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2023-01-31
中國現(xiàn)在距離《流浪地球2》里的技術還差多遠？
更新時間：2023-01-23 20:05:06作者：智慧百科
昨天去看了《流浪地球2》，整個人激動得不行，今天打算專門寫篇文章來嘮嘮《流浪地球2》里的一些東西。
說實話，雖然《流浪地球2》是一部科幻電影，但其實里面很多裝備早就已經(jīng)有了對應的現(xiàn)實版本——我在看電影的過程中好幾次都會心一笑：“這不就是XXX么?！?br/>
今天，我們就來聊聊目前中國距離《流浪地球2》里的工業(yè)水平還差多遠。
為了方便討論，我把《流浪地球》系列電影里出現(xiàn)的技術分為三類：
近期可以實現(xiàn)的：已經(jīng)使用或可以通過技術升級改造實現(xiàn)的。
拼死可以實現(xiàn)的：不計成本，可以在50年內(nèi)實現(xiàn)。
幾乎不可能實現(xiàn)的：不論投入多少，100年內(nèi)都沒希望實現(xiàn)的。
近期可以實現(xiàn)的技術
電影里顯露出來的各種裝備，其中有不少是我們可以快速實現(xiàn)甚至已經(jīng)批量使用的。這些裝備包括：輔助設備、部分計算機設備、部分武器裝備。
首先是輔助設備，這些設備在電影里的專屬鏡頭不算多，絕大多數(shù)都是充當一個背景道具的作用。但這恰恰就體現(xiàn)出了《流浪地球2》的優(yōu)秀——在現(xiàn)實中，像UEG這樣的超級組織，它的麾下絕對不可能只有戰(zhàn)斗人員和武器裝備，一定也有數(shù)量龐大的輔助人員和輔助裝備。 電影里把這些輔助機械作為背景，很大程度上也為整個電影增加了不少細節(jié)性的真實感。
而事實上，電影里的很多工程機械都是徐工集團已經(jīng)量產(chǎn)的成熟產(chǎn)品。
電影里一閃而過的它，其實是國產(chǎn)港口機械的拳頭產(chǎn)品
圖片來源：江南時報、《流浪地球2》
其次就是計算機設備。相比起《流浪地球1》，《流浪地球2》里計算機的戲份大幅度增加，劉德華扮演的圖恒宇整條故事線都在圍繞計算機展開。只不過這里的計算機分成了兩類，第一類是550系列量子計算機，第二類則是部署在“未來航天中心”里的那些計算機。 雖然第一類的量子計算機距離我們還很遙遠，但第二類的計算機已經(jīng)是觸手可及的現(xiàn)實了。
圖片來源：《流浪地球2》
電影里航天中心里那一閃而過的計算機陣列，其實就是中科曙光還沒有面世的“缸式”浸沒液冷計算機。 在現(xiàn)實中，隨著時代的發(fā)展，對算力的需求早已暴漲，很多廠商的數(shù)據(jù)中心也都是液冷式的——阿里云的“麒麟”數(shù)據(jù)中心就是把服務器全部都浸泡在特殊的冷卻液之中。
圖片來源：《流浪地球2》
再一個就是垂直起降版本的J-20。電影里的垂直起降J-20顯然已經(jīng)變成了一種類似武裝直升機的東西——開場時候劉培強和他師傅張鵬直接在街道廢墟里起飛了，可見這東西對于起降場所完全不挑。
現(xiàn)實中，J-20顯然還沒有垂直起降的功能，美國的F-35倒是早就已經(jīng)實現(xiàn)了垂直起降。我估計，這種垂直起降的J-20應該就是在地球危機來臨之際，全人類彼此合作而誕生的產(chǎn)品——UEG應該是看中了J-20龐大機體帶來的長航程和載彈量，然后把F-35的垂直起降技術移植在了J-20身上。
圖片來源：《流浪地球2》
換句話說，中國目前在技術上完全有能力設計、制造出垂直起降的J-20——但問題又來了：這樣做真的值得嗎？
拼死可以實現(xiàn)的技術
不過，《流浪地球2》畢竟是一部科幻片，如果只有那些短期之內(nèi)就能實現(xiàn)的科技，科幻的感覺就會下降一大截 ——還好，電影里有不少技術是我們目前技術水平還很難實現(xiàn)的，包括但不限于：550系列量子計算機、數(shù)字生命……這些技術的研究，各國都還在探索階段，大家都只有一些“萌芽”式的進展。 不過，如果人類不計成本地對這些技術進行研發(fā)，在50年內(nèi)應當還是可以發(fā)生重大突破的。
