未来冲击:“Continuum”的技术植根于今天

几周前,我为《鹦鹉螺》杂志撰写了一篇关于新(ish)SyFy系列剧《Continuum》中时间旅行规则的文章。这是我目前最喜欢的剧集之一,不仅仅因为它对人们可能称之为“时间旅行者困境”的问题进行了明智的处理:在“无论发生什么,都已经发生了,我无法改变[...]”之间做出选择。

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,仅反映作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


几周前,我为鹦鹉螺杂志撰写了关于新(ish)SyFy系列剧Continuum中时间旅行规则的文章 Continuum。它是我目前最喜欢的剧集之一,不仅仅因为它对人们可能称之为“时间旅行者的困境”的问题进行了明智的处理:在“无论发生什么,都已经发生了,我无法改变未来”或“主规则手册的备选时间线”之间做出选择。Continuum还具有引人入胜的角色、扎实的剧本、高度的情感冲突和紧凑的剧情。(铁杆粉丝应该看看查理·简·安德斯在io9上发表的每周回顾。)以下是我在鹦鹉螺杂志上描述该剧的前提 [注意:以下内容含有轻微剧透。]

在试播集中,一群被称为“解放8”的游击队自由战士因炸毁一家公司总部,造成数万人死亡而被判处死刑。但他们通过时间旅行装置逃脱,带走了一名名叫凯拉的执法人员(“保护者”),结果都错误地到了2012年——比他们计划的早了60年。
自然而然地,各种滑稽的事情接踵而至。“解放8”试图改变未来,阻止企业集团的最终崛起;凯拉想回到她的丈夫和儿子身边,因此希望未来保持不变。她以特别联络员的身份混入了温哥华警察局,并与一位名叫亚历克的青少年电脑奇才合作,亚历克最终将成长为未来企业巨头之一(比尔·盖茨、史蒂夫·乔布斯和沃伦·巴菲特合而为一)。他的年长自我甚至可能在将他们所有人送到2012年的事件中扮演了角色。

每集都至少花一点时间在那个明显的反乌托邦未来中,通过闪前而不是倒叙来充实其角色的背景故事。但重点是:这是一个瞬间就能认出的未来,那里的日常生活看起来与我们今天的生活并没有根本的不同。


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当然,公司议会已经取代了被解散的美国政府,并废除了我们目前认为理所当然的许多公民权利。但是人们仍然上班、结婚、组建家庭、在大学任教、与朋友举办小型晚宴,而且性别平等似乎是那个社会中理所当然的事情——以至于甚至不值得评论。虽然那里有各种各样的奇异尖端技术,但快速浏览一下当前的科学头条新闻就会发现,许多虚构的小玩意和装置已经以某种粗糙的原型形式存在。

我们技术未来的种子正在今天的科学研究中播撒。看看试播集的开场场景

我们以前见过那些交互式玻璃桌面电脑显示器,不仅仅是在2002年的电影《少数派报告》中。高科技的家庭场景可能直接取材于几年前流行的康奈尔玻璃广告视频(“玻璃构成的一天”)。甚至还有续集视频(以及制作花絮视频)。原型技术已经存在。到2077年,它将变得如此普遍以至于乏味,这部分归功于Oblong Industries的艺术家/科学家约翰·安德考夫勒的努力。我早在2010年就写过关于他工作的博客

在攻读博士学位[在麻省理工学院]期间,安德考夫勒设计了一个手势界面系统(现在称为G-Speak),该系统允许用户通过解释用户的动作来导航和与数据交互,因此用户可以在数据集中移动,而无需计算机鼠标或任何其他物理对象来执行此操作。好莱坞艺术总监亚历克斯·麦克道尔听说了这件事,并邀请安德考夫勒担任少数派报告的顾问,以帮助导演史蒂文·斯皮尔伯格创造一个50年后的可信世界……
电影制作人决定利用安德考夫勒在手势界面系统上的工作来构建法医分析显示器。他们需要一种很酷的新技术来帮助克鲁斯的角色筛选从“先知”收集到的所有图像,并将它们与他们庞大数据库中的文件信息进行匹配,所有这些都展示在一个巨大的曲面显示器上,使用他们的手来“指挥”信息——没有语音技术,没有键盘,也没有鼠标。安德考夫勒借鉴了他之前的工作,真正为这部电影发明了一种手语,借鉴了聋人手语、特警信号和音乐系统等其他来源,并将其合成为一种新的语言。

安德考夫勒在麻省理工学院的研究是G-Speak的基础,G-Speak是Oblong的空间感知、多用户、多屏幕、多设备系统的标志性技术平台,现在已被多家领先的财富500强公司使用。想象一下,到2077年,这样的系统将能够做什么。

作为一名保护者,凯拉可以使用执法部门最好的高科技元素,首先是她的全身紧身衣制服。当然,它很贴身(而且凯拉的身材很好),但它也很实用:它充当灵活的防弹衣,允许自由活动,但又能根据需要偏转子弹和其他潜在的有害冲击。

