如果我們問一位百歲老人:“在過去的一百年里,您對這個(gè)世界有何感受?”
老人往往會不假思索地回應(yīng):“世界變化太快了!” 的確,人類在近百年間的發(fā)展速度堪稱驚人,這一現(xiàn)象令人嘆為觀止。

曾有人感慨:“我在山里隱居十年,再度踏入塵世,感覺完全不認(rèn)識這個(gè)世界了,一切變化都超乎想象?!?事實(shí)也的確如此。倘若你是 70 后或 80 后,將 30 年前的人類社會與當(dāng)下進(jìn)行對比,便會清晰地察覺到翻天覆地的變化。
要知道,在古代,不要說 30 年,即便是 300 年,人類社會的變遷也相對緩慢。而過去這一個(gè)世紀(jì)之所以發(fā)生如此迅猛的變化,根本原因在于科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展。幾百年來,人類堅(jiān)定不移地踏上了科學(xué)發(fā)展的征程。
科學(xué)的強(qiáng)大力量為我們推開了新世紀(jì)的大門,給人類文明帶來了無限的可能與機(jī)遇。上個(gè)世紀(jì),科學(xué)領(lǐng)域呈現(xiàn)出百花齊放的繁榮景象。

物理、化學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域不斷取得新的突破,為人類的研究和探索開辟了嶄新的道路。了解上個(gè)世紀(jì)基礎(chǔ)科學(xué)的人都知道,相對論在這一時(shí)期橫空出世,讓我們對空間有了更為深刻的認(rèn)識;量子力學(xué)的建立,引領(lǐng)人類步入微觀世界,探索微觀粒子的運(yùn)動奧秘。
與此同時(shí),上個(gè)世紀(jì)抗生素的出現(xiàn),有效遏制了細(xì)菌的肆虐,為人類健康帶來了巨大福祉。諸多基礎(chǔ)科學(xué)的誕生,為后續(xù)科技的廣泛應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。倘若沒有它們,便不會有后來層出不窮的各種科技成果。

在過去的一個(gè)世紀(jì)里,科技的影響力與日俱增,時(shí)刻改變著人們的生活。
以手機(jī)為例,20 多年前,手機(jī)價(jià)格昂貴,功能單一,只有少數(shù)富人和企業(yè)老板能夠消費(fèi)得起。然而,僅僅 20 年的時(shí)間,手機(jī)已經(jīng)成為大眾普遍擁有的日常工具,價(jià)格親民,就連孩子也能輕松使用。

通信技術(shù)同樣實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展,短短 20 年間,從 2G 到 5G,人類用極短的時(shí)間完成了一次次技術(shù)飛躍。人工智能、納米技術(shù)等新興技術(shù)如雨后春筍般不斷涌現(xiàn),更迭速度之快,讓許多人誤以為人類的基礎(chǔ)科學(xué)仍在持續(xù)高速進(jìn)步。
但事實(shí)果真如此嗎?答案是否定的。
自上個(gè)世紀(jì)眾多基礎(chǔ)科學(xué)理論相繼問世以來,近半個(gè)世紀(jì),新的基礎(chǔ)科學(xué)理論幾乎陷入停滯。
進(jìn)入 21 世紀(jì)的 20 多年,雖然取得了不少成果,如首張黑洞照片的發(fā)布、希格斯玻色子存在的確認(rèn)、人類基因組計(jì)劃的完成、智能手機(jī)的普及以及人工智能的興起等。
然而,深入剖析這些成果就會發(fā)現(xiàn),它們本質(zhì)上都是建立在上個(gè)世紀(jì)提出的基礎(chǔ)理論之上。引力波和黑洞的發(fā)現(xiàn),源于愛因斯坦相對論的預(yù)言;希格斯玻色子的證實(shí),是標(biāo)準(zhǔn)模型的成功驗(yàn)證。
由此可見,本世紀(jì)至今,基礎(chǔ)科學(xué)理論并未取得實(shí)質(zhì)性的突破。

或許有人會認(rèn)為,這是因?yàn)槿祟愐呀?jīng)掌握了宇宙的大部分科學(xué)奧秘,只需沿著上個(gè)世紀(jì)的理論繼續(xù)發(fā)展,就能成為宇宙的主宰。但這種想法無疑是荒謬的。
實(shí)際上,人類對宇宙的認(rèn)知極為有限,可能連 1% 都不到,99% 的宇宙對我們而言依然充滿未知??茖W(xué)家提出的宇宙文明分類體系表明,以目前人類文明的實(shí)力,僅能達(dá)到 0.7 級,甚至尚未達(dá)到最低級的一級文明標(biāo)準(zhǔn)。
那么,究竟是什么導(dǎo)致了人類基礎(chǔ)科學(xué)的停滯不前呢?這主要涉及兩個(gè)關(guān)鍵因素:能量與人類壽命的限制。

