我们距离“三体世界”还有多远?这些“黑科技”正在走向现实…...******
最近,《三体》动画开播。被翻译成不同语言、畅销世界多地的小说《三体》,除了其庞大的设定、对宇宙的恢宏描写以及跌宕起伏的剧情外,最令人着迷的就是作者刘慈欣对未来航天科技的设想。
这些天马行空的“黑科技”,有哪些是正在实现或部分实现的呢?我们一起去看看:
图源:《三体》微博
从“飞刃”到碳纳米技术
在《三体》中,“飞刃”被用来执行代号“古筝行动”的秘密军事行动,这种极细的丝状纳米材料,将叛军船只“审判日”号切割成了条状。
图源:《三体》动画
按原著设定来看,“飞刃”是一种超高强度的纳米材料。
在现实中,最接近其特征的就是具有超高机械强度和低密度的碳纳米管,但它目前还无法做到像三体中“飞刃”一样,横跨运河两端几十个来回那么长。
2022年4月,美国《国家科学院院刊》(PNAS)刊载,中国科学家首次在高压下合成高度有序晶态金刚石结构纳米线。这种金刚石纳米线在长度方向可以无限生长,粗细仅相当于一根头发丝的十万分之一,具有与碳纳米管相当或更高的拉伸强度和极强的柔韧性,想来在实践中运用指日可待。
金刚石纳米线
图源:科普中国
从头盔感应技术到虚拟现实设备
《三体》中不止一次提到了头盔感应技术。
每次进入三体游戏世界,科学家汪淼都需要穿上虚拟现实装备,装备包括一个全视角显示头盔和一套感应服构成的“V装具”。通过记录视网膜特征,感应服可以使玩家从肉体上感觉到游戏中的击打、刀刺和火烧。
图源:《三体艺术插画集》by 山野
按照原著设定,“V装具”就是虚拟现实设备(Virtual Reality,VR)。它和增强现实技术(Augmented Reality,AR)不同,虚拟现实可在虚拟信息里模拟出现实世界。
现今,大部分虚拟现实技术更强调视觉体验,一般是通过电脑屏幕、特殊显示设备或立体显示设备获得的。
与V装具头盔接近的设备便是VR头显。
VR头显
图源:凤凰网
VR头显可将人的对外界的视觉、听觉封闭,引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉。如果要使用VR头显进行游戏,往往还需要配套的手柄或手套用以操控。就目前的实际情况来说,还很难形成一个高逼真的虚拟现实环境,无法拥有三体游戏里那种身临其境的丝滑体验。
从“思维透明”“思想钢印”到脑机接口
《三体》刻画了两种信息感知机制。
其一是思维透明。三体人的信息感知方式是直接发射自己的思维,三体人一开始思考,他的想法别人就能够知道,无法隐藏;
其二是思想钢印。第三位面壁者比尔·希恩斯发现了人类思维做出判断的机制,成功研制出一种设备,通过对神经元网络施加影响,使大脑不经思维就作出判断,相信某个信息为真。
按照原著设定,思维透明和思想钢印,都是对心智这一神秘领域的重新认识。
图源:《三体》动画
而现实中,让机器直接解码神经活动的技术被称为“脑机接口”。
单向脑机接口的情况下,计算机接受大脑传来的命令,或者发送信号到脑,但不能同时发送和接收信号,类似于三体中的思想钢印。
双向脑机接口允许脑和外部设备间的双向信息交换,就像三体人的透明思维,可以感知别人,也无法隐藏自己。
脑机接口已经在医疗领域有了很多应用,脑控智能轮椅、脑控打字机、脑控机械外骨骼、脑控智能假肢等等都是试图绕开已经坏损的神经或者部位,让机器直接解码神经活动。
如何准确地对思维进行解码和编码,是现在脑机接口面临的最大挑战,也是目前无法实现思维钢印,思维透明的根本原因。
脑机接口
图源:网易号“蓝海长青智库 ”
从无穷能源到可控核聚变试验
《三体》世界中的人类社会虽然没有实现罗辑口中的“无穷的能源”,却也是有极度充盈的能源供给支撑起整个地球的无线供电,而这个能源就来自可控核聚变。
图源:《三体设定集》
现实世界中,早在上世纪 50 年代,人类便开始研究用于民用目的的可控核聚变。近几年,“核能新浪潮”抬头,这一“终极能源”的研究更是得到了世界各国的大力推崇。
2022年12月5日,美国科研人员在劳伦斯 · 利弗莫尔国家实验室(LLNL)进行了历史上首次可控核聚变实验。
核聚变是太阳和恒星的能量来源。在这些星体核心的巨大热量和重力下,氢原子核相互碰撞,聚合成更重的氦原子,并在此过程中释放出大量能量。与其他核反应不同,核聚变不会产生放射性废物。核聚变技术有望为人类提供近乎无限的清洁能源,帮助人类摆脱对化石燃料的依赖。
2021年,中国的“人造太阳”全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)便实现了1056秒的长脉冲高参数等离子体运行。依靠该技术,最终建成可控核聚变发电站。
全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)
图源:新华社
把时间拉长,科技和科幻没有分界线。
科技与未来接轨的脚步在不断加速,科幻的无限想象为“黑科技”画出蓝图。期待在未来科学家们通过试验,将《三体》中“飞刃”“思想钢印”“水滴”等表述具象化,展现科技力量!
