■齊 鳴

詹姆斯·卡梅隆又一次為我們帶來了視覺的盛宴，IMAX加上3D使《阿凡達(dá)》帶來的視覺刺激真的達(dá)到了“眩暈”的程度。與以前不同的是，在這部影片中，人類充當(dāng)了利用高技術(shù)暴力掠奪其他星球資源的外星人——導(dǎo)演將人類貪婪欲求與自然生態(tài)之間矛盾的思考，搬到了潘多拉星球上。

雖然故事仍然重復(fù)著老套的情節(jié)，但我們不得不承認(rèn)，《阿凡達(dá)》作為一部科幻片，不禁讓人們對(duì)2154年的科學(xué)技術(shù)神往不已：太空飛船載著大量深度冰凍人員在宇宙中長(zhǎng)時(shí)間飛行、在外星球建立基地、通過神經(jīng)擬合操控“另一個(gè)身體”……更不用提巨型機(jī)器人的戰(zhàn)爭(zhēng)機(jī)器、三維聲控的模擬設(shè)計(jì)臺(tái)。它們?nèi)砍鲎詫?dǎo)演的幻想，還是有著真實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)？在看過影片之后，不妨再來細(xì)細(xì)回味一下其中的細(xì)節(jié)。

潘多拉星

劇情回顧：擁有黃白色光芒的半人馬座阿爾法星A是非常類似我們太陽(yáng)的一顆恒星。它的光芒照耀著巨型氣態(tài)行星波呂斐摩斯星(Polyphemus)和它的衛(wèi)星潘多拉。在這郁郁蔥蔥的世界中，巨大的野獸漫步在叢林中，翼手龍類的動(dòng)物在天上飛翔。一種有意識(shí)、皮膚呈藍(lán)色的類人物種“納美”在此慢慢進(jìn)化，并最終學(xué)會(huì)了如何與自然和諧相處。

現(xiàn)實(shí)科學(xué)：首先，通過太空望遠(yuǎn)鏡，人類目前已經(jīng)觀測(cè)到了幾百顆太陽(yáng)系外行星，可是與地球相似的卻非常少。由于距離遙遠(yuǎn)，觀察到行星已經(jīng)非常不易，要進(jìn)一步看到繞著行星轉(zhuǎn)的衛(wèi)星，更是難上加難。所以，在現(xiàn)實(shí)宇宙中，科學(xué)家尚未有能力發(fā)現(xiàn)“潘多拉衛(wèi)星”的存在。

那么，波呂斐摩斯星可能真實(shí)存在嗎？半人馬座阿爾法星A是組成半人馬座阿爾法星的三顆恒星之一（半人馬座阿爾法A星、B星，和比鄰星），它距地球4.37光年，也是離我們太陽(yáng)系最近的恒星鄰居。去年1月，耶魯大學(xué)天文學(xué)家黛布拉-費(fèi)希爾(Debra Fischer)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組開始了一項(xiàng)為期5年的半人馬座阿爾法星測(cè)繪計(jì)劃。他們使用智利托洛洛山美洲際天文臺(tái)1.5米的望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀測(cè)。目前，他們已經(jīng)排除了圍繞阿爾法人馬座恒星旋轉(zhuǎn)行星中類似木星或土星規(guī)模的行星 （如波呂斐摩斯星）。不過，天文學(xué)家認(rèn)為，這反而使那些與地球質(zhì)量相近的星球存在于這個(gè)星系中的可能性增加。

假如“潘多拉”是一顆行星，可能存在么？經(jīng)過計(jì)算，在這兩顆恒星之間，的確存在一個(gè)“宜居區(qū)域”（有液態(tài)水，可能擁有適合的溫度）。該軌道范圍非常靠近半人馬A和半人馬B。A星比太陽(yáng)稍大，在距其1.2天文單位 （1天文單位約1.5億公里，縮寫為AU）距離遠(yuǎn)的地方存在一個(gè)適宜人居住的區(qū)域，而距離質(zhì)量約為太陽(yáng)90%的半人馬B大約0.75AU的地方也存在著這樣的區(qū)域。因?yàn)檫@兩個(gè)恒星化學(xué)組成類似太陽(yáng)，都擁有同樣可以讓生命在地球上出現(xiàn)的元素，因此這應(yīng)該可以讓它們的行星成為孕育生命的星球。

