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知乎上的科学顾问,看见科幻电影的第一束光

知乎上的科学顾问,看见科幻电影的第一束光

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《流浪地球2》第一次让科学顾问走入了大众视野。而在被大众熟知之前,科学家们的科普之旅,早就从知乎启程。借由知乎上的一个个问题和答案,人类好奇心的触角可以伸向星空、探至未来。





文 | 方邢

编辑 | 易方兴

运营 | 栗子


提问的力量

决定性的时刻来了。


月球到达“洛希极限”的解体倒计时还剩几分钟,所有人屏气凝神,等着人类最终的命运。而拯救人类、启动炸毁月球武器的根服务器密码,储存在一个小女孩的数字生命里。


但很多人或许不知道,实际上,整个密码的钥匙是握在崔原豪手中。他身上有很多身份。他是北京邮电大学信息与通信工程系的博士,是《流浪地球2》的科学顾问,也是一个知乎的资深答主。


对他来说,加入这部电影的决定性时刻在2020年。当时他在厦门,为国际通信大会论坛的“通讯感知一体化演讲”,做最后准备。


上台前,中科院计算技术研究所的王元卓,打来了电话。他们同在计算机学会的科普委员会任职,王元卓是主任。王元卓询问他:愿不愿意参与一个影视项目?尽管这无关他的本职工作,但崔原豪还是立刻答应。


他说这是“科研外的休闲”。


直到后来,崔原豪才知道,这个“项目”是《流浪地球2》。和他们同时加入的,还有国家天文台研究员苟利军、中科院物理研究所研究员梁文杰等19位科学家,他们共同成为了中国科幻电影的第一批科学顾问。


而就在《流浪地球》第一部,以科幻黑马姿态拿下46亿票房的时候,航天工程师、知乎答主“逝水”就曾遗憾说,当下的科学家们,还没有机会参与科幻电影创作。


如今,短短1年后,机遇就来了。


科学家们来自物理、天文、人工智能领域,平时穿梭在科研机构和高校中。除了发表的论文,很难在媒体上找到他们的名字和故事。这一次,他们为造梦而来。


但很快,崔原豪就发现,造梦并不比科研轻松。


一次出差,他刚出机舱,就被这个“梦”堵在航站楼。剧组来不及等他回家,给在机场的他提了一连串问题——月球基站应该如何维持和地球的通信?太阳活动爆发导致绕月卫星无法工作,月球车在多大范围内还可以保持通信功能?


一小时之后,剧组获得了他们想要的答案。


而这通电话,也直接影响了35年之后宇航员刘培强(吴京饰)的命运——在完成放置核弹任务后,他失去了和师父张鹏(沙溢饰)最后告别的机会。


▲ 图 / 《流浪地球2》预告

除了老本行通信,崔原豪主要负责电影中脑机接口,和数字生命两个领域的推理。开头拯救世界的密码,同样出自崔原豪。他用OpenSSL生成密钥后,又转换成2进制、10进制、36进制不同版本。高强度的密码,给刘德华都留下了很深的印象。

关于这些领域,剧组的提问电话,有可能在任何时间打来。“没有不急的。”有时候,拍摄正在进行,演员需要确定大段艰深的台词怎样断句;有时候,是要确认道具和置景的图片。


这是第一次,中国电影从业者里爱科学的一群人,遇上了科研工作者里爱电影的人。在不断磨合中,他们摸索出了一套独特的工作流程——从提问到推演。《流浪地球2》的工作人员提出设定和问题,科学顾问团队给出可行方案、推演过程。


这种流程,是崔原豪早就习惯的科普模式。从2018年起,他就以“甜草莓”的ID,开始在知乎上解答问题、分享知识。当时,他刚刚结束公派留学,从“高冷”的芬兰回国。他渴望人和人之间的交流。高峰期,一天可以连续回答问题。


▲ 作为科学团队的一员,“甜草莓”在知乎完成上万字解析,也分享了许多幕后的彩蛋。图 / 受访者

那是区块链技术成为热议话题的时候,知乎上有人邀请他回答一个专业的问题:“区块链的代码,怎样得知链的IP地址?这地址能否被屏蔽?”

