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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

中央农村工作会议系列解读⑧提高农业全要素生产率 加快建设农业强国******

　　作者：钱加荣、毛世平，中国农业科学院农业经济与发展研究所

　　中央农村工作会议对建设农业强国作出全面部署，农业强国具体表现为农业供给保障能力强、农业科技创新能力强、农业可持续发展能力强、农业竞争力强和农业发展水平高，一个关键指标——农业全要素生产率可以集中反映这些农业强国的基本特征。建设农业强国必须全面提升农业全要素生产率水平。

　　农业全要素生产率是对农业生产系统总体效率的度量，即农业总产出与总投入之比。这里的“全”不是指全部生产要素，而是指除有形生产要素（如资本、土地、劳动等）投入外，能够影响农业产出增长的所有因素，包括品种改良、新技术推广、资源配置优化、产业结构调整、经营体制创新和调控政策改进等。全要素生产率可直观理解为科学技术，全要素生产率提高是科技进步的有效衡量指标。农业全要素生产率水平越高，表明农业发展对化肥、农药、劳动力等资源要素的依赖性越小，农业发展的科技含量越高、可持续性越强。

　　对照农业强国建设目标，目前我国仍然是世界上最大的农业国，农业发展仍然不平衡、不充分，农业科技创新与农业技术进步不同步现象仍然突出，各类问题集中表现为农业全要素生产率水平不高。因此，要着力提升农业全要素生产率水平，为建设农业强国提供强有力的科技支撑。

　　提高农业全要素生产率，可从以下五个方面着手：

　　第一，加快农业科技创新步伐，夯实农业发展科技支撑。一是要加强基础研究，不断推进原始创新前沿。聚焦农业生物组学、合成生物学、动物免疫调控机制、营养代谢调控机制等世界前沿领域，强化创新布局，积极取得重要科学发现，提出相关科学理论，为农业强国建设打造世界领先的基础研究平台。二是要紧跟国际农业科技前沿，瞄准应用研究新方向。聚焦生物育种、现代信息、新材料、智能装备等国际前沿技术领域，开展关键技术联合攻关，努力取得一批具有自主知识产权的重大成果，牢牢把握科技自主权、发展主动权。三是面向国家重大需求，开展关键领域“卡脖子”技术攻关。强化农业科技创新的国家需求导向，围绕种子和耕地“两大要害”，强化品种选育、耕地质量提升等重大实用技术研发，保障国家粮食安全。

　　第二，着力强化农业科技推广，坚持研发和推广“两条腿”走路。农业不同于其他行业，农业科技成果需要经过推广才能大范围应用于农业生产。当前我国农户经营规模小且分散，农业科技推广难度极大，各地普遍存在“重研发、轻推广”现象，严重阻碍农业全要素生产率水平提高。在强化农业科技研发的同时，也应注重农业科技推广，将研发和推广放在同等重要位置，做好农业科技推广顶层设计，定期制定农业科技推广规划和指导文件，在国家层面形成鲜明政策导向，不断强化农业科技推广工作，逐步形成新时期农业科技推广体系，打通连接现代科技和农业生产的纽带环节，促进现代农业科技成果快速转化为现实生产力。

　　第三，鼓励发展适度规模经营，提高农业经营规模效率。加强土地流转和适度规模经营政策引导，有序推进全国土地流转工作，鼓励各地通过土地经营权流转、土地入股、股份合作、土地托管等方式，开展多种形式适度规模经营，促进土地要素聚集，稳步提升农业技术应用及生产管理水平，努力提高土地利用率。加大农业新型经营主体培育力度，使龙头企业、农民合作社、合作联社、家庭农场、专业大户等各类新型经营主体逐步成为农业生产新技术、新模式、新理念的开拓者和实践者，促进农业标准化、专业化、集约化生产，提高农业规模报酬。同时，需结合我国农业发展现状，根据经营主体生产规模，研发应用适应规模经营需要的技术模式，避免规模收益下降并有效控制经营风险，不断扩展生产技术前沿，不断提高农业经营效益。

　　第四，优化生产要素投入结构，提高资源要素配置效率。深入贯彻绿色发展理念，继续开展化肥、农药零增长行动，大力推行减量增效绿色生产技术，提高化肥、农药利用率，加大节肥、抗病等环境友好型品种研发与推广，有效替代化学要素投入，大幅降低化肥、农药投入水平，提高农业投入产出比，促进农业高质量发展。积极提升各地农业综合机械化水平，替代农业活劳动投入；加快发展中西部欠发达地区经济，推动劳动密集型产业从东部向中西部地区转移，为当地积极创造就业机会，吸纳农业人口就近就业，减少中西部地区农业劳动力投入，提高劳动力资源配置效率，逐步缩小区域农业劳动生产率差异。

　　第五，加大农业支持保护力度，强化农业科技水平提升的政策保障。农民生产积极性是一切新技术、新成果得以有效应用的基本前提，也是提高农业全要素生产率的基础保障。因此要加大对农业的支持保护力度，不断提升农民生产积极性及采用新品种、新技术、新模式的主观意愿，为提高农业全要素生产率提供政策保障。一方面要加大农业补贴政策实施力度，优化生产者补贴政策，制定考虑农业区域发展水平、农户收入差异的差别化补贴政策；另一方面，要坚持并完善粮食最低收购价政策，不再参照生产成本制定最低收购价水平，避免陷入价格支持水平和生产成本相互抬升的恶性循环。此外，还应配套出台农资价格管控措施，严防农资价格投机性上涨，形成完备的农业支持政策体系。

　　（本文为国家社会科学基金一般项目（编号：22BJY181）的阶段性研究成果）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）