信息是一切的起点，知识和观念都来源于信息，同时，知识和观念也会影响信息的发现。
人类不断地发现信息，并且从信息中提取知识，发展出观念，同时，人类利用知识来提升发现信息的能力，也加强了提取知识的能力，发展出的观念对信息的发现，知识的提取都有重要影响， 而反过来，这些又对观念的发展具有重要影响。
在这个过程中，知识起到了关键性的作用。动物和人的区别恰恰在这一环节，尽管和人一样，许多其他生命体也在不断地从环境中获取信息，但是，它们没有进化出能够将信息加工抽象成知识的能力。
在生命摆脱缓慢进化的束缚，发展出指数级增长能力之前，人类像其他动物一样无法形成知识，因而也无法利用知识来不断地扩展人类的各项能力。我们从认识信息的五个环节来看一下，人类的能力是如何得到扩展的。
从信息的采集来看，我们在几百万年的时间里面并没有太大的变化，直到最近。
根据哈佛商学院的一个研究，人的大脑主要通过视觉来获取外界的信息，大约占83%，其次是听觉，占11%，后面依次是嗅觉3.5%，触觉1.5%和味觉1%。
正因为视觉的重要性，人类早期的大多数改进都和视觉有关。第一枚透镜也许在新石器时期就已经出现了，原始人可能学会了将天然水晶进行打磨的技术，但是，它并没有被用来增强我们的视觉。
早在春秋战国时期，《墨子》一书中就记载了光的直线传播、凹凸镜成像、小孔成像、倒影，以及光的反射、折射等光学原理。这一时期，人类也许已经开始用透镜来观察天象。
但是，能真正利用透镜解决近视问题，帮助我们阅读的现代眼镜差不多要到十三世纪中叶才被发明，因为此时纸张和印刷术的普及使得人类对阅读的需求大幅上升。
但这些还仅仅是辅助性的，并没有革命性的改变。真正让人类的视觉能力得到大大扩展的是十六世纪末的显微镜和十七世纪初的望远镜的发明，这两件发明使得人类看到了以前看不到的东西，小到细胞，大到遥远的天体。
显微镜和望远镜的发明从微观和宏观两个方向极大地拓展了人类通过视觉获取信息的能力。并且，这两个发明随着人类知识的积累，不断地被改进，使得人类能够探索的微观世界和宏观世界不断扩大，从而为人类的发展采集了大量的重要信息。
人类知识的累积速度和工具的发明速度都呈现出加速度上升的趋势。
自从1608年诞生了第一架运用光的折射原理制作的望远镜以来，1793年诞生了第一架反射式望远镜，当时的反射镜直径为1.3米，1845年反射镜直径增加到1.82米，1917年增加到2.54米，1930年诞生了第一台折反射望远镜，1950年反射望远镜的直径增加到5.08米，1969年增加到6米，1990年哈勃望远镜被送上了太空，1993年望远镜口径达到10米。
2001年欧洲研发了一台口径相当于16米的望远镜，2014年开始建设欧洲特大天文望远镜（E-ELT），号称“世界最大的天空之眼”，宽近40米，预计2022年正式投入使用。
但这些跟中国的天眼比都不值一提，自2011年启动，2020年正式投入使用的500米口径球面射电望远镜，几乎把人类的眼光延伸到了宇宙的尽头。
人类在将眼光投向宇宙深处的同时，也在不断地向微观世界延展。
从1590年第一台显微镜（可以放大9倍）的诞生开始，1665年胡克研制了可以放在140倍的复合式显微镜，并发现了细胞。1674年列文虎克的显微镜可以放大266倍，并以此发现细菌。1833年发现细胞核，1857年发现线粒体，1879年观察了动物细胞中的染色体活动。
1931年第一台电子显微镜诞生，要知道电子显微镜的最大放大倍率超过300万倍，而光学显微镜的最大放大倍率约为2000倍，所以通过电子显微镜就能直接观察到某些重金属的原子和晶体中排列整齐的原子点阵。
现在最强大的显微镜位于维多利亚大学的一间特殊建造的房间里，这是一款重达7吨，高4.5米的扫描透射电子全息显微镜或STEHM，它的分辨率可以达到人类视觉的2000万倍。
当然，人类除了在视觉方面不断地向微观世界和宏观世界拓展，人类在听觉、嗅觉、触觉和味觉上均获得了不同程度的发展。
听觉方面，比如麦克风、助听器、超声波传感器等；嗅觉方面，比如化学气体传感器，俗称电子鼻；触觉方面更多，比如触摸传感器、压力传感器、热传感器、流体传感器等等；味觉方面也已经发展出了味觉传感器。
1883 年，全球首台恒温器正式上市，从此开启了传感器的发展历程。但真正大发展始于20世纪中期，即40 年代末第一款红外传感器问世，随后，许许多多的传感器不断被催生出来，直到现在，全球大概有 35000 种以上的传感器。
这些传感器的发展已经大大突破了人类五大感觉器官的能力限制，它将人类信息采集的能力发展到无以复加的地步。
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