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
江苏盐都:“农二代”逐梦希望的田野******
(新春走基层)江苏盐都:“农二代”逐梦希望的田野
中新网盐城1月31日电 题:江苏盐都:“农二代”逐梦希望的田野
中新网记者 于从文
农历正月初八,江苏盐城盐都区秦南镇,秦程食品公司兔年第一锅咸鸭蛋出锅了。“很多老顾客都在等着这锅蛋呢。”“87后”总经理程彤在生产间内外忙碌着。
年产700万枚咸鸭蛋的生产间里,既摆放着一排排传统盐水腌制咸鸭蛋的大桶,又安装了两台高效节能环保型智能腌制设备。程彤说,这两台新型设备是自主研发的专利,极大地提升了咸鸭蛋的产能和品质。
潘志鹏操作大棚内的物联网设备。 谷华 摄腌制咸鸭蛋对于出生在水乡的程彤来说,是“子承父业”。程彤的父亲在二十世纪九十年代就从事鸭蛋的腌制和销售。2012年,父亲打算把蛋品厂交给程彤。当时,大学毕业后已经在南京一家国企工作三年并成为业务经理的程彤真有点不情愿:“工作在写字楼,朝九晚五,压力也不大,事业处于上升期。”然而,父亲的蛋品厂粗放的生产方式,让程彤担心“走不远”,思量再三,他还是决定回来接过父亲的接力棒。
“咸鸭蛋到处都有,蛋白过咸、蛋黄不沙是咸鸭蛋普遍存在的问题。我对蛋品市场调研后认为,要做出自己的特色,必须走差异化竞争之路,做一种不太咸、更健康的咸鸭蛋。”程彤告诉中新网记者,他联合江苏省农科院专家经过两年攻关,研发了“低盐咸鸭蛋快速腌制技术”,并获得专利。通过自主研发的智能化腌制设备,咸鸭蛋的腌制周期从40多天缩短至15天左右,不仅蛋黄“流油”,而且含盐量比正常咸鸭蛋低30%到50%,适合现代人的健康理念。
潘志鹏在手机上查看大棚内温度、湿度等数据。 谷华 摄“小而美”的经营策略,让“秦程”咸鸭蛋在市场上脱颖而出,价格也水涨船高。程彤成立了养殖专业合作社,带动周边几十户养殖户致富。2022年,“秦程”蛋品实现销售1400多万元。
记者了解到,在盐都乡村大地上,活跃着300多位像程彤这样的40岁以下“农二代”,他们怀揣致富梦想和兴农技能,传承农业发展,为当地农业增效农民增收注入了新活力。
盐都区郭猛镇双鹏智慧农场的当家人是两位发小,出生于1992年的潘志鹏和刘小鹏。2013年,潘志鹏的父亲潘国胜流转了200亩土地种植葡萄和草莓,两年后他邀请大学毕业的刘小鹏回来经营农场,2018年,潘志鹏也回到农场。年轻人的思维活跃,通过走出去、请进来的方式向农业专家请教,从教科书和生产实践中步步摸索,慢慢由农业“门外汉”成长为“小能手”。
潘志鹏和刘小鹏深知传统种植管理模式已经落伍,一齐把目光瞄准物联网技术,对农场进行了智慧化改造。“现在,温度、湿度、通风、遮盖等各方面全部实现自动控制。”在农场大棚里,两人掏出手机给记者演示说,运用物联网技术,不仅能够精准控制,提高果品品质,而且节省了人工成本,200亩农场正常用工也就20人。
“看着植物生长,一天一个变化,每天都有新鲜感。”刘小鹏笑言,这是自己的农业情怀,是做其他工作没有的感受。去年,农场实现产值800多万元,净利润达300万元左右。
农业情怀同样藏在“快乐养猪人”顾金国的心头。“我做农业可算是专业对口了。”顾金国毕业于盐城生物工程学校畜牧专业,曾经在上海从事动物药品销售,生意做得红红火火。2015年,他带着3000万元资金,回到家乡秦南镇合兴村,创办了康农牧家庭农场从事养猪业。
在康农牧家庭农场,巡视、室温、饲喂、粪便清扫全部实现自动化,偌大的猪场正常用工只有13人,而且还是每3个月一轮换,平时在猪场内从事养殖管理的只有四五人。值得一提的是,这里清洁清毒程序非常严格,饲料运进、人员进入需要经过20分钟的消毒,饲养人员在外的穿着衣物一律不得带入,连手机都不能带进。“养猪最怕的是猪瘟病毒。”顾金国说,只有严格消杀才能保证安全,养猪产业才能持续下去。去年,农场出栏生猪15000头,成为名副其实的“万头猪场”。
在盐都采访“农二代”,记者发现,这些“新农人”都具有较高的文化程度,都是运用现代科技的行家里手,也都把网络电商作为产品销售的主渠道。“手机成为新农具,直播成为新农活,流量成为新农资”是他们身上鲜明的时代印记。
据盐都区农业农村局相关负责人介绍,截至目前,该区已创成省、市、区级示范家庭农场超300家,其中,“农二代”创办领办的农场占比逐年提高。“力争三年内家庭农场负责人平均年龄降到50岁以下,大专以上文化程度达到50%以上,让更多的年轻人传承农业发展,成为乡村产业振兴的主力军。”
顾金国介绍生猪饲养情况。 谷华 摄又是一年新春时。和父辈一样耕耘在乡村大地上,有知识、有技术的“农二代”们对自己的事业充满了坚定的信心。潘志鹏和刘小鹏说:“新的一年要加强日常管理,提高果品品质,打出自己的品牌,提高效益。”程彤说:“继续进行产学研合作,再在细分市场上下功夫,扩大品牌影响力,带动更多农户奔富路。”顾金国则说:“做农业,除了情怀还是情怀,我要通过自己的努力,让养猪成为受人尊敬的职业。”(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |