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科学让现实变得科幻

发布时间: 2022-09-04 08:30:04 浏览:

科幻电影恐怕是同学们的最爱,天马行空的想象,炫目的科幻场景,让我们深深沉醉于对未来高科技的憧憬之中。在大饱眼福的同时,我们或许也会不由自主地思考:这些新奇的玩意儿究竟什么时候才能从荧幕上来到我们生活中,成为现实呢?其实,所谓的科幻电影,并不仅仅是“幻”,更多的成分还在于“科”,导演将一项项未来极有可能实现的科技呈现于银幕上,因此,科幻电影更像是一种预言。而事实也证明,很多深深震撼我们的高科技,已经悄悄地进入或接近了我们的生活。

摄像眼

最为经典的机器人科幻电影非《终结者》莫属,其中的机器人的眼睛是一种类似摄像头的“摄像眼”——在机器人观察周围环境的时候,“眼睛”也同时起到摄像并分析的作用。如今,这样神奇的“眼睛”很快将进入人类体内。相比较于普通的假眼,这种“摄像眼”添加了微型摄像机,能够拍摄静态图片,甚至是动态的视频。“摄像眼”中配备有控制软件,允许使用者从外部来控制“眼睛”的拍摄活动,而所拍摄的图片或者视频可以通过手机等来查看。

而且,更加高级的是,“摄像眼”还能够识别面部,当外界的光线发生改变的时候,它也会像真正的眼睛一样随之改变“瞳孔”的大小,自动调节焦距,实现准确对焦,清晰摄像。也就是说,有了这样的“眼睛”,就如同随身携带了一部小型摄像机,可随时随地记录生活的点滴精彩。

《终结者》系列,由施瓦辛格扮演的终结者机器人堪称银幕的一大经典,当机器人的外部“皮肤”因为战斗磨损,露出了内部的机械部件时,我们能看到红色的机器“眼睛”,而在电影中有多处机器人通过“摄像眼”进行拍摄、扫描并分析的镜头。类似的镜头也出现于电影《机械战警》中。

“摄像眼”并不是用来耍帅装酷的,而是有着重要的现实用途,它不仅可以用于军事用途,比如侦察和收集情报,它还可以帮助失明的残疾人。

让摩托车飞一会儿

面对敌人的疯狂追杀,而前方又有拦截,驾驶摩托车飞奔的你怎么办?弃车而逃,还是束手就擒?NO!答案是让摩托车飞起来!

澳大利亚一名直升机飞行员对飞行摩托车情有独钟,他几乎花费了全部积蓄,耗时两年半,在自家车库中研制出世界上首辆“飞行摩托车”。正如它的名字一样,“飞行摩托车”结合了奇努克直升机和普通摩托车的特点,驾驶方式也并无特别之处,完全依靠把手操控,比如左把手控制操纵舵,可以前后上下移动,右把手控制节流阀,实现推动力,至于左右转向,则完全类似于普通摩托车和自行车。

“飞行摩托车”的长、宽、高分别为3米、1.3米和0.55米,最大起飞重量270千克。结构和普通摩托车有点像,驾驶员坐在中间,前后各有一个大型碳纤维螺旋桨推进器。为了保证安全,“飞行摩托车”上配备了两个降落伞,而且只有当“飞行摩托车”的多个部件——至少三个有故障才有可能出现严重问题。而且,从进行的低空飞行来看,“飞行摩托车”的飞行情况还是比较稳定的。

影片《星球大战:武士复仇》和《回到未来》中,主人公借助“飞行摩托车”驰骋天际,那是相当拉风。有了“飞行摩托车”不仅再也不用忍受拥挤的交通,还比飞机更加机动灵活,来去自由。

“飞行摩托车”最大的优势在于方便灵活,单人操作,不占用过多空间,因此可以用于多个领域,比如灾难搜救、大范围的巡逻以及电影、电视摄影等等。发明人正在调试设备,如果一切顺利,“飞行摩托车”将投入生产,初步预计售价约40万元人民币。

