中國科幻巨制電影《流浪地球 2》自上映後,熱度居高不下。
不僅網友們看完電影後成了自來水,動員家人朋友去二刷三刷,諸多科學工作者們也紛紛下場給出高度的評價:" 國産硬核科幻電影天花闆,超級震撼,超級感動,甚至啟發了我的科研思路 "。
外行看熱鬧,内行看門道,能得到大量專業人士的高度稱贊,小破球 46 億票房算實至名歸。
随着電影走紅,片中一系列 " 黑科技 " 也爆火出圈,連接天地的太空電梯、噴出沖天藍光的行星發動機、神通廣大的量子計算機 MOSS,以及數字生命、外骨骼等元素,讓觀衆大呼過瘾。
而更讓人驚歎的是,這些硬核 " 黑科技 " 居然不是特效,而是出自技能制造,甚至有一部分已經在投入使用。
在影片中,2058 年未來量子計算機 MOSS 貫穿全局,它可以滿足數萬座發動機協同運作,并支撐 " 數字生命 " 計劃所需算力,如果沒有 MOSS 強大的算力支持,人類根本無法完成多座行星發動機的建設。
量子計算機通過其強大的信息處理能力,能夠同時分析大量不同的數據,從而降低計算時間和成本,實現降本增效。
影片中的 MOSS 屬于智能量子計算機,具備量子計算性能,又具備高度的人工智能,它既能預知未來,也能參與到各地行星發動機建設中。
現實中,量子計算機并非科幻。1 月 31 日,中國第一條量子芯片生産線首次向公衆亮相,最新量子計算機 " 悟空 " 即将面世。
據安徽省量子計算工程研究中心相關人士透露,合肥本源量子已研發出多台中國量子計算機,并成功交付一台量子計算機給用戶使用。該量子計算機的成功交付,使我國成為世界上第三個具備量子計算機整機交付能力的國家。
盡管中國量子計算機已經走在世界前列,但與電影中的 550W(MOSS 前身)還有一定差距。
學術界把量子計算發展分為 " 實現量子計算優越性 "" 實現專用的量子模拟機 "" 構建可編程通用量子計算機 " 三個階段。
一位國内量子計算領域知名學者表示,目前國内外量子計算機研發已實現第一階段目标,達到第二階段目标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。
借用某個網友的一個比喻:" 大概等同于鑽木取火到 i9 處理器的差别 "。雖然仍有差距,但至少證明這事可成,缺的隻是時間而已。
電影裡,2044 年的人們去太空已經不再借助于火箭,而是直接乘坐太空電梯。借助連接于地球表面和太空空間站之間的繩索,太空電梯以每小時數百公裡的速度駛向太空,場景相當壯觀。
事實上,太空電梯這一設想并非《流浪地球 2》首創,很早出現在各類科幻小說中。再往前追溯,俄國科學家、航天之父齊奧爾科夫斯基在 1895 年見到埃菲爾鐵塔後,就提出過相關設想。
嚴格來說,他當時想在地面上建設一座直抵地球同步軌道的超高型鐵塔,以架設電梯的方式實現進入外層空間。後來人類進入外太空,随着科技高速發展,太空電梯的概念逐漸理論化。
近年來,多國科學家和工程師已經開始了太空電梯的研發。中國也計劃打造太空電梯,早在 2017 年,中國航天科技集團第一研究院就發布了長征系列運載火箭的能力建設前景與發展藍圖。
其中明确提到 " 到 2045 年,進出空間和空間運輸的方式将出現颠覆性變革,天梯、地球車站、空間驿站建設有望實現 "。
這一項目首先要實現的是:建立長達 3.6 萬公裡長的碳納米管(地球同步軌道與地面距離 3.6 萬公裡)。目前中國已在制造上實現碳納米管技術的突破,但由于該材料結構特殊性,其生産長度仍停留在 1 米以内,要制造 3.6 萬公裡長,其成本則非常巨大難以估量。
