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
海外留学成本上涨 如何上个“更便宜”的学？******
羊城晚报记者 孙唯 实习生 梁欣雨
近年来，不少家庭选择送孩子出国留学。相比国内就读，国外留学的学习与生活开支高昂，对一般家庭来说存在一定的经济压力，所以在选择留学时，留学成本是不得不考虑的一个因素。近年来，国外留学费用一直呈上升趋势。除了不断上涨的学费，住房、食物、交通、书籍等与生活有关的费用也受物价上涨的影响而提高。
欧美地区大学学费上涨较快
大学学费是留学总费用的主要构成之一。由于疫情导致各国经济较低迷，疫情期间的食物原材料、住宿等运营成本也全面上涨，再加上通货膨胀等其他经济衰退因素的压力，多数学校不得不上涨学费。近年来，许多留学生家庭都感受到了学费上涨的压力。
欧美地区的大学学费上涨较快。以英美两国为例，根据U.S. News的年度调查数据，在2022-2023学年，美国公立和私立学校的大学平均学费都有所上涨，私立大学的平均学杂费更是上涨了约4%。今年年初，斯坦福大学董事会宣布：2022-2023学年的学费增加4%，本科生就读年成本将上调至77034美元，其中学费为57693美元。2022-2023学年，耶鲁大学的本科学院就读总成本上涨至80700美元，相比去年77750美元，涨幅约为3.8%，其中学费为62250美元。
英国各院校专业每学年的学费平均增长了1000英镑，部分院校对热门专业的学费进行大幅上调。牛津大学2022年秋季国际生学费比上一年上涨1000-1500英镑，而2023年学费则比2022年暴涨1000-5000英镑。热门专业的学费，材料科学暴涨至44240英镑/年，涨幅5230英镑；政经哲专业学费35080英镑/年，涨幅5580英镑；临床医学学费52490英镑/年，涨幅3890英镑。剑桥大学的医学专业学费已接近6.4万英镑/年，较去年涨幅接近3000英镑，是英国大学里学费最高的专业。
加拿大高等院校的学费一般低于英美澳等国家，学费多少取决于院校、学位、专业、是否为国际学生等。根据加拿大统计局发布的2022-2023学年大学学费报告，加拿大本科生的平均学费为6834加元，比上一学年增长约2.6%。加拿大研究生的平均学费为7437加元，比上一学年增长约1.7%。在加拿大所有省份中，诺瓦斯科舍省、安大略省、不列颠哥伦比亚省的研究生学费分别高出全国平均水平的42.4%、26.2%、34.4%。对于国际留学生而言，近年来的平均学费持续增加。以本科为例，2002年时，国际生学费仅是本地生学费的2倍左右；如今，国际生学费已达到本地生学费的4.2倍。
生活成本高受物价上涨影响明显
留学生们的生活成本受通货膨胀影响明显，物价上涨是影响留学生们生活开支的重要因素。以加拿大为例，据加拿大统计局数据，2021年4月到2022年4月的消费者价格指数(CPI)上涨了6.8%，加拿大人购买食品的费用增加了9.7%，这是自1981年9月以来的最大涨幅，住房成本也以1983年以来最快的速度上涨。
对于留学生而言，生活费用占比较高的部分是房租。以英国为例，2022年，受访学生的平均月租金为455.4英镑，虽然相较去年下降了12%，但租房支出依旧高于中国国内房租水平。曼彻斯特的房租最贵，平均每月需要556.5英镑，其次是考文垂、布里斯托、埃特伯雷，这些城市的平均月租金都超过了500英镑。
生活成本的高低还受到留学生们常住的地段和个人消费习惯的影响。例如，在澳大利亚，与黄金海岸和堪培拉等城市相比，悉尼和墨尔本地区的生活费用对国际学生来说要贵得多。在悉尼留学的段同学说道：“如果你平时在国内花钱比较大手大脚，衣服化妆品经常换，那么出国的话就会觉得生活开支变少了，因为国外的奢侈品、化妆品打折得很厉害。如果本身在国内就比较节俭，出国后的消费也是基本的衣食住行的话，反而会觉得生活开支变大了，因为国外所有的消费一旦换算成人民币和国内比较就会贵很多。”
