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天天新资讯：外骨骼机器人、量子计算机：《流浪地球2》的科技离现实有多远？

2023-01-30 21:38:35来源：傲鲨智能

截至1月30日，备受瞩目的国产科幻电影《流浪地球2》已上映9天，总票房破26亿，在网络上引发诸多热议。

(资料图片仅供参考)

《流浪地球2》中出现的科技产业，在现实世界中发展到了何种阶段？科技离现实还有多远？

如何建造太空电梯？量产碳纳米管是前提

在《流浪地球2》中，首个激动人心的画面就是主角乘坐太空电梯升空的片段。

《流浪地球2》中的太空电梯来源:官方预告片截图

中国科学院物理研究所研究员、科学顾问梁文杰在《流浪地球2》主创团队B站直播中表示，太空电梯的设想从提出到现在已经100多年，之所以一直没有实现，最主要的障碍是材料，“太空电梯必须处于三万六千公里的高空同步轨道，才能实现和地球一起转，但能够拉起三万六千公里的缆索，该材料的强度要达到钢铁的60倍，没有任何一个材料能达到该要求，直到20世纪90年代发明了强度达到钢铁100倍的碳纳米管。”

需要注意的是，要想建造太空电梯，光有碳纳米管还不够，还需要批量制备出具有宏观长度并且具有理论力学性质的碳纳米管——单根长度达到米级甚至公里级以上。

梁文杰提到，太空电梯线缆可能材料“碳纳米管”在现实中已在中国成功研制，中国科学家用了二十年时间，从一微米长的（碳纳米管）到一毫米再长到一米，但距离三万六千公里还差很多。

外骨骼机器人现实中已有应用

《流浪地球》中，主角团队执行任务时使用了外骨骼机器人，《流浪地球2》中，外骨骼机器人也广泛应用在运货、救援中，甚至主角之一王智饰演的韩朵朵还使用外骨骼手臂给了反派“致命一击”。

据了解，《流浪地球2》电影中出现的部分外骨骼机器人来自国内企业傲鲨智能，傲鲨智能方面对新京报贝壳财经记者表示，电影外骨骼的现实版已在多个场景中落地，全身外骨骼也已在小批量生产，后续将推出民用产品，其外骨骼机器人已经在汽车、航空、电力、矿山、银行、建筑等场景中落地。

外骨骼机器人图片来源：傲鲨智能

贝壳财经记者了解到，目前外骨骼机器人仍处于行业发展初期，一些已商业化的外骨骼产品在国内主要运用在康复理疗、助力行走等方面。北京冬残奥会时，还有残疾人火炬手分别借助上肢和下肢助力外骨骼进行了火炬传递。

今年1月18日，工业和信息化部等十七部门印发了关于“机器人+”应用行动实施方案的通知。其中明确提到了对发展外骨骼机器人的支持。

贝壳财经记者注意到，目前国内从事康复机器人研发的公司包括傅利叶智能、程天科技、北京大艾机器人等。科大讯飞也曾在其2022年年会上公布具有康复训练功能的外骨骼机器人“已经研发出原型机”，未来约在2023-2025年实现自适应运动功能研发的自适应行走外骨骼机器人，帮助行动不便的老年人或残疾人自主独立行走。

高禾投资研究中心2022年年中发布研报称，外骨骼机器人行业的融资轮次仍然处于早期阶段，C轮后的融资则属于凤毛麟角，充分说明该赛道依然处于商业化爆发前期，大部分企业仍然处于创业研发期。

量子计算机达到通用仍有距离

《流浪地球2》对于在剧集1、2部中均起到决定性作用的人工智能MOSS的起源也做了详细的描述，MOSS的前身是从550A开始研发的系列量子计算机。

《流浪地球2》中的量子计算机MOSS 来源:官方预告片截图

中科院院士、中国科学技术大学郭光灿教授曾在接受新京报贝壳财经记者采访时表示，目前我国在量子领域的整体研究水平处在国际第一梯队的位置，量子科技多应用在国防领域，如果未来通用量子计算机得到了广泛应用，对医药、农业、人工智能等行业都会产生重大影响。不过，他也坦陈，量子科技距离实用化还有一定的距离。

2021年5月7日，由中国科技大学开发的66量子比特的“祖冲之号”实现量子计算优越性，计算复杂度比谷歌“悬铃木”提高了6个数量级。2016年8月16日“墨子号”发射，这也是由我国完全自主研制、世界上第一颗空间量子科学实验卫星。

中国科学院院士、量子科学实验卫星工程常务副总设计师王建宇去年11月接受新京报贝壳财经记者采访时表示，量子通信实际上是给通信提供一个密码，它自己并不代表通信本身的信息，而是现有通信技术的补充，“目前国家正在多方面进一步支持，前段时间，我们又发了一个价格比较低的小（卫）星就是为应用准备的，其实全世界也都在做。”

王建宇表示，量子计算和通常意义上人们谈的计算在理解上不一样，“不能完全用常规的、旧有的观点去看量子计算。目前，量子计算在一些特例问题上非常厉害，但达到通用计算还是有很长的路要走”。

行星发动机 “烧石头”的可控核聚变装置难以实现

《流浪地球》系列中一个最重要的技术就是能够推动地球的行星发动机，其在现实生活中的技术原型是可控核聚变装置。

核聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核，并释放出能量的过程。理论上，只要有几克反应物，就有可能产生万亿焦耳级别的能量。自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素，即氘与氚的聚变。由于氘在地球的海水中含量丰富，因此如果实现可控核聚变技术，人类将拥有取之不尽的清洁能源，这也是现实生活中可控核聚变受到广泛关注的原因。

目前，人类对可控核聚变的研究主要分惯性约束和磁约束两类，位于安徽合肥中科院等离子体所的东方超环（EAST）核聚变装置就是一种托卡马克磁约束装置。2021年5月28日，中国的“人造太阳”EAST创造了新的世界纪录，成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行，将1亿摄氏度20秒的原纪录延长了5倍。

在惯性约束装置方面，2022年12月13日，劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)宣布在可控核聚变研究方面取得了“里程碑式”突破，首次成功在核聚变反应中实现净能量增益，即可控核聚变反应产生的能量超过驱动反应发生的激光能量也受到了广泛关注。

不过，可控核聚变装置距离实际应用仍然存在很大的技术壁垒，这是因为商业化应用还存在能量转化效率等诸多问题。“从此次技术突破到可控核聚变技术商业化应用的距离，就好比从用实验证明通过机翼的气流可以产生一点升力到真正从地面起飞，值得庆祝，但并没有解决无数其他科学、技术和设计问题。”纽约大学新闻学教授、科普作家查尔斯·塞弗发文称。

编辑徐超

校对柳宝庆

标签：太空电梯量子计算机核聚变装置