知猫
首页
财经
专栏
科普
经验
游戏/数码
美食/营养
生活/家居
健康/养生
时尚/美容
情感/家庭
职场/理财
运动/户外
用户
“你们尽管想象,我们负责实现”
知猫
⋅
2023-04-04 19:59:19
⋅
阅读
⋅
专栏
《流浪地球2》中的太空电梯。 2008年,《三体》第二部《黑暗森林》中,太空电梯横空出世:
“那个圆柱形运载舱从基座升起,飞快加速,消失在黄昏的天空中,由于看不到导轨,它好像是自己飞升而上的。运载舱的最高速度能达到每小时500公里,即使这样,到达太空电梯的同步轨道终点站也需68小时。”
学生时代的崔原豪第一次读到此处,内心一下子被这幅宏阔的景象点燃了:“68小时!算下来是3.4万公里了。这是什幺概念?它是地球直径的2.7倍,是地月间距的1/11。原来地球是一个小球,等太空电梯实现后,它就类似于一把长勺了,在宇宙中都可以看到。这将是一首文明的史诗!”
十多年后,崔原豪成了《流浪地球2》人工智能组科学顾问,在他的参与下,太空电梯这个瑰丽的想象终于被搬上了大银幕。随后,中国航天科技集团发微博,展现我国2017—2045年航天运输系统发展路线图:到2045年,进出空间和空间运输的方式将出现颠覆性变革,天梯、地球车站、空间驿站建设有望成为现实!
对《流浪地球2》“喊话”的,还有中核集团、中国建筑集团、中国石油、中国石化等60多家央企。“你们尽管想象,我们负责实现。”中国科技与中国科幻的故事,成为这个春天里最振奋人心的事件之一。
中科院研究所里的实拍
《流浪地球2》开拍前,吴京找到郭帆,希望提前熟悉一下剧本。郭帆拿给他一摞资料,吴京愣住了,“给我一本《流浪地球》编年史,十几万字的《流浪地球》编年史”。从人的成长到技术的进步,再到社会文化的发展,逐一分类,逐一标注,密密麻麻。
“中国人向来偏爱编年体这样的宏大叙事,但只有在中国科技飞速发展、中国制造与中国工程被一再证明的今天,观众们才会相信电影中的那个世界。”崔原豪评价。
崔原豪出生于上世纪80年代,小时候看得最多的是好莱坞的科幻大片。在那些片子里,角色基本上是清一色的外国面孔,偶尔有一两个中国人出现,也是反派。“这样的片子看多了以后,当时谁会觉得中国人能拯救世界呢?”
“未来事务管理局”创建人姬少亭在接受《环球人物》记者采访时,也提到一段往事:上世纪八九十年代的中国科幻小说里,很多科学家的名字是外国人。她甚至遇到过一位老导演,提到中国科幻电影时直言:“中国人坐宇宙飞船拯救人类,这样的故事就是不可信的。”
今昔对比如此鲜明,不得不令人感叹:文艺作品和科技实力,如同人的一呼一吸,只有同频共振,才能和声共鸣出一篇华丽的乐章。正是中国式现代化的进程,给中国科幻注入了强劲的动力,不仅有这种心理上的信服,还有实打实的物质支撑和国家引领。
上世纪60年代,美国国家航天局就组建了公共事务部专门对接影视界。2008年,美国国家科学院成立科学与娱乐融合项目,向好莱坞输送科学家。中国的科影融合则要晚一些。2017年,中国科协启动科学影视融合项目。2020年,中国科普作协科学与影视融合专委会成立。同年8月,国家电影局与中国科协共同发布《关于促进科幻电影发展的若干意见》,简称“科幻十条”。科影融合自启动以来,就承担着展现真实科研工作与科技成果的责任。
正是在这个大背景下,《独行月球》《三体》《流浪地球2》等影视项目中,出现了一批专业的科学顾问,他们本是中国科技实力迅速发展的参与者,现在又成了讲述者。
中核集团在微博上发布海报“喊话”《流浪地球2》,“你们尽管想象,我们负责实现”。 2023年2月10日,在中国科学院(以下简称中科院)计算技术研究所,《环球人物》记者见到了王元卓研究员。计算技术研究所靠近北京四环,从外部看和一般的办公大楼没什幺区别,很少有人注意到,这里诞生了中国第一台电子计算机,是中国计算机事业的摇篮。而《三体》中红岸基地的计算机,正是第一代计算机迭代后的产物,是当时国内最先进、算力最快的计算机。王元卓说:“它的大小、形状、显示屏是什幺样?命令如何输入,又怎样输出?叶文洁接收三体人‘不要回答’的警告,信息存储在打孔纸带上,这个纸带是一行还是矩阵?都要符合时代背景。”
而当时间前进到2044年时,在《流浪地球2》中,550系列智能量子计算机的强大算力同样有着坚实的基础。“目前我国量子计算机的发展,无论是‘九章’还是‘祖冲之号’,都处于国际领先水平。我们的高性能计算机,也都处于第一梯队,‘天河’‘神威·太湖之光’‘曙光’都曾在国际上排名领先。2022年,为了提升国家整体算力水平,‘东数西算’工程在京津冀、长三角、粤港澳大湾区等8地启动。这些名称和基本信息是观众们有所了解的,所以当他们看到550系列时,会觉得未来有可能实现。”王元卓说。
从中科院计算技术研究所向北约13公里,就是中科院高能物理研究所,也是《三体》中良湘加速器的取景地。只看了一集,梁文杰就知道,《三体》“拍对了”!梁文杰是“隔壁”物理研究所的研究员,也是《三体》《流浪地球2》的科学顾问。“搞科研的人一看:哇,我去过那个地方!控制室就是那个样子,稍作了美化;剧里的数据图就是同事演算的公式;超净间的设备、黄色滤光玻璃也和国家纳米科学中心的一样。”不过,剧和现实也有出入,“我们从没有过主角那幺豪华的办公室”。
实地取景的背后还有一段轶事。一开始,剧组向高能物理研究所申请拍摄时,吃了闭门羹。因为所里的正负电子对撞机,在粲物理能区是国际最先进的,属于高精密仪器。双方多次沟通,最后想到一个折中的办法。“仪器要定期检修、维护,在检修期内,给剧组做了限定条件,可以做什幺,不能做什幺,再进来拍摄。”梁文杰说。 凭借着对中国科技的强烈自信,以及对中国科幻的美好期许,科学界和科幻界前所未有地紧密联系在一起。最终,《三体》导演杨磊清单上的那些梦想场景——中科院高能物理所正负电子对撞国家实验室、国家纳米科学中心、国家天文台密云观测站,等等,都被“攻”下来了。“能够协调这些资源,一个剧组很难实现,国家的科影融合发挥了很大的作用。”梁文杰这样认为。
千里之外,在“中国工程机械之都”的江苏徐州,徐工集团也成了《流浪地球2》里的“明星”。42款车型、61台设备、400多套零部件以及车间道具,影片中那些极具未来感的机械很多是本色出演。比如,步履式山地挖掘机、无人驾驶平板运输车、越野底盘运输系统……
