备受好评的中国原创科幻电影《流浪地球2》，目前仍在上映。喷出蓝光的行星发动机、智慧的量子计算机、炫酷的工程外骨骼、憨态可掬的机器狗、基于脑机接口的数字生命……让观众既震撼又过瘾。
影片中的这些科幻场景，有的距离现实生活并不遥远。“你们尽管想象，我们负责实现。”正如国内某科技集团公司官微发出的自信口号那样，武汉基于强大的教育、科研和工程化应用资源，很多科幻中的高科技，有的正在逐步实现，有的甚至已经投入使用。
□楚天都市报极目新闻记者 胡长幸 通讯员 汪慧 郑祥耀 陈波
下一代通信技术
6G网络让太空直播不卡壳
《流浪地球2》中，吴京主演的刘培强接到“航天员紧急入列通知”时，手机左上角显示某通讯运营商的“7G”字样。
该故事的时间跨度大约为2044年至2058年。按照移动通信技术每10年左右更新一代的规律，这一时段用上7G网络合情合理。那么，地球与空间站、航天器之间，会使用什么技术实现无障碍通信呢？
武汉光谷量子技术有限公司专注于大带宽通信光接收芯片解决方案。公司相关负责人介绍，6G、7G通信时代，地球极大可能是一个地面无线与卫星通信集成的全连接世界，低成本的立体网络实现全球无缝覆盖，甚至用于汽车、船舶、飞机等交通工具，以及地球、卫星、空间站之间的联系。
“6G网络的容量可达到5G基站的50倍，拥有超高可靠性，可应对复杂的‘地天空’通信场景。”该负责人说。届时，哪怕几亿人同时参与太空直播互动，可能都不会卡壳。
公开信息显示，中国的6G专利申请量，占全球的40.3％，高居第一位。
通信技术的进步，也使得航天飞船的返回跟踪和搜救变得更加轻松。
光谷企业中地数码副总裁黄胜辉介绍，几年前该公司就推出了飞船返回搜救系统服务平台，能够管理落场周边的地理空间、气象等信息，对飞船的返回情况进行全程三维显示，迅速规划搜救任务最佳行动路线和所需资源。
黄胜辉认为，未来人们遨游太空，先进的通信和测绘设备必不可少。光谷在相关领域的技术和产业优势，将有更广阔的应用空间。
空间遥感测绘
为航天器绘制星际导航地图
《流浪地球2》描述的未来时空中，太阳即将毁灭，人类在地球表面建造1万座巨大的行星发动机，推动地球前往新的家园。
推动地球改变轨道、“流浪”它处，至少目前还不可能实现。与此相比，星际航天器飞行过程中，人们需要利用遥感测绘设备，对目标星体的位置、中途需要避开的星体，进行地表结构的数据探测、采集和处理分析。其中一项重要任务，就是复现星体的地面三维信息，用于辅助决策。
“已知对地观测的方式可以分为两种：主动探测和被动探测。”在武汉光谷从事三维重建核心算法的武汉天远视科技创始人李熙尧介绍。其中，被动探测类似于人对空间三维信息的感知方式：被动接收光源信息，经大脑运算后得出数据。
李熙尧表示，无论是现在还是将来，航天器携带的能量都十分宝贵，能耗较小的被动探测手段可能更有优势。其关键指标是采集到的影像质量和解算影像的精确度。他们的核心算法，可以将目标区域三维数据与真实三维信息的解算误差控制在0.1毫米的水平，有能力为航天器绘制导航用的星际高清地图。
据了解，近年来，武汉天远视科技在应急、消防、城管等城市管理领域不断拓展应用场景，其解决方案也应用在航天器的探测、登陆、避障等任务之中。
得益于武汉在空间信息和光电子信息领域的强大科研实力，武汉聚集了吉奥时空、智图科技、天际航、珈和科技等一批从事空间遥感信息探测和后端数据分析应用的科技企业，不少产品已经应用于航天领域。
有了星际空间数据和高清地图，如何确定航天器是否准确飞向目的地？上市公司长盈通光电的光纤环和惯性导航产品，已经在航天领域得到广泛应用。
量子计算机
MOSS有望从科幻走进现实
《流浪地球2》中，量子计算机MOSS拥有超强算力，负责处理“流浪地球”计划的复杂数据运算、全球计算资源调度等任务。它还能自我迭代，拥有自我意识。
现实中，我们见到MOSS的那一天或许并不遥远。武汉量子技术专家介绍，量子技术和量子计算机是各国争相抢占的赛道。中国近几年也加速布局量子技术领域，成绩斐然。
基于雄厚的教育和科研基础，武汉有着很强的量子科技研究和应用能力，量子技术产业也是该市院士专家引领十大高端产业发展行动计划之一。光谷成立了武汉量子技术研究院，量子保密通信的北斗车载导航、量子通信的防疫终端等已经得到应用。
在量子计算机研究方面，光谷企业中科酷原（武汉）有限公司与科研院所合作，取得了国内首个原子量子计算云平台“酷原量子云”等成果。据媒体披露，研发团队正在开发更高算力的中性原子量子计算原型机，其核心物理系统已经搭建完成，正在与外围系统配套调试。
量子计算机的发展过程，通常分为“实现量子计算的优越性”“实现专用的量子模拟机”“构建可编程的通用量子计算机”三个阶段。国内部分量子计算领域知名学者认为，全球的量子计算机研发已经实现第一阶段的目标，正在寻求第二阶段的突破。
有专业人士展望，传统计算机需要几万年才能处理的复杂问题，量子计算机可以几秒钟解决。未来，量子计算也可能用于大数据采集和信息处理，甚至利用数据进行概率分析来预测某些事件。《流浪地球2》等科幻电影展示的一些应用场景，人们在不远的未来就可能看到。
数字生命
元宇宙雏形在光谷加速发展
《流浪地球2》中，面对地球即将毁灭的问题，人类提出了两种解决方案：一是“流浪地球”计划，二是“数字生命”计划。因车祸失去生命的图丫丫的数据被传到量子计算机上，经不断迭代产生了实时自主意识。
所谓“数字生命”，就是将人的意识转移到电脑，让生命以数字化的形式“永生” 。
光谷元宇宙企业灏存科技创始人熊鹏航告诉记者，近年来成为风口的元宇宙概念，可以看作是“数字生命”的雏形。不过，元宇宙里的“数字人”，现阶段并没有自我意识，其行为逻辑需要遵循程序代码或人工指令。
目前，VR/AR/MR等技术，让虚拟世界与现实世界相连。例如，通过虚拟现实等技术，将已经去世的人，或者虚拟人“复活”呈现，也是“数字生命”的初级阶段应用。
去年11月，武汉发布关于促进元宇宙产业创新发展实施方案。方案提出，力争到2025年，建成2个以上元宇宙产业基地、3个以上元宇宙重点平台，打造50个以上元宇宙典型应用场景和项目，培育引进200个以上元宇宙创新企业，建成我国元宇宙创新发展先导区。
去年12月，武汉光谷元宇宙研究院成立。院长蔡新元表示，研究院将在人才培养、产业发展、技术研发等方面全面发力，引进产业要素，打造元宇宙高地。
值得一提的是，《流浪地球2》中支撑“数字生命”计划所需算力的“未来航天中心计算机”，参考了“乌镇之光”超算中心。
回到武汉，芯片、下一代通信技术、超级计算中心、人工智能大模型等可能让“数字生命”实现的前沿科学技术，正在光谷赶超式发展。
