科技是第一生产力******
作者:吴善超
复兴号以时速420公里交会和重联运行,智能型动车组实现时速350公里自动驾驶,都是世界首次;时速400公里可变轨距高速动车组下线,可实现跨国互联互通……中国高铁享誉世界,展现着科技创新的强大力量。
党的二十大报告提出:“必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力,深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,开辟发展新领域新赛道,不断塑造发展新动能新优势。”这深刻体现了我们党对科技推动生产力发展的规律性认识,进一步丰富发展了马克思主义生产力理论,为新征程上推进科技创新、实现创新发展提供了科学指引。
习近平总书记指出:“科技创新,就像撬动地球的杠杆,总能创造令人意想不到的奇迹。”科技是第一生产力,是先进生产力的集中体现和主要标志。人类历史上每一次重大科技进步都改进了劳动工具,提高了劳动者素质,带来劳动生产率极大提高、产业结构快速优化升级,给经济社会发展增添强大驱动力。当今时代,科技创新极大拓展人类认知的广度、深度、精度,是经济社会发展的重要引擎,也是应对许多全球性挑战的有力武器,日益成为影响世界现代化进程的关键变量。
以习近平同志为核心的党中央把握世界发展大势,立足当前、着眼长远,把科技自立自强作为国家发展的战略支撑,推动实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,坚定不移走中国特色自主创新道路,我国科技事业发生了历史性、整体性、格局性重大变化。“蛟龙”深潜、“嫦娥”揽月、“羲和”探日,云计算、人工智能、大数据等数字技术发挥积极作用,C919大型客机交付用户,载人航天创造多个“首次”……一系列重大创新成果竞相涌现,一些前沿领域开始进入并跑、领跑阶段,中国科技实力正在从量的积累迈向质的飞跃、从点的突破迈向系统能力提升。我国全球创新指数排名从2012年的第三十四位跃升至2022年的第十一位,科技进步贡献率从52.2%提升到超过60%,迈进创新型国家行列。
也要看到,我国科技创新能力还不够强,仍有不少“卡脖子”难题亟待解决,迫切需要更好发挥科技第一生产力的关键作用。进入新发展阶段,我国经济社会发展和民生改善更加需要科学技术解决方案,占领全球新一轮科技竞争制高点也更加需要完善科技创新体系,加快实施创新驱动发展战略,努力实现高水平科技自立自强。必须坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位,健全新型举国体制,强化国家战略科技力量,提升国家创新体系整体效能。集聚力量开展原创性引领性科技攻关,塑造新引擎、培育新动能,推动中国式现代化行稳致远。
习近平总书记指出:“科技创新活动不断突破地域、组织、技术的界限,演化为创新体系的竞争”。适应新形势新任务,要大力增强科技创新协同性,促进科技第一生产力优化布局。要聚焦协同之“的”,提升系统集成效率、效益、效能;明晰协同之“责”,明确功能定位,推动创新各主体、诸要素互动互促互补;架设协同之“桥”,发挥科技群团、社会组织等桥梁纽带作用,拓展创新合作网络。促进跨界协同,加强企业主导的产学研深度融合,推动创新链产业链资金链人才链深度融合。扩大国际科技交流合作,加强国际化科研环境建设,形成具有全球竞争力的开放创新生态。(吴善超)
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
(文图:赵筱尘 巫邓炎)