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
曾光:XBB.1.5不会造成类似第一波的重症高峰******
多地发布最新研判,已度过第一波感染高峰,发热门诊就诊量持续下降。与此同时,XBB.1.5新毒株跃入了人们的视野,这是美国上升势头最快的毒株,已引发美国内超40%的感染病例。
很多人刚从“正阳”“阳康”中缓过劲儿,面对新毒株,不免有些担忧。XBB.1.5毒株危险程度如何?是否会引发我国“第二波感染高峰”?感染新毒株后重症比例如何?面对广大网友的担忧,央广网专访了知名公共卫生与流行病学专家曾光。
变异株近期不会在中国掀起大浪 也不会引发重症高峰
曾光介绍,从全国来看,感染高峰、重症高峰呈现出此起彼伏、逐渐从涨潮到落潮的过程。“这一波疫情的高峰像暴风骤雨一样到来,我也没有想到它来得这么快、这么凶、这么猛。”因此,人们自然会对“第二波”感到紧张和焦虑。
对于XBB.1.5毒株的担忧,很大程度上源于我们对病毒的不了解。曾光介绍,XBB.1.5变异株在美国的占比可能还会进一步上升,但根据研究,感染该毒株后,死亡率并没有随之大幅上升。随着XBB.1.5逐步在美国占据“优势地位”,新冠病毒感染的发病率在增加,但增高幅度不大。曾光说:“这一情况可以给我国认识XBB.1.5提供一个参考。”
“我估计变异株在中国不会掀起大浪,至少最近不会。”曾光认为,XBB.1.5能在美国大范围流行,也有美国人群产生的自然免疫正在消退的影响。但目前,我国正在集中出现感染高峰,疫苗免疫、自然感染两种状态相加,会在一段时间内达到一定的群体免疫效果,对国外的变异株不会过分敏感。因此,曾光推测:“XBB.1.5在中国可能会造成一部分传播,但传播速度不会太快,绝不会像第一波时迅速出现感染高峰,也不会出现类似的重症高峰。”
即使有了这种谨慎乐观的判断,曾光仍强调,我们还是要重视实际监测结果,根据结果及时调整防控策略。
流感盛行 警惕流感等流行病与新冠叠加
现在出行方便了,但我们不能放松大意,仍需做好个人防护。曾光提醒,除了避免感染新冠病毒,还要避免感染流感等流行病,警惕病情叠加增加重症风险。
曾光介绍,今年冬季,世界各国都出现了流感的流行高峰。根据我国最近的流感监测结果,今年的流感患病率比去年同期上升了一倍。
流感病毒感染与新冠病毒感染非常相似:通常起病急,一般会发烧3~5天,常达38.5℃以上,并伴有寒战、肌肉酸痛、头痛、咽痛、全身乏力。大多数流感患者能够在1~2周内自行恢复。有些可能会出现肺炎、急性呼吸窘迫综合征、心肌炎、心力衰竭、脑炎等并发症。5岁以下儿童、65岁以上的老人,以及有慢性基础疾病的患者,因流感出现重症的风险较高,是住院治疗的主要人群。
曾光介绍,现有研究显示,流感感染后会打开呼吸道门户,增加其它病原体感染几率。新冠病毒感染也是如此。若两者叠加感染,极易增加重症几率。他举例说,有些人感染过了5天或7天后,突然又开始体温增高,又开始呼吸急促,甚至出现黄痰、绿痰。这种情况可能是多重感染导致的,与“阳康”咳嗽不一样,往往提示有细菌性继发感染,须及时就医,必要时增加抗生素治疗。
最后,曾光强调,现在大家外出旅行、到人流聚集处时,仍需戴好口罩,做好个人清洁与防护,减少传染病发病风险。(记者 雷妍)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)