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
信息通信业(ICT)十大趋势发布******
2023年1月6日,中国信息通信研究院(以下简称“中国信通院”)主办的“2023中国信通院ICT+深度观察报告会”主论坛在京举办,中国信通院副院长王志勤以《ICT产业体系高质量发展助推现代化建设开新局》为题发布了信息通信业(ICT)十大趋势。
近几年ICT产业发展持续向好,ICT产业的增加值及占GDP比重稳步提升,与此同时,ICT产业数智化赋能向深、向广、向新发展,ICT技术持续与传统产业融合,助推千行百业数字化转型升级。ICT产业高质量发展,将持续赋能实体经济,引导现代化产业体系加快构建。在ICT技术牵引下,5G技术、信息网络、先进计算、AI技术全面创新发展,赋能效应持续加深,数字化转型仍是产业主旋律,工业互联网成为关键路径,同时有了数据要素的加持,数字经济迈向量质齐升,数字治理和数字安全体系基本构建。在2023年,通过ICT高质量发展作为牵引,将带动数字经济健康繁荣发展。
信息通信业(ICT)十大趋势
一、 ICT技术红利持续释放,谋篇布局未来发展空间
二、个人行业应用双轮驱动,5G规模化发展加速推进
三、信息网络协同融合贯通,自智技术加快应用落地
四、先进计算创新模式升级,算力供给能力大幅提升
五、大模型驱动AI技术突破,应用能力边界不断拓展
六、智能制造向纵深发展,工业互联网成为关键路径
七、数据基础制度完善落地,数据要素市场建设提速
八、数字经济迈向量质齐升,构筑经济复苏中坚力量
九、数字治理体系基本形成,发展预期合作基础企稳
十、数字安全加速迭代升级,保障覆盖全过程全链条
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ICT产业今年呈现较快发展态势,面向未来,要加快关键技术自主创新突破,加快推进技术向产业端转化,加强与实体经济的深度融合。2023-2025年,我国ICT产业将保持持续增长态势,面向未来前沿技术我们加快相关布局,未来产业的培育将为ICT技术产业化开辟新的赛道。
在5G网络建设和应用发展过程中,推动5G规模化发展将成为今后一段时间的主要方向,需要从个人和行业两方面双驱动实现5G在实体经济中更广范围、更深层次、更高水平的深度融合。需要以终端和数字内容的发展创新来实现个人应用从量到质的变化。5G行业应用规模化发展将呈现梯次、阶段推进态势,在此过程中需要加强5G技术对行业应用的支持能力。
当前处于算网协同向算网融合发展的阶段,预计到2030年将实现设施、技术、运营、服务的体系化融合贯通。从算网协同到算网融合落地应用,再到最终算网一体将面临技术、产业等多重挑战。网络智能化水平不断提升,预计2025-2030年,网络自智能力将达到L4。从技术趋势看,下一步网络智能技术将向多源融合智能发展,支撑网络向更高等级自智能力发展。
当前,算力作为新生产力已成为普遍共识。先进计算通过系统化创新加速算力规模提升,极大提升了算力供给能力,性能更强、规模更大、功耗更低,同时能够实现低时延、高可靠性和精度更多的细分能力。先进计算在深度赋能各行各业数字化转型过程中正发挥重要作用,带动数字经济的发展。
从技术角度看,大模型将持续提升人工智能技术水平,推动人工智能从可用技术向好用的基础设施演变。同时,多模态、强算力和知识增强等技术将让大模型的性能得到进一步提升。从应用角度看,大模型的发展将进一步拓展人工智能应用的能力边界,不断催生新模式新业态。大模型将提升人工智能感知、认知和生成能力,并且有望在基础科学领域取得更多突破。
数字化转型保持高速发展态势,工业互联网作为数字化转型的关键支撑和路径,新技术应用、新产业培育日益活跃。5G+工业互联网作为我国重要推进方向,已初步实现规模化应用,工业互联网产业规模也由小到大,预计2025年将超过2万亿。智能制造作为制造业转型升级的主攻方向,全面向纵深发展,智能工厂建设走深扩宽,中小企业加速普及,数字化供应链也成为新的重要探索方向。
数据要素是数字化发展的基础,2022年12月通过的二十条构建了数字基础制度的相关意见,它的落地为数据要素市场建设奠定了基础。我们会继续加强对数据基础制度细化领域细则的制定,在数据产权、流通交易、收益分配、安全治理等方面进一步细化制度设计。随着数据制度的不断完善,我国数据要素市场建设将进一步提速。
数字经济迈向量质齐升。从国际来看,中美欧数字经济持续发展,新兴国家加速崛起,全球数字经济多极化发展格局将进一步凸显。从国内来看,数字经济正步入量质齐升的新十年,到2025年我国数字经济规模将超过60万亿元,数字经济投入产出的效率将提升至3.5。
我国与数字化发展相适应的数字治理制度体系框架基本形成。从法律、规划和政策层面,我国数字治理的顶层制度设计基本建立,治理体系建设方向、重点领域的治理要求基本明确。在此条件下,我们会继续努力提高它的预期性、操作性和协同性,进一步细化制度规则,使国家数字治理政策更加规范有序安全稳定,促进数字经济高质量发展。
数字化持续深入,驱动网络安全向数字安全发展演进,数字安全保障能力同步建设创新发展。安全保障需求从过去的线上网络空间安全可靠,拓展和延伸至线下物理空间的稳定运行。面向数字基础设施,数字安全进一步作用于信息通信安全、数据要素安全,以及网络物理融合安全。数字安全风险蔓延于数字化各环节各流程,数字技术、数字平台、数据要素及网络物理融合等成为安全保障重点。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)