再一次,我们已经有了柔性防弹衣的原型,正如《华尔街日报》去年指出的那样。在2006年奥运会上,美国和加拿大滑雪队的成员都穿着包含一种名为d30的网格的紧身衣——一种粘性流体和聚合物的组合——能够在不到千分之一秒的时间内对冲击做出反应而硬化,然后立即再次变得柔软。而这仅仅是一种商业产品。

关键在于所使用的材料。一种方法是将凯夫拉尔纤维浸泡在剪切增稠流体(STF)中,这种流体通常像液体一样柔软,但在遇到机械应力或剪切力(如子弹的冲击)时表现得像固体。然后,它会在几毫秒内硬化。或者,你可以用磁流变(MR)流体来增强凯夫拉尔纤维,即填充铁颗粒的油。根据How Stuff Works

诀窍在于激活流体的状态变化。由于足够影响整套服装的磁铁会很重且不切实际,研究人员建议创建贯穿整个装甲的微型电路。在没有电流流过导线的情况下,装甲将保持柔软和灵活。但是,当拨动开关时,电子将开始在电路中移动,在此过程中产生磁场。该磁场将导致装甲立即变硬和硬化。将开关拨回关闭位置将停止电流,装甲将再次变得灵活。

显然,2077年的保护者拥有的服装已经完善了这种技术。但凯拉的服装还增加了更多额外的价值,以可穿戴电子产品的形式,控制面板嵌入在她的袖子和臀部中。

现在已经可以,例如,通过你的衬衫访问Twitter,或将蓝牙技术嵌入到时尚的耳环中,或用LED装饰你的衣服,使其可以改变颜色,或传感器、执行器,甚至微控制器,使其可以改变形状。(珍-吕克·皮坎特听说智能手表可能是下一个大事件。)凯拉的服装似乎是一种先进的电子纺织品:将电子/数字组件编织到其中的织物,以便在服装和技术之间实现无缝集成。

凯拉的电子功能远远超出了仅仅随时联网的范围。例如,她的服装可以从青铜色变为黑色。在她可以控制的众多其他功能中,有一个漂亮的外衣/隐形功能。任何关注科学新闻的人都读到过目前正在开发中的各种巧妙的隐形技术方法。

例如,东京大学的科学家们开发了一种系统,其工作原理与电影和电视行业使用的蓝屏相同。只需拍摄你身后的东西,然后将其投影到你穿的外衣上,外衣由逆向反射材料制成。瞧!你的身体将显得隐形——前提是视角受到严格限制。

在今年的TED大会上,新加坡南洋理工大学的一位科学家展示了他自己版本的隐形“斗篷”:一个由方解石光学晶体制成的小盒子,它成功地将光线弯曲绕过物体,因此观众看不到它后面的任何东西。这在概念上类似于超材料,超材料引导光线绕过物体——很像溪流中的岩石转移水流。

这仍然与凯拉服装的高度先进的隐形功能相去甚远。在那里,似乎某些超材料或碳纳米管与所有电子元件一起编织到织物本身中,因此可以通过触摸按钮来激活隐形功能。(当凯拉第一次向他描述她的服装时,亚历克确实提到了嵌入式碳纳米管;她说这套服装是生长出来的,而不是制造出来的。)纳米管方法类似于沙漠海市蜃楼的发生方式。根据How Stuff Works,“通过电刺激加热,斗篷和周围区域之间急剧的温度梯度会导致陡峭的温度梯度,从而使光线远离佩戴者。但问题是:佩戴者必须喜欢水,并且能够容纳在培养皿中。” 是的,总是有问题的。

凯拉也是半机械人;她的感官和记忆能力通过电子植入物得到了增强

她的脖子中有一种叫做液体芯片的东西(也称为CMR),它可以被动地记录她在执勤时经历的一切,以便她可以在一天结束时下载文件以进行永久存储。这就是她设法与青少年亚历克斯(该技术的创造者)沟通的方式,亚历克斯在2012年已经启动并运行了该频率的粗糙原型,并且当有人意外地闯入时感到非常惊讶——当那个人竟然来自2077年时更是如此。

正如凯拉的主管指出的那样,CMR的被动记录功能对于保存记录以用于刑事审判非常有用,尽管要求每个人都“植入芯片”有点太老大哥了,不符合我的口味。额外奖励:她可以将“标签”注入嫌疑人体内以追踪他们(或者如果嫌疑人不向最近的拘留所自首,则会造成巨大的痛苦)。

她还有特殊的隐形眼镜,具有一种植入式抬头显示器,使她能够快速扫描犯罪现场或证人,例如,以获得实时的法医读数(或测量潜在说谎者的生理反应)——这可能是当今大数据分析的未来主义发展。老实说,你可能会认为她在同意“测试”一个基于神经的沉浸式虚拟现实游戏之前会更加小心,这个游戏(可预见地)使她的植入式系统脱机,迫使她去找亚历克进行重启。

