苟利军:参与《流浪地球2》的“造梦者”
2023-05-16张德强
张德强
科幻是对科学的想象,当然需要一定的科学依据,但如果严格进行科学论证,就又失去了“幻象”的意义。其实科学顾问并不古板,相反他们同样善于“幻想”。
月球坠落,遮天蔽日的巨浪、被陨石击毁的城市……2023年春天,《流浪地球2》上映后一下火了。尤其末日来临的科幻奇观,让观众颇感震撼。还有片中的智能量子计算机,以及太空电梯等,都给人留下深刻印象。其实在这部电影背后,还有一个科学智囊团,他们与制片团队密切合作,让剧情变得更加科学合理。中科院“黑洞”专家苟利军就是其中的一位,电影中的很多细节,都是他和其他科学顾问经过周密计算后设定的。
《星际穿越》的中文译者
中科院国家天文台研究员苟利军,主要研究领域为高能天体物理,包括黑洞、伽马射线暴等,在《流浪地球2》中担任科学顾问。有趣的是,他也是个科幻迷。至今他还记得,小时候看的《霹雳贝贝》,这是中国第一部儿童科幻片。从此,他迷恋上科幻题材的动画片、电影和书籍。
苟利军1976出生在大西北一个偏远农村。十几岁时,他看《飞碟探索》杂志,得知黑洞是存在于宇宙空间中的一种天体,它的引力极其强大。只要是靠近黑洞的物质,包括光以及任何形式的能量波,都会因其巨大的引力而无所遁形,就算是光,也无法逃掉黑洞的引力。当时,苟利军内心震撼不已,从此对神秘的黑洞产生了浓厚兴趣。
可能每个人在小时候都会对科幻产生非常大的热爱,比如星空和恐龙。而苟利军当时最感兴趣的是星空。读初二的时候,家里给他买了一台非常简陋的望远镜,镜筒都是很多层纸卷在一起做成的,苟利军却如获至宝,每天都会拿着它东瞧西望观察星空。
考大学时,他选择了南京大学天文学。后来才发现,天文学跟之前想象的完全不一样。很多时候大家以为天文就是流星雨和满天星斗,然后趴在草原拿着大型望远镜和各种设备观测星空,特别浪漫,其实不然。除了要通数理化,还需要懂计算机,整体任务非常繁重硬核,和浪漫基本摸不着边儿。
取得硕士学位后,2001年苟利军又到美国宾夕法尼亚州立大学读博,到哈佛读博士后,后来到中科院国家天文台工作。
好玩的是,尽管研究黑洞已有20多年,但2014年第一次看科幻片《星际穿越》时,电影里精心制作的黑洞画面出现在眼前时,还是深深震撼了他!
因为苟利军看到过的黑洞照片,像素都非常低。他说:“能在大银幕上看到一个那么清晰的黑洞展示,真的是让人非常激动。”如今尽管距离该电影上映已近9年,但聊起那个黑洞高清图景,他依然眼中放光,心潮澎湃。
苟利军很快了解到,该电影的科学顾问,是诺贝尔物理学奖得主物理学家基普·索恩,他还写了一本跟这个电影相关的科普读物《星际穿越》。索恩在书中用浅显易懂的语言,讲述黑洞、潮汐力、虫洞、引力弹弓、星际旅行等,解释了所有推动剧情的天体物理理论。
苟利军当时就想把这部很有意思的书翻译成中文,借电影上映的机会,给大家科普一下黑洞相关的天文知识。于是在看完电影的第二天,他就毫不犹豫地给索恩写了封邮件,热切希望翻译这本书。
没想到第二天就收到了索恩的回复,他说这本科普读物引起苟利军的注意,非常感谢。但因书的版权是由出版社代理,然后他就把苟利军推荐给了那个美国出版代理商。
对方告诉苟利军,这本书在竞拍阶段,还不知道哪家中国出版社会出版。苟利军就又等了一个月,依然杳无音讯。当时他觉得肯定没戏了,就不再抱有期望。不料又过了一个多月,美国出版代理商忽然发来电子邮件,对苟利军说,一家北京的出版社会代理出版《星际穿越》一书,就把他介绍给了这家出版社。考虑到他的研究刚好是跟黑洞相关的,对方觉得,苟利军这位中科院的专家,无疑是具有权威性的,所以很快就和他取得了联系。
就这样,苟利军最终翻译了这本书。尽管这是他第一次做翻译,但凭借丰富的天文知识,他仅用了两个多月,就完成了该书的全部翻译工作。其实一个月左右就可以交稿的,但苟利军是个做事非常严谨的人,生怕书中出现一点点瑕疵,接着他又花了不少时间做校对,最后就用了近80天。
除了自身的兴趣,苟利军翻译该书还夹杂着更多的期待——想借此将天文学这一“冷门”学科,以及自己所研究的这一“小众”课题介绍给更多人。
令他颇感欣慰的是,中文版《星际穿越》发行后,颇受读者喜爱,一些天文爱好者更是在网上讨论得热火朝天。紧接着,国内的创作者开始紧锣密鼓地筹备自己的科幻电影。几年后,就出现了非常火爆的《流浪地球》。
为《流浪地球2》做科学顾问
苟利军还是一名活跃的科普人。2019年《流浪地球》上映后,他做过不少相关科普,讲解电影中的科学知识。这一年,他还兼任了《中国国家天文》杂志的执行主编。
苟利军一直喜欢科幻电影,让他颇感遗憾的是,多年来中国并没有真正意义上的硬核科幻大片。他说,尽管《流浪地球》在细节上存在一些瑕疵,比如影片中说,靠近木星就会让地球撕碎,这个其实是错的。后来很多科普都算过了,在掉入的过程中,地球都是完整的,不会被撕碎。但编剧和导演毕竟不是科学家,而且影片中牵扯到的学科很多,对此观众也是可以理解的。
苟利军一直希望自己能有机会,参与到中国这类科幻电影的创作中去。没想到,2021年秋天机会来了。一天,他忽然接到《流浪地球2》制片方的电话,请他担任这部科幻大片的科学顾问。
电影改编自刘慈欣的同名小说,它讲述了“太阳危机”即将来袭,世界陷入一片恐慌之中,人类将面临末日灾难与生命存续的双重挑战的故事。通过交谈,苟利军了解到,电影的科学顾问阵容庞大。这些科学家将与制片团队密切合作,让剧情变得更加科学合理。就这样,一番详谈后,他就毫不犹豫地答应了。
苟利军说,电影在前期开发阶段,就聘请了19位各领域专家,组成科学顾问团,从天体物理、理论物理、人工智能、地球科学、力学等五个方面,他们深度参与到世界观架构和剧本创作阶段中,为电影做详尽设定。除此之外,还有很多社会科学、医学方面的短期顾问,随时提供相关领域咨詢。
最有趣的是,4年前,中国科学院计算技术研究所研究员王元卓,为了给女儿解释《流浪地球》中那些她们不懂的知识点,手绘了科学讲解图,他也因此成了“网红”。这次,他在人工智能领域的科学顾问团队,苟利军经常和他交流一些跨学科的问题。
和导演、编剧一样,当电影开始筹备的时候,科学顾问就已经进入剧组开始工作了。那么,其职责是什么呢?苟利军说,尽最大努力,保证电影里涉及科学的部分正确无误。但是科幻电影不是科学纪录片,它又不一定全部是真实的。
《流浪地球2》中时间线大概在2029年—2075年,横跨近50年。期间,科学顾问团花费近两年的时间,通过沟通,尽量使用简洁的语言,形成了一份十几万字的世界观架构。内容涵盖了未来世界的天文、地球科学、计算机科学等。
在影片拍摄前,科学顾问们手绘了大量科学概念图和计算草稿,苟利军和他的团队为此贡献了很多智慧。比如为了计算落月的轨道,他们从编程开始,花了将近一个星期,终于提交了一张图形图。后来大家在成品片里看到了,虽然只是一个很小的场景,但还是很兴奋。
但苟利军他们科学地计算和论证,也让剧组忍痛推翻了原本設计好的关键剧情。最初,编剧在构思“地球逃脱月球引力”情节时,采用的是“大坝计划”,即在太空电梯上加装大炮,向月球发射炮弹,加速月球自转解体。这是一个视觉表现力很强的计划,但苟利军计算后说出了一个天文数字:至少需要发射数千万颗超高速弹丸。
论证之后,大家还是决定建造1万座发动机,推动地球走向新家园。科学顾问的介入,改变了原剧本几乎三分之一的情节,美术组的工作人员急得几乎要哭了。
影片中分阶段核爆的后续计划,也经过了科学顾问的多轮讨论。苟利军说,虽然需要极其复杂的假设,但至少在理论上是可行的。
电影制片方要求片中的主要情节有科学依据,但又不能束缚科幻电影创作者的想象。这就需要苟利军他们在科学和科幻之间找到一种平衡。其中涉及各种细节的设计,比如电影中多次出现的、扮演重要角色的550系列智能量子计算机,就是科学顾问们幻想出来的。苟利军说,现在的量子计算机确实不是电影里这个样子,但未来会有。
还有,男主角工作空间的墙上、玻璃上和黑板上写的公式,不是乱写的;计算机操作界面上程序的代码,是一行一行设计出来的。
几秒的镜头后
都有造梦者大量工作
在设计这部影片时,苟利军做了不少工作。比如展现出来的月球坠落的轨道,月球是逐渐靠近地球的,苟利军计算了一下,大约在六七十小时之内坠落到它轨道的一半,大概19万公里这样的距离。他和其他科学家还计算了按照怎样的轨道来坠落,应该是什么样的形式,电影里只出现了一张图,挂在背景当中。
苟利军他们还做了太阳风暴方面的计算,按照电影的设定,未来太阳风暴的活动比现在更加剧烈,那么对太阳风暴的分类会在现有基础上延伸。这一点在电影中并没有特别多的展现。
苟利军说,电影中的很多细节,在观众眼里一晃而过,或者根本没注意到,但这些细节其实都经过了非常细致的计算。这也体现了导演对科学的重视。比如太空电梯上的一些按键,提到的物理名词,科学顾问也会提供专业支持。苟利军他们所做的虽然是辅助性工作,但作用还是挺大的,毕竟科幻大片不是普通电影。
譬如地球向木星逼近,月球掉到地球附近,电影中提到了“洛希极限”这个概念。苟利军解释说:比如一个比较大一点的天体——月球靠近地球时,它受到的力不一样,这个力正好就会形成一个撕扯力,靠得越近,撕扯力就变得越大,最终有可能把月球撕扯掉。月球距离地球通常是38万公里。说靠近,是说离地球大约9000公里的时候,被地球的引力自然摧毁,地球将非常危险。所以在离得还远的时候,就把它炸碎,能避免掉落到地球上的可能性。
科幻是对科学的想象,当然需要一定的科学依据,但如果严格进行科学论证,就又失去了“幻象”的意义。其实科学顾问并不古板,相反他们同样善于“幻想”。关于月球核爆后地球会出现怎样的变化,苟利军他们也写下过极为浪漫的设定:地球突然断电,电器短路,广播中断。但城市所有的霓虹灯都展现出最漂亮的颜色。人和街道被诡异的霓虹灯颜色所渲染。陆地上被抛弃的城市在一片漆黑中,最后一次穿上了霓虹盛装,对月球告别。在凄美的霓虹灯照耀下,地球启程,人类正式进入了新时代。
在电影的细节呈现上,科学顾问们也贡献了不少点子。在剧情中,科学家图恒宇在妻女因车祸去世后,将女儿的思维传到“550A”中。虽然现在人脑的数据和意识还不能提取出来,但在科幻电影中要呈现这样的场景,他们建议参照当前脑机接口的方式,为其女儿头部戴上了脑电极帽子。
其实小到存储人类意识的数字生命卡应该设计成什么样子,大到地下城抽签流程和地表人员安置方案,苟利军他们都做了设定。虽然可能并没有机会正面展现,但这些设定细节,以各种侧面形式出现在影片中,成为编剧、美术团队搭建剧情和视觉场景的参考。
苟利军说,科学家和创作团队有个群,对方不停问,他们不停回答,就这么边写边讨论,边讨论边改。有时半夜三更,仍会接到剧组电话,被询问特别小的技术细节。“很多电影镜头只有3秒,甚至更短,但背后的东西其实都很扎实,里面有科学顾问的大量工作。”
除此外,科学顾问团队还帮助剧组调整台词、优化场景和美术设计等,让影片的呈现更加真实可信。《流浪地球2》制片人兼编剧龚哥说:“科学顾问团队,从电影筹备到最终制作和上映‘全天候在线。他们堪称幕后英雄!”
好玩的是,《流浪地球2》在制作时就采用了大量的后期制作,为大家呈上了高水平的视效。“像太空电梯里大部分东西,基本都是通过后期制作的,但是对于观众来讲,肉眼很难分清哪些是动画,哪些是实拍,这就是科幻工业化的巨大魅力”。苟利军说,他参与电影,一方面是希望中国的硬科幻更加成熟,另一方面,也希望能吸引更多心中有梦的人,致力于未来科技的发展。
2023年春天,《流浪地球2》上映后一下就火了。片中将诸多硬核物理学、计算机科学概念和知识点接连抛出,相关科普话题在引发热烈讨论的同时,也带来广大网友对相关桥段科学合理性的“挑刺”。他和其他科学顾问,也在继续解读着电影中的“知识点”,科普电影中的太空电梯、月球坠落。
其间,有不少网友质疑方舟计划的核心——太空电梯的隔热问题。苟利军介绍说,目前,太空电梯回到地球时采用的隔热方式有很多种,在已被论证可行的方案中,就有在轿厢下铺设一层蜂窝状的隔热瓦,当太空电梯回到地球时,将隔热瓦烧毁,达到降低轿厢本身热量的方案。在电影中剧组选择的呈现方案是,通过水与冰的相变完成降低温度的效果。这本身是在致敬一些经典的科幻小说。
能为影片做些事情,苟利军很是激动。他说,过去很多人只知道好莱坞的科幻电影《2012》《星际穿越》《魔戒》之类,如今,我们终于也有《流浪地球》系列的硬科幻了。相信以后会越来越多!科学知识借助科幻电影正不断向公众普及,这也能激发人们的想象力和创造力。
有趣的是,生活中的苟利军还是个“球迷”。他不仅爱踢足球,多年来几乎每周都要踢一两次,而且篮球、羽毛球、乒乓球等,都玩得得心应手。更让人惊讶的是,苟利军还是个攀岩爱好者,有网友开玩笑说,他哪里像中科院研究员呀,分明是个体育健将!苟利军说,正是因为喜欢运动,才使他一直有充沛的精力搞研究工作。