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佰富彩2023-10-31

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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|尹仑:中国民族传统知识如何保护生物多样性?******

  中新社昆明12月14日电 题:中国民族传统知识如何保护生物多样性?

  ——专访国家林业和草原局西南生态文明研究中心研究员尹仑

  作者 陈静

  全球生物多样性的热点地区,往往也是文化多样性富集地区。中国是世界12个生物多样性大国之一,文化多样性亦非常丰富,56个民族创造了众多保护和利用生物物种资源的传统知识。这些传统知识不仅有巨大的商业与经济价值,还对生态安全屏障和生态文明建设有重要意义。

  在《生物多样性公约》第十五次缔约方大会(COP15)第二阶段会议举行之际,生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台(IPBES)土著与传统知识专家、国家林业和草原局西南生态文明研究中心研究员尹仑接受中新社“东西问”专访,探讨中国各民族传统知识如何保护生物多样性,以及“2020年后全球生物多样性框架下的传统知识”等议题。

  现将访谈实录摘要如下:

  中新社记者:什么是传统知识?中国民族传统知识中蕴藏了哪些生物多样性保护的智慧?

  尹仑:根据《生物多样性公约》的定义,传统知识是指在长期的经验基础上形成的、适应地方文化和环境的知识、创新和实践。它属于集体,可以通过书面形式代代相传,也可以通过歌曲、传说、谚语、信仰、习惯法和土著语言表达。

  在中国生态环境部2014年发布的《生物多样性相关传统知识分类、调查与编目技术规定(试行)》中,传统知识被划分为五个类别,分别为:传统选育农业遗传资源的相关知识、传统医药相关知识、与生物资源可持续利用相关的传统技术及生产生活方式、与生物多样性相关的传统文化、传统生物地理标志产品相关知识。

  例如,在云南迪庆藏族自治州德钦县,当地藏族民众形成了以神山卡瓦格博(云南最高峰)为核心的传统信仰体系,这一神山信仰体系包括周边的300多座神山。村民相信神山上包括动植物在内的一切都属于神山,是不可侵犯的,如果擅自猎取或采伐,将惹怒神山,用暴雨和泥石流对村庄进行报复。在此基础上,当地藏族民众形成了禁止在神山砍伐树木,盗挖药材,污染泉水、河流和湖泊等相关传统习惯法。这些传统习惯法在客观上保护了神山及周围生态系统和生物多样性资源,形成了事实上的自然保护区。

游客在观景台欣赏梅里雪山美景。李嘉娴 摄

  再以传统选育和利用农业遗传资源的相关知识为例。生活在云南西双版纳傣族自治州基诺山的基诺族,从事以陆稻种植为主的轮作农业。当前,基诺族的轮作农业中保存着陆稻品种96种,根据其成熟时间和特点,划分为早熟品种16种、中熟品种35种、晚熟品种20种、糯稻品种25种,并在不同海拔高度和气候条件的土地上,按照不同年份种植不同品种,以追求粮食产量最大化。通过长期积累的认知经验和知识,保护和促进了基诺山陆稻品种的多样性,并进一步孕育了当地以陆稻种质资源为代表的农作物遗传多样性。

  可以说,中国各民族传统知识在客观上保护了当地生物遗传资源的多样性,使这些地区成为保存和利用生物多样性遗传资源的“基因库”。这一“基因库”富有生命力,处于动态的变化和发展中。

广东南岭国家级自然保护区内工作人员在安装红外相机,用于监测拍摄野生动物。该保护区是最大的生物物种基因库。陈骥旻 摄

  中新社记者:对于中国和世界的生物多样性保护,传统知识起到何种作用?

