回溯過去兩百余年，人類文明猶如高速列車，在科技軌道上一路疾馳。特別是近幾十年，科技發(fā)展更是日新月異，令人目不暇接。

只需將時(shí)光倒回 20 年前，那時(shí)又有誰能預(yù)見手機(jī)會智能化到如今這般程度？在智能手機(jī)尚未問世的年代，視頻通話對人們來說宛如天方夜譚，遙不可及。而如今，這早已成為人們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠帧?/p>

或許用不了多久，人與人之間的交流將實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。不僅能進(jìn)行視頻通話，遠(yuǎn)方的朋友還能以 “全息影像” 的形式，真切地出現(xiàn)在你面前，如同面對面般親切交談。

試想，若有人在深山老林里隱居一二十年，再度重返社會，恐怕會對這個(gè)世界感到無比陌生。在當(dāng)下，二十年的時(shí)光足以讓曾經(jīng)熟悉的世界發(fā)生翻天覆地的變化。而在工業(yè)革命之前，人類社會歷經(jīng)數(shù)百年，也難以產(chǎn)生如此巨大的變革。

過去幾百年，人類文明之所以發(fā)生巨變，關(guān)鍵在于科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展。而物理、化學(xué)等領(lǐng)域的基礎(chǔ)科學(xué)不斷取得突破，則為這一切奠定了根基。人類借此研發(fā)出功能愈發(fā)強(qiáng)大的材料，仿佛點(diǎn)亮了 “科技樹”，照亮了前行的道路。

然而，深入了解人類基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展歷程，就會發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代物理學(xué)大廈的兩大基石 —— 相對論和量子力學(xué)，均誕生于上世紀(jì)初。

歷經(jīng)一百多年的歲月洗禮，它們依然主導(dǎo)著物理學(xué)界。這兩大理論，是現(xiàn)代科技應(yīng)用的核心基礎(chǔ)。倘若沒有相對論和量子力學(xué)，如今眾多科技成果都將無從談起。以我們?nèi)粘Ｊ褂玫氖謾C(jī)和電腦芯片為例，其中便融入了量子科技。若沒有量子科技，手機(jī)和電腦或許根本不會誕生，更別提擁有如今這般強(qiáng)大的性能了。

有人或許會質(zhì)疑：人類科學(xué)難道沒有進(jìn)步嗎？

過去幾十年，人類在通信領(lǐng)域成績斐然，從 2G 迅速邁向 5G。與此同時(shí)，人工智能、納米技術(shù)、生物分子學(xué)等眾多高科技如雨后春筍般涌現(xiàn)。但實(shí)際上，這些成果本質(zhì)上只是科技的進(jìn)步，它們都建立在 20 世紀(jì)創(chuàng)立的基礎(chǔ)科學(xué)理論之上。

歸根結(jié)底，人類基礎(chǔ)科學(xué)理論已長時(shí)間停滯不前，難以取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。那么，究竟是什么限制了人類文明的發(fā)展？

熱衷于獵奇新聞的人，或許會聯(lián)想到科幻小說《三體》，猜測是外星人在暗中阻礙人類進(jìn)步。但科幻終究只是幻想，科學(xué)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模莶坏冒朦c(diǎn)臆想。

在我看來，有兩大因素制約著人類基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展與突破，即能量和人類壽命的限制。

先來看能量因素。

毫不夸張地說，人類文明的發(fā)展，本質(zhì)上就是對能量利用和掌控能力不斷提升的過程。人體的生命活動離不開能量，人類社會的一切活動同樣依賴能量。宇宙誕生之初，處于純能量狀態(tài)，這表明能量是宇宙的本源。

