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
推动“科技—产业—金融”良性循环******
【光明论坛】
2022年中央经济工作会议提出,要推动“科技—产业—金融”良性循环。这与“十四五”规划强调的“构建实体经济、科技创新、现代金融、人力资源协同发展的现代产业体系”耦合,本质上就是通过加强产学研资的深度结合,让科技成果能够及时产业化,发挥金融对科技创新和产业振兴的支持作用,并为金融发展提供坚实的实体经济支持,避免出现金融泡沫化风险,从而把科技创新、产业振兴和金融发展有机结合起来。
推动“科技—产业—金融”良性循环,要加强科技创新原动力。科技创新依赖于科学研究,尤其是基础科学研究。近年来,我国在一些核心技术方面遇到“卡脖子”难题,原因之一是基础性研究投入和研究能力还存在不足。在过去相当长的时间里,我国应用型科技领域成就斐然,形成了产业引导科技发展的方式,但还未大面积形成科技催生新产业的原始动力。中央经济工作会议提出,布局实施一批国家重大科技项目,完善新型举国体制,发挥好政府在关键核心技术攻关中的组织作用,突出企业科技创新主体地位。通过引导企业在基础研究方面投入,消除过于重视短期利益的现象,有利于充分聚焦长期的、底层技术的关键价值,力争取得创新突破,为更好促进产业发展夯实基础。
推动“科技—产业—金融”良性循环,要建立现代产业体系。产业化是科技形成生产力的关键环节。只有通过产业化,科技成果才能在国民经济各个领域得到广泛应用、形成一定经济规模的产品,通过科技创造利润,满足科技研究持续投入的资金需要,从而进一步催生新技术、新产业,形成科技与产业之间的良性互动。当前,外部环境动荡不安,给我国经济带来的影响加深,亟须构建关键技术自主创新体系,发展和安全并举推动传统产业改造升级,培育壮大战略性新兴产业。对此,首先要加大保护知识产权的执法力度,健全知识产权保护体系,加快推进知识产权强国建设。其次要充分挖掘国内大市场潜力,以行业、市场需求为导向引导产业形成产业集群,通过规模经济和产品的多样化、差异化以及国际化实现经济效益。还应当依法保护企业家权益,让参与科技创新和产业化的主体享有合法的权益,激发全社会的科技创新和科技成果转化的动力。
推动“科技—产业—金融”良性循环,要充分发挥金融对实体经济发展的服务作用、资本作为产学研合作的桥梁作用,通过有效配置资源推动科技与产业发展。现代经济发展历史表明,现代国家的崛起离不开一个强大资本市场的支撑。中国的资本市场已成为世界第二大资本市场,是中国特色社会主义市场经济的重要组成部分。此外,银行等金融机构也需要加大对科技创新类企业的信贷支持力度,助力有技术、有科技含量的企业做大做强。建设和运用好多层次的资本市场,中国资本市场要面向科技前沿的“硬科技”领域,汇聚起一批涉及各产业链环节、多应用场景的创新企业,充分利用好社会储蓄资金,推动中国经济高质量发展。
未来,要形成“科技—产业—金融”之间的良性循环,需要进一步强化三者之间相互“看见”“读懂”的纽带。通过建立健全科技创新成果产业化的中介服务体系,确保科技、知识产权等中介服务机构客观、科学评估创新成果产业化的市场价值和发展前景,进而提供更加精准的支持,为建立风险共担的“科技—产业—金融”运行机制提供科学准确的服务,促进科技、金融和实体经济之间的高水平循环。
(作者:王晋斌,系中国人民大学经济学院党委常务副书记、国家发展与战略研究院研究员、中国宏观经济论坛主要成员)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)