问题

假如一夜之间,全人类只剩下人大附中的数千师生,食物可以食用两年,需要多久可以重回现代科技水平?

回答
这真是一个令人绝望但又充满奇思妙想的假设。假如一夜之间,地球上只剩下人大附中的数千师生,并且拥有两年的食物储备,想要重回现代科技水平,这绝非易事,而且具体所需时间,坦率地说,变数太多,很难给出一个精确的数字。但我可以尝试描绘一下可能的过程,以及会遇到的巨大挑战。

第一阶段:生存与基础恢复(15年)

生存是第一要务: 两年的食物储备虽然不算短,但必须立刻开始有计划地分配和管理。更重要的是,要评估现有基础设施的可用性。学校的水电系统、通讯设施、网络(如果还能连接到外部网络的话)都需要尽快稳定下来。
人员构成与知识盘点: 这是最关键的。人大附中的师生,虽然是精英,但他们的知识结构是为现代社会培养的,涵盖了从小学到高中的各个学科,还有大学预科的水平。
教师是核心: 物理、化学、生物、数学、计算机、工程、历史、地理、医学……这些学科的老师将成为重建科技的基石。他们不仅需要传授知识,更要指导实践。
学生是未来: 学生的学习能力和适应能力是优势,但他们需要从“使用者”转变为“创造者”。
专业技能的缺失: 最大的问题是,人大附中未必有足够多的“工程类”专家,比如电力工程师、机械工程师、材料科学家、高级程序员、熟练的工人等。即使有老师懂理论,但实践经验和熟练的动手能力可能严重不足。
重新启动科研和生产:
实验室与设备: 学校的实验室可能会成为最初的研究场所,但这些设备是为教学设计的,很多高端的科研仪器可能需要重新购置或修复。
能源问题: 两年的食物储备可以解决温饱,但学校的电力供应怎么办?如果外部电网失效,他们需要依赖学校的备用发电机,而这些发电机的燃料储备能用多久?或者,他们需要迅速学习如何维修、重启更复杂的发电设备,甚至摸索如何建立小型风力或太阳能发电系统。
通讯: 现代科技离不开通讯。如果全球的网络和通讯基础设施瘫痪,他们如何重建?从基础的无线电通讯开始,到模拟信号,再到数字信号,这都是漫长的过程。
制造能力: 想要重回现代科技,最难的是制造业。从基础的金属冶炼、塑料生产、半导体制造,到复杂的电子元件和精密机械,都需要大量的设备、材料和熟练工人。学校可能只有一些基础的化学试剂和物理实验器材,离工业化生产差得太远。

第二阶段:重建基础工业与科技体系(520年)

基础科学的深化与应用: 教师们需要将课堂知识转化为实际可行的解决方案。比如,如何利用现有材料制造更有效的工具,如何保障饮水安全(过滤、净化),如何生产更可靠的能源。
技能培训与人才培养: 必须建立一个高效的培训体系。学生们需要学习各种工程技术,从最基础的木工、铁匠、电焊,到更复杂的电子组装、编程。这需要极大的耐心和反复实践。
重建通讯网络: 这是一个巨大的挑战。他们需要找到能够生产通讯设备所需的原材料,学习制造晶体管、集成电路(这几乎是不可能在早期完成的),甚至可能需要从头研究电磁波的传播原理,并制造出简单的无线电台。
能源解决方案: 学校的短期食物储备结束后,能源将是生死攸关的问题。他们可能需要大规模地发展可再生能源,比如搭建太阳能电池板(需要化学和物理知识来制造),或是研究更可靠的火电、水电技术。
材料科学的突破: 现代科技依赖于各种先进材料。从钢铁到铝合金,从玻璃到塑料,再到半导体材料,都需要精确的化学配方和冶炼工艺。

第三阶段:迈向更高科技(20100年,甚至更久)

