2021 年 7 月 – 第 3 页

《创新药狂热的背后：资本、创业者、CRO、临床医生——所有参与者都是推手！》【每日财经】 7/25华尔街俱乐部昨天以下文章来源于深蓝观，作者王晨深蓝观医药领域深度观察，深一点，远一点…… 文|王晨编辑|高翼免疫学家朱迅，在过去的二十年中，几乎参与了中国创新药的所有环节。他的头衔包括：吉林大学免疫教研室教授；CDE、国家自然基金委等国家部门的评委；创新药企董事，医药投资专家。中国的医药盛宴里，不缺扎在实验室的科学家，也不缺参与过顶层设计的决策者。但在整个商业社会里，见过投机分子和长期主义、也见识过资本如何把一些本该不变的“本质”异化得面目全非的人不多，朱迅算一个。创新药领域，是一个需要极大时间和投入的领域。在一场“把钱变成纸（论文），再把纸变成钱”的复杂、多链条的游戏中，一个人担任这么多角色并不让人感到意外。意外的是，这一次，他几乎“炮轰”了所有他所经历过的利益方。也包括他自己。 7月10日，在同写意举办的一场名为金鸡湖科学家论坛，有近200名中国创新药领域的科学家、企业家参与的闭门会上，一周前的7月2日，CDE（国家药品监督管理局药品审评中心）出台的“关于公开征求《以临床价值为导向的抗肿瘤药物临床研发指导原则》意见的通知”（下文称7.2新政），成为大家激辩的焦点。 7.2新政，被外界认为是此后三天医药股“大跌”的元凶。7.2新政中提出的提高临床实验标准，为占中国80%以上“伪创新药”浇下了一盆当头冷水。朱迅对外界以及同行们对“7.2新政”的激烈反应，也泼来一盆水。他连珠炮般地发问：“以临床价值为导向，不是研发创新药的基本需求吗？”——在他看来“这是欧美新药研发遵循多年的标准，并不是一个高需求”。是什么让一个基本需求，变成了一个“高标准”？这是所有人都知道答案的一个问题：5年前，中国药物评审制度的改革，让千亿资本涌入创新药领域；CRO（药品试验外包公司）的加入，让创新药这个本来只有少数人能玩的高门槛游戏，变成了“给一个分子，就能生产出药”的大众游戏，创业板和18A又给资本送上退出渠道，加速了他们涌入的进程。这也是大部分人知道答案但很难做出改变的一个问题。第二天（7月11日），同济大学附属东方医院教授李进，这位中国肿瘤界最耀眼的临床医生之一，一场以“最好的方式是不批临床试验，而不是试验做完了不上市”的标题刷屏的演讲，更是让关于创新药标准的争论进入了白热化阶段。朱迅对李进的“解决方案”并不赞同：所有人都是推手！难道不包括他们临床医生吗？！ -01- 所有的人都闯红灯，难道要把这条马路封上？深蓝观：对中国创新药的问题，大家都有差不多的意见和共识，但你好像格外愤怒，会上一直在和他人争论。最新出台的“7.2新政”，会改变这种局面吗？朱迅：不是愤怒，而是心痛。中国创新药现在的问题就像是一堆人闯红灯，那些不守规则的人都获得了缩短的时间、缩短的距离，得到了好处却没有受到惩罚，甚至都没有受到路人鄙视的目光。劣币驱逐良币了，谁还会下决心去搞真正的创新？监管要负起责任。我一再强调，一个国家的创新药领域要形成一个像欧美的一个商业模式：高投入、高技术及知识产权、重磅产品线和市场占有率，同时也形成高利润，继而维持高投入。这是个正向循环，推动了这么多年，数千种新药用于治疗多种疾病。正式有了这些原创药，才有了今天我国医药领域的Me too、 Me better、 biosimilar、fast following以及仿制药；才有了in license大中华区权利。现在（创新药的发展）比2015年前好了很多，但也应该清醒的看到，现在的这个“好”，在带来医药创业繁荣的同时，也带来了很大的问题。显而易见，与比原来那种仿制药的低水平重复，现在的“高水平抢仿”会浪费更多社会资源，甚至损毁我国医药创新的良好环境。一个科学的、规范的、透明的、稳定的，能够执法落地的一个监管体系，是最核心的要素。在监管领域，2015年，毕局上任之后已经在逐渐的规范了，但现在存在的问题是“立法容易执法难”。如果像当年（2015年）进行“722数据核查”那样，让提交药品审批的企业先进行几轮自查，如果自查给机会后还想闯关的企业，严惩不贷。按照这种程度执法，看谁还敢闯红灯？深蓝观：昨天（7月11日）下午，同济大学附属东方医院李进教授，做了一个发言，他谈到“最好的方式是不批准临床试验，而不是临床试验做完了不批准上市”，你怎么看这个观点？朱迅：我当然不赞同！这相当于是看到有人闯红灯，让人把路堵上。堵路不是目的，让大家遵纪守法才是目的。 7.2新政绝不意味着关掉创新药研发大门，在全球的任何一个法规国家，临床试验都是备案制，但像我国这样如此涌向若干热门靶点的同质化竞争还从来未发生过。全球的新药研发都是宽进严出，这样才能鼓励大家去创新。有的国家已经实行了四五十年，也没有出现中国这个情况。所以不是封路的问题，是执法的问题，当然执法之后还有司法、普法，以及深入到心底的遵纪守法。在靶点扎堆、Me-too药泛滥的情况下，难道临床医生没有责任吗？临床前，很多药的问题都没有显现出来，都是科学家自己在做。那么罪魁祸首是谁？如果没有临床医生接这些项目，会有这么多重复的“创新药”吗？谁都应该从中反思，我在其中扮演了什么角色。李进作为国内肿瘤临床领域的最权威专家，是最大的KOL之一，我认为这些意见领袖是有责任组织大家（临床医生们）组建临床试验联盟或者是相应委员会，倡导进行行业自律。只要是局内人，谁都无法独善其身。现在不是探究谁的责任问题，不要把责任都推给CDE。在一定程度上，CDE 确实在指南的细则、司法执法深度方面，特别是在后续的惩戒方面不太够，但造成这种局面，肯定不是 CDE 一家的责任。 -02- CRO要有一定的职业道德深蓝观：感觉你和李进也是有共识的，例如你们都提到了CRO公司“改改分子结构，卖同一个靶点”给不同公司的情况。朱迅：CRO在这个过程之中也扮演了不太光彩的角色。首先CRO公司卖太多相似的分子，就像出租车不能拒载一样，客户一找，你就接，这个没有问题。但有一些情况需要有告知义务，比如客人去一个目的地，你明知道那的路断了或者在发洪水，至少给客人一个警示，别让他们去那里。现在几乎中国所有的CRO公司在好几个客人做一个药的时候，都没有提醒他们。还有一些做研发的CRO公司，做了别人靶点的一个分子，同时又改改分子结构合成了很多，自己又做了几个药，然后转给其他公司，这就非常值得商榷甚至质疑的了。创新药本来就是一个少数人的游戏，没有金刚钻别揽瓷器活。现在的话大家太急功近利了，全民创业这是什么概念？CRO公司在这个过程当中，为药物的创制确实有很大的贡献。但从全球角度来看，近十几年来，真正创新药的数目并没有实质性增加，这也值得深刻思考。深蓝观：完全是反其道而行之。为什么？朱迅：为什么这些CRO公司来者不拒、乐在其中？因为如果大家都去排队做的时候，CRO公司可以提价。 CRO公司在整个创新药泡沫的过程中是最大的赢家。还有临床医生，临床医生也要发论文，临床的CRO公司也要赚钱，所以形成了一个恶性循环——大家越做越急，就越可以漫天要价。 -03- 资本没有好坏，但有自律的和不自律的深蓝观：怎么看待资本在其中的作用？朱迅：资本本身没有好坏，但是掌握资本的人有善良的和不太善良的。资本在这个过程中，本性一定是逐利的。现在形成这个氛围，一个重要的助推就是我们的科创板和18A（2018年，港交所修改上市规则，允许未盈利的生物科技公司赴港上市）。它们的主体是好的，要鼓励这部分。但是还是需要设立门槛。 2018年年在香港刚出现18A的时候，我曾经提过一个标准，这个标准也是后来港交所执行18A时使用的一个标准：一定有中等规模以上的基金公司，在一定自然时间里的持有。但这是对于创新的一个标准，另一个标准是针对“伪创新”的，应该也有个标准，不符合这标准就别上市了。先把这块卡上了，很多资本自然而然就停了。 2018年在香港刚出现18A的时候，我曾经多次提过一个标准，这个标准也是后来港交所执行18A时使用的一个标准：一定有中等规模以上的基金公司已经投资一定规模的资金，并持有一定时间。但这只是评价市场价值的一个标准。科创板和18A宗旨的鼓励创新，但目前缺少区别创新和“伪创新”标准。0-1是创新，1-3或者5，在我国医药目前的现状下也可以视同为创新，但5-10就值得具体分析了，10-100肯定不是创新了。一定要将不符合真创新标准的公司淘汰掉，应在良币驱逐劣币的行动中旗帜鲜明的彰显立场。明确了这个导向，很多资本自然而然就要理性思考了。实际上创新药的投资是一个特别长的过程，在没有III疗效结果出来前，任何所谓的Me better、BIC。18A出来后，产品没有上市，公司产品没有一个好的临床试验结果的时候，也都可以进入资本市场的顺利套现。这已经不是一个击鼓传花的游戏了，而变成一个庞氏游戏。这是我5年前就说过的话，现在依旧如此。深蓝观：你自己也是投资机构的医药专家，也参与过再鼎的投资。再鼎是VIC模式的创始者，用资本买入国外的管线（license in），然后开发，你怎么看这种模式？朱迅：2007年，我在国内做了几场报告，就大力倡导License in 模式，但那个时候，根本没有人听得进去。10万、8万轻轻松松随便仿几个就能赚大钱，谁还有心思花钱花精力引进国外的新品种。 2015年我参与的基金重仓再鼎（国内license in模式第一家），这是我参与的以license in为主的第一家公司，也是最后一家公司，license in为解决我国患者在全球最新最好的药物的可及性方面发挥了一定作用，但在license in模式的创业者蜂拥而上，投资者非理性的趋之若鹜，并几乎成为国内医药创新主流的当下，确实值得深刻的思考和反思。我在2018年接受采访的时候，License in 模式还不是很普遍，当时我提醒大家，随着海外新批上市产品进入我国的大幅加速，随着越来越多的企业采用这种模式，引进创新的后续机会将越来越少。因为当更多中国药企成为买方之后，费用成本将会上涨，在商业方面很难实现价值投资的回归。我参与投资决策的时候，一直坚持差异化原则。没过投细胞治疗，曾经投过一家生产ADC(antibody-drug conjugate抗体偶联药物)的企业，那时ADC还没火。在PDL-1这个领域，选择的产品是皮下注射的，这是一种高度差异化的产品。投资人做投资决策，就要完成差异化的筛选，作为医药人，作为一个圈里人，我是为数不多的没有参与到推波助澜行列的。相反，10年前我就说过，当某个领域的药物已经到85分，包括相同靶点、不相同靶点的治疗同样适应症的药物，不管是Me-too还是Fast-follow，机会都已经非常有限。不是不赞同做Me-too或Fast follow，因为我一直强调做原创只是少部分人的游戏，但目前这种做法肯定是不可以的——前面已经有十几个、几十个同样类型的还去做，肯定是资源的极大浪费，时间成本也无法计量。 -04- 创新药的研发，不是赢在起点，而是赢在终点深蓝观：现在的情况是，创业者享受公司估值不断提高的风光、投资人总能找到出价更高的买家；CRO面对一堆堆排队做外包的企业，项目价格不断水涨船高……如果持续下去，会怎样？朱迅：创新药的研发，不是赢在起点，而是赢在终点。终点对于不同群体的意义是不一样的。对于制药企业的终点，一定是产品上市市场份额和销售额，如果批下来最后没有任何商业价值，那就是失败。 AI技术的出现，让今后创新药研发的早期门槛越来越低。但是它并没有提高临床成功率，创新药的后期数量将会大幅提高，前面所有做的这些都变成了中间环节。后续如果没有行业自律，这个领域将引发灾难。灾难就是资本不再赚钱了，如果资本一旦离场，行业随之而来的衰败和萧条，是我最担心的。首先，后期的投资者一定成为韭菜。实际创业者，也成为最大的韭菜，因为把你把最好青春年华的十几年，变成了一场纸面富贵。因为资本退出之后，你的产品一旦上市，没有好的结果时，所有的压力都会在创业者这儿。深蓝观：那些用资本烧出来的Biotech应该怎么做才能避免这种后果呢？朱迅：首先，要区分Star-up和Biotech。并不是只要拿到融资、有一个Idea就可以被称为是Biotech。我认为，至少有产品到临床试验二期阶段，才是真正的Biotech。其次是这些Biotech需要转身，而且最好“华丽”转身：就是由成本中心，变成利润中心。我们现在的Biotech企业除了贝达药业以外，还没一家真正以成本中心变成利润中心。以PD-1为例，现在有四家产品上市。恒瑞的产品，为什么它的利润更多一些，因为销售团队的成本是极高的，恒瑞成立二十多年了，自己是有销售团队的，如果PD-1每增加10亿销售，它整体的销售成本是在降低的。Biotech要新建销售团队，要高薪聘请，整个营销的费用很大。所以，未来新药的研发模式要从VIC变成VICP，这个P就是pharmaceutical（大型制药公司），今后Biotech的目标，要在研发的基础上，发展成一个biopharma，甚至bigpharma。从全球角度来说，从1980年开始的美国Biotech市场，到现在40年，涌现了太多太多的Starup和Biotech，大家可以看看如今哪些公司还持续存在？它们后续的发展命运是如何？有多少真正变成了仍然独立存在的Biopharma。深蓝观：资本烧起来的Biotech和传统药企最大的区别是什么？朱迅：除了利润中心和“研发-生产-销售”全产业链外，Biotech还需要第三个转身，就是由实际的小公司、市值的大公司，成为市值及实际均名副其实的的大公司。可以看看现在已经IPO或者投前估值数亿美元的pre-IPO的Biotech公司，除了几家有产品销售上市的企业，绝大部分公司人少则二三十人，多则在100-200人，但是他们的市值多数十几亿美元。而那些传统药企，华药、广药、东北制药，几千上万人的大药厂，市值也只有100多亿人民币。所以，现在的Biotech需要从实质规模的小公司、市值虚高的大公司，转变成为实质的大公司来支撑市值。大多数Biotech公司它透支的是它未来八到十年成长空间——这还是在一切发展顺利的前提。不和传统企业比，和美国纳斯达克同类的公司，有同样产品线或者比我们产品线更多的公司比一下。它们的平均市值不到5亿美元，凭什么我们只有大中华区权力，就可以超出人家？创新药中国的市场份额，大中华区比例不到全球的5%，凭什么只有5%的市场份额，而且除了高额转让费用之外，销售之中的相当部分要通过分成退回给人家，却是美国同类公司的几倍的市值？现在中国的生物科技变成了资本的生物科技。资本应该反思。深蓝观：那如果这些Biotech完不成你所说的转身，最终命运会如何？朱迅：那只剩下两个或者三个可能，第一个可能就有连续融资能力，比如像百济神州。深蓝观：但如果一家公司在纳斯达克上拿一笔花没了，18A拿一笔，花没了；科创板再拿一笔，仍然花没了，它还没有完成这个转变，你认为会怎么样？朱迅：首先，有这种持续融资能力的公司就极少，大多数没有。第二条出路就是被一个大企业收购。但被收购有基本的要求，国内有大企业会收吗？恒瑞是最大的了，恒瑞会吗？现在的Biotech一百亿估值的，可能20亿给恒瑞，恒瑞都不要。它早看明白了，我认为恒瑞也根本瞧不起这些做Metoo或Fastfollow的——它们都是小型食草动物，只有恒瑞才是狼族。在纳斯达克上市的公司有更多的生存机会，因为纳斯达克背后每年有接近2000亿美元的行业资本，来收购公司、收购项目。所以美国大多数的公司他们最后的命运是被大企业收购，或者是通过这个方法把它某些产品线收购。但我对18A（在18A上市的生物科技公司）的未来充满担忧，现在的科创板和 18A很少会有被国际大药企看得上的标的，因为大多数中国的Biotech公司还在初级阶段。我国Biotech若想成为跨国药企并购的的目标，需要完成升华，而且应该是“跨越”性升华。第三个命运就是公司的解体。整个公司不值钱了，可能个别的产品稍微有点价值，这个时候一定是一个清盘。清盘的过程中，创业者就成为最大的韭菜。现在很多的投资，到后面都有承诺锁定。锁定企业IPO的时间，万一上市不成，要有一个固定收益的回报。而固定收益的回报，会把一批现在风光无限的创业者现都变成破产者，资本市场这样的故事每天都在上演。现在没有人看得清，但这就是现实，所以未来能够生存，特别是快速发展的 Biotech公司一定要完成升华。