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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
中国新观察|这项国际标准，为何由中国牵头？******
中新网10月17日电(中新财经 葛成)据中国工业和信息化部消息，2022年10月，由中国牵头制定的首个自动驾驶测试场景领域国际标准ISO 34501《道路车辆自动驾驶系统测试场景词汇》正式发布。
ISO 34501主要规范了自动驾驶系统、动态驾驶任务、设计运行范围及条件等概念，明确了场景、动静态环境和实体要素之间的关系，并形成了包括功能场景、抽象场景、逻辑场景和具体场景在内的场景层次描述规则。
ISO 34501为何由中国牵头？该标准的发布在全球范围内将有哪些重要意义？对推动全球和中国自动驾驶技术的发展带来哪些影响？
对此，中新网“中国新观察”栏目采访了国际标准化组织道路车辆委员会自动驾驶测试场景工作组(ISO/TC22/SC33/WG9)召集人、中国汽车技术研究中心有限公司标准化研究所所长王兆，ISO34501测试场景标准牵头起草人、中国汽车技术研究中心有限公司标准化研究所智能网联部部长孙航。
访谈实录摘编如下：
中新网：自动驾驶的系列国际标准制订中，中国负责组建自动驾驶测试场景工作组(ISO/TC22/SC33/WG9)并担任工作组召集人和首个标准的牵头起草人，为何是中国？这需要满足哪些条件？
王兆：2018年4月，中国向国际标准化组织道路车辆委员会(ISO/TC22)提出自动驾驶测试场景国际标准提案，随后获批组建自动驾驶测试场景工作组(ISO/TC22/SC33/WG9)并担任工作组召集人。
首先，工作组的成立源于我国汽车行业前期向国际标准化做出贡献的良好基础和意愿。近年来，在工业和信息化部、国家标准化管理委员会领导下，我国汽车行业主持制定了安全玻璃、电动汽车安全及换电系统等国际标准和全球技术法规，参与联合国世界车辆法规协调论坛(UN WP.29)、国际标准化组织(ISO)、国际电工委员会(IEC)重点领域全球技术法规协调以及国际标准制定近40项，我国专家在参与国际标准法规过程中展现出的专业精神和积极态度为中国在国际标准法规组织内建立了良好的口碑。因此，我们向汽车行业的国际标准法规组织主动做出的中国贡献是得到国际认可的。
其次，这得益于我国智能网联汽车产业发展成果在国际上产生的影响力。近年来，我国智能网联汽车应用场景不断丰富、技术创新展现出巨大活力，国内汽车行业在智能网联整车及关键系统部件研发、基础场景库构建、道路测试与示范应用等方面等领域积累了大量实践经验，总体在国际上处于第一梯队的位置。这样的发展成就一方面服务了国内人民群众对于智慧出行的需求，另一方面也提升了我国在全球自动驾驶产业融合发展方面的知名度和影响力。因此，我们在国际上以召集人身份组织自动驾驶测试场景的标准体系规划工作是有产业实践基础的。
最后，还得归功于我国汽车行业技术专家对产业发展需求和趋势的准确把握。随着汽车自动驾驶技术在全球的迅速兴起，自动驾驶测试评价技术受到世界各国及国际组织的重点关注。我国汽车行业的标准化专家在技术酝酿初期就敏锐洞察到了这一发展趋势，做出了“测试场景”将成为自动驾驶测试评价核心基础要素和关键技术难点的判断。随后，我们在国内组织60余名技术专家组成“自动驾驶测试场景国际标准制定支撑专家组”，通过广泛调研、研究测试场景生成及应用关键技术并共同编写学术专著等，形成了符合我国交通场景特征的技术方案。基于系统研究形成的“中国方案”保证了我们技术提案的科学性和竞争力，也为国际标准化组织和相关国家对中国担任召集人提供了更多信心。因此，我们以牵头起草人身份开展测试场景基础类标准的制定也是有技术积累作为保障的。
中新网：国际标准ISO 34501正式发布在全球范围内具有哪些重要意义？在标准推动下，L3(有条件自动驾驶)甚至L4(高度自动驾驶)级别自动驾驶技术会更快实现应用吗？
孙航：ISO 34501是国际标准化组织发布的第一个自动驾驶测试场景国际标准，该标准是自动驾驶领域重要的术语定义类基础标准，能够满足各国在开展自动驾驶测试评价相关工作时采用标准化语言描述测试场景的需求。
该标准将会广泛应用于全球智能网联汽车自动驾驶技术及产品的研发、测试和管理，为智慧出行、区域接驳及道路运输等各类自动驾驶应用提供重要基础支撑。
L3(有条件自动驾驶)级和L4(高度自动驾驶)级别的自动驾驶本质上是由系统或机器代替人类完成部分或全部的驾驶任务。自动驾驶条件下，国际普遍采用的基于特定条件、特定指标的传统汽车测试评价方法，已无法满足自动驾驶汽车测试评价需要，需要建立基于复杂测试场景的新型测试评价体系，这意味“场景”将成为自动驾驶测试评价的核心基础要素和关键技术难点。ISO自动驾驶测试场景系列标准无疑将有助于促进高级别自动驾驶更快地由实验室走向区域性示范应用，并最终实现规模化商业落地。
实际上，自动驾驶技术已经在我国一些城市的限定区域内实现了共享出行、区域接驳、快递配送和专线物流等场景方面的初步应用。当然，这项复杂技术的规模化应用并非易事，依赖于包括技术标准在内的一整套技术创新和治理体系的建立，如法律法规的健全、技术水平的提升和商业模式的成熟等。
中新网：国际标准ISO 34501将解决目前自动驾驶技术发展中的哪些问题？对推动全球和中国自动驾驶技术的发展带来哪些影响？
