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
【地评线】京彩好评:推进国家公园建设 为美丽中国赋能添彩******
近日,国家林草局、财政部、自然资源部、生态环境部联合印发《国家公园空间布局方案》,遴选出49个国家公园候选区(含正式设立的5个国家公园),确定了国家公园建设的发展目标、空间布局、创建设立、主要任务和实施保障等内容。
建立以国家公园为主体的自然保护地体系,是我国推进自然生态保护、建设美丽中国、促进人与自然和谐共生的一项重要举措。继2017年9月份我国发布《建立国家公园体制总体方案》后,到去年10月12日,我国宣布正式设立5处国家公园,再到此次遴选出49个国家公园候选区(含正式设立的5个国家公园),不仅将加快建立以国家公园为主体的自然保护地体系,也为建设美丽中国、实现中华民族永续发展提供生态支撑。尤其是《国家公园空间布局方案》不仅覆盖了森林、草原、湿地、荒漠等自然生态系统,以及自然景观、自然遗产、生物多样性等最富集区域,而且共涉及28个省份现有自然保护地700多个,10项世界自然遗产、2项世界文化和自然双遗产、19处世界人与生物圈保护区;分布着5000多种野生脊椎动物和2.9万多种高等植物,保护了80%以上的国家重点保护野生动植物物种及其栖息地。正如行业内专家分析所说,相比数量规模,国家公园的主体地位和功能作用,更主要的是体现在质量和价值上。因为国家公园之“公”,是国家所有、全民共享、世代传承。
绿水青山就是金山银山。党的二十大报告提出,要“推进以国家公园为主体的自然保护地体系建设”。当前及今后一段时期,各地要抓紧抓好国家公园建设,为建设生态文明和美丽中国作出更大贡献。
加强宣传,充分认识国家公园建设重要意义。建设国家公园是全面贯彻新发展理念、落实美丽中国愿景的重要举措,也是真正实现生态产品的价值转换,使“绿水青山”转化为“金山银山”生动实践。尤其是作为我国自然生态系统中最重要、自然景观最独特、自然遗产最精华、生物多样性最富集的部分,国家公园的保护范围大,生态过程完整,具有全球价值、国家象征,国民认同度高。可以说,高质量建设国家公园对于推动生态环境治理体系和治理能力现代化具有举足轻重的战略意义。同时,国家公园代表着国家形象,象征着国家精神,彰显着国家文化,是世界认识中国的一张“金名片”,是中国和世界进行文化交流的最佳载体,是全人类共同的文化财富。各地要注重以新发展理念为指引,不断提升社会大众共同参与建设国家公园体系的自觉性和主动性,通过特许经营、志愿服务、生态管护公益岗位等形式吸纳原住居民、社会公众,直接加入国家公园的保护建设管理中,在共享国家公园带来的生态福祉的同时,努力打造具有国际影响力的“中国样本”。
多措并举,高质量推进国家公园建设。国家公园的首要功能是重要自然生态系统的原真性、完整性保护,同时兼具科研、教育、游憩等综合功能。而高质量建设国家公园,对维持全球生态系统稳定,保护全球生物多样性,为人类提供优质的生态产品和生态服务,给人类生存发展留下珍贵的自然资产,是中国推动全球生态环境治理、优化国家生态安全格局、构建人类命运共同体的一项重要举措。我国建立起了数量众多、类型丰富、功能多样的各级各类自然保护地,基本覆盖了我国绝大多数重要的自然生态系统和自然遗产资源,但与广大群众对生态文明的期盼还有差距,尤其是重叠设置、多头管理、边界不清、权责不明、保护与发展矛盾突出等体制机制方面的问题还不同程度存在。因此,我们应以国家公园建设为抓手,多措并举地进一步理顺管理体制,努力构建政府、企业、社会组织和公众共同参与国家公园保护、治理、管理的长效机制,努力为子孙后代留下更多更珍贵的自然资产,也为美丽中国赋能添彩。
行者方致远,奋斗路正长。国家公园体系建设是一项长期而又艰巨的任务,美丽中国建设更是一场没有终点的“赛跑”,唯有真抓实干、久久为功,方能让美丽中国风景如画。更何况良好生态环境又是最公平的公共产品,是最普惠的民生福祉。通过推进国家公园建设,不断为美丽中国赋能添彩,在构建人类命运共同体进程中继续展示中国作为、中国担当、中国力量。(刘纯银)