南宫28 中国半导体科技和产业的未来
栏目:新闻资讯 发布时间:2023-12-23
最近几年,由于美国总统特朗普的大力宣传,以及美国针对中兴和华为的一系列制裁和打击,越来越多的人认识到半导体科技和产业对中国经济发展的重要性,同时也认识到中国半导体科技和产业的不足。

最近几年,由于美国总统特朗普的大力宣传,以及美国针对中兴和华为的一系列制裁和打击,越来越多的人认识到半导体科技和产业对中国经济发展的重要性,同时也认识到中国半导体科技和产业的不足。

2017年年初,在特朗普正式就任之前,美国总统科技顾问委员会就发表了《确保美国在半导体领域长期领导地位》报告,表示了“对中国正在打造半导体产业链带来的担忧。他们使用政府主导的数千亿美元基金在全球疯狂并购,在国内建设,会给美国带来重要的威胁”,建议美国总统对中国芯片产业进行更严密的审查,抑制中国半导体产业的创新。所以说,美国对中国的封堵政策是一贯的,并非特朗普个人的心血来潮,只是话语和行动比他的前任们更不加掩饰而已。随后对中兴通讯和华为公司的制裁,更是让中国乃至全世界人民认清了美国的心思。

关于美国封堵政策对华为乃至整个中国的半导体科技和产业的影响,近来已经有很多文章讨论,大多以“芯片的重要性不言而喻”开头,虽然有虚晃一枪的嫌疑,但也有确实无法用一篇短文说清楚的苦衷:2019年中国集成电路进口量约为4451.3亿块,摊到每人头上是300块,进口总金额约为3055.5亿美元,大约是2.1万亿元人民币,摊到每个人头上就是1500元。2019年中国国内生产总值大约是100万亿元,而进口集成电路的2万亿就占了2%。这么大的市场,即使是专业团队给出的行业调查报告,也只能让人对其有些初步的了解,何况里面充斥了各种各样的数据,即使有专业人士来解读,我们普通人也没有耐心甚至能力听懂。

那么,大家最关心的事情,中国半导体科技和产业的未来,到底会怎样呢?这又可以分解为一系列的小问题,比如说,卡住中国企业的光刻机,我们自己能生产吗?中国什么样的企业需要依赖光刻机,万一被遏制会有怎样的经济损失?对社会有什么样的影响?什么时候能打破国外垄断?美国真的断供以后,我们应该怎么办?

这些问题要说难也很难,因为涉及很多技术上、经济上的具体信息,而这种定量的信息,需要专门的团队去搜集和分析,最后的结果我们普通人也看不懂,甚至看不到。比如说,很多人可能听说过荷兰阿斯麦(ASML)公司生产的“EUV光刻机”,它的重量据说是180吨,价格大概1.2亿美元(8亿元人民币),光这个就已经很难想象了,更别说里面的技术细节了——如果真那么简单,美国应该也不会卡我们的脖子了。

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但是话说回来,这些问题的答案也很简单,就一句话:人、钱和时间。技术产业与科学研究的最大不同就是,科学研究更多的是探索,而技术产业更多的是应用。具体到中国半导体科技和产业这件事,还要更简单一些,因为外国人已经在科学、技术和市场上证明了这件事情的可行性,所以只要给人、给钱和给时间,就肯定能做出来。

从科学方面来说相对简单,人家已经把路探好了,虽然不告诉我们具体的路线,但是,知道“有条路存在”这件事本身就是一个巨大的提示,何况还可以在科学文章和技术专利里查到很多公开的信息。别人做都做出来了,我们想还想不到吗?

从技术上来说,要复杂一些,毕竟有许多技术诀窍是不会公开的。但是技术的进步在很大程度上依赖于市场的需求,“社会的需要比十所大学更能推动科学的进步”。我们国家的半导体科技和产业并不是很差,2019年中国出口的集成电路的产值是1015.8亿美元(大约7000亿元),只是相对于美国(其实是以美国为代表的整个西方世界)落后大约15~20年的样子,不是不能用,只是不太好用。以前我们对“全球化”抱有比较大的希望,对“市场换技术”抱有一些现在看来不切实际的想法,无法下定决心完全靠自己干,现在逼到墙角了,“放弃幻想,准备战斗”。自己的技术虽然差一些,但是与市场的结合会更紧密一些,反馈也要更快一些,总的效果也许还更好一些——当然,要赶上国际水平,还需要一段时间。

从市场方面来看,我们的优势其实更大一些。在过去的几十年里,半导体科技和产业在世界范围里的迅猛发展,其实离不开全球经济一体化大趋势下日益增长的市场需求。半导体科技和产业是投入巨大、收益巨大的行业。如果没有巨大的市场支持,巨大的投入仍然存在,巨大的收益却化为泡影,最终只能变成越干越赔钱。那么现在谁是世界上最大的市场?中国!中国每年使用了大约一半甚至更多的集成电路。美国断供,只会损害自己和跟随他的西方国家的利益。对中国会造成伤害吗?是的,会造成伤害,但就像刚才说的,中国不是做不了,而是做得不太好。现在,用自己做得不太好的技术与世界上最大的市场结合起来,小步快跑,恐怕还更有利一些。

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几周以前,美国当地时间5月15日,美国商务部宣称要升级对华为的管制措施,国外公司只要用美国技术、软件、设备等给华为生产芯片也会受到管制,必须得到美国政府批准——大有“闭关锁国”、“片帆不得下海”之意,一个国家针对一个公司下手如此之狠,真是让人大开眼界啊。

现在看来,美国针对华为的攻击,早已经不是什么自由市场经济的问题了,而是科技产业领域的战争。兵临城下,退无可退,成败在此一举。我们就用战争来做比喻吧。美国可能把这场战争看成“孟良崮”了,要集中优势兵力,包围并消灭武器精良、战斗力很强的华为。但是我要说,华为可不是张灵甫,美国更不是解放军,纯粹是拿错剧本了!真正的剧本是“上甘岭”啊:美军狂轰乱炸,裹挟的是多国联军,华为坚守阵地,背后是强大的祖国。5月15日,国家集成电路基金等多方同意分别向中芯国际注资15亿美元及7.5亿美元,总计大约是160亿人民币,这只是一个措施而已。

战争就是战争,胜利需要天时、地利、人和。“天时不如地利,地利不如人和”,科学、技术和市场,就是半导体科技和产业战争的天时、地利、人和。再说,“得道多助,失道寡助”,美国一心一意地要置华为乃至整个中国的半导体科技和产业于死地,不顾自己乃至盟友的利益,其他西方各国恐怕也会暗自心惊:这一招将来用到我身上,我也要完蛋呀。

中国人都知道春秋时期“三家分晋”的故事,智伯瑶带领韩康子和魏桓子围攻赵襄子,引晋水灌晋阳城,“围而灌之,城不浸者三版。”但是晋阳城里的人民坚持斗争。智伯瑶约韩康子、魏桓子一起察看水势,还得意地对他们俩说:“现在我才知道,大水也能灭掉一个国家呢。”韩康子和魏桓子表面顺从,却暗暗吃惊,因为他们自家边上也有大河呀。韩康子和魏桓子越想越怕,就转而与赵襄子合作,最后把智伯瑶给灭了。美国今天能用断供卡华为和中国的脖子,明天也能用同样的手段卡阿斯麦和其他国家的脖子。西方各国恐怕也要考虑退路了。如此看来,美国“还是太年轻啊”。

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2013年,我翻译了一本介绍半导体科学技术发展史的科普书《半导体的故事》,重点描述了许多重要的半导体器件的诞生和发展过程的历史(截至2000年左右)。我为这本书写了一篇《译者的话》,简述了翻译这本书的缘起、过程和感想,也谈了自己对中国半导体科学技术领域的历史、现状及未来的一些粗浅看法。当时我就说:

最后再谈谈我国半导体物理学研究的前景。……最关键的原因是投入不够、规划不足。“不谋万世者,不足谋一时;不谋全局者,不足谋一域。”对于半导体研究这种高投入的领域,没有长远的规划,没有充分的投入,当然不会有如意的结果。……科研的进步和产业的发展并不仅仅是投入资金和购买设备,更重要的是培养人才。只有吸引优秀的有志青年学习半导体知识,投身于半导体行业,才能进一步推动我国半导体事业的发展。为了实现这个目标,大学院系有必要更新教学内容、重新规划教学模式,科研和产业单位有必要重新设计项目课题的研究方式、重新协调科研与生产的关系。“十年生聚,十年教训。”20年后,无论是科研还是生产,中国都应该拥有世界上最先进、最强大的半导体事业。

如今已经是7年过去了。我们对困难的认识更深刻了,我们的进步也更大了。当时我预期中国要20年才能拥有世界最先进最强大的半导体事业,其实是因为有些私心而过于乐观的:因为那时候我就要退休了,我希望在退休之前看到自己的希望实现。现在我认为,由于国内国际形势的急剧变化,这个希望的实现不是要推迟,而是要提前了:再过10年,也就是2030年,在我退休之前,我们就能看到中国真正成为一个强大的半导体科技和产业大国。只要我们挺过艰苦的5年,接下来再保持5年的高速发展,就会实现这个目标。

现在看来,中美脱钩的趋势不可避免,只是中美双方都没有做好准备。中国肯定是不会主动脱钩的,美国希望中国自我隔离的想法是完全脱离现实的。现在这些争论,我觉得都不是给中美双方听的,而是讲给世界上其他国家和人民的。中美必然脱钩,但是中国和美国都不想,也不会与世界脱钩。现在双方都是在争取世界。如果谁愿意自我隔离,那太好了,可以不争论了。但这是完全不可能的,美国也是不会甘心的,所以才有斗争。现在的斗争形式还只是中美贸易摩擦,今后肯定会有更多更新的方式。

总而言之:放弃幻想,准备战斗。前途是光明的,道路是曲折的。我们一定要胜利,我们一定能胜利。

历史将会证明一切。

这是一家连续5年入选中国半导体功率器件10强榜单的上市企业,同时也是比亚迪汽车芯片的御用供应商,目前公司生产的汽车芯片已实现大批量供货。

而凭借着在该领域的强大竞争力,这家公司还获得了全国社保基金的战略入股。目前,社保基金不仅是其第三大股东,还在今年第三季度进行了加仓的动作,加仓比例高达85%。

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2020年这家企业全年的净利润只有1.39亿元,到了2021年公司的业绩就达到了4.1亿元。这不仅比2020年大幅增长了195%,还创出了历史新高,该企业在这一年里发生了质的飞跃。

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目前,这家公司的股票处在调整阶段,股价在259个交易日内已经充分回调了55%。

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(文章的最后翻译官会告诉大家该企业的名称和股票的代码,请先客观中正地了解完公司的基本情况,再去揭晓最终的答案)

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主营业务及核心竞争力

接电话的董秘是位男士,听声音很年轻,像是刚毕业的学生。

在交谈中翻译官了解到,该企业的主营业务为、IGBT等半导体芯片和功率器件的研发、生产及销售。

公司功率器件的收入占比为90.24%,芯片的收入占比为9.5%。

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在该企业的财报中翻译官了解到,在第3代半导体方面,这家公司已获得6项专利授权和一项国际发明专利。并且像锂电池大王宁德时代,也成为了该企业的长期客户。

而从董秘的口中翻译官还得知,该公司自上市以来累计分红三次,总共派发现金1.44亿元。并在2017~2021年期间为股东分了三次红,分红占净利润的平均比重超过了20%。