既然是升华就是一定冲出现在的Me-too、Me better、biosimilar、fast follow的窘境，由in license向out license，由大中华区市场向全球市场、由当下高度同质化向差异化的未满足临床需求发展。深蓝观：那最终这个链条上有受益者吗？朱迅：在这个过程之中，最大的受益者一个是CRO，一个是临床医生，一个是早期进入的资本，晚期的资本也是被割韭菜的。创业者也是受害者。他们现在如果回美国，绝对不敢说自己做PD-1，做CD19，说了会被海外同行笑话的。在这个过程之中的话，对国家来说短期是好事，因为有了大量创新药，不管是Me-too还是Fast-follow，医保才可以谈降价。医生多做临床试验，有一些病人可以免费提前用到某些药。但是从长期来看，会对中国的整个创新医药的环境和大的氛围产生致命的打击。深蓝观：那在这个过程中，你有反思过自己吗？你有做错过什么吗？朱迅：我太高估了行业的这种自律精神。创新药的所有牵头者，哪个不是高学历、高智商和高情商？但为什么素质这么高的一批人，也跟着大家一起闯红灯？所有参与其中的每一个角色，都需要做一个自我剖析，不要把责任都推给他人，不能独善其身。我们每个人都应该成为一个“把关者”。不能等着CDE最终把关，等到它出现，前面的社会资源已经浪费很多了。例如在做临床实验的时候，就应该有更细的guideline。深蓝观：你有一直欣赏的人吗？朱迅：有，微芯鲁先平。（鲁先平2001年从美国回国，开始做创新药研发，经历了第一笔融资烧完之后的动荡，坚持没有做CRO，直到2007年卖掉一个专利后开始盈利，融资顺利，开始自我造血），他是这二十年没有被外界改变的一个人。你们可以采访他。还有药渡李靖。药渡最近针对创新药立项提出“药渡七条”，我已经建议他充分利用药渡在创新药大数据方面的优势，在深层次分析2000-2020全球首次获批上市新药成功要素的基础上，针对科学家、创业者、投资者等分别提出有针对性建议。朱迅最后强调：此次发布的指导原则虽然只专门指向抗肿瘤药物，但以临床价值为导向的药物临床研发并不仅限于抗肿瘤药物，而是适用于所有适应症的新药研发。他呼吁所有入局者且行且珍惜、逐步由他律走向自律，形成中国新药创制的良好生态。（本文已经朱迅审阅）朱迅同写意新药英才俱乐部荣誉理事长医学博士，法学硕士，著名免疫学家，吉林大学教授，博士生导师，同写意新药英才俱乐部理事长、药渡战略总师、贝壳大学名誉校长。现任新天域资本、尚珹资本特聘医药专家；四环制药、深圳微芯生物独立董事、长春金赛药业、深圳奥萨医药高级顾问等。转自深蓝观作者王晨本文由「华尔街俱乐部」推荐，敬请关注公众号: wallstreetclub 声明：本文仅代表作者个人观点，不构成投资意见，并不代表本平台立场。文中的论述和观点，敬请读者注意判断。版权声明：「华尔街俱乐部」除发布原创市场投研报告外，亦致力于优秀财经文章的交流分享。部分文章、图片和资料来自网络，版权归原创。推送时未能及时与原作者取得联系。若涉及版权问题，敬请原作者添加WSCHELP微信联系删除。谢谢授权使用！关于我们华尔街俱乐部凝聚华尔街投行的高端资源，为中国民营企业“走出去”提供全方位的顾问服务，包括企业赴美上市、战略投资、并购、私募路演和投资者关系等。在投资理念和技术方面提供华尔街投行专家实战培训，为您进入华尔街铺设成功之路。联系我们：ecompo@mail.com 阅读原文喜欢此内容的人还喜欢 41岁潮汕科学家，即将坐拥一个IPO 41岁潮汕科学家，即将坐拥一个IPO … 投资界不喜欢不看的原因确定内容质量低不看此公众号一减持就是20个亿，VC/PE在这个赛道赚下真金白银一减持就是20个亿，VC/PE在这个赛道赚下真金白银 … 投中网不喜欢不看的原因确定内容质量低不看此公众号字节跳动，又投了一家艺人经纪公司字节跳动，又投了一家艺人经纪公司 … 投资界不喜欢不看的原因确定内容质量低不看此公众号

【鉴评家】《大国重器！初露倪端》刚刚，正式上线，惊艳全世界！！大国简评昨天世界华人时刊关注时事热点，讲述社会百态，剖析多元世界，传播理性声音！公众号阅读本文前，请您先点击上方“世界华人时刊”，再点击“关注”，这样您就可以继续免费收到更多精华文章了！克莱因瓶是一个不可定向的二维紧流形，而球面或轮胎面是可克莱因瓶克莱因瓶定向的二维紧流形。如果观察克莱因瓶，有一点似乎令人困惑－－克莱因瓶的瓶颈和瓶身是相交的，换句话说，瓶颈上的某些点和瓶壁上的某些点占据了三维空间中的同一个位置。我们可以把克莱因瓶放在四维空间中理解：克莱因瓶是一个在四维空间中才可能真正表现出来的曲面。如果我们一定要把它表现在我们生活的三维空间中，我们只好将就点，把它表现得似乎是自己和自己相交一样。克莱因瓶的瓶颈是穿过了第四维空间再和瓶底圈连起来的，并不穿过瓶壁。用扭结来打比方，如果把它看作平面上的曲线的话，那么它似乎自身相交，再一看似乎又断成了三截。但其实很容易明白，这个图形其实是三维空间中的曲线。它并不和自己相交，而是连续不断的一条曲线。在平面上一条曲线自然做不到这样，但是如果有第三维的话，它就可以穿过第三维来避开和自己相交。只是因为我们要把它画在二维平面上时，只好将就一点，把它画成相交或者断裂了的样子。克莱因瓶也一样，我们可以把它理解成处于四维空间中的曲面。在我们这个三维空间中，即使是最高明的能工巧匠，也不得不把它做成自身相交的模样；就好像最高明的画家，在纸上画扭结的时候也不得不把它们画成自身相交的模样。有趣的是，如果把克莱因瓶沿着它的对称线切下去，竟会得到两个莫比乌斯环。在二维看似穿过自身的绳子在二维看似穿过自身的绳子如果莫比乌斯带能够完美的展现一个“二维空间中一维可无限扩展之空间模型”的话，克莱因瓶只能作为展现一个“三维空间中二维可无限扩展之空间模型”的参考。因为在制作莫比乌斯带的过程中，我们要对纸带进行180°翻转再首尾相连，这就是一个三维空间下的操作。理想的“三维空间中二维可无限扩展之空间模型”应该是在二维面中，朝任意方向前进都可以回到原点的模型，而克莱因瓶虽然在二维面上可以向任意方向无限前进。但是只有在两个特定的方向上才会回到原点，并且只有在其中一个方向上，回到原点之前会经过一个“逆向原点”，真正理想的“三维空间中二维可无限扩展之空间模型”也应该是在二维面上朝任何方向前进，都会先经过一次“逆向原点”，再回到原点。而制作这个模型，则需要在四维空间上对三维模型进行扭曲。数学中有一个重要分支叫“拓扑学”，主要是研究几何图形连续改变形状时的一些特征和规律的，克莱因瓶和莫比乌斯带变成了拓扑学中最有趣的问题之一。莫比乌斯带的概念被广泛地应用到了建筑，艺术，工业生产中。三维空间里的克莱因瓶拓扑学的定义编辑克莱因瓶定义为正方形区域 [0,1]×[0,1] 模掉等价关系(0,y)~(1,y), 0≤y≤1 和 (x,0)~(1-x,1), 0≤x≤1。类似于 Mobius Band, 克莱因瓶不可定向。但 Mobius 带可嵌入，而克莱因瓶只能嵌入四维（或更高维）空间。莫比乌斯带编辑把一条纸带的一段扭180°，再和另一端粘起来就得到一条莫比乌斯带的模型。这也是一个只有莫比乌斯带、一个面的曲面，但是和球面、轮胎面和克莱因瓶不同的是，它有边（注意，它只有一条边）。如果我们把两条莫比乌斯带沿着它们唯一的边粘合起来，你就得到了一个克莱因瓶莫比乌斯带莫比乌斯带（当然不要忘了，我们必须在四维空间中才能真正有可能完成这个粘合，否则的话就不得不把纸撕破一点）。同样地，如果把一个克莱因瓶适当地剪开来，我们就能得到两条莫比乌斯带。除了我们上面看到的克莱因瓶的模样，还有一种不太为人所知的“8字形”克莱因瓶。它看起来和上面的曲面完全不同，但是在四维空间中它们其实就是同一个曲面－－克莱因瓶。实际上，可以说克莱因瓶是一个3°的莫比乌斯带。我们知道，在平面上画一个圆，再在圆内放一样东西，假如在二度空间中将它拿出来，就不得不越过圆周。但在三度空间中，很容易不越过圆周就将其拿出来，放到圆外。将物体的轨迹连同原来的圆投影到二度空间中，就是一个“二维克莱因瓶”，即莫比乌斯带（这里的莫比乌斯带是指拓扑意义上的莫比乌斯带）。再设想一下，在我们的3°空间中，不可能在不打破蛋壳的前提下从鸡蛋中取出蛋黄，但在四度空间里却可以。将蛋黄的轨迹连同蛋壳投影在三度空间中，必然可以看到一个克莱因瓶。制造经历编辑过去，德国数学家克莱因就曾提出了“不可能”设想，即拓扑学的大怪物－－克莱因瓶。这种瓶子根本没有内、外之分，无论从什么地方穿透曲面，到达之处依然在瓶的外面，所以，它本质上就是一个“有外无内”的古怪东西。尽管现代玻璃工业已经发展得非常先进，但是，所谓的“克莱因瓶”却始终是大数学家克莱因先生脑子里头的“虚构物”，根本制造不出来。许多国家的数学家老是想造它一个出来，作为献给国际数学家大会的礼物。然而，等待他们的是一个失败接着一个失败。也有人认为，即使造不出玻璃制品，能造出一个纸模型也不错。如果真的解决了这个问题，那可是个大收获！直径和年龄最新的研究认为宇宙的直径可920亿光年，甚至更大。[28] 目前可观测的宇宙年龄大约为138.2亿年。[29] 形状宇宙微波背景的温度一端高，暗示呈弯曲状宇宙微波背景的温度一端高，暗示呈弯曲状 [30] 目前的宇宙理论认为宇宙可能是类似马鞍状的负弯曲形状，该理论源于宇宙大爆炸理论，整个宇宙的外形如同一个吹起的气球，我们则生活在宇宙的“表面”。[31] 同时，科学家也认为宇宙是平坦的，根据美国宇航局的调查，宇宙可能是平坦的，2013年的调查发现如果宇宙是平坦的，那么误差只有0.4%。[32] 斯蒂芬·霍金表示，我们宇宙的形状可能是一种难以置信的几何图形，更接近于超现实主义的艺术，如同荷兰艺术家摩里茨·科奈里斯·埃舍尔创银河系银河系 [33] 作的图形一样。霍金的想法以弦理论为依据，而该理论目前仍然还处于假设之中，并未被验证。如果用语言来形容宇宙的形状，应该是整体呈现多重镶嵌模式，具有无限重复出现的扭曲面，曲面间环环相扣，如同科奈里斯·埃舍尔创作的“圆形极限IV”图案，也与美国工程师P.H. Smith创作的“史密斯圆图”类似，体现出双曲空间的概念，是一种非欧几何的空间形态。[34] 层次结构当代天文学研究成果表明，宇宙是有层次结构的、即将发生碰撞的两个星系NGC 470和NGC 474 即将发生碰撞的两个星系NGC 470和NGC 474 [35] 不断膨胀、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统。行星、小行星、彗星和流星体都围绕中心天体太阳运转，构成太阳系。太阳系外也存在其他行星系统。约2500亿颗类似太阳的恒星和星际物质构成更巨大的天体系统——银河系。银河系的直径约10万光年，太阳位于银河系的一个旋臂中，距银心约2.6万光年。银河系外还有许多类似的天体系统，称为河外星系，常简称星系。目前观测到1000亿个星系，科学家估计宇宙中至少有2万亿个星系。星系聚集成大大小小的集团，叫星系团。平均而言，每个星系团约有百余个星系，直径达上千万光年。现已发现上万个星系团。包括银河系在内约40个星系构成的一个小星系团叫本星系群。椭圆星系Hercules A中心超大黑洞引发的喷流椭圆星系Hercules A中心超大黑洞引发的喷流 [36] 若干星系团集聚在一起构成的更高一层次的天体系统叫超星系团。超星系团往往具有扁长的外形，其长径可达数亿光年。通常超星系团内只含有几个星系团，只有少数超星系团拥有几十个星系团。本星系群和其附近的约50个星系团构成的超星系团叫做本超星系团。星系分类根据可反映星系发展状态的序列号对星系进行了分类，可以粗略地将星系划分出椭圆星系、透镜星系、漩涡星系、棒旋星系和不规则星系等五种。[37] 太阳系天体太阳质量占太阳系总质量的99.86%，它以自己强大的引力将 NASA公布的太阳风暴的照片 NASA公布的太阳风暴的照片 [38] 太阳系里的所有天体牢牢地吸引在它的周围，使它们不离不散、井然有序地绕自己旋转。同时，太阳又作为一颗普通恒星，带领它的成员，万古不息地绕银河系的中心运动。[39] 太阳的半径为696000千米，质量为1.989×10^30kg，中心温度约15000000 ℃，。[40] 如果一个人站在太阳表面，那么他的体重将会是在地球上的20倍。[41] 现代星云假说根据观测资料和理论计算，提出：太阳系原始星云是巨大的星际云瓦解的一个小云，一开始就在自转，并在自身引力作用下收缩，中心部分形成太阳，外部演化成星云盘，星云盘以后形成行星。目前，现代星云说又存在不同学派，这些学派之间还存在着许多差别，有待进一步研究和证实。[42] 金星是离太阳的第二颗行星，夜空中亮度仅次于月球。[43] 金星上没有水，大气中严重缺氧，二氧化碳占97%以上，空气中有一层厚达20千米至30千米的浓硫酸云，地面温度从不低于400℃，是个名副其实的“炼狱”般世界。金星地面的大气压强为地球的90倍，相当于地球海洋中900米深度时的压强。金星大气主要由二氧化碳等温室气体组成，失控的温室效应，是导致金星极端气候的主要原因。由于金星没有内禀磁层保护，诱发磁层中磁场重联释放的巨大能量，使得金星大气被加热后加速逃逸。科学界认为，金星上大气的逃逸，是造成金星上缺水而被富含二氧化碳的稠密大气所笼罩，从而导致严重的温室效应的原因。[44] 木星是离太阳第五颗行星，而且是最大的一颗，比所有其他的行星木星及其卫星欧罗巴（木卫二）木星及其卫星欧罗巴（木卫二） [45] 的合质量大2倍（地球的318倍），直径142987km。它是气态行星没有实体表面，由90%的氢和10%的氦（原子数之比, 75/25%的质量比）及微量的甲烷、水、氨水和“石头”组成。这与形成整个太阳系的原始的太阳系星云的组成十分相似。木星可能有一个石质的内核，相当于10－15个地球的质量。内核上则是大部分的行星物质集结地，以液态氢的形式存在。液态金属氢由离子化的质子与电子组成（类似于太阳的内部，不过温度低多了）。木星共有67颗木卫。按距离木星中心由近及远的次序为：木卫十六、木卫十四、木卫五、木卫十五、木卫一、木卫二、木卫三、木卫四、木卫十三、木卫六、木卫十、木卫七、木卫十二、木卫十一、木卫八和木卫九。[46] 水星是最接近太阳的行星。水星的半径约为2440公里，在八大行星中是最小的。水星昼夜温差极大，白天摄氏 430 度，晚上约可达零下170 度，是太阳系八大行星中温差最大的一个行星。[47] 水星的外大气层非常稀薄，是由水星表面和太阳风中的原子和离子构成。[48] 科学家确认水星表面含有丰富的碳，认为碳是水星表面呈黑色的原因，水星表面的岩石是由低重量百分比的石墨碳构成。[49] “好奇号”火星探测器在火星表面采集样本 “好奇号”火星探测器在火星表面采集样本 [50] 火星是地球的近邻，是太阳系由内往外数第四颗行星。直径6794km，体积为地球的15%，质量为地球的11%。火星表面是一个荒凉的世界，空气中二氧化碳占了95%。火星大气十分稀薄，密度还不到地球大气的1%，因而根本无法保存热量。这导致火星表面温度极低，很少超过0℃，在夜晚，最低温度则可达到-123℃。火星被称为红色的行星，这是因为它表面布满了氧化物，因而呈现出铁锈红色。其表面的大部分地区都是含有大量的红色氧化物的大沙漠，还有赭色的砾石地和凝固的熔岩流。火星上常常有猛烈的大风，大风扬起沙尘能形成可以覆盖火星全球的特大型沙尘暴。每次沙尘暴可持续数个星期。火星两极的冰冠和火星大气中含有水份。从火星表面获得的探测数据证明，在远古时期，火星曾经有过液态的水，而且水量特别大。[51] 土星是离太阳第六颗行星，直径120536㎞，体积仅次于木星。主要由氢组成，还有少量的氦与微量元素，内部的核心包括岩石和冰，外围由数层金属氢和气体包裹着。地球距离土星13亿公里。土星的引力比地球强2.5倍，能够牵引太阳系内其它行星，使地球处于一个椭圆轨道中运行，并且与太阳保持适当距离，适宜生命繁衍。当土星轨道倾斜20度将使地球轨道比金星轨道更接近太阳，同时，这将导致火星完全离开太阳系。[52] 土星是已知唯一密度小于水的行星，假如能够将土星放入一个巨大的浴池之中，它将可以漂浮起来。土星有一个巨大的磁气圈和一个狂风肆虐的大气层，赤道附近的风速可达1800千米/时。在环绕土星运行的31颗卫星中间，土卫六是最大的一颗，比水星和月球还大，也是太阳系中唯一拥有浓厚大气层的卫星。[53] 天王星是离太阳第七颗行星，51118km。体积约为地球的65倍，在九大行星中仅次于木星和土星。天王星的大气层中83%是氢，15%为氦，2%为甲烷以及少量的乙炔和碳氢化合物。上层大气层的甲烷吸收红光，使天王星呈现蓝绿色。大气在固定纬度集结成云层，类似于木星和土星在纬线上鲜艳的条状色带。天王星云层的平均温度为零下193摄氏度。质量为8.6810±13×10²⁵kg，相当于地球质量的14.63倍。密度较小，只有1.24克/立方厘米，为海王星密度值的74.7%。[54] 恒星恒星海王星是离太阳的第八颗行星，直径49532千米。海王星绕太阳运转的轨道半径为45亿千米，公转一周需要165年。海王星的直径和天王星类似，质量比天王星略大一些。海王星和天王星的主要大气成分都是氢和氦，内部结构也极为相近，所以说海王星与天王星是一对孪生兄弟。[55] 海王星有太阳系最强烈的风，测量到的时速高达2100公里。海王星云顶的温度是－218 °C，是太阳系最冷的地区之一。海王星核心的温度约为7000 °C，可以和太阳的表面比较。海王星在1846年9月23日被发现，是唯一利用数学预测而非有计划的观测发现的行星。[56] 冥王星，位于海王星以外的柯伊伯带内侧，是柯伊伯带中已知的最大天体。[57] 直径约为2370±20km，是地球直径的18.5%。[58] 2006年8月24日，国际天文学联合会大会24日投票决定，不再将传统九大行星之一的冥王星视为行星，而将其列入“矮行星”。大会通过的决议规定，“行星”指的是围绕太阳运转、自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状、能够清除其轨道附近其他物体的天体。在太阳系传统的“九大行星”中，只有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星符合这些要求。冥王星由于其轨道与海王星的轨道相交，不符合新的行星定义，因此被自动降级为“矮行星”。[59] 冥王星的表面温度大概在-238到-228℃之间。冥王星的成份由70%岩石和30%冰水混合而成的。地表上光亮的部分可能覆盖着一些固体氮以及少量卫星拍月球经过地球，可见清晰月球背面卫星拍月球经过地球，可见清晰月球背面 [60] 的固体甲烷和一氧化碳，冥王星表面的黑暗部分可能是一些基本的有机物质或是由宇宙射线引发的光化学反应。冥王星的大气层主要由氮和少量的一氧化碳及甲烷组成。大气极其稀薄，地面压强只有少量微帕。[61] 地球是离太阳第三颗行星，是我们人类的家乡，尽管地球是太阳系中一颗普通的行星，但它在许多方面都是独一无二的。比如，它是太阳系中唯一一颗面积大部分被水覆盖的行星，也是目前所知唯一一颗有生命存在的星球。质量M=5.9742 ×10^24 公斤，表面温度：t = – 30 ～ +45。[62] 英国科研人员在《天体生物学》杂志上报告说，如果没有小行星撞击等可能剧烈改变环境的事件发生，地球适宜人类居住的时间还剩约17.5亿年，不过人为造成的气候变化可能缩短这一时间。[63] 彗星是由灰尘和冰块组成的太阳系中的一类小天体，绕日运动。[64] 科学家使用探测器对彗星的化学遗留物进行分析，发现其主要成份为氨、甲烷、硫化氢、氰化氢和甲醛。科学家得出结论称，彗星的气味闻起来像是臭鸡蛋、马尿、酒精和苦杏仁的气味综合。[65-66] “67P/楚留莫夫-格拉希门克”彗星 “67P/楚留莫夫-格拉希门克”彗星 [67] 在太阳系的周围还包裹着一个庞大的“奥尔特云”。星云内分布着不计其数的冰块、雪团和碎石。其中的某些会受太阳引力影响飞入内太阳系，这就是彗星。这些冰块、雪团和碎石进入太阳系内部，其表面因受太阳风的吹拂而开始挥发。所以彗星都拖着一条长长的尾巴，而且越靠近太阳尾巴越长、越明显。太阳系内的星际空间并不是真空的，而是充满了各种粒子、射线、气体和尘埃。[68] 柯伊伯带，是一种理论推测认为短周期彗星是来自离太阳50—500天文单位的一个环带，位于太阳系的尽头。柯伊伯带是冰质残片组成的巨环，位于海王星轨道之外，环绕着太阳系的外边缘。[69] 物质多样性红巨星，当一颗恒星度过它漫长的青壮年期——主序星阶段，步入老年期时，它将首先变为一颗红巨星。称它为“巨星”，是突出它的体积巨大。在巨星阶段，恒星的体积将膨胀到十亿倍之多。称它为“红”巨星，是因为在这恒星迅速膨胀的同时，它的外表面离中心越来越远，所以温度将随之而降低，发出的光也就越来越偏红。不过，虽然温度降低了一些，可红巨星的体积是如此之大，它的光度也变得很大，极为明亮。红巨星一旦形成，就朝恒星的下一阶段白矮星进发。[70] 白矮星，是一种低光度、高密度、高温度的恒星。因为颜色呈白色、体积比较矮小，因此被命名为白矮星。哈勃望远镜观测到白矮星死亡过程哈勃望远镜观测到白矮星死亡过程 [71] 白矮星是一种很特殊的天体，它的体积小、亮度低，但质量大、密度极高。白矮星是中低质量的恒星的演化路线的终点。在红巨星阶段的末期，恒星的中心会因为温度、压力不足或者核聚变达到铁阶段而停止产生能量。恒星外壳的重力会压缩恒星产生一个高密度的天体。一个典型的稳定独立白矮星具有大约半个太阳质量，比地球略大。这种密度仅次于中子星和夸克星。如果白矮星的质量超过1.4倍太阳质量，那么原子核之间的电荷斥力不足以对抗重力，电子会被压入原子核而形成中子星。原子是由原子核和电子组成的，原子的质量绝大部分集中在原子核上，在巨大的压力之下，电子将脱离原子核，成自由电子。这种自由电子气体将尽可能地占据原子核之间的空隙，从而使单位空间内包含的物质也将大大增多，密度大大提高了。形象地说，这时原子核是“沉浸于”电子中，常称之为“简并态”。[72] 大多数的恒星内核通过氢核聚变进行燃烧，将质量转变为能量，并产生光和热量，当恒星内部氢燃料完成消耗完后就开始进行氦融合反应，并形成更重的碳和氧，这一过程对于类似太阳这样的恒星而言，就显得较为短暂，并形成碳氧组成的白矮星，如果其质量大于1.4倍太阳质量，就会发生Ia型超新星爆发。[73] 类星体,20世纪60年代以来，天文学家还找到一种在银河系以外像恒星一样表现为一个光点的天体，但实际上它的光度和质量又和星系一样，我们叫它类星体，现在已发现了数千个这种天体。[74] 超新星，是恒星演化过程中的一个阶段。超新星爆发是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸。一般认为质量小于9倍太阳质量左右的恒星，在经历引力坍缩的过程后是无法形成超新星的。[75] 在大质量恒星演化到晚期，内部不能产生新的能量，巨大的引力将整个星体迅速向中心坍缩，将中心物质都压成中子状态，形成中子星，而外层下坍的物质遇到这坚硬的“中子核”反弹引起爆炸。这就成为超新星爆发，质量更大时，中心更可形成黑洞。[76] 在超新星爆发的过程中所释放的能量，需要我们的太阳燃烧900亿年才能与之相当。[77] 超新星研究有着关乎人类自身命运的深层意义。如果一颗超新星爆发的位置非常接近地球，目前国际天文学界普遍认为此距离在100光年以内，它就能够对地球的生物圈产生明显的影响，这样的超新星被称为近地超新星。有研究认为，在地球历史上的奥陶纪大灭绝，就是一颗近地超新星引起的，这次灭绝导致当时地球近60%的海洋生物消失。[78]通常认为完整的日心说宇宙模型是由波兰天文学家哥白尼在1543年发表的《天体运行论》中提出的，实际上在西方公元前300多年的阿里斯塔克和赫拉克里特就已经提到过太阳是宇宙的中心，地球围绕太阳运动。坚实的大地是运动的这一点在古代是令人非常难以接受的，古代人缺乏足够的宇宙观测数据，以及怀着以人为本的观念，使他们误认为地球就是宇宙的中心。并且托勒密的地心说体系可以很好的和当时的观测数据相吻合，因此地心说被大众广泛接受并被当时的教廷认为是神圣不可侵犯的真理的一部分。