1964 年,科學(xué)家卡爾達(dá)肖夫提出了卡爾達(dá)肖夫等級指數(shù),這一指數(shù)旨在通過衡量一個(gè)文明能夠掌控和利用的能量水平,來評估其先進(jìn)程度。
按照這一標(biāo)準(zhǔn),宇宙文明可劃分為三個(gè)等級,其中最低級的文明也需掌握可控核聚變技術(shù)。以這一標(biāo)準(zhǔn)衡量,人類文明目前僅處于 0.7 級,即便是電影《流浪地球》中描繪的人類文明,也不過剛剛達(dá)到 1 級。這一劃分標(biāo)準(zhǔn)具有一定的合理性,因?yàn)槟芰繜o疑是衡量一個(gè)文明是否實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍的關(guān)鍵要素。

人類科技的發(fā)展離不開工業(yè)的支撐,而工業(yè)的核心在于能源。真正能夠推動文明發(fā)生根本性變革的,是能源的革命性突破。
在過去的幾百年里,人類的工業(yè)發(fā)展高度依賴化石能源,這種被譽(yù)為 “工業(yè)血液” 的能源,盡管在過去一個(gè)世紀(jì)推動了科技的迅猛發(fā)展,但也暴露出兩大嚴(yán)重弊端。

其一,化石能源的大量使用對環(huán)境造成了嚴(yán)重污染,是導(dǎo)致地球生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化的主要原因之一。
其二,化石能源屬于不可再生資源,地球的化石能源儲量有限,一旦耗盡,而人類又未能及時(shí)找到替代能源,不僅發(fā)展會受到嚴(yán)重制約,甚至可能出現(xiàn)科技和文明倒退的危機(jī)。
可控核聚變技術(shù)有望成為化石能源的理想替代品。這是一種清潔高效、能量密度極高的能源,其實(shí)現(xiàn)不僅有助于改善地球的生態(tài)環(huán)境,讓藍(lán)天白云重回人們的視野,更將為人類開啟星際探索的新時(shí)代。

可控核聚變之所以對人類意義重大,還在于其所需的原材料極為豐富。核聚變反應(yīng)的主要原料是氫,氫在宇宙物質(zhì)中占比高達(dá) 90%。地球作為一個(gè)海洋星球,水資源豐富,科學(xué)家經(jīng)測算發(fā)現(xiàn),一升海水通過核聚變反應(yīng)所產(chǎn)生的能量,相當(dāng)于 300 升汽油。
此外,在太陽系中,科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了許多水資源比地球更為豐富的行星,同時(shí),木星和土星這兩顆巨行星更是巨大的氫庫。從這個(gè)角度來看,一旦實(shí)現(xiàn)可控核聚變,人類將擁有幾乎取之不盡、用之不竭的能源。
為什么說人類壽命限制了基礎(chǔ)科學(xué)的進(jìn)步呢?

眾所周知,人類基礎(chǔ)科學(xué)的重大突破,往往離不開偉大科學(xué)家的智慧和貢獻(xiàn)。上個(gè)世紀(jì),正是因?yàn)橛楷F(xiàn)出一批杰出的科學(xué)家,才催生了眾多基礎(chǔ)科學(xué)理論。例如,愛因斯坦的相對論,徹底改變了人類對時(shí)空的認(rèn)知。
然而,隨著人類科技的不斷進(jìn)步,學(xué)科分類越來越精細(xì),知識總量呈爆炸式增長。這使得人們需要花費(fèi)越來越多的時(shí)間來學(xué)習(xí)知識。過去,學(xué)習(xí)科學(xué)知識可能只需 20 年,而如今則需要 40 年甚至更長時(shí)間。隨著知識的不斷積累,未來所需的學(xué)習(xí)時(shí)間還將持續(xù)增加。
如今,科學(xué)家通常需要獲得科研博士學(xué)位,這往往要到 30 歲左右才能實(shí)現(xiàn)。

而要在某一領(lǐng)域取得突破性成果,通常至少要到 50 歲以后。但人類的平均壽命僅 80 歲左右,且隨著年齡的增長,思維能力會逐漸衰退。這就導(dǎo)致科學(xué)家在花費(fèi)大量時(shí)間掌握足夠的專業(yè)知識,即將取得重大突破時(shí),卻可能面臨生命的終結(jié),或者因思維能力的下降而無法繼續(xù)深入研究,實(shí)在令人惋惜。
因此,從科學(xué)發(fā)展的角度來看,壽命是制約人類基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展的重要因素。倘若人類的壽命能夠延長至幾百年甚至幾千年,牛頓、愛因斯坦等偉大科學(xué)家便能有更充裕的時(shí)間進(jìn)行研究,憑借他們卓越的智慧和洞察力,人類或許早已突破可控核聚變技術(shù),步入一級文明行列,開啟星際航行的新時(shí)代。
鑒于壽命對人類科學(xué)發(fā)展的重要性,近年來,科學(xué)家們在基因技術(shù)領(lǐng)域投入了大量精力。

生命的有限性猶如自然規(guī)律施加給人類的一道枷鎖,而要打破這一枷鎖,基因技術(shù)或許是關(guān)鍵所在。通過基因編輯和改造技術(shù),人類有望大幅延長壽命。
屆時(shí),科學(xué)家將擁有更充足的時(shí)間進(jìn)行科學(xué)研究,人類基礎(chǔ)科學(xué)也將迎來新的爆發(fā)期,引領(lǐng)人類邁向星際時(shí)代。
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