凱發AGAPP揭秘電影《阿凡達》背后的科技含量(二)電影中:為了踏上通往半人馬座阿爾法星的星際之旅,人類打造了近1英里長的太空飛船,此飛船使用了混合反物質聚合發動機。這種飛船的航行速度可達到7/10光速,即每小時6.7億英里,然而,即便是以如此高的速度飛行,到達離地球最近的星球也要花費大約六年的時間。
現實中:作為推進器使用的一種能源,正常物質必然會與反物質粒子接觸,并且被前者消滅,轉變成一種純能量。“這是人類所知道的最強大能量反應。” 美國宇航局科學家喬治·施密特介紹說。他一直從事先進推進系統的研究,現任俄亥俄州研究與技術理事會副主任。通過物質與反物質的湮滅而釋放出的能量可以直接當作火箭尾部的推進劑,反物質可以誘導其他物質裂變(原子)或者發生聚變反應(原子合并),生成的燃料數量少卻推力強大。然而,要到達26萬億英里之外的半人馬座阿爾法星,攜帶和儲存足夠量的反物質難度極大,這種燃料不僅狀態不穩定,而且耗資不菲。
首先,反物質材料的生成就不是一件輕而易舉的事。瑞士日內瓦歐洲核子研究中心和美國芝加哥費米實驗室的粒子加速器到目前為止生產出的反物質僅十幾毫微克,不過應當承認,這些設施不是用來大量生成反物質的。施密特承認,按照目前的比例,每生產1毫微克的反物質代價為600億美元,不過專業生產反物質材料的設施投資數十億美元,每毫微克反粒子成本可以降低到600萬美元。施密特評價說:“《阿凡達》的制作者能想到把混合核核動力作為燃料,我感到非常欣喜,因為與純粹的反物質燃料火箭相比,這種設備需要的反物質數量更少。”不過施密特也指出,混合反物質聚變發動機產生的推力很可能達不到所需的7/10光速。
另一個技術障礙是反物質的儲存問題。電磁場通過讓反物質遠離所謂的“彭寧離子阱”(Penning trap)的內壁來達到儲存反物質的目的。但這一過程只能持續幾個月,然后反物質會與容器持有區內的迷失物質粒子碰撞,而容器(到目前)還無法做成完全沒有物質的真空。美國賓夕法尼亞州州立大學物理學榮譽教授杰拉爾德·史密斯如是說。他是總部設在圣達菲的正電子研究公司創始人,該公司目前正在研究反物質的應用。
總而言之,從地球前往半人馬座阿爾法星球然后再返回地球,這樣一趟星際旅行需耗時數年,燃料箱需要儲存數千噸反物質,施密特認為這將成為一個大問題。另外,即使這些難題全解決了,飛船還會面臨到達目的地之后如何減速的問題。“你可以來個漂亮的轉身,”施密特說,讓飛船以搖擺的姿勢穿過星際重力區,然后利用反向的“彈弓效應”幫助減速。

電影中:自從人類首次踏上潘多拉的土地,一晃三十年多年過去了,這期間人類開展了大規模的采礦活動,同時與視自然為神圣的納美人關系越來越緊張。凱發AGAPP由于人類不能呼吸潘多拉的空氣,兩個種族之間的關系也愈加復雜。為了同納美人搞好關系,“地球人資源開發管理局”推出了“阿凡達計劃”,目的是想創造出半人類半納美人的混血兒充當友好大使。在先進設備的幫助下,人類利用心靈感應“激活”了這個化身,讓他像納美人一樣能適應潘多拉的環境。凱發AGAPP男主角杰克·薩利(由薩姆·沃辛頓飾)在雙胞胎兄弟死后也加入了這個計劃。在杰克看來,這場悲劇確實給他帶來了些許安慰:在戰場上身負重傷的他只能依靠輪椅代步,而此刻,杰克通過自己的化身重新恢復了行動能力。
現實中:在創造化身的最初階段,進行了大量的研究,這項工作是將生物“濕件”(計算機專用朮語﹐指軟件﹑硬件以外的“件”﹐即人腦﹐也通常指人腦和機器連接起來的設備)與機械硬件融合。這項研究的主要目標是創建人機界面,讓像杰克這樣的殘疾人恢復活動能力。“影片《阿凡達》中展現的情景與我們目前正在從事的實驗極其相似,” 美國杜克大學神經系統學家米格爾·尼古萊利斯說。他現在是總部設在巴西的“重新行走計劃”的首席科學家,參與該計劃的科學家來自多個國家。他們正在開發一種“神經假肢”,凱發AGAPP這套裝在癱瘓者的身上的系統,可以接收大腦發出的指令。
去年,尼古萊利斯及其同事展示了這套迄今為止技術最先進的裝置。在北卡羅來納州的實驗室,研究人員先在跑步機上訓練一只獼猴直立行走。接著,他們通過安裝在獼猴腦部的電極拾取神經信號,再通過互聯網將這些信號連同視頻一起傳送到日本的實驗室,那里的一個機器人做出了與獼猴一樣的動作。尼古萊利斯說:“我們是在訓練猴子利用腦電波控制它們自己的‘化身’。”
還有一些研究成果已經可以讓靈長類動物去遙控機器人手臂,而植入的電極不僅可以發出合成語音,還能利用意念移動電腦鼠標。還有一些研究試圖借助佩戴式界面繞過遭嚴重損毀的脊髓重新建立神經細胞線路,讓身體肌肉功能重新與大腦建立聯系。在影片《阿凡達》中,意念可以完整且準確無誤地傳遞到另一具生物身上,這種理想目前尚無法實現。尼古萊利斯表示:“這確實有些不可思議。”