这是崔原豪成为答主后,回答的第一个问题。他从通信的角度给出了专业的回答。最后,它只得到了3个赞同,但这直接让崔原豪走上科普作者的道路。5年时间,他在知乎上贡献了518个回答,发布了17篇文章,积累了21万关注者。这还只是公开的信息,实际上他回答后删除、保存在草稿箱里没有发布的回答接近1000个。

知乎是一个可以“认真”讨论的平台。这也让崔原豪不断提升自己的输出标准。是否有长期价值,是他判断内容的重要标准,“也是每一个老知乎人心里的执念”。他通常喜欢两种解答方式,第一是工具类、事实性的回答;其次是对某一个知识点,有逻辑的深度剖析。

在“有哪些比较好的路由器推荐”这个问题下,崔原豪洋洋洒洒写了超过3万字回答,得到超过8000个赞同。“除了知乎,几乎想不到还有任何平台的用户,可以接受这个长度的内容”。但确实有人说:“实在太长了”。


对他来说,科普并没有想象中那么好做。他需要跳出科研人员的钻研视角,通过和读者的互动,摸索出让大众接受的最佳方式。“有时候,花一周写了个没人看的答案,那种挫败感非常严重。”他一度怀疑自己还应不应该继续科普,把他留下来的,依然是知乎网友的温暖和严谨。


有一个崔原豪的长期读者,在他表达挫败的回答后安慰他,很多早期答主,都因为数据而焦虑,劝他看开些。从此之后,崔原豪开始思考怎样让小众领域走进更广阔的人群。


如果没有那时的知乎,也就没有现在作为科学顾问的崔原豪。


▲ “我们打造了一个世界。” / 受访者



让认真的人相遇

不论是成为《流浪地球2》的科学顾问,还是知乎答主,通过传播知识,同样“认真”的人们相遇了。


科学顾问与电影创作者第一次深度合作,建立信任最难。《流浪地球》前,中国市场鲜有成功的科幻电影,更没有科学家深入参与科幻电影搭建世界观、置景、美术的经验。科学家们都有很多顾虑。


一方面,担心科学顾问的工作,会挤压原本就紧张的科研时间。同时也担心,自己提出建议,制作方考虑成本的原因不采纳,最后导致电影欠缺科学性。“很多科学家一开始很抗拒署名。”王元卓说。


而信任是在沟通中逐步建立的。一开始,崔原豪对重启全球互联网的根服务器的设想,也有很多不自洽的地方,而剧组负责沟通的同事“能立刻提问到薄弱环节”,三台服务器定位在北京、东京、杜勒斯,也是对方在查询过IPv6(互联网协议第六版)提出的建议。“我能感觉到大家在一起往前跑。沟通是螺旋上升的,每一次都让(电影)结果变得更好。”


在这种不断解决问题的过程里,整个电影,构建了一个细节丰富的完整世界。它们可能只是一个一秒钟的转场镜头,甚至从未在电影里出现。科学家图恒宇写满了三面墙、足足800个科学公式,是崔原豪和人工智能组的同事们挨个挑选的。他甚至按照人的视觉习惯,给公式做了分区,“最常用的放在视觉中心,两侧放辅助公式”,而整场戏只有短短2秒钟,全景镜头中,公式完全模糊;天文组的苟利军还曾经给宇航员刘培强设计了一套笔试题,题目包括地球摆脱太阳引力需要多少能量。因为时长限制,最终没有剪进成片。正是这些细节,让原本小众的科幻片,吸引了超过7000万人次走进电影院。


