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【4K】當我用《流浪地球》BGM打開J-20

攝影師：百歲山不甜pro，視頻制作：戴胤

噴出沖天藍光的行星發(fā)動機、洞悉一切的量子計算機、高聳入云的太空電梯……今年春節(jié)期間，中國原創(chuàng)科幻電影《流浪地球2》熱映，片中層出不窮的“硬科技”元素讓觀眾大呼過癮。從科幻回歸科學，想象中的它們能實現嗎？

“外骨骼”正逐步開啟商業(yè)化

實際上，《流浪地球2》中多次出現的“外骨骼”近年來正逐步開啟商業(yè)化。

據《中國基金報》刊文介紹，隨著感知計算技術和傳感系統(tǒng)發(fā)展日益成熟，機器人研發(fā)方向從人機協(xié)作逐步邁向人機融合，逐漸成為人類身體的一部分。

從流程上看，外骨骼即從依賴硬件傳感器收集人體生物電信號，發(fā)展成為將硬件客觀數據與人體主觀信息相結合的新型信息輸入方式。

信息接收后，機器的計算能力與人體的思維能力進行信息處理，再通過機器的算法能力與人體的決策能力互相協(xié)調、優(yōu)化判斷后進行智能輸出，將人體智能與機器智能相融合，從單向輸出轉為雙向互動，從而形成更高效的人機一體化智能科學系統(tǒng)。

值得注意的是，就在《流浪地球2》上映前不久，今年1月18日，工業(yè)和信息化部等十七部門印發(fā)了關于“機器人+”應用行動實施方案的通知。其中也明確提到了對發(fā)展外骨骼機器人的支持。

與電影中稍有不同的是，工信部此番實施方案將外骨骼機器人的發(fā)展放在養(yǎng)老服務方面。

上述方案提到，加快推動多模態(tài)量化評估、多信息融合情感識別、柔順自適應人機交互、人工智能輔助等新技術在養(yǎng)老服務領域中的應用，積極推動外骨骼機器人、養(yǎng)老護理機器人等在養(yǎng)老服務場景的應用驗證。

方案還鼓勵養(yǎng)老領域相關實驗基地把機器人應用作為實驗示范重要內容，研發(fā)推廣科技助老新技術新產品新模式。研究制定機器人助老助殘技術應用標準規(guī)范，推動機器人融入養(yǎng)老服務不同場景和關鍵領域，提升養(yǎng)老服務智慧化水平。

2021年12月，工業(yè)和信息化部等部門發(fā)布《“十四五”機器人產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，要求增加高端產品供給，面向醫(yī)療健康、養(yǎng)老助殘等領域需求，重點推進服務機器人的研制及應用，推動產品高端化智能化發(fā)展。

2022年2月，國務院印發(fā)《“十四五”國家老齡事業(yè)發(fā)展和養(yǎng)老服務體系規(guī)劃》，強調加快人工智能、腦科學、虛擬現實、可穿戴等新技術在健康促進類康復輔助器具中的集成應用，發(fā)展外骨骼康復訓練等康復輔助器具。

此前曾有行業(yè)媒體預計，2025年中國外骨骼機器人行業(yè)市場規(guī)模將達到105億元，期間年復合增長率為98.5%，C端市場將增長最為迅猛。其中，中老年人群又是眾多企業(yè)的重點關注人群。

行星發(fā)動機造得出來嗎？

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生的巨大能量。長期研究核聚變能源的中科院合肥物質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合，生成一個較重的原子核的過程，其間能夠產生巨大的能量，“利用這一能量推動地球，原理上是說得通的?！?/p>然而實現重核聚變絕非易事，重核聚變是采用硅等元素作為聚變原料，這樣的聚變首先要克服原子核之間的靜電斥力，越重的原子核所帶電荷越多，越難以產生聚變?！拔覀儺斍皬V泛研究的可控核聚變均采用輕核聚變?！蓖躜v說，其聚變原料氘和氚是自然中最輕元素——氫的兩個同位素，相較重核聚變而言更容易實現。

中科院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所有“人造太陽”之稱的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）。新華社記者 陳諾 攝

王騰表示，可控核聚變是目前世界最前沿的重大科學問題之一，經過全人類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)”。“讓聚變能推動星球旅行可能為時尚早，但點亮一盞燈大有希望?！蓖躜v說。

量子計算機真的無所不能？

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。“很顯然，它已經是一臺優(yōu)秀的通用量子計算機了?！敝袊嬎銠C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生活中發(fā)揮重要作用。

據介紹，學術界把量子計算發(fā)展分為“實現量子計算優(yōu)越性”“實現專用的量子模擬機”“構建可編程通用量子計算機”三個階段。

一位國內量子計算領域知名學者表示，目前國內外量子計算機研發(fā)已實現第一階段目標，達到第二階段目標是當前學術界主要的研究任務，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。

量子計算原型機“九章”的光量子干涉實物圖。新華社記者 劉軍喜 攝

太空電梯的關鍵是什么？

電影中，高聳入云、連接天地的太空電梯運行場景震撼?！白詈诵牡膯栴}是要找到合適的材料用作電梯的纜繩?！遍L期研究新型材料的中國科學技術大學副研究員管慶方認為，“太空電梯”代表著人類對材料極限性能的追求。

一根合格的太空電梯纜繩需要具備如下能力：首先強度足夠大，其次需要考慮材料在極端條件下的服役性能。

“人類將不斷突破材料的極限性能，發(fā)展全新的材料?！惫軕c方說。

中國科學技術大學俞書宏院士團隊研制的新材料“碳彈簧”（新華社安徽分社 制圖）

機器狗啥時能真正進入生活？

電影中，智能機器狗“笨笨”憨態(tài)可掬，令人印象深刻。中國科學技術大學教授陳小平認為，其實人工智能等技術已經飛入尋常百姓家，活躍在生產生活的諸多領域。

世界制造業(yè)大會上展示的一款面向家庭場景的仿生機器狗。新華社記者 張端 攝

目前，人工智能還未能真正完全以人的姿態(tài)參與你我的生活。但是，學習能力、感知能力乃至決策能力在一些機器人身上已有體現。陳小平認為，未來的人工智能將如何發(fā)展，有沒有可能、有沒有必要采用和人的智能一樣的工作原理？這對人類將產生怎樣的影響？還需要進一步探討。

來源：共青團中央