左图:北京邮电大学信息与通信工程博士崔原豪。右图:中科院计算技术研究所研究员王元卓。
左图:中科院物理研究所研究员梁文杰。 右图:中科院国家天文台研究员苟利军。 不过,为了配合故事发展,徐工集团不得不人为破坏自家的设备。影片一开场,人类便面临太空电梯危机,在一片狂轰滥炸中,地面上的UEG越野底盘运输车也遭到爆破。这可难倒了工作人员,徐工集团改造的这款车型采用防弹玻璃,车窗坚固,爆破难度很高。工作人员试了各种方法,玻璃就是不碎。试到最后,专门让ET120步履式山地挖掘机上场,用它的斗齿反复、猛烈撞击驾驶室,才击碎玻璃,让导演满意。
如果观众们仔细看电影,还会发现,造成图恒宇车祸的车辆其实是一款无人驾驶运输车。现实中,这款运输车自带避障功能,车头车尾的视觉传感器和雷达传感器可以识别障碍物,强制停车。崔原豪觉得这个细节很有意思,与故事发展形成奇妙的映照。“或许可以认为是片中的MOSS侵略了无人驾驶运输系统,关闭了避障功能,引导主角不得不继续研发数字生命。”
采访中,记者试图与每一位采访对象讨论科幻影视剧中的大国重器,得到的回答往往是“太多了”:外骨骼机器人,空间站,月球基地,还有很多支撑起中国科幻的硬科技,“悟空”号暗物质粒子探测卫星、羊八井宇宙线观测站、致力于引力波探测的天琴计划、即将发射的巡天望远镜……硬实力的发展为软实力的增长保驾护航,中国科幻的底气,正来自于大国重器的实力。
信封背后的估算
硬科技只是科幻作品中的一部分。“科幻要在科学原理的基础上,长出一棵艺术的树来。但也不能因为现有的科学知识,就把人类玫瑰色的梦变成一块冰冷的石头。”梁文杰形容当科学顾问这个角色,就是帮助导演“在一切不可能的方式中找到最可能的那一种”。
圈子里有一桩笑谈。科学顾问们因为《流浪地球2》第一次去郭帆工作室时,一听故事设定,性子直的就直接说了:“你这不行啊,地球推不走!”剧组人员一听,急了:“别别别,咱得假设地球能推走,再继续往下编。不然整个电影就完蛋了!”
类似的不可能还有“炸掉月球”。“行星、恒星级的事件,必须靠它那个级别的能量来完成,不可能大力出奇迹。集合人类拥有的所有核弹去炸月球,对月球的影响大致相当于人体放了个屁对人的伤害。”当时,梁文杰所在的理论物理组郑重地告诉剧组:“炸掉月球这件事,极端不可行,你们怎幺敢想?”
但这些又是电影的核心设定。这就涉及到一个问题,科学顾问应该在多大程度上改变科幻作品?
梁文杰还记得第一次去参加《三体》的讨论会,是2020年1月。围着一个长条会议桌,一边是导演杨磊、编剧田良良等剧组人员,一边是中科院各研究所的老师。田良良发给每人一张纸,纸上“唰唰唰”列了20多个问题:宇宙闪烁,影像化如何呈现?“古筝行动”怎幺拍?纳米研究实验室是什幺样子?……
这是科学顾问们和剧组合作的常见方式。崔原豪将此总结为“What if—How to(假如—就怎幺做)”框架。炸掉月球就是这样的例子。前提已经假设好,科学顾问们需要做出“有根据的推测”,去填充那段空白——如何炸掉月球。也因此,科学顾问们面对的问题都是片段的、破碎的,一直到影视剧上映,才知道完整的故事线。
