从超光速旅行、瞬间移动到物质复制器，这些经典科幻电影中出现的技术曾是人类幻想的巅峰——若这些技术成为现实，或将彻底颠覆人类的生活。尽管这些发明尚未企及，但有许多受科幻作品的启发而诞生的现有设备已悄然改变世界。在这篇博客中，我们将探讨四个“科幻照进现实”的技术实例，这些例子见证着人类已经追上科幻小说的步伐，并创造出了超越我们曾经疯狂梦想的创新发明。
1. 潜艇
“大海是一种超自然而又神奇的生命载体。它是运动，是爱；它是‘永恒的生命’。” —Jules Verne，Twenty Thousand Leagues Under the Sea
人类探索海洋已有数千年之久。因此，儒勒·凡尔纳（Jules Verne）在其 19 世纪 60 年代首次出版的科幻经典著作《海底两万里》（Twenty Thousand Leagues Under the Sea）中对海洋深处可能存在的事物进行构想，便不足为奇了。故事讲述了尼莫船长——大型潜艇“鹦鹉螺号”（Nautilus）的设计师和船长，与几位同伴一起探索世界各地海洋深处的冒险。“鹦鹉螺号”由依靠海水发电的电池驱动，能为船员提炼饮用水，并且船上还藏有一座巨大的图书馆。
Alphonse de Neuville 根据 Jules Verne的小说《海底两万里》绘制的 “鹦鹉螺号”插图。该作品在其原属国家已进入公有领域，在其他国家和地区的版权期限为作者去世后 70 年或更短，通过Wikimedia Commons共享。
虽然潜艇在 Verne 的故事之前就已经存在了（人们普遍认为凡尔纳是根据Robert Fulton发明的手动潜艇命名的“鹦鹉螺号”），但它们的先进程度远不及 Verne 所描述的。在 Verne 的小说问世之前，潜艇主要依靠人力或蒸汽驱动，既危险又低效。直到 19 世纪 80 年代，随着更先进的电池技术的出现，潜艇才获得了可靠的驱动方式，而此时 Verne 的著作已经出版。
尽管 Verne 本人并非发明家，但他的故事显然激发了工程师和发明家的灵感，他们通过为自己的发明命名来向他的故事致敬。例如，开发出首艘能在开放海域广泛航行的潜艇的 Simon Lake 就曾表示，他是在童年阅读凡尔纳的故事后受到启发。不仅如此，世界上第一艘核动力潜艇“鹦鹉螺号”（USSNautilus）的名字明显是受到Verne故事的启发，并且像 Verne 故事中的潜艇一样由核动力推进，因此它的航行时间比以前的潜艇更长，并于 1958 年成为首艘抵达北极的水下航行器。
一艘经过全面大修的“鹦鹉螺号”潜艇（USS Nautilus）于 1960 年浮出水面的照片。此图片文件由美国海军水手或员工在履行官方职责过程中拍摄或制作。作为美国联邦政府作品，该作品在美国已进入公有领域，通过Wikimedia Commons共享。
2. 遥控操作臂
20 世纪 40 年代，人们迫切需要找到一种能够在不与放射性物质直接接触的情况下对其进行操作的方法。幸运的是，科幻作家 Robert Heinlein 早已设想了这项技术。
Heinlein 的短篇小说 “Waldo” 讲述了 Waldo Farthingwaite-Jones 的故事，他是一位机械天才，患有重症肌无力症，这是一种导致肌肉无力的罕见疾病，使他无法抬起头来喝水或握住勺子。他将自己的智慧投入到一种特殊装置的研发，借助一只特制手套操控一只强大的机械手。这个以 “Waldo F. Jones’ Synchronous Reduplicating Pantograph” 之名获得专利的装置使他暴富，并让他能够在低轨道空间站建造和居住。
尽管并非严格按照 Heinlein 的创作设计，早期遥控操作臂有时会被称为 “waldo”，以此向启发它们的虚构发明致敬。随着遥控操作臂技术的不断进步，其在不适宜居住环境中的应用也日益广泛。MDA Space 公司开发了 一款专为国际空间站（ISS）设计的专用操作臂Dextre，它能够执行复杂的维修任务，让工程师能够不用冒着在太空行走的风险对飞船进行维修。随着机器人技术和遥控操作臂在医疗保健等行业中的持续发展，我们只能期待 “waldo” 未来将带来的深远影响。