国外的吃、住、行等基本需求的开销比国内要高许多，为此，许多留学生改变了部分生活习惯。英国华威大学的小陈介绍道：“英国的打车、公交、外卖费用都不比国内便宜。在国内坐一次公交大概花2块钱，但在英国坐一趟单程的公交大约要花2镑，相当于人民币16块。”出国前，学生们躺在床上打开手机，不过半小时，就可以花合适的价格购买到想吃的丰盛外卖。然而，国外的外卖却不似国内的外卖般物美价廉。“国外点一顿外卖至少得十几镑，相当于人民币一百多，而自己做饭估计只需要花3镑到5镑。”
除了基本的衣食住行方面的开销，还有一些无法预料、意想不到的非固定生活支出，例如初到留学国家准备生活用品的费用、医疗保险消费、外地旅游消费、每月的水电煤气费用等。特别是在今年欧洲能源危机的影响下，冬天到来，供暖费预计是一笔不小的支出。英国能源监管机构Ofgem认为，今年冬天英国能源账单的增长速度可能将超出此前的预测。
降低成本，学生与家长有话说
在留学成本日趋提高的当下，留学生与家长们是怎么应对的呢？
尽可能在国内就通过语言考试。现在国外很多大学都为留学生设立了语言课程。然而，在海外就读语言课程意味着增加了留学生的留学时间与花费，因此，留学生们最好在出国前就打好语言基础。在加拿大留学的阿豪同学的妈妈也建议：“要提前做好准备，雅思在国内就要通过，不要留到国外再补齐语言技能。”
关注学校政策，努力争取奖学金与助学金。例如，美国普林斯顿大学在2021-2022年的学杂费标价为56010美元，但学生在获得助学金后，当年的平均学费约为16562美元。哈佛大学为55%的本科生提供了平均62613美元的按需奖学金或助学金。
英国也有部分高校有奖学金。英国文化教育协会中国区主任包迈岫介绍：“有很多奖学金正在为国际学生颁发，以此鼓励学生的多元化学习。”例如，2022-2023学年就有18所高校为中国学生提供26个非凡英国奖学金名额，并鼓励中国学生申请。
选择“性价比”高、投资回报率高的学校与专业。包迈岫表示：“英国的本科课程通常只有三年，而研究生课程通常为一年，因此学生可以比其他国家的学生更快地进入工作岗位，就投资回报而言，这是一项巨大的投资，也是一种经济性的选择。”
在留学城市勤工俭学。目前，中国留学生可以在部分留学国家通过兼职、带薪实习、担任助教、在网上售物等方式获得部分经济收入。不过，虽然勤工俭学成为不少留学生增加收入的普遍选择，但学生们的收入基本只能满足日常开销，且勤工俭学是对个人时间安排的考验。在英国伦敦的小徐介绍道：“有很多中国留学生在中餐厅或中超做兼职，但全职还是比较少的，毕竟出来留学不能本末倒置。”
如果外卖贵却吃不饱，可以选择在学生食堂就餐。以德国为例，德国各大城市设立的学生食堂的食物价格便宜，种类齐全，是经济实惠的用餐选择。当然，如果留学生们想要在国外吃得又便宜又健康，还符合自己的口味，最直接的办法就是自己做饭。在加拿大多伦多留学的小梁表示：“在这里一顿外卖比国内贵很多，所以自己做饭最省钱。”如果选择在距离学校远的地方租房，经常打车将会有一笔不菲的交通费用支出。因此，她还建议平时少打车，用好公共交通。“我一般会摸清楚当地的公交和地铁线路，合理运用这些交通工具也能省下一笔钱。”
即使目前留学受成本高涨的影响，家长们依旧愿意全力以赴支持孩子出国留学。在加拿大就读的留学生阿香的母亲介绍道：“我们家在选择让孩子出国留学的时候，不会因为留学成本问题就放弃某一个地区或学校。只要是孩子想去的、未来前景好的学校和地区，我们都会全力支持。”家长们希望孩子在外安心学习即可，不用过分担心成本问题，“孩子出去留学肯定是以学业为主，我们也不希望孩子因为经济开支问题边上学边打工。”
