我们距离“三体世界”还有多远?这些“黑科技”正在走向现实…...******
最近,《三体》动画开播。被翻译成不同语言、畅销世界多地的小说《三体》,除了其庞大的设定、对宇宙的恢宏描写以及跌宕起伏的剧情外,最令人着迷的就是作者刘慈欣对未来航天科技的设想。
这些天马行空的“黑科技”,有哪些是正在实现或部分实现的呢?我们一起去看看:
图源:《三体》微博
从“飞刃”到碳纳米技术
在《三体》中,“飞刃”被用来执行代号“古筝行动”的秘密军事行动,这种极细的丝状纳米材料,将叛军船只“审判日”号切割成了条状。
图源:《三体》动画
按原著设定来看,“飞刃”是一种超高强度的纳米材料。
在现实中,最接近其特征的就是具有超高机械强度和低密度的碳纳米管,但它目前还无法做到像三体中“飞刃”一样,横跨运河两端几十个来回那么长。
2022年4月,美国《国家科学院院刊》(PNAS)刊载,中国科学家首次在高压下合成高度有序晶态金刚石结构纳米线。这种金刚石纳米线在长度方向可以无限生长,粗细仅相当于一根头发丝的十万分之一,具有与碳纳米管相当或更高的拉伸强度和极强的柔韧性,想来在实践中运用指日可待。
金刚石纳米线
图源:科普中国
从头盔感应技术到虚拟现实设备
《三体》中不止一次提到了头盔感应技术。
每次进入三体游戏世界,科学家汪淼都需要穿上虚拟现实装备,装备包括一个全视角显示头盔和一套感应服构成的“V装具”。通过记录视网膜特征,感应服可以使玩家从肉体上感觉到游戏中的击打、刀刺和火烧。
图源:《三体艺术插画集》by 山野
按照原著设定,“V装具”就是虚拟现实设备(Virtual Reality,VR)。它和增强现实技术(Augmented Reality,AR)不同,虚拟现实可在虚拟信息里模拟出现实世界。
现今,大部分虚拟现实技术更强调视觉体验,一般是通过电脑屏幕、特殊显示设备或立体显示设备获得的。
与V装具头盔接近的设备便是VR头显。
VR头显
图源:凤凰网
VR头显可将人的对外界的视觉、听觉封闭,引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉。如果要使用VR头显进行游戏,往往还需要配套的手柄或手套用以操控。就目前的实际情况来说,还很难形成一个高逼真的虚拟现实环境,无法拥有三体游戏里那种身临其境的丝滑体验。
从“思维透明”“思想钢印”到脑机接口
《三体》刻画了两种信息感知机制。
其一是思维透明。三体人的信息感知方式是直接发射自己的思维,三体人一开始思考,他的想法别人就能够知道,无法隐藏;
其二是思想钢印。第三位面壁者比尔·希恩斯发现了人类思维做出判断的机制,成功研制出一种设备,通过对神经元网络施加影响,使大脑不经思维就作出判断,相信某个信息为真。
按照原著设定,思维透明和思想钢印,都是对心智这一神秘领域的重新认识。
图源:《三体》动画
而现实中,让机器直接解码神经活动的技术被称为“脑机接口”。
单向脑机接口的情况下,计算机接受大脑传来的命令,或者发送信号到脑,但不能同时发送和接收信号,类似于三体中的思想钢印。
双向脑机接口允许脑和外部设备间的双向信息交换,就像三体人的透明思维,可以感知别人,也无法隐藏自己。
脑机接口已经在医疗领域有了很多应用,脑控智能轮椅、脑控打字机、脑控机械外骨骼、脑控智能假肢等等都是试图绕开已经坏损的神经或者部位,让机器直接解码神经活动。
如何准确地对思维进行解码和编码,是现在脑机接口面临的最大挑战,也是目前无法实现思维钢印,思维透明的根本原因。
脑机接口
图源:网易号“蓝海长青智库 ”
从无穷能源到可控核聚变试验
《三体》世界中的人类社会虽然没有实现罗辑口中的“无穷的能源”,却也是有极度充盈的能源供给支撑起整个地球的无线供电,而这个能源就来自可控核聚变。
图源:《三体设定集》
现实世界中,早在上世纪 50 年代,人类便开始研究用于民用目的的可控核聚变。近几年,“核能新浪潮”抬头,这一“终极能源”的研究更是得到了世界各国的大力推崇。
2022年12月5日,美国科研人员在劳伦斯 · 利弗莫尔国家实验室(LLNL)进行了历史上首次可控核聚变实验。
核聚变是太阳和恒星的能量来源。在这些星体核心的巨大热量和重力下,氢原子核相互碰撞,聚合成更重的氦原子,并在此过程中释放出大量能量。与其他核反应不同,核聚变不会产生放射性废物。核聚变技术有望为人类提供近乎无限的清洁能源,帮助人类摆脱对化石燃料的依赖。
2021年,中国的“人造太阳”全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)便实现了1056秒的长脉冲高参数等离子体运行。依靠该技术,最终建成可控核聚变发电站。
全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)
图源:新华社
把时间拉长,科技和科幻没有分界线。
科技与未来接轨的脚步在不断加速,科幻的无限想象为“黑科技”画出蓝图。期待在未来科学家们通过试验,将《三体》中“飞刃”“思想钢印”“水滴”等表述具象化,展现科技力量!
