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
【显影中国】彩石镶嵌“守艺人”******
李庆龙正在创作。新华网发
石头是大自然的馈赠。“将五颜六色、形状各异的石头,按照需要的形状进行雕刻,并粘贴在一起,就成了一幅彩石镶嵌作品。”李庆龙说。
今年77岁的李庆龙是浙江省温州市级非遗(彩石镶嵌)代表性传承人。他和李成者、林志杰等人耗时四年时间,于日前创作完成了一幅彩石镶嵌版《清明上河图》。
彩石镶嵌版《清明上河图》局部。新华网发
李庆龙说,该作品在清·乾隆版《清明上河图》(北京故宫博物院藏)的基础上放大4倍创作而成,宽20米、高1米,重现了彩石镶嵌非遗技艺的独特魅力。
彩石镶嵌版《清明上河图》局部。新华网发
走近彩石镶嵌版《清明上河图》,只见人物灵动传神、楼阁栩栩如生、色彩相得益彰。“彩石镶嵌偏立体,和普通的画还是有很大区别的,需重新创作。”李成者说,前期的设计、构思是作品的命脉,而这些都是由他的父亲李庆龙完成的。
彩石镶嵌版《孔子圣迹图》。新华网发
彩石镶嵌是一项非常考验耐心和功底的技艺。“尤其是人物脸部细节的处理。”李庆龙说,《清明上河图》中包含了2000多个人物,这些“小人”大的3厘米左右,小的仅1厘米左右。要在这么小的人物上雕刻出不同的神态,难度之大可见一斑。
创作中的彩石镶嵌版《杨贵妃羞花图》。新华网发
“作品是永久给人看的,容不得一点马虎。”李庆龙认为,人生就像彩石镶嵌,有取舍、有雕刻,有打磨、有拼接,最后才能呈现一幅完美的作品。“我很享受将一颗颗石头幻化成色彩绚丽、形象逼真的彩石镶嵌作品的过程。”
创作中的彩石镶嵌版《金陵十二钗》。新华网发
除了《清明上河图》,多年来,李庆龙团队还创作了《金陵十二钗》《508罗汉》等作品。1995年9月,鉴于在民间文化保护、传承、创作的突出贡献,李庆龙被联合国教科文组织与中国民间文艺家协会授予“民间工艺美术家”称号。
李庆龙的手工绘制图。新华网发
彩石镶嵌是流行于浙南地区的一种传统民间工艺,由传统漆器工艺中的“嵌钿”演变而来,主要以色彩丰富的石头为材料进行镶嵌,至今已有几百年历史。2008年,该技艺被列入国家级非物质文化遗产保护名录。
监制:翁璟
策划:马江
编辑:骆思宇
采写:林筱 朱建波
摄影:缪海静
(文图:赵筱尘 巫邓炎)