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
广西百色:农家书屋成“文化粮仓”******
光明日报记者 周仕兴 光明日报通讯员 覃蔚峰
农闲时间,广西百色市德保县城关镇云梯村村民罗美奇来到村头的农家书屋,翻开一本《广西特色蔬菜栽培技术》认真读起来。“农家书屋的书贴近农村、契合农民,从中了解政策、学习知识后发展生产,乡村振兴有奔头,美好生活有盼头。”罗美奇高兴地说。
当下的百色,通过农家书屋“充电”的人越来越多。“农家书屋已然成为乡村振兴的‘文化粮仓’。”百色市委常委、宣传部长赖荣生介绍,百色市从2008年启动农家书屋建设,2013年建设数字农家书屋,到2022年实施农家书屋提质增效工程,一个个设施齐全、配套完善的农家书屋如雨后春笋般涌现。如今,全市已建成1856个农家书屋和28个易地扶贫搬迁集中安置点农家书屋。
搭建阵地:打通惠民“最后一公里”
走进那坡县坡荷乡弄耀村农家书屋,一排排书架整齐划一,一册册图书陈列有序。“有红色革命书籍、有养殖技术书籍,还有小朋友们爱看的各类故事书,图书种类齐全,还能通过线上模式扫码阅读。”该村退休老党员黄廷义说,“小小书屋”成为群众长知识、学技术、学本领的“小课堂”,群众闲暇时既打发了时间,也充实了自己。
在靖西市龙邦镇护龙村“国门书屋”,近期开展多次学习党的二十大精神活动,村民济济一堂,交流心得。管理员梁宇告诉记者,自从村里有了“国门书屋”,村民们农闲时都会来这里看书,书屋已成为边民学习党的方针政策、开展爱国主义教育的重要阵地。
“作为老区,百色市高度重视农家书屋这项文化惠民工程,为脱贫攻坚、乡村振兴提供智力支撑。”百色市委宣传部副部长朱应学说,2010年,该市为了建设好农家书屋,先在有条件的行政村(社区),以人口比较集中、交通便利、基础设施较好的村委会为中心,把村级公共服务中心、农村党员远程教育中心、文化大户、致富能手家等地方,打造了36个农家书屋建设样板。随后,全市以样板来规范建设农家书屋,严格按照“六有一保证”进行规范化建设管理,即有图书室、有“农家书屋”牌子、有图书柜、有阅览桌椅、有制度、有专兼职农家书屋管理员、保证每天开放时间不少于6小时。
为使农家书屋规范化、标准化运行,百色市完善了规章制度,明确农家书屋职责,按有人管理、按时开放、方便群众的原则,做到借还有登记,群众需求有记录。
“农家书屋姓‘农’,要建成农民自己的书屋。”百色市新华书店副总经理李佳蔚说,在充分征求农民意见的基础上,提出配书计划,将党报党刊和适合农民阅读的政治、经济、科技、法律、卫生、文艺、文化教育等出版物配向农家书屋,满足农民的多样阅读需求。同时,有针对性地配备少儿类、文化类等书籍,增配农技书籍,并开展形式多样的读书分享活动,使农家书屋成为乡村儿童“关爱站”、群众致富“加油站”。
“文化粮仓”:既“富脑袋”又富口袋
走进凌云县平怀村农家书屋,映入眼帘的是一个宽大书架,上面整齐摆满着各种书籍,窗明几净,透过玻璃窗,一幅优美的田园风光画卷呈现在眼前……
“祖辈吃尽了知识匮乏的苦头,在发展桑蚕产业的同时,我们决心建设好自己的文化阵地。”平怀村党支部书记郁再俭介绍,2020年,平怀村农家书屋经过第4次搬迁后,结合乡村风貌进行升级改造。如今书屋建筑面积200平方米,馆内书籍囊括中国文化、儿童读物、生态自然科普和健康科普等近2000册,配套有桌椅、茶水、咖啡餐饮服务台等设施,所有设施均免费向全体公众开放。
“农家书屋不仅丰富了农民朋友的文化生活,吸引他们远离牌桌,走向书桌,成为农民致富的好‘帮手’,还帮助他们掌握信息,提高文化水平,找到致富门路。”平怀村驻村第一书记林春蕾说。
“我以前因为家里穷读书少,现在生活条件好了,村里建有书屋,有空都会去看书,很多养蚕、养猪的技术都是在那里学到的。”平怀村养蚕、养猪大户张桂林告诉记者,平怀村农家书屋在培养新型农民、实现先进文化扎根基层、助力乡村振兴等方面发挥了重要作用,涌现出一批致富带头人,平怀村先后被评为全国文明村、全国巾帼脱贫示范基地、中国美丽休闲乡村等。
数字赋能:筑起智慧“加油站”
在百色的农家书屋,扫码就可以阅读海量书籍。
田林县平塘乡兴六村农家书屋里,村党支部书记卢世青手把手教村民文应学登录“百色数字农家书屋”。简单操作后,文应学找到了如何养马的书籍,认真研学起来。
“如今,百色农村都通网络了,手机、平板、电脑等已进入农村群众生活,农家书屋的传统纸质图书期刊不再是乡村群众汲取知识的唯一载体,也不能满足群众日益增长的精神文化需求,移动阅读便成为新风尚。”百色市图书馆馆长覃伟说。
2021年,百色市开始建设互联网数字农家书屋,利用百色市图书馆数字图书期刊资源,通过微信扫码关注百色市图书馆,打开云悦读,就可以随时随地免费阅读图书馆电子图书和期刊,让使用者轻松实现掌上扫码“博览群书”。
2022年,百色市将“百色数字农家书屋”配送到全市1884个农家书屋,让乡村读者在家就能扫码免费阅读市图书馆的电子图书和期刊,通过现代科技手段将“精神食粮”输送到千家万户。
由点到面,串珠成链,惠及全民。农家书屋日益成为百色农民群众不可或缺的“精神家园”,不仅丰富了农村文化生活、陶冶了村民的情操,更为乡风文明建设注入了源源不断的动能。
《光明日报》( 2023年01月06日 09版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)