人机混合

当电影中出现肉体和机械混合的角色,那该称之为“机械”还是“人类”呢?这种情景恐怕想想都觉得恐怖,但如果是因为大脑区域受损,用电子芯片来替换辅助呢?这一研究颇具争议,以色列科学家却正将其逐步变为现实。

科学家已经成功研制出可以替代大脑实现某些运动功能的电路,并且能够植入大脑,比如眨眼功能。科学家通过研究大脑中的不同区域,进而确定这些区域的功能,当这些区域受损,科学家又知道这块受损区域的构造及工作原理,就可以尝试用电子技术来复制这块区域,从而恢复相关功能。这一理论突破已经在小白鼠身上实现:科学家模仿自然神经元的活动设计出一种电子小脑,并成功地将其植入一只脑部受损的小白鼠小脑内。小脑主要负责协调肢体运动,通过移植电子小脑,受伤小白鼠恢复了运动能力。

当然,这一研究成果也引发了很大的争议,因为这将引起极大的伦理问题,特别是反活体解剖的学者称这项研究非常荒谬。

影片《终结者》系列中,“制造出”了肉体与机械的“混血”电子人。

科学家希望有朝一日用电子植入物来替换人类大脑的受损组织,这项研究对于那些半身不遂或是大脑受损的病人来说,无疑具有非同寻常的意义。但是如何把握好伦理底线,将是一个严峻的考验。

机械昆虫

说起昆虫,你会想到什么?六条腿,有翅膀?还是令人生厌的蚊虫?抑或是夏日夜晚美妙的萤火虫?那么,如果说起机器人,你又会想起什么?高科技?或是科幻电影中的终结者?抑或是我们身边的小电子设备?但当昆虫遇上机械,将会碰撞出怎样奇妙的火花呢?

科学家在昆虫背上安装一个有无线电的可植入微型神经刺激系统,用来控制昆虫的运动。其实,对于昆虫的控制并不是新鲜玩意,但是,这次却有一个极大的突破——研究人员首次实现了对飞行昆虫的成功遥控。科学家将电子装置植入昆虫的神经系统,从而控制肌肉的运动。当昆虫飞行时,科学家通过遥控电子装置给昆虫左右两侧的肌肉施以不同的力量,昆虫向左或右倾斜,因此可以控制它的飞行方向。

美国国防高级研究计划局则有更大的“野心”和研究方案,他们通过植入芯片让昆虫成为可控制的机器人,也就是说,通过他们的方法来给昆虫洗脑。当负电压脉冲刺激时,昆虫拍动翅膀起飞,反之,放出正电压脉冲,即“命令”昆虫停止飞行。这样就可以直接控制昆虫的运动。

细心的读者肯定会想,背负在昆虫身上的电子设备靠什么来维持正常的运转呢?莫非还要背上一节纽扣电池?这一点科学家早就想到了——利用昆虫在飞行过程中翅膀的振动来发电。科学家将数枚低压电发电机安装在昆虫的翅膀上,通过特殊处理后,可将昆虫飞行时翅膀振动产生的动能转化成电能。

影片《变形金刚》系列中,如同普通昆虫一样的超级间谍,令人防不胜防。

机械昆虫这种小家伙能做什么?看看它的研发机构和经费资助机构就知道了,这是由美国五角大楼资助的一个科研项目,因此,这种小家伙可用于军事用途,成为一个完美的间谍。或许,某一天,停在你家窗台上的小昆虫就是一个微小的间谍装置。当然,机械昆虫也并不完全是用于军事或间谍这些远离我们的领域,比如在遇到重大灾难抢险救险的时候,机械昆虫一样可以大显身手。有很多对我们人类来说非常危险的环境或者我们人类根本不能进入的狭小环境,机械昆虫都可以从容进入,完成对环境的考察或者对伤员以及幸存者的搜寻工作。

