回溯过去两百余年，人类文明犹如高速列车，在科技轨道上一路疾驰。特别是近几十年，科技发展更是日新月异，令人目不暇接。

只需将时光倒回 20 年前，那时又有谁能预见手机会智能化到如今这般程度？在智能手机尚未问世的年代，视频通话对人们来说宛如天方夜谭，遥不可及。而如今，这早已成为人们日常生活的一部分。

或许用不了多久，人与人之间的交流将实现质的飞跃。不仅能进行视频通话，远方的朋友还能以 “全息影像” 的形式，真切地出现在你面前，如同面对面般亲切交谈。

试想，若有人在深山老林里隐居一二十年，再度重返社会，恐怕会对这个世界感到无比陌生。在当下，二十年的时光足以让曾经熟悉的世界发生翻天覆地的变化。而在工业革命之前，人类社会历经数百年，也难以产生如此巨大的变革。

过去几百年，人类文明之所以发生巨变，关键在于科学技术的迅猛发展。而物理、化学等领域的基础科学不断取得突破，则为这一切奠定了根基。人类借此研发出功能愈发强大的材料，仿佛点亮了 “科技树”，照亮了前行的道路。

然而，深入了解人类基础科学的发展历程，就会发现，现代物理学大厦的两大基石 —— 相对论和量子力学，均诞生于上世纪初。

历经一百多年的岁月洗礼，它们依然主导着物理学界。这两大理论，是现代科技应用的核心基础。倘若没有相对论和量子力学，如今众多科技成果都将无从谈起。以我们日常使用的手机和电脑芯片为例，其中便融入了量子科技。若没有量子科技，手机和电脑或许根本不会诞生，更别提拥有如今这般强大的性能了。

有人或许会质疑：人类科学难道没有进步吗？

过去几十年，人类在通信领域成绩斐然，从 2G 迅速迈向 5G。与此同时，人工智能、纳米技术、生物分子学等众多高科技如雨后春笋般涌现。但实际上，这些成果本质上只是科技的进步，它们都建立在 20 世纪创立的基础科学理论之上。

归根结底，人类基础科学理论已长时间停滞不前，难以取得实质性进展。那么，究竟是什么限制了人类文明的发展？

热衷于猎奇新闻的人，或许会联想到科幻小说《三体》，猜测是外星人在暗中阻碍人类进步。但科幻终究只是幻想，科学是严谨的，容不得半点臆想。

在我看来，有两大因素制约着人类基础科学的发展与突破，即能量和人类寿命的限制。

先来看能量因素。

毫不夸张地说，人类文明的发展，本质上就是对能量利用和掌控能力不断提升的过程。人体的生命活动离不开能量，人类社会的一切活动同样依赖能量。宇宙诞生之初，处于纯能量状态，这表明能量是宇宙的本源。

正因如此，上世纪 60 年代，卡尔达肖夫将能量的利用作为衡量文明发展程度的重要指标，提出了卡尔达肖夫指数。依据这一指数，宇宙文明可划分为三个等级，而人类文明目前连最低的一级都未达到，仅约 0.7 级。掌握可控核聚变，是进入一级文明的关键标志。

当前，人类使用的能源主要是传统化学燃料，如煤、石油、天然气等。这些能源与人类祖先使用的火本质上并无差异，只是能量更为集中。然而，传统化学能源存在两大显著弊端：一是污染严重，二是效率低下。污染问题或许还能通过各种手段缓解，但效率低下的问题却难以解决。

以火箭为例，火箭是发射卫星和探测器的重要工具。

但很多人可能不知道，火箭总质量的 90% 以上都是化学燃料。大量的燃料不仅占据了有效空间，而且由于化学燃料效率低下，即便增加燃料，所提升的推力可能还不足以推动燃料自身。此外，还需为航天员预留必要的空间。

因此，使用化学燃料作为推进系统，人类最多只能抵达火星，想要飞往更远的木星、土星，几乎是不可能的。

与传统化学燃料相比，可控核聚变堪称完美能源。

它不仅无污染，而且效率极高，借助可控核聚变，飞船速度甚至能达到光速的 10%。更重要的是，核聚变反应的原材料在地球上极为丰富，宇宙中氢元素无处不在，月球上的氦 3 更是理想的可控核聚变原料。

但核聚变产生的能量极其巨大，如何有效约束和利用这些能量，成为亟待解决的难题。目前，科学家们尝试利用强大的磁场进行控制，但尚未取得突破性进展。对能量利用和掌控无法突破，严重影响了许多基础科学的研究与发展，因为许多科学实验都需要强大的能量支持。

再谈谈人类寿命的限制。

随着人类科学的不断进步，各个行业和学科日益精细化，知识量呈指数级增长。在这种情况下，人们需要花费大量时间学习和消化知识，而且各领域的研究都需要众多人员协同合作才能完成，单打独斗已难以取得重大成果。以获取博士学位为例，通常需要到 30 岁以上。而这仅仅是个开始，要在科学领域取得突破，往往需要数十年的时间。

然而，目前人类平均寿命仅 80 岁左右，如此有限的时间，使得人们很难在某一领域取得实质性突破。如今科学研究越来越细分，像牛顿、爱因斯坦那样凭借个人力量成为科学界 “集大成者” 的时代，已一去不复返。

生命的消逝是自然规律，如同大自然给生命套上的 “枷锁”。

但现代基因科学的发展，让我们看到了打破这一枷锁的希望。通过基因改造和编辑，人类平均寿命有望大幅延长，甚至实现生物学意义上的永生。

一旦人类平均寿命提升到几百岁，甚至上千岁，人类基础科学极有可能迎来新的爆发，推动人类文明完成蜕变，成功晋升为一级文明。