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
“第三届全球农创客大赛”结果揭晓 拼多多持续加码农业科技******
近日,“第三届全球农创客大赛”决赛结果正式揭晓。
据悉,在来自25个国家和地区的98份申请中,有7支队伍进入总决赛,经过激烈角逐,最终由来自中国浙江Hi, Mr. N!团队的智能农业机器人项目,荣获本届大赛金奖;来自肯尼亚的FSPN,以及来自中国的区块链韭菜项目荣获大赛银奖;来自肯尼亚的Farmer Lifeline Technologies和AgroTech,以及来自中国的国信区块链农业生态循环产业园项目,摘得铜奖。
“全球农创客大赛”旨在为青年农业企业家和创业者建立一个整合多方资源的平台,促成一个包括国际组织、政府机构、学术界和研究机构以及企业在内的全球网络,将全球青年创业者与农业食品系统中的不同利益相关者联系起来,并通过在国际舞台上展示他们的创新解决方案,推动农业科技应用,加速农业系统转型。
参加第三届全球农创客大赛的评审团、参赛团队、主持人和嘉宾“农创客大赛”加速农业食物系统转型
此次“第三届全球农创客大赛”吸引了来自中国、美国、德国、尼日利亚、肯尼亚等世界各地的选手报名参赛,其中亚洲、非洲等发展中国家参赛队伍占比较大。
与第一届大赛聚焦数字农业技术创新解决农产品上行痛点、第二届大赛关注助力数字乡村建设实现“FAO的四个更好”相比,“第三届全球农创客大赛”更加聚焦如何能够加速农业食物系统转型实现“消除贫困”、“零饥饿”“性别平等”联合国2030可持续发展目标。
浙江大学副校长何莲珍表示:“今晚的决赛是2022年全球农创客大赛的里程碑。”
在大赛中拔得头筹的Hi, Mr. N!团队,展示的是一款用于精准检测、精准施肥的智慧农业机器人。经过近十年的攻关,浙江大学教授何勇、副研究员冯旭萍及其科研团队创制了一款高度和宽度可自动调节的智能农业机器人(Hi, Mr.N),通过光谱技术手段,可以准确快速获取作物不同生育期的生长状态,根据作物实际氮需求形成处方图,实现肥料精准化管理。
作物氮养分检测智能机器人何勇表示,作物氮含量的精准检测是攻克的关键难题,团队构建了多种作物的广适应性模型体系,可以节省20%~30%的肥料使用。上述研究成果已经应用于茶叶、草莓、棉花等多种作物上。
来自肯尼亚的Farmer Lifeline Technologies项目通过建立硬件和软件之间的联动,来帮助作物病虫害检测。项目应用带摄像头扫描仪的太阳能设备,基于人工智能、数据分析和机器学习得出分析结果,并向农民的手机发送警报。
同样来自肯尼亚的AgroTech项目,为小农户提供有效的保鲜服务和移动应用,将农民与食品供应商联系起来,以帮助减少食品损失和浪费,提高市场和贸易的透明度。
来自中国长春的农业生态循环产业园项目,聚焦有机种植方向。以授粉为例,公司采用熊蜂对大棚内的蔬菜进行生物授粉,在该技术推广之前,为了节约成本,农户一般对大棚内的蔬菜采用激素处理、人工授粉的方式。采用熊蜂授粉的方式结出的果实质量更好,市场价格更高。
有机农业生态循环参赛团队落地长春市郊的种植基地长春国信现代农业科技发展股份有限公司副总经理李音表示,公司每年培训区域农民8000~10000人次,参加农创客比赛有助于把有机蔬菜种植技术推广到全国。
拼多多持续加码农业科技
“得益于国际机构、政府、高校与企业的紧密合作,‘全球农创客大赛’已成功举办三届,激发了全球青年投入农研科创的兴趣与热情,并推动一系列科研成果的应用转化。”全球农创客大赛项目组组长、浙江大学-FAO数字农业创新创业团队负责人、浙江大学食物经济与农商管理研究所所长卫龙宝表示。
作为对全球农创客大赛提供全方位持续支持的企业,拼多多以农产品起家,通过引导优化农产品供应链,助力农产品上行及乡村振兴。其创新“农地云拼”模式,通过拼购模式,把原来在时间和空间上极度分散的需求,汇聚成相对集中的订单,不仅极大优化了中间交易环节,降低了销售成本,还减少了流通时间,帮助农产品打开销路,助力农民提效增收。
拼多多坚持对农业及农业科研的长期投入。自2020年开始,拼多多联合中国农业大学、浙江大学等顶尖机构连续举办三届“多多农研科技大赛”,以智慧农业技术解决方案为目标,为年轻的研究人员提供发挥才华的启动平台,促进农业实体与数字化融合。
2021年8月,拼多多设立“百亿农研”专项,该专项不以商业价值和盈利为目的,致力于推进农业科技进步,以农业科技工作者和劳动者进一步有动力和获得感为目标。目前,拼多多先后与联合国粮食与农业组织、新加坡食品与生物技术创新研究院、浙江大学等国内外科研团队展开合作,在科学种植、农业机器人、智慧农业、未来食品等领域深入研究。
拼多多致力于在种植端助力前沿科技研究向农业实际应用转化。2022年度,拼多多加大对高科技农产品的资源倾斜,以销量反哺科研,世壮燕麦片、烟薯25、西大魔芋、晋谷21号小米、普莱赞巧克力等一大批农业院校研发的高科技农产品成为重点扶持的对象。
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |