銀幕內(nèi):這些硬核科技能實現(xiàn)嗎?
·行星發(fā)動機在原理上說得通
影片中,人類計劃給地球安裝上萬座巨大的行星發(fā)動機,推動地球開啟“流浪之旅”,這些發(fā)動機依靠重核聚變產(chǎn)生的巨大能量。長期研究核聚變能源的中科院合肥物質(zhì)科學研究院等離子體物理研究所副研究員王騰介紹,核聚變反應是將兩個原子核重新結(jié)合,生成一個較重的原子核的過程,其間能夠產(chǎn)生巨大的能量,“利用這一能量推動地球,原理上是說得通的?!?/p>
王騰告訴記者,可控核聚變是目前世界最前沿的重大科學問題之一,經(jīng)過全人類70余年的共同努力,核聚變研究已從實驗裝置進入實驗堆和工程堆“章節(jié)”?!白尵圩兡芡苿有乔蚵眯锌赡転闀r尚早,但點亮一盞燈大有希望?!蓖躜v說。
·乘坐電梯上太空也許不是夢想
太空電梯的簡單示意
造太空電梯,原理并不復雜。長長的纜繩懸在天地之間,一端固定在位于地球赤道的海洋上,另一端“抓住”地球同步軌道上的平衡物(如衛(wèi)星或空間站)。沿著纜繩,一個機器(太空電梯的轎廂)可以上下移動。
在目前,人類主要依賴的太空運輸方式是化學燃料火箭,但成本較高,利用太空電梯運輸則廉價得多,由于太空電梯可以憑借系纜以慢得多的方式向太空前進,而不需要像火箭一樣有極高的推重比。這種溫和的推進方式除了意味著更廉價的軌道運輸成本之外,也意味著更低的加速度,這意味著大部分普通人,乃至于一些無法承受高加速度的科學儀器都可以通過太空電梯進行運輸。
太空電梯之夢由來已久。1895年,俄羅斯科學家康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基見到埃菲爾鐵塔后提出了太空電梯的設想??苹镁藿嘲⑸た死嗽谄湫≌f《天堂之泉》中也描繪了太空電梯。但由于技術(shù)障礙,太空電梯長期停留在概念階段。
隨著航天技術(shù)不斷發(fā)展,建造太空電梯有了更多可能。據(jù)斯旺和萊特介紹,在材料方面,碳納米管和超強石墨烯被認為是建造太空電梯纜繩的理想材料;在設計方面,科學家目前已提出8個比較穩(wěn)健、合理的科學設計方案;在工程方面,一些國家的科學家已開展一些小型實驗并準備深入驗證。
·量子計算機真的無所不能嗎?
《流浪地球2》使用的智能量子計算機550A道具。受訪者供圖
電影中,擁有超強算力和自我意識的量子計算機550系列讓人驚嘆?!昂茱@然,它已經(jīng)是一臺優(yōu)秀的通用量子計算機了。”中國計算機學會量子計算專業(yè)組秘書長郭國平教授認為,未來量子計算有望在我們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮重要作用。
學術(shù)界把量子計算發(fā)展分為“實現(xiàn)量子計算優(yōu)越性”“實現(xiàn)專用的量子模擬機”“構(gòu)建可編程通用量子計算機”三個階段。
一位國內(nèi)量子計算領域知名學者表示,目前國內(nèi)外量子計算機研發(fā)已實現(xiàn)第一階段目標,達到第二階段目標是當前學術(shù)界主要的研究任務,距離科幻電影中所展示的應用至少還需要10年到15年左右的時間。
·數(shù)字生命只是一串代碼嗎?
截圖自《流浪地球2》預告片
電影科學顧問、中國計算機學會科學普及工作委員會主任助理崔原豪介紹,“數(shù)字生命”是計算機的前沿研究領域,不過在現(xiàn)實世界,它指的是用計算機來模擬生命的行為和某些關(guān)鍵特征,讓機器自行迭代,呈現(xiàn)初級生命的遺傳變異和演化過程,而并非試圖模仿或者數(shù)字化人類本身。
“數(shù)字生命”也高度依賴腦機接口技術(shù)。現(xiàn)有的腦機接口分為侵入式和非侵入式,主流應用是研究腦電波和外物的交互,還遠沒有到要掃描人類大腦、擬合人類思維的地步。
·互聯(lián)網(wǎng)真的會被關(guān)閉嗎?
