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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
东西问｜张明祥：保护“地球之肾”，中国如何提供“范本”？******
中新社武汉11月11日电 题：保护“地球之肾”，中国如何提供“范本”？
——专访北京林业大学生态与自然保护学院教授张明祥
中新社记者 张芹 梁婷
《湿地公约》第十四届缔约方大会11月5日至13日在中国武汉和瑞士日内瓦同步举办，是中国首次承办这一国际盛会。自1992年加入《湿地公约》以来，中国的湿地保护经历了摸清家底夯实基础、抢救性保护、全面保护三个阶段，中国湿地保护已经进入高质量发展阶段，并形成了湿地保护的“中国模式”。
30年来，中国在湿地保护方面取得了哪些成就？向世界分享了哪些“中国智慧”和“中国方案”？在全球湿地协同保护中，中国又将如何展现大国担当？中新社“东西问”就此专访北京林业大学生态与自然保护学院教授张明祥。
现将采访实录摘要如下：
中新社记者：什么是湿地，湿地保护对于地球生态有怎样的意义？
张明祥：今年6月1日起实施的《中华人民共和国湿地保护法》明确，湿地是指具有显著生态功能的自然或者人工的、常年或者季节性积水地带、水域，包括低潮时水深不超过六米的海域，但是水田以及用于养殖的人工的水域和滩涂除外。
航拍苏州虎丘湿地公园。泱波 摄湿地与森林、海洋一起并称为地球三大生态系统，具有涵养水源、净化水质、调节气候、维护生物多样性等多种生态功能。人类择水而居，文明因水而兴，足以说明湿地对人类生产、生活的重要性。
被誉为“地球之肾”的湿地，是淡水资源的主要来源。据统计，中国可利用淡水资源总量的96%都存在于湿地。从这个角度来讲，湿地的重要性更是毋庸置疑。不仅如此，占全球陆地面积6%—8.6%之间的湿地，储存了全球大约40%的已知物种，因此湿地也被称为“物种基因库”“基因超市”。
此外，湿地还是地球上最重要的碳库之一，在减缓全球气候变化方面的作用非常明显。以泥炭地为例，它只占地球陆地面积的3%，却存储了30%的陆地碳，是森林碳储量的2倍。如果湿地受到破坏，就会从“碳汇”变成排放二氧化碳的“碳源”，加速全球气候变化。
江苏省盐城市东台市条子泥滩涂景区内的麋鹿。近年来，东台市生态环境持续改善，麋鹿种群和鸟类数量逐年增加，成为各种动物的理想栖息地。张连华 摄中新社记者：中国的湿地分布呈现什么特征？
张明祥：中国幅员辽阔，造就了丰富的湿地类型，从寒温带到热带，从平原到高原，几乎涵盖《湿地公约》所有湿地类型，也孕育了多姿多彩的湿地生物。比如，滨海湿地分布在东部沿海，沼泽湿地主要分布在东北地区、青藏高原，河流、湖泊湿地主要分布在长江及淮河中下游、黄河及海河下游等水资源比较丰富的地区。
位于西藏拉萨市北郊的拉鲁湿地国家级自然保护区，总面积超过12平方公里，被誉为“拉萨之肺”。何蓬磊 摄目前，中国湿地面积达5635万公顷，居亚洲第一位、世界第四位，以占全球4%的湿地，承载着世界五分之一人口对湿地的主要需求。
中国湿地还是世界水鸟的重要繁殖地、越冬地和候鸟迁徙的停歇地，途经中国的候鸟迁飞路线达4条。如新疆巴音布鲁克湿地是天鹅的重要繁殖地，江苏盐城沿海滩涂是世界上最大的丹顶鹤越冬地，江西鄱阳湖是世界上最大的白鹤越冬地，在此越冬的白鹤占全世界总数的95%以上。
一群野生丹顶鹤在江苏盐城国家级珍禽自然保护区芦苇丛上空飞过。李根 摄根据第二次全国湿地资源调查统计，中国湿地高等植物约200科692属2315种。全世界雁鸭类有168种，中国湿地就有54种，约占32%。全世界鹤类有15种，中国就有9种，占60%。
总体来说，由于中国人口众多，人均湿地面积仅占全球人均水平的五分之一左右，所以湿地资源还是比较稀缺的。
中新社记者：从1992年加入《湿地公约》至今，中国在湿地保护方面做了哪些努力，取得了哪些成就？
张明祥：最直观的，中国公众对湿地的保护意识有了大幅提高，对湿地的概念更了解，对其重要性认识也更深刻。现在，大家不仅对湿地耳熟能详，并有了保护意识。建设各类湿地公园，能让民众真实感受到生态保护带来的幸福感和获得感。
江苏省盐城市，中国黄海湿地博物馆内展出的动物标本栩栩如生，吸引民众参观。泱波 摄其次，湿地保护在中国已上升至国家法律层面，管理体系更加完善。《中华人民共和国湿地保护法》今年6月1日正式实施，从逻辑性、全面性、系统性来说，填补了中国生态系统立法的空白，确立了湿地保护的基本原则，在全球层面来看也是最完善的立法。另外，全国28个省(区、市)先后出台了湿地保护条例和办法，共同构建起湿地保护管理顶层设计的“四梁八柱”。
