西方文艺复兴以来，特别是近代以来，科学取得了突飞猛进的发展，深刻的改变了世界面貌。当前科学继续在各个领域加速发展，人们已经相信科学将无所不能，人类对未知事物的破解似乎只取决于时间：时间足够长，人类一定能破译当前的未知事物。

本文作者对科学的未来同样持乐观态度，只是尝试思考一个问题：科学有没有天花板？有没有某些领域，无论经历多长时间，科学都无法破译？带着这个问题，我们先来审视科学本身，希望能从科学本身的特征来探索有没有科学无法到达的领域。

什么是科学？科学就是人类对客观世界的认知。

我故意这样定义科学，一半是认真，一半是玩笑，因为我知道很多人会嗤笑。其实，这些人所认为的科学，指的是现代科学，尤其指的是近代西方以来的科学。但在我看来，近代西方科学，其观察、抽象、假设、推理、证伪、实验、验证、形式化和逻辑化、延申和拓展等等这些方法，并不是近代西方科学所特有的，而是人类一直在使用的。人类从有智慧起，就是这样来认知客观世界的，然后顺着这个轨迹，发展到现在。

很多人把科学限定为近代西方科学，源于近代西方科学取得了辉煌的成就。但近代西方科学的方法，其实全人类一直在使用，也取得了辉煌的成果——早在近代西方之前几千年，人类用这些方法认知了世界，形成了自然语言和以自然语言为载体的知识体系，凭借自己掌握的知识，在自然界占据了优势地位。近代西方在科学上的进步是突破性的，靠的不是独有的方法，而是对科学研究的态度：近代西方各个阶层，特别是上层社会，对科学研究有着狂热的好奇和期待，社会思想开放自由，学术观点百家齐放、百家争鸣，研究机构众多，个人、大学、官方、社会团体，几乎全民参与。而同时期的其他国家，比如中国的康乾时期，皇帝一边学着西方的几何等知识，一边愚弄人民，禁锢人民的思想。两厢对比，就会明白，中国近代科技为什么落后。

现代所谓的科学思想方法，在古代就很普及。我们熟知的“两小儿辩日”，无论是孔子还是幼儿，对待“早上的太阳是远还是近”这个问题，使用的就是科学的思维方式，对两个矛盾的科学推理结果，他们也是科学的态度：尽管困惑，都不否定科学的推理，并试图寻找问题所在。那时的人类，囿于当时的知识积累和工具水平，无法得到正确的结果，但其解决问题的方法和态度，是不折不扣的科学！这种科学的方法，是人类和自然世界漫长的交互过程中形成的，变成了人类的特质，是人类特征的一部分，使人类窥破自然世界的很多秘密，人类凭此在自然界中胜出，并在近代取得突破性成就，更加巩固了人类在自然界的独特地位。夸张点说，人之初，就科学。人类90%特征就是科学的，剩下10%不科学的是人类从动物性遗传来的，比如人类的残暴、冲动、短视和无趣。人类之所以成为人类，就是因为人类是科学的，这是人类进化和自然筛选的结果。

人类科学认知世界的细节

人类通过视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉等感知世界，大脑收集、保存、处理这些神经信号，提炼为有含义的信息保存在大脑，大脑在这些信息基础上指挥人体与外在世界再交互，交互的新信号再反馈到大脑，大脑处理后再得到更丰富的信息，人类在大脑中形成对世界的尽可能深入的认知信息，这些信息就是人类关于外在世界的知识。这个时候，人类和其它动物的区别本质上还是不大，毕竟，其它很多动物也是这样认知外部世界的。

直到人类自然语言的出现，特别是文字的出现，人类认知世界的方式有了突破。原先存在两个空间：大脑意识之外的客观世界，是第一空间，人体感觉体系传入大脑的感觉信号集合，是第二空间，第二空间是第一空间的映射，人类以前认知世界的方式就是这两个空间的交互，这也是很多高等动物的交互方式。后来人类认知世界又多了一个空间：大脑中的抽象的自然语言及其文字的集合，人类认知世界的方式变为这三个空间的交互。人类开始用感觉信号系统作为中介空间，用自然语言系统来和客观世界建立映射关系，摆脱了第一空间的强连接的限制，人类大脑的思维活动能集中在封闭的独立的抽象的语言空间中，形成了关于世界事物的明确的概念、联系、规律，这些就是人类以语言为载体的关于外部世界的知识。

第三空间中的思维活动，能在封闭的独立的空间进行。人类语言空间建立和使用后，人类认知世界的特征有了鲜明的科学性：观察、抽象、假设、推理、证伪、实验、验证、形式化和逻辑化、延申和拓展，这些思维方法都用上了。不仅于此，大脑中自然语言空间的知识体系通过文字在大脑外记录、保存、传播、交流和辩论，人类认知世界从个体行为变成群体协作和代际传承。另外，近代以来，人类在自然语言的基础上又发展了抽象语言或形式语言，比如数学的符号和公式系统，这个可以看作人类认知世界的第四空间，这个空间基本上脱离了第二空间——感觉信号空间，只和第三空间交互，能够独立封闭的自我发展。高度符号化的思维系统，在推理的强度和深度上超越了自然语言。毕竟自然语言关联了巨量的感性信息，这些感性信息淹没和稀释了自然世界的规律信息，现在符号化之后，剥离了无关的表象信息，剩下的规律信息清晰地凸显了出来。至此，人类认知世界的能力和成就有了质的变化，人类成长为自然世界最特殊的存在。如果硬要说近代西方科学在方法上有什么特别之处，那就是，第四空间的发展和丰富是在近代西方发生的。

不仅于此，人类科学活动已经在第三和第四空间的基础上又刚刚诞生了第五思维空间——以chat GPT为代表的人工智能，这个思维空间脱离了人脑，它企图把人类整个第三和第四空间复制到人体之外，整合成一个新的单一的思维空间。这个第五思维空间才刚刚诞生，却显露出了令人类惊叹的能力，这将是人类科学实践的里程碑式的突破。每诞生一层思维空间，人类认知世界的能力获得一次质的飞跃。科学实践的第五空间还是一个新的没有定型的空间，我们现在不考虑它的存在。

科学研究空间体系

这四层空间，只能依次和相邻层空间交互。

第四空间的成果，除本空间外，只能被第三空间理解。一个数学公式，如果不能用自然语言来说明，或翻译为自然语言，这个公式对人类来说无法理解。第三空间的概念，必须建立在第二空间基础上。我们能理解“树”，是因为我们大脑中保存有关于树的视觉、触觉、嗅觉等感觉信号。我们不理解“神”，是因为我们大脑中只有极少的关于神的感觉信号，并且这些感觉信号还不是直接来自神的，而是来自和神相关的故事，而故事能被理解，是因为故事中的事物在第二空间有信息保存，比如故事中提到的“鱼”，大脑中保存有味道信号、视觉信号，我们大脑能理解什么是“鱼”。我们不理解“某某”，是因为我们大脑中从来没有关于“某某”的任何相关感受信号，所以我们怎么也理解不了“某某”。

我们人类关于客观世界有了丰富的科学知识，它是通过来自第二空间的感觉信息，在我们大脑的第三和第四空间加工提炼得到的。它的源头是自然世界的客观存在。如果没有自然世界的事物通过感官系统，进入大脑中的第二空间，就不可能在大脑的第三和第四空间获得科学知识。至此，我们能发现，可能存在一个领域，是科学无法触及的，那就是人类感觉系统无法感知的世界。

无法被感觉器官直接或间接感知的事物是无法科学研究的

我们知道有宇宙，知道宇宙中有天体，知道各种物质，知道有电磁场和电磁波，知道原子和量子，知道很多东西。这些东西全部被我们的科学破译了，是因为这些东西要么能直接被人类感官感知，要么间接被感知，一经被感知，人类科学就能解析它，获得它的奥秘。人类智慧就像一个高超的猎人，只要猎物被发现，猎物就一定能被捕获。但猎物没有被发现呢？再高超的猎人也拿它没有办法。

这里面有一个问题，客观世界里，有没有什么事物，是人类感觉器官无法直接感知到的，甚至连和它相联系的所有事物我们也无法感知。它在我们人类面前就是透明的，就像是不存在的，这样我们人类科学就没有办法触及。

从哲学上来说，事物是普遍联系的，一个存在的事物，总有和其它事物相联系的蛛丝马迹。这个事物要么能直接被人类感知，要么能通过相联系的事物间接被感知。从经验来说，人类看不见电磁场，但人类能感知到和电磁场相联系的效应，人类间接感知了电磁场，最终人类通过科学破译了电磁场的秘密。

但从科学的角度来说，经验的结论是无法保证正确的。而哲学，也是现有科学实践的总结，只要科学还在发展，就不能保证哲学结论不会改变。

也就是说，我们不能保证所有存在的客观事物都是我们人类可以感知的。也就是说自然界有可能存在某种事物，我们人类无法感知，我们人类科学当然也无法触及。

比如“暗物质”，我们人类感觉系统无法感知，甚至和它相联系的事物我们都感知不到，人类只是从现有的知识体系和观察到的客观世界推测到它的存在，我们只能感知到它的蛛丝马迹，但我们人类就是感知不到它，自然不能捕获到它的相关信息，也就无法做出有效的科学研究。

当代理论物理有很多假设，这些假设是大脑的第三和第四空间的推论，但在大脑的第二空间没有相关的感觉信息，无法验证这些推论。它们的共同特征是，如果它们真的存在，但我们人类的感觉器官却无法直接或间接感知这些事物，或者只能少量的间接感知。这些事物是我们科学无法研究的。

和人类运行速率不匹配的事物，人类也难以科学研究

我们人类是一个感知思维机器，它贪婪地吸收自然世界发出的作用到人体的物理化学信号，然后处理信号，形成理解，再反向作用给自然世界，然后再吸收反馈信号，再分析处理，形成新的认知信息。这台机器的几何尺寸和信息流动处理的速度是一定的，这台机器的外部环境，和这台机器的规模和速率基本匹配的。

如果自然世界有某种事物，它的系统运行速度比人类运行速度极慢或极快，我们人类和这些事物交互就会出现障碍。

比如传说中的仙境。仙境方数日，人间几千年。就是说，仙境的运行速度比我们人类世界的运行速度慢了36万倍，仙境过了1秒，我们人间经历了100天。

假设仙境有10个人在同一时刻测量我们人间张三的状态，他们会发现，张三的状态在同一时刻有10个不同的状态：有的发现张三在北京睡觉，有的发现张三在上海坐汽车，等等不一而足。误差在1秒内，仙境认为是同一时刻，而在此一瞬间，人间过了100天，那张三的状态对仙境的研究者来说是测不准的。类似的困境，就发生在我们人类研究量子世界的时候，量子世界的运行速率比我们人类空间快了至少30万倍以上，我们研究量子世界就像仙境研究我们凡间一样，难以测量。

如果我们研究比我们慢的空间，会发生什么呢？比如我们研究仙境的人怎么吃饭，对不起，仙人们饭还没吃完，我们研究的凡人就去世了。幸亏我们人类科学可以代际接力，子子孙孙无穷尽，只要我们想研究，仙人怎么吃饭我们人类是能研究出来的。但仙境还不是最慢的，更慢的是宇宙系统的演变，宇宙大爆炸猜想认为，现在我们所处的宇宙是一个大爆炸产生的，并且爆炸膨胀过程现在还在进行中，我们人类生命历程就是这个膨胀进程的一小段，这一小段结束了，人类周围环境包括人类物质一定会消失。宇宙演变的故事还没有演完，人类就消失了，人类要科学研究宇宙的演变，实在太困难了。

另外，相对于人类有限的运行速度，距离遥远的事物我们人类也难以科学研究

人类工具中，电磁波的传播是最快的，30万公里/秒，宇宙边缘的物质，我们要和它直接交互，以最快的电磁波为交互介质，也是行不通的，电磁波从已知的宇宙边缘来到地球，单程就要100多亿年，我们人类发送电磁波过去，宇宙边缘有没有反馈不可知，即使有反馈，要100多亿年才能收到。几百亿年对人类来说实在太长了。

我们在上面讲到量子空间，讲到宇宙空间，分析了人类科学研究的困难。但人类在这些研究项目上依旧源源不断的获得新的研究成果，原因在于人类能收到这些研究对象发出来的相关信息，哪怕不全面，数量不多，人类也能通过掌握的其它相关联的知识，来推断这些研究对象的特征，并且得到验证。当然，从逻辑上来说，这些结论是无法保证全局正确的。但科学一路走来，发现人类无法穷尽任何研究对象的全部，只能运用普遍性原理来认定，研究对象的其它部分也是和研究对象的部分样品是一样的。我们不用遍历所有的秋叶才认为是真正知道了秋天，从一叶也能知道秋天。

孤量事物，人类也难以科学研究

还有一类事物，对人类来说，有着神秘色彩，那就是孤量事物，它们的特征是：人类能感知，但它们偶然突发显现，然后很少重新显现，甚至再也不重现。“孤量”有两个含义：一是它和周围环境几乎没有因果联系，突兀发生，二是，它发生的次数不叫少，而是单次。人类感知到它的存在时，用已知的知识难以理解和解释。用自然语言来描述就是怪异、难以理解和神秘莫测。比如UFO事件，比如灵异事件。这些事件人类能感知，表明它的存在是真实的。事件现象人类无法解释，表明它是人类未知的。事件无法重复，事件的细节无法记录和测量，人类假设、推理、实验、验证的科学方法无效。这些孤量事物人类科学就无法认知。

UFO事件和灵异事件常常被人们指认为是编造的，或者怀疑为是当事人的臆想，或者牵强附会的用现有科学来解释。当然，有些UFO事件和灵异事件确实是误会。但相当多的事件还是真实的。我讲一个我经历过的奇怪的事情。

大概2005年夏天，我那时在家乡广水市下面的一个农村乡上班。

有天晚上，天很黑，乡村的黑，是熄灯后窗外就黑乎乎的黑，不像城市的夜空有背景亮度。单位外面的路上静悄悄的，没有任何声音，包括往常寻常的路人声，猫狗路过的打闹声，没有，任何声音都没有。

大概晚上9点多，一只狗站在路上朝西南100米左右的方向吠叫。有过和农村看家犬交互的人，能从狗的叫声想象出狗的姿态。那狗站立不动，昂首向远方，朝着一个方向严厉的吠叫，中间不停顿，节奏、音调和音量稳定不变。方圆一带寂静无声，只有这严厉的狗叫声在漆黑的夜空中震荡。就这样连续叫了半个小时到1个小时左右，然后就停掉，外面就悄无声息。

第二天晚上一模一样。

第三天下午，我们单位领导来找我，说，晚上狗叫你听到了吧？我昨天熄灯躲在窗帘后，借着微弱的星光 ，从窗帘缝隙朝外看了很久，那是条大黑狗，不是周围谁家的，从西南方向来，来了就站在三叉路口叫，叫完掉头从原路返回，就像来打卡上班一样。你这几天晚上哪儿也不要去，就在宿舍睡觉。我把话说在这儿，我们这一块，这几天必然要出蹊跷事。

这天晚上狗依然那样叫。

第四天下午，传来了一个消息：有个从深圳回来的人，下车后不舒服，家都没有回，直接到乡卫生所看病，一针打完，就死在了卫生所。那个卫生所就在狗叫的方向100米内。

当天晚上起，狗就再也没有来叫了。单位外面的那条路上，又恢复了往日的模式：偶然人来人往，脚步声，说话声，各种声音或大或小，一切正常如往。

这样的事情，完全脱离了平常的经验，从科学推理的角度来说，发生的事情肯定不是我们通常环境中的事情，不然不会这样离奇。但发生了什么，由于事件是孤量事件，科学无法研究，我们只能从收集到的有限的信息来分析和推测，但却无法重复验证。

结语

科学的辉煌成就让人们对科学有了宗教般的信仰，但科学并不神秘，我们人类就是科学的，我们绝大多数人的日常就是科学的。

科学在某些领域有困难之处，原因是我们人类是科学活动的主体，而我们人类又是普通的生命体，人体自身的局限性或者说固有特征，造成人类对客观世界中的部分事物难以交互，也就难以科学研究。

当然，只要人类还存在，人类的科学实践永远不会停止，科学也会继续发展，科学的理念、方法、结论也会在新的科学成果基础上发生修正。

最后，我想到了一个问题：我们中国民间有算命的传统。如果我们从现在开始规划，国家人口信息系统记录每个公民的信息，包括：出生时间、生平简历、去世时间，亲属关系等等。300年后，每年向公众开放300年前的人口信息，利用现代的信息处理手段，一定能研究出一个结论。这项研究在我们目前的时代没有任何技术障碍和追加成本，只取决于政府的态度。可能有人说这是迷信，不值得研究。这是不对的，如果科学研究得出结论，算命没有任何准确性，不是很好吗？也算是了结了几千年的争论公案。可能有人担心如果算命是准确的，社会会不会大乱。这也不用担心，想想科学一路走来，颠覆了多少人类的信仰，我们一直认为地球是平的，但其实地球是个球体。我们一直认为，人是宇宙中的特殊存在，但其实我们是从动物变的。即使算命是科学的，天也不会塌下来，该怎么过日子大家还得怎么过。也许有人说，即使研究出算命是准确的，又有什么用处？其实，想想18世纪西方人研究电的当初，当时谁会想到那个摩擦起电有什么用？谁会想到，从摩擦起电开始的研究，人类打开了一扇门，进入了取之不尽、用之不竭的宝藏空间，电磁学的发现，翻天覆地地改变了人类的面貌，其开端，是好玩但玩久了就索然无味的摩擦起电。如果算命是准确的，那我们人类是不是又打开了一扇通向另一个未知的广阔天地的大门？另外，凭我们人类无所事事又八卦好奇，我们也应该去研究。我们人类永远得益于我们人类的好奇心。如果我们人类不好奇，就没有机会进化，更不会有科学活动，也许我们人类永远是无趣的动物。

最后，我感谢你能看完。我知道我写的有很多不准确甚至不正确的地方。我的目的只是总结我的思考，然后发表出来和读者交流。如果里面有只言片语能给你启迪，我就很高兴了。