科技前沿应用集锦

科技前沿应用集锦

（一）

基因疗法望助失明恢复视力

视网膜有两种感光细胞，一种是视锥细胞，另一种是视杆细胞。感光细胞的表面分布着视蛋白，视杆细胞中的视蛋白为视紫红质，视锥细胞中的视蛋白为视锥蛋白。视网膜退化通常会伴随感光细胞死亡，但其他包括神经节细胞在内的细胞层，在人完全失明后的几十年里仍可保持健康。如果不移植整个感光细胞信号系统，视蛋白在视杆细胞和视锥细胞之外无法发挥作用──我们曾经报道过量子眼镜保护和改善视力的探索，最近美国加利福尼亚大学伯克利分校等科学家报告，开发出一种基因疗法，通过病毒载体，将视蛋白基因导入视网膜的神经节细胞中，恢复了因视网膜退化而失明的实验鼠的视力。

他们最初尝试视紫红质，但视紫红质分辨速度太慢，无法识别图像和物体。随后尝试反应速度更快的能识别绿光的中波敏感视锥蛋白，被植入这种蛋白基因的失明老鼠，成功通过了人类视力标准测试──它们能像没有视力问题的老鼠一样，轻松绕过障碍物，并在平板电脑上分辨变化范围，超过千倍的运动和亮度。这种通过灭活病毒传递基因的疗法，在3年内就可在因视网膜退化而失明的人身上开展临床试验。希望恢复足够的视力四处走动，并恢复阅读或观看视频的能力。这是他们发现，所有视网膜细胞中都存在受体，视蛋白会自动连接到视网膜神经节细胞的信号系统。在灭活的腺相关病毒中，植入了一种能识别绿光的受体──中波敏感视锥蛋白的基因。这种病毒可以直接被注射到眼睛的玻璃体中。病毒携带基因进入通常对光不敏感的神经节细胞，使它们对光敏感，并能向大脑发送信号而产生视觉。

（二）

手机等需要的稀土元素磷石膏中提取

稀土、稀散元素是众多新兴战略性产业的幕后英雄──如锂是锂离子动力电池产业的重要原材料，铷、铯在卫星导航产品中不可或缺，铼则在高性能飞机发动机涡轮上一展身手。又如手机、计算机等许多高科技设备，不可或缺的制造材料稀土元素，有工业维生素之称，但全世界的稀土元素储量并不丰富，且分布不均，长期处于供应短缺状态。最近《化学热力学杂志》发表报告称，开发出一种从工业废弃物──磷石膏中提取稀土元素的方法，或可缓解稀土元素供应紧张局面。

磷石膏是用磷酸盐矿石生产磷酸产生的废弃物，其中含有大量稀土元素。估计全世界每年产生的磷石膏中，含有大约10万吨稀土元素，这一数字与全球每年稀土氧化物总产量（12.6万吨）相差无几。尽管全球的磷石膏存量巨大，仅美国的存量就超过10亿吨，但有效利用率却很低。数量巨大的磷石膏废料不仅占用大量土地，还会造成环境污染。此次为了测试是否可以从磷石膏中提取稀土元素，美国爱达荷国家实验室、罗格斯大学等科学家组成的研究小组，在磷石膏中掺杂了钇、铈、钕、钐、铕和镱等6种稀土元素，然后研究可用于提取稀土元素的各种方案发现，一种利用氧化葡萄糖杆菌产生的化学混合物回收稀土元素的解决方案，效果十分明显。

葡萄糖杆菌是一种常见细菌，能产生葡萄糖酸等有机酸，葡萄糖酸能溶解周围物质中的稀土元素，并通过一种称为“生物浸出”的过程，将它们溶解到溶液中，而从溶液中沉淀出的稀土元素经纯化后即可用于工业生产──从矿石中提取稀土元素的常规方法，会产生有毒物质和酸性污染物，但新方法对环境的危害较小，在经济上也可行。

