暗號 楊震
在漫威大電影《蜘蛛俠:英雄無歸》中,蜘蛛俠借助奇異博士操控時空的能力打開了時空隧道,標(biāo)志著漫威多元宇宙的正式開啟,三代蜘蛛俠也終于在觀眾的眼淚和尖叫聲中打破次元壁激情同框!而影片除了繼續(xù)發(fā)揚(yáng)蜘蛛俠“能力越大,責(zé)任越大”的精神,更是出現(xiàn)了“蜘蛛俠多,反派更多”的精彩畫面。歷代蜘蛛俠電影中的經(jīng)典反派也一一回歸,將觀眾的情懷值徹底拉滿。
雖然在電影的結(jié)尾,正義再一次戰(zhàn)勝了邪惡,蜘蛛俠們又又又打敗了反派們。但是看著反派們每次都可憐兮兮地淪為英雄成長之路上的炮灰和工具人,多少有點于心不忍。作為具有專業(yè)技能的反派人才,他們要么誤入歧途,要么犯了點技術(shù)錯誤,離成功總差那么一丁點兒。這次,就讓我們?yōu)檫@幾位可愛又可憐的反派出謀劃策,分析他們曾犯的錯誤,一起用科學(xué)的方法打敗蜘蛛俠,改寫漫威宇宙的故事線吧!
血清指的是離體血液不加抗凝劑自然凝固后分離出來的一層淡黃色透明液體,它不含血細(xì)胞,也不含纖維蛋白原和凝血因子,但包含許多與生理活動密切相關(guān)的RNA 和蛋白質(zhì),是一份反映軀體生理狀態(tài)的工具包,自然也包括軀體產(chǎn)生的抗體。現(xiàn)在,血清被廣泛用于應(yīng)對流行病,或者蛇毒、蟲毒等毒素,稱為“抗血清”,也用于動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù),間接服務(wù)于醫(yī)學(xué)。
理論上講,既然血清包含許多有特定功能的生物分子,像綠魔那樣用特定血清來修復(fù)機(jī)體并非完全不可能。但目前我們對血清中各種成分的作用及相互作用還知之甚少,因此這類技術(shù)目前只在一些康復(fù)醫(yī)學(xué)、運(yùn)動醫(yī)學(xué)、醫(yī)學(xué)美容等領(lǐng)域試用,沒有大規(guī)模推廣。
但如果我們普通人像綠魔那樣直接口服血清,只可能被胃液殺個片甲不留。
綠魔心愛的滑翔機(jī)機(jī)翼和飛刀不僅可以切割蛛絲,滑翔機(jī)的機(jī)動性也追平了蜘蛛俠飛檐走壁的速度,但最終因為不受控的慣性綠魔把自己玩了個對穿。
如果這種滑翔機(jī)能用在正道上,比如上班通勤,那多么造福社會呀!最近,我國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院就研制出這樣的“飛行滑板”。它的動力由微型渦輪噴氣發(fā)動機(jī)提供,內(nèi)置穩(wěn)定化程序、數(shù)字飛行控制系統(tǒng)和直覺飛行控制系統(tǒng)。不過,現(xiàn)在的版本需要自己背著燃料。除了解決交通問題,這種飛行滑板在高空作業(yè)、災(zāi)害救援等領(lǐng)域也可以大顯身手。
其實綠魔應(yīng)該將自己的武器好好升級一下,因為超級血清帶來的超強(qiáng)反應(yīng)能力并沒有對惡魔滑翔機(jī)產(chǎn)生增益。如果他能像章魚博士一樣用意念控制滑翔機(jī),情況一定會有所不同。但是,意念控制也有一定的問題,我們將在后面提出這個方案的瓶頸。
章魚博士的科研翻車經(jīng)歷涉及兩個技術(shù)話題:一是腦機(jī)接口,二是人工智能對人類的反叛。腦機(jī)接口(Brain-computer interface,BCI)追求一種通過電生理學(xué)技術(shù)和人類大腦融合的技術(shù)——最好是非侵入性,也就是對人體無害的——既可以把機(jī)器的信息轉(zhuǎn)化成神經(jīng)元電信號輸入給大腦,又能把大腦的電信號翻譯成程序指令輸出給機(jī)器。
