《流浪地球2》里的这些高科技可以实现吗？还真有可能！

广东科普吉林科普微窗 2023-02-01 11:11:15

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近期，科幻电影《流浪地球2》正在热映，引发很多观众对“科技与未来”话题的关注。

那么在现实中，月球真的可以自爆吗？酷炫的太空电梯能建成吗？机器狗什么时候才能进入我们的生活……这些问题，专家给你带来详细解答！

行星发动机造得出来吗？

《流浪地球2》影片中，人类计划给地球安装上万座巨大的行星发动机，推动地球开启“流浪之旅”，这些发动机依靠重核聚变产生的巨大能量。现实中可以实现吗？原理上是说得通的！但实现比较困难。

长期研究核聚变能源的中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所副研究员王腾介绍，核聚变反应是将两个原子核重新结合，生成一个较重的原子核的过程，其间能够产生巨大的能量，“利用这一能量推动地球，原理上是说得通的。”

图：《流浪地球2》电影预告截图

然而实现重核聚变绝非易事，重核聚变是采用硅等元素作为聚变原料，这样的聚变首先要克服原子核之间的静电斥力，越重的原子核所带电荷越多，越难以产生聚变。

“我们当前广泛研究的可控核聚变均采用轻核聚变。”王腾说，其聚变原料氘和氚是自然中最轻元素——氢的两个同位素，相较重核聚变而言更容易实现。

图：中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）

王腾表示，可控核聚变是目前世界最前沿的重大科学问题之一，经过全人类70余年的共同努力，核聚变研究已从实验装置进入实验堆和工程堆“章节”。“让聚变能推动星球旅行可能为时尚早，但点亮一盏灯大有希望。”王腾说。

量子计算机真的无所不能？

电影中，拥有超强算力和自我意识的量子计算机550系列让人惊叹。“很显然，它已经是一台优秀的通用量子计算机了。”中国计算机学会量子计算专业组秘书长郭国平教授认为，未来量子计算有望在我们的生产生活中发挥重要作用。

图：《流浪地球2》电影预告截图

据介绍，学术界把量子计算发展分为“实现量子计算优越性”“实现专用的量子模拟机”“构建可编程通用量子计算机”三个阶段。

一位国内量子计算领域知名学者表示，目前国内外量子计算机研发已实现第一阶段目标，达到第二阶段目标是当前学术界主要的研究任务，距离科幻电影中所展示的应用至少还需要10年到15年左右的时间。

图：量子计算原型机“九章”的光量子干涉实物图

太空电梯的关键是什么？

电影中，高耸入云、连接天地的太空电梯运行场景震撼。“最核心的问题是要找到合适的材料用作电梯的缆绳。”长期研究新型材料的中国科学技术大学副研究员管庆方认为，“太空电梯”代表着人类对材料极限性能的追求。

图：《流浪地球2》电影预告截图

一根合格的太空电梯缆绳需要具备如下能力：首先强度足够大，其次需要考虑材料在极端条件下的服役性能。“人类将不断突破材料的极限性能，发展全新的材料。”管庆方说。

图：中国科学技术大学俞书宏院士团队研制的新材料“碳弹簧”

机器狗何时能真正进入生活？

电影中，智能机器狗“笨笨”憨态可掬，令人印象深刻。中国科学技术大学教授陈小平认为，其实人工智能等技术已经飞入寻常百姓家，活跃在生产生活的诸多领域。

目前，人工智能还未能真正完全以人的姿态参与你我的生活。但是，学习能力、感知能力乃至决策能力在一些机器人身上已有体现。

图：世界制造业大会上展示的一款面向家庭场景的仿生机器狗

除了有关未来科技的话题之外

电影中还有很多细节也非常考究

比如全球根服务器在哪里？

真的如影片说的

在杜勒斯、东京、北京三地吗？

专家也同样给了详细的答复

我们接着往下看

全球根服务器位于何处

《流浪地球2》中，为应对月球危机，需要同时重启杜勒斯、东京、北京三地根服务器，恢复全球互联网。那么现实中，全球根服务器设立在哪里？

与影片呈现的三个根服务器所在地不同，事实上，全球13个根服务器节点集群分布在美国、欧洲、日本。2002年，ICANN（互联网名称与数字地址分配机构）开始在全球布置镜像根服务器，镜像根服务器中的数据可以复制根服务器数据，能够降低延迟，促进世界互联网发展。

目前，中国信息通信研究院、中国互联网络信息中心（CNNIC）、互联网域名系统国家工程研究中心（ZDNS）等机构运行着在中国的镜像根。由于镜像根也可以直接从IANA（互联网数字分配机构）获得根区数据，也是一个独立的根服务器，所以现在ICANN已经把镜像根的名字修正为根服务器节点。