▲ 空间站坠毁等场景,给许多影迷留下了深刻印象。图 / 《流浪地球2》预告片


电影让科学走进了普通人的视野。而知乎,则给具体的人相遇的机会。


探索性研究就像在迷雾中摸索,不确定能不能抵达终点,也不知道要花费多少时间。找到同路人格外重要。


崔原豪就是从知乎出发,认识了“队友”——南方科技大学的刘凡。当时,通信感知一体化还是绝对的小众领域,放眼全国,从事同领域研究的人,除了崔原豪,只有刘凡。2017年国际信号数据通信峰会上,他们两个没能见面。1年之后,刘凡开始在知乎上发布自己的论文,崔原豪才通过私信联络上他。


相比起竞争关系,科研工作者之间更多是惺惺相惜,和同样“推动这个领域能往前走”的愿望。两个三十多岁,“总想着卷点什么”的年轻人,很快达成共识,想要让更多人了解通信感知一体化。为此,他们举办了在线研讨会,以每两周一期的形式,讨论领域内最新的研究成果。在一系列学术活动的推动下,通信感知一体化成为业内公认的6G主要研究方向之一。


这是个不小的进步。他们牵头在IEEE通信学会(ComSoc)成立了“通信感知一体化”新兴技术倡议委员会,包括各国二十余位各国院士在内,目前有超过1000位全球学者加入。


而知乎,也让内容创作者之间产生了奇妙的联结。


2018年,5G的商用场景刚刚进入大众的视野。很多人在知乎上提问“4G网络的速度已经够快了,继续拓展5G网络的意义在哪?”这是崔原豪的老本行,他立刻判断,速度的提升也许是5G最“不重要”的迭代——互联网企业的发展,离不开基础设施的更新换代。每一代的通信更新,都会制造出好几种需要依赖网络速度和网络质量的产业霸主。


崔原豪判断,机会只给有准备的人。


而这个回答,让同样毕业于北京邮电大学的视频创作者“何同学”,对5G产生了兴趣。并且,邀请崔原豪参与“为什么5G更快”的视频创作,最终视频的播放量突破了700万。


这就是崔原豪开始在知乎科普的初衷——“我希望能突破学术的圈层,让更多人理解、加入科学讨论。”


▲ 随时随地,可以参与讨论。图 / 视觉中国



对抗孤独

对这些科学家们来说,除了要有洞察力,更要耐得住寂寞。踏上科学之路,往往意味着选择了一条相对孤独的道路。


很多人在受访时提到了同一个词,不确定性。和科研有关的一切都是不确定的。实验、观测能不能复现理想的结果不确定;论文什么时候能发表不确定;甚至未来一年自己工作地点都不确定,这取决于科研项目经费来自哪里。


就在半年前,有一位高中生在知乎提问,自己该不该走科研的道路,崔原豪在回答里问:你真的想清楚了吗?


崔原豪最怀疑自己的时刻,发生在芬兰读博的最后两年。当时博士生导师建议他,从人工智能换到通信感知一体化的方向。简单来说,就是让整个雷达通信系统,升级成为庞大的感知网,感知天气、昆虫迁徙,甚至捕捉人在室内的动作。


换方向是个大事,这意味所有研究要重新开始,连基础的数学工具都要重新学起。


从矩阵论、矩阵分析、统计信号处理,到最关键的图优化理论。每一科都很难。除了玩命学,没有其他的路。直到今天,崔原豪每天睡眠时间也只有4、5小时。


崔原豪一度抗拒社交。在赫尔辛基正要出门赶飞机,刚走到门道里,突然听到楼道里有邻居转门锁的声音,他就立刻停下动作,等邻居从楼道电梯里消失才继续开门。转换方向之后,他的科研进展也不顺利。第一篇论文寄出之后收到长达60个修改意见,有些审稿人认为“创新性不足”,这几乎全盘否定了崔原豪的研究。


最终,整个研究论文只有12页,而回复修改意见,他写了满满35页。“就像写稿子,最终收到的意见比稿子本身还长”。他在这种不确定中,“难免感到挫败”。


实际上,能走到“发文章”这一步,已经足够幸运。更多时候,科研人员要面对的是失败。


28岁的张沛锦,是赫尔辛基大学的博士后研究员,也曾在电视剧「三体」担任科学顾问。他主攻空间物理方向,通过观测太阳日冕发出的电磁信号,分析日冕高能电子加速和能量交换过程。


在他尝试过的科研课题里,最终能走到发文章这一步的,连50%都不到。“做十几个项目,能有六七篇文章发表就是理想的情况。很多可能就是做完了,变成一个小工具,或者有一些,干脆就失败了。”


要走科研这条路,就得接受“失败是常态,得到理想结果才是惊喜”的事实。张沛锦也面对过失败。博士后期间,他有一个课题,是使用数值模拟的方法研究辐射传播,需要用到大量的超算资源,计算周期长达一个月。


在电脑上,一个回车键按下去,就意味着占用超算资源1个月,投入接近10万的机时成本。“可能提交计算脚本的时候按下回车键啪一下,就打水漂了”。怀着“忐忑的心,颤抖的手”,每次提交计算前,他都把各项参数和文件反复检查。最终在那个项目里的第二部分,他没模拟出预期结果,没能成功发表论文。


▲ 图 / 视觉中国


张沛锦每隔一阵子就能听说优秀学者改行的消息,他以为自己早就习惯了。直到拿过薛定谔学者项目资助、“已经功成名就”的朋友跳槽的消息,他还是“感到震惊”。他们之前偶尔能在都柏林的酒吧里喝一杯。转行的原因,他很清楚,归根结底还是得到正反馈的时间太长。


幸运的话,“一个课题需要6个月做完,3个月成果才能发表。再过1、2年才会得到学界的认可和奖项,5年左右才能对学术生涯产生显著贡献,成为找工作或者经费的背书”。很多时候,以Pjer的身份在知乎答题,就成了张沛锦快速获得正反馈的方式。


崔原豪也曾经陷入过自我怀疑的深坑。回忆起那场持续了近一年的精神危机,最终把他打捞上来的还是“人和人的联结”。在知乎“哪些东西是你读博以后才懂的?”问题下面,崔原豪回答:交朋友很重要、倾诉很重要、有兴趣爱好很重要。


和朋友一起做科普,就是他尝试在做的事。2020年,他在知乎发起了“优质信源计划”。联合包括通信领域12位讲师和博士,针对通信领域进行长期创作。截至目前,“优质信源”计划已经发布了12篇文章,得到超过1400个赞同。


知乎里一个个具体的人,让崔原豪在科普的路上坚持了5年。在“什么是优质信源计划”的问题下,他回答:


在我有限的知乎er生涯里,那些身处天南海北、世界各地的朋友们给过我快乐,给过我知识,给过我感动,给过我豁然开朗,给过我开怀大笑。这确实是“人”而不是“号”能做到的事。


知乎是一座城市。我们可能因为各种理由慕名而来,也许会因为这座城市整洁美丽而赞叹,但最终让我们感到精彩而留下的,往往是在旅途中遇到的那群兴趣相投、或许素未谋面的人。


▲ 电影中的550W引起了广泛讨论,崔原豪在回答中进行了背景阐述。图 / 受访者



科学之美

科幻作品曾经点燃了很多科学家的梦想。


王元卓也不例外。让他走上科研的道路就是因为这样一部科幻电影——《霹雳五号》,这部1986年上映的电影讲述了被雷击中的机器人,拥有了人类的情感、意识的故事。


王元卓和所有小朋友一样,都想和“霹雳五号”成为朋友。5年之后,他对科幻动画片《变形金刚》喜爱到了痴迷的程度,几天时间,他就用二百多个易拉罐制作了高达一米、可以变形的“擎天柱”。它陪伴着王元卓度过了整个中学时代。


