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技术宅眼中的攻壳,是我们的可能未来

字号+作者:kers 来源:科技在线 2017-03-31 17:00 收藏成功收藏本文

  谈论《攻壳机动队》,总是容易陷入哲学和世界观的讨论。当然这很大程度要归功(或者归罪)押井守,他的哲学倾向太明显了。

  但是我觉得这样的讨论有个缺憾:很容易沉浸于宏大和深刻,而忽略细节。不管怎么说,这是一部赛博朋克作品,是一个高度技术化的未来世界。所有这些宏大问题固然大多是古已有之,但是它们的具体表现形式,可能的缓和、应对甚至解决方案,却无一不依赖于这些技术本身。特别是,攻壳的漫画作者士郎正宗就是不折不扣的技术控,将很多技术细节用附注的方式一丝不苟地画在了漫画里面。脱离这个世界和故事的核心成分,其他的内容其实是无从谈起的。

  因此,趁《攻壳机动队》真人版将于4月7日上映之际,我们来换个路线从头说起。作为理解这个系列的起点,这篇文章将会告诉你《攻壳机动队》中那些重要的技术:

  -它们现实中存在么?

  -如果不存在那可以实现么?

  -它们的出现会对我们有什么影响?

  凯文·凯利有一本书叫做《技术想要什么》。显然技术这个整体并没有自主意识,不会像人一样有主观的欲望;然而技术有自己的运行逻辑、规律和趋势,以这个角度而言,它的演变又确实会表现出自己的“想法”和“视角”。特别是,随着它的运行, 我们的生活、文化与世界会遭遇什么样的影响呢?攻壳所描述的固然是一个未来场景,然而未来并不意味着虚假;未来是一个独立于我们而真实存在的现实。

GHOST IN THE SHELL 的部分作品。图片来源:真人版,Innocence,GIG,1995年版

许多可能的宇宙

  谈论攻壳有一大好处:你其实不用管前作的剧情是什么。反正之前所有系列的剧情都不怎么在乎相互一致,只有赛博朋克始终是赛博朋克。押井守的1995年和2004年两部剧场版是一个连续的故事;2002年和2004年的两部电视版加上2006年的另一剧场版SSS描述的是一个相似但不同的另一个世界;2013年的Arise虽然自称是前传但是故事明显和TV版有矛盾;所有这些和原著漫画故事的版本又没有一个完全贴合的。至于这一次真人版电影,干脆是重新写了一个主角的起源故事,虽然有许多致敬历代各作的片段,但故事本身还是和以前的都不一样,相当于系列重启。

  这就好办了,根本不用补前作也能看懂了呗。(老实说,个人觉得本作剧情比前作还好懂……)

  但是这可能还不仅仅是因为导演编剧们的任性。别的作品遇到这种矛盾的时候一般就拿出平行世界来解释,一时兴起还会来几个不同世界穿越什么的。不过在我看来,攻壳有所不同。原作漫画首发于1989年,把时间设定在2029年——四十年后的未来;这些故事的剧情虽不同,背景面貌和主题却都一致,没有奇怪的穿越,更何况这些未来技术很多都是理论上可行的。所以我倾向于认为这不是平行宇宙(Parallel Universe),而是可能宇宙(Plausible Universe);它们都是我们的可能未来,不过实现方式有所不同罢了。

  那么,我们现在的技术,会以怎样的方式变成攻壳里的那个世界呢?

大隐隐于热

  在1995年剧场版动画的开场部分,作为主角的少佐(草薙素子)从摩天大楼的楼顶,冷静、华丽、带有一丝愉悦地纵身而下,击杀目标后用隐身技术遁走。真人电影版也致敬了这个招牌的开场,这也是漫画的第一个故事。

图片来源:(左)1995年剧场版,(右)2017真人版

  这种隐身技术在故事中称为热光学迷彩 ,它效果看起来很像哈利波特的隐形衣,能够让人和环境完全融为一体,完成360度全方位的隐形。

  所以现实中呢?

  广泛出现在军事领域里的“隐形”技术都是减少雷达回波,甚至都不是真的无法检测,更别提可见光的隐形了。可见光的隐形技术虽然没有广泛应用,但是脑洞大开的方案倒是不少;比如所谓的“主动迷彩”,就是在正面装可穿戴显示屏,背面装摄像头,摄像头监控背面的场景,实时显示在正面。

  但是少佐的技术需求给主动迷彩之类的方案带来了严重问题。显示屏上同一个像素点,在不同位置的人看来,对应的是背景的不同位置——所以也应该显示不同的图案!到底应该显示哪一种呢?结果就是,无论如何分配,实际上只能满足一个视角的隐身需要。这对于复杂环境城市作战,是不可接受的。

