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编织一个《流浪地球2》中的电影世界

    来源:甜草莓的科学小屋      作者:崔原豪
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导语如果人类的好奇是一种病,那科学加上幻想是唯一的药方。如果我们说科技想象更期望展现技术趋势,那科幻更倾向反映技术和人类生活的关系,“经以科学、纬以人文”,两者相符相成才会编织出我们想象中的未来。

先跟各位朋友说一声抱歉,拖了那么久才开始写本系列的开篇。倒不是拖延,只是想要在第一篇中尽量总结出我们之前做工作时的方法论,供后来参加科学顾问工作的老师们参考。

在《流浪地球2》之前,并没有科学顾问可以这么深入的参与一个科幻电影创作,并且深刻影响了整个世界。其实想说的很多,但又想写的紧凑,导致打开电脑之后很多时候无从下笔。不过幸好顺利成稿,不至于废弃。

编织一个《流浪地球2》中的电影世界 第 1 张

《流浪地球2》应该是中国电影史上第一部有大规模、各学科科学顾问参与制作的科幻电影

在这篇文章里,我将从科学顾问的视角向大家分享对《流浪地球2》中世界背景推理和核心科幻概念的思考和考据。这篇文章会比较长,希望大家喜欢《流浪地球2》中的世界!

1.作为科学顾问,我们应该怎样开展工作?

正如我在本系列另一篇“如何制作一个数字生命”中介绍的那样,这段科学顾问的旅程,对我(以及大部分科学顾问)而言,是一整个“造梦”工作:我们可以随意展开科学畅想而不用去设计实验验证,这让整个工作变成一件很“爽”且“刺激”的事。因为除此之外,或许没有更多途径可以让科研工作者去影响几亿经费燃烧出来的“梦境”,去“见证”一个自己推测中的近未来世界了。

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《流浪地球2》剧照(图源:剧组)

现在回头看来,相比我自己的科研来说,这段科学顾问的旅程非常“爽”且“刺激”:我们可以随意展开科学畅想而不用去设计实验验证。稍作总结的话,在这将近2年时间里,我的工作主要分为以下4个方面:

以“科学底限”原则检查“科学常识”。尽量保证电影本身不因“大幅度违背公众科学常识”而导致“世界失真”;但为了兼顾故事性,即使再严谨的剧组,也一定会考虑一些科学和艺术上的平衡和取舍,比如各种时间上的错觉等。

我们必须承认的是,科幻本身不会完全遵守科学事实,但电影至少需要保证,在公众观影的3个小时内,世界本身存在被论证的坚固感,即观众不会因为某句台词,某个片段或者某个道具对世界感到“出戏”,反例:动画《三体》中的科幻手铐。

因为我相信,不论对类似的电影作品还是科研工作,作品的优秀程度往往存在于细微之中,科幻电影的“世界代入感“也同样体现在对现实的映射中。科学团队所做的主要工作,是帮助电影主创创造尽可能多的科学事实、科学逻辑和此基础上的幻想,以映射世界的真实性。但同时,要尊重艺术本身和市场规律,因为艺术性和票房的直接压力承担者是电影主创团队。

在此基础上,我们需要坚守“科学底限”的情况也要划分优先级,即其应该和叙事重心(即电影故事线)保持一致,并以某个概念的大众认知程度作为参考。换句话说,有可能获得越多注意力的科学相关内容越应该审慎,通常来说台词中的科学性要大于情节本身,而情节大于画面,画面大于道具。

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《流浪地球2》科学顾问工作部分汇总

科学常识之外,创造并丰富世界观。电影是艺术创造,科幻电影需要创造一个可信、自洽、栩栩如生且让人沉迷的未来世界作为剧情基础。我们经常接到剧组各部门很多“科学事实”以外的咨询,比如月球上的通信方式会是什么样的?量子智能计算机会是什么样子的?如果月球消失了,社会会有什么反馈?

对于此类问题,我统称为“世界观”问题,并在工作中尽量遵循“What if - How to”框架,即从现实科学知识出发,推测核心幻想(比如行星发动机可行)成立时某件事的可能运作方式,让世界细节经得起推敲,因为《流浪地球2》的时间线几乎和现实时间线重合,这部分要更加小心谨慎;

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科学顾问团队参与的世界观共计约十万字,将近150页


从科学角度合理化剧情,电影需要面向公众,剧情和故事直接承担着票房压力,科学顾问最重要的作用之一就是从科学角度,提出增强电影情节合理性和科幻性的建议(即科学地和剧组一起开脑洞)。在大型电影项目里,科学团队、编剧团队和制作部门有时候会因此陷入对一个世界观的概念呈现陷入漫长的考据和各种返工。

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数字生命部分可以体现的一些指标,当然最后是被删减了

从某种意义上,科学团队对一个影片叙事、表现和事件可信度(影片“电影逻辑”)的贡献甚至比“科学底限”原则还要重要。因为制片人、编剧和导演往往会对电影市场、剧情起伏、情绪引导有深入的了解,但是对科技前沿不了解,对据此可以开展的科技想象力也不擅长。他们需要至少有一个,或者多个科技前沿进展去触发某个故事灵感。在往常,这种灵感往往来自于编剧团队的调研,或者网上各种科普和新闻报道,但它往往既不全面,也不能实现定制化沟通。

提供科学相关的置景/美术建议,涉及电影视觉,科研人员的工作状态,某个物品比如脑机接口的外观等等一系列建议。

这或许会更加深入细节。因为大型剧组往往涉及相当多部门的协调作业,一个世界观概念的提出或许简单,但是落实到细节和道具上需要涉及到更加繁琐的跨部门沟通,但科学团队往往无法长时间(甚至很少时间可以)驻组工作,因此需要至少一位剧组核心成员参与世界观落地工作。

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剧组工作照(图源:朋友)

上述或许就是我们的主要工作方式,如有遗漏请各位老师朋友批评指正。以下是基于此框架,和剧组各部门一起完成的世界观简介~ 

注:大家可以在后续上市的《流浪地球2制作手记》看到完整版,这里只是一个非常简略的描述。

2."What If" 氦闪危机,"How to" 人类如何自救 :四大计划

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揭露三大计划的联合国决议,加上数字生命计划,这四条计划的进展成为推动剧情的主线

流浪地球2的剧情发生在地球启航之前,当时太阳危机揭露已有十余年,联合政府(United Earth Government,UEG)成立,总部设立在纽约,但世界政局动荡不堪,人类纷纷自救但仍内斗不止,大大小小各种战争频发,伴随着重工业的无序扩张,世界一片荒芜,科技在重压下加速发展,人类转入以航天工业为主的计划经济社会,并举球之力提出了数百个自救计划,其中以下四种计划进入方案论证阶段:

移山计划:由中国提出,为流浪地球主体计划,计划建造1万座发动机推动地球走向新家园,行星发动机同步网络依赖原本互联网的地下光纤,是利用网络切片形成的高密级发动机专用网络,在月球危机中同步点火成功,最终结果【成功】;

方舟计划:由美国提出,在地球同步轨道建立“方舟号空间站”,利用空间站带领人类逃离太阳系,即小说中的“飞船派”,太空电梯是方舟计划的核心。空间站在电影第一幕中被摧毁,最终结果【空间站被摧毁】;

逐月计划:由俄罗斯提出,初始的“逐月计划”是考虑到月球质量只有地球的 1/81,体积是地球的 1/49,自转角动能远远小于地球,刹车/推进耗费资源远小于地球,且氦-3储量丰富,因此期望改造月球作为天然逃生舱,带领人类离开家园。月球基地是逐月计划的核心,但是因为月球结构和大规模生态循环问题,最终发现月球不适合改造,被并入移山计划,计划放逐月球,最终在月球危机中【月球被摧毁】;

数字生命计划:面对可能完全无法战胜的天灾和日渐困难的日常生活,“虚无主义”和“享乐主义”思潮爆发,许多人认为转入数字世界,只要载体不灭,人类即可永生,脑机接口是数字生命计划的核心,在数字生命计划展开时,各国均兴建了数字生命研究所,最终结果【被UEG伦理委员会禁止】;

3."What if"公布氦闪危机,"How to"社会架构会怎样?(部分)

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UEG联合政府大会 (图源:流浪地球2预告片)

剧情中,氦闪危机被公布后,世界陷入一片混乱,那么当时的社会架构会是怎么样?虽然剧情主线是移山计划和数字生命计划,但是这四种方案在剧情中都有体现。电影中又涉及了几个比较重要的实体。

UEG联合政府,在地球氦闪危机公布后,同年成立。总部设立于纽约原联合国总部大楼,其主要决策机构是联合国政府大会,会场也是主要的国际博弈场地。2044 年联合政府常会上,各国代表共同见证了行星发动机试运行成功。

UEG加蓬联合实验基地,位于非洲加蓬首都利伯维尔,太空电梯坐落于其附近赤道上空,作为空间运输的地上枢纽,同时也是行星发动机一号试验机的坐落地。为了保护太空电梯和行星发动机的安全,附近戒备森严,并常驻多国维和部队。

UEG月球基地,又称月球与空间科学国际实验中心,位于月球坎帕努斯环形山(纬度 28.04°S,经度 27.9°W)附近,隶属于联合政府航空航天局。始建于 2031 年,是联合政府执行“逐月”计划的主要科研、勘探、开采及“逐月”卫星发动机建设机构。

UEG国际合作与救援司,前身是联合国人道主义事务协调厅,负责地球停转期间的各类应急事务。2058 年,月球危机中的全球发动机应急启动任务由UEG国际合作与救援司统筹负责。