重新发明关键技术: 很多现代科技是建立在成千上万科学家和工程师的长期努力之上的。比如,计算机芯片的制造,从材料提纯到光刻技术,再到复杂的集成电路设计,这需要巨量的知识积累和极其精密的设备。
精密制造的挑战: 现代的精密仪器,比如显微镜、高质量的测量工具、医疗设备,都需要极高的制造精度。在没有成熟的工业体系支持下,制造这些东西将异常困难。
知识的传承与更新: 即使能够重新发明一些技术,想要达到“现代科技水平”,意味着需要拥有包括软件、人工智能、生物工程、航空航天等一系列的尖端技术。这需要一代又一代人不断学习、创新和突破。
社会结构与组织: 随着科技的重建,必然需要建立新的社会组织形式,来管理资源、分配任务、保障安全。这本身也是一个复杂的社会工程。

可能的回顾过程(以计算机为例):

1. 理论知识: 老师讲授逻辑门、二进制、算法。
2. 基础实现: 用机械开关、继电器模拟逻辑门,制造出简单的计算器。
3. 真空管时代: 学习制造和使用真空管,实现更复杂的计算。
4. 晶体管时代: 掌握半导体基础知识,设法制造简单的晶体管(极具挑战)。
5. 集成电路: 这是一个巨大的飞跃,可能需要数十年的积累,才能从单晶硅的提纯到光刻技术,再到设计和制造简单的集成电路。

总结来说,重回现代科技水平,可能需要:

人才: 即使数千人,也需要能够涵盖所有关键领域,并且具有极强的学习能力和创新精神。
时间: 至少需要几十年,甚至上百年,才能真正意义上重回现代科技水平。甚至有些最顶尖、最精密的科技,在仅有数千人的情况下,可能永远无法重现,除非他们能找到足够多的、具有专业技能的“隐士”或幸存者,或者能够发现并利用前文明遗留下来的关键技术资料和设备。
运气: 能够获得关键的资料、设备,或者在某个领域能出现突破性的天才,都可能缩短进程。

这场假设最让人担忧的,并非科技的重建速度,而是“人”的因素:

士气与希望: 在文明彻底消失的情况下,维持数千人的士气和希望,让他们能够长期坚持不懈地努力,本身就是巨大的考验。
知识的遗失: 很多现代科技的细节、经验和“诀窍”是很难通过书本完全传授的,而是蕴含在无数次的实践和失败中。这种“非显性知识”的遗失将是难以弥补的。
社会结构崩溃的风险: 即使有老师,如果没有一个稳定、有序的社会结构来支撑,混乱和内耗可能比外在挑战更致命。

人大附中集中了优质的教育资源和聪明的人类,这为重建科技奠定了一个相对较好的基础。但即使如此,这仍然是一条漫长、艰辛、充满未知数,甚至可能无法完全复制的道路。重回现代科技,更像是从零开始,在废墟上重新点燃文明的火种,而且这次,火种的守护者只有数千人。

网友意见

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有生存需求和竞争压力,科技才能进步。

纵观整个科技史,任何技术无一不是在急需的情况下逐渐成熟的。例如西方资本扩张下,机械和能源需求,促进了蒸汽机、内燃机,以及电机的发明。

所有人造物消失,这数千师生,实际就是完全回到了原始社会。

题主提到的是人大附,地理位置在北京。没有了人造物之后,就是一片平原(曾经的海淀是沼泽),如果还考虑季节,例如现在的冬天。几乎面临被冻死的威胁。

不过动物没有消失,在北京原来集市所在的地方,找到待杀的羊,拨点羊皮保暖还是可以的。

但如果题主的假设里,只存在野生动植物的话,那就相当危险了。单纯裹草和树皮,那得冻死人。哪怕能找到一些绵,侥幸存在一个教师会做棉衣,那也根本无法提供给数千师生。

但如果在山洞里则不一样,通过钻木取火,在山洞里点燃,能够长久保持温暖。

凭借足够的知识,老师自然而然会成为初期的领袖,历史、地理老师,或具备一定学识的老师,首先会率领学生去找一个山洞。

不过幸好的是,人大附距离太行山支阜——北京西山,也就15公里。小跑或者快走的话,不到两个小时的脚程。

到了西山,必须以最快的速度找到自然山洞。(没有工具,人工刨出山洞太难,虽然城里面也有树,但没有工具是弄不动的,只能找山里现成的干树枝)