所以在《天体运行论》出版以后的半个多世纪里，日心说仍然很少受到人们的关注，支持者更是非常稀少。这其中最为著名的支持者就是乔尔丹诺·布鲁诺了。布鲁诺一生始终与“异端”联系在一起，并为此颠沛流离，最终还被宗教裁判所烧死在鲜花广场上。他支持哥白尼日心说，发展了“宇宙无限说”，这些在他所处的时代中，都使其成为了风口浪尖上的人物，因而，他常常被人们看作是近代科学兴起的先驱者、是捍卫科学真理并为此献身的殉道士。有另一种说法认为，近代以来关于罗马梵蒂冈的地心说和哥白尼的日心说的斗争是被严重夸大的。布鲁诺1600年遭受火刑的原因，并非因为他支持日心说，而是因为他的泛神论、多神论等令宗教恼火的宗教思想。然而不论如何，布鲁诺确实对日心说的传播发展起到了推动作用。事实上，直到1609年伽利略使用天文望远镜发现了一些不利于旧有的亚里士多德宇宙论和托勒密体系从而反过来可以支持日心说的新的天文现象后，日心说才开始引起人们的关注。这些天文现象主要是指：月球坑坑洼洼并非像古希腊人想象的那般完美，太阳存在黑子（从而天界或 “月上界”并非不变），木卫体系的发现直接说明了地球不是唯一中心，金星完整相变的发现也暴露了托勒密体系的错误。然而，由于哥白尼的日心说所得的数据和托勒密体系的数据都不能与第谷的观测相吻合，因此日心说此时仍不具优势。直至开普勒以椭圆轨道取代圆形轨道修正了日心说之后，日心说在于地心说的竞争中才取得了真正的胜利。观点哥白尼为阐述自己关于天体运动学说的基本思想撰写题为《短论》的论文。他规定地球有三种运动：一种是绕地轴的周日自转运动；一种是环绕太阳的周年运动；一种是用以使得被认为镶嵌在天球上的地球在绕日公转过程中能够保持地轴的指向不变的地轴回转运动。哥白尼在他的《天体运行论》一书中认为天体运动必须满足以下七点：不存在一个所有天体轨道或天体的共同的中心；地球只是月球轨道的中心，并不是宇宙的中心；所有天体都绕太阳运转，宇宙的中心在太阳附近；地球到太阳的距离同天穹高度之比是微不足道的；在天空中看到的任何运动，都是地球运动引起的；日心说日心说人们看到的行星向前和向后运动，是由于地球运动引起的。地球的运动足以解释人们在空中见到的各种现象；哥白尼用以支持他的学说的论据，主要属于数学性质。他认为一个科学学说是从某些假说引申出来的一组观念。他认为真正的假说或者定理必须能够做到下面两件事情：它们必须能够说明天体所观测到的运动。它们必须不能违背毕达哥拉斯关于天体运动是圆周的和均匀的论断。当时有许多反对的观点，但是哥白尼用当时的知识进行了反驳。反对理由：如果地球在转动，空气就会落在后面，而形成一股持久的东风。哥白尼答复：空气含有土微粒，和土地是同一性质，因此逼得空气要跟着地球转动。空气转动时没有阻力是因为空气和不断转动的地球是连接着的。反对理由：一块石子向上抛去，就会被地球的转动抛在后面，而落在抛掷点的西面。哥白尼答复：由于受到本身重量压力的物体主要属于泥土性质，所以各个部分毫无疑问和它们的整体保持同样的性质。反对理由：如果地球转动，它就会因离心力的作用变得土崩瓦解。如果地球不转动，那么像恒星那些更庞大的星球就必须以极大的速度转动，这一来恒星就很容易被离心力拉得粉碎。哥白尼答复：离心力只在非天然的人为运动中找得到，而在天然的运动中，如地球和天体的运动中，则是找不到的。[2] 地心说地心说地心说地心说是长期盛行于古代欧洲的宇宙学说。它最初由古希腊学者欧多克斯（提出“同心球”模型）提出，后经亚里士多德、托勒密进一步发展而逐渐建立和完善起来。托勒密认为，地球处于宇宙中心静止不动。从地球向外，依次有月球、水星、金星、太阳、火星、木星和土星，在各自的圆轨道上绕地球运转。其中，行星的运动要比太阳、月球复杂些：行星在本轮上运动，而本轮又沿均轮绕地运行。在太阳、月球行星之外，是镶嵌着所有恒星的天球——恒星天。再外面，是推动天体运动的原动天。地心说是世界上第一个行星体系模型。尽管它把地球当作宇宙中心是错误的，然而它的历史功绩不应抹杀。地心说承认地球是“球形”的，并把行星从恒星中区别出来，着眼于探索和揭示行星的运动规律，这标志着人类对宇宙认识的一大进步。地心说最重要的成就是运用数学计算行星的运行，托勒密还第一次提出“运行轨道”的概念，设计出了一个本轮均轮模型。按照这个模型，人们能够对行星的运动进行定量计算，推测行星所在的位置，这是一个了不起的创造。在一定时期里，依据这个模型可以在一定程度上正确地预测天象，因而在生产实践中也起过一定的作用。地心说中的本轮均轮模型，毕竟是托勒密根据有限的观察资料拼凑出来的，他是通过人为地规定本轮、均轮的大小及行星运行速度，才使这个模型和实测结果取得一致。但是，到了中世纪后期，随着观察仪器的不断改进，行星位置和运动的测量越来越精确，观测到的行星实际位置同这个模型的计算结果的偏差，就逐渐显露出来了。但是，信奉地心说的人们并没有认识到这是由于地心说本身的错误造成的，却用增加本轮的办法来补救地心说。当初这种办法还能勉强应付，后来小本轮增加到80多个，但仍不能满意地计算出行星的准确位置。这不能不使人怀疑地心说的正确性了。到了16世纪，哥白尼在持日心地动观的古希腊先辈和同时代学者的基础上，终于创立了“日心说”。从此，地心说便逐渐被淘汰了。简单的说,“地心说”就是以地球为宇宙的中心,“日心说”是以太阳为宇宙的中心。创立编辑哥白尼提出 1499年，哥白尼毕业于意大利的博洛尼亚大学，任天主教教士。他回到波兰跟叔父一起工作。其叔父，瓦茨日心说日心说恩罗德，是费琅堡天主教大教堂的主教。哥白尼当时住在教堂的顶楼，因此可以长期进行天文观测。那个时候，人们相信的是1500多年前希腊科学家托勒密创立的宇宙模式。托勒密认为地球是宇宙的中心且静止不动，日、月、行星和恒星均围绕地球运动，而恒星远离地球，位于太空这个巨型球体之外。然而，经仔细观测，科学家们发现行星运行规律与托勒密的宇宙模式不吻合。一些科学家修正了托勒密的宇宙轨道学说，在原有的轨道（或称小天体轨道）上又增加了更多的天体运行轨道。这一模式称每颗行星都沿着一个小轨道作圆周运行，而小轨道又沿着该行星的大轨道绕地球作圆周运动。几百年之后，这一模式的漏洞越来越明显。科学家们又在这个模式上增加了许多轨道，行星就这样沿着一道又一道的轨道作圆周运动。哥白尼想用“现代”（16世纪的）技术来改进托勒密的测量结果，以期取消一些小轨道。在长达近20年的时间里，哥白尼不辞辛劳日夜测量行星的位置，但其测量获得的结果仍然与托勒密的天体运行模式没有多少差别。哥白尼想知道在另一个运行着的行星上观察这些行星的运行情况会是什么样的。基于这种设想，哥白尼萌发了一个念头：假如地球在运行中，那么这些行星的运行看上去会是什么情况呢？这一设想在他脑海里变得清晰起来了。一年里，哥白尼在不同的时间、不同的距离从地球上观察行星，每一个行星的情况都不相同，这是他意识到地球不可能位于星星轨道的中心。经过20年的观测，哥白尼发现唯独太阳的周年变化不明显。这意味着地球和太阳的距离始终没有改变。如果地球不是宇宙的中心，那么宇宙的中心就是太阳。他立刻想到如果把太阳放在宇宙的中心位置，那么地球就该绕着太阳运行。这样他就可以取消所有的小圆轨道模式，直接让所有的已知行星围绕太阳作圆周运动。然而，人们是否能接受哥白尼提出的新的宇宙模式呢？全世界的人——尤其是权力极大的天主教会是否相信太阳是宇宙中心这一说法呢？由于害怕教会的惩罚，哥白尼在世时不敢公开他的发现。1543年，这一发现才公诸天下。即使在那个时候，哥白尼的发现还不断受到教会、大学等机构与天文学家的蔑视和嘲笑。终于，在60年后，约翰尼斯·开普勒和伽利略·伽利雷证明了哥白尼是正确的。[3] 阿里斯塔克斯提倡阿里斯塔克斯（Aristarchus, 约公元前 310年- 约公元前230年），是人类历史上有记载的首位提倡日心说的天文学者，是古希腊时期、也是人类历史上有记载的最伟大的天文学家，数学家。他生于古希腊萨摩斯岛。他将太阳而不是地球放置在整个已知宇宙的中心，他是人类歴史上有记载的最早期的日心说的提倡者之一。