Scale: (规模) by Geoffrey West


作者的雄心是发明科学的、可用数学表达的定律,主导解释动物、植物、生态文明,城市、公司企业的规模发展规律,类似牛顿定律能施展魔力。

以4分之1幂指数(one-quarter exponent )为特征的增长法则(scaling laws)或称扩展定律。这种系统规律遵循一个精确的数学公式,可表示为,

 其中,x代表与规模相关的量、y代表广泛的可观察值,c是常数,常值为3、4、5、6。3是亚线性,有规模经济效应,即随着规模发展,效率提高。4是线性,即规模和经济没有关系。5 是超线性,即规模不经济,随着规模发展,效率反而下降。

典型的例子比如生物代谢率适用c=3/4的增长法则。y可以定量描述动物,植物,生态系统,人居城市和企业公司的几乎任何与规模有关的测量值。这种代谢率的定律在生物学家首次阐明后,被称为Kleiber定律, 在几乎所有分类学组,包括哺乳动物,鸟类,鱼类,甲壳类,植物和细胞中都有效。

SaleBestseller No. 1
ANRABESS Women Linen Palazzo Pants Summer Boho Wide Leg High Waist Casual Loose Baggy Lounge Pant Fashion 2024 Spring Trousers with Pockets 1091heise-XXL Black
  • Size - S=US(4-6), M=US(8-10), L=US(12-14),...
  • Feature - Smocked high waist, wide leg, loose fit...
  • Occasion - Linen pants perfect for daily life,...
  • Style - Lounging in linen is a dream in the weston...
  • