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
以绿色发展推动农业现代化******
作者:包晓斌(中国社会科学院习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心特约研究员、农村发展研究所研究员)
推进农业绿色发展,不仅是一场关乎农业结构和生产方式调整的经济变革,也是一次行为模式、消费模式的绿色革命。党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央作出一系列重大决策部署,农业发展全面绿色转型取得积极进展。同时也要看到,我国农业绿色发展不平衡不充分的问题依然突出,农业资源短缺、农业面源污染、农业生态系统退化、绿色优质农产品和生态产品供给不足等问题有待解决。
全面推进农业绿色发展是实现农业现代化的题中应有之义。习近平总书记指出,“良好生态环境是农村最大优势和宝贵财富”。我们要牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,加快发展方式绿色转型,健全资源环境要素市场化配置体系,推动形成绿色低碳的生产方式,发展绿色低碳产业,增加绿色优质农产品供给,实现保供给、保收入、保生态的协调统一。
健全农业绿色生产体系
实现农业绿色发展,要推行绿色生产方式,优化农业要素配置,提高绿色全要素生产率,强化农业绿色发展的科技支撑,完善相关支持政策,把绿色发展导向贯穿农业发展全过程。
第一,建立健全绿色农业标准体系。建立绿色农业相关标准,覆盖农业生产源头、农业生产过程到农业废弃物资源化利用全过程。规范清洁化生产等农业技术操作规程,加强绿色生产网格化管理,确保从农业生产资料的投入到农业生产全过程达到绿色标准。切实加大资金投入,强化龙头企业原料生产基地基础设施建设,提升绿色生产标准化水平。
第二,推动绿色生产科技创新。优化农业生产要素配置,加强绿色生产技术研发与推广,以控肥控药、作物育种、产地环境修复等为重点,开展农业绿色生产技术攻关。推动高校、科研院所、企业等共同组建农业科技创新联盟,加强农业投入品减量化、生产清洁化、废弃物资源化等生产技术的集成研究和应用推广。加快绿色农业机械装备研发应用,提升农业机械化水平。
第三,落实农业绿色生产的支持政策。坚持以农民主体、市场主导、政府依法监管为基本遵循,既要明确生产经营者主体责任,又要通过市场引导和政府支持,调动广大农民参与绿色发展的积极性。完善有机农业用地和绿色农业用地的保护政策,推动实现资源有偿使用。完善促进农业资源合理利用与生态环境保护的农业补贴政策体系,有效利用绿色金融激励机制,更好支持农业绿色发展。
优化农业空间布局
实现农业绿色发展,要规范农业发展空间秩序,构建农业绿色发展产业链价值链,提升农业的综合价值,发挥生态资源优势,推动乡村产业走空间优化、资源节约、环境友好、生态稳定的路子。
第一,统筹安排农业生产布局。围绕解决空间布局上资源错配和供给错位的结构性矛盾,努力建立反映市场供求与资源稀缺程度的农业生产力布局,鼓励因地制宜、就地生产、就近供应。落实农业功能区制度,建立粮食生产功能区、重要农产品生产保护区。合理制定产业规划,将农业增产导向转变为提质导向。强化资源环境管控,因地制宜制定禁止和限制发展产业名录,控制种养业发展规模和强度。
第二,培育绿色优势产业。立足区域资源禀赋和比较优势,坚持保护生态优先,发展优势产业。推动生态产业园、田园综合体、农村一二三产业融合发展先导区等多元化发展,促进休闲农业和乡村旅游发展。推动农业产业全面提档升级,突出绿色生态导向,提升农业产业绿色化水平,推进农业生态产业化和产业生态化。
第三,合理调整种植业和养殖业结构。提升粮食综合产能,推进粮豆合理轮作。改善养殖生态环境,科学合理划定禁养区,适度调减南方水网地区养殖总量。推行水产健康养殖制度,优化水产养殖布局,严格控制限养区养殖规模,科学确定养殖容量和品种。
增加优质农产品供给
实现农业绿色发展,要把增加优质绿色农产品放在突出位置,统筹好保供给、保收入、保生态,确保粮食和重要农产品供给,实现农业的可持续发展。
一方面,健全加工流通体系。加强农产品供应链体系建设,统筹推动农产品精深加工与初加工、综合利用加工协调发展,提高流通效率,降低经营成本。完善县、乡、村三级物流体系,创新“短链”流通模式,加强产地市场信息服务功能建设,提升集中采购和跨区域配送能力,推进产地市场和新型经营主体与超市、社区、学校等消费端对接,健全农产品冷链物流服务体系。
另一方面,加强农产品数字化信息建设。构建信息共享平台,完善农产品生产记录档案制度,明确农产品质量安全生产经营主体责任。为确保农产品质量安全,可构建全链条可追溯体系,实现农产品源头追溯、流向跟踪、信息存储和产品召回等目标。同时,还要开展农产品认证、产品标签审定等工作,加强农产品市场监管,有效维护市场秩序。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)