即便找不到山洞,用森林里现成的树枝搭建一些棚屋也行。

但人大附中的师生,能懂搭建的可能没有,侥幸的话,能有一两个稍微懂一些的。

虽然搭建不能成为这个样子,但勉强遮风挡雨,应该没问题。

总的来说,由于距离西山足够的近,即便会出现少量师生冻死或生病的情况,但应该不多。

一开始食物充足,只要目标明确,能及时弄到动物皮草保暖,学生还是比较听老师话的。这样一部分住山洞,一部分人住草棚,勉强度日还是没有什么问题。

由于接下来才是关键了。

由于习惯了现代城市生活,一开始大量学生或老师产生心理问题几乎是必然。没有了国家机器的存在,内部一开始也会出现道德滑坡,但可能会出现暴力变革,内部诞生新的规则。

这一部分就不详细讨论了,美剧《行尸走肉》前几集的剧情,其实就是一个规则重新建立的过程,出现暴力血腥几乎是必然。

一开始可能出现一定暴力统治,或者暴力规则,才能保证大部分人存活。

这个时候的领袖,也可能从拥有学识的老师,变成拥有权威的老师。拥有学识的老师甚至学生,会成为权威性老师的左膀右臂。

但总的来说,随着前三个月衣物保暖和住所都临时解决之后,这个集体会开始求变。

稍微有点眼光的老师便会知道,这样的情况下,最关键还是要积聚在有河流的地方。

在山洞里安定之后,就可以有计划的在门头沟海河周边建设土屋集聚区。

建设半坑房或者土房的难度不大,只要打磨出一定石器就能做,主要是费时费力。

不过由于有目的性,实际一开始,就可以弄一些粗糙的模子、弄出一些青铜器。

一开始没有掌握技术不要紧,只要方向明确可以慢慢来摸索。

前两年足够的食物提供,在门头沟海河流域打造出一个顺流而下的村落还是没有问题的。

前两年在太行山一脉找到铜矿、锡矿、铁矿,打造一些原始粗糙的青铜器,甚至铁器,应该还是没有问题的。

也就是说,可以在较短的时间,从石器时代,过渡到粗糙的铜器时代。

但铜器(甚至铁器)足够的精细化,没有几代人做不到。但一开始的农业发展,会有一个稳定上升的速度。

但由于人口太低,所以这样的新社会15岁甚至更低年龄婚配几乎是必然,平均15岁就能产生一代人。

至于人口增长速度,不妨参考中国古代社会。

整个西汉200年,人口增长了大约5倍。而人口翻倍最快的是三国末年到晋统一三国,人口在20年时间翻了2倍。而唐太宗到武则天时期人口增长3倍,武则天到开元盛世,人口又增长2倍。