目前,腦機(jī)接口的輸出環(huán)節(jié)已經(jīng)有所成就,例如現(xiàn)在的技術(shù)已經(jīng)可以解碼大腦皮層指揮寫字時的神經(jīng)活動,可以實現(xiàn)每分鐘90 字的“意念打字”,初始正確率為94.1%;可以讓失明患者重新建立一定的視覺;也能讓癱瘓者指揮義肢做一些如飲水、握手等日常工作。但我們對大腦本身的編碼原理了解太少,遠(yuǎn)做不到讓大腦解讀機(jī)械臂帶來的“觸覺”、力學(xué)反饋等信息,也就是說“輸入”環(huán)節(jié)還處在瓶頸當(dāng)中。假如未來能形成“機(jī)器- 大腦- 機(jī)器”的閉環(huán),我們就能像章魚博士一樣,真正把機(jī)械臂變成自己的一部分,讓眾多行動不便的人重獲自由,甚至突破人類學(xué)習(xí)和交流口傳身授的局限,實現(xiàn)大腦互聯(lián)。
人工智能究竟會不會背叛人類?大部分未來學(xué)家給出了否定的答案,他們暢想在類腦人工智能發(fā)展到極致后,人類不會成為人工智能的奴隸,而是采取“打不過就加入”的態(tài)度。比如人工智能工程師、《奇點臨近》的作者雷·庫茲韋爾就曾經(jīng)樂觀地預(yù)測,在2030 年,人類的大腦將通過納米機(jī)器人與人工智能連接,兩者不分彼此。因此對于章魚博士的建議,也就是“血肉苦弱,機(jī)械飛升”,只要不當(dāng)人,總有一天能夠戰(zhàn)勝小蜘蛛!
雖然沙人靠著身體的硅晶質(zhì)化,實現(xiàn)了生命形態(tài)的根本轉(zhuǎn)化。但沙子本身的一些特性則成為沙人的致命弱點:既容易在過于潮濕的環(huán)境下,因吸收大量水分而變得行動緩慢;又會在超高溫的環(huán)境下,身體玻璃化。在官方設(shè)定中,沙人能承受的高溫不超過3400℃。但實際上在合適的成分配比與催化劑作用下,由二氧化硅與硅酸鹽組成的沙子,在1500 ~ 2000℃時就會玻璃化。
上述弱點雖然致命,但沙人失敗的主要原因是只會憑著蠻力一味地輸出普通物理攻擊,沒有真正展現(xiàn)沙的可怕之處。在現(xiàn)實世界中,測量大氣污染的一個重要標(biāo)準(zhǔn)就是PM2.5 值,沙人只要一個大招將身體里的細(xì)沙粒盡數(shù)釋放,就能立馬讓PM2.5 值爆表。更關(guān)鍵的是,由于沙子的主要構(gòu)成是二氧化硅,當(dāng)空氣中含有大量二氧化硅微粒時,還極容易導(dǎo)致矽肺?、?的蔓延,比電影里的危害大得多。
沙人并非天性邪惡無可救藥的壞人,他要“打敗”小蜘蛛,完全可以從另一個角度切入,把自己的本領(lǐng)用在一心一意幫助人類搞基礎(chǔ)建設(shè)上面!
如果沙人來到我國,我們可以為他設(shè)計以下由易到難的幾個職業(yè)規(guī)劃,幫他進(jìn)一步打開格局:1. 扎根西北,利用吸收周邊沙塵的能力,防風(fēng)固沙,讓萬頃沙漠變綠洲;2. 投身基礎(chǔ)工業(yè),提煉各類不同的沙子,從原材料方面支持冶金、建材、陶瓷以及玻璃制造等行業(yè);3. 苦學(xué)材料物理學(xué)知識,磨礪控制沙中硅元素的基本功,帶動芯片行業(yè)實現(xiàn)國內(nèi)商用14 納米,甚至世界商用5 納米的突破。
走英雄的路,讓英雄無路可走!