  尹仑:传统知识在自然保护中的价值与作用,受到了COP15的重视。《昆明宣言》的17条承诺提到:“加强和建立有效的保护地体系,采取其他有效的区域保护措施和空间规划工具……认识到土著人民和地方社区的权利并确保他们充分有效参与。”

  中国各民族生活在复杂多样的自然环境和生态系统中,包括森林、沙漠、高原、冰原、旱地、海滨等,世世代代积累形成了与生态系统和生物多样性相关的传统知识,并随着生态环境与社会文化的变迁不断发展和创新。

  传统知识对生物多样性保护发挥什么作用?以传统知识中的生态习惯法为例,不仅有通常理解的、直接对动植物进行保护的传统信仰和行为准则,也有对生态系统与生物多样性进行分类、储藏、有效利用、综合管理、惠益分享和促进发展的传统知识和技术实践。

  因此,对生态系统与生物多样性而言,传统生态习惯法不只是单一的保护准则,更是一个综合治理体系。例如地处云南迪庆藏族自治州澜沧江大峡谷的佳碧村,存在一种历史悠久的传统群体性组织“姐妹会”。“姐妹会”制定了封山育林的村规民约,禁止砍伐树木和破坏森林植被,确定了封山育林的森林、树种、海拔和山坡位置,有利于高海拔地区树木和整个森林的生长。同时,“姐妹会”开展植树造林,最大程度恢复树种多样性,维护了整个森林生态系统的稳定。

  综上所述,中国各民族有着维护生态平衡、保护自然环境的传统知识,并在长期生产生活实践中,形成了与生物遗传多样性相关的生态习惯法,促进了生物多样性保护,并进一步在生物物种资源保护领域发挥重要作用。

《生物多样性公约》第十五次缔约方大会(COP15)第一阶段高级别会议正式通过“昆明宣言”。刘冉阳 摄

  中新社记者:COP15第二阶段会议已经召开,您对未来如何更好发挥中国民族传统知识在全球生物多样性保护领域的作用有何建议?

  尹仑:正在举行的COP15第二阶段会议将通过“2020年后全球生物多样性框架”。该框架中的2030行动计划具体目标13提到:“确保通过相互商定的条件和事先知情同意等方式,公平、公正地分享利用遗传资源和相关传统知识所产生的惠益。”因此,我们应该思索“2020年后全球生物多样性框架下的传统知识”这一主题,在相关国家法律和国际公约中承认并纳入生态习惯法的有益部分,从而实现传统知识及其生态习惯法在全球生物多样性保护进程中的主流化。

《生物多样性公约》第十五次缔约方大会(COP15)第二阶段会议在加拿大蒙特利尔开幕。余瑞冬 摄

  在生物多样性保护进程中,相关行动计划和地方性法规都提及了传统知识。2010年9月发布的《中国生物多样性保护战略与行动计划》(2011-2030年)指出,要开展试点示范,抢救性保护和传承相关传统知识,探索建立生物遗传资源及传统知识获取与惠益共享制度,协调生物遗传资源及相关传统知识保护、开发和利用的利益关系。同时,调查少数民族地区与生物遗传资源相关的传统知识、创新和实践,建立数据库,开展惠益共享的研究与示范。

  2018年9月,云南省率先制定和颁布了中国第一部地方性生物多样性保护法规——《云南省生物多样性保护条例》。这一条例虽然提到了传统知识,但只是个别条款的原则规定,缺少可执行的细则及措施。

  当前,印度、巴西、南非、马来西亚等国已制定生物物种资源及相关传统知识的法律和制度,逐步开始承认和接受原住民、世居民族、土著民族和地方社区等传统民族社会的生态习惯法和制度,并将其融入现代环境法律体系。

  在此背景下,有必要在“2020年后全球生物多样性框架”下,进一步探索生物多样性遗传资源及其相关传统知识保护获取与惠益分享的特殊路径和专门制度。例如,中国可在生物多样性资源和传统生态文化丰富的云南,基于相关传统知识,形成生物多样性治理的地方机制,并将其进一步纳入《云南省生物多样性保护条例》中,弥补其不足。传统知识介入国家生物多样性保护的法治建设,遗传资源获取和惠益分享就有法可依,可以从根本上防止生物物种资源流失。(完)

  受访者简介:

  尹仑,生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台(IPBES)土著与传统知识专家,国家林业和草原局西南生态文明研究中心研究员,中国社会科学院生态文明研究智库云南中心研究员,西南林业大学地理与生态旅游学院研究员,云南省中青年学术技术带头人。主要从事气候人类学、民族生态学、灾害风险综合治理、生态文明和生物多样性法治建设等问题研究。出版以《气候人类学》为代表的专著4部,在CSSCI和核心期刊上发表论文32篇,累计公开发表学术成果300余万字。

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