■本報特約編輯 李一錦
噴出沖天藍光的行星發動機、洞悉一切的量子電腦、高聳入雲的太空電梯……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，想像中的它們能實現嗎？
「外骨骼」正逐步開啟商業化
實際上，《流浪地球2》中多次出現的「外骨骼」近年來正逐步開啟商業化。
據《中國基金報》刊文介紹，隨著感知計算技術和傳感系統發展日益成熟，機器人研發方向從人機協作逐步邁向人機融合，逐漸成為人類身體的一部分。
從流程上看，外骨骼即從依賴硬體感測器收集人體生物電信號，發展成為將硬體客觀資料與人體主觀資訊相結合的新型資訊輸入方式。
資訊接收後，機器的計算能力與人體的思維能力進行資訊處理，再通過機器的演算法能力與人體的決策能力互相協調、優化判斷後進行智慧輸出，將人體智慧與機器智慧相融合，從單向輸出轉為雙向互動，從而形成更高效的人機一體化智慧科學系統。
值得注意的是，就在《流浪地球2》上映前不久，今年1月18日，工業和資訊化部等十七部門印發了關於「機器人+」應用行動實施方案的通知。其中也明確提到了對發展外骨骼機器人的支持。
與電影中稍有不同的是，工信部此番實施方案將外骨骼機器人的發展放在養老服務方面。
上述方案提到，加快推動多模態量化評估、多資訊融合情感識別、柔順自我調整人機交互、人工智慧輔助等新技術在養老服務領域中的應用，積極推動外骨骼機器人、養老護理機器人等在養老服務場景的應用驗證。
方案還鼓勵養老領域相關實驗基地把機器人應用作為實驗示範重要內容，研發推廣科技助老新技術新產品新模式。研究制定機器人助老助殘技術應用標準規範，推動機器人融入養老服務不同場景和關鍵領域，提升養老服務智慧化水準。
2021年12月，工業和資訊化部等部門發佈《「十四五」機器人產業發展規劃》，要求增加高端產品供給，面向醫療健康、養老助殘等領域需求，重點推進服務機器人的研製及應用，推動產品高端化智慧化發展。
2022年2月，國務院印發《「十四五」國家老齡事業發展和養老服務體系規劃》，強調加快人工智慧、腦科學、虛擬實境、可穿戴等新技術在健康促進類康復輔助器具中的集成應用，發展外骨骼康復訓練等康復輔助器具。
此前曾有行業媒體預計，2025年中國外骨骼機器人行業市場規模將達到105億元，期間年複合增長率為98.5%，C端市場將增長最為迅猛。其中，中老年人群又是眾多企業的重點關注人群。
中科院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所有「人造太陽」之稱的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）。
行星發動機造得出來嗎？
影片中，人類計畫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，重核聚變是採用矽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採用輕核聚變。」王騰說，其聚變原料氘和氚是自然中最輕元素——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餘年的共同努力，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。
量子計算原型機「九章」的光量子干涉實物圖。
量子電腦真的無所不能？
電影中，擁有超強算力和自我意識的量子電腦550系列讓人驚歎。「很顯然，它已經是一台優秀的通用量子電腦了。」中國電腦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」「構建可程式設計通用量子電腦」三個階段。
一位國內量子計算領域知名學者表示，目前國內外量子電腦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至少還需要10年到15年左右的時間。
太空電梯的關鍵是什麼？
電影中，高聳入雲、連接天地的太空電梯運行場景震撼。「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。
中國科學技術大學俞書宏院士團隊研製的新材料「碳彈簧」。
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，智慧型機器狗「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，其實人工智慧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，人工智慧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。陳小平認為，未來的人工智慧將如何發展，有沒有可能、有沒有必要採用和人的智慧一樣的工作原理？這對人類將產生怎樣的影響？還需要進一步探討。