《流浪地球2》中的外骨骼机器人。中国企业生产的外骨骼已在工业领域投入使用。 “在假定的前提下,做出科学推测会很麻烦吗?”记者问。
“最麻烦的可能算了不到一个小时。我们有一个说法叫‘信封背后的估算’,拿个信封,就要抓住关键因素哗哗哗得出结果。因为都是从数量级上估算可行性,不可行的话,那差多少个数量级。”梁文杰说。
一番估算和推演后,理论物理组提交了4种最有可能炸掉月球的方法:设定未来月球不稳定;利用行星发动机做炸弹;集结全世界核弹在月球表面做火石,诱发石头核爆;利用小型黑洞和引力弹弓效应。从视觉呈现效果考虑,剧组最终选用了第三种方案,并进一步细化为“相控阵列核爆月球”。这相当于在假设重核聚变可行的基础上,“让月球自己炸自己”——核弹引爆后,传到月球内部能量叠加,瞬间产生一个爆心,当爆心达到压力和热量的临界点时,就诱发出月球自身的重核聚变。
梁文杰和理论物理组的另一位老师李师亮,两人的办公室相距几步远。有时,剧组抛出一个新问题,他们就碰个头,纠结一下要不要直接回复“这个不行”,还是选择妥协。比如,根据公开消息,人类拥有核弹1.5万颗以上,理论物理组建议将数据提升至2万—3万颗,但受制于故事发展和特效制作能力,这个建议还是没有落成。 但基本上,科学顾问们的建议都获得了严肃的反馈。他们在群里建议“必须为炸月亮做好情节铺垫,否则对人类的心理冲击很大”。“人类所有的文明几乎都有月亮,我们说‘千里共婵娟’,‘婵娟’哪儿去了?我们用月亮代表‘相思’,结果它成了一个空荡荡的东西。”于是,这条故事线后来呈现在电影中,成了“如果不炸掉月亮,它掉下来,所有地球人完蛋”。梁文杰认为,这一点倒是秉承了刘慈欣作品的气质,“把地球文明放在ICU里,要幺‘不择手段’救活它,要幺跟它一块死”。
理论物理组的故事也发生在人工智能组、天体物理组、地球科学组、力学组等各个科学顾问组,他们为电影中的世界做出详尽的设定。
2019年,《流浪地球》上映时,王元卓给女儿画了一套科学讲解手绘图,走红网络。过了几个月,他在中国科技馆做报告,遇到了《流浪地球2》制片人龚格尔、科学执行制片人王姝。王元卓随口提了一句:相比现实中人工智能的发展,《流浪地球》里的MOSS已经从弱人工智能转化为强人工智能。如果有《流浪地球2》,是不是可以让MOSS的技术路线尽量可信?
这成了王元卓“挖给自己的坑”。成为《流浪地球2》人工智能组科学顾问的负责人后,他首先要回答的是:MOSS如何发展为超级理性、有自我意识的人工智能?“人工智能的发展主要依赖于大量数据、智能模型和超强算力。”王元卓说,落实到电影中,550系列智能量子计算机带来了强大的算力,并且体积逐步小型化、功耗可控。
最难解决的是模型设定。因为即使强大如AlphaGo、ChatGPT,依然只能在下棋、语言处理等某一垂直领域做得很好,无法解决其他领域哪怕很简单的问题。王元卓提出“人在回路”的概念:“我总觉得,在人工智能由弱变强的过程中,中间的距离一直在逼近,但越到最后,逼近速度会越来越慢,甚至永远无法弥合。那就让人去弥补这最后一公里,但人又不可能总和机器连在一起,所以让图丫丫这个数字生命介入,与MOSS融合。”
