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
探访京广高铁的通信战士：“飞天遁地”护航高铁“贴地飞翔”******
(新春走基层)探访京广高铁的通信战士：“飞天遁地”护航高铁“贴地飞翔”
中新网长沙1月18日电 题：探访京广高铁的通信战士：“飞天遁地”护航高铁“贴地飞翔”
作者 鲁毅 王极 刘海燕
1月17日上午9时，在湖南长沙喧闹市区的一角，身高一米八三的大个子杨帅正蜷缩在一处光缆井下，使用专用仪器对高铁光缆进行巡检。
杨帅是中国铁路广州局集团有限公司长沙电务段的一名“95后”高铁通信工，他所在的长沙南通信集中修工区主要负责京广高铁335千米通信设备的检修与养护。因其工区作业内容涉及无线通信、有线通信，作业环境覆盖高铁桥梁、隧道、铁塔、光缆井下等因素，他们被称为通信“全能战士”。
铁路通信设备作为连接铁路运输行业各个系统间有序运行的“神经网络”，涉及的设备数量庞大、类型繁多。只要有火车经过的地方，就一定会有铁路通信网络的覆盖。
“通信光缆是高铁行车调度指挥、电子客票以及旅客服务等重要工作的数据传输通道，为全国铁路信息通信互联互通提供保障。”杨帅说，如果巡检不到位、排患不彻底，一旦发生光缆中断，旅客将无法刷票进站乘车，高铁司机无法接收到调度命令和径路预告，甚至出现高铁大面积晚点或停运。
在通信工的日常工作中，作业环境“脏乱小”，当属遍布在市内各个区域和高铁站区域附近的井下光缆巡检。
“说它‘脏’，是因井下常年有污泥和积水；说它‘乱’，是因井下光缆涉及移动、联通、电信以及国防，盘根错节、相互交织；说它‘小’，是因作业空间非常狭小，每次仅能容纳一人作业，且作业人员下井后几乎无法正常转身。”杨帅说。
通信工借助各类仪器巡检高铁通信设备。 王极 摄春运期间，大个子杨帅要经常进入直径仅有60厘米的光缆井下，蜷着身体检查光缆是否损伤。
“像这样的光缆井，我们车间管内多达300多个，井下光缆构建成铁路通信网络，为高铁运行提供专用的通信网络信号。”长沙电务段长沙南高铁通信车间主任陈林成说，井下巡检虽不是高超的技术活儿，但至关重要，是通信集中修工区幕后保障高铁运行秩序的一个缩影。
11时，井下光缆巡检完毕。杨帅与工友们收拾着工机具，驱车赶往长沙南站附近的一处铁塔进行作业。
春运期间，他们的巡检作业更频繁了，要么翻山越岭深入荒野山坡，对无线信号干扰进行排查；要么攀爬登上50米高的通信铁塔检查馈缆和天线；要么乘汽车再转步行进入高铁隧道内，对直放站进行检修；要么在出现光缆中断时，迅速应急处置对细如发丝的光纤进行接续······
这群“全能战士”的作业地点有空中的、有地面的、有地下的，既能拿着洋镐、撬棍干“粗活儿”，又能干使用光时域反射仪、熔接机干“细活儿”，还能操作频谱分析仪、八木天线干“累活儿”，他们“飞天遁地”各展所长，全方位护航高铁“贴地飞翔”，守护旅客安全、正点抵达。(完)
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