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来源：一分快32021-11-07 17:48

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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

国是访问丨能源转型会“开倒车”吗？******

　　文/庞无忌

　　2022年，受地缘政治冲突等因素影响，全球能源危机愈演愈烈。曾大力倡导放弃煤炭、走向脱碳化发展的欧洲国家在这个冬天也不得不重启煤电。英国、法国、丹麦、德国、芬兰、奥地利等国家陆续宣布延长或重新开放此前已关停、退役的燃煤电厂。

　　全球能源转型会“开倒车”吗？全球走向脱碳目标，最终能带来多大机遇？

　　毕马威中国气候变化和可持续发展主管合伙人沈莹在接受中新社国是直通车记者专访时表示，虽然去年冬天不少欧洲国家恢复煤电产能，可能暂时会增加碳排放，但是从长期来看，绿色低碳转型是各国对未来全球发展所达成的共识和不可逆转的趋势，不会因为一次“黑天鹅”事件就发生改变。

　　不过，这个过程不会一帆风顺。全球脱碳是个循序渐进的过程，需要各国积极应对外部环境新挑战，协同推进能源低碳转型与能源安全供应保障，推动经济社会发展全面绿色转型。

　　采访实录摘要如下：

　　国是直通车：业界认为，全球形成的碳中和共识将有力地引导长期投资向低碳领域配置，未来全球走向脱碳目标将带来多大投资机遇？

　　沈莹：碳中和最核心的是能源零碳化，能源结构转向以可再生能源为主是必然趋势，其中存在大量投资机会。此外，公路交通、海洋运输、航空的零碳化，工业、建筑业、农业等行业的绿色可持续发展，也会带来巨大投资机会。

　　碳中和带来的不仅是环境效益，也会带来巨大经济效益，相关产业技术与产业规模必将得到蓬勃迅速发展，推动国家整体经济朝着低碳、绿色环保方向转型。

　　国是直通车：近年来，各国纷纷布局新能源汽车等低碳相关产业。这会对全球经济竞争格局带来什么样的影响？

　　沈莹：能源绿色低碳转型成为各国共识。从化石能源到可再生能源的转变将重塑世界竞争格局，并引发经济社会变革。可再生能源与化石能源相比具有难以耗尽、开发和使用相对灵活等特点，同时也存在能量密度低、不稳定、开发成本较高等缺点。

　　因此，要提高可再生能源的产量和效率，必须通过技术创新，推出新的能量转换方法或提高现有生产消费流程效率。这场转型浪潮中，新兴技术和科技将成为核心驱动力，推动能源产业从资源、资本主导向技术主导转变。

　　国是直通车：2022年受地缘政治冲突等因素影响，全球能源危机愈演愈烈，不少欧洲国家恢复煤电产能。这会加速还是阻碍全球脱碳发展进程？

　　沈莹：俄罗斯在全球能源供应链中扮演着举足轻重的角色。乌克兰危机加深了各国对能源安全问题的担忧，尤其是对俄罗斯能源有较强依赖的欧洲。虽然去年冬天不少欧洲国家恢复煤电产能，可能会暂时增加碳排放，但从长期来看，绿色低碳转型是各国对未来全球发展所达成的共识和不可逆转的趋势，不会因为一次“黑天鹅”事件就发生改变。

　　但它也不会一帆风顺。全球脱碳是个循序渐进的过程，需要各国积极应对外部环境新挑战，协同推进能源低碳转型与能源安全供应保障，推动经济社会发展全面绿色转型。

　　此次全球能源危机，反而让越来越多国家意识到提升能源独立性的重要性。在碳中和目标引导下需要通过清洁能源来降低对化石燃料的进口依赖。长期来看，全球能源绿色低碳转型不会“开倒车”，未来清洁能源仍然是全球能源转型的方向，是未来能源增量的主体，是全球能源体系的重要组成部分。

　　国是直通车：全球能源转型还面临哪些重大挑战和机遇？

　　沈莹：全球能源转型的第一个挑战是技术。很多技术都是要创新、尝试的，这方面投入非常大。还需要很多政策、资金扶持，是一场大的社会气候变革。只有技术创新，才更有动能推动减碳、碳移除、碳中和、节能减排等。

　　第二个挑战是资金。需要大量资金投入，不仅仅是政府，还需要社会资本的投入。

　　机遇方面，可再生能源，碳达峰、碳中和是目前全球发展的主流方向，这不仅带来能源结构的变革，更将带来全球金属原材料供应的变革。

　　这主要是由非化石能源所具有的制造业特征以及其产业链特点所决定的。目前我们对铜、镍、铝、锂、稀土等金属原材料的需求正不断攀升。例如，在能源结构转型过程中，风电、光伏、水电等绿色低碳产业的蓬勃发展，离不开上游金属原材料的供应，其中，风电大幅增长将推动对碳纤维、稀土和磁材(电机)等的需求。

　　国是直通车：在这一过程中，中国拥有哪些优势？

　　沈莹：中国强大的国家综合实力能为实现“碳中和”目标奠定坚实经济基础。中国持续推动绿色、新能源技术发展也将为实现“碳中和”目标提供充足动力。

　　目前我国在可再生能源、新能源汽车等领域处于领先地位，拥有强大装备制造能力，掌握核心技术和关键产业链优势。

　　以光伏产业为例，当前，我国光伏组件产量全球占比超过3/4，累计装机容量稳居世界第一，并已实现全产业链国产化。预计中国将会成为氢能、储能等新能源重要领域的全球主要增量市场，并且成为核心技术输出和产业投资的主要力量。

　　（文图：赵筱尘巫邓炎）