
《超能陆战队》(Big Hero 6)是迪士尼和漫威联合推的一部动画电影,取材于由Steven T. Seagle和Duncan Rouleau在1998年开始连载的以日本为背景的动作科幻类漫画。《超能陆战队》主要讲述充气机器人大白与天才少年小宏联手菜鸟小伙伴组建超能战队,共同打击犯罪阴谋的故事。该片获得第87届奥斯卡“最佳动画长片”奖。
这里不做影评,有轻微剧透,对里面出现的“黑科技”进行梳理和简单分析,还找了找现实中的类似产品。此外,根据个人理解,还对这些科技实现的难易程度进行了一个粗略的评估。大家看看得了,图一乐。
大白(Baymax)机器人
组成:包括智能芯片,碳纤维支架,动力马达,“超光谱摄像头”和乙烯树脂外皮。其中柔性白色外皮和碳纤维骨架是目前已经得到广泛应用的科技,马达应该也没问题。

我想讲大白的功能拆分为三部分来分别介绍
1)治疗

原理:通过扫描了解人体的状态:包括表面伤口,激素分泌甚至情绪反应,并提供一定的治疗方案
实行难度:★★★☆
评论:本片中,医疗功能主要通过超光谱摄像头得以实现,笔者的理解,是把光学摄像头、红外传感器、核磁共振等医用光谱元件进行整合所得到的设备。虽然技术都是现存的,但是能不能进行如此密集的整合,实时在线扫描和数据处理,以及后期对整个城市进行扫描。这些都是“黑科技”讨论范畴了。

再有,那个整合了各种医学信息的芯片,对医疗不是很了解,超出笔者个人的知识范围了,不知道当今有没有类似的科技成果。

2)飞行
原理:利用推力,抵抗重力,实现高速飞行
实行难度:★★
评论:个人飞行器是大势所趋,但是目前的众多实验品的设计思路都是基于“微型直升机”的概念,比如日本的engineering system株式会社旗下GEN公司的单人双螺旋桨直升飞机H-4,使用四缸125cc汽油发动机,最大飞行高度1000米,时速90km,连续飞行时间30分钟。

现影片中那种高速和高灵活性的个人飞行装置主要有安全性和舒适度的问题。看起来炫酷,但如果能真实乘坐,感觉肯定不cool。
3)攻击

原理:让机器人模拟人类的动作,成为空手道高手
实行难度:★★★
评论:拟人态机器人进行动作模拟不难,无论是行走,跑步,甚至翻跟斗和跳舞等,只要有适合的马达系统和编程,这些都可以实现。笔者觉得,这项科技的难点在于,如何实现“智能格斗”,即通过对手的反应,来实时制定对抗策略和出招招式。想要实现这一程度,可能需要强大的AI支持,或者,如影片开头所示,靠人类在背后进行操纵。
综合来看,大白的某些功能是有希望在最近取得突破的,但作为一个全方位的整体,它的很多功能都需要依托AI和生物等领域的突破成就来支撑。
悬浮自行车

原理:利用磁悬浮技术,减少齿轮传动阻力,实现高速运动。另,估计是通过脚踏板,改变电流和磁场,才实现转速的改变
实行难度:★★
评论:磁悬浮从铁轨时代就被应用在交通运输领域了,从公共交通到个人交通,只差一步之遥。目前有个很火的项目,叫做悬浮滑板(Hendo),采用了四个圆盘状“悬停引擎”,依靠磁场来产生升力。

当然,这种滑板只利用了垂直方向的磁悬浮应用,距离电影中灵活的磁悬浮操作,还有一定差距。
化学*药弹**

原理:利用化学反应,实现诸如膨胀,快速降温等效果
实行难度:★★☆
评论:这个实行难度主要是给那个神奇的加工器,注意看表面,是一个元素周期表啊。。。囧。。。另外,就是膨胀反应有很多,比如面包反应或著名的“法老之蛇”(下图),当然这两个反应的颜色和和形状有点。。。
这是影片里的

激光切割*器武**
实行难度:★★★★★
评论:思路简单,但是实现起来难度极大。制备激光剑,这个幻想从《星球大战》开始就不断被讨论着。为此,不得不面临的问题就是“如何将光凝固住”。
有人的确尝试了,前一阵子炒得很火一篇关于“降低光速”的文章,发表在Science上。这项研究中,两位苏格兰的科学家将光子(光的单个微粒)透过一种特殊材料,从而改变了光子的形状并使其的速度降到光速以下

喷火怪兽套装

实行难度:★
火焰喷射器+弹跳高跷+怪兽戏服


微型机器人及其聚集体

实行难度:★★★★
原理:通过意念控制大数量的微型机器人,使其实现运输,攻击,建造等功能
评论:这种机器人制造难度姑且不提,笔者觉得另一大难点在于如何实现群体控制以及意念控制。
首先,同时高效控制如此大数量的个体,这种情况近似于自然界中的蚂蚁或蜜蜂的行为。与这个有些关系的就是这种“机器人足球赛”。通过预先编写程序,实现机器人的自主控制。但是这个足球赛明显只是一个极其简化的模型,对于影片中的那种控制,根本不在一个数量级。

另一个方面,就是所谓的“意念控制”,通过收集大脑的电位活动,即“脑波”,实现特定的机械控制。如今这一技术主要应用在脑控义肢或者小型电子产品等方面。
空间传输系统

实行难度:★★★★★
原理:构建特殊的场,使得该系统具有类似虫洞的效果,实现物质的瞬时传输。
评论:如果说科学家们共同做着的几个美梦的话,这种瞬时传输绝对算是其中一个。本片中所采用的近似“虫洞”的模型来实现这一目的。
笔者个人感觉,绝大部分科幻电影的所描写的“黑科技”都存在的一个共同点就是,“它们是可行的,或者至少看起来是可行的”。只有这样,才能让观众觉得自己还没有被科技甩远。但是,有的时候,真实世界中的科技发展,是快过科幻电影中的发展速度的。我们就坐稳了,乖乖等待着未来降临吧。