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彩之家平台2023-10-11

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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

激发榜样教育新的生机和活力******

  据报道,近日北京市某学校在每个班级的壁报中开辟“我心中的榜样”专栏,师生共同探讨本班的“榜样人物”,并且将班级命名为“雷锋班”“钱学森班”等,每班还选出了一名榜样故事宣讲员,专门介绍本班的“榜样人物”。

  榜样教育历来是青少年思想政治教育的重要手段。青少年处在“拔节孕穗期”,加强榜样教育,引导他们领悟榜样的力量,帮他们扣好人生第一颗扣子,尤为重要。近年来,榜样模范辈出,先进典型不断。从全国道德模范到时代楷模,从“共和国勋章”获得者到“七一勋章”获得者,从全国教书育人楷模到最美大学生……他们的崇高精神令人感动,他们的责任担当令人感佩,他们用榜样的力量温暖人鼓舞人启迪人。这些先进典型和榜样,是思想政治教育的生动教材,已经融入立德树人的全过程各方面。

  但同时也要看到,在青少年榜样教育方面还存在不容忽视的问题。中国青少年研究中心日前发布的《少年儿童的偶像与榜样研究报告》显示,青少年认为学校的榜样教育主要存在“对榜样的宣传太死板”“榜样千篇一律没有个性”“榜样离太远起不到激励作用”等问题,比例均在两成以上。这也提醒我们,要更新榜样教育的理念,改进榜样教育的方式,让榜样与青少年的精神世界产生同频共振,激发榜样教育新的生机和活力。

  要引导青少年树立正确的榜样观。与榜样密切相关的一个词是偶像。榜样是理想中的“我”,是自己通过理性选择的人生典范。我们强调榜样教育,因为榜样永不过时,具有穿越时空的精神力量。偶像与榜样有相似之处,就是他们的感召力和吸引力。但是,偶像往往是一种不加批判而盲目加以崇拜的对象。如果说榜样的选择是理性的,是经过反复比较后的慎重选择,那么偶像崇拜则往往是非理性的,或是出于某种喜好,或是从众心理使然。偶像崇拜是青少年群体中的一种客观现象,无法回避,但是需要用正确的榜样观来引领,防止沉迷偶像崇拜。

  要更新榜样教育的理念和方式方法。传统的榜样教育往往过分注重教育,忽视了青少年的感受和兴趣,因而受教育效果打了折扣。在以互联网为代表的新媒体背景下,传播和教育的手段非常丰富,选择的空间非常大。要更新榜样教育的理念,多采用隐性教育。要贴近青少年的实际,贴近青少年的兴趣,将教育性寓于趣味性之中。可以多采用青少年喜闻乐见的方式,运用新媒体技术生动呈现故事、文字和哲理,使榜样教育活起来。要注重引导青少年在生活中学习榜样。教育必须回归生活实际。在对青少年进行榜样教育时,也要注重生活化。在日常的学习和生活中,要增加青少年模仿和践行的机会,增强榜样教育的效果。比如,在日常教学活动中,要探索多种举措发现身边的榜样事迹、榜样人物,比如以班级研讨、小组评比的形式选树班级、年级、学校榜样人物。

  要形成榜样教育的合力。家长是孩子的第一任老师,在榜样教育中这个角色的分量更重,因为家长往往都是孩子的榜样。家长要改变那种一味把自己的孩子与别人家孩子比的思维,引导孩子树立正确的榜样观和成才观。特别是要做到以身作则、言传身教,让自己成为孩子引以为傲的榜样。学校要发挥教育主阵地作用,把榜样教育融入教育教学全过程,改进教育教学方式,不断提升教育实效。社会要各司其职,各负其责,形成全社会尊重和学习榜样的良好氛围,助力青少年的健康成长。

  需要指出的是,激发榜样教育新的生机和活力涉及的方面很多。不同学年段的青少年,对榜样的认知、选择和接受等存在明显的差异。当前,迫切需要加强对榜样教育的研究,形成适应青少年不同学年段身心发展特点的螺旋式递进的榜样教育。

  (作者:李传哲,系首都师范大学马克思主义学院博士生)

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