以上是对这家企业基本信息的介绍,下面我们再来分析一下公司在2022年的业绩表现。

净利润表现

以下内容和财务数据均源自该公司2022年第三季度报,并没有任何个人观点。

2021年第三季度,该企业的净利润为3.16亿元。到了2022年第三季度,公司的业绩就达到了3.38亿元,同比增长了7%。

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而这家企业目前的净利润,在A股汽车芯片概念板块52家上市公司中,排名第15位。这个名次不算低,说明其规模相对来说并不小。

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分析完该企业的净利润表现,下面我们再来看一下公司的赚钱能力。净资产收益率是衡量一家企业盈利能力最有效的指标,它是净利润与股东权益的比值。

2022年第三季度,这家公司的净资产收益率为10.38%。这说明只要管理层使用股东的100元钱,通过汽车芯片的生产经营,9个月后就能赚回10.38元的净利润。

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而该企业目前的赚钱能力,也就是净资产收益率,在A股汽车芯片概念板块52家上市公司中排名第11位。

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我们能发现在今年第三季度,该企业赚钱能力的排名远高于净利润。这说明在A股汽车芯片概念板块和公司规模相当的企业里,其赚钱的能力是最出众的。

下面我们再来分析一下这家公司每年为员工以及高管支付薪酬的情况,并判断出该企业目前所处的状态。

在现金流量表中有一个指标叫支付给职工以及为职工支付的现金,它是记录一家公司每年为员工支付薪酬情况的。

从2015年开始,这家企业每年为员工以及高管支付的薪酬已经连续增长了7年,并在2021年以7,487万元的薪酬创出了历史新高。

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当一家公司处在发展期并且持续盈利时,管理层通常会招聘更多的人来扩大产能,进而提高净利润,所以此时支付给职工薪酬这个指标将出现上涨。

而当一家企业发生经营问题或者遇到财务状况时,管理层也会进行裁员来减少开支,那么此时支付给职工薪酬这个指标将出现下降。

所以支付给职工薪酬这个指标的连续增长,并且创出历史新高,这说明该公司目前正处在高速发展的阶段,每年都在招兵买马,向外扩张。

通过上述分析我们了解到,在2022年第三季度,这家企业的规模很大,赚钱的能力也不弱,并且其目前正处在高速发展期。

不足之处

上面看过了该公司那么多的优点,下面我们再来分析一下这家企业目前存在的问题与瑕疵,翻译官来给大家做一个风险提示。

通过分析主要财务数据后翻译官发现,在2022年第三季度,这家公司的问题在于销售回款时间的延长,以及现金流能力的削弱。

销售回款的时间,就是该企业销售汽车芯片的账期,也是货款回到公司账户里的时间,用应收账款周转天数这个指标来衡量。

2021年第三季度,这家企业销售完汽车芯片之后,只需要26.6天就能收到货款。而现在却需要28.13天,销售回款的时间延长了6%。

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作为一家芯片企业要想创造净利润就得进行生产经营,而生产汽车芯片需要的是钱。所以货款回到生产环节的速度变慢了,管理层就无法利用这些钱创造更多的净利润。

而销售回款时间的延长,不仅降低了公司的资金使用效率,减弱了其赚钱的能力,还削弱了这家企业的现金流能力。

经营活动产生的现金流量净额这个指标,是衡量一家公司现金收支情况的,也被称为净利润的试金石。

2022年第三季度,该企业的净利润虽然有3.38亿元。但是同期公司因经营活动,而实际收上来的现金净额却只有1.62亿元,同比还下降了58%。

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现金流量净额比净利润低属于正常的现象,因为两者之间的差额就是还没有收上来的货款,这些钱会在未来的季度里打到公司的账户中。

但是现金流量净额这个指标同比下降了58%,则说明和去年同期相比,该企业的现金流变得不是很充裕,其账户里的钱也变少了,而这对公司的生产经营是非常不利的,也是需要我们注意的。

如果把上市企业的基本面从高至低分为A、B、C、D、E五个等级的话,翻译官个人认为该公司能维持C级的水平。

而这家企业就是新洁能股份有限公司,股票代码:。

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请注意:基本面良好的公司,股票不一定会上涨。但是那些能持续大涨的股票,公司的基本面一定非常出色。

而本文既没有推荐新洁能这只股票,也没有说新洁能公司有多么的好,而是精炼翻译该企业的财报。

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科幻,一般都离不开“不明觉厉”的“高科技”概念。能在一部电影中把那么复杂的科幻逻辑解释清楚,不得不佩服编剧、导演,以及电影概念设计师的脑力。

科幻电影为什么会让我们信以为真?仅仅是因为符合科学逻辑吗?而我们真的看懂了吗?下面就让我们一起看看这些科幻电影中如何解读“高科技”概念。

聊一聊那些科幻片中的“高科技”概念

首先K2君想先说一下科幻电影的定义:

以目前已知科学原理和科学成就为基础的幻想性情景为背景,直接或间接使用科幻元素展开叙事的影视作品。一部科幻电影一般会拥有完整的世界观,同时剧情发展依赖科幻设定。

显然,那些“高科技”概念几乎是通过对白和画面展现出来的,就像《星际穿越》中用非常直白的方法解释了虫洞。

聊一聊那些科幻片中的“高科技”概念

而科幻片中关键的“高科技”画面呈现基本是依靠概念设计来进行第一步实现。

K2君将它们进行了简单地分类:已知科学理论+已有技术,已知科学理论+未知技术幻想,未知的超级能量幻想。

为什么没有未知科学理论?要知道,即使科学猜想或假说也都已有一些学术推理(有论文,不一定被证实),如果超过这个范围,就像让古代人理解电视,那就成魔幻了。

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1. 已有科学理论+已有技术

并不是科幻题材中的所有物件都是科学幻想,在整个科幻的大前提下,有时也有一些科学常识可以解释。

设计上几乎就是现实中工业设计的套路,可以参考生活中已有的设计,观众也容易理解。

一个特别简单的例子:《盗梦空间》中的陀螺。

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现实世界中,陀螺旋转会受摩擦阻力而渐渐摇摆、停止。这是常识,但也依赖于典型的科学理论基础(大概初中物理)。影片恰好利用了这一点,设计上基也保持了陀螺的经典样式。

2. 已知科学理论+未知技术幻想

下面分类举例,其中AI、人造人、时光机也许“一目了然”也许“理论高深”,但因为其各自的独特性单独列出。

a. 一目了然类

这一类的设计会有一些基础参考点,影片中也不需要过多解释。例如《阿凡达》中的异体操控:利用某种技术和方式可以让人通过意识操控另一物种躯体,或操控机械机甲。

聊一聊那些科幻片中的“高科技”概念

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科技画面素材_科技感的画面_高科技画面

因为操控主题为人,所以纳美人和机甲的基础形状是符合人体结构的。观众了解人体是怎样运动的,自然会直接明了异体操控的动作执行。P.S. 据说这项科学技术在现实研究中已经有了实质性进展,也许很快就可以实现。

再例如《普罗米修斯》中提到的离子推动器。虽然影片并没有解释什么是离子推进器,也不需要解释,因为观众一看名字就知道它是用来做什么的——飞船飞行的推动力。同时这个例子也属于e类。

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如果有必要做详细设计,或许可以考虑离子推进器的原理:先将气体电离,然后用电场力将带电的离子加速后喷出,以其反作用力推动火箭,如果长期保持性能稳定,则能够把太空飞船加速到更高速度。据说这一类技术已得小范围应用。

b. 人工智能(AI)

非常具有工业概念设计特性的一类

。例如“星球大战”系列中可爱的机器人们。

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还有一个很经典的例子:《星际穿越》中看似简单但不简单的智能机器人。

