读书笔记：得到专栏吴军科技史纲60讲，能量是文明的标尺和钥匙

《科技史纲60讲》是吴军老师最新开设的专栏名称，该专栏主要是讲解人类文明和科技发展史。吴军老师在专栏的发刊词《历史总在重演，科技永远向前》中提到，能量和信息是贯穿人类文明发展的两条线索。帝王将相，朝代更迭，都是过眼云烟。而只有能量和信息，是随着时间的推移，而逐步向前发展的。因此，为了能够让读者从一个全新的视角来了解人类的文明和科技发展史，吴军老师计划在专栏中记录人类的60项科技发明。今日讲解题目“能量：文明的标尺和钥匙”

上一讲，我们通过讲衣服的例子，让你了解了“能量、信息”这两条线索，算是一个开场白。这一讲，我会重点讲述衡量科技发明和文明水平的第一条主线，那就是能量。

为什么我可以用“能量”帮你把科技史串联起来？因为能量不仅是一把衡量文明的标尺，而且还是一把解密文明的钥匙。

通常，我们用GDP这类指标去判断不同经济体的发达程度，而用“能量”的尺度来衡量不同的文明。这种衡量文明的方法来自西方的一些历史学家。

斯坦福大学教授伊恩·莫里斯（Ian Morris）在其代表作《西方将主宰多久》一书中，对比了各个不同文明的发展，以及不同时代文明的水平，得到了“能量”这一衡量标准。

在使用能量总量的背后，既反映出一种文明当时的发展水平，也反映出它能够创造财富，或者动员战争的可能性。虽然能量不是唯一衡量文明水平的标志，但是它是一个非常方便实用的指标。

伊恩·莫里斯远不是第一个提出用能量作为衡量文明水平的人，在他之前，苏联科学家卡尔达肖夫（Nikolai Kardashev）在1964年就提出了以他名字命名的等级（Kardashev Scale，也称为卡尔达肖夫指数）。卡尔达肖夫将文明水平根据使用能量的能力分成三个等级：I型、II型和III型。

I型文明能够使用在它所在的行星（对我们来讲就是地球）的所有能量；II型文明能利用它所在的恆星（太阳）系所有的能量，III型文明则能利用它所在星系（银河系）的所有能量。

按照这个标准，人类其实现在尚未达到I型文明，但是已经颇为接近了。如果人类未来能够实现可控核聚变，应该说就达到了I型的文明。

很多科学家认为，今天人类的文明水平大约处在0.7型左右，而达到I型是指日可待的。至于什么时候科技水平能够达到II型、III型的文明，没有人知道答案，但是大部分科学家认为，人类如果想飞出太阳系，就需要达到II型文明。

那么在能量的刻度上，人类文明是怎么从0开始的呢？对于微观的个体人类而言，突破0的限制，就意味着首先要存活下来，但是这个任务对原始人来说可不轻松。

具体来说，今天一个成年男子大约需要2000大卡的热量，但是如果你生活在狩猎的年代，大约需要两倍，也就是4000大卡的能量才能维持生活。如果你要养育后代，需要的能量就更多，可能是6000大卡。也就是说，如果人类获得能量的水平低于这个数字，可能就会灭绝。

而当人类每天获得能量仅仅达到这个数量时，也只能勉强生存，他们一天忙到晚只是为了吃饱肚子不饿死，部族的人数也无法增加，文明根本无法开始，也谈不上科技发明。如果人类只是像草原的狮子一样捕猎谋生，获取能量，进化的速度比猴子或者黑猩猩快不了多少。

人类的快速进步是因为借助了外力，上一讲提到的衣服就是一种帮助人类节省能量的外力，另一个重要的外力就是火的使用，或者说取火技术的发明，这是人类最初掌握的远高于自身能量的能源。渐渐地，人类活动所获取的能量就大于了生长和生存所需，也就能够得以用剩余的能量改变世界。

在此之后，人类有了一系列的技术进步，都帮助人类实现了能量上0的突破，逐渐开启了能量利用上的正循环，人类文明也就逐渐启动了。

今天人类因为科技水平很高，获取能量极为便利，因此只要很少的人从事物质生产就可以了，剩下来的人就可以进行科学研究，搞发明创造，以便将来能够更有效地利用能量，解放更多的人，达到更高的文明水平，这就形成了更大的正循环。人类的科技发展历程其实就是这样一个不断放大的正循环。

人类祖先艰难地开启能量正循环的过程，也是能量这条主线逐渐展开的过程，在利用能量的效率上，人类开始越走越远，能量的标尺也就随着人类文明的发展，一直延展出去。

大约在一万年前，农业革命出现，在过去很长的时间里，学者们一致认为人类终于从一种非常艰辛的，质量很低的狩猎生活进入到了农耕的原始部落的生活。事实真的是这样吗？

1972年，美国学者马歇尔∙萨林斯（Marshall Sahlins）提出了不同的观点，他认为采集和狩猎的生活实际上相比早期农业时代更加悠闲而幸福。支持这种观点的证据主要来自于两方面。

