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
【观点】构筑顶层设计 开创工业和信息化领域数据安全管理新格局******
近日,工业和信息化部出台了《工业和信息化领域数据安全管理办法(试行)》(以下简称“《管理办法》”)。《管理办法》作为工业和信息化领域(以下简称“工信领域”)数据安全管理顶层制度文件,是全面贯彻落实《数据安全法》等国家数据安全法律法规的重要举措,也是前期工信领域数据安全管理实践经验的固化总结。《管理办法》以安全发展理念为指引,建立健全了工信领域数据安全制度机制,搭建起工信领域数据安全管理的“四梁八柱”,细化明确了数据全生命周期安全保护要求,为工信领域企业落实数据安全管理和技术保护措施提供了明确指引,标志着工信领域数据安全管理工作迈出了具有里程碑意义的重要一步。
一、夯实数据安全根基,建立工信领域数据安全管理基本遵循
随着全球数字经济的蓬勃发展,数据已成为关键生产要素和核心战略资源,数据安全的基础保障作用和发展驱动效应日益突出,攸关国家安全、公共利益和个人权利。党和国家敏锐把握数字经济发展的战略机遇,将数据作为新型生产要素,加快培育数据要素市场,充分释放数据红利,同时,高度重视、不断推进数据安全保护工作。党的二十大报告立足中华民族伟大复兴战略全局和世界百年未有之大变局,做出“统筹发展与安全”的重要部署,要求“坚定不移贯彻总体国家安全观”,“以新安全格局保障新发展格局”,重点强化数据安全保障体系建设。
安全保障,制度先行。国务院《“十四五”数字经济发展规划》将研究完善行业数据安全管理政策作为提升国家总体数据安全保障水平的关键一环。《数据安全法》《个人信息保护法》等国家重大数据安全立法加速出台,进一步明确了数据安全行政监管的上位法依据和职责边界,对各行业、各领域承接落实也提出了新要求。
工信领域是我国数字化转型的排头兵和产业数字化的主阵地。信息通信网络覆盖社会千行百业,是经济社会运行的“神经中枢”,汇聚海量用户数据和关系国计民生的重要数据。工业数字化转型催生海量工业数据资源,且数据互联互通加快导致数据安全风险与威胁点增多,数据安全形势愈发严峻复杂,工信领域数据安全保护亟待强化。加速完善工信领域数据安全管理政策,夯实数据安全工作基石,是认真践行总体国家安全观,统筹发展和安全,护航工信领域数字化发展的必然要求,也是落实党和国家决策部署、提升国家总体数据安全保障水平的必担之责。
二、筑牢数字安全屏障,明确工信领域数据安全保护的规则指引
《管理办法》坚持安全与发展并重、鼓励与规范并举原则,推动建立健全安全可控、弹性包容的工信领域数据安全规则体系,一方面,明确数据安全管理关键制度要求,划定工信领域数据流通利用的安全基线,同时,构建多元主体协同共治格局,着力提升工信领域数字信任,为我国数字化转型保驾护航。具体来说,《管理办法》核心内容包括以下几个方面:
(一)明确管理体制,建立三级联动的数据安全工作机制
《管理办法》衔接国家数据安全工作协调机制,充分结合工信领域既成的监管体制,构建了“部-地方-企业”三级联动的数据安全工作机制:在部层面,由工业和信息化部负责工信领域数据安全总体统筹与监督管理。在地方层面,地方工业和信息化主管部门、地方通信管理局、地方无线电管理机构分别负责对本地区工业数据处理者、电信数据处理者、无线电数据处理者的数据处理活动和安全保护进行监督管理。在企业层面,工业数据处理者、电信数据处理者、无线电数据处理者承担本单位的数据安全主体责任,落实工信领域数据安全管理要求。这种条块结合的监管组织架构既贯彻了《数据安全法》对于各地区、各行业、各领域数据安全监管的责任分工,也充分考虑了工信领域管理的共性需求与实践差异。
(二)细化分类分级,建立涵盖事前事中事后的监管制度机制
《管理办法》承接细化《数据安全法》数据分类分级保护要求,以预防、控制和消除数据安全风险为核心,建立工信领域数据安全管理关键制度机制。一是明确工信领域数据分类参考因素及数据分级识别依据,建立重要数据和核心数据目录备案管理机制,为工信领域数据分类分级安全管理提供实操指引。二是建立工信领域数据安全风险监测机制及风险信息上报和共享机制,对数据安全风险进行监测、汇聚、分析、通报,加强工信领域数据安全风险的事前感知。三是明确应急处置机制流程,制定工信领域数据安全事件应急预案,预防和减少数据安全事件发生后造成的损失和危害。四是完善投诉举报机制,建立部省两级数据投诉举报渠道,充分发挥社会监督作用,广泛获取数据安全违法信息。五是建立数据安全检测、认证、评估管理制度,提升工信领域数据安全产品、服务质量及安全保障能力,推动数字安全产业发展。
(三)落实主体责任,加强重要数据和核心数据重点保护
