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
雪具装备国产化的风口已来临?******
欣苒第一次接触滑雪是在2015年,“那是北京成功申办冬奥会的第一个雪季,和朋友到北京南山滑雪场开启了滑雪‘初体验’。我们在羽绒服上贴了暖宝宝,雪鞋和雪板也是租的。”这个雪季,欣苒在崇礼万龙滑雪场完成了“开板”仪式,此时她已装备齐全,雪服亮眼。欣苒表示,自己大部分装备都是国产品牌。滑雪装备主要覆盖了滑雪服、雪板、固定器、雪鞋、头盔、雪镜、手套等,全套下来价格在几千元到几万元不等。“我第一套滑雪服是国外品牌,仅衣服和裤子就花费近万元。现在国内专门做滑雪装备的品牌逐渐多了起来,雪服的价格自然是亲民又划算,每个雪季前都会去磁器口挑选新雪季的‘皮肤’。”
进口滑雪装备五千元起,国产品牌配齐只需两千元
1月10日,新京报贝壳财经记者来到北京磁器口“雪具大厅”,三层楼高的建筑中,雪具店几乎充斥着每个角落。虽是工作日,但前来采购的滑雪爱好者同样络绎不绝。在二层的冷山雪具店中,李宁滑雪服占据着店铺货架的显眼位置。“这几款雪服到货量不多,刚上架就卖出去好几套,现在码已经不全了。”店员介绍道。
一对情侣从多款滑雪手套中挑选了一副国货,他们告诉新京报贝壳财经记者,“舒适度挺不错,还带护腕,这款一百块左右,而国外品牌则要贵三四倍。”正在选购护具的李女士则表示,现在越来越多的雪友倾向选择国产品牌配件,“性价比高太多了。”在冷山雪具店不远的雪上飞雪具店,将三款国产单板摆在店铺的橱窗内,每款单价在1000元左右。据店主介绍,之前店铺以零售欧美品牌为主,受到冬奥冰雪热的影响,公司也开始生产自己品牌的单板,瞄准滑雪入门级爱好者。“配齐一套进口的单板、固定器和单板鞋大约5000元起,而一套国产品牌配齐只需2000多元。”
虽然在滑雪服、滑雪配件方面,国产品牌崭露头角,但在硬核装备的选择上,伯顿(Burton)、Capita等国际品牌则更受欢迎。一位资深滑雪爱好者认为,目前国产滑雪装备更多以性价比占领一定市场,但是像雪板、头盔等装备,欧美品牌在设计、安全性及知名度等方面可能会更有优势,“不过对于大多数初级玩家来说,其实也体验不出太大差别。”
全球超90%滑雪装备需求,由中国供应链支撑
然而,支撑起整个国际装备市场的却是中国供应链。公开资料显示,中国贴牌代工支撑了全球超过90%的滑雪装备需求。以伯顿雪板为例,这个创始于1977年的美国品牌在滑雪界知名度颇高,目前天猫上一块雪板售价在3000至6000元不等。该品牌曾在公开采访中表示,到2018年,其大部分雪板都是中国制造的,只有部分高端产品线由奥地利生产。伯顿在中国的代工厂也逐渐增多,据官网资料显示,该品牌的雪鞋生产工厂设在湖南郴州,部分雪板工厂位于江苏昆山,而连接雪鞋与雪板的固定器工厂则设在广东深圳。另有媒体报道,山东嘉祥是全国最大的滑雪手套生产基地,年产手套600多万打,年销售额15亿元,拥有上千种手套产品的生产加工能力及60余项专利产品。中国市场的滑雪手套六成以上来自这里,其出口量也占行业出口总量的76.38%。
当曾经的小众冰雪运动开始转变成为大众消费后,雪具装备国产化的风口也逐渐来临。据CBNData联合天猫体育发布的《2020冬季新活力生活趋势报告》显示,去年12月里,滑雪装备的销量同比上涨了13倍,南恩、Nobaday等国产新锐品牌,集体进入“十大Z时代喜爱冰雪品牌榜单”。资本市场也同样向着这条赛道靠拢。2020年4月,高瓴资本与伯顿成立合资公司;2014年成立的奥雪文化,以自媒体起家推出“零夏”和“Nobaday”两大滑雪品牌后,于2021年先后完成了两笔融资;2021年2月4日,滑雪垂直领域互联网服务商去滑雪(GOSKI)宣布获得2000万元人民币的A+轮融资,去滑雪的负责人表示公司将把关注点放在原创滑雪装备上。
智研咨询发布的《2021-2027年中国滑雪装备行业市场发展模式及战略咨询研究报告》数据显示,2014年,我国的滑雪装备行业市场规模为32.2亿元,到2020年这一规模已拓展至126.9亿元,年复合增长率超25%。不过,未来中国滑雪品牌能否在行业中站稳“脚跟”,仍需品牌的努力及市场的检验。
新京报贝壳财经记者 于梦儿
(文图:赵筱尘 巫邓炎)