古代世界——特別是它的城市——從很多絕妙發明中受益。各個社會慢慢地積累了一些非凡成果，包括拱橋、溝渠、鋼刀、吊橋、水車、紙、植物染料等等。這些創新都是以試錯的形式實現的。某些成果可能需要幾個世紀才能傳播到其他國家。這種幾近隨機的進步方式被科學這項工具改變了。通過系統地記錄觀念的論據，研究事物發生作用的成因，並且謹慎傳播已證實的創新，科學很快成為世界前所未見的最偉大的新事物製造工具。
對於一種文化而言，科學的確是更加出色的學習方法。
科學有助於快速產生很多發明，一旦它降臨世間，人們就擁有了優良工具推動自己飛速前進。這就是大約從17世紀開始西方所經歷的事情。科學像投石機一樣將社會拋入快速學習的軌道。到18世紀，科學引發了工業革命，城市在擴張過程中取得顯著成就，人們的壽命增加，文化水平提高，新發明的速度加快。
但是有一個疑問。科學方法的必需要素是概念性的，技術性相當低，它被用於記錄、分類以及通過試驗檢測理論的論據和時間。為什麼希臘人和埃及人沒有想到？今天一位時間旅行者可以回到那個時期，在古代亞歷山大或者雅典傳授科學方法，困難不大。但那時的人們會接受嗎？
也許不會。對個人來說科學是有代價的。如果主要是尋找改善目前境況的更好工具，那麼與人分享成果帶來的只是邊際收益。因此，對於個人，科學的收益既不明顯，又不會馬上顯現。科學需要一定密度的空閒人口，他們願意為了光明的未來而共同面對失敗，承擔失敗的代價。這種空閒的產生來自前科學時期的發明，例如犁、磨坊、畜力馴養和其他為大量人口帶來穩定的食物盈餘的技術。換句話說，科學需要繁榮和人口。
沒有科學技術的主導，不斷增長的人口遇到“馬爾薩斯制約”時將自行崩潰。而引入科學作為指導，不斷增長的人口將產生正反饋環，其過程為：更多的人參與科技創新，購買成果，推動更多創新，這會提高人們的營養水平，帶來更多盈餘，增加人口，從而使循環擴大。
正如發動機控制燃料燃燒、將內部激增的能量用於驅動機器一樣，科學控制人口增長，將它引發的爆炸性能量用於推動社會繁榮。人口增長，社會也隨之進步，反之亦然。兩種發展顯示出緊密聯繫。
現代社會人口增加同時生活水準下降的例子有很多，目前非洲部分地區就在發生這樣的現象。另一方面，縱觀歷史，很少見到人口減少推動長期的財富增長，相反，幾乎總是伴隨著財富下降。即使在黑死病造成人口大幅減少的時期，當一個地區30%的人口死亡時，生活水準也沒有出現相應變動。在歐洲和中國很多人口過多的農業地區，當競爭減少時，繁榮程度上升，但是商人和上等階層的生活質量明顯下降。這個時期存在生活水平的再分配，但沒有淨增長。黑死病的例子表明，人口增長是社會進步的必要而非充分條件。
顯然，進步的根基深植於科學和技術的結構化知識。不過這種正向發展似乎還需要大規模增加人口。歷史學家尼爾·弗格森相信，就全球範圍而言，社會進步的根源就在於人口增長。根據這個理論，為了使人口增長超越馬爾薩斯制約，我們需要科學，但最終驅動科學並導致繁榮的是人口數量的增加。在這個良性循環中，人類經過思考創造更多發明，相應地也購買這些發明，包括工具、技術和方法，這又支撐了更多人的生存。因此，更多的人類思想等於更多的進步。經濟學家朱利安·西蒙（Julian Simon）把人類意識稱為“最大的資源”。按照他的統計，更多的思想是深層次進步的主要源泉。
不管是作為主要成因，還是僅僅作為一個因素，人口增長在兩個方面有助於社會進步。其一，100萬人的大腦思考一個問題強過1個人的大腦。單個人也許能想到解決之策，但更有可能的是100萬人當中的某人找出解決辦法。其二，也是更重要的，科學是集體行為，共享知識帶來的靈光一現經常優於100萬個單獨的大腦。個體的科學基因是個謎。科學既是個人也是集體認識世界的方法。一種文化的集體力量越大，科學就越能發揮作用。
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