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
四川:绿色高效山地农业赋能乡村振兴******
中新网成都11月27日电 (单鹏)初冬时节,四川广元昭化区昭化镇的猕猴桃进入越冬管理期。在昭化镇朝阳村“省四星级现代农业园区”里,一株株猕猴桃树的树干被涂白剂“刷白”,工人三三两两修剪树枝。近来朝阳村村民居太高每天都要下地转一转,“把越冬管理做好了,来年才会有好收成。”他说。
广元是世界红心猕猴桃发源地和最大生产基地,但几年前,坐落在群山之间的朝阳村却是个“另类”。由于缺乏发展规划,该村土地零散,大部分土地以传统农作物种植为主,部分还是荒山和杂木林。“2017年我们来到当地支持山地农业发展,针对朝阳村做了详细规划,论证到底该发展什么产业、如何布局生产,最终确定在中低海拔区(500-700米)重点发展猕猴桃种植,稍高海拔区(700-900米)以桃李产业为主。”四川省农业科学院园艺研究所副所长、研究员陈栋表示。
果树冬管技术培训会现场。 四川省农业科学院 供图经过几年培育,朝阳村成为当地猕猴桃、桃的重要产区之一,并带动了周边村镇的果树产业发展。从荒山到遍地果园,朝阳村的蜕变是四川山地农业发展的缩影。近年来,四川山地农业走出一条从增产到提质的绿色高质量发展之路:特色产业在四川盆周山区以及贫困地区逐步发展,西南山地主要作物优质高产高效技术体系逐渐形成,优质粮油、茶叶、特色水果、道地中药材、特色食用菌、高原蔬菜品种选育取得显著成效。
“种植猕猴桃和桃后,村里发生了翻天覆地的变化。”居太高说,随着收入提高,村里路宽了、环境美了,土坯房也变成了漂亮的小楼房,“朝阳村人均年收入从几千元提高到2万多元,越来越多的年轻人愿意返乡搞农业。”
作为在高山地域环境下形成的农业形态,山地农业地块多、面积小、分布零散,这意味着发展山地农业比平原地区面临更多挑战:不仅机械化、规模化种植难以施展拳脚,交通、用水、土质差也是难题。“发展山地农业,种植技术相对复杂,首先要根据当地的土壤、气候条件选择适合的品种,其次要因地制宜确定栽培模式,防治病虫害、加强土肥水管理。在无法大规模机械化的条件下,局部只能尝试使用小型机械,比如小型割草机、移动式喷药机或移动液压施肥枪等。”陈栋表示。
“红心猕猴桃的主要问题是抗溃疡病能力弱,在山地条件下,高海拔导致的低温以及多雨环境会提高溃疡病的发病率。”据四川省农业科学院园艺研究所研究员涂美艳介绍,溃疡病是一种细菌性病害,具有隐蔽性、暴发性、毁灭性的特点,“我们在园区内不仅引进示范了不同类型猕猴桃优新品种,还和当地农业农村局共同示范应用了红心猕猴桃避雨设施栽培技术,设计了不同类型的避雨棚供种植户选择,还配套了智能水肥一体化设施,探索并推广了果粮套作模式,很好地预防了溃疡病的发生。”
四川有较多的山地和丘陵,发展山地农业对推动当地乡村振兴具有重要意义。谈及四川山地农业下一步发展时,四川省农业科学院党委书记吕火明表示,将围绕粮食安全发展好小麦、水稻、玉米等粮食作物,同时关注林下产品、功能性农产品、养殖等产业发展。同时将因地制宜关注产业多样化,发展适合山区的特色产业,开发农旅产品,推动农旅融合,“总的目标是通过发展山地农业带动乡村振兴。”
“在山地农业国际交流方面,我们与泰国、越南、老挝等东南亚国家以及阿根廷布宜诺斯艾利斯省加强交流、开展紧密合作。”吕火明表示,将进一步加快国外先进科技技术成果引进,为四川山地农业现代化注入强劲动力,还将推动自主科研成果“走出去”,提高四川农业科技的国际影响力。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |