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
推动“冷资源”变为“热产业”******
作者:常理
刚刚过去的2022年,对中国冰雪运动来说无疑是具有划时代意义的一年。2022年初的北京冬奥会和冬残奥会聚焦了全世界冰雪爱好者的目光,冰雪运动在我国打破了时间、空间的限制,实现了3亿人参与的目标,中国冰雪运动进入了新时代。
和2023年一起到来的是北京冬奥会过后的第一个雪季。随着疫情防控政策的优化,全国各地冰雪运动持续升温、活力四射:已经是第九届举办的全国大众冰雪季活动,预计将带动全国超1.5亿人次参与;在哈尔滨,松花江面积雪盈尺,冰上撑橇、冰上龙舟、雪地风筝等构成冬日北国别样风景;在上海,10多块季节性移动冰场如雪花般散布;在重庆,仙女山国家森林公园银装素裹,游客们尽享冬季运动的激情与欢乐……
行稳方能致远。过去几年,冰雪运动的种子在全国各地生根发芽、开枝散叶,冰雪产业成为不少地方经济发展的新引擎。前不久,中共中央、国务院印发的《扩大内需战略规划纲要(2022—2035年)》明确提出,推进冰雪运动“南展西扩东进”,带动群众“喜冰乐雪”,这彰显了我国持续发展冰雪运动的决心。冰雪运动种类丰富、形式多样,可满足不同年龄、不同门槛的消费人群需求。发挥好冬奥会余热,推动冰雪运动持续健康发展,将有利于我国进一步扩大内需、刺激消费、推动产业转型升级,为地方经济发展增添活力。
打好“融合牌”,让产业旺起来。冰雪产业链条长,上游涉及各种冰雪装备、器材,冬奥会上亮相的国产雪车、雪蜡车、冰刀、速滑服等,都是中国制造向冰雪产业拓展的成功案例;下游涉及文化、旅游、培训等行业,集聚了大量资源,“冰雪+”正成为人们冬季休闲健身的新选择。进一步推动冰雪产业与关联产业需求对接、资源整合、协同发展,提供更加多元的产品和服务,打造具有中国特色的冰雪活动和赛事IP,让冰雪运动的激情保持下去,成为全民健身新方式、健康中国新动力、社会活动新时尚。
打好“四季牌”,让企业强起来。众所周知,冰雪运动对于季节性的要求很高,一些欧洲国家雪季持续时间较长,雪场经营具备先天优势。在我国,由于气候原因,很多雪场一个雪季的运营时间仅3至4个月。这就要求企业打好“四季牌”,冬季滑雪,春季踏青、夏季避暑、秋季露营,探索冰雪场地建设和季节转换新路径,满足不同季节、不同消费群体的运动休闲需要。目前,中国冰雪市场还处在起步阶段,百姓对于冰雪运动的喜爱需要一个培育过程,企业需要沉下心来,练好内功,不断为冰雪运动发展创造营造良好氛围。
打好“民生牌”,让群众富起来。冰天雪地也是金山银山。我国冰雪资源丰富,这些年,各地通过发展冰雪产业,建设了一批冰雪小镇以及冰雪度假胜地,不仅提升了当地知名度,引来投资和消费,还提高了当地老百姓收入水平,促进地方产业转型和经济发展。作为北京冬奥会雪上项目主要竞赛场地之一,崇礼从一个小县城变成了世界闻名的滑雪胜地,不少当地人端起了“雪饭碗”,吃上了“冰雪饭”。因此,要不断推动“冷资源”变为“热产业”,释放冰雪红利,让冰雪运动进一步火起来。(常理)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)