也就是說,現實中要實現 " 太空電梯 ",是存在技術可行性的。
但主要難點在于要找到合适的材料,一根太空電梯的電纜需要有足夠大的強度,還要能承受宇宙中的各種極端條件等。總之,太空電梯建造成本和技術挑戰巨大。
加拿大凡尼爾學院物理學教授史蒂芬 · 科恩十幾年來一直從事相關研究,他表示:建造太空電梯需要大量技術突破與全球範圍的合作,目前還很難預測何時能夠建成。
按照電影情節設定,為了實現推動地球離開太陽系,人類建造了 1 萬多座行星發動機。這些發動機每座高度超過 1 萬米,寬度超過 3 萬米,比珠穆朗瑪峰還高 2.2 公裡,單台發動機能提供 150 億噸的推力。
這個設定真的厲害,但在現實世界中,實現起來非常困難。
影片中,行星發動機之所以能實現推動地球,依靠的是重核聚變産生的巨大能量。據中科院合肥物質科學研究院等離子物理研究所副研究員王騰介紹稱,利用核聚變反應産生的能量推動地球,原理上是可行的,但是實現起來非常困難。
截圖内容來自新華社▲
重核聚變是采用矽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,越難以産生聚變。在核聚變反應方面,人類目前的科技水平,主要集中在輕核聚變而非重核聚變。
相比重核聚變,輕核聚變更容易實現。當下,可控核聚變仍然是人類尚未攻克的科學難關之一,雖然目前人類在這方面的研究已經有了初步進展,但距離實現電影裡這種規模的核聚變反應還為時尚早。
截圖自新華社 全超導托卡馬克核聚變實驗裝置 ▲
還有一點,行星發動機的制造難度問題。電影裡的行星發動機高度超過 1 萬米,寬度超過 3 萬米。這樣一座龐然大物要建造出來,所需要的鋼材消耗是難以想象的。顯而易見,行星發動機在現實中是很難實現的,隻存在原理可行性。
雖然行星發送機這類産物當下離我們很遙遠,但電影中的小型機器人卻早已潛入我們的生活中。
" 笨笨,你是軍犬 "!
這句經典台詞,看過電影的小夥伴印象深刻。憨态可掬的智能機器狗 " 笨笨 " 在一段水下作業時,由于怕水不肯下海,被女兵扔了下去," 慫狗 " 特性暴露無遺。
# 笨笨你是條軍犬 # 的詞條還火上熱搜,足以見得觀衆對于笨笨的喜愛之情,而這也使得此類仿生四足機器人再次引發關注。
劇中笨笨是在月球基地 B 區和 C 區中進行工作的月面工程類機器人,帶有感知設備和工程手臂,能夠進行工程作業。
事實上,現在的機器狗發展相當智能,并早已融入到作戰部隊之中,如美國幽靈機器人公司研發的 Vision60 機器狗不僅陸地上身懷絕技,還具備遊泳的能力,可以兩栖使用。
不得不說,士兵帶着機器狗巡邏的畫面,有點像科幻電影走進現實。
還有波士頓機器狗 Spot,不僅會跳舞、探索礦井,還能在沒有人類監督的情況下 " 放羊 ",各種岩石、山丘等複雜地形輕松穿越 ~ 技能滿分。
在行動力上,這類四足機器人已經相對成熟,但電影中 " 笨笨 " 更像是與 Moss 一樣的機械生命,擁有一定 AI 智能,堅持任務到生命最後一秒還在安慰主人 " 别怕,我在 "。這個行為感動了不少觀衆,甚至有網友呼籲:建議盡早實現 " 一戶一笨 "。
除了笨笨,電影中的外骨骼設備也堪稱 " 神器 ",無論是工程建設,還是輔助航天員工作,抑或是輔助軍人作戰都有奇效。