它的设计有别于其他影片中常见AI的最大特点就是外型,没有局限在类人体的结构上(一般至少会有个头)

。虽然影片拍摄时只是人工实现了它的运动,但K2君还是完全被它强大的设计概念所折服,连走路方式都不止一种。

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《星际穿越》幕后。K2君突然联想到了瑞士军刀。

双拐平移式行走

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徒步式行走

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翻滚式行走(跑)

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伸出折叠杆向下翻找

科技画面素材_科技感的画面_高科技画面

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伸出折叠杆向上抱物

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c. 人造人

人造人一般分为两种:生化人和仿生人

。生化人一般是指利用化学和生物改造过的人类;仿生人,即仿生机器人,指模仿生物、从事生物特点工作的机器人。

生化人和仿生人是比AI更接近于人类甚至看起来和人类毫无差别的“高科技”,也是科幻片最喜爱应用的科技元素之一,

设计上一般以人体为基础参考进行创意

。异形系列,《银翼杀手》,《攻壳机动队》等很多科幻电影都引入了这一概念,甚至成为了影片的中心矛盾。

《攻壳机动队》中的仿生人

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异形系列中令人印象深刻的生化人大卫

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d. 时光机

时光旅行在学术上只是个推论,但这并不能阻止人类的好奇和探求,对它的想象也从无限制,更是科幻电影中的宠儿。

所以时光机的设计完全没有固定思维模式,完全可以有多酷就多酷,只要套上科学的外衣就够了

《时光机器》(2002) 中的时光机,设计复古。

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《十二只猴子》中的时光机,颇有些蒸汽朋克的感觉。

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《回到未来》的时光车设计得很酷,还加入了相应的解释,看起来很科学,虽然数据经不起推敲。

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爱因斯坦在相对论里描述:当我们以接近光速的速度移动时,我们的标尺将会缩短、时钟将会变慢;当我们以光速移动时,时间将不再流动;而我们开始以超越光速的速度移动时,时光将会倒流!不过这一推论至今仍无人可以证实。

《星际穿越》中虽然没有直接用到时光机的概念,却也实现了超现实的时空穿越。当主人公穿越黑洞回到地球,地球已经过去了几十年,他的女儿已经是一位垂暮的老人,而他依旧还是当初年轻的样子。

其中概念设计上对四维空间的解读很有想法。

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e. 高深科学理论类

这一类可能就需要观众有比较高的科学素养了。什么黑洞、虫洞、四维空间之类的名词,不明觉厉,看过电影后若不上网了解一下,有时还真容易“消化不良”。

这一类在设计上没有太多限制,即使已有相关技术应用,但还未成熟和普及的情况下依旧有很多发展可能性和想象空间,但也可以参考相关论文的图解。

例如,《黑洞表面》中宇宙飞船的引力转动核心,这是影片中十分重要的概念,所以通过对白和画面进行了解释阐述(实际上更贴近虫洞的概念)。不过这个设计令密集恐惧症患者叫苦不迭。

聊一聊那些科幻片中的“高科技”概念

结合科学的设计,有时不是单纯理解科学知识就够的

。《星际穿越》中呈现的黑洞画面,依据了加州理工学院的基普·索恩(作为电影顾问)的计算结果设计并制作,是迄今为止对黑洞描述最为精确的影片。

聊一聊那些科幻片中的“高科技”概念

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理论上,黑洞本是一颗恒星,然而它最终没有熄灭或爆炸,而是坍塌成一个小小的、不可逃逸的奇点()。爱因斯坦说:质量越大的物体,产生的引力就越大。

3. 未知物质的超极能量幻想

乍一看,这很有点魔幻的意思,但类比一下核能,由物质带来能量也完全是符合科学设想的,而且整部影片都会依赖于科幻设定。

如何展示某一未知物质的超级能量,又看起来很科学,就需要设计师花些心思了

。例如《银河护卫队》中的宇宙灵球。

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