正因如此，上世紀(jì) 60 年代，卡爾達(dá)肖夫?qū)⒛芰康睦米鳛楹饬课拿靼l(fā)展程度的重要指標(biāo)，提出了卡爾達(dá)肖夫指數(shù)。依據(jù)這一指數(shù)，宇宙文明可劃分為三個(gè)等級，而人類文明目前連最低的一級都未達(dá)到，僅約 0.7 級。掌握可控核聚變，是進(jìn)入一級文明的關(guān)鍵標(biāo)志。

當(dāng)前，人類使用的能源主要是傳統(tǒng)化學(xué)燃料，如煤、石油、天然氣等。這些能源與人類祖先使用的火本質(zhì)上并無差異，只是能量更為集中。然而，傳統(tǒng)化學(xué)能源存在兩大顯著弊端：一是污染嚴(yán)重，二是效率低下。污染問題或許還能通過各種手段緩解，但效率低下的問題卻難以解決。

以火箭為例，火箭是發(fā)射衛(wèi)星和探測器的重要工具。

但很多人可能不知道，火箭總質(zhì)量的 90% 以上都是化學(xué)燃料。大量的燃料不僅占據(jù)了有效空間，而且由于化學(xué)燃料效率低下，即便增加燃料，所提升的推力可能還不足以推動燃料自身。此外，還需為航天員預(yù)留必要的空間。

因此，使用化學(xué)燃料作為推進(jìn)系統(tǒng)，人類最多只能抵達(dá)火星，想要飛往更遠(yuǎn)的木星、土星，幾乎是不可能的。

與傳統(tǒng)化學(xué)燃料相比，可控核聚變堪稱完美能源。

它不僅無污染，而且效率極高，借助可控核聚變，飛船速度甚至能達(dá)到光速的 10%。更重要的是，核聚變反應(yīng)的原材料在地球上極為豐富，宇宙中氫元素?zé)o處不在，月球上的氦 3 更是理想的可控核聚變原料。

但核聚變產(chǎn)生的能量極其巨大，如何有效約束和利用這些能量，成為亟待解決的難題。目前，科學(xué)家們嘗試?yán)脧?qiáng)大的磁場進(jìn)行控制，但尚未取得突破性進(jìn)展。對能量利用和掌控?zé)o法突破，嚴(yán)重影響了許多基礎(chǔ)科學(xué)的研究與發(fā)展，因?yàn)樵S多科學(xué)實(shí)驗(yàn)都需要強(qiáng)大的能量支持。

再談?wù)勅祟悏勖南拗啤?/p>

隨著人類科學(xué)的不斷進(jìn)步，各個(gè)行業(yè)和學(xué)科日益精細(xì)化，知識量呈指數(shù)級增長。在這種情況下，人們需要花費(fèi)大量時(shí)間學(xué)習(xí)和消化知識，而且各領(lǐng)域的研究都需要眾多人員協(xié)同合作才能完成，單打獨(dú)斗已難以取得重大成果。以獲取博士學(xué)位為例，通常需要到 30 歲以上。而這僅僅是個(gè)開始，要在科學(xué)領(lǐng)域取得突破，往往需要數(shù)十年的時(shí)間。

然而，目前人類平均壽命僅 80 歲左右，如此有限的時(shí)間，使得人們很難在某一領(lǐng)域取得實(shí)質(zhì)性突破。如今科學(xué)研究越來越細(xì)分，像牛頓、愛因斯坦那樣憑借個(gè)人力量成為科學(xué)界 “集大成者” 的時(shí)代，已一去不復(fù)返。

生命的消逝是自然規(guī)律，如同大自然給生命套上的 “枷鎖”。

但現(xiàn)代基因科學(xué)的發(fā)展，讓我們看到了打破這一枷鎖的希望。通過基因改造和編輯，人類平均壽命有望大幅延長，甚至實(shí)現(xiàn)生物學(xué)意義上的永生。

一旦人類平均壽命提升到幾百歲，甚至上千歲，人類基礎(chǔ)科學(xué)極有可能迎來新的爆發(fā)，推動人類文明完成蛻變，成功晉升為一級文明。