NON-EXIST DAILY
编者按：几天前，我还以为“托卡马克”源自一个人的名字，而“同步辐射”研究的是微波炉。
上周末，未来局与科大讯飞联合举办了新一期“未来科幻大师工作坊”，科幻作者们跟着领域内最前沿的科学家，参观了中科院等离子体物理研究所、国家同步辐射实验室和科大讯飞的语音实验室。那些巨型科研装置、略显杂乱的办公桌、写满了公式的白板，是看得见摸得着的未来。
浓郁的绿荫，稀少的行人，典型的上世纪后期建筑风格，比指路牌还常见的“科研单位，保持安静”的标志，如果再有座抛物面雷达天线，你就会以为自己来到了《三体》中的红岸基地。严格来说，科学岛并不是岛，而是合肥市郊水库边的一小片地，与喧闹的市区通过一条水泥路连接起来。
上周末，未来局新一期“未来科幻大师工作坊”把作者们带到了合肥，邀请中科院、中科大的老师，介绍了国内物理和人工智能领域的最新研究进展。这也是我第一次进入国家级实验室，在这里，你会产生一种时间错乱的感觉：城市里每天都在竖起新的高楼，在科幻中我们能去到几十年甚至几十万年之后，而这座仿佛停滞在时间中的小岛，才是离未来最近的地方。
飞向太空的第一步，是先“种”出一个太阳
对大多数人来说，托卡马克或许只是个在科普读物里见过的专有名词，四个音节仿佛随机组合在一起。而当你真正站在高11米直径8米重达400吨的主机面前，身边一米多厚的铅板散发着粗犷的工业气息，脚下还隐藏着几层楼高的供电和冷却装置，就会觉得自己看见了未来。
“托卡马克”（токамак）一词源自俄语音译，意为轮胎状的磁场，由“环形”、“真空室”、“磁”和“线圈”四个词的缩写，最初由苏联物理学家在50年代发明。这是一个类似烧锅炉的装置，用提取自海水中的氘和氚，在高温高密度下发生热核反应。与利用铀235裂变的核电站不同，聚变反应没有核辐射，1升海水转化的能量就相当于燃烧300升汽油。相比于我们头上那个4光年内最大的核反应堆目前仅被拿来烧热水，大量的能量根本无法有效使用，这个“锅炉”看起来还挺有希望的。
位于中科院等离子体物理研究所的这台在2006年建成，是世界上第一个全超导磁体托卡马克核聚变装置。从反应原理来看，就是科学家如何种太阳的故事。但模拟太阳的反应异常困难，这也就是为什么目前所有的聚变装置都处于试验阶段。
由于太阳内部的压力非常高，因此只需要1500万度的核心温度就能实现聚变反应，但在地球上，没有这么大的引力，就必须靠上亿的温度才行。在这样的高温下，原子核和电子会分离开，变成一团等离子体。没有太阳那么强的引力，就必须用磁场把反应控制在一定区域内，而制造这样强磁场所使用的电，是普通家庭用电的几万甚至十几万倍，因此就需要零下269度的超低温，以实现全超导。
也就是说，装置里是冰与火的世界：一亿度的中心，300来度的外壁，中间是几米的真空，加上接近绝对零度的冷却装置。
▲ 装置开启后，科学家们就在这个UFO一般的控制室里监测各种数据。
目前，这台托卡马克已经能在5000万度的高温中维持100秒的反应，但效率还不够，几乎没有能量输出，距离1亿度下持续1000秒的目标还有些远。但在科幻作品中，它已经成了一个万能的科幻概念生成器。
在《三体：黑暗森林》中，人类正是由于掌握了可控核聚变技术，从而保证了四百年间稳定的能量供给，建立了高度信息化的社会。钢铁侠在复联大楼中的巨型方舟反应堆看上去也与托卡马克类似，不需要补充燃料，就能输出高密度的能量，钢铁侠胸前的小反应堆也使用了类似的概念，成为给盔甲供电的大容量“充电宝”。
另外，这个“人造太阳”还能实现科幻作品中的许多其他构想。比如滕野在《灾星》中设想了一种激光核聚变技术，能把人类的思想“复制”到电磁波中，变成电磁生命发射进太空，躲避伽马射线暴将造成的新一轮生物大灭绝。甚至还可以建造《逃出母宇宙》中穿越时空的宇宙泡，为未来的星际飞船提供高效清洁的能量来源等等。
60年代，苏联天文学家卡尔达肖夫曾用能量级把文明划分为三种类型，加来道雄认为再过一两个世纪，人类就能达到I型文明状态，驾驭整颗星球。虽然从目前的发展来看还有些遥远，但这很有可能是人类离开地球的唯一一条路，等化石能源都烧完了，我们还能怎么飞进太空呢？
▲ 卡尔达肖夫指数中的III型文明能建造戴森球（作者：Danielle Futselaar）
跑得足够快，就会出现照亮未知的强光
如果说托卡马克的“轮胎状大锅炉”提供了驱动科技高速发展的未来能源，那么同步辐射实验室的加速环就是照亮未知领域的一束光：打开了这盏灯，我们能看清这个世界的每一个细微之处。
在中科大校园安静的西南角，午后的阳光照得外墙上“国家同步辐射实验室”几个大字闪闪发光，院子里种着各种各样的植物，实验室主体建筑看上去就像一个飞碟。讲解老师输入密码，打开厚厚的铅门，耳边是巨型机器的嗡鸣声，你会觉得自己是进入了藏宝洞的阿里巴巴，眼前是一个亮堂堂的新世界。于是你就能理解为什么科学家会说，“这东西就是个光！”
在参观之前，工作坊的成员有许多奇怪的想象，“同步辐射”一词听起来感觉是两个大功率微波炉。简单来说，同步辐射就是一个强光源，工作原理就是让接近光速的带电粒子走曲线，每秒在切线方向就会放出几十万次光。这种现象最初是在同步加速器上发现的，当电子被加速到接近光速时，实验人员觉得自己在某个瞬间看到了光，这其实就是磁场无法约束的光从里面漏出来了。
中科大校园里的这台设备是国内的第二代光源，能覆盖从远红外到X射线范围内的全光谱，这也就意味着可以作为一个开放的实验平台，与许多其他学科合作。光像是一把尺子，波长就是刻度，实验需要研究什么尺度的结构，就用什么波长的光。
实验室参与过的项目五花八门，从材料科学、考古、天文到医学几乎样样包括：
嫦娥二号在绕月飞行时，镜头里捕捉的图像经过同步辐射实验室的分析，帮助科学家们发现月球表面分布着大量高纯度的氧化铁。重金属打造的纳米级粗细的线用于宇航服，直径只有头发1/3的螺丝能放置在心脏血液流量控制器中。楚国墓地里的玻璃珠被发现与欧洲的做工非常相似，说明北方游牧民族很可能在丝绸之路前就打通了一条玻璃之路。甚至还可以用于建造快速成像CT，把检查所花费的时间从半个小时缩短到几秒。
讲解老师有着科研人员的朴实，说起老一辈作出的奋斗和牺牲时，你能感受到他们肩上担子的重量，而谈到自己参与过的项目会激动得眉飞色舞。虽然科幻作家们在作品中描绘了许多个反乌托邦，但现实中的科研工作者仍然对未来充满信心。这或许正是科技与科幻关系的写照：一个是发明家和工程师，带着世界飞进更广阔的空间；另一个是领航员，让人类不至于在无数个岔道中迷失方向。
在这些实验室中，你能看到未来的许多个位面
托卡马克和同步辐射目前或许还是普通人生活以外的另一个世界，但有些曾经被定义成“未来”的技术——比如人工智能——已经变成了我们触手可及的现实，每一点动静都会引发新一轮的讨论。科技的发展带来了新的生活场景，促使关注未来的人们进行新的思考。
在60年代中期，计算机还没有进入大规模集成电路阶段时，科幻作品中就出现了联网的概念；网络出现后，作家们又开始思考赛博格、虚拟世界，以及人类电子化之后如何进入地球以外更加广阔的空间。20年前，机器人老师给学生讲课会被认为是未来教育，而今天科大讯飞研究的智能课堂完全是另一番景象：AI智能阅卷完成了97%的工作量，标准化语音评测能精确分析你的发音究竟是声母不对还是音调有问题，863类人计划还打算让AI在2020年参加高考并考入一本。智能家居、法庭记录、医疗辅助、同步翻译、语音合成……就像曾经的阿波罗计划一样，新技术将带动一大批相关领域的发展，新场景的出现还可能成为未来人心中“电子时代的田园牧歌式回忆”。
▲ 医疗辅助诊断系统，红色的方框代表结节的位置。
▲ AI已经能实现即时语音转写和翻译。
许多科幻小说对技术细节并不会进行细致的描绘，既因为存在创作门槛，又因为前沿技术的更新常常比我们想象的更快，说到底，技术只是前奏，而真正能造成广泛重大影响的，还是这项技术可能带来怎样的社会改变。
在科学岛和同步辐射实验室中，那些现代科技金属巨兽或静静地等待养护或轻轻地嗡鸣，旁边是略显杂乱的工作台，挂着“已准直勿动”标签的精密仪器，12小时轮班的科学家们在研究写满了一白板的公式。前沿科学工作者不是时间旅行者，但他们是现实世界中离未来最近的一些人，很可能将先于我们见到未来的无数个位面。
要我说，这真是太浪漫了。
?责编：兔子瞧
?作者/ 摄影：Reaka，转码员，《不存在日报》记者，冷僻故事爱好者。期待有一天能在街角遇见蓝盒子，去看看galaxies far far away。
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