是什么从根本上决定了人口的数量，决定着人口的天花板？
人首先要吃饭，每个人需要保证最基本的食物消耗量才能生存。所以，食物的生产能力，无疑是决定人口数量的第一个也是最关键因素之一。
如果只能产生万人的口粮，人口突然暴增到万，那剩下的万人是怎么也养不活的。人口平衡的实现方式，可能是战争、瘟疫，或者就是活活饿死。马尔萨斯式的人口诅咒，虽然很残酷，但却牢不可破。
纵观人类历史，人类的食物生产能力可以分为三个阶段：狩猎、农业、工业。每个阶段都有一个人口天花板，决定着人口的数量级。
狩猎阶段——人口量级：百万
公元前几万年时间，人们都是以打猎为生。自然界的动植物数量都是有限的，一片森林只够养活一小群人口，多了就不够吃了。因此，在数万年时间里，人口长期维持在几百万量级，很难突破一千万。
农业阶段——人口量级：亿
一直到公元前一万年左右，农业革命开始了。人们开始学会了种植农作物，蓄养牲畜。这个时候，食物的生产能力跃升了一个量级。人类也打破了人口的第一个天花板，总人口开始突破0万，并向亿级人口进发。一直到公元元年，世界总人口预计达到了两亿。
在农业社会，中华文明无疑是世界的巅峰。在几千年时间里，中国把农业所能养活的人口发挥到了极限，但依然无法突破农业的天花板。中国随着朝代更迭，人口呈现出在一定范围内不断上下震荡的趋势。
依据对中国历朝历代的人口统计，中国总人口一直在0~万之间来回徘徊。
一个朝代建立初期，由于战乱让人口大量减少。随着新朝的建立，农业的恢复，人口开始快速回升，但始终有一个无形的天花板。这个天花板，就是农业的粮食生产量。土地的数量有限，单位面积土地能生产的粮食数量有限，总的粮食产量就有限。
工业阶段——人口量级：十亿
从18世纪开始，人类开始进入工业革命阶段。工业革命大大的提升了人类的生产能力，对农业也有很大程度的提升。一方面，大量使用化肥、农药等化工产品；另一方，各种农业水利设施修建，并开始大规模在农业领域使用机械。工业带动农业，大幅度提升了农业的产量。
更多的粮食，可以养活更多的人口。人类粮食生产能力突破了农业时代的天花板，人口数量也跃升了一个层级。
从此，世界人口开始进入第二次爆发式阶段：
年，突破10亿；
年，突破20亿；
年，突破30亿；
年，突破40亿；
年，突破50亿；
年，突破60亿；
年，突破70亿。
年，77.8亿
工业革命之后，世界人口呈现出加速增长态势，从年达到第一个10亿之后，第2个10亿花了年，第三个10亿花了33年，第四个10亿花了14年，第五个10亿花了13年，第六个10亿花了12年，第七个10亿花了13年。
依据联合国在8年的预测，世界人口将在年达到90亿。
当然，未来到底有多少人，不同机构有不同预测，目前普遍预测年世界人口将介于75亿至亿之间。
我们不禁要问一个问题，人类人口的增长极限在哪里，是亿，还是亿，甚至更多？
人口的最大限制因素依然是粮食。
以目前的粮食产量，应该是够80亿人吃的，但是由于粮食分布不均和贸易问题，依然有数亿人口挨饿，尤其是在非洲，依然没解决温饱问题。
但是，应该看到，人类的粮食产量已经快接近工业革命的极限了。以中国为例，养活14亿人，粮食是处于紧平衡状态的。如果遇到灾年，收成不好，就需要动用储备粮。中国人口如果增加到20亿，我们土地上的粮食产出是无法满足的，必须要大量进口。
当然，中国人口将进入下降通道，所以未来的粮食是有保障的。
但依然有个问题，粮食分素食和肉食，比如大豆和牛肉。随着生活水平的提升，肉食占比将逐渐提高，这会带来更大的粮食消耗。一斤肉往往需要消耗几倍的粮食才行。
问题最严重的将是非洲，现在非洲粮食就非常紧张。但是以目前的趋势看，非洲将是很可能是人口增长最快的区域，多出来的人口怎么解决温饱问题，将是一个难题。
其他国家的贸易和人道援助，往往只能缓解，而无法满足需求。非洲人的粮食危机将比现在更加严重。
以目前的技术水平，人类很难养活超过亿人，这是目前粮食产量的天花板。
如果要突破这个天花板，只能在科技上获得进一步突破。化肥、农药等化工技术已经没有多少增产潜力了，现在最大的突破点在于基因工程。通过对动植物的基因改造，人为产生一些超级农作物。
另外一个关键变量就是能源。
