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FPC看到科幻电源中超炫酷的特技竟真的能在现实中出现

文章来源：中国科普博览作者：邓灵芝查看手机网址

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人气：5495发布日期：2018-01-11 10:26【大中小】

梦想照进现实，始终是科幻电影令人着迷的所在之一。那些看似天马行空的狂想，真的有可能在未来的某一天得以实现。今天FPC小编就来带领大家回顾几部过去一年出现在荧屏上的科幻大片，看看都有哪些酷炫的未来科技正在变成现实。

《蜘蛛侠归来》中的一系列科幻元素

蜘蛛侠系列最新一部《蜘蛛侠归来》上映后，里面眼花目眩的黑科技让人目不暇接。蜘蛛侠自带蜘蛛网翼，可实现短距离滑翔，在楼宇穿梭间起辅助作用。护目镜会根据彼得的情绪变大变小。战衣包含腋下滑翔翼、机械可动眼、弹性伸缩面料、蛛网榴弹和小型蜘蛛侦察机，多达500多种蛛网喷射的组合方案。电影中的蛛丝有多强？人工合成纤维可以实现！

科学家使用碳纳米管和石墨烯，可以使普通的蜘蛛丝变得更强韧。意大利特伦托大学的Nicola Pugno教授带领的一个研究团队，成功地使蜘蛛吐出的蛛丝强度提升了3倍，韧性提升了10倍。

图（a）给蜘蛛喂食含有石墨烯或碳纳米管的分散液，（b）在纳米管系统中收集和测试蛛丝; （c）应力 - 应变曲线显示改进的纤维与原始样品的性能比较[2]。

这项研究开辟了生物材料合成的新道路，拓宽了新型生物材料的应用范围。

”吐丝“无人机

伦敦帝国理工学院的空中机器人实验室研究团队研制了一款名为SpiderMAV的无人机，它具有一种神奇的能力，能够像蜘蛛侠一样射出可让机身稳定的磁性绳索，近日该研发团队成功地测试了其喷射磁性“蛛丝”于磁性表面上的稳固能力，在强风等环境中，无人机可以依靠这样的方式来稳固自身，或者不依靠电力完成以往需要悬浮来完成的任务，提高续航能力。

据介绍，SpiderMAV 的灵感来自于一种被称为Darwin's bark spider的蜘蛛。这种蜘蛛可以吐出25米长的丝，是其他蛛丝耐性的两倍多，而且是现存最硬的生物丝状物。

目前，这只是系统的一个初步设计测试，研究人员并没有真正了解如何解除锚固系统，尽管可以调节磁性绳索的磁性强度，或者使用电磁铁通过控制电流方向切换磁铁作锚，然而，更完善的结构优化是实现多功能的保障。

《银河护卫队2》中的神奇植物

小树人是银河护卫队2中最吸粉的角色，并且几乎没有之一。在上集末尾，树人格鲁特壮烈牺牲，堪称整部电影最为催泪的情节。不过既然是美式爆米花大片，生离死别绝非观众喜闻乐见的桥段。于是树人身体的一部分化身为小树，获得了某种意义上的新生。

小树人是一种植物和动物结合的生命体，简单来说可以认为是一株可以自由移动，并且具有思想的植物，堪称长距离跨越物种鸿沟的嵌合体。其实早在2015年，科学家们就造出了另外一种意义上的嵌合体怪胎——电子植物。

来自瑞典林雪平大学的科研小组利用具有导电性的聚合物溶液来培养玫瑰花，最终聚合物在被植物的导管系统吸收后形成导电水凝胶构成的电子回路。在最初的电子植物雏形中，导电水凝胶只能分布在玫瑰花茎中。2017年，该科研小组设计了改良的有机导电聚合物，其在植物内部具有更好的扩展性，可以自发分布到叶脉乃至花瓣中，形成遍布植物整体的导电网络 [7]。

目前，研究人员所展示的电子玫瑰花已经可以经得起数百次充放电，从某种程度上来看，可以达到超级电容的电量存储水平。虽然想要造出小树一样的动植物嵌合体并不容易，不过植物与机械或者电子的结合却给我们带来了新的启示。很多惊世成就最初都诞生自天才一般的狂想，谁敢打包票说，未来以电子植物作为核心的植物电站不会成为现实呢。

图导电玫瑰花示意图（图片来自该实验室官网）

《金刚狼3》与人类组织再生

虽然经常被质疑为只用两对大爪子靠蛮力吃饭，金刚狼这一角色还是在休杰克曼的演绎之下成为该系列当仁不让的第一主角。实际上，金刚狼经常被人忽视的特长之一就是强大的组织自我修复功能。不光能打，还皮实抗造，巅峰时期的金刚狼，身体损伤后的再生速度极为迅捷，即便是能毁天灭地的凤凰女也没能让金刚狼伤筋动骨。不过，在《金刚狼3》中，他最为仰仗的再生能力却随着年龄的衰老而逐渐弱化了，不禁令人产生英雄迟暮的感慨。

那么，人类组织再生的相关研究，在2017年又有什么最新进展呢？

2006年，iPS细胞初次登上历史舞台。日本京都大学教授山中伸弥率领的团队利用基因修饰技术，将已经失去了全能分化性的小鼠皮肤成纤维细胞改造成了具备全能分化性的胚胎干细胞，从而大大降低组织再生的技术门槛。

iPS细胞，即诱导性多能干细胞（induced pluripotent stem cell）。山中伸弥教授特意将I写成i，是希望该技术像当年风靡一时的iPod一样，发扬光大。2012年，山中教授也因发现“成熟细胞可被重写成多功能细胞（即iPS细胞）”而与约翰•格登爵士一同获得诺贝尔生理学或医学奖。

今年三月末，来自理研和神户市立医疗中心的团队已经成功利用他人的iPS细胞培育成的视网膜组织，为患有渗出型老年性黄斑病变的患者实施了植入手术。所用iPS细胞来自于京都大学iPS细胞库，虽然是异体移植，但是排异反应将会非常轻微，术后病变的视网膜将会逐渐恢复正常功能。该研究最初的阶段是利用患者自身的iPS细胞培养成视网膜组织，因此耗费时间长，成本高昂。今年的这项成果将手术成本降低到了原来的几十分之一，这被普遍认为是iPS细胞真正开始进入临床的标志之一。

同时，iPS细胞培养技术的发展也促进了相关的材料研究。今年初，日本科学家与纤维厂商合作，成功开发了新一代的iPS细胞培养基。这种培养基基于纤维材料，具有极高的比表面积，因而有望大大节约细胞培育的空间成本。曾经一次iPS细胞移植手术所需的细胞量需要上千个培养皿同时运作，今后利用各种先进材料进行iPS细胞的培养将会大大节约场地和时间，将临床手术的花费降低到普通人可以承受的水平。