图：由ZDNS运行的根服务器节点

“北京基地”的原型在哪？

影片中，全球重启互联网作业即将开启，图恒宇一行抵达根服务器北京所在地——中国互联网中心北京基地（旧址）。这个地点，现实中是否存在？

图：《流浪地球2》电影预告截图

影片中，中国互联网中心北京基地（旧址）的LOGO，由大写字母C和N组成，寓意根服务器北京所在地。

毛伟介绍，中国国家顶级域名（CN）服务器由中国互联网络信息中心（CNNIC）运行，CN顶级域名服务器所在地位于中国互联网诞生地——中科院计算机网络信息中心。

在以胡启恒院士、钱华林研究员为代表的中国第一代互联网人的推动下，1994年中国正式接入国际互联网；同年，中国完成了中国国家顶级域名（CN）服务器在国内的设置，CN域名是由我国管理的国家顶级域名，在全球互联网上代表中国。

图：中国互联网诞生地标志牌

图：钱华林研究员（左）、CNNIC第一任主任毛伟（中）、互联网之父Vint Cerf（右），面对第一台CN域名服务器感叹

重启互联网的密钥是否存在？

在影片中的危难关头，重启互联网需要输入一串密钥，密钥是实时生成的三万个随机数，现实中，真的有这样一个密钥吗？

中国互联网络信息中心（CNNIC）研究员姚健康博士讲述了关于“密钥”的现实情况：

2010年，为了维护根域名系统的正常运转，ICANN引入TCRs（互联网信任社群代表）体系，提出重启根密钥系统的设计，21位TCRs中的7位是“恢复密钥持有人RKSH（Recovery Key share holder）”，姚健康博士便是掌握密钥的七人之一。

重启根密钥，其目的是防止互联网根域名系统基础设施遭受诸如战争、灾难等突发极端事件导致数据毁灭，一旦发生诸如此类情况，ICANN将召集他们中的至少5位就能恢复根密钥，这种加密方法被称为Shamir's Secret Sharing——密钥被分成几部分，每一部分都独一无二。

姚博士介绍，密钥是重启根服务器数据，而不是重启互联网。与各国互联网专家一起合作管理根密钥，积极为互联网的发展做贡献，是全球互联网社群共同进行互联网多方和多边治理的体现。

全球互联网
能被关闭或重启吗？

电影中，在月球危机来临之际需要重启互联网。现实中，全球互联网能这样被关闭或重启吗？

由于互联网是一个全球共同维护的超级大系统，想要完全关闭或者重启是一件非常复杂和困难的事情。需要对互联网物理层、网络层和DNS解析等多个方面采取措施，但上述情况仅限于技术上的可行。由于互联网设计的特点，互联网也具有难以断网的特点。

国际互联网码号资源理事会委员暨ICANN互联网地址支持组织委员、IETF DNS技术标准评审专家委员会委员、ZDNS首席研究员马迪介绍，互联网发展之初，域名根区数据处于“单边管理”。

根据ICANN（互联网名称与数字地址分配机构）多利益主体参与模式，互联网治理遵循自下而上、共识驱动的多利益相关方框架。姚健康博士、马迪博士等中国互联网专家、学者，一直在积极参与ICANN、IETF（国际互联网工程任务组）、APNIC（亚太互联网络信息中心）等互联网国际组织，成为推动互联网发展过程中，贡献中国智慧的一支重要力量，践行“同一个世界，同一个互联网”的愿景。

图：ICANN多利益主体参与模式

专用网和互联网有何关系？

在影片中，月球陨落危机来临，行星发动机专网未能搭建完成，所以点火的唯一办法只有重启全球互联网。现实中，专用网和互联网的关系是什么？

作为中国互联网技术工程师、DNS自主技术主要研发人，ZDNS副主任邢志杰分析，全球行星发动机控制网络可以理解为是专用网，这是一个独立于互联网的专用网络，不同区域的行星发动机被划分在不同的专网内，无法统一控制，如我们现实生活中见到的行业专用网络。

通常意义上，专网在安全性、传输速度等方面要优于公用的互联网；如果将各个专网同时接入全球互联网，也就成了互联网的一部分，这也是影片中，为什么要重启全球互联网的原因。

图：《流浪地球2》电影预告截图

智能量子计算机上
显示的是什么？

贯穿影片始终的550系列智能量子计算机，为了体现其性能和运算速度，智能量子计算机屏幕上出现迅速滚动的英文和数字，它们代表什么？

ZDNS专家根据影片画面判断，当出现量子计算机大量计算的镜头时，体现的是现实中标准格式的DNS区数据。ZDNS专家分析，影片中无论是量子计算机运算，还是根节点服务器启动，都出现了大量DNS权威解析数据，其中一个画面甚至还能看到域名是“550W-IN.PENGINE”，可见影片制作之严谨。

图：《流浪地球2》电影预告截图

DNS解析被看作是将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库。随着人工智能、物联网等新一代信息技术的发展，DNS也在变化与演进。邢志杰介绍，随着互联网体系结构演化，当前的DNS提供了远比“IP地址解析”更丰富的功能。

看完今天的解读

是不是对这些科学问题

有了进一步的了解？

时代更迭日新月异

相信不久的将来

这些科幻现实里的场景

就能在我们的生活中得以实现

来源 | 广东科普

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