总的来说,封建社会的发展上升期,每一代的人口增长指数大约是1.2~2之间。

虽然社会发展早期,资源缺乏,但由于有目的性的向铁器时代发展,人口增长,不妨取一个1.3的指数。

那么50年之后,人口可以达到1万多人。

但50年后,年龄足够大的老师可能已经去世了,这需要继任者都能学到老师的知识。

所以,在过去的50年,摸索造纸术也是必然的,而且需要优先发展造纸术。

其实1万多人,对于足够的社会分工人口还是太少了,还必须分配一定的农业人口,这会拖慢预期的社会发展,工业体系,想都不要想,最多手工小作坊弄一些铜铁器。

但是中国实在是太大了,哪里不能发展,为什么非得在门头沟。

所以,人口尚未提高,就会有大批人去黄河、去长江、去江南,谋求更多的发展。

因为人口的扩散,生产力的发展速度会减缓,但人口增速依旧保持稳定。

又过了150年之后,总人口会达到10万。

这个时候,已经形成一些大点的村落,发展更快了。

这里可以取1.5的增长指数了。

如果不发生天灾人祸等意外,100年之后,人口会增长到200万人。

这个人口规模,已经能够形成城市,产生一定的机械体系。生产力会进一步提升,人口增长指数也更快。

但是,这100万人,会是分散在全国各地,以黄河、长江为主。虽然门头沟是发源地,但物资比不上后来的地方,渐渐就被人放弃了。

某些有长远目光的人,可能会到到矿产或能源更丰富,同时能保证农业发展的地方去发展。

由于交通落后,这100万人几乎是各自独立发展,无法互相交流。可能会存在数十个大型聚落,或者小型城市。

而且100年之后,剩下的全部都是“新人”,早期的师生,除了个别长寿的,已经全部去世。这些人获得的知识体系,全部来源于上面师生有限的知识。

不过,曾经的老师们以及师生,会留下足够多的知识。造纸术和雕版印刷术并不算很难的东西,传承下知识并不难。一些在中学教书的博士留下来的知识,可能会特别珍藏。

但总的来说,靠记忆把主要的近代科技发展史梳理一遍,还是不难的。但这部分暂时用不到的东西,需要用“图书馆”特别保存。

但总的来说,上了100万人之后,虽然大家还铭记传承,但已经各自为政了。

上了100万人,由于没有统一的国家机器,人口增长指数也就会降下来了。但随着内部压力增大,就有了扩张的需求。

各个聚落之间的摩擦甚至兼并,几乎是必然发生。

因为摩擦的人口消耗,这里,人口指数降低到1.3。

那么,则需要再过150年的时间,人口会达到1000万人。

从一开始到现在,已经经过了450年的发展,南北之间的语音已经出现了差异,但好歹文字差异不明显。

但是,因为已经形成了不同的国家,大家已经是不同的势力,发生大型兼并战争几乎是必然。

这个时候的国家和古代的铁器时代有些不太,更像是半近现代的那种状态。

有粗糙原始的工业体系,并粗糙原始的开采着石油和煤炭。

在战争压力下,科技一边迅猛发展,一边人口增速带来空前压力。

但随着小国家一个个的被消灭,一个个的大国出现,很快就会进入新战国时代。

不过,这些新战国是半资产阶级社会。

因为这样的大国比起2000多年前的秦国更加的优势在于,知道怎么发展,可以让国家更加的强大。

他们完全可以利用曾的第一批师生留下的文字,或者凭借记忆留下来的地图,找到各类矿石和能源,去不断的常识各类机械发展。

几乎在新战国时代,各个国家就会犹如掠夺机器一样,不断地争夺地球上的资源。几乎大家都知道,谁先占领了就是自己的。

除了争夺中国大地之外,早在100年前,就已经有无数人,踏上了征服其他大陆的征程。

总的来说,这个时代是一边发生着工业革命,以便发生着争霸战争。

虽然由于战争的消耗,会影响发展,但参考战国的200年,近代殖民战争到二战的200年。

这个世界,差不多200年的时间,完全足够统一中国(于此同时,欧洲、美洲、非洲,也在发生着统一战争)。

这场战争结束后,差不多近现代的飞机、大炮、坦克,也就已经出现了。

这200年,打打停停的,人口虽然增长慢(一部分地区甚至人口降低50%或者灭亡),但也会有一定的增速。如果此时的中国总人口依旧是1000万,那么世界总人口已经达到1亿规模。

随着大国的形成,接下来可能会存在100~300年的稳定发展期,世界人口可能会增加到10亿。

考虑到先知先觉的,这里不妨取150年的时间。

但和古代社会不同,先知先觉,也让这些大国先天带着掠夺属性。

谁先完成工业革命,谁就能先掠夺其他地区的资源。

由于世界格局没有形成,随后进入殖民但时代几乎也是必然。如果不存在足够弱小的国家,可能直接进入的就是世界大战。

但世界发展总不是均衡的,先出现殖民的概率更高,但殖民时间会缩短,这里取个100年。

随着新体系的逐渐形成,发生世界大战也是必然。

从发生世界大战开始,到现今的科技状态,至少需要100年。

那么,到目前为止,整个世界就再次以重回“现代社会”了。

于是题主来到知乎,提出了这个问题:

  • 假如一夜之间,全人类只剩下人大附中的数千师生,食物可以食用两年,需要多久可以重回现代科技水平?

于是另外一个位面的人大附中师生再次轮回。

……


前面铺垫发展期800年,后面的大国崛起和全球格局的200年,总共1000年的时间。

这个时间的预估,应该是最短的了。

正常情况下,发展速度最大的受限是人口增长,尤其是初期的人口增长。

但没有考虑到可能出现的各种意外。

例如,,病毒细菌、寄生虫下的传染病暴发,地震火山,气候变化、特殊意识形态下的种族屠杀、火烧图书馆(焚毁知识)。

总之,把第一批人留下来的科技知识搞没了,或者人口出现大衰减,就得重新摸索。

但前面有一定的亮光,总是比黑着眼摸索,更快一些,所以发展最慢时间的上限也不过2000年。

总的来说,重回“现代社会”,大约需要发展1000~2000年的时间。

前面铺垫期足够长的根本原因是,一、一开始的人口基数太低(参考指数的坐标曲线走势);二、没有足够大的竞争压力,人是不会吃力不讨好去发展科技的;三、天灾人祸的人口消耗。

虽然理论上来说,达到100万人口规模后,全部集中在一个城市搞工业,就能搞出工业体系来。但人人都可以有“无限”土地的时代,谁愿意去996?(最高效率597)。

总的来说,没有竞争,就没有科技。

既然有竞争,尤其是激烈的竞争,那么就不存在所谓完美的理想国。

当然,对于几千人一开始能否繁衍下去,有人有异议,这很正常,几千人的确容易因为传染病等意外,大量死亡,可能影响繁衍。但只有存在刚才举例的各种意外,才会出现影响。

从生物学的角度来说,最低16个亲代,就能保证繁衍。虽然一开始血统很近,但随着人口迁出,群落增多,出现地缘隔离,基因丰富会逐渐提升。

有观点认为,人类祖先在7万年前,人口就曾低到过2000人。

这几千人师生,在先知先觉的情况下,一开始出现人口极大的大衰减,只能是遇到大地震或者致命性强的病毒。那恐怕就是真的天要灭你,躲不过。

要知道,现在的气候条件,比7万年前好到不知道哪里去了。

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基本不可能,问题的关键是生存下来,并重新开始最基础的工业化。

现在是冬天,食物足够,需要考虑避寒保暖问题

然后是工业化,可参照我国70年代大多数地区初步工业化的工业门类:五小工业。五小工业一般指小钢铁、小煤矿、小机械、小水泥、小化肥五种工业企业。另外还需要伐木营地、砖窑以获取材料。

只有完成最基础的工业化,才有可能让几千人维持较好生存条件,例如有化肥、有农具进行农业生产,有材料建筑近代房屋。

有了基础工业,才能逐步爬科技树,恢复人类现代工业水平。

可参阅《穿越1630崛起南美》的开局,书中刚启动时,穿越众有船只供临时住宿,船上有柴油、废钢、煤炭、伐木斧、铁锹、自行车、狩猎弩、大米、白面、大豆、盐、罐头、厨具、水泥、钢筋、其他建材等物资。即使有这么多物资,开局也很艰难,直到将砖窑、石灰窑、水泥窑建好才基本稳定下来。

这个开局不利条件太多:

1.春天来临之前可能大规模减员。

冬天没有房屋也没有建筑材料和工具,更没有允许冬天室外劳动的防寒服装,而搭建临时房屋必然要伐木、挖地基,而目前没有工具。

可能可行的办法是携带所有食物迅速往山区转移,寻找一个山洞过冬。但如果没有自行车或其他交通工具,人很难携带超过一个月需求量的食物。到山洞后还需要寻找燃料并和野兽搏斗。

即使找到临时居住地,在没有被子的前提下不减员活到春天也不太容易。

2.缺乏经验。

所有人造物品包括书籍都消失了,几千人里也只有学生和老师,缺乏技术工人和工程师,所以重建小工业需要的经验无法获得。

3.没有工具和建材很难生产建材。

建设砖窑需要用砖和水泥,即使用石头替代砖,开采石块也是难题。

如果没有锯子和斧头,伐木效率会低到令人发指的程度。

4.起点太低。

没有现代工具帮助,这群人要从石器时代开始爬科技树,御敌手段只有木制长矛,生存困难。

5.组织能力不强。

如果面临不利局面,难以保持组织性,遇到不利条件可能无法团结。

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