2015年的春季,因為大白的出現,要比以往更加溫暖。大白,是迪士尼動畫電影《超能陸戰隊》中的超級機器人。它呆萌的表情、臃腫的身材,得到了很多人的喜愛,顛覆了大家對胖子的觀念。
《超能陸戰隊》的宣傳海報
《超能陸戰隊》講述的是科學天才小宏為哥哥復仇的故事。劇情很簡單,可整部影片卻無時無刻不在向大家展示各種酷炫、先進的科技。
迪士尼動畫工作室所繪致敬《龍貓》的海報
影片從多個角度向闡述了“科學”這個概念,科學是什么?讓我們從大白開始說起。
科學是智能機器人
大白,英文名字是Baymax,是小宏的哥哥泰迪制造出來的醫療機器人。可愛的外形是為了讓人有一種想抱抱的親切感,這樣才便于對病人實施治療。它的組成,包括智能芯片、碳纖維支架、動力馬達、超光譜攝像頭和乙烯樹脂外皮。
你好,我是大白。
按照泰迪的設計,大白的最初功能是成為人類的私人醫生。它通過超光譜攝像頭掃描,了解人體的狀態:包括表面傷口、激素分泌甚至情緒反應,并提供有效的治療方案。它的“大腦”是一張整合了各種醫學信息的芯片。
當泰迪死于火災,小宏為了找出真兇,給哥哥復仇,又給大白安裝了一張充滿格斗技巧的芯片。這讓大白能模擬人類的動作,成為了空手道高手!除此之外,小宏還給大白量身打造了飛行盔甲,利用推力,抵抗重力,實現高速飛行。
影片中最有愛的畫面
大白是一款科技含量很高的智能機器人。當然,在現實中,大白還只是人類的美好想象。以目前的科學技術,它暫時還不能被制造出來。
現在已經出現了擬人態機器人進行人類的動作模擬,無論是行走,跑步,甚至翻跟斗和跳舞等,只要有適合的馬達系統和編程,就都能實現。但是如何實現“智能格斗”,通過對手的反應,自動制定對抗策略和反擊招式,技術還達不到。
小宏、大白與泰迪
個人飛行器是大勢所趨,但是當前的設計思路都類似于“微型直升機”的概念。影片中那種高速度與高靈活性的個人飛行裝置,看起來炫酷,但如果真實乘坐,安全性與舒適度可是得不到保證的。
科學是高科技裝備
大白是超能陸戰隊的頭號王牌,其他四名隊員的裝備,也是科技感十足,而且有些已經在現實中被生產制造了。下面來為大家一一介紹。
超能陸戰隊所有成員
當看到神行御姐的磁懸浮滑輪,大家有沒有覺得很像我國神話人物哪咤的風火輪?它的原理是利用磁懸浮技術,減少齒輪傳動阻力,實現高速運動。磁懸浮想必大家都不陌生,這項技術已經被應用到軌道列車等公共交通領域。應用到個人交通的磁懸浮裝備,一定會很快被研發出來。
神行御姐
哈妮檸檬是化學天才,她的化學彈藥是利用化學反應,實現諸如膨脹,快速降溫等效果。目前,已經有類似膨脹反應的化學實驗。不過,要想制造出影片中那么迅速、準確地加工神器,還有很大難度。
哈妮檸檬
芥末無疆的激光切割武器,想必是大多數男孩子夢寐以求的裝備吧,讓人想起《星球大戰》中的激光劍。兩者的原理類似,遇到的難題也一樣:就是如何將光凝固住?目前,這個裝備是這四種裝備中最難被制造出來的。
芥末無疆
弗雷德的噴火怪獸套裝,技術上的難題都已經被解決了,那就是火焰噴射器、彈跳高蹺、怪獸戲服。唯一要注意的是安全性,大家千萬不要去模仿,太危險了。
弗雷德
科學是想象力
沒有做不到,只有想不到。從某些層面來講,科學其實就是想象力,是人類把他們的想象變成現實的過程。一件新奇的科學產品,只有被想象出來了,才有機會去實現它。《超能陸戰隊》中,有兩個非常有想象力的概念——微型機器人的聚集體、空間傳輸系統。
雖然以現在的科學技術,人類還很難去實現它們,但是這兩個概念都是很有創意與實用價值的。
飛行版大白
微型機器人的聚集體,原理是通過意念控制大數量的微型機器人,使其實現運輸、攻擊與建造等功能。這種機器人的制造有難度,另一大難點在于如何實現群體控制以及意念控制。
首先,同時高效控制數量龐大的個體,這種情況近似于自然界中的螞蟻或蜜蜂的行為。現在的“機器人足球賽”的未來發展方向,就是同時高效控制數量龐大的個體。
“機器人足球賽”通過預先編寫程序,實現機器人的自主控制。但這只是一個極其簡化的模型,與影片中的那種控制,根本不在一個等級。
另一個方面,就是所謂的“意念控制”。這一技術通過收集大腦的電位活動即“腦波”,實現特定的機械控制,如今主要應用在腦控假肢或者小型電子產品等方面。
空間傳輸系統的原理是構建一個特殊的“場”,使得該系統具有類似蟲洞的效果,實現物質的瞬時傳輸(就像哆啦A夢的“隨意門”)。
量身訂做
如果說科學家們共同做著幾個美夢的話,這種瞬時傳輸絕對是其中一個。影片中所采用的近似“蟲洞”的模型來實現這一目的,現在是絕不可能實現的。
現在不能實現,不代表將來不能實現。可如果沒有對這種科學技術的想象力,它們永遠都不可能實現。
科學是正義感與責任心
正義感與責任心,是科學的基本原則。就算你能制造出先進的科技產品,但沒有用到正確的地方,這絕對不叫科學。
影片中的小宏與卡拉漢教授的經歷就是對這段話最好的詮釋。
在利益面前,小宏能夠分清是非,拒絕了黑心科技公司對他微型機器人的收購。可當自己的哥哥死于一場陰謀,小宏就失去了理智,利用大白的先進性能,將之完全變成自己復仇的工具。
卡拉漢教授的經歷與小宏類似,當自己的女兒進入另一個時空之后,他就完全變了,為了復仇,不擇手段。
幸運的是,小宏在大白的引導之下,很快找回了自己的正義感與責任心,還幫助卡拉漢教授救回了女兒。小宏是幸運的,他有一個好哥哥,制造出了大白,否則,小宏很可能就是下一個卡拉漢教授。
隨著龍貓、哆啦A夢等智能機器人形象深入人心——現在又有了大白——大家對未來機器人朋友的標準也逐漸清晰,那就是一要萌,二要能保護自己。相信隨著科學技術的不斷進步,類似的智能機器人一定會來到我們身邊。