以蜥蜴為代表的一些爬行動物確實有再生能力,學(xué)名叫“自截”,也就是主動斷尾,尋求生路的一種行為。但蜥蜴的再生能力并不是最強(qiáng)的,它也沒辦法斷掉真正的“四肢”并且再生。
建議柯蒂斯教授換一個實驗對象——墨西哥鈍口螈。墨西哥鈍口螈是兩棲類,理論上到了時間就要變態(tài)發(fā)育,廢鰓用肺,但它具備幼態(tài)延續(xù)的特征,到成年還保留著外鰓并用它呼吸,變態(tài)過程極度不完全。它不僅能再生四肢和尾巴,甚至能再生部分脊髓和大腦。它的肢體被截斷后,傷口處的細(xì)胞會執(zhí)行去分化程序,形成一系列單能干細(xì)胞,并聚集成一種叫“芽基”的組織。干細(xì)胞擁有極強(qiáng)的“可塑性”,可以在芽基處慢慢分化成皮膚、肌肉、神經(jīng)等不同種類的細(xì)胞,最終長出和原來一樣的肢體。
肢體再生能力對脆弱的普通人很有用,對一些高危工作從業(yè)者更是剛需,在醫(yī)學(xué)中屬于“再生醫(yī)學(xué)”的范疇。在未來,再生醫(yī)學(xué)將不再局限于斷肢再植等常規(guī)手段,而是以干細(xì)胞技術(shù)為核心,能像墨西哥鈍口螈、蜥蜴那樣,通過再分化途徑獲得自我再生的能力,人均蜥蜴教授。
蜥蜴教授的意識長期受蜥蜴的影響,甚至想讓蜥蜴統(tǒng)治地球。而在腦科學(xué)領(lǐng)域有一種 “三位一體假設(shè)”,由保羅·麥克里恩提出。他認(rèn)為大腦按照進(jìn)化出來的順序,可以分為以下三個部分。
爬蟲腦:即腦干、小腦,負(fù)責(zé)最基本的生理活動。古哺乳動物腦:又叫古皮質(zhì),即杏仁核等被稱為邊緣系統(tǒng)的部分,與樸素的情感驅(qū)動和獎勵回路相關(guān)。新哺乳動物腦:又叫新皮質(zhì),是最晚進(jìn)化出來的,和理性思考相關(guān)。
這種劃分方式對大腦的分區(qū)有所簡化,但它揭示了那些負(fù)責(zé)原始沖動的腦區(qū)并非完全受新皮質(zhì)的控制,在某些情況下甚至?xí)种菩缕べ|(zhì)的理性。也許蜥蜴教授該去看看腦科了。
除開電鰻、電鯰、電鰩這類大家熟知的放電魚類,所有生物在細(xì)胞層面上都是會放電的。因為生物細(xì)胞膜內(nèi)外鉀、鈉離子的濃度不同,當(dāng)這些離子持續(xù)定向流動時,就會產(chǎn)生電勢差。不過對于普通生物來說,絕大部分細(xì)胞間的電勢差會相互抵消(部分神經(jīng)細(xì)胞除外)。而放電魚類的特殊之處,在于它們體內(nèi)存在由特殊放電細(xì)胞按照類似串聯(lián)電路結(jié)構(gòu)形成的放電組織,這些放電組織又通過并聯(lián)的方式組成放電器官。這些結(jié)構(gòu)特殊的器官所產(chǎn)生的電流,就不會被輕易抵消了。
也許麥克斯正是因為被電擊之后,體內(nèi)變異出了類似電鰻一樣的細(xì)胞結(jié)構(gòu),才讓他這條原本的“咸魚”最終翻身。
電力失控對人類文明的打擊堪稱毀滅性。在現(xiàn)實世界中,要在常溫常壓條件下釋放出能夠擊穿空氣的電弧,放電場強(qiáng)要達(dá)到每平方厘米30 萬伏特 ,這基本等于正面挨上一記雷擊,殺傷力可想而知。
