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
传统文化需要符合时代潮流的创新表达******
“天妤”,一个沉睡千年的飞天少女,被神秘空间元境唤醒后,回想起千年前之事。当年,洞窟受损,壁画脱落。如今,苏醒过来的她,决定来到人间收集碎片,复原壁画,重佑人间……“天妤”不是玄幻小说中的人物,而是一个虚拟数字人。过去一年,“天妤”以收集壁画碎片为线索,将中国传统文化元素进行数字化演绎,持续向世界讲述中国传统文化的故事,在海内外收获了大量拥趸。(见1月4日《光明日报》)
所谓数字人,是指通过计算机图形渲染、动作捕捉、深度学习、语音合成等技术打造的虚拟或仿真人物。从初代平面二次元形象,到以虚拟主播为代表的数字人2.0时代,数字人不断更新迭代。2022年,数字人大量涌现,除了“天妤”,还有中国文物交流中心的“文夭夭”、新华网的“筱竹”、浙江卫视的“谷小雨”、敦煌研究院的“伽瑶”、国家博物馆的“艾雯雯”、中华书局的“苏东坡数字人”等,他们或化身为文博场所的导游,或成为文化短剧的主角,或担任对外传播的文化大使,以又潮又酷的方式讲述着中国传统文化。
文化是一个民族最深沉的血脉基因和历史智慧。传承弘扬传统文化,是提高国家文化软实力、塑造民众文化自信的重要环节。在迅猛发展的数字化时代,传承弘扬传统文化要尽力避免陷入“注意力危机”,要打好“注意力争夺战”,把传统文化中的精髓提炼出来,再以受众喜闻乐见的方式把它推广出去、传承下去。
如今,科技赋能于人们工作、学习、生活等方方面面,与现代社会深度融合,它也完全可以成为推动传统文化传承与创新的一种力量,使传统文化“活”过来、“动”起来,走进越来越多人的烟火生活。
用数字人传播传统文化,更贴近年轻人的诉求与审美。年轻人是国家未来的接班人和建设者,也应该成为传统文化的学习者、践行者、传承者,年轻人与传统文化可以也应该“破圈”相拥。数字人既有好看的“皮囊”,又有丰满的“灵魂”,对年轻人的吸引力和影响力不可小觑。据报道,受“天妤”影响,很多青少年给自己化起了“国风妆”,甚至引发海外美妆达人竞相模仿。
2021年10月,由北京理工大学等科研院所共同发起的“虚拟数字人”项目——“数字梅兰芳”亮相,其通过高逼真度实时数字人技术,复原了京剧大师梅兰芳先生的形态、声音及面部表情,以另一种形式传承京剧文化。彼时,“梅兰芳孪生数字人”现身梅兰芳大剧院,与台下观众互动:“距离我上一次登台已经过去了60多年,没想到我们又重逢了,要感谢科技的进步,期待我们今后的见面会有更多的形式。”“数字梅兰芳”吸引年轻人与京剧国粹亲密接触,让人们看到了传统戏曲振兴的更多希望。
近年来,随着文化自信理念深入人心,“国潮”“国风”正在变成年轻人的时尚和情怀。在这个大背景下,传统文化故事符合现代审美的新讲法、年轻化讲法应该更多。传统文化多一些生动鲜活,传承和表达多一些创造性,我们的传统文化自然会星河长明,璀璨夺目。
何勇海
(文图:赵筱尘 巫邓炎)