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
新发现填补成都平原旧石器时代空白******
“这是我国旧石器考古非常重大的突破”“这是旧石器考古人期待已久的好遗址”……近日,四川遂宁市桃花河遗址暨四川旧石器时代考古成果专家研讨会在射洪市举行。会上呈现的系列成果显示,四川近年来在成都平原及涪江流域均发现多处旧石器遗址,有的发现遗物丰富,地层堆积较好,保留了人类活动的原生信息,可以初步还原远古人类的生产生活状态,建立特定时段文化演变的序列。
专家认为,继皮洛遗址之后,四川旧石器时代考古再次取得重大进展,推动我国旧石器时代考古取得新的突破,展现出四川盆地旧石器时代考古的巨大潜力。
在四川遂宁市桃花河遗址采集到的部分石器 新华社发
为讨论古人类行为模式提供线索
2022年,四川省文物考古研究院在涪江流域遂宁段和涪江流域绵阳段开展旧石器考古专项调查,发现20多处旧石器地点,调查发现手斧、手镐、重型刮削器等数百件典型石制品,充分展示了在涪江流域的旧石器时代考古工作的极大潜力。
其中,位于射洪市香山镇鄢家沟和田家湾两个地点的桃花河遗址,遗物丰富、地层堆积较好,但面临基本建设破坏,四川省文物考古研究院迅速开展了抢救性考古发掘。
“本次发掘初步揭露了三期旧石器时代文化。三期文化自下而上,发展连续贯通,但又呈现出阶段性差异。”四川省文物考古研究院旧石器研究所所长、桃花河遗址考古项目领队郑喆轩说,第一期在石制品组合中含有较高比例的大石核、大石片以及以大石片为毛坯的重型刮削器,此外含有少量手斧、手镐、石刀等较典型的大型切割工具;第二期石制品尺寸有所缩小,大石核、大石片和重型刮削器较第一期比重下降,中小型石核、石片和工具比重上升,存在中小型石片工具;第三期基本不见大石片及重型刮削器,以中小型石核、石片和工具为主,且对石料有一定选择性。
三个文化期均发现了石制品密集区,不同密集区各具特色,多数石制品没有风化、磨蚀痕迹,有的石制品碎片则可以成功拼合,初步表明遗址为原地埋藏,为讨论人类行为模式、遗址功能分区和空间结构提供了线索。
此外,遗址也发现了数十件动物化石,初步判断有鹿、牛、马等大中型草食类动物。
根据现有考古材料以及初步的文化因素分析,专家认为桃花河遗址的年代初步估计在距今20万年至5万年之间,更准确的测年工作正在进行中。
“南方旧石器遗址不少,但出土的石制品数量却并不多,桃花河遗址面积大、发现遗物多、密度高,应该属于基本营地或中心营地,提供了非常丰富的信息,这是期待已久的好遗址。”北京大学考古文博学院教授王幼平说。
呈现成都平原旧石器工业面貌
2019年,为配合当地基本建设,四川省文物考古研究院联合眉山市文物保护研究所、眉山市东坡区文化遗产保护中心等单位,在位于眉山市东坡区的坛罐山开展考古调查工作,共出土石制品518件,清理坑、沟等遗迹现象10余处。
研讨会上,专家确认该遗址出土石制品大多以砾石为原料,岩性以石英砂岩为主。石制品类型包括石核、石片、断块/断片/碎屑、工具、备料。工具类型除石锤和石砧外,还有砍砸器、刮削器、凹缺刮器、锯齿刃器、重型刮削器、手镐等,另外还有使用过的砾石以及石片。工具多以砾石或断块为毛坯,采用锤击法加工,多见单边、单向修理,整体上属于中国南方砾石石器工业的范畴。
根据南京大学地理与海洋科学学院光释光测年,初步推测遗址有石制品埋藏的地层最老年龄当不低于20万年。这是成都平原目前发现的年代最早的旧石器时代遗址,填补了成都平原旧石器时代考古空白。
2022年,为配合眉山市彭山区武阳安置房一期项目建设,四川省文物考古研究院联合眉山市彭山区文物保护研究所组织开展了武阳遗址考古发掘,出土旧石器时代石制品2600余件,揭露出多个旧石器时代文化层,提取了古人类活动的科学信息。
据介绍,武阳遗址是成都平原首次发现大规模原地埋藏的小石片石器遗存,对了解成都平原晚更新世中晚期旧石器工业面貌有重要意义;遗址内丰富的拼合组与较大的拼合潜力,说明遗址存在多次原地打制石器行为;发掘石制品数量多且类型丰富,地层堆积厚且序列完善,进一步丰富了四川盆地旧石器时代的文化内涵,完善了旧石器文化序列,也对理解当时该区域古人类生存行为有重要价值。
建立特定时段文化演变的序列
“原地埋藏的遗址难能可贵,它保留了原生的信息,人类活动信息得以保存。”中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员高星表示,桃花河遗址地层非常清楚、埋藏状况完好,把地质条件和地貌特点、古人类生存环境以及人类行为等文化信息融为一体。此外遗址多层位、多时段,分层清楚明确,人类活动信息分辨率高,可以据此建立特定时段文化演变的序列。
“桃花河遗址的石制品成堆地出现,特别适用于活化历史场景,很多旧石器遗址都没有这样的发现。”高星说。
高星同时表示,武阳遗址的出土石器与皮洛遗址、遂宁桃花河遗址等都不一样,体现了文化的多样性。尤其人类活动现场鲜活保留,这种遗存对于未来在展陈中活化历史场景非常重要。
北京大学城市与环境学院教授夏正楷认为,武阳遗址丰富的遗存可以还原远古人类的生活场景:“他们生活在河漫滩,经常受到洪水困扰,只能短暂在生活居住地停留,生活环境相当艰苦。”
同处于成都平原的坛罐山遗址也是一处古人类多次光顾、短期活动的原地埋藏遗址。它和武阳遗址以及更多遗址的发现与发掘,将逐渐还原成都平原古人类的生活状态,揭开旧石器时代考古文化的面纱。
专家指出,桃花河遗址、坛罐山遗址、武阳遗址等遗址的发现以及周边的调查,表明四川盆地具有开展旧石器考古的极大潜力,并为进一步考古提供了线索、方向和思路。
四川省文物考古研究院和成都文物考古研究院在成都平原已经新发现140余处旧石器时代遗址,已开展考古发掘的遗址近10处,为下一步构建成都平原乃至四川盆地旧石器年代框架、完善工业体系,奠定了坚实的基础。
《光明日报》( 2023年01月12日 09版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)