不過,人類早就總結(jié)出了一套防雷經(jīng)驗。對于可以擊穿空氣的強(qiáng)力電擊,法拉第籠就是最好的選擇。法拉第籠是一個由金屬或者其他良性導(dǎo)體形成的封閉性接地屏蔽層。這種設(shè)計可以有效地形成“靜電屏蔽”,隔絕籠體內(nèi)外的電場和電磁波。我們在關(guān)閉的電梯中經(jīng)常收不到手機(jī)信號,也正是因為密閉的電梯形成了法拉第籠效應(yīng)。
電光人失敗的原因是電量過載導(dǎo)致自爆,而人類對此早就有成熟的解決方案,比如每家每戶都會針對強(qiáng)電設(shè)備保護(hù)而安裝的空氣開關(guān)(簡稱“空開”)。
空開的工作原理是當(dāng)通過電路中的電流過大時,就會觸發(fā)空開的脫扣機(jī)制。目前最常見的脫扣機(jī)制是電磁脫扣,它將一個電磁感應(yīng)開關(guān)設(shè)置在電路中,當(dāng)電路中電流過大時,則會產(chǎn)生巨大的電磁力導(dǎo)致開關(guān)斷開。如果當(dāng)時電光人在自己身體里安裝這么一個不太費(fèi)成本的小裝置,他完全可以規(guī)避90% 以上因為電量失控造成的反噬風(fēng)險。
神秘客的拿手好戲,是用曾經(jīng)為斯塔克工業(yè)開發(fā)的B.A.R.F. 全息影像技術(shù)制造幻象。在真實的世界里,這樣的技術(shù)已經(jīng)存在,那便是增強(qiáng)現(xiàn)實(AugmentedReality,簡稱AR)技術(shù)。
早在半個多世紀(jì)前的1966 年,計算機(jī)圖形學(xué)之父伊萬·薩瑟蘭(IvanSutherland)就開發(fā)出一套名為達(dá)摩克利斯之劍(Sword of Damocles)的裝置,這個長相怪異的設(shè)備可以讓佩戴者從頭戴式顯示器里看到3D 圖像,算是AR 與VR(Virtual Reality,虛擬現(xiàn)實)技術(shù)的雛形。在此之后的20 多年里,人們對AR 與VR 概念的區(qū)別還傻傻分不清楚。直到1992 年,幾個開發(fā)出頭戴式顯示系統(tǒng)用來優(yōu)化電路板設(shè)計布線的波音工程師,在他們的論文中首先提出了AR 這一概念,AR 才從此獨(dú)立發(fā)展起來,并在近十多年走進(jìn)我們的日常生活中。不過要想像神秘客那樣制造出在裸眼視覺條件下真假難辨的復(fù)雜AR 圖像,目前現(xiàn)實世界的技術(shù)還難以實現(xiàn)。
但是當(dāng)蜘蛛俠開始使用蜘蛛感應(yīng)識別幻覺后,神秘客就只能被吊打。如果神秘客能夠利用蜘蛛俠對他的信任,請他品嘗一點來自東方神秘之地云南的土特產(chǎn)——某些具有直接作用于神經(jīng)的致幻菌,說不定就能夠改變結(jié)局。
致幻菌主要包括花褶傘屬(Paneaolus)和光蓋菇屬(Psilocybe)等幾個屬。這些蘑菇中含有的光蓋傘素(Psilocybin)與光蓋傘辛(Psilocin) 可以刺激人類的交感神經(jīng),進(jìn)而影響五官與肢體的感覺,從而達(dá)到致幻效果。
最后, 也要慎重提醒讀者們,這類蘑菇具有相當(dāng)大的危險性。請大家珍愛生命,千萬不能食用不知名的菌類。