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
广州海珠国家湿地公园成功列入国际重要湿地名录******
2月2日,在世界湿地日中国主会场上,国家林草局公布了18处湿地列入国际重要湿地名录,广东广州海珠国家湿地公园成功入选。
据悉,海珠湿地列入国际重要湿地名录的原因在于其地域稀有性与代表性,是全国唯一一个地处超大城市中轴线上的国家湿地公园,是非常稀缺的城央绿色空间。广州放弃了超过万亿的商业开发价值,以共建人与自然和谐相处为目标,在城市中央打造出“入则自然,出则繁华”的宝贵财富。
同时,海珠湿地内还拥有极具岭南特色的垛基果林生态系统,并保留了传承千年的高畦深沟传统农业文化,这代表着岭南特有的文化遗产。正是这丰富的生物资源和良好的生态环境,使得海珠湿地为城市的可持续发展提供了必需的生态系统服务,日益成为人与自然和谐发展的典范。
通过十年的不断探索与实践,海珠湿地总结出一套城央湿地修复模式与技术。以鸟类栖息地构建关键技术为主线,以湿地生态学、景观生态学、动物生态学、恢复生态学等生态学理论为指导,从维护生态平衡、恢复鸟类多样性和生态功能、提高生态系统品质出发,构建适宜湿地鸟类生活、繁衍的多样化栖息地,开展鸟类栖息地构建关键技术的自主创新,并以湿地公园设计进行技术集成与推广,突破了城央湿地鸟类栖息地构建的技术瓶颈,让湿地鸟类种群不断壮大,生物多样性取得显著提升。
截至2023年1月,湿地率达79.4%,海珠湿地鸟类种数从72种增加到187种,是原来的2.6倍,昆虫种类从66种增加到738种,鱼类从36种增加到64种。其中,有国家一级重点保护鸟类1种,国家二级重点保护鸟类鸿雁、水雉、鸳鸯、白胸翡翠、褐翅鸦鹃、画眉等27种,IUCN红色名录中华花龟、平胸龟、中华鳖等20种。
自中国1992年加入《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》以来,已指定国际重要湿地82处,其中,内地81处,香港1处。截至目前,广东省入选国际重要湿地扩大至6处,包括:广东汕尾市海丰湿地、湛江红树林自然保护区、惠东港口海龟自然保护区、广东南澎列岛海洋生态国家级自然保护区、广东广州海珠国家湿地公园、广东深圳福田红树林湿地。
(央视新闻客户端 总台记者 陈惠婷 魏垚)