但是在当时的古希腊、他的宇宙观和杰出的智慧并未能被当时的人们所理解，并被亚里士多德和托勒密的才华之光芒所掩盖，直到16世纪（约1760年以后），哥白尼才很好地发展和完善了阿里斯塔克斯的宇宙观和理论。古希腊天文学晚期最著名的是亚历山大学派，阿里斯塔克斯是这一学派早期的代表人物。他的大部分著作至今已失传，流传至今的唯一著作，就是关于太阳和月球的体积以及到地球的距离的论著，但是，通过其他人的引证，可以知道他还写了另一本书，在书中他发展了一个变通的日心说的模型。在该文中，他叙述了从日食、月食中月球和地球的阴影比例大小，推测出太阳实际上比地球大得多、月球比地球小。又由月球在上弦和下弦间的夹角，推测出太阳距离地球是月球距离地球的十倍。阿里斯塔克斯认为太阳，月球和地球在每个月的首个或最后的四分之一时期内，构成了一个近似的直角三角形。他估计最大角约为87°。尽管他应用的几何理论没有错，但由于观测数据有偏差，他得出了日地距离是月地距离的20倍的结论。事实上，前者是后者的390倍。阿里斯塔克斯指出，月球和太阳有几乎相同的视角，因此他们的直径与他们到地球的距离是成正比的。这符合逻辑。阿里斯塔克斯指出了太阳明显大于地球，恰恰可以用来证明日心说模型。阿里斯塔克斯观察到月球穿过地球的阴影需要一个恒星月的时间。因此他估计到地球的直径是月球的三倍。根据埃拉托色尼所计算的42000公里的地球周长，他认为月球的周长应为14000公里。事实上，月球的周长约为10916公里。阿里斯塔克斯还认为一个大的东西不应该绕小的东西转动，于是他提出了“日心地动说”（可惜未被当代人接受）。他认为地球一方面每天自西向东转一周，导致天体的东升西落景象。另一方面它又在一年中绕太阳公转一周，水、金、火、木、土等行星也是一样绕着太阳公转。他还认为与地球绕日公转的轨道直径相比，恒星几乎在无限远处。因此无法看到由于地球公转而造成的恒星视差现象。关于阿里斯塔克斯的日心说阿里斯塔克斯提出日心论的论文已经遗失。我们之所以知道它的存在，是因为一些后代学者曾经提起，其中最著名的是阿基米德与普鲁塔克（Plutarch）。阿基米德指出阿里斯塔克斯日心宇宙模型的重点为：* 太阳与固定的恒星不会运动。* 地球绕太阳运行。* 地球的轨道为圆形。* 太阳位于该圆的中心。* 固定的恒星距离太阳与地球极为遥远。罗马历史学家普鲁塔克在两个世纪之后，于论述中提供了更多的细节。他告诉我们，阿里斯塔克斯认为是由于地球每日一周地旋转，给予我们天空绕地球转动的印象。因此，阿里斯塔克显然了解地球是球体，而天空看起来像在旋转，其实是地球每日的旋转所造成的。这或许可以解释为什么一般会认为他是新型天文仪器skaphe的发明者，skaphe是一种碗状日晷，与源自巴比伦人的平面日晷（gnomons）不同，skaphe可正确地追踪太阳在天空中移动的路径。普鲁塔克也告诉我们，阿里斯塔克教导地球沿着“太阳圆周”运行的观念，此即为太阳黄道（ecliptic）的观念。大多数学者认为，阿里斯塔克斯在把地球视为行星后，也将其他行星放到环绕太阳运行的轨道上。阿里斯塔克斯知道他的模型将大幅增加宇宙的大小。若地球并未移动，那恒星就可能落在太阳、月球与行星之外。但若地球沿巨大的圆周绕太阳移动，它有时会比较靠近某些恒星，有时又会离它们较远。除非恒星距离地球极远，否则在地球靠近或远离恒星群时，它们看起来应该会扩大或缩小。但是由于并未发生这种现象，因此地球必然是在极大的宇宙中不断运动。不幸的是，阿里斯塔克斯的宇宙观和理论，当时远远走在时代的前面，因而得不到一般公众的承认，克雷安德斯竟要求希腊人控告阿里斯塔克斯的渎神之罪。之后阿里斯塔克斯的思想学说就像珍贵的戒指被扔入大海般消失无踪。直到哥白尼的出现。伽利略的论证伽利略是通过数学逻辑相信哥白尼。这一点与布鲁诺没有区别。同时，伽利略发明了天文望远镜，一定程度证明了哥白尼的正确。但是，在罗马宗教事务所组织的学术讨论中，伽利略没有战胜自己的对手，导致了最后的悲剧：当时“地球绕太阳”和“太阳绕地球”都有科学证据，而伽利略学说的破绽之一，是科学家探测不到“斗转星移”（Stellar Parallax）的现象。什么是斗转星移呢？这名堂十分吓人，其实意思很简单。如图一显示，假设星星 A 和星星 B 悬浮在太空中，我在地球表面之观察点 1 仰望星星 A 和星星 B 时，它们的距离好像十分接近，如果地球自转，即使我站在原地不动，我将会随着地球移动而去了观察点 2 ，由观察点 2 看同样两颗星星，它们的相对位置便会改变，由角度 Y 比角度 X 大就可以知道。换言之，如果发现有斗转星移的现象，那么地球转动就可以成立；假若没有斗转星移，地球应该是在固定地方。十六世纪时天文学家泰高．巴希（Tycho Brahe）以当时最精密的仪器，去探测是否有“斗转星移”，可是看来群星的相对位置和距离好像没有改变，因此地球转动之说不被接纳。但是，伽利略指导数学原则的价值。他始终相信日心说。意义编辑地心说的错误哥白尼的“日心说”发表之前，“地心说”在中世纪的欧洲一直居于统治地位。自古以来，人类就对宇宙的结构不断地进行着思考，早在古希腊时代就有哲学家提出了地球在运动的主张，只是当时缺乏依据，因此没有得到人们的认可。在古代欧洲，亚里士多德和托勒密主张“地心说”，认为地球是静止不动的，其他的星体都围着地球这一宇宙中心旋转。这个学说的提出与基督教《圣经》中关于天堂、人间、地狱的说法刚好互相吻合，处于统治地位的教廷便竭力支持地心学说，把“地心说”和上帝创造世界融为一体，用来愚弄人们，维护自己的统治。因而“地心学”说被教会奉为和《圣经》一样的经典，长期居于统治地位。随着事物的不断发展，天文观测的精确度渐渐提高，人们逐渐发现了地心学说的破绽。到文艺复兴运动时期，人们发现托勒密所提出的均轮和本轮的数目竟多达八十个左右，这显然是不合理、不科学的。人们期待着能有一种科学的天体系统取代地心说。在这种历史背景下，哥白尼的地动学说应运而生了。约在1515年前，哥白尼为阐述自己关于天体运动学说的基本思想撰写了篇题为《浅说》的论文，他认为天体运动必须满足以下七点：不存在一个所有天体轨道或天体的共同的中心；地球只是引力中心和月球轨道的中心，并不是宇宙的中心；所有天体都绕太阳运转，宇宙的中心在太阳附近；地球到太阳的距离同天穹高度之比是微不足道的；在天空中看到的任何运动，都是地球运动引起的，在空中看到的太阳运动的一切现象，都不是它本身运动产生的，而是地球运动引起的，地球同时进行着几种运动；人们看到的行星向前和向后运动，日心说日心说是由于地球运动引起的。地球的运动足以解释人们在空中见到的各种现象了。此外，哥白尼还描述了太阳、月球、三颗外行星(土星、木星和火星)和两颗内行星(金星、水星)的视运动。书中，哥白尼批判了托勒密的理论，科学地阐明了天体运行的现象，推翻了长期以来居于统治地位的地心说，并从根本上否定了基督教关于上帝创造一切的谬论，从而实现了天文学中的根本变革。他正确地论述了地球绕其轴心运转、月亮绕地球运转、地球和其他所有行星都绕太阳运转的事实。但是他也和前人一样严重低估了太阳系的规模。他认为星体运行的轨道是一系列的同心圆，这当然是错误的。他的学说里的数学运算很复杂也很不准确。但是他的书立即引起了极大的关注，驱使一些其他天文学家对行星运动作更为准确的观察，其中最著名的是丹麦伟大的天文学家泰寿·勃莱荷，开普勒就是根据泰寿积累的观察资料，最终推导出了星体运行的正确规律。这是一个前所未闻的开创新纪元的学说，对于千百年来学界奉为定论的托勒密地球中心说无疑是当头一棒。虽然阿里斯塔克斯比哥白尼提出日心学说早1700多年，但是事实上哥白尼得到了这一盛誉。阿里斯塔克斯只是凭借灵感做了一个猜想，并没有加以详细的讨论，因而他的学说在科学上毫无用处。哥白尼逐个解决了猜想中的数学问题后，就把它变成了有用的科学学说──一种可以用来做预测的学说，通过对天体观察结果的检验并与地球是宇宙中心的旧学说的比较，你就会发现它的重大意义。显然哥白尼的学说是人类对宇宙认识的革命，它使人们的整个世界观都发生了重大变化。但是在估价哥白尼的影响时，我们还应该注意到，天文学的应用范围不如物理学、化学和生物学那样广泛。