《管理办法》对标《数据安全法》《网络安全法》《个人信息保护法》中的数据安全保护义务,明确细化工信领域数据处理者的数据安全主体责任。一是要求建立数据全生命周期安全管理制度,制定各环节分级防护要求和操作规程,配备管理人员,加强权限管理,制定应急预案,定期开展教育培训以及其他必要措施。二是要求结合数据收集、存储、使用、加工、传输、提供、公开等环节特点设置针对性保护措施,有效加强数据安全保护。三是以一般数据、重要数据、核心数据三级数据划分为主线贯穿数据全生命周期安全管理,要求采取工作体系建设、内部登记审批、关键岗位管理、安全防护等管理及技术措施对重要数据和核心数据进行重点保护,切实保障国家安全和社会公共利益。
(四)引入多利益相关方,构建数据安全协同治理生态
数据安全保护涉及主体多元、场景复杂、环节众多,构建良好的数据安全治理生态需要开展多方协同。《管理办法》引入企业、研究机构、行业组织、安全服务机构等各类主体参与数据安全治理。一是推动数据安全产业发展,支持数据安全企业、研究和服务机构开展数据安全技术研发创新,结合行业数据安全需求培育、发展数据安全产品和服务,提升数据安全产品供给能力。二是组织企业、研究机构、高等院校、行业组织等各类主体开展相关标准的制修订及推广应用工作,增强标准制定参与主体的广泛性,通过标准促进数据应用规范化,提升数据处理活动的安全性。三是发挥安全服务机构、行业组织、科研机构数据安全能力,鼓励协同开展数据安全风险信息上报和共享,汇聚多方力量应对数据安全风险。四是发挥评估机构专业能力,辅助开展数据安全风险评估、出境评估等活动,助力企业持续提升数据安全保障水平。
三、凝聚多方合力,全面提升工信领域数据安全保障水平
在数据安全威胁和风险日益突出,国家数据安全管理要求亟需落地的大背景下,《管理办法》的出台正当其时。《管理办法》正式实施后,将开创工信领域数据安全保护工作新局面。为进一步推动其落地,有效提升工信领域数据安全治理能力,重点提出以下几方面思考:
(一)加强政策宣贯培训,全面提升数据安全保护意识和水平
《管理办法》发布是引导工信领域深入贯彻领会数据安全管理制度要求,加快推动数据安全管理工作制度化、规范化的良好契机。做好宣贯培训,采取部级示范培训和地方重点培训相结合的方式,针对性、分层次、有深度地设计行业数据安全宣贯培训内容,对《数据安全法》《管理办法》进行系统阐释和深入解读,统一理解认识,有助于行业监管部门推动管理制度要求有效落实与执行,打响“发令枪”。同时,数据处理者要定期开展数据安全管理培训,明确关键、重点岗位培训方案,确保数据安全从业人员全覆盖,及时评定培训效果,做好“冲锋者”。
(二)做好重要数据识别备案,有效夯实数据安全工作基础
重要数据保护已成为工信领域数据安全管理的重中之重。随着《管理办法》的推进实施,还需要行业监管部门结合工业、电信行业领域自身特点和实践需求,配套制定重要数据识别标准规范,建立完善备案审核及上报流程机制,为工信领域企业深化落实数据安全基线要求进一步提供细化规则。数据处理者也需要按照行业监管部门的工作要求,紧密结合自身数据安全工作实际,定期梳理数据资源,扎实开展重要数据识别和目录动态备案管理工作,切实履行好安全主体责任。
(三)抓好风险防范化解,切实增强数据安全保障能力
有效发现、抵御工信领域数据安全突出风险,是维护数据安全的发力点和核心战力。加强数据安全风险评估、报告、信息共享、监测预警工作部署,推进全国数据安全管理平台建设,加快打造工信领域数据安全风险态势感知能力,将成为下一步行业监管工作的重点。数据处理者应围绕数据安全保护需求,配合部、省两级主管部门开展风险监测排查,及时防范行业数据安全风险隐患;做好数据安全风险评估和数据出境安全评估,不断提升数据安全合规能力。安全服务机构、行业组织、科研机构要主动参与风险信息上报和共享,按照“及时、客观、准确、真实、完整”的原则报送掌握的风险信息。
(四)加强正向激励引导,多措并举提升数据安全保护水平
坚持监督管理与正向引导相结合,有利于充分调动企业的自主性和积极性,更大程度激发企业提升自身数据安全管理水平的内生动力。行业监管部门在加强监督检查,通过执法、约谈等措施敦促企业责任落实的同时,可以综合运用行业自律、竞赛、优秀案例评选等多种方式加强示范引领,推进企业标准贯标达标工作,指引企业提升数据安全管理能力。数据处理者要充分发挥能动性,自动对标管理要求和最佳实践,自觉提升数据收集、存储、加工、传输、提供、公开、销毁等全环节安全保护水平。在业务系统上线、运营中,同步规划、同步建设、同步运行数据安全保障措施,进一步提升数据有效利用与安全保护平衡能力。
(作者:中国信通院院长 余晓晖)