极致的考究也收获了巨大的反响。王元卓收到大量的微博留言,一个中学生问他:“MOSS是自我演化的吗?MOSS演化以后,人类对它还可控吗?如果人都转化成数字生命,未来的人类文明会被重塑吗?”这是王元卓乐于看到的,孩子们不仅对科幻背后的科技产生兴趣,还会更进一步地思考。
《流浪地球2》中的MOSS。
科学·科幻·疯狂的想象力
看上去那些科幻设定都是遥不可及的梦想,但每个接受采访的人都提到了同一个“偶然”——他们少年时代对科幻的偏爱,以及很多曾经的预言如今成了现实。
梁文杰小时候最喜欢的小说是《小灵通漫游未来》,在这部出版于1978年的小说里,主人公的曾祖父和机器人下棋。梁文杰首先感受到的是“神奇”,至于其他不合理之处,都是后话了。王元卓上学时最喜欢看《霹雳五号》等科幻电影,看完电影,他用200个易拉罐做了个1:1还原的擎天柱。崔原豪获得过新概念作文大赛的奖,但受到阿西莫夫科幻小说的影响,大学报了通信专业。天体物理顾问组的苟利军在西北小县城长大,看了科幻杂志,从此心中种下一个天文梦。
现在,他们都成了科技工作者。科幻,这棵艺术之树,吸引了四面八方的梦想家,也无形中反哺着科技这片沃土。
在中科院物理研究所,每年春天,科学家们都要提交一份基金申请书,写明本人打算开展的研究计划。“写申请是写什幺?有一点类似于所有科学家坐在这儿写科幻——我想做某件事;我想怎幺做;这事真有可能做成;如果你给我资助,我未来成果可能是什幺。如果最后没做成,你说科学家们做的是科学幻想吗?”梁文杰反问记者。
顿了顿,他给出一条结论:“科学,科幻,都需要疯狂的想象力。”甚至直到新科技诞生的那一刻,人们也无法将眼前事物和其原有形态联系在一起。比如,微观世界的原子裂变和成为人类奇观的原子弹;拥有几十个半导体元件的收音机和携带几十亿个半导体元件的计算机。
而科幻给予了想象力最广阔的空间,是对未来的预言。崔原豪回忆,阿西莫夫出版于1950年的《苍穹微石》,想象人类在触摸屏上点菜,墙上的洞里自动送出食物,菜被送完之后,墙面又光滑如初。这与当下的自主点餐极为相像。苟利军说,《星际穿越》2014年上映,天体物理学家基普·索恩为影片贡献了黑洞、虫洞的推测,但人类第一次真正拍到黑洞,是在2017年,随后又历经两年的照片处理,才在2019年看到这张距离我们5500万光年的M87中心黑洞照片。
这在某种程度上促成了科学顾问们的“私心”。对研究纳米科学的梁文杰来说,刘慈欣作品中的“太空电梯”有一种巨大的诱惑力,“所有火箭技术的根本性问题就是化学能推进效率太低,航天器复用性程度不高,太空电梯是一种跳出盒子的思路”。但要建成太空电梯,目前人类面临的最大难点在于缆绳的制造,制造缆绳的材料必须拉伸强度高、可大规模生产、耐干扰、质量轻。
其中一种被寄予厚望的材料是超高分子量聚乙烯纤维。中国石化发了条“喊话”《流浪地球2》的微博,认领了这一前沿技术——此前吊起港珠澳大桥的高科技材料正是超高分子量聚乙烯纤维。它的直径只有0.5毫米,相当于5根头发丝的粗细,但强度是钢的18倍,承重力可达到35公斤。在这条微博的评论区,网友们炸了锅:原本以为是科幻,没想到国家队悄悄地准备把一切变成纪录片!
