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
张伯礼院士揭秘“未阳人”:没“阳”或与这些因素有关******
张伯礼院士揭秘“未阳人”——
没“阳过”可能与这些因素有关
无论没“阳过”的人,还是已经“阳过”的人,都不能放松警惕,要坚持科学佩戴口罩,乘坐公共交通工具更要注意个人防护;在春节期间,尽量减少走亲访友、串门聚会;有基础病的高龄患者应及时接种疫苗和加强针;老人、孩子、孕产妇等重点人群要尽量减少外出,避免感染或再次感染。
——张伯礼 中国工程院院士
【答“疫”解惑】
◎本报记者 陈 曦
随着各地新冠病毒感染高峰陆续过去,大部分人已经“阳康”或在“阳康”的路上。不过也有部分人,正常上班、生活,从始至终就没有“阳过”。
不少人分析,没“阳过”的人是身体好,免疫力高,不受病毒侵害。也有人觉得,目前感觉自己还没“阳过”的人有的可能已经感染过了,只是身体没异样而已。那么事实到底是怎样的呢?
做好防护、接种疫苗或是关键
“抛开尚在研究探索中的基因因素,理论上身体更健康的人群相对于体弱的人群更不易感染病毒。”中国工程院院士张伯礼表示,“但我们在实践中观察到,由于新冠病毒感染力较强,是否感染新冠病毒与患者的身体因素关系相对较小,而与采取的防护措施是否完备、生活习惯是否良好关系更大。”
看看没“阳过”的人群,其日常保护措施大都比较到位,能够做到科学佩戴口罩、勤洗手,甚至随身携带酒精消毒,尽量避免与公共物品进行接触,减少摘下口罩的次数;日常生活规律,均衡健康饮食,生活路线规律,避免前往人多的场所,不进行非必要的人员接触,不仅注意在工作单位的防范,也注意家庭内部的消毒。
“此外,未感染人群中有相当数量的人已经完成了新冠疫苗和加强针的接种,对新冠病毒有一定的预防作用,降低了感染的概率。”张伯礼说。
不过张伯礼也表示,有些没“阳过”的人群,也可能是感染后无明显症状表现,也可能是没有及时进行核酸检测。
北京佑安医院感染综合科主任医师李侗曾在1月6日接受媒体采访时指出,这波疫情中,体感上没“阳过”可能存在很多情况,其中就包括有的人感染后没有出现症状,是无症状感染者。有的人在这波疫情之前就曾感染过,体内有抗体,而自己没注意到。
“无论没‘阳过’的人,还是已经‘阳过’的人,都不能放松警惕。”张伯礼提醒,要坚持科学佩戴口罩,乘坐公共交通工具更要注意个人防护;在春节期间,尽量减少走亲访友、串门聚会;有基础病的高龄患者应及时接种疫苗和加强针;老人、孩子、孕产妇等重点人群要尽量减少外出,避免感染或再次感染。
“未阳人”的基因是否与众不同
“当前的确有研究表明,不同类型的白细胞表面抗原与病毒的结合能力有差异,有些能快速识别、快速清除病毒;有些则与病毒结合不佳,使病毒在身体中更易复制传播。”张伯礼介绍。
目前有专家团队在对疫苗有效性的实验数据分析过程中发现,白细胞表面抗原类型与新冠疫苗抗体应答和突破性感染风险之间存在关联,这表明的确有一些人拥有特定基因型,使他们更不容易感染新冠病毒,如HLA-DQB1*06等位基因。
英国牛津大学一项覆盖1076名新冠疫苗接种者的研究表明,在新冠原始株和阿尔法变异株流行期间,携带这一基因的人感染机会为未携带者的63%。
相对地,也有一些人拥有更容易感染
且更容易发生重症的基因,如HLA-B*46:01等位基因。
“这些基因在中国乃至世界的携带者数量均较低,所以绝大多数人既不具有易感基因也不具有抗感基因。”张伯礼说。
“除此之外,白细胞、干扰素、T细胞的相关调控,细胞的ACE2受体发生突变或者受体先天缺乏也可能会影响新冠病毒的易感性,从而降低感染概率。”张伯礼说,因此部分人群能够保持阴性并不能完全确定为基因因素,仍需要更多的实验数据和临床资料的支持。
张伯礼表示,虽然“天选之子”的比例并不大,但是其对未来疫苗和药物的研发或将产生很大的帮助,也给未来的疫情防控策略及方向提供了新的思路,因此也需要重视对这类“先天不感染者”的深入研究。
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面对新毒株
没“阳过”的人会比“阳康”的人更脆弱吗
春节将至人员流动增大,没“阳过”的人如果面对新毒株会比“阳康”者更脆弱吗?
北京佑安医院感染综合科主任医师李侗曾表示,感染新冠病毒后,人体会产生抗体。感染过新冠病毒后3到6个月内,一般不会二次感染。但抗体水平会随着时间的推移而逐渐下降,这时候,谁的免疫力强,抗体水平下降得慢,谁就会获得更长时间的“保护”。
感染后病情的轻重与病毒的致病力有关。目前,奥密克戎各变异株的致病力相差无几。如果是曾经“阳过”的人再次感染,病情可能会相对第一次感染更轻。没“阳过”的人感染,病情也会与其他人第一次感染时程度类似。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)