（三）

前列腺癌化疗无序中可望有序

游走于癌细胞之间的“幽灵”──前列腺相关基因4型蛋白（PAGE4），是一种典型的无序蛋白，它的错误表达被发现与前列腺癌的产生相关。由于前列腺癌细胞的生长，通常需要雄激素，因此在前列腺癌化疗过程中，通常采用雄激素剥夺疗法来抑制癌细胞生长。这种疗法并不总是有效的，癌细胞总是表现出抗药性──无序蛋白指得是一部分没有稳定三维结构的蛋白质。因为没有绝对稳定的状态，经常参与调控细胞各成分的相互作用，如DNA的转录等。然而，它们的错误表达，也可能造成细胞的变化，引起癌症等严重的疾病。

最近日《生物分子》期刊上发表美国麻省理工学院化学系博士后林星程等人的一篇论文称，运用分子动力学模型研究PAGE4无序蛋白，证实了无序蛋白中也存在有序特征，并发现了这些有序特征影响无序蛋白功能表达的机制──要解决与PAGE4有关的这个问题，有两种主流的研究方法，第一种是结构生物学，聚焦蛋白质等生物大分子的微观层面，研究飞秒-秒级的生物物理、生物化学机理；另一种叫做系统生物学，从宏观层面研究以天为单位的细胞、蛋白质之间的相互作用过程。然而，两种方法很难结合。

现有的结构生物学模拟受模型和算力制约，无法做到系统生物学所在的宏观尺度。如果这个问题不解决，结构生物学研究出的很多微观细节，就无法与系统生物学实验做出的宏观结果联系起来，奋战在癌症治疗领域的两组科学家只能各自为战。此前系统生物学家已经发现，PAGE4虽然是无序蛋白，但是也有一些细微的有序结构。如发现PAGE4主要有三种二级结构，即不规则卷曲、转角和螺旋结构。虽然没有独特的三维结构，但是这些无序蛋白中的“构型噪音”，也能够影响细胞行为，特别是前列腺癌细胞种群对于特定疗法的反应──虽然癌症被认为是基因疾病，但系统生物学模型说明，即便没有基因原因，这种细胞中信号分子的变化，也会导致对特定疗法的抗药性──PAGE4的二级结构有什么作用？它们又是怎样变化并最终影响肿瘤蛋白抗药性功能的表达的呢？

要解决蛋白质数值模拟这盘“大棋”这个问题，需要在结构生物学层面，运用分子动力学数值建模来研究PAGE4蛋白不同位置的关联运动，是如何长距离相互作用的──采用的模型叫做联想记忆水调解结构能量模型（AWSEM）。此前用来调节模型参数的力场数据都来自有序蛋白质，当应用到无序蛋白质时，由于无序蛋白质构象太多，一般的全原子模拟方法无法在有效时间内得到有用的信息。这就好比一个象棋大师在下盲棋时，如果棋面上是一些经典的棋局定式，他就能很容易的记住棋形变化，而如果棋面完全是人为随机乱摆出来的，他就很难记住棋形了。为了解决这个问题，需要应用粗粒化算法，即将模型的精细化程度调粗，简少计算量。与此前的模型相比──所使用的AWSEM模型，运用了深度学习中神经网络的思想进行优化。

凭借对生物物理的理解调整模型参数，可很好地解决蛋白质模拟中的“坍缩”问题，也就是模拟出的蛋白质结果挤成一堆，与实验得出的蛋白质尺寸差距很大的问题。并且该模型不仅能成功复制已有的实验结果，还正确地预测了磷酸化的PAGE4的实验结果。基于这个正确的结果，将两个层面的生物学研究联系在一起，探索出PAGE4蛋白有序态变化背后的机制。操纵肿瘤蛋白的“魅影”原来，有两种酶（HIPK1和CLK2）能够通过调控蛋白质磷酸化程度，来改变PAGE4中心区转角型二级结构的数量，使其展现不同的形态和有序态，从而影响该蛋白功能的表达──在没有酶介入或有HIPK1酶参与的情况下， 这种蛋白都是有序的，它会形成一个环，像一条盘起来的蛇，死死地抓住“猎物”，以便能更容易地找到转录结合因子，减少雄激素受体活性，降低癌细胞的抗药性。而如果有CLK2酶参与，则上述的环状结构会减少，无序程度会增加，此时的PAGE4就像一条摊开的蛇，难有机会，发挥转录结合因子压制癌细胞抗药性的作用。

这项发现有望对癌症化疗方法的改进提供新的思路。对前列腺化疗的改进──在两种酶调控不同PAGE4类型的过程中，有一种负反馈机制──HIPK1酶增多时，有序蛋白增多，雄激素受体会减少，此时本来受到雄激素受体压制的CLK2酶也增多起来，使更多的蛋白变为无序。通常这种“风水轮流转”的周期在一周左右，但在使用了雄激素剥夺疗法后，PAGE4蛋白类型向具有抗药性的无序类型高度集中。虽然此时的癌细胞不能再依靠同样的治疗杀死，但均一化的癌细胞更加脆弱，容易结合其它疗法来进一步消灭──这揭示无序蛋白中的细微结构和有别于折叠蛋白的动态有序，及其是怎样在大尺度运动中干预细胞中不同部分的交互，并导致前列腺癌相关功能的表达的。这对人体健康和疾病发挥了关键作用的（无序）蛋白的行为，提供了前所未有的洞见，对认识癌症有深远的影响。

（四）

神经科学+人工智能=“超进化”吗

人工智能学科以1956年美国达特茅斯学院夏季讨论班为缘起；而神经科学诞生的标志可以回溯到1891年的神经元学说。

神经科学和人工智能是同一枚硬币的两个面，虽然相互独立，但都有共同的指向：为人类的生存和意识演化提供新可能──人工智能和大数据技术是神经科学发展的“加速器”──神经科学将迎来第一轮重大突破，在神经感知和神经认知理解方面出现颠覆性成果，从而反哺、革新人工智能的原有算法基础和元器件基础，人类社会进入实质性类脑智能研究阶段──神经科学将迎来第二轮重大突破，在情感、意识理解方面出现颠覆性成果，开发出一个多尺度、整合、可验证的大脑模型理论，类脑智能进入升级版，将推动人脑的超生物进化，神经科学和类脑智能学科融为一体进入强人工智能时代。

智能手机和刀片基站科技原理的极简，类似人工智能。李祖枢、涂亚庆两位教授著的《仿人智能控制》一书第33页中说：“人工智能是相对人的自然智能而言，即用人工的方法和技术模仿、延伸和扩展人的智能””──人工智能是与仿人智能控制在联系。李祖枢、涂亚庆两位教授在该书《前言》中说：仿人智能控制“最基本的思想就是从行为功能和结构功能上仿人、仿智”。“仿人智能控制理论把人工智能与计算机科学技术引入自动控制，在对人的控制结构宏观模拟的基础上，研究人的行为功能并加以模拟和实现，其最大特点在于，从分层递阶智能控制系统的最低层次着手，把人工智能技术不仅用于高的层次上，而且也用于运行控制级”。

仿人、仿智当然是指成功的实践，但一次实践，或几次、几个人实践的成功，并不能说明处处都一定能成功。所以如果说人工智能类似科学，或者科学类似人工智能，那么类似统计热力学和量子统计学，一定会遇到“不确定性”问题。由此看出，任正非总裁说得更极简：“人工智能是什么？计算机与统计学就是人工智能。大数据时代干啥？（就是）统计”。而且，引发全民热议的目前人工智能的“智”，也不代表真的很聪明，相反很傻很天真──需要向人脑学习。以色列魏茨曼科学研究学院计算机科学系希蒙·厄尔曼教授说：相信神经科学能为人工智能发展提供进一步的助力。神经科学和人工智能本属同源。同源分流、学科独立；交叉融合、分久必合。

神经科学更多地侧重于生物学意义上的神经活动的规律，解析包括思维、情感、智能等在内的高级神经活动的发生机制，而意识起源问题，则是神经科学的终极目标，研究方法上神经科学是以自然现象归纳为主的“实验科学”──近年来盛行的“深度网络”脑启发架构，“源流”案例说明，人工智能是研究开发能够模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学，研究对象不是智能而是智能操控，现阶段研究方法上是侧重于对复杂现象进行模拟仿真的“计算科学”──例如，构建统计关联与特征关联相结合的新型学习理论，实现“知识驱动”与“语义驱动”关联统一；构建融合深度学习与强化学习、演化计算、主动学习、毕生学习等仿生和自然计算理论的新型理论框架；实现大规模并行神经网络、进化算法和其他复杂理论计算；具有自主学习能力的通用性人工智能系统等。

脑与神经科学、认知科学的进展使得人们在脑区、神经微环路、神经元等不同尺度观测的各种认知任务中，获取脑组织的部分活动数据已成为可能，获知人脑信息处理过程不再仅凭猜测，通过多学科交叉和实验研究获得的人脑工作机制更具可靠性。反之，人工智能对神经科学发展的反哺或反馈作用也是客观存在的。

（五）

大脑如何解决视知觉的模糊性

2019年3月14日《公共科学图书馆•生物学》（PLOS Biology）杂志，发表华南师范大学心理学院陈骐教授课题组，使用神经电生理以及功能磁共振技术，发现大脑使用其内在的活动状态（alpha振荡），解决视知觉模糊性证据的论文──人对外部世界的主观感知，不仅受到感官输入的影响，还时刻受到大脑内在状态的调节。

面对模糊的感官输入时，大脑会使用其内在的动态活动，使得知觉偏向预期的感知，以解决知觉的模糊性──是否有“基因辐射”呢?

例如，“基因辐射”就来自霍金的黑洞辐射原理的扩展。可以说霍金辐射，是开启量子霸权墨比乌斯带方法新时代的先锋，由它启发了多个领域，如时间辐射、反冲辐射、坍塌辐射、文明辐射。而霍金先说的黑洞辐射，指黑洞外部附近的量子真空起伏，造成的一个粒子及其反粒子构成的成对粒子，在彼此湮灭并最终双双消失前，如果其中的一个粒子可能掉入黑洞，那么这个粒子的反粒子，则被搁浅在事件视界之外而从黑洞临近向无穷逃逸──“霍金辐射”，这里可见有两个特点：A、必须是临近黑洞或“点内空间”的有“界限”环境。B、必须有处于“0”的实数或者虚数的物质量子起伏，即类似虚粒子变化──如果可以在非常短暂的时间内，在真空区自然出现，这是在连续性“点外空间”处于“0”的一种实数或者虚数的相对论一次或二次量子化。反观“基因辐射”是对生物生命基因结构，在DNA分形分维凝胶及凝胶化、体型缩聚反应与渗流的界面附近，或相互间的空隙地方，因存在类似的量子真空，也设想会有量子起伏类似的虚数正、负对的分离。

这类量子起伏因遇上在DNA负责神经细胞间传递信号显实正量子虚数粒子多的零位膜──类似在“syntaxin 1a”蛋白质基因的界面外，所以也吸引基因界面外附近的量子起伏负虚数粒子，落入此基因结构渗流，而量子起伏产生的正虚数粒子则向偏离此基因方向的远处逃逸，而完成与脑区神经分子纠缠的量子信息隐形传态观控的交流。这有没有根据呢？首先以肠道和大脑间的量子信息传输来说明。2010年美国杜克大学神经科学家们在看电子显微镜时，发现散布在肠道内壁并产生促进消化和抑制饥饿激素的肠内分泌细胞，拥有类似于突触──用于神经元之间的相互交流的足状突起──肠内分泌细胞能向中枢神经系统发送激素信息。它们利用电信号，同大脑“对话”，如神经元所做的那样，通过从肠道穿行至脑干的迷走神经发送信号。

人类肠道排列着1亿多个神经细胞──实际上它本身就是一个大脑。肠道会同大脑对话，向血流中释放激素，在约10分钟的时间里类似告诉大脑它有多饿。杜克大学的神经科学家们，还用向小鼠结肠内注射通过神经突触传输的荧光狂犬病病毒，等待肠内分泌细胞及其“搭档”被点亮的事实来证明，“搭档”正是迷走神经元；这也类似从量子引力涉及经典通道、经典光速方面，揭开令人类受益的线索。他们还利用激光刺激小鼠肠道中的感觉神经元，产生令这些啮齿类动物努力去重复的奖励感觉。激光刺激还增加了小鼠大脑中改善心情的神经递质──多巴胺的水平。这都帮助解释了为何用电流刺激迷走神经，能治疗人类的严重抑郁。肠道和大脑之间通过一个在几秒钟内传递信号的神经回路建立的更加直接的联系，与量子引力涉及隐形传输的量子通道、量子虚数超光速的类似墨比乌斯带的组合，补充功能失调的肠道存在的关联──如此“扶贫”，也补充了针对肥胖、饮食失调，甚至自闭症、抑郁症和阿尔茨海默病等新疗法的认知。

因为停留在观察事物的表面现象上，早期的分类学、解剖学、细胞学，乃至现在的所谓分子生物学测序，无法深入思考潜藏在形态表象下的、潜在的、深层次的类似经典通道、经典光速，与量子通道、量子虚数超光速的类似墨比乌斯带组合的专业基因。而“基因辐射”过程说明了缺乏直接的神经证据，也能如何在大脑中实现信息量子隐形传输的。而且，陈骐课题组使用神经电生理以及功能磁共振技术，结合双稳态知觉组织范式，观察到视觉系统中最主要的神经振荡alpha频段（8-13Hz），可作为“基因辐射”的直接证据说明：为知觉组织加工提供的时间窗口在模糊的动态视觉场景中，这种“快”与“慢”的整合，是当大脑的alpha振荡较慢，相继呈现的两帧刺激会落在同一个alpha周期内，它们会在时间上整合在一起，从而产生一种感知；当alpha振荡较快，两帧会落在不同的alpha周期中，它们会在空间上整合在一起，从而产生另一种感知。而且，大脑能够利用这种内在alpha振荡的实时速度，来积极预测最可能的感知，在真实刺激呈现之前，就提前激活预期感知的神经表征。

（六）

量子卡西米尔效应与石墨炔膜甲醇零渗透

最近《自然-通讯》杂志发表香港科技大学教授赵天寿课题组，发现新型二维碳纳米材料石墨炔，具备高选择性和高导电性，能有效阻隔甲醇燃料的渗透，是较为理想的质子交换膜材料的论文。由此应用的直接甲醇燃料电池，也是最有前途的清洁高效能源电池之一。

这其中质子交换膜，是影响直接甲醇燃料电池能量效率、功率密度等的核心部件。因为传统燃料电池，通常以氢气为燃料，但氢气难以储存和运输。直接甲醇燃料电池，以甲醇为燃料，无需重整或转化，可直接在电极上反应转变成电能，能量密度高、安全高效且易储存，已成为近年来国际上研究和开发的热点。质子交换膜是直接甲醇燃料电池的“心脏”，其作用是阻隔阴阳两极，传导质子。

卡西米尔效应现象，是由荷兰物理学家卡西米尔在1948年发现而首先提出的，随后被很多科学家也侦测到。后来为纪念他，以“卡西米尔”命名。但1948年卡西米尔发现卡西米尔力时，夸克、胶子之类的量子色动力学还没有出现。卡西米尔等科学家的探索，还只停留在原子核和电磁场物理学层次以上，这时的观念还只是一种源于电磁场的量子真空起伏的力。对这种由于在真空状态有量子力的波动，两个距离非常近的物体之间存在的奇怪的拉力或推力，被称为“卡西米尔效应”。这时的卡西米尔效应源于的量子力波动的量子，人们主要还看成是“实粒子”。它可以上推论到海浪等液体的水分子、空气等风流动的空气分子，也能产生卡西米尔效应。

量子卡西米尔效应联系质子交换膜的性能，目前燃料电池用的质子交换膜，主要是美国杜邦公司生产的Nafion膜。但其最大问题是甲醇渗透率高。位于阳极的甲醇会通过质子交换膜向阴极渗透，这一方面造成了甲醇燃料的浪费，降低了能源利用效率；另一方面甲醇渗透到阴极后发生负反应，导致催化剂中毒，大大降低电池性能，缩短电池寿命。赵天寿课题组，长期致力于燃料电池的基础和应用研究，此次在全面探究二维碳纳米材料石墨炔，作为质子交换膜材料的可行性，及其质子传导率和阻醇率后，发现石墨炔具备均一的孔径结构、孔内尺寸可调控等特点，是研究质子选择性传导行为的理想二维材料──通过原子尺度的模拟，对石墨炔界面处的质子及甲醇分子的穿透行为进行分析，得到质子传导率和甲醇渗透率，发现当石墨炔孔径大于1.2nm时，石墨炔和水形成的是一个水相-真空相交错的界面，其中水相可以使得质子快速传导，而真空相可以有效地阻挡甲醇分子的穿透，而为零渗透质子选择膜的设计提供了新的可能性。、                     

（七）

3D高速低成本打印塑料零部件

最近德国弗劳恩霍夫模具和成型技术研究所，开发出一套3D高速、低成本打印塑料零部件，效率是传统3D打印技术的8倍。

这套名为“螺旋挤压增材制造”的新系统，能在18分钟内打印出30厘米高的塑料零部件，并可进行批量生产──新系统是将机床技术，与传统的3D打印技术结合起来，采用特殊设计的装置，把塑料原料融化后，高速喷出──该装置安装在一个建造平台上，后者通过机床运动控制系统可实现六轴旋转，打印时可按预先设定的零部件形状迅速旋转──打印速度比传统3D打印技术快8倍，大幅缩短塑料零部件生产的时间──新系统能把塑料颗粒加工成强韧的、造型复杂的塑料零部件。打印时，直径1毫米的设备喷嘴，每小时能挤压出7公斤塑料。3D打印技术最重要的应用，包括航空航天、汽车和制造业等。这项新的研发，有助于增材制造的大规模应用。

（八）

量子计算机上时间“倒流”怎解

时间“倒流”，类似“时间辐射”，在哪里？2019年3月18日《科技日报》、《人民日报》等，先后报道，由美国、瑞士和俄罗斯科学家组成的一个国际科研团队称，借助一台量子计算机，逆转了“时间之箭”的方向。这一违背常识的研究，会改变对统辖宇宙的机制和过程的理解吗？热力学第二定律告诉：时间是线性的，只能沿一个方向运动；系统总是从有序到无序，而非相反。

使用量子计算机让时间“倒退”，俄罗斯莫斯科物理科学与技术研究所（MIPT）量子信息物理学实验室负责人戈尔代•勒斯维吉博士说：是他们人为地创建了一种，与热力学时间箭头反方向演进的状态──使用一台由电子“量子比特”构成的量子计算机──量子比特，是量子计算机的基本信息单位，由“1”、“0”或这两者的混合“叠加”来描述──在实验中，启动了一个“进化程序”，该程序使量子比特进入一种逐渐复杂的1和0不断变化的状态──这被说成如在桌子上，散落的台球，重回其最初的三角形排列的起点──这被勒斯维吉说成，也只是促进量子计算机开发算法更新，为量子计算机编写的程序，消除噪音和错误，并不会使死人能变活人。

“量子比特进入一种逐渐复杂的1和0不断变化的状态”过程，量子比特失去了秩序，就像摆好的台球被撞击，散落各处一样──但随后，另一个程序修改了量子计算机的状态，使其“向后”演进，从混乱变为有序，这意味着量子比特重回初始状态──随着所用设备的复杂程度不断提高，错误率有望下降──美国和俄罗斯等科学家的“人工智能”，能颠覆热力学第二定律系统总是从有序到无序吗？

中国科学家不买装，中国科学院研究员吴中祥教授在《科学网》他的博客上，发表“简评《时间“倒流”首次在量子计算机上实现》”的文章说：美国、瑞士和俄罗斯科学家在《科学报告》杂志称启动“进化程序”，量子计算机从混乱变为有序，量子比特重回初始状态，是首次借助一台量子计算机，逆转了“时间之箭”的方向──怎么能是时间的逆转？！显然，这些简直都是：不懂什么是时间啊！

吴中祥教授说得好！中国人民大学博士生导师刘永谋教授说：“既然是朋友，就不是喽啰，可以有诤言，可以有批评，但根本上还是友善的，还是要做朋友的”。中国改革开放后的强大，主因就在于此。吴中祥教授说“量子计算机逆转了时间之箭的方向”，类似笑话。