先說一下量子計算機，電影里的550系列量子計算機既可以輔助行星發(fā)動機的工程建設，還可以進行組網(wǎng)協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)，根據(jù)第一部里“春節(jié)12響”的設定，它還有編程功能——這些特征說明， “流浪地球”設定里的量子計算機已經(jīng)屬于“通用量子計算機”了 ，除了原理不同之外，功能上或許和傳統(tǒng)計算機一模一樣。
目前來看，我們距離這個目標還很遙遠。事實上，不論是谷歌還是中科大，全球?qū)α孔佑嬎愕难芯慷歼€在非常初級的階段——連模擬機都算不上。谷歌雖然造出了“狐尾松”量子芯片，但必須在超低溫下才能使用，而且非常容易受到干擾出錯。中科大潘建偉院士的團隊，雖然成功做出了可以在常溫下使用的光量子計算機，但與其說這是個“計算機”，不如說只是一個“計算裝置”。
不論中美，目前的人類只能說是走上了量子計算機的發(fā)展路線，大約只能相當于人類剛剛解鎖了“三極管”技術的1906年。電影里的量子計算機還沒有完成小型化，量產(chǎn)化的550系列計算機也是一個大箱子的尺寸，這大約可以對標傳統(tǒng)計算機在70年代的水平。
這兩者相比，我個人推算，我們距離成熟的通用量子計算機最快也有70年的時間。
因此，我認為：如果我們可以不計成本地對量子計算機進行投入，那么50年內(nèi)大概率是可以看到相應成果的。
幾乎不可能實現(xiàn)的技術
《流浪地球2》里最具有科幻感覺的東西有三個，一個是能推動地球運轉(zhuǎn)的行星發(fā)動機，一個是太空電梯，一個是能保留住人類意識的“數(shù)字生命”。兩個硬件一個軟件，在我看來，這三個技術都是100年內(nèi)人類幾乎不可能實現(xiàn)的。
先說“行星發(fā)動機”，《流浪地球》系列基本上都在圍繞“行星發(fā)動機”而展開：
第一部里，韓子昂開卡車給發(fā)動機運燃料，韓朵朵開全服廣播給發(fā)動機搖人。第二部里，吳京扮演的劉培強運核彈給罷工的月球發(fā)動機擦屁股，劉德華扮演的圖恒宇是負責操作550A量子計算機的程序員——550A就是為了輔助發(fā)動機建設而存在的。
“行星發(fā)動機”這個設定真的很牛逼，但很可惜，它幾乎不可能實現(xiàn)。
“行星發(fā)動機”的本質(zhì)是可控的重核聚變——也就是把石頭里的硅、氧等“重原子”進行核聚變，從而產(chǎn)生強大的能量。鑒于人類現(xiàn)在連最輕量級的“氫核聚變”都還處于一個“永遠還剩50年”的狀態(tài)，實現(xiàn)“行星發(fā)動機”那樣超大規(guī)模的重核聚變的確是一個過于遙遠而不可及的目標。
有一句話很有名：你無法想象一個你沒見過的東西。
1865年儒勒·凡爾納寫出《從地球到月球》的時候，他老人家的計劃是用大炮把人射到月球上去。為什么凡爾納不考慮火箭呢？因為“火箭之父”、提出“逃逸速度”理論的齊奧爾科夫斯基當時還是個8歲的娃娃，還在俄羅斯農(nóng)村玩泥巴呢。
即便是像大劉這樣頂級的科幻作家，在創(chuàng)作的時候也必然是會受到現(xiàn)實約束的——行星發(fā)動機的設定雖然非常牛逼，但這個東西和把人射上月球的大炮一樣，都是基于作者認知而誕生但幾乎無法實現(xiàn)的東西——凡爾納了解大炮的原理，但能把人射上月亮的大炮至今都難以造出，大劉了解核聚變的原理，但能實現(xiàn)“燒石頭”的行星發(fā)動機以目前人類的技術進步水平估計100年都造不出來。
然后是“太空電梯”，雖然我真的很喜歡這個東西，開場那個太空電梯的場景看的我熱血沸騰、極度震撼，但問題是這東西真的很難變成現(xiàn)實——電影里的設定是9萬公里高的電梯—— 我就想知道是什么樣的材料才能做到這種水平??？
