《流浪地球2》里的那些“硬科技”

文／徐海濤 陳諾 劉方強 屈彥 戴威 何曦悅

噴出沖天藍光的行星發動機、洞悉一切的量子計算機、高聳入云的太空電梯……今年春節期間，中國原創科幻電影《流浪地球2》熱映，片中層出不窮的“硬科技”元素讓觀眾大呼過癮。從科幻回歸科學，想象中的它們能實現嗎？

行星發動機造得出來嗎？

影片中，人類計劃給地球安裝上萬座巨大的行星發動機，推動地球開啟“流浪之旅”，這些發動機依靠的是重核聚變產生的巨大能量。長期研究核聚變能源的中科院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所副研究員王騰介紹，核聚變反應是將兩個原子核重新結合，生成一個較重的原子核的過程，其間能夠產生巨大的能量。利用這一能量推動地球，原理上是說得通的。

然而實現重核聚變絕非易事。重核聚變是采用硅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，越難以產生聚變。“我們當前廣泛研究的可控核聚變均采用輕核聚變。”王騰說，其聚變原料氘和氚是自然界中最輕元素——氫的兩個同位素，相較重核聚變而言更容易實現。

王騰表示，可控核聚變是目前世界最前沿的重大科學問題之一，經過全人類70余年的共同努力，核聚變研究已從實驗裝置進入實驗堆和工程堆“章節”。“讓聚變能推動星球旅行可能為時尚早，但點亮一盞燈大有希望。”王騰說。

量子計算機真的無所不能？

電影中，擁有超強算力和自我意識的量子計算機550 系列讓人驚嘆。“很顯然，它已經是一臺優秀的通用量子計算機了。”中國計算機學會量子計算專業組秘書長郭國平教授認為，未來量子計算有望在我們的生產生活中發揮重要作用。

據介紹，學術界把量子計算的發展分為“實現量子計算優越性”“實現專用的量子模擬機”“構建可編程通用量子計算機”三個階段。

一位國內量子計算領域知名學者表示，目前國內外量子計算機研發已實現第一階段目標，達到第二階段目標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還需要10年到15年的時間。

太空電梯的關鍵是什么？

電影中，高聳入云、連接天地的太空電梯運行場景令人震撼。“最核心的問題是要找到合適的材料用作電梯的纜繩。”長期研究新型材料的中國科學技術大學副研究員管慶方認為，“太空電梯”代表著人類對材料極限性能的追求。

一根合格的太空電梯纜繩需要具備如下能力：首先，強度足夠大；其次，需要考慮材料在極端條件下的服役性能。

“人類將不斷突破材料的極限性能，發展全新的材料。”管慶方說。

機器狗啥時能真正進入生活？

電影中，智能機器狗“笨笨”憨態可掬，令人印象深刻。中國科學技術大學教授陳小平認為，其實人工智能等技術已經飛入尋常百姓家，活躍在生產生活的諸多領域。

目前，人工智能還未能真正完全以人的姿態參與你我的生活，但是，學習能力、感知能力乃至決策能力在一些機器人身上已有體現。未來的人工智能將如何發展？有沒有可能、有沒有必要采用和人的智能一樣的工作原理？這將對人類產生什么樣的影響？這些都需要進一步探討。