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
筑牢互联网关键资源的基础******
【乌镇观察】
光明日报记者 王禹欣 张晓华
当前,全球互联网产业发展正经历一场全局性、战略性、革命性时代转型。包括域名、关键数据、网络基础设施等互联网关键资源,承担了互联网标识、地址和路由等关键核心功能,是全球互联互通、网络空间安全稳定的重要基石。
本次世界互联网大会,首次举办“构建透明、可信的互联网关键资源管理体系论坛”,为构建透明可信的互联网关键资源管理体系、释放互联网发展新动力建言献策。
巩固网络发展的根基
互联网是最重要的现代化基础设施之一,正在成为新一轮科技革命和产业变革的关键支撑和重要保证,推动我国科技创新、数字经济和现代产业体系的可持续发展。统计显示,截至2022年6月,我国网民规模已达10.51亿人,互联网普及率达到74.4%,远超全球平均水平,我国正在从网络大国向网络强国阔步迈进。
“互联网核心技术是我们最大的利益。”中国工程院院士吴建平说,“网络空间核心技术体系是网络空间命运共同体的重要支撑,只有掌握下一代互联网核心技术,才能真正筑牢未来网络空间命运共同体的牢固基础。”
互联网域名系统国家地方联合工程研究中心主任毛伟表示,从互联网体系架构出发,可以简单地将互联网分为物理设施层、基础资源层和应用层三层结构。其中,物理设施层是由计算、存储、网络共同构建的底层支撑,好比“信息高速公路”;应用层是金融、政务、社交等基于互联网形成的各种应用,就像跑在高速公路上的汽车;基础资源层则类似于两者之间的导航系统。
“‘导航系统’一旦失效,就会面临断网风险。因此,互联网关键资源常被称为‘网络根基’,关系到互联网发展的基础。”毛伟解释。作为网络空间的“导航”,DNS已经超越最基本的解析功能,成为涵盖网络空间关键技术资源、软件系统在内的支撑全球互联互通共享共治的重要基石。
“从核心技术突破的角度来看,下一代DNS要向数据赋能、全面感知、可靠传输、智能分析、精准决策升级,进一步筑牢数字经济重要网络根基。”毛伟说。
释放数据要素价值
“如何更好支持数字经济发展”成为互联网关键技术发展的关键之问。
面对不断升级的网络安全挑战,DNS的技术适配与升级成为当务之急。数字经济的高质量发展、新一代信息技术的深化应用,同样需要DNS技术的创新突破。
网络空间也是全球数字经济的生存和发展空间。在伏羲智库创始人李晓东看来,从DNS到DIS的转变是数字化发展的方向。“互联网不仅为全球范围内主机的互通互联搭建了桥梁,更为数字化数据采集、交换与传输提供了基础,承载了数字经济中的要素流通,对数字经济发展至关重要。”李晓东说。
信息化进程包含数字化、网络化和智能化三个阶段。其中,数据与应用结构是信息化竞争的必然趋势。数字经济、数字政府、数字文化等,都是数字化发展应用的重要方面,也是互联网发展的重要方向。“从网间互联到主机互联再到数据互联,盘活数据要素去释放数据价值,是互联网关键资源的发展趋势。”李晓东说。
夯实网络安全防线
互联网的发展,不仅便利了人们的生活,也带来了潜在风险。随着技术的不断进步,网络攻击者的攻击方式更加先进、成本不断降低,网络钓鱼、恶意软件、供应链攻击等攻击行为,严重危害了人们的日常生活与产业发展。
“管理互联网关键资源时,共担安全责任非常重要。”亚马逊云科技副总裁保罗·卫克玺呼吁共担互联网关键资源的安全责任,“它源于人们的基本常识——修得好栅栏,收获好邻居——明确的边界可以防止混乱的产生。”
进入数字文明时代,网络安全的概念难以涵盖数字化技术带来的各种新挑战,所以需要升级为数字安全。“保障网络安全,要有‘上山下海’的劲头。”360集团创始人周鸿祎表示,要推动数字经济与实体经济融合发展,让中小微企业在数字化的过程中得到基础的安全保障。
十年来,我国网络安全工作水平显著提升。“网络安全为人民、网络安全靠人民”深入人心。中国网络空间发展治理实践证明,世界各国都可以找到适合自己的互联网发展治理之路。
《光明日报》( 2022年11月10日 11版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)