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|奚志农:影像如何跨越国界成为保护自然的力量?******
中新社昆明12月18日电 题:影像如何跨越国界成为保护自然的力量?
——专访野生动物摄影师奚志农
中新社记者 韩帅南
近日,正在加拿大蒙特利尔举行的《生物多样性公约》第十五次缔约方大会(COP15)第二阶段会议上,来自世界各地一幅幅生动的野生动植物照片,让人们充分领略了大自然的神奇和美妙。
近年来,随着数码影像技术突飞猛进,自然影像成为人们认识、保护自然以及开展野外研究工作的重要手段。来自云南大理的野生动物摄影师奚志农,在近40年时间中一直实践着“用影像保护自然”的信念。他是第一个在国际野生生物摄影年赛获奖的中国摄影师,也是目前唯一入选“国际自然保护摄影师联盟”(ILCP)的中国摄影师。
影像如何跨越国界成为保护自然的重要力量?中国的自然摄影如何与国际接轨?近日,奚志农接受中新社“东西问”独家专访进行解读。
现将访谈实录摘要如下:
中新社记者:“自然影像”是什么?拍摄自然影像的野生动物摄影师与其他摄影师有哪些不同?
奚志农:自然影像是展现大自然千姿百态的真实图片、绘画和视频。自然影像既能记录大自然中美好的一面,也会记录其受到的创伤。在过去30余年中,我通过镜头让藏羚羊、雪豹等可爱的野生动物走进公众视野,也曾通过影像让滇金丝猴、绿孔雀等珍稀动物得到保护。自然影像能够给人们带来共鸣、向往和激励。
雪豹。奚志农 摄我认为成为野生动物摄影师的首要条件是对大自然不顾一切的热爱,其次要拥有很强的学习能力,要能够从文献中学习,向科学家学习,向某一地区的原住民学习。野生动物摄影师要掌握更多的技能,像野外生存、辨识野生动植物等,还要有足够的耐心,不断寻找和等待。
中新社记者:在其他国家,自然影像在保护自然方面是如何发挥作用的?
奚志农:在北美洲和欧洲的一些国家,随处可见包含自然影像的产品,不仅仅是报刊、杂志,在桌布、餐具等各种日用品上都会出现。在这样的环境中,公众有更多机会通过影像认识自然,进而开始保护自然。
国际上一些自然摄影展览和赛事已经比较成熟,例如国际野生生物摄影年赛、英国野生生物摄影年会等。这些活动不仅成为优秀自然影像的展示平台,也成为激励野生动物摄影师继续前行的动力。
此外,自然影像与对自然界的相关科学研究紧密关联。国外的野生动物摄影师会针对某一区域展开长时间的调研和拍摄,为科研提供助力。
在中国,通过自然影像促成对野生动物、生态环境保护的事例也有很多。20世纪90年代,我多次进入云南白马雪山国家级自然保护区,将鲜为人知的国家一级保护动物滇金丝猴展现在大众面前,并由此保住了它们所栖息的一片原始森林。
我拍摄的滇金丝猴照片也被美国《国家地理》《BBC野生动物》等国际期刊采用,让越来越多人了解并开始保护这一珍稀物种。1996年,美国《新闻周刊》以“中国正在萌芽的绿色革命”为题,报道中国保护滇金丝猴的情况,并称“这将成为中国人环保意识的分水岭”。
滇金丝猴母与子。奚志农 摄中新社记者:来自中国的自然影像为何会受到西方国家的关注?
奚志农:中国幅员辽阔,地貌、气候多样,是世界上生物多样性最丰富的地区之一。但因为缺少影像记录,导致不仅是国外,包括国内不少公众对中国自然的真实状况和物种的生存现状都缺乏基本的了解和认识。比如说,在滇金丝猴成为1999年昆明世界园艺博览会的吉祥物之前,提起中国野生动物,大部分国外公众能够想到的就是大熊猫。而野生动物摄影师可以通过拍摄自然影像,向世界展示一个真实和全面的中国。
2012年,我与几位年轻中国野生动物摄影师赴英参加英国野生生物摄影年会。在我们演讲之前,一位国外摄影师展示了他曾经拍摄到的中国自然生态遭到破坏的照片。幸运的是在他之后,中国团队用另一组影像呈现中国有着美好和充满生机的一面。我们展示了来自宝岛台湾的梅花鹿、云南的滇金丝猴、青海的藏羚羊等等,也讲述了中国野生摄影师队伍的发展经历,以及中国公众为保护自然付出的努力。当天,我们的影像和演讲打动了现场的参会人员,他们全场起立鼓掌,感谢我们展示了中国的另一面。
藏羚羊。奚志农 摄过去20年中,中国自然和野生动物摄影得到极大发展,越来越多的摄影爱好者和摄影师开始关注自然,国际自然摄影的舞台上不断出现中国摄影师的身影。他们不仅把中国壮美的自然景观和独特的野生生物影像展现给世界,还推动着中国自然保护不断前进。
中新社记者:中国的自然摄影与国际接轨,您有哪些建议?
奚志农:在部分发达国家,自然摄影已经发展为一项成熟的行业,具备高度的专业化、产业化和社会化。国外高校中的摄影专业已经细分出自然摄影专业,让学生学习拍摄技巧的同时,也能掌握相关的生物学知识。科研、传媒、艺术等领域对于自然影像的需求,足以让野生动物摄影师以拍摄自然为生。
云南红河流域的绿孔雀。奚志农 摄回溯10年前,中国的职业野生动物摄影师屈指可数,到今天已经达到了数十人。中国开始出现专门拍摄野生动物的制片机构,相关的业态正在不断萌生和成长。但自然摄影在中国还未能形成一个完整的行业,这需要各方力量持续推动来逐步完成。
现在中国大部分孩子距离自然太过遥远,建议学校和家长能够让孩子们拥有更多走近大自然的机会。也希望中国的高校能够增加自然摄影相关专业,培养更多优秀的野生动物摄影师。
学习和交流也是重要的一环。2009年起,我们联合多方力量将国际野生生物摄影年赛上的优秀作品引入到中国各大城市展览,就是为了能让中国摄影师和大众能够拓宽视野,增长见识。
此外,建议相关部门和组织能够共同推动恢复成立野生动物和生态摄影专业委员会,在专业委员会的规范和引导下,让拍摄者形成正确的意识和标准。(完)
受访者简介:
奚志农。李嘉娴 摄奚志农,中国野生动物摄影师,民间环保组织“野性中国”创始人。2001年,他拍摄照片的《滇金丝猴·幸存者》在国际野生生物摄影年赛获奖;2002年,他跟踪、打磨10年的纪录片《神秘的滇金丝猴》获英国布里斯托尔“自然银幕电影节”“TVE奖”;2015年,奚志农及其团队历时三年打造的中国本土自然纪录片《香格里拉神秘之猴》在美国公共电视网(PBS)展播;2022年,奚志农获得美国国家地理学会“Wayfinder”奖。
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |