20世纪是人类历史上科技进步最快的世纪。在这100年间，人类发现了相对论和量子力学，也了解了核能。抗生素抑制了杀死数亿人的细菌。计算机技术让人类的计算能力进入了另一个维度，互联网让每个人都有了千里眼。这100年科技的发展，比之前几千年人类所有的成就加起来都要大。
进入21世纪后，人类发明了智能手机、人工智能、5G网络、3D打印机等。每个人都能真切地感受到科技在高速前进。因为科技的发展，大家都认为未来会越来越好。但事实上，人类的未来并没有想象中的那么美好，因为人类的基础科学已经停滞了很长时间，未来可能还会继续停滞。
首先要分清科学和技术的区别。科学是对自然规律和原理的理解，而技术是对原理的应用。也就是说，科学是技术之母。只有了解了这个世界的规律，才能应用到技术上。比如GPS技术，依靠的是80年前爱因斯坦发表的相对论。核武器和核电站的理论基础是爱因斯坦的质能方程。量子计算机和量子通信这两个前端技术的理论基础可以追溯到普朗克的时代。
统计表明，现代科学技术的理论基础基本来自上个世纪。看看现代能源利用技术。千百年来，人类利用能源的方式是烧火烧水。在科技高度发达的21世纪，人类能源利用的主要方式仍然是烧火烧水。只是现代的烧火方式变先进了。虽然内燃机、汽车发动机、飞机火箭的推力在技术上比古代的燃烧器复杂一万倍，但从能量利用的角度来看，都是通过化学燃烧来获取能量的。
古代人点燃树枝来获取光和热。现代内燃机通过点燃化石燃料产生高温高压，推动活塞做机械运动。在精致的技术外壳下，包裹的核心是某种简单而古老的东西——燃烧的火。回顾发电，火力发电仍然是能源市场的主流。主要国家的核能发电比例仍然很低，并且因其巨大的潜在风险而被人民所拒绝。
电池技术10年前，人类的翻盖手机需要一周才能充一次电，而现在的手机一天充一次电是不够的。可见电池技术的发展远远落后于硬件的更新换代。电动汽车普及缓慢的根本原因是电池技术发展的瓶颈。所以，要想在技术上有质的突破，就必须在基础科学上有所突破。
那么人类基础科学的发展呢？物理学基本涵盖了人类文明的所有技术，所以终点可以是物理学的发展。遗憾的是，理论物理仍然在一百年前建立的框架内发展，而且有迹象表明，它在很长一段时间内都不会突破这个框架。80年代，杨振宁说聚会结束了，这里的宴会指的是高能物理的盛宴，高能物理的停滞意味着基础物理的停滞。
现在，我们要想在基础物理学上有新的突破，已经不能靠一个天才的诞生来实现，因为即使是走在物理学第一步的牛顿和爱因斯坦，也已经通过前人的发现和总结，探索出了一个新世界。要想在基础物理上有新的突破，必须要有大量的实验发现和规律发现。然而，现代知识正呈指数增长。要想掌握某一领域的现有知识，必须接受从大学、研究生到博士生的教育。这个时候，我们已经将近30岁了。
纵观科技史，大部分革命性的科学创新都发生在青年和中年时期，因为人的大脑活动在青年和中年时期达到顶峰，然后逐渐退化。所以科学家没有太多时间在智力巅峰时提出创新理论。但是，当世界上最聪明的人花30年时间学习已有的知识，然后再花10年时间在自己的头脑中形成完整的体系，革命性的创新几乎很难产生。
所以限制人类科技发展的是人脑和寿命。今天，人类已经开始利用核能，探索宇宙。但是，人类的大脑和10万年前的原始大脑并没有太大的区别。也就是说，人类还在用原始脑思考相对论和量子力学。而且人类是无法继承知识的，所以每一代人都要从零开始学习已有的知识，这就导致了在新的成果产生之前死亡。
人类的大脑不是生来就懂科技的，人类的寿命也没有长到可以随便开辟新的知识领域。似乎有一堵大墙，一堵叫做大过滤器的大墙。所谓大过滤器，是指智慧生命在成为星际文明之前，会在某个阶段，或者几个阶段遇到不可逾越的障碍。人类直到今天才知道地球上的生命是从原始细胞发展而来的，人类已经突破了好几次大过滤器。
但是很明显人类面前有一个很大的滤镜。工业革命以来，科技进步带来了生产力的提高，但也带来了环境污染和全球变暖。最重要的是，当地球上所有的煤和石油被用完时，人类将面临无能源可用的危机。这些问题只有发展更高层次的科学技术才能解决。但是人类的大脑和寿命限制了科技的发展，所以能不能跨过这个大滤镜真的不好说。