重庆市梁平区双桂湖国家湿地公园，景色美丽。刘辉 摄中国湿地保护体系由湿地类型国家公园、湿地自然保护区、湿地公园三部分构成。现有国际重要湿地64处，国家重要湿地29处，建立了901处国家湿地公园。30年间，中国完成了三次全国湿地资源调查，并依此在各地建立湿地调查监测野外台站、实时监控和信息管理平台，为湿地保护提供了强有力的科技支撑。近十年来，中国累计实施湿地保护修复项目3400多个，新增和修复湿地80多万公顷。
世界上真正在全国范围内进行湿地基础调查的国家很少，中国在这方面的成绩有目共睹。近日，中国印发了《全国湿地保护规划(2022—2030年)》，明确了未来一段时间中国保护湿地的目标和蓝图。我相信，有了国家的重视，湿地保护的明天会更加美好。
中国履行《湿地公约》30周年成就展在武汉举行。张畅 摄中新社记者：中国在全球湿地保护工作中贡献了哪些“中国智慧”，为其他缔约方提供了可借鉴的“中国方案”？
张明祥：中国加入《湿地公约》后，认真履行公约义务，积极参与全球生态治理，不断提升湿地保护管理水平。《湿地公约》认证的43个“国际湿地城市”中，中国13个城市入选，是全球入选城市数量最多的国家，直观反映了中国在全球湿地保护方面的贡献。
鄱阳湖畔的江西省南昌市高新区鲤鱼洲五星白鹤保护小区，成群候鸟翩翩飞舞。鲍赣生 摄再如，全世界仅有两国为湿地立法，中国是其中之一。《中华人民共和国湿地保护法》从生态系统角度进行立法，突出了湿地在生态文明建设、以及在维护生物多样性方面发挥的重要作用，对提升国际话语权、彰显大国责任担当具有重要意义。
目前，我们已经把《中华人民共和国湿地保护法》翻译成英文，也将通过此次大会，向世界各国代表及湿地保护领域的专家，宣介中国湿地保护立法成果，给其他国家提供一个范本，希望可以引领全世界对湿地保护的立法行动。
2022年11月5日，《湿地公约》第十四届缔约方大会在武汉东湖国际会议中心开幕。邹浩 摄此外，中国的湿地保护，并不是只看那些野外的、天然的、大面积的湿地，而是梳理资源、分析状况、针对性提出保护方案。而且很注重处理人与湿地的关系，湿地公园就是中国独创的一种把湿地保护与利用相结合的一种形式，在国际社会也引起很大反响。
2018年，中国起草的《小微湿地的保护和管理决议草案》在《湿地公约》第十三届缔约方大会上顺利通过。小微湿地独特的生态功能，得到国际社会更为广泛的关注和认同。
同时，中国还与多个国际机构和组织在湿地野生动物保护、湿地调查、湿地自然保护区建设以及人才培训等方面进行了合作。通过承办一些援外培训班，向广大发展中国家传输中国湿地保护经验，中国湿地保护修复先进技术和成功模式。中国还提出要加强候鸟栖息地的保护，有效保护了途经中国的4条候鸟迁飞路线，为候鸟提供安全舒适的家园。
在山东省青岛市胶州湾海洋公园河套段滨海湿地，成群的红嘴巨鸥和灰斑鸻、宾鹬等候鸟在水面翔集。王海滨 摄中新社记者：全球湿地协同保护对于构建人类命运共同体有何意义？
张明祥：湿地与人类的生活息息相关，自古以来，人类就懂得择水而居的生存方式。“桑基鱼塘”体现了中国古人在湿地保护与合理利用上的智慧。
浙江省湖州市南浔区和孚镇，星罗棋布的千年桑基鱼塘系统与盛开的桑树相映成趣。陆志鹏 摄尽管当前湿地保护、修复已成为全球共识，但是由于气候变化和人类不合理的开发利用等原因，全球湿地都面临面积萎缩、功能退化和生物多样性下降等问题，给各国经济和社会发展带来不利影响，加强湿地保护与管理已刻不容缓。
“珍爱湿地，人与自然和谐共生”是《湿地公约》第十四届缔约方大会的主题，同时也寄托了人们对未来美好生活的愿景。珍爱湿地，是全人类共同的责任，通过地区和国家层面的行动及国际合作，能有效推动湿地保护与合理利用，为实现全球可持续发展作出贡献。(完)
受访专家简介：
北京林业大学生态与自然保护学院教授张明祥张明祥，北京林业大学生态与自然保护学院教授、国家林草局自然保护区研究中心秘书长。1994年毕业于山东师范大学自然地理专业；1997毕业于中国科学院长春地理研究所湿地生态专业，获硕士学位；2003年毕业于中国科学院东北地理与农业生态研究所环境科学专业，获博士学位。中国较早从事湿地保护的专家学者之一，国家湿地保护法起草专家团队负责人，从事湿地保护与管理的科学研究和生产实践等相关工作。
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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