孙航：应用技术的发展通常会历经从简单到复杂、从基础性建设到创新性突破的过程，智能网联汽车的自动驾驶技术发展也不例外。自动驾驶测试场景作为全球范围内的一项新兴技术，如果在通用术语、逻辑架构和要素关系等基础性定义方面没有统一的“语言”，对基于场景的产品研发、测试评价乃至行业管理的实施都是十分不利的。
在标准制定初期，仅“场景”一词的定义就有德国PAGASUS、英国MUSICC、美国SAE、日本SAKURA及我国产业界使用的十余个版本，此外，ISO 21448预期功能安全、ASAM OpenX标准也分别给出了与测试场景相关的不同定义。如果全球主要汽车产业国家在这方面“各说各话”，显然是不利于智能网联汽车产业融合发展的。ISO 34501相当于编制了一部自动驾驶测试场景领域的“字典”，通过国际标准的形式统一了场景相关的27个关键术语和定义。
该标准的术语横向覆盖了从场景采集、分析到应用、迭代的场景全生命周期工程流程，为自动驾驶上下游产业链的紧密衔接与融合创造了基础条件；同时也纵向贯穿了场景技术产品开发者、应用者和管理者等几个层面，为各相关方建立统一理解和认识搭建了桥梁。这将极大地提升我国自动驾驶产业链内部沟通效率和多国产业间的合作成效，为降低融合创新成本、促进产业投融资和推动汽车全球化贸易往来提供重要的基础性支撑。
2022年7月20日起，北京的自动驾驶出租车迎来主驾无人、副驾有安全员的商业化试点阶段。 北京市经开区管委会供图中新网：据了解，国际标准ISO 34501只是自动驾驶测试场景系列国际标准项目中的一个，下一步还要重点做好哪些标准的制定工作？
王兆：自2018年测试场景工作组成立以来，中国联合德国、日本、英国、荷兰、美国等二十余个国家的专家共同规划了自动驾驶测试场景体系，包括ISO 34501场景词汇、ISO 34502安全评估框架、ISO 34503设计运行范围、ISO 34504场景分类、以及ISO 34505评价与用例生成等一系列国际标准项目。
除了本次发布的ISO 34501，同样是由中国联合德国牵头的ISO 34505于今年9月份刚刚完成立项，由日本和德国牵头、中国深度参与的ISO 34502有望于近期正式发布，测试场景系列中的其他标准项目尚处于起草过程中。
除了推动场景系列标准制定外，我国还深度参与了国际标准化组织范畴内的汽车信息安全、软件升级、功能安全、预期功能安全等10余项智能网联汽车领域国际标准的编制，下一步还将重点推动车载操作系统、激光/毫米波雷达、电磁兼容等国际标准的立项、起草工作，并将适时开展国内国际标准之间的转化和评估。
未来我国将整合国内优势资源，依托汽车产业对话机制与标准化合作框架，加强与主要汽车产业国家及“一带一路”沿线国家的交流合作，同时还将充分发挥我国汽车产业规模效应和应用生态优势，秉承“开放、合作、融入、贡献”的原则，推动智能网联汽车标准“走出去”，提升中国汽车标准国际影响力和贡献度。总之，我国汽车行业将继续作为国际标准的参与者，并争取成为更重要的贡献者。
2022年4月30日，广州市首批自动驾驶便民线正式开放载客测试。图为自动驾驶巴士行驶在阅江西路上。 中新社记者 陈骥旻 摄中新网：未来，我国在智能网联汽车标准体系建设和产业融合发展方面将有什么样的前景？
王兆：2017年起，工业和信息化部、公安部、交通运输部等联合国家市场监督管理总局陆续发布了《国家车联网产业标准体系建设指南》中的总体要求、智能网联汽车、信息通信、电子产品与服务、车辆智能管理、智能交通等各个部分，我国车联网产业标准体系建设方案的总体蓝图已经绘制完成。
作为总体指南体系中率先发布的部分，我国智能网联汽车标准体系的建设积极践行《国家标准化发展纲要》要求，第一阶段建设目标已顺利完成，目前报批发布相关标准39项，完成草案编制及立项标准项目42项，总体标准自主供给率达到50%以上，为智能网联汽车行业管理和产业高质量发展提供了重要的技术支撑和基础保障。同时，为适应我国智能网联汽车发展的新形势和新需求，新一阶段的智能网联汽车标准体系建设方案已经起草完成，正在面向社会公开征求意见。新的标准体系将以“三横两纵”核心技术架构为基础，面向2025、2030年两个阶段性目标开展140余项标准的制定工作。
未来，智能网联汽车标准体系的建成将服务于我国汽车行业电动化、智能化、网联化浪潮下产业融合发展需求。在新的形势下，通信、电子及互联网等相关企业将自己在数字化、信息化等方面的能力向汽车行业延伸。在产业融合过程中，互联网企业已逐渐认识到汽车行业“固定资产重、投资门槛高、产业链关联性强”等特点；而在技术、经验、品牌等方面具备先天优势的传统车企，也开始运用新兴科技企业的“互联网”思维；我们更要清醒地认识到，我国在产业链方面仍存在部分关键技术缺失、操作系统、核心元器件依赖进口等“大而不强”等问题。智能网联汽车及相关车联网标准体系的建设为产业融合发展构建了基础，围绕汽车建立的产业集群将继续以标准为引领，将实践中凝结的“中国智慧和方案”汇聚到发展浪潮之中，促进智能网联汽车产业“双循环”高质量发展，加速实现由汽车大国迈向汽车强国的伟大愿景，为国际标准化事业及国际汽车产业可持续长远发展作出中国贡献。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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