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
海南守护生态底线,“两山”转化的路径探索******
这是在海南五指山市水满乡拍摄的昌化江(无人机照片)。新华网发
1月的海南,处处绿水青山。
海南的绿水青山何以“金山银山”?
近年来,海南立足得天独厚的自然地理条件,牢固树立“绿水青山就是金山银山”的理念,因地制宜,坚持在开发中保护、在保护中开发,积极推动生态价值转化,让百姓在“两山”转化实践中受益。
小小茶叶 变成致富法宝
薄雾轻拢山间,民谣萦绕云天,郁郁葱葱的茶树冒出绿芽,黎族阿姐们在茶树间穿行,手指在茶尖跳跃,一片片嫩绿的茶芽落入茶篓,人与自然融为一体,画面清新和谐。
这是海南五指山市的毛纳村景色(无人机照片)。新华网发
“去年上半年,我家依靠卖茶收入4万元。”五指山市水满乡毛纳村村民王菊茹说,种茶卖茶不光让她能供养4个孩子读书,生意还做到了外地,不少游客线上与其订购茶叶。
走进毛纳村,清澈的水流穿村而过,清凉的山风吹拂着水面,水车正悠悠转动,放眼望去一片青绿。优美的景色、新鲜的空气、清香的红茶吸引着各地的游客纷沓而至。
“村子里游客多了,一天忙活下来,我能挣到上百元。”水满乡毛纳村村民王叶侦正坐在凉亭里织着黎锦,身旁摆放着手工茶叶和黎锦服饰,吸引着游客驻足购买。
水满乡毛纳村小组组长王国刚介绍,毛纳村共33户128人,过去村民选择外出打工,如今村里茶叶产业逐步发展,建成570亩的茶园,吸引了大量村民留村就业,超80%的农户种植茶树。去年“五一”假期,全村共计接待游客近3000人次,获得旅游收入超10万元。
围绕茶叶,五指山市将继续做大品牌影响力,用好五指山红茶的国家农产品地理标志,发挥品牌效应,将五指山红茶“走出去”,以茶促旅,以旅兴茶,助农增收促进乡村振兴,让茶叶变成农民的“金叶子”。
这是海南五指山市的毛纳村景色(无人机照片)。新华网发
菌俏菇靓 一片土地多种收入
走进白沙黎族自治县青松乡,一缕缕阳光穿过橡胶叶,洒向林下的菌菇大棚。大棚中,工人正细心地检查、照顾着红托竹荪、虎奶菇等菌菇作物。
“多打这样一份零工,家里经济更宽裕了,每天可以多炒一道菜。”女工符丽梅正在挥舞着锄头,刨出一条条半米宽的畦床,并将虎奶菇菌苗整齐地摆成两排。
充分利用每一寸土地,让每一片土地发挥更大的价值,青松乡基本建成1000亩菌菇种植园,预计全年能提供临时岗位1万余人次,助农实现稳定增收。
“我们以‘企业+村集体’合作的形式,利用流转来的橡胶林地套种猪肚菌、虎奶菇、红托竹荪等菌菇,去年村集体年收入达到69万元。”青松乡负责人说。其中,“橡胶+红托竹荪”产业经济效益最为显著。红托竹荪亩产达1500斤,按照平均价60元/斤,每亩可增加产值9万元。
近年来,白沙大力推广林下种植、林下养殖的生产方式,创新天然橡胶“宽行窄株”种植模式,将土地利用率提升150%,探索出橡胶“+红托竹荪”“+凤梨”的林下种植和橡胶“+五脚猪”“+山羊”“+蜜蜂”的林下养殖双模式,从林下蹚出一条致富新路,推动立体经济发展。
依托建设国家“两山”实践创新基地的契机,白沙积极打造“两山银行”,通过搭建运营平台,探索建立生态资源的“调查评估—收储流转—提升开发—风险监管”转化机制,实现“存入绿水青山,取出金山银山”,探索“两山”转化实践路径、推动生态价值转换的有效途径。
宜居宜业宜游 荒山变金山
作为海南典型的资源型市县,被誉为“海南聚宝盆”的昌江黎族自治县以高品位的“亚洲第一露天富铁矿”——石碌铁矿而闻名。经过多年的开采,石碌铁矿的露天铁矿趋于枯竭,裸露的山体就像一块块“伤疤”。
在海南省委、省政府的积极推动下,昌江通过探索实施“生态修复+废弃资源利用+产业融合”的矿山生态修复新模式,曾经大片裸露的土地和漫天灰尘消失不见,取而代之的是漫山遍野绿意盎然。石碌铁矿被重新赋予了矿山公园和矿山特色小镇的新使命。
“以前矿山开采的时候,噪音、炮声、大卡车声较大,灰尘也比较多。现在就不一样了,空气比较新鲜,环境变好了,身体也健康了。” 叉河镇叉河村村民豹爱萍说道。
海南石碌铁矿国家矿山公园管理中心负责人表示,通过创新矿山生态治理模式达到三方共赢的局面,未来的30年,这片区域都会有企业来管护,不会出现治理完就荒废的局面,生活在这里的老百姓可以长期享用这片绿水青山的福利。
王下乡“黎花里”。新华网发
王下乡是昌江向“绿色转型”的典范。王下乡位于海南霸王岭国家森林公园腹地,曾是昌江最偏远落后的贫困地区,有“海南小西藏”之称。如今,绿水青山环抱下淳朴黎乡风情,正吸引着越来越多的游客来到王下乡打卡。
初入王下乡,一栋栋修饰一新的船型屋民宿映入眼帘,向外望去,眼前是绿油油的稻田,远处是巍巍群山,看着家家户户的民房外墙上生动的彩绘,仿若身处流动的黎族文化博物馆。
“短短几年时间里,村子从破败不堪逐渐蜕变成如今的美景,每天还能看到各地来的游客,这在以前是想都不敢想的。”村民韩小春搬进了政府帮忙修建的新房,在家门口的民宿工作,每月能拿到3300元工资。
近年来,王下乡依托得天独厚的生态环境资源和黎族特色文化优势,积极探索“两山”转化的实现路径,推动全乡“拔穷根”“摘穷帽”。全乡已开设农家乐9家、民宿8家。2020年至2022年9月,王下乡累计接待游客23万人次,直接拉动旅游收入破千万元。2022年,脱贫人口人均纯收入近2万元,比2016年同比增长262%。
霸王岭深处的王下乡吃上了旅游饭,得益于丰富的热带雨林资源和生态环保的理念。“人不负青山,青山定不负人。”良好的生态环境是海南自贸港着力打造的核心竞争力之一。
绿水青山是心之所向,乡村振兴是民之所望。生态兴则文明兴,文明兴则促乡村兴。海南“两山”转化的实践还在路上,这条路也将是人民通往幸福的道路。(李笑涵 张铭琪 董鑫悦)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)