(审核:张宁 策划:李政葳 统筹:穆子叶 撰文:雷渺鑫)
参考 | 北京科技报、知乎、科普中国、三体社区、海峡卫视、凤凰网
心脏支架降价93% 巨量“水分”是如何挤出去的?******
重量仅约0.03克,却比黄金贵千余倍;均价高达上万元,却每年卖出约150万个。一枚小小的冠脉支架,撑开了百万患者的“生命之伞”,但也击中了百亿支出的“负担之痛”。
《中国心血管健康与疾病报告2019》推算,我国心血管病患病人数达3.3亿,十年间冠心病手术从23万例发展到超过100万例。据推算,每年要用掉150万个心脏支架,总费用约150亿元。
如今,随着“国家队”出手,这一痛点将成为历史。上个月,设在天津的国家组织高值医用耗材联合采购办公室(简称“联采办”)传出重大利好,首次国家高值医用耗材集中带量采购中,冠脉支架均价从1.3万元左右跳水至700元左右,降幅达93%。明年1月1日起,新价格将正式实施,预计每年可减少上百亿元支出。
如此多的“水分”是如何挤出去的?近日,记者走进联采办,走近冠脉支架集中带量采购谈判团队,探寻“灵魂砍价”幕后的故事,感受小支架背后的医改大民生。
一场惊心动魄的开标
“当天的开标,用惊心动魄来形容也不为过。”尽管时间过去一个多月,但回忆起上月初国家组织冠脉支架集中带量采购申报信息公开大会的现场情景,联采办集中采购组组长高雪依然眉头飞舞。
这是联采办正式成立不到两个月经历的第一场大考。11月5日上午,企业代表和工作人员早早进场,容纳百余人的会议室内,仿佛连空气中都氤氲着紧张的味道。
上午10时,仪式正式开始,联采办的工作人员按流程宣读采购申报流程,11家符合资格的中外生产企业带着26个支架产品公开投标,企业代表将装有已填写完冠脉支架集中带量采购申报价的密封信封,依次投入箱内。
会场之外,各企业人员也在焦灼地等待结果。“我们在外场设置了座椅,但几乎没人坐,大家来来回回踱步,等待着会场内传来的消息。”高雪回忆说。
全部企业的报价单放入箱内后,公证员走到箱前,在现场所有人的注目下将所有信封取出,联采办业务科科员张明慧在公证员的监督下,拿起第一个信封,打开一看,上面的数字有点出乎意料,她深深吸了一口气,将报价递给同事宣读。
“645元。”话音刚落,现场陷入短暂的沉寂,随后发出了一阵“哇”的惊叹声。
“第一家就报出低于千元的价格,而且还是医院需求相对较大的产品!一瞬间,我们觉得这事儿稳了!”高雪难掩内心激动,右手不由自主地拍了一下桌子,悬着的心一下放了下来,疲惫也一扫而光。
前一夜,高雪辗转反侧,几乎没怎么睡着,凌晨5点就起来,又挨个叮嘱企业竞价投标细节。
令高雪更为惊讶的是,紧接着又有企业报出了469元的“地板价”。“590元”“775.98元”……台上大屏幕上的数字不断跳动,产品报价由低到高的顺序确定排名,实时更换,场下企业也在拿笔记着同行报价,时不时发出不可置信的低呼。
待报价全部宣读完毕后,高值医用耗材全国集采“第一单”宣布成功。中选的10个产品中,最高报价为798元,最低报价为469元,包含6家国内企业的7个产品,以及2家进口企业的3个产品。
“10个中选产品有7个是原市场份额的前十名,还有1个是原市场份额的第11名。”联采办主任、天津市医疗保障局副局长张铁军说,中选产品和医疗机构报量的重叠度高达70%,这也保证了医生的使用感和临床选择习惯和过去相比差别很小。
半年锱铢必较的谈判
明年1月1日起,降价冠脉支架执行已近在眼前。为了能按时、按量、保质供应,不出岔子,联采办仍在紧锣密鼓地忙碌着。
此次国家集中带量采购的冠脉支架首年意向采购量超过107万个。按最终协议采购量计算,年采购金额为6.70亿元,每年可节省采购费用117.25亿元。
半个多小时的竞标开标,令人满意的价格,背后却是“国家队”大半年锱铢必较的“灵魂砍价”。