悬浮滑板

让平板状物体悬浮甚至飞翔,是人类多年以来的愿望,可以追溯到遥远的《一千零一夜》时代。

最近,美国普林斯顿大学的科研人员发明出一种飞毯,将神话变得无限接近现实。科学家利用空气起伏的涟漪效应作用于物体底面的空气上,使物体离开地面,并在平坦的空气上悬浮起来。同时,当这种涟漪作用在物体的不同部位时,就能产生不同方向的推力,从而推动物体移动。科学家采用的材质是一种非常柔韧的塑料,因此称为“悬浮滑板”可能更为合适。悬浮滑板的首航乘客为一只蚂蚁,经过实验室实验,航行非常成功。

无独有偶,还有科学家通过电磁的方式让板子在空中悬浮起来,有点类似于磁悬浮列车,而且已经可以搭载人类。

影片《回到未来2》中,出现了一群小流氓踩着悬浮滑板追赶着主人公马蒂·麦克弗莱的场景。

虽然飞行滑板一时半会还无法实现载人遨游天空的飞行,但这听上去已经够炫。科学家希望这项技术可以用于火星表面探索,因为在遥远的太空或其他行星上,大气稀薄,重力微弱,飞毯的灵活性显然要好于在坑洼地面上跑动的火星车。

人造人

在漫画《七龙珠》里面有一个角色特别强大,他与悟空的战斗非常激烈,在初期甚至还具有压倒性的优势,因为这个角色集合了太多的人类优点,速度、力量、耐力等等兼备,而且都是在人类能力范围内的顶尖数值,几乎接近于完美。你是不是已经猜到了他的身份?没错,他就是“人造人”。顾名思义,“人造人”是由人造出来的“人”。今天,这一很有些穿越的想象,曾经的科幻情节,科学家们期待的完全按“图纸”人工制造生命,正一步一步迈向现实——美国科学家宣布,世界首例完全由人造基因控制的“人造生命”——“人造儿”诞生。这是向人造生命形式迈出的关键一步。

实验中,科研人员合成了一种称为“丝状支原体丝状亚种”的微生物脱氧核糖核酸(DNA),再将“山羊支原体”的内部挖空,注入人工合成的DNA,经过成千上万次尝试后,新的支原体获得新生,并开始在实验室的培养皿中生长、繁殖,产生一代又一代的人造生命。项目的负责人文特尔将这个小小的“人造生命”称为“辛西娅”,也就是“人造儿”的意思。确实,这是我们人类亲手制造的一个生命。“辛西娅”其实是一个人工合成的基因组,是第一个人工合成的细胞,也是第一种以计算机为父母的可以自我复制的生物。这一研究经历了15年时间,花费了4000万美元,大约相当于2.7亿元人民币。虽然该项目组成员表示,这只不过是一个宏大工程的一小步,但目前这一小步已经意义非凡

在影片《科学怪人》中,科学家用不同的零部件打造了一个“人”,绝不是机器人,而是和人类一样有生命有情感的“人造人”。

利用人造生命可以在不远的未来解决很多目前人类难以解决的问题。通过人造生命技术,将来可制造有特殊功能的生物,甚至可以根据客户需求提供“定制”生命,应用于医药或环保等领域。比如制造新药物和疫苗,或者处理泄漏的原油、从空气中吸收二氧化碳和其他污染物等等。

以上所说的只是众多科技把科幻变为现实例子中的几项,在我们陶醉于科幻电影的同时,全世界的科学家也在夜以继日地将科幻转化为现实。在19世纪,伟大的科幻作家凡尔纳写过多篇享誉全球的科幻著作,至今仍在世界范围内广泛流传。我们翻看一下,会发现其中描写的很多情景,在当时常人都无法想象,然而在今天,已经稀松平常。因此,我们有理由相信,随着科技的飞速发展,大银幕上的科幻场景很多将会来到现实世界中。

(编辑 孙世奇)

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