左图：内华达测试基地 25 区的一台遥控操作臂。此图像或媒体文件包含基于National Park Service的一名员工作品的材料，系该员工的职务作品。作为美国联邦政府的成果，该作品在美国境内进入公有领域，通过Wikimedia Commons共享。右图：由 MDA开发并由NASA在国际空间站（ISS）上运行的特制遥控操作臂。此文件获Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported许可授权，通过Wikimedia Commons共享。
3. 手机
《星际迷航》（Star Trek）系列对社会的影响之深远很难估计。除了催生了无数衍生作品、电视剧及其他科幻作品外，它还极大地激发了公众对太空探索的兴趣。或许并不令人意外的是，该系列还预言了许多技术进步，包括类似Geordi La Forge’s VISOR（护目镜）的仿生眼、功能类似《星际迷航》船员相位武器的电击枪，以及具备“通讯器”功能的手机。
《星际迷航》通信器的复制品，最初由雕塑家 WahF Ming Chang 设计。此图片文件获Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported许可授权，通过Wikimedia Commons共享。
上图所示为星际舰队成员在执行任务时使用的原版通讯器。该设备具备专用的“亚空间传输”功能，使船员能够在不受干扰的情况下与飞船进行通信。后来，这些通讯设备以腕表和徽章的形式出现在船员的制服上。
虽然最早的手机并未完全达到科幻小说中的水平，但摩托罗拉公司于 1983 年推出了第一款型号为 DynaTAC 的商用手机。此后，手机技术持续发展，体积越来越小，功能越来越强大。尽管《星际迷航》中通讯器的“亚空间传输”纯属虚构，但许多其他功能已通过技术实现，例如虚拟助手和全球定位系统（GPS）。
摩托罗拉 DynaTAC 8000X，第一款商用移动电话。此图片文件根据获Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported许可授权， 通过Wikimedia Commons共享。
4. 虚拟现实
无论是用于梦境控制、创建全息房间，还是在计算机中构建整个世界，虚拟现实（VR）都存在于无数的幻想与科幻作品中。在现实世界中，我们看到虚拟现实在 20 世纪 60 年代初开始实现。哈佛大学教授 Ivan Sutherland 发明了第一款头戴式显示器，该设备能够将线框模型投影到用户眼前。然而，由于设备重量和体积过大，用户必须通过天花板悬挂设备才能使用。随着VR技术的发展，其应用领域不断拓展，包括NASA 的飞行训练、广场恐惧症的心理治疗，以及工程领域中的交互式3D建模。毫不意外，随着 VR 游戏的日益流行，VR 在娱乐行业也占据重要地位。
由美国国家航空航天局（NASA）开发的早期虚拟现实头戴式设备原型照片，该设备旨在协助飞行员和宇航员的训练。此图片文件获Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International许可授权，通过Wikimedia Commons共享。COMSOL AB、其子公司以及产品与美国国家航空航天局（NASA）无关，亦未获得 NASA 的认可、赞助或支持。
VR在科幻作品中的首次出现可追溯至 Laurence Manning 于1933年出版的短篇小说The Man Who Awoke。然而，直到20世纪80至 90年代，随着 Neal Stephenson 的Snow Crash等作品的问世，我们才看到对现代VR的预言，其中“化身”（avatar）和“元宇宙”（metaverse）等概念得以普及。Snow Crash描绘了一个名为“元宇宙”的完整虚拟世界。在这个世界中，人们可以通过虚拟形象过上与现实生活截然不同的生活。许多人被这个虚拟世界所吸引，Stephenson 的故事也启发了诸多技术与媒体作品，如《头号玩家》（Ready Player One）和《黑客帝国》（The Matrix）。
尽管 Stephenson 的小说是一部反乌托邦作品，但人们不得不承认虚拟世界的魅力，因为它通过提供沉浸式体验，使现实中无法实现的事物成为可能。随着VR技术的不断进步，实现 Stephenson 构想的技术或许只是时间问题。
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