實際這并不是特效,而是由品牌傲鲨智能的贊助改裝而成。這些外骨骼已在很多現實場景中落地。
去年 5 月,央視曾報道傲鲨單兵外骨骼機器人應用在解放軍中,該機器人穿戴時間僅 30 秒,能為戰士腰部提供最高 70 斤的助力,單塊電池續航 8 小時,工作效率拉滿,還減輕戰士的身體負擔。
其它相關外骨骼機器人還運用在康複理療、助力行走等方面,北京冬殘奧會時,就有殘疾人火炬手借助上肢和下肢助力外骨骼進行了火炬傳遞。
在影片各類機器人設定中,門框機器人最新穎簡潔。看似是一道安檢門,實則是一種自動化多用途軍用機器人,既能成為水下潛航器,拖帶電纜完成水下作業,又能換裝加特林機槍打擊恐怖分子,還能與士兵綁定作戰。
這類二足機器人現實中還沒有産物,但或許能給相關研究提供新思路,期待日後實物面世。
門框機器人道具實物源▲
除了上述提到的這些外,電影中還出現了數字人、月面運輸車、大氣潛水服、航天員機動裝置等,同樣令人記憶深刻。
尤其劉培強在接到 " 航天員緊急入列通知 " 時,手機左上角赫然顯示 " 中國移動 7G",連中國移動官方也調侃稱:" 盡管我們不知道 4.2 光年外的新太陽會帶來什麼樣的家園,但能夠确定的是,那裡一定有中國移動的信号。"
随着電影大火,其衍生的各類周邊産品也賣到爆。官方周邊産品授權商衆籌項目已累計籌得超 1.2 億元人民币,是目标金額的 1000 餘倍,足見《流浪地球》的後勁之大。
從銷售情況來看,人工智能 MOSS、機械狗笨笨、數字生命卡等周邊收獲超高人氣,尤其官方授權笨笨玩具是 1:2.5 比例複刻電影,能實現電影的大部分動作,非常可愛。
還有數字生命卡,不僅外形一樣,還兼具 U 盤和讀卡器的功能。
姓名定制款某種程度上,真有點電影裡那種 " 電子骨灰盒 " 的感覺,連網友都不禁感慨:200 元得永生,真是一筆劃算的買賣。
中國模型企業 Killerbody 玩得更狠,直接推出幾乎 1:1 尺寸的 MOSS 機器人,支持電動旋轉,還兼具藍牙音箱和星空燈功能。但 7800 元的較高定價,某寶目前月銷量 21。而單價為 8.9 萬元的宇航服,至今無人問津。
據不完全統計,目前已有至少 6 個品牌推出電影同款模型,價格最低 99 元起,而 1:1 定制的産品最高單價可以達到數萬元,可見 " 小破球 " 後勁之大。
爆火的《流浪地球 2》以 " 硬核 " 科技,展現了中國獨有的科幻浪漫。
在出現的黑科技中,有些早已量産商用,比如外骨骼機器人、機器狗等;有些處在飛速發展中,比如數字人;有些還處在研發早期,比如量子計算機、太空電梯等,中國科技的發展充滿無限可能。
值得一提的是,電影中令人驚歎的硬核裝備,凝聚了台前幕後數百位工程師們的無數付出。徐工集團先後贊助 42 款 61 台主機設備、400 多套零部件及車間道具、61 套三維模型、319 名工作人員,從各方面為《流浪地球 2》做好資源保障。為了追求場景真實質感,不惜用叉車把防彈玻璃打爛。
可以說,中國科幻的天馬行空,離不開中國制造的有力托舉。
正如《流浪地球》作者劉慈欣在央視采訪時所說:" 如果放到 30 年前,《流浪地球 2》是拍不成的,因為不可信,中國怎麼會有宇宙飛船、太空電梯?但是現在卻不會有這種感覺,每時每刻的中國變化,讓中國的未來充滿吸引力。"
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