“我们从今年5月开始就着手开发了数据平台,对全国2400多家医疗机构过去一年的冠脉支架采购量、使用品牌等进行数据采集,并对国内外生产企业进行反复调研。”高雪说。
9月14日,联采办在天津成立,明确由天津市医药采购中心具体承担国家组织高值医用耗材联合采购办公室日常工作,组织实施采购任务,冠脉支架成了要啃的第一块“硬骨头”。
虽然手握采购量这个筹码,覆盖医疗机构意向采购量的80%以上,但与企业谈判依然是一场艰难的博弈。
“我们邀请企业一对一座谈沟通,但每个企业都打着自己的算盘。”高雪皱了皱眉头。
为了在谈判中掌握主动权,团队又对国内外“行情”进行了细致摸底。国内市场冠脉支架的平均价格为1.3万元,最便宜的也要7500元以上,此前江苏冠脉支架试点集采的最低谈判价格达到2850元。而在国外,2020年3月,印度政府规定药物洗脱支架天花板价调整为756元,德国一些冠脉支架价格在100欧元左右。
高雪直言,自己像是一个谈判官,用着《孙子兵法》里的招数,随机应变,见招拆招,在一对一企业面谈中字斟句酌,一遍遍触摸企业可能报价的底线,试图突破他们的价格防线。
在前期的企业座谈中,不少企业还在互相询问着对方心理价以及支架产品的最新发展,但到了后期,企业都不愿意再亮出自己的任何底牌,见面只是寒暄。
10月份,联采办发布了《国家组织冠脉支架集中带量采购文件》,明确了申报语言、计量单位和医用耗材名称、医用耗材规格型号表示、申报报价填写等内容。仅这一份材料,团队成员就改了30余次,甚至还模拟“角色扮演”,站在企业和医疗机构立场上寻找文件漏洞。
“请教了多少专家、律师,开了多少次企业面谈会,预演了多少次,真的已经记不得了。”高雪说。
千亿降费大单的期待
“集中带量采购,就是要通过市场竞价机制,给高值医用耗材‘挤挤水分’。冠脉支架不是终点,而是起点!”高雪笑着说,“接下来还有1350亿高值医用耗材等着我们去推动、去解决,未来还会有惊喜!”
高值医用耗材,指的是直接作用于人体、对安全性有严格要求、临床使用量大、价格相对较高、群众费用负担重的医用耗材,例如髋关节假体、耳内假体、颅骨矫形器械等,全国市场规模达1500亿元。它们对于许多患者的生命健康至关重要,但高昂的价格让不少人望而却步,例如髋关节假体的价格基本都在万元以上。
此次国家组织冠脉支架集中带量采购,为治理高值医用耗材价格虚高、流通乱象打响了“第一枪”,这一枪不仅打得响,而且打得准。
“全国老百姓都关注这事儿,说明我们真正从老百姓的利益出发,方向走对了。”高雪说,“8岁的闺女看到我出现在电视上后,给我买了根冰棍吃,她也知道爸爸干了件大事儿。”
冠脉支架降价的消息上了“热搜”,高雪和团队成员美滋滋地看着网民对此的评价,但其中也有网友有疑问:一分价钱一分货,为什么支架能有这么多水分,与降价一起降的会不会还有质量?
高雪解释说,高值医用耗材里的价格水分大,从厂家、中间流通商、医药代表等,每个流通环节上都存在水分。
国家医疗保障局医药价格和招标采购司司长钟东波说,对于这样的降价幅度不必太过惊讶,更不用担心企业报价是否已经低于成本,因为经过前期一系列的成本测算、财务报表分析等,这个报价其实是在合理范围内的。
钟东波介绍说:“通过带量采购,我们明确了采购数量,把中间销售费用全部节省,相当于直接还给社会、还给老百姓。这创造了公平的竞争环境,也给产业健康和高质量发展奠定了制度环境和基础。”
冠脉支架的价格降下来了,最受益的还是老百姓。北京安贞医院心内一科主任宋现涛说:“我国冠心病的发病人群非常高,且逐年增长,这次价格大幅下降后,让很多原来看不起病、做不起手术的患者,也有更多机会能够得到及时有效的救治。”
“老百姓所关切的,就是我们要努力的。”高雪和同事们脚步并没有停下,一个又一个造福患者的项目正在稳步推进,“无论是冠脉支架还是后续其他高值医用耗材的谈判,都是造福患者的事,我们要一块一块地砍!”高雪说。
本报记者:宋瑞、张宇琪、栗雅婷、张建新
(文图:赵筱尘 巫邓炎)