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
千年国乐 创造新“声”******
【热点观察】
作者:王秀庭(临沂大学音乐学院院长、二级教授)
从钧天广乐到江南丝竹,从寄托文人雅士志向的琵琶到悠扬四方的竹笛,绵延千年的国乐是民族文化的音乐化呈现,勾勒出源远流长的气韵风华,彰显着包容并蓄的文化风骨,陪伴着代代国人历经亘古千秋。近年来,随着中华优秀传统文化的复兴,曾经一度陷入传承困境的国乐,重新焕发活力,并不断创造新的传奇。
原创民族音乐会《海上生民乐》。新华社发
失传的民族乐器“复活”
欲先善其事,必先利其器。要再现古老美妙的民族音乐,复原古老的民族乐器是基础。近年来,国乐振兴的一个表现是很多失传的民族乐器“复活”了。比如,中央民族乐团与敦煌研究院、上海民族乐器一厂等合作,先后复原开发出50多个品种、90多件敦煌古乐器,如筚篥、箜篌、凤首阮、葫芦琴、莲花琴、瑟、雷公鼓……让存在于莫高窟壁画中的敦煌古乐器走下壁画,重新在当下发出悦耳的声音。利用这些复原的古乐器,中央民族乐团的艺术家们先后创作出《印象·国乐》《又见国乐》等民族音乐剧。
除了复原古乐器,民族乐器也在不断改良,国乐正是在民族乐器的不断改良中一步步向前发展的。比如,原山东前卫文工团的王惠然老师根据用于戏曲伴奏的二弦柳琴,制造出三弦及四弦高音柳琴,成为中国民族管弦乐队中不可替代的弹拨声部高音乐器;广东音乐名家吕文成将传统二弦改良成高胡,使之成为广东音乐的象征性乐器。
随着大量古乐器的复原和民族乐器的改良,各种形式的器乐剧纷纷涌现。自2017年世界首部民族器乐剧《玄奘西行》诞生以来,各级文艺院团先后创作出《扬帆大湾梦》《天山南北》《帆影弦歌万千重》《滹源雅韵》等不同类型、不同题材的民族器乐剧。中国民族乐器原本只是演奏音乐的工具,民乐演奏家自古以来也是以演奏音乐为主。而在器乐剧中,二胡、古琴、竹笛等都被赋予了戏剧功能,成为戏剧中的一个角色;民乐演奏家不只演奏音乐,还要演绎人物。在这种艺术形式中,演奏家不仅要有高超的演奏技巧和音乐理解力,还要具有较强的表演能力。尽管挑战很大,但不得不说,这也推动了国乐的创新。
跨界融合换新颜
相较于音乐剧、舞剧、话剧等,民乐一直属于较为“冷门”的艺术,曾经一度陷入萧条。其中一个很重要的原因是,民族乐器在很长一段时间里无法与现代音乐技法有效结合。
近年来,民族音乐人大胆创新,钢琴、小提琴、大提琴、爵士鼓、电吉他等西洋乐器,都被他们拿来和琵琶、二胡、竹笛、中阮等地道的中国乐器“对话”,创作出大量具有跨界曲风的国乐新作。
比如,上海民族乐团等出品的《海上生民乐》,打破传统民族音乐会的观演模式,融合书法、国画等多种文化元素,通过数字化多媒体技术,拓展表演场域的边界,以声、景交互融入现代审美意识,构筑起多元交融的立体视听现场,掀起数字时代海派民乐的新浪潮。不仅如此,《海上生民乐》还以先锋姿态,开创了民族音乐领域的首个驻场演出。
除了《海上生民乐》,前面提到的《印象·国乐》《又见国乐》《玄奘西行》等作品都是跨界融合的成功之作。它们无不融合了多种表演形式,对民乐进行了全新演绎,创造了国乐新华章,处处彰显着中国风格、中国气派、中国精神。
传统民乐还与现代流行音乐相结合,形成了深受年轻人喜爱的国风音乐。国风音乐作品在表现形式上包容多样,音乐风格以流行与古典曲风的多元融合为主,在词曲格律、编曲配器上,呈现出浓郁的中国传统文化气息。2022年某音乐研究机构《国风音乐内容生态报告》显示,2020年至2021年,播放量过亿的爆款国风音乐有51首;国风歌曲播放量是2019年至2020年的两倍多;播放量破百万、千万的作品数量呈上升趋势。不断涌现的国风音乐作品,既体现出创作者强烈的文化自觉意识,也说明国乐在现代社会具有旺盛的生命力。
线上直播开辟“第二舞台”
今年8月,中央民族乐团的百余位艺术家集体入驻抖音,努力在线上开辟“第二舞台”,开创国家级院团乃至全国专业艺术院团的先河。这是国乐积极拥抱网络直播等新传播方式的一个缩影。
除了中央民族乐团这样的国家队,已经“开播”的还有大量来自民间的民乐人。近日,抖音发布的《2022抖音民乐直播数据报告》显示,截至目前,抖音直播覆盖民族乐器种类87种,观看人次突破61亿。过去一年,抖音民乐类直播场次超过178万场,同比增长95%;累计直播时长达233万小时,同比增长101%。以一场演出时长1.5小时计算,相当于每天有4270场民乐演奏会在抖音上演,平均每场观众2319人。与之形成鲜明对比的是,疫情前一个一线城市每天的线下演出不过100场左右。
网络直播为民乐的发展带来了新契机。一方面,民乐人通过直播可以获得打赏收入,找到了民乐的“市场蓝海”。过去一年,有87%的抖音民乐主播能够获得打赏收入。其中,如独弦琴、箜篌、埙等相对小众的民族乐器也创造了上万级别的“票房”。另一方面,一些小众、濒危的民乐类非遗通过直播重新获得关注。比如,少数民族京族的特色乐器独弦琴,全中国会弹的人一度只有个位数。如今,独弦琴非遗传承人赵霞已在抖音收获40多万粉丝。依靠直播打赏收入,赵霞运营起2个独弦琴非遗教学点,保留住了独弦琴的传承之火。
国乐渐成“国潮”
“血脉里的基因被唤醒,怎能不爱这荡气回肠的音乐。”去年,民乐短视频《兰陵王入阵曲》一经推出,立刻火遍全网,在主要受众为Z世代的B站上,点击量超过1300万次。
成为爆款的不只有《兰陵王入阵曲》。在B站上,民乐区近年来一直格外火爆。年轻的UP主们用民乐对动漫、影视、流行歌曲进行改编,很多作品不仅成为流量担当,也通过Z世代的积极转发持续“破圈”传播。而主流民乐从业者亦在努力推动民乐艺术创造性转化、创新性发展。比如,中央民族乐团团长赵聪将中国传统文化与游戏相结合,为某款游戏推出的主题音乐《赤焰之缨》,不仅再一次拓展了民乐的可能性,更在一帮90后、00后中掀起了一股民乐热。除此之外,一些国乐作品还火到了海外,比如,一个名为《左手指月》的中国女孩弹奏古琴的视频,仅在YouTube上就有上千万的播放量。可以这么说,曾经被视为“老套”“保守”“不好听”的民乐,正向世界发出最“潮”的自信之声。
当然,国乐的传承和创新永无止境。如何用原创作品为国乐带来更多可能,进一步激活民族音乐所承载的传统文化底蕴,这应该是民乐从业者接下来认真思考的新课题。
(本文系山东省社会科学规划研究项目结项成果【17CCYJ27】)
《光明日报》( 2022年12月21日 13版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)