目前，評(píng)判的焦點(diǎn)仍是是否在半人馬座阿爾法星系統(tǒng)中存在體積更小、類似地球這樣適合生命孕育的星球?？茖W(xué)家正在進(jìn)行更多的觀測(cè)，估計(jì)最終結(jié)果將會(huì)在2012年之前揭曉。

反物質(zhì)飛船

劇情回顧：為了飛向阿爾法半人馬星，人類建造了長(zhǎng)約1英里、裝備了反物質(zhì)融合引擎的飛船。這種飛船可以以7/10的光速飛行，約等于每小時(shí)67000萬英里的速度。即便是以這樣的速度航行，到達(dá)離我們最近的恒星也需要飛行大約6年的時(shí)間。

現(xiàn)實(shí)科學(xué)：反物質(zhì)作為一種用于推進(jìn)的能量來源，是人類已知的最強(qiáng)大的能量反應(yīng)。美國(guó)國(guó)家航空航天局的喬治·施密特介紹，物質(zhì)-反物質(zhì)相互作用湮滅時(shí)釋放的能量的確能夠作為火箭噴嘴噴出的推進(jìn)劑，但對(duì)于往返“潘多拉星球”這樣單程就有26萬億公里、耗時(shí)約6年的任務(wù)而言，實(shí)現(xiàn)起來難度極高。

首先，制造這些東西就不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的任務(wù)。在瑞士日內(nèi)瓦附近的歐洲粒子物理研究所和芝加哥費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的粒子對(duì)撞機(jī)迄今為止只產(chǎn)生過約12微克的反物質(zhì)，目前反物質(zhì)的價(jià)格大約是600億美元1微克——如果花費(fèi)數(shù)幾十億美元，建造一個(gè)專門制造反物質(zhì)的設(shè)施，可以將成本降低到大約600萬美元1微克。但是，一個(gè)向半人馬座阿爾法星運(yùn)送（并折返回來）大量貨物的星際任務(wù)，可能需要數(shù)千噸的反物質(zhì)。星際旅行的成本如此高昂，而他們想從“潘多拉”上獲得的超導(dǎo)體元素卻只有2億美元1公斤。

同時(shí)，施密特表示，即使采用反物質(zhì)核聚變引擎也無法產(chǎn)生足夠的推力，讓飛船以7/10光速飛行。

另一個(gè)難點(diǎn)是反物質(zhì)的儲(chǔ)存。目前還無法制造出一個(gè)完美的、不存在其他物質(zhì)的真空環(huán)境，最好的存儲(chǔ)辦法也只能將其保存數(shù)月之久。將其儲(chǔ)存在一個(gè)燃料箱中長(zhǎng)達(dá)數(shù)年，這項(xiàng)任務(wù)實(shí)在太艱巨了。

意念遙控

劇情回顧：自從人類首次抵達(dá)“潘多拉”星并開始入侵式采礦作業(yè)后已過去了30年的時(shí)間。而人類也一直與當(dāng)?shù)赝林{美人保持著緊張的關(guān)系。因人類無法在潘多拉的大氣中呼吸，兩個(gè)種族之間的關(guān)系也愈發(fā)復(fù)雜化。為了試圖與納美人交流，地球上的資源開發(fā)管理總署啟動(dòng)了 “阿凡達(dá)”計(jì)劃來創(chuàng)造半人、半納美混血的生物來?yè)?dān)任大使。依靠復(fù)雜的接口設(shè)備，人類可以通過“心靈感應(yīng)”來控制這具“阿凡達(dá)”身體。讓他可以像納美人一樣游歷“潘多拉”。

現(xiàn)實(shí)科學(xué)：目前人們已經(jīng)做過了很多研究人類與化身相連接的工作，也就是讓生物學(xué)“濕件”（wetware，即人腦）控制加工出的硬件。這些腦機(jī)接口研究的目的也確實(shí)是為了讓像杰克一樣的殘疾人重新?lián)碛谢顒?dòng)能力。杜克大學(xué)神經(jīng)學(xué)家兼跨國(guó)“重新行走項(xiàng)目”首席研究員米格爾-尼克拉里斯認(rèn)為，《阿凡達(dá)》中的裝置與他們這個(gè)項(xiàng)目正在開發(fā)的一種外骨骼十分相似，這種能夠讓殘疾人穿戴的外骨骼可以從主人的思想中接收命令。