因为这是不懂量子计算机类似人的大脑──物理学上类似“点内空间”；数学上说，“点内空间”和“点外空间”，都存在类似“数论”中，所指的普世计算的正、负数对，相加或减类似“量子起伏”等于“0”的“0”；但这里的“正、负数对”的“数”，不限于仅是“自然数”，或实数、虚数、复数──从而把物质的“真空”对应“量子起伏”，也分成两大类真空──包含实数“正、负数对”的“数”的“量子起伏”，以及多于虚数或复数“正、负数对”的“数”的“量子起伏”，称为量子局域性的“量子起伏真空”。反之，包含实数“正、负数对”的“数”的“量子起伏”少，而虚数或复数“正、负数对”

即逆转“时间之箭”的方向，只能存在于类似的“点内空间”──苏俄科学家弗里德曼的学生乔治•伽莫夫1948年发表《大爆炸宇宙论》。伽莫夫生活在一个风云变幻的时代，他成长在俄国革命风暴席卷下的奥德萨，然后进入当时的圣彼得堡国立大学，并在弗里德曼的课上学习了广义相对论。伽莫夫才二十出头，就在核物理领域作出了重要贡献。伽莫夫性格外向，从不循规蹈矩，结识名人从莫洛托夫、布哈林、托洛斯基，到爱因斯坦、玻尔、弗朗西斯•克里克。宇宙膨胀和大爆炸宇宙学的发现，是20世纪的伟大智力革命之一，它彻底地改变了有关宇宙起源的讨论。1965年彭罗斯从理论上证明，老年恒星在自己的引力作用下收缩(“坍缩”)，其表面积最后会缩小到0。

这样其体积当然为零；体积为零，其物质密度、时空曲率也就无限大。这正是奇点。彭罗斯指出，任何坍缩必须终结于一个奇点。他的理论被称为““彭罗斯定理”。霍金在看了彭罗斯的论文后，也在此基础上进行了理论研究。他的研究进一步指出，彭罗斯定理也适合于整个宇宙。宇宙在引力作用下，最后也会坍缩为一个奇点。如果将时间反演，宇宙则是从奇点开始的。与数学不能处理无穷大数的奇点一样，广义相对论也不能处理自己所预言的宇宙奇点，也就是说，广义相对论在宇宙奇点失效了，它不能告诉我们宇宙是如何开始的。

[英]彭罗斯教授2010年出版的、后由湖南科技出版社2014年翻译出版的《宇宙的轮回》一书，为了解决时间熵流不可倒转，他把宇宙生死演化的轮回，设想设计为类似一条条平行线分割成的严格的一个个平行的共形循环宇宙。在一对平行线之间，标志为从宇宙大爆炸奇点开始，到宇宙膨胀结束的质量坍塌奇点的时间流箭头不可倒转。

由于两端的奇点的拓扑结构有差异，前一世代和我们世代的奇点，在共形图中那条间隔线上并不相遇，由此解决了下一世代的一对平行线之间从宇宙大爆炸奇点开始，到宇宙膨胀结束的质量坍塌奇点的时间流箭头不可倒转。即每一条平行线类似点内空间，时间流箭头倒转都是在点内空间操作的，就不要再去过问它的原理是什么了。

我们认为这是彭罗斯成功一辈子，到头来却收获一个最大的“不完美”。因为读彭罗斯《宇宙的轮回》一书，回想1963年盐亭中学赵正旭老师介绍的“柯召-魏时珍猜想”，就能弥补彭罗斯设计的严格的一个个平行的共形循环宇宙，且还是一种升阶级性串联的一个个平行的共形循环宇宙。即这里的“点内空间”也类似一条条平行线参加进来，而使“点外空间”的一对对平行线，像阶梯升级形状动力学共形循环一样。这里“柯召-魏时珍猜想”属于庞加莱猜想延伸的外猜想定理──空心圆球内外表面不撕破，能将内表面翻转到外表面。即空心圆球内外表面所包围的时空映射点内和点外，共形循环翻转，本身就内禀自然构成严格的一对对平行像阶梯升级的共形循环宇宙──空心圆球内外表面奇点反向包围翻转。

