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
心血管病患者感染后应坚持合理用药******
心血管病患者感染后应坚持合理用药(服务窗·科学防疫)
冬春季天气较冷,如果经常劳累、激动、饱餐,心脏病、高血压等心血管病的发病率会增加。发烧时心跳加快是否正常?心血管病患者感染新冠病毒是否会加重原有病情?如何合理用药?记者采访了北京安贞医院常务副院长周玉杰。
发烧是很多人感染新冠病毒后的典型症状。周玉杰说,发烧时心跳加快是正常现象。体温每升高1摄氏度,心率会升高10—12次,当体温超过39摄氏度,心跳会变得很快,甚至可以听到怦怦的心跳声。若心跳快的同时出现心慌气短、动辄气喘的症状,需要及时就医。如果康复期每分钟心跳超过100次,还伴有心慌气短、胸闷症状,要及时去医院查心肌酶、心电图、动态心电图、心功能等,防止病情加重。
周玉杰表示,有基础心脏病的患者,特别是老年患者,感染新冠病毒后,血管内皮功能发生紊乱,血管斑块容易发生炎性反应,血栓的发生率可能也会增高,导致原有心脏病加重。患者在咳嗽、发烧的时间段容易合并低氧血症。一些老年心血管病患者的症状是沉默型表现,有一种“消音器”效果,表现不像年轻人那么明显。这时候不要“等、拖、耗”,一定要及时送医救治。
均衡营养有益于心血管病控制。周玉杰说,在临床中看到的一些心血管病患者,特别是老年患者,表现为合并低钠血症、低钾血症、一定程度的脱水,但患者没有及时适量补充营养和水电解质,导致营养不良和水电解质紊乱,不利于基础病的控制。家属和医护人员要了解老年人平时在餐桌上吃的是什么,一天吃进去多少,大概吸收多少,代谢和排出多少,以此来调整营养摄入。
心血管病患者需要长期用药,合理用药很关键。周玉杰介绍,很多心脏支架术后患者、心脏搭桥患者都要按照医嘱吃抗血小板药12个月,房颤患者还需要长期使用抗凝药。患者感染新冠病毒后,出现发热等症状需要服用对症治疗药物。心血管病患者居家用药一般都有四五种,与所服用的新冠治疗药物可能互相冲突,使得药效发生变化。比如高血压患者发烧时,吃退烧药会导致血压发生波动,因此要随着血压的变化不断调整用药,防止诱发心脑血管疾病。“建议这类患者及时咨询医生,在医生的指导下,减少不良反应,达到优化治疗目的。”(人民日报 记者 申少铁)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)