首先，考古发现，虽然人类在采集狩猎时代婴幼儿的死亡率很高，但是一旦能长到十几岁，他们通常能活到三四十岁以上，而且还有个别的人能活到七八十岁。

但是，进入农业社会后，人类的寿命反而降低了，这可能是过于辛劳而又没有足够的食物果腹，另外，人类定居后瘟疫对族群的威胁要远远大于不断迁徙的采集狩猎年代。

第二个证据则是通过考察今天非洲那些依然靠采狩猎为生的部落，他们每天只要劳动几个小时就能获得足以维生的食物，而在农耕文明的末期，农民们依然需要每天面朝黄土背朝天地劳动十多个小时才能不受到饥馑的威胁。

社会学家对今天所剩无几的、依然保持着游牧状态的族群进行了研究，研究表明，今天中亚一些草原上依然生活着一些逐水草而居的人，他们很容易获得每日所需的食物。当地政府试图将他们迁入城市，过一种更现代化的生活，但是政府的这种努力经常是徒劳的，因为不用担心食物的游牧生活对他们来讲更悠闲。

我觉得萨林斯的观点很有说服力，那么问题来了，如果单纯从有效获取能量的角度讲，人类似乎不应该把自己拴在土地上，这违背了人类进步要伴随着获取能量效率提高的原则，那为什么人类还是走进了农业时代呢？这个困扰了学界很多年的难题，其实可以从能量总量的角度来进行解释。

我们试着推演一下，人类在迁徙过程中，人口的繁衍使得人类不可能通过狩猎采集获得整个族群所需要的全部食物。狩猎采集的方式虽然让人类每天花不了太多时间觅食，但是能够获得的食物总数毕竟有限，因此狩猎采集的部落必须维持一个较小的规模，他们甚至通过延长哺乳时间来避孕，或者饿死和杀死多余的人口。

在史前时期，部族之间的竞争非常激烈，而取胜的一方几乎无一例外的是人口占多数的部族。虽然以狩猎采集方式生存的部族或许在体力上有优势，但是如果面对十倍人数的农耕部族，则毫无胜算可言。

逐渐地，那些靠狩猎采集为生的部落就被边缘化了，人类从此由狩猎采集时代进入了农耕时代。而这一进步让人类能够控制和利用的总能量上了一个大台阶。

这里我就要强调一下“能量总量”对一个文明的重要性了。以美索不达米亚和古希腊为代表的商业文明在获得财富的效率上，要远高于以古埃及和古代中国为代表的农耕文明。但是在获得能量的总量上，古埃及和古代中国具有极大的优势，这才让它们能够修建起金字塔、始皇陵和长城。

说到这里，你会发现，能量不仅是衡量文明的标尺，它还是一把解密文明的钥匙，很多历史上难以破解的谜题都可以从能量的视角找到答案。

再比如，在中国历史上每一次小冰期通常都伴随着北方游牧民族南迁，因为他们在北寒地区无法获得让部族生活和繁衍所需的能量。

此外，西方主流学者也用能量解释中国一些王朝更替的根本原因，就是到了王朝的末期由于人口太多，农田里收获的能量（和收获的庄稼数量成正比）不足以养活很多人。中国每一次大的王朝更替或者动乱都会造成大量的人口死亡，在此之后就会有大量空闲的土地可供耕种，整个社会矛盾就能得到解决。新王朝往往会出现一段时间的治世。

有了能量这把钥匙，你就获得了俯瞰文明史的另一个维度，我希望你从中可以进一步理解为什么这门课用了能量作主线。

以后的课程里，你都会感受到人类几次大的科技进步都和能量有关，比如农耕时代牲畜的使用，欧洲近代风车和水车的发明，第一次和第二次工业革命，以及20世纪原子能技术等等。

要点总结：

任何事情最终做好，需要一个正反馈机制。在我的专栏《硅谷来信》中讲过好几次，好的生意是要能不断盈利的。这其中的目的就是要形成正反馈，这和人类利用能量取得进步后，就能获取更多的能量是一致的。我们在后面会不断地看到，一种文明是否有生命力，就看它是否能形成正反馈。同样，一个人是否有出息，就看他做的每一件事，是否能成为放大自己进步的台阶。

一个文明能够利用的总能量，决定了文明的高度。今天像瑞士这种国家，尽管科技很发达，很富有，但是它无法像中国和美国，做出绝对水平很高的科技成就，主要就是总量不足造成的。因此，凡事效率是需要的，总量也是需要的。

系统研究一门学问，需要有一个清晰的，容易理解和量化度量的线索，对于科技的发展，能量就是这样的线索。对于生活或者工作，我们不妨给也自己定这样一个衡量进步的线索。