UEG 伦理委员会,前身是联合国教科文组织下设的国际生物伦理委员会 (IBC)和世界科学知识与技术伦理委员会(COMEST),于联合政府成立后合并改建而成。2041 年(月球危机前3年),在伦理委员会的推动下,联合政府大会以投票方式通过了《联合政府关于人的生命数字化的声明》并出台了《禁止生命数字化条例》。

北京数字生命研究所,为联合政府科学院北京数字生命研究所。2032 年,北京数字生命研究所成立,研究员规模为20人, 主要是神经科学和人工智能领域方面的专家,理念是在“太阳危机”时 期用科学手段达成人类以数字形式生存的目标,以实现“延续人类文明”目的。随着“数字生命”项目被终止,相关团队回归组建智能量子计算机重点实验室,继续从事智能量子计算机项目的开发。

4."What if"数字生命存在,"How to"世界会怎么发展--两大危机

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“方舟号”空间站坠落(图源:流浪地球2预告片)

如果数字生命项目真的成功,那这样一个可以收集全部人类信息、处理能力也远超人类的“神明”会对人类做出什么样的事?即使它需要保证人类族群延续。它会倾向于把人类全部数字化吗?

太空电梯危机(2044年),由于未知原因,当天加蓬基地大量无人机的任务从保护太空电梯被篡改为毁灭太空电梯,由于“方舟”号空间站位置过高,地面武器难以抵达,因此基地内部潜伏人员试图控制太空电梯轿厢,通过轿厢上附着的遥控导弹摧毁“方舟”号空间站。在我方坚持不懈的努力下,最终“方舟号”空间站依然坠落,空间站坠落导致加蓬地区无数人员丧生。

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月球行星发动机停止工作(图源:流浪地球2预告片)

月球危机(2058年),由于未知干扰,月球基地三台行星发动机连续过载,导致月球偏出轨道撞向地球,如果月球越过某个关键点,则地球会发生大范围物种灭绝和不可逆的地质灾害,因此经过激烈讨论,联邦政府提出了包括相控核弹阵列爆破月球(在后文阵列爆炸中将解释原理)、紧急启动行星发动机、紧急启动地下城、空间站牵引(即领航员空间站撞击月球)、重启“方舟”(即领航员空间站启航)等多个方案,但是在后续研究中发现空间站能量不足以改变月球轨道、地下城在月球冲撞中无法幸存,于是摧毁月球,同时启动行星发动机成为人类幸存的唯一解。

5.其它杂项

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图恒宇一脸深情的看着手里的数字生命备份卡

550系列:550系列是一系列量子智能计算机的统称,原型机 550A 诞生于北京数字生命研究所的 551号项目,作为“数字生命”的运行硬件设备,后续型号为太空电梯危机中出现的550C,以及550W(MOSS)作为“隔离计划”后唯一的人工智能设备入驻“领航员”号空间站,指引人类在宇宙中前行。550系列是电影里的重要剧情部分。

地球停转:地球起航以后呈成“躺平”状态,北极转入黄道平面(黄赤交角呈 90°)(地球总体图上有体现),北半球发动机在地球公转轨道切线方向产生推力,推着地球围绕太阳做加速运动,并围绕地轴自西向东继续减缓自转。自转速度逐渐减弱导致赤道地区海水回落,21 世纪中叶,随着地球自转速度减缓加剧,数亿立方千米的海水冲向两极。随着南北两极冰川的融化,两极海水来回涌荡侵蚀陆地,中高纬地区绝大部分逐渐被淹没。地球完全停转以后,世界终形成两片海域。

《时令条例》:在地球刹车时期,因为昼夜交替时间随着地球停转越来越长,所以阳历不再适用,联合政府决定采取“太阳历”(60小时)和“阳历”双规制,方便普通人民的工作和生活。这点可以在电影字幕里发现。

战时经济时代: 联合政府的三大计划均耗资甚巨,因此很多国家转型为以航天工业为主的重工业体制,各国也进入战时经济时代,加强对经济活动的控制和调节。这点也可以在电影剧情里发现。

6.小结

以上是我自己在工作中的一些总结,以及和剧组各部门对流浪地球2世界观做出的一些核心设定,供大家观影时参考。

在后续的篇幅里,我将就脑机接口、数字生命、人在回路、互联网根服务器、阵列爆炸、地月通信系统,以及(可能是)人类文明史上最辉煌的巨构建筑-太空电梯,这些核心设定做一些讲解,当然主要是从科学顾问角度做一些简单的回顾。

就我个人而言,我始终相信,一个“牢固”且宏大的世界观和剧组、编剧以及科学团队在背后的默默付出关系巨大。科幻电影不同于其它电影类型,世界本身需要代入感,基于此,编织并实现一个未来“世界”和一个合理且引人入胜的故事剧情同样重要,需要各部门的通力协作,才能完成一部优秀的作品。

一如开篇所说,“经以科学,维以人文”,这样我们才能编织出一个世界的未来。

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