大洋彼岸另一端。2014年美国科幻电影《星际穿越》热映,苟利军几乎立刻给电影的科学顾问、物理学家基普·索恩发去邮件,说明自己想要翻译他撰写的同名科普书籍。


一直以来,天文系都是一个冷门、小众的专业。很多学生凭兴趣报名,但却最终发现这个不断学习数学、物理等基础学科的专业,非常枯燥。有的中途转了专业,有的在毕业时转做了其他工作。


苟利军毕业时,班里一共15个学生,包括他只有3个继续留下来从事天文学研究,其余的人都转行了。“想借着电影热度,把天文学领域和冷门课题介绍给大家,不然这永远是一个无人问津的学科。”


崔原豪同样是资深的科幻作品爱好者,《流浪地球2》“数字生命”的灵感就是来自科幻影视剧《万神殿》。无论是成为科学顾问还是科普,他们都希望把“科学带来的喜悦”传递给更多人。


因为这份喜悦,很多人怀抱着对科学的兴趣,成长为科研工作者。知乎上,布满了他们成长的足迹。2017年,当“Trinkle”第一次在“高中才开始学信息竞赛,有机会进入国家队集训吗?”的问题后面写下回答的时候,不会想到,自己几年后有机会参与ChatGPT的训练工作。5年之后,他迫不及待地在知乎上分享自己对未来世界的想象:


“我已经想了几个月了。最简单的想法是,这些model(模型)能够提供廉价的代码生产力,可以极大地促进单个程序员的生产效率。比如之前需要一个团队,现在可能只需要一个人+一个model(模型),那么相同数量的员工的生产力会是之前的数倍。”


这正是科研工作者、科学顾问们坚持科普的意义——用科学之美,吸引“未来的科学家们”。“科学顾问是知乎上科研群体的一个缩影。在作为科幻电影的科学顾问被大众熟知之前,他们早就在知乎上进行分享交流和科普创作了,科幻大片是他们被看到的一个窗口。”


▲ 图 / 视觉中国

某种意义上,知乎已经成为前沿领域科研人员们,进行学术交流、科普分享、寻找合作伙伴和研究机遇的重要平台。知乎战略副总裁、社区业务负责人张宁就曾表示,站内从事科研学习和工作的人群总数高达544万人,仅科技互联网领域,就日均图文生产量2万多篇,在数学、物理、天文、人工智能等多个领域的回答、文章和视频数都超过了100万篇。


在这个超过百万量级的回答和内容中,苟利军也贡献了自己的力量。


苟利军早在2016年,就以“Flyingspace”的身份注册了知乎账号,开始科普。他答题言简意赅,但偶尔碰到自己关注已久的领域,也会在深夜上线。2019年,三位天文学家获得诺贝尔物理学奖。他下了课,就立刻在知乎“2019 年诺贝尔物理学奖授予宇宙学理论和系外行星,对人类认识宇宙有什么意义?”中,写下了自己“又意外、又兴奋”的感受。


▲ 2019年诺贝尔物理学奖公布后,苟利军的回答。图 / 受访者


即便科普很难看到实际回报,但依然有源源不断的顶级科学家加入,这也是科普的意义所在。华裔数学家张益唐,平时不爱说话,却在知乎上分享了自己关于零点猜想的论文成果。这种交流,吸引来了一个此刻正在伦敦学数学的年轻人。


张益唐在回答中写满了对“未来科学家们”的希望:


我又和知乎上一个关注我论文的小伙子交流,我觉得他是非常不容易的。因为他大一已经能够学到我在研究生时候学的课程,说明他进步很快,付出了很多,确实是非常聪明的一个小伙子。希望像他一样的年轻人能发挥自己的想象力,不要把前人的东西看成至高无上的。


“这个东西别人这么做的我能不能换一种做法,或者我能不能突破它?”这是张益唐在知乎对后来者的期待。


而连接这一切的知乎,只是在做一件最简单的事——提出问题,回答问题。通过这样的方法,让科学之美,从已知通向未知,从科学的高处抵达普通人之中。


就像一部太空电梯那样。


▲ 图 / 视觉中国




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