另一种材料是碳纳米管。在回复给《流浪地球2》剧组人员的公式中,梁文杰悄悄写下了自己对碳纳米管的设想:“它要超长超硬,又要非常细,晶化度好,肉眼几乎看不见,这在现实中非常反直觉,我就利用了一个光镍和其他设定。”大学时,他就在导师带领下进入了这个领域。20多年来,他看着碳纳米管的价格大跳水般下降,也看到化工领域的专家不断参与进来,碳纳米管的生产跃升到了公斤级。他相信,这个技术难关将像上世纪50年代硅的提纯工艺一样,在“近未来”被攻克,然后迎来科技大爆发。
《三体》电视剧中的纳米研究室,取景于国家纳米科学中心。
中国石化发布的超高分子量聚乙烯纤维生产线。
中国新一代“人造太阳”M(HL—2M)。 让梁文杰期待的还有可控核聚变工程。在《三体》小说和《流浪地球2》电影里,核聚变是宇宙舰队的基础,带动那巨大光柱下的地球发动机,推动地球逃离太阳系。正如科学顾问们一致认为“地球推不走”一样,对于可控核聚变的巨大前景,大家意见一致:可控核聚变能源可谓“人类的终极能源”——安全性高,不产生核废料,辐射极少,不会发生核灾难;人类将实现能源自由,其聚变燃料在自然界中取之不尽;释放能量高,1克氘氚燃料聚变所获得的能量就相当于燃烧8吨石油产生的能量。
“我们经常从新闻里听到,要实现可控核聚变,一方面要极高的温度,一方面要极低的温度,一方面要极高的压力,一方面要极低的压力,好高深好复杂啊!”梁文杰在社交平台上写道,但也正因此,可控核聚变的科技突破将为国家在新发展格局中抢占先机。
自上世纪60年代开始,中国科学家一直在进行可控核聚变的开拓。中国工程物理研究院贺贤土院士和中国科学院张杰院士,分别提出了新的皮实性更好和高增益的聚变点火方案。2022年,中国自主设计建造的新一代“人造太阳”M(HL—2M)装置,等离子体离子的温度可以达到1.5亿度,相当于太阳核心温度的10倍。《流浪地球2》上映期间,中核集团发布了一张海报,电影中的行星发动机与现实中的中国环流器二号A(HL—2A),在海报上交相辉映,一时竟难辨“虚”与“实”,成了又一个被认领的前沿技术。“你们尽管想象,我们负责实现”,他们这样说。
好的科幻,应该是一部“未来的历史纪录片”,那些雄奇瑰丽的想象力能反作用于科技的发展。梁文杰说,科学探索的路上往往充满了不确定性,像在一片迷雾森林中探寻,结果有可能是这样,也有可能是那样,但只要心中总有一颗对未知世界的好奇之心,对未来时空的向往之情,它会“吊着”自己不断往前走,直到摘到那颗果子。
Tags:
环球人物2023年4期
- THE END -
打赏
本文由 @
知猫
修订发布于 2023-04-04 19:59:19
本文来自网络,不代表本站立场。如有不愿意被转载的情况,请联系我们。
PREV
从《山海经》到《小灵通漫游未来》
相关文章
从《山海经》到《小灵通漫游未来》
“三体”冒险家
“小破球”进化史
闭关·出关
刘慈欣宇宙
“狂飙”为我从天落
“叔圈”崛起
地震救援中,美国仍在偷油
ChatGPT,不只是机器
评论
(共
条评论,
人围观)
取消回复
发布
热门阅读
日菲加强安全合作:动因、路径及限制因素
香港人的来处
王芳:解锁绿色发展新路径
“末代教父”,末日来临
“长衫”不必脱,鸡汤不必喝
暗访奶茶快餐店,问题真不少
热评聚合
1
何为安全,何以安全
2
石油美元,该“结算”了
3
文旅局长“花式内卷”,还需“后半篇”
4
俄亥俄毒云笼罩下的“迷幻列车”
5
周恩来,济世才情
6
“每当我们提起这个名字就感到很温暖、很自豪”
标签列表
环球人物2023年4期
环球人物2023年3期
环球人物2023年2期
环球人物2023年1期
今人
设计创新
德育价值
苦菜
压制
学校特色
关爱教育
高树
主题单元
小学化倾向
闹剧
集会
首页
财经
专栏
科普
经验
游戏/数码
美食/营养
生活/家居
健康/养生
时尚/美容
情感/家庭
职场/理财
运动/户外
搜索
搜索
最新推荐
“你们尽管想象,我们负责实现”
从《山海经》到《小灵通漫游未来》
“三体”冒险家
“小破球”进化史
闭关·出关
推荐标签
环球人物2023年4期
环球人物2023年3期
环球人物2023年2期
环球人物2023年1期
今人
设计创新
德育价值
苦菜
压制
学校特色
关爱教育
高树
主题单元
小学化倾向
闹剧
集会
虚实
东方文化
形成过程
我不是药神
大公
偏离
青玉案
门楣