(审核:张宁 策划:李政葳 统筹:穆子叶 撰文:雷渺鑫)
参考 | 北京科技报、知乎、科普中国、三体社区、海峡卫视、凤凰网
东西问丨旅比科学家宋志伟:为何越是在当下,越要加强国际科技交流合作?******
中新社布鲁塞尔1月31日电 题:旅比科学家宋志伟:为何越是在当下,越要加强国际科技交流合作?
中新社记者 德永健
以国际科技交流合作“推手”形容宋志伟并不为过。作为计算机专家,宋志伟旅居比利时已有37载,现任IBM(美国国际商用机器公司)合伙人,统领IBM在荷兰、比利时、卢森堡三国的软件测试业务,是这家跨国巨头在欧洲地区为数不多的华人总监。
繁忙工作之余,宋志伟致力于推动国际科技交流合作。2022年11月,在宋志伟的组织下,2022世界青年科学家峰会在比利时首都布鲁塞尔举办欧洲专场活动,来自17个国家的150余名专家学者、青年科学家代表等齐聚一堂,分享在生命健康、数字经济、新能源等领域的前沿进展,激励青年科学家创新创业。
自2019年由中国科学技术协会和浙江省人民政府发起,这是世界青年科学家峰会首度“登陆”欧洲。宋志伟坦言,此次欧洲专场活动无论是会议规模还是嘉宾规格都超出预期,活动发出的《联合行动倡议》亦得到积极响应,会场涌动的“热情”让他感到“越是在当下,越要加强国际科技交流合作”。
近日,中新社“东西问”专访宋志伟,探讨相关话题。
现将访谈实录摘要如下:
中新社记者:世界青年科学家峰会欧洲专场活动不仅成功举办,而且超出预期,背后的原因是什么?
宋志伟:这说明人们都关心国际科技交流合作,认为这是好事。比如这次活动共得到22家欧洲本地科研院所的支持,包括欧洲研究和创新中心、欧盟科研人员服务中心等顶尖院所,参与院所的数量比预想多。
在专题报告环节,包括3名院士在内的15位专家学者担任演讲嘉宾。这3名院士都是各自领域的“学术带头人”,会后的反馈非常好。
为了鼓励对话、行动和改革,活动发出《联合行动倡议》并得到积极响应,一些代表提议来年可以把会场放到他们的国家,还有代表希望加大参与力度,这表明大家对活动是认可的。
中新社记者:您多年致力于推动国际科技交流合作,为什么这次把目光转向青年科学家?
宋志伟:从科学的角度来说,青年科学家可能更着眼于基础科学,着眼于青年之间的合作,表面上看不太会涉及类似5G、量子计算这些具有战略意义的课题,但他们更开放,更有活力,代表着“科学的未来”。
另一方面,科学界发生了很大变化。在我们那个年代,科学技术不像现在这么发达,科学家的成长大多“按部就班”,如今世界上任何一个角落,任何一位年轻人都有可能做出大事,只要有好的想法,能把自己的东西付诸实践,就可以走进市场。
所以,这次欧洲专场活动希望搭建一个平台,帮助青年科学家获得更多人力、财力等资源创新创业;这些创新不一定局限于基础科学领域,如果在应用科学领域实现创新,不仅可以造福于现实生活,也会推动现代科学发展。
中新社记者:为什么越是在当下,越要加强国际科技交流合作?
宋志伟:我想援引人类命运共同体理念,不论有什么分歧,谁也不能把谁“逐出地球”。对青年科学家而言,这些年轻人在会场上相识,总有一天这些国际交流的经历会融入成长历程,让他们看待世界的胸怀变得更加宽广,从而把人类命运共同体理念向前推进。
反之,如果想“画地为牢”,人为割裂,当今世界的科技革命和产业变革也不允许。以我供职的IBM为例,过去是按市场需求划分组织架构,比如分成金融、通信、政府采购、工业制造等部门,但现在无论是金融还是通信,都要用到“云技术”,互相关联,由统一的“云平台”主导。
从这个意义上说,必须促进国际科技交流合作。现在科技创新可能来自世界各个角落,如果交流渠道多,覆盖范围广,竞争力会变得更强;只想把自己限定在某一领域或特定地理空间,已经不可能了。
中新社记者:如何克服国际科技交流合作中的困难和阻力?
宋志伟:国际环境带来的阻力一直都有,只不过当下显得比较突出。我曾告诉团队,重要的是“找准定位”,如果出发点是想让“地球村”变得更好,为人类命运共同体的福祉服务,就会很有底气,这样的国际交流合作永远都不会错。
与海外人才交往,需要以诚相待。在征集海外人才创新创业项目时,作为专业人士,我会跟踪项目在中国落地情况,不会中途撒手不管,也不会刻意隐藏什么东西,只有遵照专业、透明原则,才能彼此建立互信。
另外,要有开放心态。在国际科技交流合作中,很多时候即使不是学术交流,哪怕是朋友间的交流,对科研创新都有帮助,所以一定要“往外走”,跳出“舒适区”,不同观点和不同文化背景互相接触可能发生碰撞,但也会让科学家受益匪浅。(完)
受访者简介:
宋志伟,旅比计算机专家;1986年赴比利时留学,1997年加盟IBM(美国国际商用机器公司),现任IBM合伙人;2016年出任中国科学技术协会欧洲海智创新创业基地主任;去年11月,组织举办2022世界青年科学家峰会欧洲专场活动。
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() ![]() 乐乐彩地图 |