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
建立“休挖期”与“保护基地” 青海政协委员建言保护“软黄金”******
中新社西宁1月17日电 (祁增蓓)制定冬虫夏草合理采挖与控制政策、严格禁止商业性质的挖幼虫、卖幼虫行为、建立冬虫夏草野生种质资源保护基地……正在召开的青海省两会上,青海省政协委员为保护“软黄金”冬虫夏草建言献策。
资料图为2022年6月24日,研究团队在青海省玉树藏族自治州玉树市巴塘乡,调研冬虫夏草野生资源和采挖现状。 中新社发 魏立新 摄中国冬虫夏草的产量占世界产量的98%,而青海冬虫夏草占中国60%以上的产量,是世界冬虫夏草当之无愧的主产区,也是青海省虫草产区农牧民增收的重要来源。冬虫夏草天然资源十分宝贵,因此也被称为“软黄金”。
据统计数据,青海省冬虫夏草年产量约80吨至100吨,年产值180亿元(人民币,下同)至200亿元,数百万农牧民因此受益,特别是在核心产区,冬虫夏草成为农牧民家庭主要收入来源。
资料图为2022年6月23日,研究团队在青海省玉树藏族自治州玉树市巴塘乡,采集野生冬虫夏草。 中新社发 魏立新 摄青海省政协委员、中国科学院西北高原生物研究所副所长魏立新17日接受中新社记者采访时表示,冬虫夏草产业的发展关乎百万农牧民生计与稳定。
“超时超限采挖,可能导致冬虫夏草子座子囊孢子在成熟前就被挖走,随后几年冬虫夏草产量便会不断下降,最后影响的还是当地的农牧民。”魏立新希望,青海能尽快制定冬虫夏草合理采挖与控制政策,设立冬虫夏草采挖控制区,实行可控制性采挖。
魏立新说,同样迫在眉睫的还有对采挖期限的规定。“南方有休渔期,我们可以设置休挖期。由于海拔、气候差异,具体时间可与当地政府、牧民等商讨后决定,建立适合各产区的冬虫夏草‘采挖期’与‘休挖期’制度。”
青海省政协委员、玉树藏族自治州工商联副主席格扎与魏立新有同样的想法,他告诉记者,近两年来,玉树在协调生态效益和经济效益方面不断努力,对冬虫夏草的采挖变得更加规范,牧民的生态意识也在不断提高,对冬虫夏草的保护也朝着好的方向发展。
资料图为2022年6月22日,研究团队在青海省玉树藏族自治州玉树市巴塘乡,采集的野生冬虫夏草标本。 中新社发 魏立新 摄格扎说,相比于产量下降给牧民造成收入下滑的影响,他更加担心不规范的采挖对生态和资源带来不可估计的后果。
“2012年左右,我们在调研时发现有些冬虫夏草主产区的草场被转包,由于经济利益的驱使,承包商往往采取毁灭性的采挖,包括采挖冬虫夏草幼虫,使得冬虫夏草资源难以实现自我修复。”魏立新说。
魏立新认为,除了严格控制私人采挖转让,禁止商业性质的挖幼虫、卖幼虫行为之外,还应在冬虫夏草自然生态系统保存完整、代表性强,核心资源集中分布或生态脆弱需要休养生息区域,建立冬虫夏草野生种质资源保护基地。
据记者了解,业界呼吁青海省政府建立冬虫夏草保护区始于2010年。魏立新提出,在确保冬虫夏草和生态环境不受损害的情况下,可开展冬虫夏草管护巡护、生态修复、调查监测等活动,进行非破坏性科学研究观测、标本采集,既有利于科研,让冬虫夏草物种得到更好的繁衍和适度的开发,又有利于增加地方农牧民的收入。
“如果能有保护基地,我们的冬虫夏草就会得到更好的保护,我相信牧民也愿意基地设立在自家草场。”格扎说。(完)
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