探索的脚步从未停息——从电影《星际穿越》管窥科技前沿

人类第一艘以深空探索为目标的载人飞船“猎户座”12月5日从美国佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空，在绕地球飞行两圈后，落入太平洋预定海域。图为相关人员对落入太平洋的“猎户座”进行回收。

2014年发生的很多重大科技进展，在近期热映的一部科幻大片《星际穿越》中都有所展现：超越极限的星际飞行，揭示了人类对太空的不懈探索；逼真的“漫游者”飞船，展示了当下最热门的三维打印技术；无所不能的机器人“塔斯”，则代表了人工智能未来的发展方向。

星际穿越——

可能还要等上几百年的时间

揭开宇宙奥秘，寻找类地行星，一直是人类的梦想。2014年，人类探索太空的脚步不停息：11月12日，欧洲航天局“罗塞塔”彗星探测器释放的“菲莱”着陆器成功着陆彗星；美国“史上最快的宇宙飞船”——“猎户座”12月5日成功发射升空；中国探月工程稳步推进；印度首个火星探测器进入火星轨道……

太空探索不断突破新的领地，反映出人类科技的日新月异。北京空间科技信息研究所《国际太空》杂志执行主编庞之浩告诉记者，目前，人类已对太阳系内所有大行星都进行了探测，并对太阳、小行星、彗星和星际空间展开过大量的探测，实现了在月球、火星、小行星、彗星和土卫六上的着陆，以及对彗星粒子、太阳风粒子和小行星的采样返回，已经把10多名航天员送上了月球，“旅行者一号”还飞出了太阳系。

“太空探索领域在过去半个世纪中的关键突破，应是人类数据存储和处理能力的突飞猛进。”美国先锋航天公司总裁、太空专家罗伯特·祖布林对记者表示，“现在一部智能手机的存储和运算能力，几十年前可能需要一个屋子的机器来完成。这种进步对于提高人类探索太空能力发挥了巨大作用。”

不断升温的宇宙探索，催生了一系列太空概念：火星移民、太空旅游……不过，在庞之浩看来，以目前的科技进步速度，普通的地球人要实现星际穿越，可能还要等上几百年。他认为，目前的技术瓶颈在于运载器和航天器方面尚未取得重大突破。

三维打印——

功能和适应领域不断拓展

人们为《星际穿越》中的唯美画面感到震撼的时候，可能很少有人知道，三维打印技术为这部影片贡献了不少科技含量。观众在巨幕前看到的穿梭于星际的飞船，都是三维打印的杰作！美国迈阿密大学智能计算机系统研究所所长罗伯特·普兰特说：“从技术形态和产业发展上来看，今年三维打印在材料和打印精度两个领域都取得了明显的进展。”

从形态上说，三维打印正朝着“一大一小”两个方向发展。去年，澳大利亚莫纳什大学从德国引进了一台世界上尺寸最大的金属打印机，打印尺寸可达600毫米×400毫米×500毫米，目前正在全负荷运行。同时，研究人员正在进行纳米尺度三维打印技术的研发，利用金属物理气相沉积方法，已经打印出了宽度仅有10纳米的物体。

从打印材料上说，越来越多的新型材料被应用于三维打印。普兰特说，眼下，三维打印的材料涵盖了塑料薄膜、陶瓷和金属合金等，而生物打印领域的突破，使科学家们可以利用诸如聚乙二醇二丙烯酸酯等高分子聚合物来打印人的椎间盘等各种人体器官。

澳大利亚莫纳什大学增材制造中心主任吴鑫华告诉本报记者：“目前应用三维打印技术的行业普遍具有高附加值、对创新要求高等特点，其中最具代表性的是航空航天业。去年，一些通过三维打印技术生产的飞机发动机组件已通过试验，达到国际适航标准，今年一些欧美航空发动机公司已准备开始批量订购。”

但在吴鑫华看来，三维打印尚不具备工业化条件，“三维打印部件的组织结构和力学性能具有高度的重复性，这是工业化生产的必要前提”。其次是缺少一系列政策的支持，“只有在数据共享、保护知识产权和专利等政策支持下这一技术才能更好地发展”。他认为应该对这项“热技术”进行“冷思考”，“实现三维技术工业化发展不能盲目，用户需要与专业人士合作，而不能仅仅寄希望于三维打印本身”。

人工智能——

聪明程度与人类越来越接近

《星际穿越》中人类的得力助手、机器人“塔斯”可以说是除了主角外戏份最多的“演员”，其幽默的语言、强大的本领和大无畏的牺牲精神，迷倒了不少观众。“塔斯”从一定程度上折射出人工智能的快速发展，机器人正变得越来越聪明。

软件新技术国家重点实验室、南京大学计算机科学与技术系教授路通对记者表示，人工智能的长足发展得益于概率论和决策论等数学工具，同时，认知科学、心理学、脑科学、数据挖掘、机器视觉、语音识别等学科的发展为人工智能发展提供了重要基础。

欧洲机器人协会秘书长尤维·赫斯对记者表示，欧美相继推出的“人脑计划”就是人工智能产业化的具体表现，其目的在于打造基于信息通信技术的综合性研究平台，采用计算机模拟法绘制详细的人脑模型，促进人工智能、机器人和神经形态计算系统的发展，将引发人工智能实现由低级别人脑模拟向高级别人脑模拟的飞跃。（强薇、廖政军、陈一鸣、曲颂、任彦、鲍捷）