从热力学角度，世界有熵增的倾向，也就是无序化。但是人类是一个高度有序的系统，人类是熵减的。这与自然规律不符，怎么解决这个问题呢？只有从外部不断摄取大量能量，才能维持人类的熵减。
进食，本质上就是一个能量摄取的过程。植物通过光合作用吸收太阳能，人类通过进食吸收部分固定在植物中的光能。
换一个角度来看，限制人口规模的，也是人类能够开发的能量水平。在狩猎时代，只能部分利用自然界已经有的动植物，在农业时代，可以通过种植农作物和蓄养牲畜提升能量水平；工业革命，让人类可以利用埋藏在地下的化石能源，能量水平大幅度提高。
按照这个逻辑，要再次突破人口天花板，就需要再次大幅度提升人类的能量水平。但这就存在问题了。工业革命的本质是开采化石能源，但目前化石能源的开采水平已经没有多大提升空间了。更重要的是，化石能源非常有限，石油、天然气、煤炭都已经面临日益枯竭的危机。以工业血液石油为例，只够用50年。
从能量角度来看，别说大幅度提高人口了，就是要保障目前80亿人的生存都是一个问题。能源枯竭之后，工业就会停滞，化工、水利行业也将很快受到打击，最终传导到农业领域。
试想一下，没有了化肥、农药，没有农业机械，农业还能维持现在的产量么？能源枯竭后，粮食大概率会减产，人类可负担的人口规模将大幅度减少。
有没有解决办法？有。而且这个解决方案分为短期（几十年）和长期（上百年之后）。
短期来看，人类目前经历一次剧烈的能源换道过程，最主要的就是通过光伏、风能发电，来替代化石能源。
化石能源其实也来自太阳能，只不过是数亿年前的太阳能，光伏、风力发电则直接利用了现在的太阳能，尤其是光伏发电。
促使这个能源换道的有两个因素，一个是全球气候变暖，另一个就是化石能源枯竭。这个过程将在30年内基本完成，届时人类的能源将有两个明显特征：用电力替代化石能源，比如电动车替代燃油车，工厂都由电力驱动，居民生活中用空调替换暖气，电力做饭代替天然气等；电力来源将从化石能源发电，变成光伏、风力发电为主，核能、水电为辅。
完成了这次能源转型，人类基本阶段性解决了能源危机，不至于在短期内面临能源断崖式下跌的处境。有能源，工业就可以继续维持下去，农业也不至于崩溃。并且，人类的总能源水平会比现在略有提升，但不会有工业社会相对农业社会那样的数量级式能级提升。
要实现相对现在数量级式的能级提升，最关键的就是可控核聚变的突破。这也是人类未来最大的希望所在。
一旦实现了可控核聚变，那人类发电量就将有大幅度增长，以电力为主的能源将非常充裕。能源的极大提升，为食物产量提升奠定了基础。届时将有大量的生物工厂，在几十层的大楼里，用生物营养液培养各种植物，用灯光来代替阳光。
这个过程中，可控核聚变发电将核能转变成电能，通过电灯将电能转变成光能，再通过植物的光合作用转变成生物能。这个过程不可避免将有大量的能量损耗，不过没有关系，那个时候的能源可以说取之不尽用之不竭。
这类生物工厂，摆脱了农业对阳光和土地的依赖，可能将食物产量几十倍的提升。
届时，人口的天花板将再次被打开。单从食物和能源供给角度，人类是可以养活几百亿人口的。
人类将跨入既狩猎、农业、工业之后的第四个时代，让我们来回顾下各个时代的人口天花板：
狩猎时代：0万
农业时代：10亿
工业时代：亿
核能时代：0亿
当然，即使解除了食物和能源的限制，地球生态系统很可能无法承受几百亿的人口规模。
因为除了食物和能源，人类的生活还需要各种资源，这些资源可能来自树木、矿石等。即使食物和能源取之不尽，但矿物质这些资源也是有限的，并不能支撑更大规模的人口。
此外，人类生活也将产生大量的废弃物。这些废弃物如果不能实现%的回收，就会形成巨量的垃圾堆积，会对自然生态形成严重的负担。
人类活动还可能对地球生态带来不可预知的改变，人口规模越大，这些潜在危险就越大。要知道，以现在的人口规模，已经造成大量的动植物物种灭绝了。
以上，每个时代的生产能力，是决定该时期人口规模的主要力量。除了这些，对人口规模影响较大的还有战争和流行病。比如两次世界大战损失了上亿人口，中国历朝历代的战争也是影响人口波动的关键因素。在流行病方面，欧洲的黑死病比较典型，造成欧洲大规模的人口减少。
但是，战争、流行病只能在短期（短则几年，多则几十年）带来人口的波动，并是决定人口规模的决定力量。有战争、流行病带来的人口急剧减少，会在未来一段时间内很快恢复。