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
春节期间如何做好儿童健康防护******
【抗疫中,我们众志成城53】
儿童是疫情防控的重点健康保障人群。临近春节,如何做好儿童的健康防护?日前,在国务院联防联控机制召开的新闻发布会上,北京儿童医院急诊科主任王荃提醒,春节期间,家长和儿童尽量不去人流聚集的地方,尽量少带或者不带低龄儿童参加聚餐、聚会。她还特别提醒,春节期间家长要注意交通安全,防止儿童跌落、烧烫伤等。
儿童感染新冠病毒以后,可能难以清楚表达症状,家长应该特别留意哪些情况?王荃揭示,家长首先要关注孩子的精神状态,如果发现孩子精神萎靡、嗜睡或者烦躁不安,甚至出现了呻吟,“可能还有部分孩子出现意识障碍甚至抽搐,这都是家长要警惕的”。
另外,当孩子呼吸频率明显加快,甚至出现了喘息、发憋或声音嘶哑,咳嗽起来声音是破的,或咳嗽起来像犬吠的声音,甚至出现发不出声音的情况,家长都需要格外关注,及时带孩子就医。
“对于小婴儿,在呼吸时出现了点头样的动作,甚至是耸肩样的动作,这都提示孩子有呼吸困难。”王荃说。
此外,家长还应该关注孩子是否有喂养困难、拒食、频繁呕吐、腹泻或者尿量减少等情况,体温在41摄氏度及以上、发烧超过3天、伴有新发皮疹等情况,要特别关注,及时就医。
春节将至,在旅途和返乡后,对于儿童防护应该注意什么?春节期间聚餐比较多,家长该怎么加强儿童防护呢?
对此,王荃建议尽量不要给孩子安排长途远行,“如果孩子生病了就不要带他出行”。
出行前,备好口罩和免洗的手消或者消毒湿巾。家长要了解目的地疫情流行和人员流动情况,“尽量不去人流聚集的地方,因为这会增加孩子感染的风险”。王荃说,“如果乘坐公共交通工具出行,建议途中做好家长个人和孩子的防护,规范佩戴口罩”。
对于低幼儿童,王荃表示,3岁以下的孩子不推荐常规佩戴口罩,如果可能的话要尽量保持安全社交距离,保持咳嗽、打喷嚏的卫生礼仪。对于他们的防护,要做好手卫生,“尽量避免孩子到处乱摸,尤其是摸了其他东西之后再摸眼、口、鼻的行为要杜绝”。
王荃介绍,春节期间常见的儿童伤害,主要包括道路交通伤害、烟花爆竹伤、烧烫伤、跌倒伤等情况。她特别提醒,“家长在车子启动前,一定要绕车一周,确保车子周围没有孩子,以免造成伤害。”家长带孩子乘车,要根据孩子的年龄、身高、体重配备合适的安全防护措施,包括安全座椅、增高坐垫或者安全带,并且给孩子规范配备。“这样可以大幅度降低孩子在道路安全伤害中所受到的损伤。”
跌落伤也是春节期间最常见的儿童伤害之一。王荃提醒说,春节期间走亲访友,不要把三个月以上的孩子单独留在没有护栏的床上、座椅上或者沙发上,以免发生跌落,窗户下和阳台上都不要堆放可供孩子攀爬的物品。她同时也提醒家长要注意防止烧烫伤、烟花爆竹伤等春节期间常见的儿童伤害。
(光明日报 记者 詹媛)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)