质量和影响力提升需要大家共同努力。

  吴：有些国内的期刊很奇怪，他们不会给你反馈原本的审稿意见，而是从中摘出几条，有时候你根本搞不懂审稿人前后的意思是什么。对标一些诸如Physical Review A（PRA）、PRL这样高水平的国际期刊，我们国产期刊还有不少可改进的地方。

  我对于国内科研发展还有一个想法：当下，很多单位都要求文章标注的第一作者必须是本单位的才算数，还有“第一单位”， “第一基金资助”，这样做会抑制交叉学科研究的发展。比如说我做了一个生物物理方面的研究，这个项目同时获得了好几个口子的支持，那么我应该将生物口的基金放在第一，还是将物理口的基金放在第一？这个不是期刊的问题，但我还是希望借助你们的平台去呼吁一下。

  其实，我和中国激光杂志社结缘很久了，一开始的时候最早的期刊叫《激光》，后来改名叫《中国激光》，再后来《激光》要出英文版，也就是COL的前身Chinese Journal of Lasers B（《中国激光B》），我还曾帮忙翻译过一些文章。那时编辑部的办公室负责人现在好像也早就退休了！在这里，我也祝愿老朋友COL和中国激光杂志社旗下其他期刊都能够越办越好。

  徐：好的，感谢两位老师接受我们的专访！我觉得两位的分享非常鼓舞人心，也让我们了解了许多关于两位的有趣故事。最后，我要感谢Chinese Optics Letters 组织本次专访，让我们有机会与两位老师交流。

  图7 以吴令安研究员、汪凯戈教授80大寿为契机组建的COL量子成像专题发布仪式及赠书庆生仪式

  徐飞虎，中国科学技术大学学士、多伦多大学博士、麻省理工学院博士后、中国科学技术大学教授。入选美国光学学会会士（2022）、教育部长江学者特聘教授（2021）、国家海外高层次青年人才（2017）等。主要研究方向包括量子网络、单光子成像等量子信息科学。在Reviews of Modern Physics、Nature等期刊发表论文100余篇，引用总计10000余次。担任npj Quantum Information 和Advanced Imaging 期刊副主编、国际量子密码大会指导委员。获科学探索奖、英国物理学会国际量子技术青年科学家奖、中国科学院青年科学家奖、35岁以下科技创新35人等。