影片中的一大“燃點”,是重啟全球互聯(lián)網(wǎng)。在影片設定里,要重啟全球互聯(lián)網(wǎng),就需要重啟三臺分布在不同國家的根服務器。
現(xiàn)實世界沒有電影中這么刺激,很難有這些令人激動的決定性瞬間。全球互聯(lián)網(wǎng)不會因為切斷一兩個服務器就被關(guān)閉。真實互聯(lián)網(wǎng)采用非中心化的分布式部署方式,不存在絕對中心,網(wǎng)絡基礎設施壞掉了,也只會影響局部。
中國下一代互聯(lián)網(wǎng)工程中心領銜發(fā)起了“雪人計劃”,旨在打破現(xiàn)有的根服務器困局,為下一代互聯(lián)網(wǎng)提供更多的根服務器解決方案。
·工業(yè)移動機器人已被廣泛應用
電影中出現(xiàn)的工業(yè)機器人。受訪者供圖
在對未來世界的無數(shù)暢想里,機器人將成為未來社會不可分割的一個重要子集?!读骼说厍?》中,帶有機械臂的巡檢機器人自主操作監(jiān)測指標,保障空間站人員生命安全;地球聯(lián)合政府會議廳,機器人駐守一旁輔助人類科學決策;北京航天中心數(shù)據(jù)中心,巡檢機器人支撐著海量數(shù)據(jù)平穩(wěn)運作;行星發(fā)動機機庫中,移動機器人有條不紊地搬運傳送著物料……
事實上,電影中所應用的工業(yè)級移動機器人(AMR),已經(jīng)在當下工業(yè)生產(chǎn)生活中被廣泛應用,其中就有“廣東造”的工業(yè)機器人身影。作為工業(yè)移動機器人頭部行業(yè)代表,優(yōu)艾智合機器人科技有限公司(以下簡稱“優(yōu)艾智合”)的智合機器人為《流浪地球2》的拍攝提供了移動機器人產(chǎn)品技術(shù)支撐?!读骼说厍?》中運用的移動機器人,出自優(yōu)艾智合機器人實際產(chǎn)品矩陣。
·外骨骼機甲已經(jīng)不只是特效
在《流浪地球2》中,演員身穿酷炫機甲出現(xiàn)在救援、運貨等場景中,穿上就能讓人變身“大力士”。這種機甲其實不是道具,而是中國企業(yè)傲鯊智能制造的已經(jīng)進入商用,走入現(xiàn)實應用的“外骨骼機器人”。
據(jù)傲鯊智能公司創(chuàng)始人徐振華介紹,公司這類外骨骼機器人已在電力、汽車等場景落地,例如幫助機場工作人員搬運重物、為重型機械工程師分擔上肢壓力等。其中一款腰部外骨骼機器人產(chǎn)品最大助力可達30公斤,綜合減負60%以上,最大助行速度達每小時7.5公里。最新研發(fā)的一款外骨骼機器人還實現(xiàn)了上肢、腰部、下肢一體,能夠輸出更大的力量。
銀幕外:這些硬核科技助力科幻啟程
·先進科技工業(yè)支撐高水準拍攝
電影的誕生源于科技的創(chuàng)新,電影技術(shù)的每一次革命都會帶來更大的創(chuàng)作空間和更豐富的視聽體驗?!读骼说厍?》借助新技術(shù)做了全新的嘗試與探索。
《流浪地球2》涉及大量海外鏡頭,由于疫情,劇組不便出國,而是在美國、法國、冰島、哥倫比亞四個國家組建了海外拍攝小分隊進行取景拍攝。科技日報記者了解到,主創(chuàng)團隊主要是借助云直播和云數(shù)據(jù)傳輸兩種云技術(shù),來實現(xiàn)海外拍攝、畫面直播、在線實時溝通及數(shù)據(jù)傳輸。
《流浪地球2》拍攝現(xiàn)場
·科學顧問讓科研人員參與造夢
電影科學顧問、中國科學院物理研究所研究員梁文杰這樣描述自己的工作:為了配合設定,對劇情的設定和走向做了各種有趣的估計和計算,科學的作用是幫科幻的敘述貼近科學,對其中科技活動的合理性和邏輯自洽提供建議。保證場景的真實感,保證其內(nèi)容與科技發(fā)現(xiàn)不斷共鳴,產(chǎn)生持續(xù)的影響力。
電影首映前部分科學顧問團隊的合影。茍利軍供圖
更多時候,他們扮演解答問題的角色。