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谜团的自然生长

2020-05-13苏伐

科学Fans 2020年2期
关键词:声纹外骨骼科幻

苏伐

作者后记

哈罗,各位读者,重返“魔镜”,我领到了一个推理或悬疑故事的任务。

因为这个是科幻推理,故事很大程度上依托于科幻设定。在准备这个故事之前,我先仔细阅读了一遍魔镜星球的全部设定。在其中选取了拟细胞生物的“拟态”这点。

我喜欢布丁人的设定,是因为它们可以拟态,甚至变成人。可以用来做一些好玩的悬念。但直接当布丁人变成一个队员,替代他掩藏在人群中,最后揭露出谁是“卧底”的写法又比较老。于是我做了“自以为自己是侦探”的角色想要找出“卧底”,但实际上并没有谁被布丁人替代的故事。

为了让整个故事轻快一点,不要像许多推理故事一般阴沉而且疑神疑鬼。我并没有写一个真正的谋杀案,或是绑架案。让故事中的角色可以处在一种没有太大压力的环境中。而最后,我希望这个故事是一个有关交流、沟通和感化的故事。于是我花了一点笔墨来建立角色,让布丁人感受到人类和它们并无太大差別,都是感性并且充满情感的生命。

如果想要创作小说,希望我的思维导图能给大家一点启发。

思维导图

剧情闪回与反转

著名的案例

美国橡树岭实验室以研制核武器而著名。这个实验室从成立之时就定期对职员进行测谎,后来负责人认为这一技术侵犯人权便中止了测谎。之后的十几年间,橡树岭实验室先后丢失了1780余磅制造原子弹的核材料,这些丢失的材料足以造出85枚原子弹。在此情况下,测谎在橡树岭实验室被重新恢复。在对400名职员进行测谎后,一些泄密者和偷窃者陆续被发现,甚至还找到了一名苏联情报机关“克格勃”的间谍。

科学知识点

测谎仪

人类说谎的时候,会引发一系列的生理变化,这些数据是无法隐瞒的,通过数据的分析,可以评估受测者是否撒谎。测谎仪也被称作多道记录仪,通过监测受试者呼吸、血压、脉搏等记录数据来做出综合判断。

意大利人龙勃罗梭被公认为是测谎技术的鼻祖。1885年,龙勃罗梭利用现在的生理测量仪器,通过测量脉搏、血压变化的方法来辨别谎言。

世界上公认的第一台专用测谎仪是美国加州警察局的拉森和基勒两人在1921年研制成功的,首先应用于加州伯克利市一宗盗窃案的侦破,并取得成功。20世纪50年代,美国军方建立了一所测谎学校,作为专业测谎人员的培训基地。俄罗斯也在20世纪20年代开始研究测谎技术,并且在20世纪90年代引起了安全部门的注意,并且逐渐运用到实际中。

随着认知神经科学领域发展,功能磁共振成像(fMRI)技术是一种新型测谎技术。fMRl相比以前技术优越之处在于它的高空间分辨率,可以准确地考察不同类型说谎或诚实的脑机制。相比心理生理测谎和ERP测谎这两种直接的测谎技术,fMRI测谎技术主要致力于探索基本的说谎过程及脑区定位,以此为测谎研究提供证据。

声纹模拟

人的发声控制器官包括声带、软腭、舌头、牙齿、唇等;发声其呜器包括咽腔、口腔、鼻腔。每个人的发声器官和共鸣器都是不一样的,这些器官的微小差异都会导致发声气流的改变。再加上人发声的习惯亦有快有慢,用力有大有小,也造成音强、音长的差别。音高、音强、音长、音色在语言学中被称为语音“四要素”,这些因素又可分解成九十余种特征。这些特征表现了不同声音的不同波长、频率、强度、节奏。语图仪可以把声波变化转换成电讯号,这些电讯号的变化能够绘制成波谱图形。这种跟指纹一样具有“唯一性”特征的声音识别标志被称为“声纹”。

1981年在美国密歇根州成立了“国际声纹鉴定学会”,旨在进一步完善声纹鉴定技术,加强推动、培训和宣传,促使声纹鉴定成为世界公认的一种人身识别的科学方法。比如在刑侦领域,声纹鉴定已经成为辨认犯罪嫌疑人的重要手段。

因此在科幻中,完美地模拟一个人的声音是完全可能的。实际上在现实中,我们已经在使用,比如语音导航中的“志玲姐姐”“郭德纲”

“小岳岳”,都是声纹模拟后的产品。只是这种模拟声音跟本人说的肯定有些细微的区别,但基本上已经很相似了。

在《秘密往事》中,作者想象的是用文字输入对方要说的话,便能伪装出另一个人的声音。所以在雅克说话的时候,戴娜总是抱起双臂,为了掩饰她使用终端输入的动作。相信这种技术,我们很快就能用上了。

双环形

在科幻作品中,大部分太空站都设计为环形。因为圆形是最稳定的几伺结构。而环形太空站的自转能用离心力对人员提供重力,环形保证了各部位的重力相同。

但是事实上我们现在的宇宙空间站大都是T字形的。为啥不建造这种双环形的结构呢?

人类的前庭器官对旋转极为敏感,必须将旋转速度控制在每分钟1.5到2转以内,假如要达到0.5G的加速度的话,我们可以用向心加速度计算公式,a为向心加速度,w为角速度,R为半径!

a=w2R

在舒适度约为2转每分的情况下,如果要达到0.5G的重力加速度,那么这个环状结构的半径要达到112米左右。现在国际空间站真正的主桁架长度不超过90米,国际空间站整个尺寸连上述半径都无法满足!而国际空间站还是16个国家和地区花了二十几年的时间慢慢攒起来的,所以如果要建立一个最基础的双环结构空间站,成本极高。更不要提要将这庞大的空间站部件运送到太空去,对于相应的火箭技术也提出了极高的要求。

因此在可见的时期内,人类还暂时不会建造制造重力的双环形结构的太空站了,到底还要等待多少年,这就不好说了,不过确实是给科幻创造提供了精彩的想象空间。

外骨骼

小说中的宇航服内置有外骨骼,能够使宇航员们有更强的力量,不必借助额外的器具或机器,能够方便而快捷地举起重物、劈山开路,或是增强防护。实际上这都不能说是科幻了,而是现在已经有研发出来的产品,虽然大部分都是在实验室中制作和展示,但也有个别已经投入了实用。我国也有了国产的单兵负重外骨骼辅助系统。

现在我们可以看到一些外骨骼系统也已经进入了民用领域,比如去年福特汽车与机械外骨骼研发公司Ekso Bionics达成合作协议,为车间员工配备外骨骼。

此次福特选用的外骨骼名字叫SuitX,其由三种不同的部件组成,它让背部,腿部更容易保持半蹲的姿势(陆续蹲数小时也不会感觉腿麻),同时当你举起手臂到在头顶上的时候,可以有效减轻肩膀压力。其內部有弹簧及离合器,通过电池供电。

在售价方面,用于增强腿部力量的LegX售价为5000美元,用于帮助人们举起重物的BackX售价为4000美元,用于减轻在头顶工作时手臂疲劳的ShoulderX售价为4000美元。

也许将来科学家要做的事情,就是将外骨骼的动力做得更大,体积更小,穿戴更轻便,同时安全性也更高,而且将它们运用到更多的场合中,当然外太空是一定用得上的。

休眠舱

说到休眠舱就不能不提到人体冷冻技术,这其实是科学家们一直在探索的一个领域。

众所周知,低温对于生物的负面影响主要是化学损伤和冰晶伤害。化学损伤主要是来自氧,温度的降低会使得原本对抗氧化和自由基的酶活性降低,让氧化分解变成对身体的破坏。冰晶伤害就更容易理解了。人类细胞中的液体,在冷冻过后会变成晶体,就会破坏细胞。冬天的北方有那么多被冻得爆裂的管道,就是一个很直观的例子。

细胞的冻结,通常是从-5℃开始,当细胞内外的液体进入过冷态时,细胞外液率先结冰,这些冰基本上由不合盐分的水构成。如果降温过快,这些冰就可能突破细胞膜进入细胞,或者细胞内液也迅速开始结冰,这些快速生长的冰晶几乎一定会导致细胞膜发生严重损伤,复苏的希望就此终结。

所以要安全地冷冻人体,必须克服以上两个最主要的大问题。科学家们需要研究温度对细胞的影响,以及借助什么样的手段让冻结更加安全。经过数十年的研究,科学家发现,;东结和复苏动物细胞时,存在一个明显的危险温区,0~-60℃,损伤主要发生在这个温区。如何度过这个危险温区安全抵达一120℃,就是研究的重点。

这些研究已经在器官移植的领域发挥了作用,大幅度地延长了器官的保存时间,比如肾脏,从前离体后,必须在6小时内移植,而通过低温抗冻液体灌流术,已经可以延长到72小时。

但是人体的复杂性,使得冷冻整个人并让其在“解冻”后复活还很遥远。

人类第一例冷冻以待将来复活的人,是一位物理学家,詹姆士贝德福德,他于1967年1月12日死于肺癌,生前曾捐献20万美元,建立洛杉矶市第一个人体冷;东实验室,大约已有上百人处于这种冷藏状态。贝德福德冷藏自己的遗体以待未来的乐观态度值得赞赏。

而201 5年中国有一名胰腺癌患者杜虹也选择在死后对自己的头部进行冷;东。在她去世后,两名美国医生第一时间向杜虹体内注射了抗凝剂、抗菌药物、抗血栓药物,防止血液凝固,并用特制设备按压心脏,保证血液继续循环。医生用稀释过的保护液,逐步替换遗体中残留的血液,包括替换头部残留的血液。

灌流超过4个小时,整个过程需要在冰冻低温接近0℃的情况下完成。此后需要将遗体进一步降温。工作人员使用-60℃的干冰对遗体逐步降温,最终将遗体保存在一个-40℃左右的冰棺当中。接下来,杜虹的遗体会在冰冻状态下被送到位于美国洛杉矶的Alcor总部(全球最大的冷冻人体研究机构之一)。遗体头部将被分离保存在-196℃的液氮环境特殊容器中。在此后的漫长岁月中,工作人员将按期添加液氮,保证杜虹的头部长期保存,以等待科技发展带来的“复活”。

而科幻中的休眠舱,显然就直接将“安全冷冻”和“安全复活”这一过程全部囊括了,但实际上需要跨越的难度,并不是一开一关那么简单。

推荐

《深空失忆》(Pandorum)

上映时间:2009.9

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假如你在一次长途星际旅行时,从休眠中醒来,却发现自己并没有到达目的地,而是陷入了一场追杀,你会怎么样活下来并找到真相?

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《遗落的南境》(The Southem Reach Trilogy)

作者:[美]杰夫·范德米尔

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这套书分为三部,分别是《湮灭》《当权者》和《接纳》,其中第一部《遗落的南境:湮灭》曾获星云奖,并被改编成了电影。

这套书是一个与众不同的科幻小说,作者将恐怖、悬疑、惊悚等元素与科幻结合起来,营造出一种奇妙的魅力。

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