因为“柯召-魏时珍猜想”的突破，仍只解决了彭罗斯的平行共形循环宇宙在那一条条分割的平行线内的具体图像这个重大问题，还没有解决它的翻转原理的动力学问题。而正是霍金的黑洞辐射原理的智力启发，能联系到类似的“时间辐射”问题：设点内空间也是在一对平行线之间重演前一世代──从大爆炸奇点开始到膨胀快结束质量坍塌奇点的翻转，但点内空间是类似虚数时间的地方，时间流逝带着类似黑洞的点内空间部分前行，正虚数时间粒子多。对留下的时间消失部分的“0”，也看成类似完全的点内空间时间量子真空。

设想这种“0” 时间量子真空也会有量子起伏，量子也有类似虚数正、负对的分离，那么在这种时间前行部分膨胀翻转坍缩时，类似黑洞时间宇宙的表面外附近，时间真空的这类量子起伏，因时间黑洞外界面是显正虚数时间粒子多的零位膜，所以它也吸引量子起伏负虚数时间粒子落入此黑洞。而正虚数时间粒子，则向偏离此黑洞方向的远处逃逸，而完成前一世代时间不能倒流的使命。我们把这种时间辐射原理，称为共形循环宇宙时间辐射原理。这里一对对平行像阶梯升级锯齿形串联的一个个平行的共形循环，实际是在“点内空间”的一对平行线区间，是正虚数时间粒子向偏离的时间黑洞方向的远处逃逸，是上升到另一个阶梯级的一对平行线区间重演类似前一世代从大爆炸奇点开始的那一条平行线边起点的地方终止的。

20世纪初，处于世界革命的前夜，而有“恐惧病”的爱因斯坦，简单地理解革命者的唯物论，类似在避开“政治”敏感一样──爱因斯坦反之则是把处于“0”空间，只能留给类似的实数时空。所以狭义相对论说数学方程中的虚数应该去掉。但玻尔却把爱因斯坦丢掉的数学拾起来，认为这个“空间”类似希尔伯特空间，是虚数和实数兼容的复数时空，即类似三旋理论定义的“点内空间”。所谓“点内空间”类似一个绝对参照系，借助庞加莱猜想熵流，用空心圆球不撕破和不跳跃粘贴，能把内表面翻转成外表面的“柯召-魏时珍猜想”，可证时间之箭的起源和彭罗斯的循环共形宇宙的轮回。 这种“点内空间”和“点外空间”构成的虚数和实数兼容的复数时空唯物“连续”传播图像中的“时间倒流”，解读了费曼量子力学。反过来费曼量子力学调和了爱因斯坦和玻尔两人，在数学上都留下洛仑兹不变性式的虚数难题，即洛仑兹不变性数学结构，是虚数和实数兼容存在的。

所以所谓的量子非定域现象不满足洛仑兹不变性，是人为造成的。具体联系到双贝尔实验，涉及的问题有：一是所谓的两个粒子之间的“量子纠缠”，是类似指两个粒子的自旋态类型完全相同，这类似自然光，经过偏振片后改变成为具有一定振动方向的光；或自旋态完全是正交与对称的，而不是完全的硬性连接。

其次，所谓的“超光速”，对应平均速度和瞬时速度，也有平均超光速和瞬时超光速的分别。平均超光速偏重计算得出的结果，瞬时超光速偏重测量得出的结果。这里类似可以有“张飞打岳飞” 之说──不计较真实，计算会是“超光速”。而点内空间可用人的大脑、电脑、书本类比，如人的“意识”活动储藏在大脑，有“预感”、“预测”等类似功能，相对有形的物质是一种类似虚数的物质，能容许存在与实在的虚数“超光速”。

这里，把霍金的黑洞辐射和超光速辐射接上轨，看作是零点能涨落的量子起伏不确定性等性质相同的一种辐射，也许深层次与我国早期“柯召-魏时珍猜想”的量子空心圆球内外表面奇点翻转反演是联系的，而且还能推演到与量子“退相干”、“坍缩”、纠缠，以及多元宇宙、多世界、平行宇宙、共形宇宙轮回等理论的联系。“柯召-魏时珍猜想”也称“庞加莱猜想外定理”。

所以，2012年第7期《环球科学》杂志发表陈超先生的《量子引力研究简史》一文，已把“庞加莱猜想外定理”列入量子引力起源的首项，说来科学价值非常重大，但理解的人不多。