目前，這一技術(shù)最先進(jìn)的范本來自該項(xiàng)目在美國(guó)北卡羅來納州的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室。研究員們訓(xùn)練一只恒河猴讓它在跑步機(jī)上直立行走。隨后，他們提取猴子腦中的神經(jīng)信號(hào)，并將這些信號(hào)連同視頻，通過互聯(lián)網(wǎng)傳送到位于日本的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室。在那里，有一個(gè)機(jī)器人可以完全同步猴子的步態(tài)?，F(xiàn)在，科學(xué)家正在訓(xùn)練讓猴子通過自己的腦電波活動(dòng)來控制化身。

其它的研究工作已經(jīng)能夠讓靈長(zhǎng)類動(dòng)物遠(yuǎn)程控制機(jī)械臂的移動(dòng)。在人類方面，電極植入可以幫助合成發(fā)聲，也可以用意識(shí)來移動(dòng)電腦光標(biāo)。此外，還有其他研究正試圖憑借可穿戴的機(jī)器接口來讓已斷裂的骨髓周圍的神經(jīng)信號(hào)改道重連大腦，進(jìn)而讓正常的身體肌肉發(fā)揮作用。

不過，在《阿凡達(dá)》的結(jié)尾中，地球人杰克的意識(shí)無縫并完美地轉(zhuǎn)換進(jìn)另一具生物身體，卻已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了目前認(rèn)知的范圍。不過，既然借助了圣母樹的“神力”，我們也大可不必深究，當(dāng)作一個(gè)美妙的童話來接受吧！

重機(jī)械外骨骼戰(zhàn)爭(zhēng)機(jī)器

劇情回顧：在潘多拉的叢林中打斗和行進(jìn)的動(dòng)作，人類都是在一個(gè)被稱為放大機(jī)動(dòng)平臺(tái)(Amplified Mobility Platform，AMP)的裝甲中進(jìn)行的。設(shè)備的外部肢體可以隨著駕駛室中操作者操作武器和腳的動(dòng)作做相應(yīng)的變化——相當(dāng)于將這些動(dòng)作放大了一樣。這種力量增強(qiáng)的組件可以讓操縱者輕而易舉地操作30mm口徑的機(jī)炮，能夠?qū)ㄖ约八械臇|西進(jìn)行破壞。

現(xiàn)實(shí)科學(xué)：幾十年來美國(guó)軍方一直在考慮利用有動(dòng)力推動(dòng)的外骨骼套件，這種套件可以讓士兵隨身背負(fù)著沉重的裝備以及更大的武器裝備。同時(shí)這種套件也可以運(yùn)用在救援方面：為受傷后的重建、康復(fù)提供幫助。

陸軍的研發(fā)分支機(jī)構(gòu)DARPA(美國(guó)國(guó)防部預(yù)先研究計(jì)劃局)從2000年起就為其“增強(qiáng)人體機(jī)能的外骨骼”計(jì)劃提供大量補(bǔ)助。他們的機(jī)器被稱為XOS，重約150磅。它可以裝備在穿戴者的手臂、腿部和背部。這種鋁制機(jī)器人的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)能夠讓穿著者將200磅重的物品舉起數(shù)百次卻不會(huì)感到疲憊。但同時(shí)XOS也相當(dāng)靈活，穿著這種機(jī)器的人甚至還可以上樓梯或者踢足球。

這種設(shè)備遇到的最大障礙就是它的獨(dú)立供電系統(tǒng)。目前的XOS仍然需要接上外部電源。另外在伯克利的麻省理工學(xué)院還有其他研究這一項(xiàng)目的團(tuán)隊(duì)，如本田公司也為更矮的身材設(shè)計(jì)了類似的設(shè)備。同時(shí)，一家被稱為Cyberdyne(名字是來源于卡梅隆《終結(jié)者》系列中創(chuàng)造天網(wǎng)的公司)公司的日本研究人員已經(jīng)發(fā)明了一種類似鋼鐵俠的軀體覆層，主要幫助進(jìn)行物理治療。這種設(shè)備被命名為“機(jī)器服混合輔助肢體”。