从理论上来讲，人们即使对哥白尼学说的知识和应用一窍不通，也会造出电视机、汽车和现代化学厂之类的东西。但是不应用法拉第、麦克斯韦、拉瓦锡和牛顿的学说则是不可想象的。仅仅考虑哥白尼学说对技术的影响就会完全忽略它的真正意义。哥白尼的书对伽利略和开普勒的工作是一个不可缺少的序幕。他俩又成了牛顿的主要前辈。是这两者的发现才使牛顿有能力确定运动定律和万有引力定律。哥白尼的日心宇宙体系既然是时代的产物，它就不能不受到时代的限制。反对神学的不彻底性，同时表现在哥白尼的某些观点上，他的体系是存在缺陷的。哥白尼所指的宇宙是局限在一个小的范围内的，具体来说，他的宇宙结构就是今天我们所熟知的太阳系，即以太阳为中心的天体系统。宇宙既然有它的中心，就必须有它的边界，哥白尼虽然否定了托勒玫的“九重天”，但他却保留了一层恒星天，尽管他回避了宇宙是否有限这个问题，但实际上他是相信恒星天球是宇宙的“外壳”，他仍然相信天体只能按照所谓完美的圆形轨道运动，所以哥白尼的宇宙体系，仍然包含着不动的中心天体。但是作为近代自然科学的奠基人，哥白尼的历史功绩是伟大的。确认地球不是宇宙的中心，而是行星之一，从而掀起了一场天文学上根本性的革命，是人类探求客观真理道路上的里程碑。哥白尼的伟大成就，不仅铺平了通向近代天文学的道路，而且开创了整个自然界科学向前迈进的新时代。从哥白尼时代起，脱离教会束缚的自然科学和哲学开始获得飞跃的发展。哥白尼的科学成就，是他所处时代的产物，又转过来推动了时代的发展。顺应时代变化十五、六世纪的欧洲，正是从封建社会向资本主义社会转变的关键时期，在这一二百年间，社会发生了巨大的变化。14世纪以前的欧洲，到处是四分五裂的小城邦。后来，随着城市工商业的兴起，特别是采矿和冶金业的发展，涌现了许多新兴的大城市，小城邦有了联合起来组成国家的趋势。到 15世纪末叶，在许多国家里都出现了基本上是中央集权的君主政体。当时的波兰不仅有像克拉科夫、波兹南这样的大城市，也有许多手工业兴盛的城市。1526年归并于波兰的华沙已成为一个重要的商业、政治、文化和地理的中心，在16世纪末成了波兰国家的首都。与这种政治经济变革相适应，文化、科学上也开始有所反映。当时，欧洲是“政教合一”，罗马教廷控制了许多国家，圣经被宣布为至高无上的真理，凡是违背圣经的学说，都被斥为“异端邪说”，凡是反对神权统治的人，都被处以火刑。新兴的资产阶级为自己的生存和发展，掀起了一场反对封建制度和教会迷信思想的斗争，出现了人文主义的思潮。他们使用的战斗武器，就是未被神学染污的古希腊的哲学、科学和文艺。这就是震撼欧洲的文艺复兴运动。文艺复兴首先发生于意大利，很快就扩大到波兰及欧洲其他国家。与此同时，商业的活跃也促进了对外贸易的发展。在“黄金”这个符咒的驱使下，许多欧洲冒险者远航非洲、印度及整个远东地区。远洋航行需要丰富的天文和地理知识，从实际中积累起来的观测资料，使人们感到当时流行的“地静天动”的宇宙学说值得怀疑，这就要求人们进一步去探索宇宙的秘密，从而推进了天文学和地理学的发展。1492年，意大利著名的航海家哥伦布发现新大陆，麦哲伦和他的同伴绕地球一周，证明地球是圆形的，使人们开始真正认识地球。[4] 对他国的影响在教会严密控制下的中世纪，也发生过轰轰烈烈的宗教革命。因为天主教的很多教义不符合圣经的教诲，而加入了太多教皇的个人意志以及各类神学家的自身成果，所以很多信徒开始质疑天主教的教义和组织，发起回归圣经的行动来。捷克的爱国主义者、布拉格大学校长扬·胡斯（1369～1415年）在君士坦丁堡的宗教会议上公开谴责德意志封建主与天主教会对捷克的压迫和剥削。他虽然被反动教会处以火刑，但他的革命活动在社会上引起了强烈的反应。捷克农民在胡斯党人的旗帜下举行起义，这次运动也波及波兰。1517年，在德国，马丁·路德（1483～1546年）反对教会贩卖赎罪符，与罗马教皇公开决裂。1521年，路德又在沃尔姆国会上揭露罗马教廷的罪恶，并提出建立基督教新教的主张。新教的教义得到许多国家的支持，波兰也深受影响大国重器登场了！最近几天，一场前所未有的暴雨袭击河南全省。大水摧毁了很多地方的电力、通讯设备，导致灾区群众手机、网络信号全部中断。也就是说，灾民既得不到外界信息，外界也不知道他们的状况。这是极度恐怖的事情，如果他们在灾难中长时间得不到援助，生命财产就会遭到严重威胁。甚至可以说，他们被推到了听天由命的地步。情况危在旦夕。就在大家绝望的时候，奇迹出现了。 7月21日，他们的手机突然收到一条短信：移动通信暂时恢复，请尽快报告灾情，联系家人。电信塔和线路都毁了，电也没了，哪来的信号？原来是国家应急管理部紧急调派了一架无人机，专门携带基站通信设备，定在高空中发射传递信号。这么小的东西飞到天上去，信号立马就通了，简直不可思议！先别忙着惊讶，还有更厉害的！第一，超远航程很多人可能没听说过这架无人机，它的名字叫翼龙翼龙Ⅰ号，去年刚刚完成首飞。在这场雨灾中，它接到命令后，穿越了小半个中国，从贵州→重庆→湖北，在狂风暴雨中飞行1100多公里，最后定在了郑州巩义市上空3000多米。这架无人机携带通信基站设备，相当于把电信塔架在了高空中。信号一通，受灾群众立即接通了手机、网络信号，及时报告灾情、报送平安。外界这才知道，原来哪个地方有群众被困，哪个地方需要生活物资，生命线彻底打通了。大家可能不知道，在没有翼龙无人机之前，汶川地震时，我们只能靠人工背着卫星电话强行空降灾区，先实地走访，然后向外界报告受灾情况。如今，无人机一到，信号就修复。此一时，彼一时。这，就是科技的力量！第二，超广覆盖一架无人机可以覆盖多少地方的电信信号？说出来你可能不敢相信，单架无人机可恢复50平方公里的移动公网通信，覆盖15000平方公里的音视频通信网络。这是个什么概念？在极端条件下，它可以有效解决设施损毁、孤岛地区、边远地区、特殊地区等地方的全天候通信和数据传输问题。万一又有哪个地方地震、洪水等大型自然灾害，再也不用担心没信号了。第三，超长待机有的人担心无人机续航时间。单架翼龙可以保持长达35个小时的通信，差不多两天一夜。它虽然替代不了地面基站，但是在极端条件下维持几天信号没有任何问题，大不了多派几架无人机。在解决巩义市的通讯问题后，今天下午翼龙无人机再次抵达郑州中牟县阜外华中心血管病医院。这家医院水深两米，受困医护、病人和家属近3000人，翼龙为他们带来了久违的通信保障。暴雨无情，科技亦可温暖人心。在这里，我可以很自豪地说：除了中国，没有几个国家能做到如此迅速的救灾，也没有几个国家能像中国这样，举全国之力，举科技之力，救一地灾情。我们看到，翼龙无人机在灾难中首次应用，就打通了上万灾民的生命线。而有的国家，却用无人机来杀人。美国支持的以色列，无人机在中东地区横冲直撞，严重威胁百姓生命安全。中国利用科学技术保护自己家园，美国却用它毁掉别人家园。正如有的人说：5小时滞空，在中国头上是希望，在别的地方就是死神。得道与失道，高下立判！几十年前，中国积贫积弱，连一辆拖拉机都造不出。谁能想到，如今中国无人机技术已经傲视群雄。从前，我们都是跟着欧美国家跑。现在，我们的5G、量子技术、人工智能、超级高铁全部冲到了世界前列。从模仿到自主研发，从蹒跚学步到自主创新，这些伟大成功是对我们制度、文化、素质的全面肯定，是我们伟大复兴的又一个脚印！ “两弹一星”，“蛟龙”入海，“神舟”飞天，“嫦娥”奔月，超级高铁，无人飞机……这，就是中华民族的自强之路！科技可以振兴民族，也可以更好地保护人民。希望我们国家百尺竿头更进一步！最近管控较严，防止失联，请大家关注下方小号世界华人时刊关注时事热点，讲述社会百态，剖析多元世界，传播理性声音！公众号请把这篇文章分享给所有人看到！看完这篇文章之后，花1秒钟时间把它放到你的圈子里！可能您的朋友也需要！谢谢！阅读原文喜欢此内容的人还喜欢央视：不可思议的一幕发生了… 央视：不可思议的一幕发生了… … Vip视频3 不喜欢不看的原因确定内容质量低不看此公众号史上最悲催航天员：被遗忘太空311天，回到地球发现祖国早没了！史上最悲催航天员：被遗忘太空311天，回到地球发现祖国早没了！ … 奇事阁不喜欢不看的原因确定内容质量低不看此公众号