在所有的問題中，沒有什么比聰明更令人驚奇，更難解釋的了。這到底是怎么回事？這就是這部影片的主旨所在。開場時的那一段陰郁的情節告訴觀眾，這是一部要嚴肅認真、全神貫注的片子，因為這是一個很大的問題。這漫長的黑色屏幕，不是為了吸引眼球，它有一種真實的含義：一開始，沒有任何東西，只有一團黑暗，一團混亂。而這個世界的起源呢？我們來自哪里？知識來自哪里？一無所知。
這部影片的第一部分為《人類的曙光》，講的是以前的猩猩。如今，我們已了解到，我們的直接始祖是猩猩。在沒有靈智的時候，猩猩就像是一群平凡的生物，為了食物而和黑色的野豬爭斗，它們會在洞穴中瑟瑟發抖，提心吊膽地提防著豹子、獅子、老虎這樣的頂級獵食者。不知何時，大猩猩的腦子里出現了一種奇異的質變，它被稱為“聰明”，它很快就超越了其他的生物，將它們遠遠拋在后面。他們仿佛一夕頓悟，掌握了如何運用自己的器具，如何制作自己的器具，如何稱霸天下。
知識來自哪里？為什么選擇了普通的大猩猩作為一個幸運者？很明顯，我們現在還沒有發現一個合適的答案。在影片中，一群大猩猩不小心碰到了一塊巨大的“智慧”石板，然后被感染了“智慧”。與此同時，這部影片也表明了一件事，那就是就算有了靈智，也無法從動物的本性中掙脫出來。這意味著：我們擁有原罪和自私的遺傳，我們在黑猩猩時期開始相互廝殺，種族間的斗爭從來沒有停歇。我們掌握了“智慧”，我們可以用自己的武器，但是，學習了自己的武器，也可以讓我們的殺敵變得更容易。大猩猩互相進攻，現在互相投擲飛彈，這場戰斗一直沒有結束。當大猩猩將手中的棍子扔向天空的時候，上億年的發展和文明就這樣被忽略了，眨眼之間，就已經進入了2001。然而，這個巨大的黑石板究竟來自哪里，它賦予了大猩猩“智慧”？
在這部影片里，太空旅行有點像是一場夢。這部影片于一九六八年發行，當時美蘇兩國處于敵對狀態，全球都被戰火所覆蓋。但當時的技術發展速度很快，尤其是兩大強國之間的空間之戰，更是讓人浮想聯翩。經典作品通常都是超前的，經久不衰，永不過時，今天再看4 K HDR的高清晰度影片，實在難以相信這是1968的作品。要記住，前蘇聯才將加加林送入了月球，而美國人在次年才登陸月球。在這部影片中，飛船、星際旅行都是完全科幻的，電腦、屏幕、視頻、人工智能等技術，都是很普通的東西。1968年，量子力學才剛剛誕生，很多新的學說還沒有誕生，人們對這個宇宙的了解遠遠不如今天，但庫布里克對這個宇宙的了解卻遠遠超過了他的時代，甚至可以說是一位偉大的預言家。不管是從畫面還是從哲理上來說，這都是一部科幻電影的開山之作，是無數人效仿的典范，沒有人能與之相比。
庫布里克并不完全絕望。2001年，美國和蘇聯的人在一起閑談。美國的科學家們并沒有說出自己的秘密，但庫布里克卻認為，蘇聯與美國之間的關系，將會變得更加美好。現在已經是2022年了，雖然蘇聯已經分裂了很多年，但美國和俄羅斯并沒有真正的交情，蘇聯的那些科學家聽說的關于病毒的傳言，已經變成了現實，我們被隔絕在外，戴著面具生活，而我們的世界，遠沒有庫布里克所想的那么殘忍。
在數百萬年之后，人們再次在地球上找到了“智慧之寶石”，而我們已經不再是大猩猩，經過千萬年的演化與發展，我們擁有了遨游宇宙的能力。面對這顆黑曜石，我們依然覺得自己渺小，一切都是那么的渺小，我們只是一粒微不足道的微粒，我們什么都不知道。這顆黑曜石將訊息傳遞給了木星以及遙遠的太空，也許我們可以從這里獲得最后的解答。
在前往火星的過程中，飛船依靠的是最尖端的計算機，以及最尖端的AI。上億年以前，我們祖先是靠著智慧石才有了靈性，現在我們把智力注入到了死板的電腦中。原來的智力就是如此嗎？這是如何產生的？人工智能在許多方面都是超越了人類的，比如說他的運算能力，在圍棋方面，人類早已不是人工智能的對手。我們是否可以讓人工智能擁有和我們相同的情緒，智能，或者說，他們是否可以離開身體而生存，是否可以像是一種可以傳播整個世界的疾病。關于人工智能的理性思維，已經是一部電影中的主流，也是一種流派。當然，影片的雄心壯志還在后面。
影片到了結尾，就像庫布里克自己都不會說話一樣，我們不會再像以前那樣去拍攝了。影片的結尾是這樣的：我們是從大爆炸中走出來的，所有的事情都是夢幻般的，到處都是令人眼花繚亂的星星。浩瀚的宇宙，在這無盡的星空中，還有著一個新的世界。又或許，是因為這片天地是一個非常復雜的空間，有許多的平行空間。在無盡的時間中，你會看見一個自己，在一間有著精美的擺設的屋子中，慢慢地變老，直到死亡。或者說，這是一種錯覺，整個世界都是一堆亂七八糟的程序。也許，我們這輩子都無法得知。
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