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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

冬天寒又燥 防疫护肺有妙招******

　　自打月初进入小寒节气以来，北方地区迎来了一年中最冷的时节，按“数九寒天”来算，现在正处于“三九四九冰上走”的阶段。

　　说到寒冷天气里的健康问题，就一定要讲一讲呼吸道疾病，冬季天气寒冷又干燥，是呼吸道疾病的高发期，这个时候一不小心就容易感冒，更有不慎者还可能引起下呼吸道感染，如气管炎、肺炎等。天寒地冻的时节，对于伴有基础病的老年人，尤其伴有呼吸系统疾病的人群来说更加难熬。冬季保护呼吸道，我们该如何在日常生活中做好预防？如果中招了，又要如何应对身体发出的“报警信号”呢？

　　呼吸道疾病为何在冬季高发？

　　我们从中西医不同的角度来讲讲。

　　在中医看来，肺脏清虚而娇嫩，为五脏六腑之“华盖”。肺外合皮毛，开窍于口鼻，与外界直接连通，非常容易受到外邪的侵袭，尤其是寒邪和燥邪最容易对肺造成损伤。同时，其他脏腑的疾病也易合并引起肺部疾病。一年中冬季最为寒冷和干燥，尤其在北方地区，家中暖气开得高，室内空气干燥，室内外温差大，更容易影响到肺。

　　而从西医来看，冬季寒冷干燥的空气破坏呼吸系统黏膜，导致呼吸道黏膜下血管收缩，黏膜表面免疫球蛋白分泌减少，降低呼吸系统黏膜屏障的防御功能，从而病毒及细菌等微生物容易侵入呼吸系统，诱发呼吸系统疾病。另外，很多人怕冷不爱开窗通风，室内空气流通差，空气中附着病原体的可吸入颗粒物浓度升高，也是人们容易得呼吸道疾病的原因之一。

　　呼吸道防病应注意什么？

　　中医讲究“治未病”，在日常生活中做好预防、增强体质、及时调理身体上阴阳失衡的问题都非常重要。在冬季怎样保护好我们的呼吸道，牢记以下知识点，无论对普通感冒和流感，还是对新冠病毒感染的预防都适用。

　　《黄帝内经》中讲“虚邪贼风，避之有时”，即我们要针对不同季节流行的外邪来做预防，比如在冬季我们最需要注意的是风寒。为此，我们一定要做好保暖，注意增减衣物，当心室内外温差对身体的刺激。多注意天气预报，空气污染的时候尽量少到室外去，并一定要戴好口罩。

　　《黄帝内经》中还提到“不相染者，正气存内，邪不可干，避其毒气”。正气可以理解为人体的免疫力，正气足的人不容易受到外邪侵袭。同时，我们也要注意避开“毒气”，“毒气”一方面是寒邪、燥邪的侵袭，另一方面也指病原微生物的感染，其中就包括新冠病毒，我们知道它是通过“飞沫+接触”传播的，因此要戴好口罩，做好手口鼻卫生，尽量少去拥挤、密闭的公共空间，还要注意咳嗽礼仪（咳嗽、打喷嚏时捂住口鼻）。

　　冬季提升抵抗力有妙招

　　提升“正气”有哪些方法？我们从饮食、起居、运动等多个方面来讲一讲。

　　“饮食有节，起居有常”也是出自《黄帝内经》。中医讲究天人合一，我们要顺应四季变化来调整生活方式，比如冬季是收藏、养藏的季节，我们一定要注意阳气和精气的收敛。中医讲秋冬养阴，阴为有形之物，我们应在冬季滋养好身体的物质基础。

　　在饮食方面，可以吃一些多汁生津、以助养阴的食物，如百合、银耳、荸荠、莲藕，也可使用中药材来做药膳，如北沙参、麦冬等。但应注意的是，滋阴也因人而异，阴虚体质的人（如出现五心烦热，即手脚心和胸口发热烦躁，以及盗汗、口舌生疮等症状的人群）就很适合滋阴，但阳虚的人（如脾胃虚寒的人群）就不能吃，容易加重阴阳失衡的问题。与此同时，在冬季应尽量少吃辛辣刺激的食物，这一类食物会促进阳气生发，不利于养阴。

　　在起居方面，《黄帝内经》有讲到“冬三月，此谓闭藏，早卧晚起，必待日光”，意思是在冬季增加夜间睡眠有利于来年气血阴阳的生长。同时，还应避免过度劳累，保持生活规律，因为过劳也是会伤阴的。在运动方面，可以适当做一些耐寒训练，如快走、慢跑、太极拳、八段锦等，但需注意不可大汗淋漓，出大汗会耗散阳气损伤身体，微微出汗为佳。

　　另外，还可在医生指导下进行中医的理疗方法，如贴敷、推拿、艾灸等。例如，位于颈后第7颈椎棘突下凹陷处（低头时会突出的骨头正中央）的大椎穴，是人体6条阳经和督脉的交汇之处，被称为“人体的小太阳”，按摩和贴敷大椎穴都能帮助提升人体正气，很好地预防疾病。

　　当心身体发出的“报警信号”

　　最近大家对新冠阳性治疗和康复过程中的咳嗽症状讨论比较多，到底什么样的咳嗽代表着身体正在“打扫战场”，处于上呼吸道感染的痊愈过程中？哪种咳嗽代表着病情加重，可能发展到了下呼吸道？

　　我们首先要了解，为什么在康复过程中会咳嗽呢？这是由于病毒损伤了气道黏膜，黏膜下神经暴露在敏感因素下（如冷空气、烟草、刺激气味等），导致气道平滑肌收缩出现咳嗽。实际上，咳嗽作为保护性反射是在帮助身体“清理废物”，即体内的痰液，这是一个“打扫战场”、修复气道的过程，大多数情况下开始咳嗽就代表着人体进入了康复过程。咳嗽具有自限性，不吃药也可以自愈，但如果咳嗽咳痰比较频繁，也可适当服用止咳化痰药。

　　那什么情况是病情加重了？咳嗽持续两三周还没好，影响到休息和睡眠，咳痰从白稀痰逐渐变成黄脓痰，甚至带血丝或是明显的血痰，并伴有呼吸困难或发热不退，这些症状说明有发展到病毒性肺炎或合并细菌感染的可能，建议及时就医。

　　另外，出现以下情况也需尽快就医：反复发烧很多天；躺平时感觉胸闷气短；呼吸过快；安静状态下脉氧仪显示血氧饱和度低于93%，心率低于每分钟40次或高于每分钟120次；测量血压时，收缩压低于100mmHg等。

　　那么哪些人群在感染新冠病毒后难以止步于上呼吸道感染，容易出现病毒性肺炎？年龄大于65岁的人群，合并慢性呼吸系统疾病（如COPD、哮喘、支扩等）、心脑血管疾病、糖尿病、慢性肾病、肝硬化、器官移植等基础疾病的患者，恶性肿瘤接受化疗或免疫功能低下或接受免疫抑制治疗（如激素、生物制剂、免疫抑制剂等）的患者等。（北京中医药大学附属东直门医院呼吸科主任医师 李杰）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）