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
“钢轨医生”春运故事 ：零下2℃为高铁隧道“把脉问诊”******
(新春走基层)“钢轨医生”春运故事：零下2℃为高铁隧道“把脉问诊”
中新网宁波1月16日电(林波 朱小刚)“李康，晚上施工你负责下行侧隧道边墙检查。”“吴海瑞，你和王达负责清运杂草，夜间天气寒冷 ，大家都注意保暖 。”“好 的，我们会按标作业 ，注意保暖 。”
窗外，夜色浓烈，凛冽 的寒风呼呼地吹着 。室内，灯火通明 ，回荡着阵阵应答声 。
近日，在中国铁路上海局集团有限公司宁波工务段椒江桥隧工区会议室里 ，工区班前点名会正在举行 ，该工区工长王海松对7位职工的工作进行分工 。
当日23时，职工们按照各自分工到工具间准备作业用 的机工具 。
此时，深夜江边雾气来袭，短时间内能见度不到10米，只有几盏头灯闪烁着微弱 的光。幸运的是 ，不一会儿雾气就有所消散，“钢轨医生”们搭乘工程车，赶赴杭台高铁下北山二号隧道进口，等待进网作业命令。
命令下达后 ，他们进入隧道，分三组进行作业 。
隧道拱顶混凝土结构检查现场。 王威 摄据悉 ，下北山二号隧道全长429米，虽 是一座短隧道，却 是华东地区第一座单洞四线隧道，也是台州站进站咽喉口 ，在杭台高铁全线位置非常重要。
作业现场，他们利用检查锤、照相机 、望远镜和限界测量仪等检测工具，对隧道衬砌 、基础沉降和限界等技术指标进行检查。
在工友照明灯的配合下 ，王海松利用60倍变焦望远镜，对隧道拱顶 的混凝土结构进行检查 。隧道里温度较低，湿度较大 ，灯光也不够亮，王海松和工友配合着对隧道拱顶混凝土结构进行逐个分段分格检查。
“这次有雾气，所以镜头不太清楚 ，只有频繁清理镜头 ，才能看得更清楚、更准确 。”每隔一段时间 ，王海松就停下来对望远镜进行擦拭 ，确保现场观测 的精准度。
在仔细检查隧道衬砌后 ，他们又打开中心水沟盖板，对水沟进行检查 ，这时王海松发现水沟里有一处细小 的泥土淤积，约一厘米高 。
“短隧道火车快速行驶 ，尘土、铁屑等杂物容易被吹进来 ，在中心水沟形成淤泥堆积 ，我们要用铁锹等工具把淤泥处理掉，确保排水通畅 。”王海松如是介绍 。
与此同时，另外两组人利用检查锤，对隧道上行侧和下行侧的边墙进行敲击 ，确认墙体是否有空响 ，并对高铁未开通前整治过的细小问题进行复检 。
检查记录现场。 王威 摄“95后”职工李康在该工区从事桥隧检修作业已经有8年，每天0时到4时的四个小时作业里 ，他做的工作简单又重复，就 是用检查锤不断敲击边墙或者拿着本子对数据进行记录。
当日凌晨 ，隧道里 的温度已下降到零下2℃ ，李康的脸上却冒出了汗。
“我们在敲击过程中，每一步都得仔细、认真 ，每一块都不能漏下，并把问题全部记录下来 ，立马去现场整治。对我们而言，这项工作虽然很累 ，但还 是感到很自豪，能为列车运行安全做最好 的保障。”李康如是说。
2023年的春运是杭台高铁开通后 的第二个春运 。其间 ，这些“钢轨医生”们将对铁路沿线隧道、桥梁等设备进行加密检查 ，对相关技术指标进行“把脉问诊”，确保高铁旅客安全出行 。(完)
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