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
(新春走基层)85后青年返乡“跳农门”:从“水土不服”到逐梦乡野******
图为张鹏为刚刚破土的秧苗浇水。 曾令刚 摄
中新网兴安盟1月10日电 题:85后青年返乡“跳农门”:从“水土不服”到逐梦乡野
作者 张玮 曾令刚 张禹
弯腰起身,手里锋利的刀片把一盘南瓜苗挨个斜着削去真叶和一片子叶;坐下,拿起一棵黄瓜苗,斜削去茎根部,并与南瓜苗刀口处无缝贴合,再用红色小夹子夹住……
嫁接秧苗的整个过程不过两三秒,农技师张鹏手法娴熟,一气呵成。
新春将至,位于内蒙古东部的兴安盟突泉县白雪皑皑,映衬着曙光现代农业循环经济园区内道路两旁刚挂上的红灯笼分外鲜亮。
而园区的温室大棚里满目绿色,农技师们正忙着育苗和嫁接秧苗,为今年的蔬菜、水果种植开个好头,孕育春的希望。
图为农技师们嫁接秧苗。 曾令刚 摄
“南瓜子要平着放,芽要放在正中间,撒过水后再覆盖保鲜膜,膜的厚度也是有讲究的,太薄太厚都会影响出苗率……”张鹏一边忙乎自己手里的活儿,一边不停地帮助农户答疑解惑。
张鹏介绍,播种深度控制在1.5厘米左右,种子6天就能破土而出。“这样的话,13天后嫁接黄瓜,正月初六就可以交付订单。”
这个春节,张鹏和农技师们要完成18万株的蔬果秧苗订单生产。“这批苗主要销往兴安盟境内和吉林省的部分地区,今年总共能育3批次,育苗300万株左右,毛收入能达到150万元。”
12年前,“85后”的张鹏选择返乡“跳农门”,从“水土不服”到得心应手,如今的他已经将梦想的种子埋进乡土,并生根发芽。
回首一路走来的育苗时光,张鹏感慨颇多。
2010年,从兰州理工大学毕业后的张鹏参加了突泉县组织的赴山东寿光学习育苗技术的活动,半年多后,张鹏回乡开始尝试育苗。
“但第一茬儿西红柿就遭遇了‘水土不服’,因为水、温度、土壤的差异,西红柿成熟后还没有手掌大。”关于第一次育苗,张鹏记忆犹新。
图为张鹏为村民传授育苗技术。 曾令刚 摄
张鹏说,当时好多人劝他放弃。“但我更想坚持。”
于是,张鹏改变策略,跑去和当地的“土专家”请教,鞋跑坏了好几双,笔记记了一摞又一摞,不断地尝试、总结。终于,他创新推出育苗和嫁接为一体的新方式。
2014年,张鹏育出的黄瓜苗抗病力极强,且采摘期能延长2个月,种植收益能提升30%。这一年,张鹏打开了市场,在政府给予的60万元产业资金的补贴下,他建起8个温室,成立了自己的农业公司,开始规模化、工厂化育苗。
现在,张鹏的团队一年要培育300万株蔬菜、瓜果、花卉秧苗上市。
除了秧苗成活率高、产量好、抗病性能强,张鹏还提供售后服务,“主要是技术指导,什么苗木适应什么水肥、喜欢什么温度,都要细致地教给农户。”如今的张鹏被内蒙古自治区农牧部门认定为“基层农技推广员”。
图为郁郁葱葱的育苗棚。 曾令刚 摄
“今年我又定了3000颗柿子苗、3000颗黄瓜苗,他家的苗成活率高,果实成熟后销路也好。”种了20多年大棚蔬菜的“老把式”何凤军每次来定苗都要和张鹏探讨一番种植技术。
在张鹏的带领下,当地越来越多村民参与到大棚种植中,亩年均收入均突破5万元。
忙完春节这一阵儿,张鹏计划继续外出考察学习,他给自己定了一个小目标:要尽快攻克西红柿耐储存但口感硬的问题,早日推出口感型西红柿秧苗。
在张鹏眼里,嫩绿的新芽不仅代表春的喜悦,更孕育着农户们新的希望。“2023年,希望我们能培育出更优良的品种,让温室大棚成为种植户增收致富的‘聚宝盆’。”(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)