同样,所有这些技术目前都以粗糙的原型形式存在于今天。带有内置抬头显示器的数字眼镜已经存在——谷歌眼镜,有人要吗?——而这只是时间问题,很快就会出现隐形眼镜的版本。追踪设备看起来像是未来某种形式的RFID标签:猫和狗现在通常都被植入芯片,而VeriChip Corp.只是一家有兴趣将该技术扩展到人类的商业公司,在人体内植入微芯片,微芯片带有唯一的识别号码,该号码链接到包含紧急联系信息和医疗历史记录的VeriChip医疗数据库。

至于凯拉脖子中的CMR植入物,有许多项目都集中在开发所谓的脑机接口(BCI)上,其中一些是侵入性的,因为它们被植入大脑的灰质中。例如,一位名叫马特·纳格尔的四肢瘫痪患者在2005年设法使用一种名为BrainGate的BCI控制了一只人造手。最近,加州大学圣地亚哥分校的托德·科尔曼一直在开发一种薄而灵活的BCI,它可以像临时纹身一样佩戴在皮肤上,有可能将信息无线传输到计算机。凯拉的CMR并非不可能,尤其是在60年的时间框架内。

武器呢?嗯,显然凯拉和她的时间旅行同伴对刀具、眩晕枪和各种口径的枪支都不陌生。她自己的标准武器似乎更像是《星际迷航》中的相位枪,并增加了投影显示功能,以帮助瞄准目标。

哦,它也很紧凑,可以折叠成一个小的长方形形状,便于携带。而且它受到生物识别技术的保护:如果除了凯拉以外的任何人试图使用它,枪支会走火——这让她在第二季中至少摆脱了一个棘手的情况。

智能枪已经成为现实,尽管现在市售的智能枪依赖于磁环而不是先进的生物识别技术。枪支配备了一个磁性阻挡装置,只有当用户佩戴磁环时才能被覆盖。Mossberg有一款“智能”霰弹枪,它依赖于RFID标签;所有者佩戴一个与标签对应的戒指。

在真正的生物识别技术方面,新泽西理工学院的科学家们开发了一种个性化枪支原型,该原型在握把和扳机中装有生物识别传感器,经过编程可以识别特定用户的手的大小、力量和“动态握力”。一家名为BIOMAC的公司也是如此,该公司使用一系列模制到武器手柄中的光学传感器。它不关注像指纹这样平凡的东西;它测量皮肤下的生物识别数据。

凯拉似乎还拥有一种类似《神秘博士》的音速螺丝刀的万能工具,当她需要启动汽车时,它会派上用场。坦率地说,这是一个反对智能汽车无钥匙点火系统的有力论据——尽管方便,但已经引起了越来越多的关注。如果你的汽车可以自动平行泊车,它是通过车载计算机连接大量的传感器和执行器来实现的,而该系统很容易被黑客入侵。

至少有几名“解放8”的成员是退伍军人,他们有点越界了,可以说,可能是因为他们为了成为更好的士兵而接受的所有化学增强(特别提到了人类生长激素)。“超级士兵”很可能在未来成为现实,尽管这种增强的确切形式仍在制定中。但DARPA已经在投资各种旨在增强人类力量和耐力的研究项目,更不用说在很大程度上对疼痛免疫了。

就我个人而言,我迫不及待地想使用凯拉的化妆技巧,这似乎采用了静电效应,以实现完美的妆容,无论是涂抹粉底、睫毛膏还是眼影。这似乎与目前的喷枪化妆技术在方法上相似,只是缩小了规模,供未经培训的消费者使用。

哪个年轻女性不想用2077年存在的版本来代替她们基于尿液的家用妊娠测试呢?只需舔一下方形诊断试纸,然后将其贴在你家周围的任何玻璃显示器上,瞧!立即验证你不仅怀孕了,而且还能告诉你婴儿的性别。(好吧,即使对于2077年来说,这可能有点牵强……但已经有一种基于唾液取样家用妊娠测试套件原型。)

我可以继续说下去,但你明白我的意思了。

当凯拉第一次注册成为保护者时,她的主管告诫她要信任技术,不要依赖她的直觉,无论这有多么诱人:“技术将使你成为一名伟大的保护者。” 这项技术无疑很酷,它确实让她比2012年的搭档卡洛斯拥有了巨大的优势。但这真的是她所需要的全部吗?毫不奇怪,他的影响让她开始更多地依赖自己的直觉——部分是作为一种生存策略,因为如果她无限期地被困在过去,谁知道她的技术优势会持续多久?

然而,最终,人类因素的最佳论据在于她与青少年黑客亚历克的关​​系。由于无法访问2077年的数据库,亚历克成为了凯拉的秘密武器,追踪信息,黑客入侵数据库为她创建一个可信的身份,甚至在紧要关头修理她的服装。没有他的帮助,她会迷失方向。所以也许她应该对他好一点,你说呢?

关键在于,我们的技术的好坏取决于其背后的人类。除了所有其他优点外,Continuum在这方面做得非常出色。

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