  要在可见光范围波段实现360度隐形的原理只有一个思路:让光线绕着物体表面走。目前最接近这样的技术有两种。

  一种是使用负折射率材料,这种材料的特点如它的名字所言,折射率是负值。

负折射率材料的原理 图片来源:rp-photonics.com

  当然,自然界是没有这样的东西的。这种负折射材料是所谓“超材料”家族——人工制造的拥有非自然属性的材料——的一员。目前实现它的方式是,利用极其微小、远小于相应光波长许多“单胞”,按照特定的方式重复堆叠起来。

  负折射材料有一别名叫“后向波介质”,顾名思义,它能让光在折射过程中“向后转”,回到入射的那一侧。这意味着,合适的材料放置可以让光线绕过物体表面。这样,本来被物体挡住的光,就能进入观察者的眼睛里;在观察者看来,物体不见了。

光线绕着物体表面走,所以物体看起来不见了! 图片来源:scienceabc.com

  但是虽然负折射率是自然界所没有的,“绕过”这一现象倒是在另一场合会出现——也就是海市蜃楼。海市蜃楼是一种美妙的大气光学现象,空气由于温度不同,导致密度不同,从而让本来直线传播的光发生弯曲。这样的原理也可以用于制造隐形衣。

海市蜃楼的工作原理 图片来源:studypage.in

  研究者通过加热多层堆叠的碳纳米管的方式,在很小的空间内形成了类似海市蜃楼的温度梯度,从而令光弯曲,带来隐身。至少原理上,这实现了热光学迷彩的效果。

这个真的能被称为“热光学迷彩”了吧。 图片来源:nextbigfuture.com

  但95动画版里的热光学迷彩并不是完美的,它也出现了好几个缺点。

  其一,会扭曲隐身衣后面物体的形状。

“光学迷彩“后面的巴吉度犬海报变形了。 图片来源:1995 年动画版

  在1995年的剧场版中,暴徒穿着的兜帽衫式热光学迷彩似乎是劣质品,背景会产生一定程度的虚化和变形。当然,动画需要一个视觉信号来表示这里有人经过,所以大概是故意的;而这样的隐身效果在很多场合下也已经够用了;不过,这毕竟不算是完美的隐身。

  如果使用负折射率超材料实现隐身,确实有可能产生这样的效果。毕竟,超材料是一个静态的结构,而人的躯体处于不断的活动之中,难以想象要如何保证完美地在所有姿态下实现毫不扭曲。

  相比之下,碳纳米管伪海市蜃楼隐身依靠的是会变的温度梯度,原则上可以实时调节温度分布所以有可能缓解这个问题。不过这就带来了第二个问题:

  其二,在接触到水之后失效。

接触到水后失效 图片来源:1995年动画版

  95版中有一幕,是少佐判断出了暴徒的逃亡位置,并向水中射击,溅起的水花导致了对方的光学迷彩失灵。这一幕并没有解释原理。如果是超材料的话其实并不会受到如此大的影响,而如果是电子元件的话,添加透明防水涂层理应不难,没道理会有遇水失灵这样的重大缺陷。

  但是,如果使用了碳纳米管,这一缺陷就可以理解了。这一隐身原理依赖的是热梯度,而热量的传播就难以靠涂层来阻断了。环境中水的温度低,热容又极大,原本为空气使用而校准的光学迷彩被水淋湿后可能无法有效控制周围温度,本体从而显现出来。

  至于少佐自己为什么在接下来的浅水区打斗中没有显形么……咳咳,大概是少佐配备的迷彩功率比较大。但其实第一个问题也没有完全解决,仔细看还是有背景变形。

  以及,隐身的少佐站在水里但还有影子这件事情,应该确实是电影的 Bug了吧……

少佐隐身站在水里,而且还有影子,what?  图片来源:1995年动画版

数字化的“自我”

  脑机接口的最知名形象可能是《黑客帝国》里的脑后插槽,不过攻壳里的这种插槽还要早上很多年。攻壳中的接口位置设计在脖子后方,不清楚这样的脑机接口设计方案是如何起源的,也许是美观的需求——毕竟像黑客帝国那样直接插在后脑勺上得到的效果更接近于惊悚而不是科技感。

人机接口/脑机接口,图片来源:1995 年动画版

  不过,这个插头并不是“脑机接口”本身。这可以理解——人体生物组织并没有热插拔的能力,伤口愈合都要好几天呢。攻壳里的脑机连接方式,依靠的是所谓的“电子脑”——永久性地用电子元件附着在生物脑上,甚至取代一部分生物脑,得到的复合体。基础版的电子脑只有很微小的改动,比如联网和通讯功能;较为深入的改造则就像少佐这样,本质上被电子元件所包围。在她看来,所谓的Ghost/幽灵就是居住在这一生物部分;她也会用Ghost一词来指称自己的直觉判断。(至于Ghost具体是个什么东西,本文不做讨论,请参考之前的文章。)