再說“數(shù)字生命”?！皵?shù)字生命”這個概念已經(jīng)不新鮮了，1985年人類就已經(jīng)完成了對秀麗隱桿線蟲神經(jīng)回路的測繪，1993年就已經(jīng)實現(xiàn)了部分程度上的模擬仿真，2004年之后已經(jīng)可以模擬完整的神經(jīng)系統(tǒng)、肌肉系統(tǒng)甚至是模擬它和環(huán)境的交互。看上去似乎進展不錯，但這些其實并不能令人滿意——我們至今對于這種微生物的神經(jīng)元連接如何產(chǎn)生復雜行為缺少理解。
而人類大腦的復雜程度相比微生物又何止復雜數(shù)萬倍？
因此，我并不認為電影里的2058年就能實現(xiàn)“數(shù)字生命”。
《流浪地球2》的技術性觀后感
看完《流浪地球2》，我感覺這個電影起碼可以殺進全球前十名的科幻片名單，因為它不論是特效、劇情、立意都達到了國產(chǎn)電影乃至世界科幻電影能達到的頂級高度。
溢美之詞，不必多說，我今天主要想聊一些技術上的觀后感： 總體的一個感覺是，在無人機械和算力建設上，我們已經(jīng)在朝著電影描述的那個方向發(fā)展了。
首先想到的是“傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的信息化升級” ——550系列計算機的使命就是幫助人類加快行星發(fā)動機工程的假設——在超級算力的統(tǒng)籌下，人類利用無人車、無人機、無人飛船、機器人來建設超級工程。
而現(xiàn)實中，中國其實已經(jīng)在這條路上了。無人港口早已不是新聞，從廈門遠海碼頭開始，中國已經(jīng)建成了10座自動化的集裝箱碼頭，還有7座正在建設中，規(guī)模位列世界第一位。技術層面上，5G技術帶來的高效率通信和L4級別的無人集裝箱運輸車帶來的是成本的大幅下降，一輛無人集裝箱運輸車能取代3-4個司機的工作。
下一步，就是無人工程機械了。 2019年7月，美國的CAT公開了無人駕駛的液壓挖掘機，同一年，日本小松也開始了人工智能工程機械的驗證。中國企業(yè)也不落后，同樣拿出了非常有競爭力的產(chǎn)品。徐工、中聯(lián)、三一、柳工都有自己的無人工程機械產(chǎn)品。
第二個想到的就是“算力” ——電影里用的是量子計算機，但現(xiàn)實中我們短期內(nèi)肯定是指望不上了，還是要用傳統(tǒng)計算機。目前中國算力的建設已經(jīng)達到了世界第一梯隊，2021年的數(shù)據(jù)來看，中美兩國分別占了全球31%/36%的算力，是當之無愧的“算力大國”——電影里的三個根服務器分別位于北京、杜勒斯、東京——看來導演團隊是真的懂算力的，背后肯定請了相關專家。
最后，科幻作品，尤其是電影，其實能給制造業(yè)帶來意想不到的“禮物”。 對《流浪地球2》，知乎上有個特別有意思的評論，大致意思是：只要你給我看巨構，看機器人，看無人機大戰(zhàn)，看爆炸，看大型機器，我就會買票——男性的思維有時候就是這么簡單。想當年《變形金剛》火熱的時候，大家印象最深的東西除了擎天柱和大黃蜂，剩下的就是利勃海爾的那個巨型礦山挖掘機。
設想一下，如果一部國產(chǎn)科幻電影，特別是一個能在全球市場上走紅的國產(chǎn)科幻電影里展示出了中國某個公司生產(chǎn)的超級機器， 哪怕現(xiàn)實中并沒有這么夸張，這個電影的品牌塑造能力也必然將吊打無數(shù)廣告。
尾聲：
看完《流浪地球2》，我發(fā)了個朋友圈。大概的意思是說：《流浪地球2》成功跳出了好萊塢的套路，整個電影非常有中國味道，中國人不喜歡那種張揚的美國英雄，中國人喜歡的是悲情的犧牲精神和殉道者。和我們之前看到的所有美式科幻片都不同，因為它從基調(diào)上來說就是一個非常中國的故事—— 因為也只有我們這個5000年綿延不絕的文明才會有信心去執(zhí)行一個需要花費2500年的任務。
《流浪地球2》拍出來了，除了電影工業(yè)上的成就，某種意義上也可以說是中國工業(yè)的整體成就——中國如果沒有工業(yè)化，如果不能在現(xiàn)實中拿出J-20、無人機、超級計算機等等先進“黑科技”，電影雖然也不會差，但肯定是沒有那種自豪感的。
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