图片来源:(左)真人版中的电子脑,(右)1995版的电子脑

巴特的电子眼 图片来源:GIG OP

  显然大脑联网有各种各样的好处,不但通讯变得隐秘和即时了,还可以带来更强的视觉,反应速度,辅助分析能力,增强现实,虚拟形象开远程会议等等。攻壳的世界里,至少一半的“超能力”是依靠联网的电子脑实现的。

巴特电子眼的辅助分析功能  图片来源:Innocence

  现实中最早的脑机接口其实是无线的:读取脑电波,转换成计算机可理解的信号,进行输入和操纵。显然这样带宽相当有限,精确度很低,最重要的是远不如脑机直连酷炫。拜人脑的神经可塑性,大脑真的可以和外界电子元件相连并传递信号;但侵入性的直连是有风险的,所以目前的研究聚焦于治疗——帮助失明的和瘫痪的人重新获得部分身体机能。健康人的直连还得等会儿。(当然电子脑什么的就别想了。)

  但是直连有一个严重问题:免疫反应。

  躯体对于外来入侵物是不友好的——免疫系统可不白吃饭。不管是病毒,细菌还是电线,即便是好意的入侵也不喜欢。异物在体内待久了之后,人体会在它的周围建造一圈疤痕组织把它包围起来;普通的机械性植入物也就罢了,电极和神经组织之间要是结了疤,神经信号就无法传递给导线,连接就会削弱直至中断。

  这个问题在攻壳TV版里有一个很明显的对应:“电子脑硬化症”,也就是电子元件附近的生物脑组织发生硬化,伴随着记忆衰退、语言障碍、无法读取外接记忆,最终导致脑死亡。故事的开始时,这种病是没有治疗方法的,任何电子脑都可能患上,一旦发作必然导致最终死亡;而围绕这一疾病与其可能疗法的故事,贯穿了全部TV版。固然可以把它视为进步副作用和肉体脑疾病的隐喻,然而它在现实技术中的对应才是最为明显的灵感来源吧。

  顺便说,目前的脑机接口技术擅长“从脑到机”,而不擅长“从机到脑”。还没有很好用的技术能帮助人脑从外界获取信息,它们都远不及我们自己的肉眼。

Matt Nagle,第一个有脑机接口的人,注意他头顶的小突起。 图片来源:braingate.com

很多图片看起来密恐,我拿 X教授 充数好了。 图片来源: X战警

攻壳车塔奇克马 图片来源:g-matome.com

网络存在

  但是电子脑硬化症其实只是攻壳世界的黑暗一角。看起来它是一个再典型不过的科技直接伴随代价的案例,然而攻壳中大部分的阴暗并非如此。

  考虑一下这些场景:

  随着大脑连接上数字化的网络,所有的隐私就和世界之间产生了联络。黑客可以入侵你的感官和记忆,直接记录你每天看到的东西。

用被监视者的电子眼监视他,图片来源:Stand Alone Complex

  你的大脑和身体的联系再也不是唯一和可靠的了,特工可以用特殊设备切断两者的联系,随意控制你的身体。

巴特切断了罪犯的电子脑和身体的通讯 图片来源:Innocence

  你的体验可以被你之外的人强行制造,让你的意识被困在电子迷宫中。

被困在电子迷宫(labyrinth)中的少佐 图片来源:Arise

  这些全部都是攻壳里的场景,一个又一个故事都是围绕这样的冲突展开。它比类似主题的其他连续剧——比如黑镜——早了好多年。

  但是,这些真的是技术带来的问题,还是早已有之、只不过被技术放大和推到前台的问题了呢?

  不管我们如何开玩笑说为什么还不能直接在脑内打游戏,我们身处的已经是未来了。所有这些光明和黑暗面,已经在我们的电脑和手机里种下了萌芽。入侵电子设备窃取隐私,操纵信息流影响个人行为,娱乐渠道带来的沉迷——这些现实的场景和攻壳中的场景是一脉相承的。正因此,攻壳呈现的才不是一个简单的未来、科幻或者平行宇宙,而是一个可能世界——是我们的可能世界。

  而虽说这些问题不是新鲜的,它们确实是在以新的形态展现出来,技术就是支持它们的骨骼——同时也支持着进步。我们恐怕永远不能完全解决这些问题,但是以历史经验来看,理解技术的逻辑,是缓解它们后果的最现实的做法。

  这也是为什么我如此喜欢攻壳这个系列的原因。毕竟,如赛博朋克的开山者威廉·吉布森所说,科幻从来都不是关于未来的。(编辑:小Alice啊)

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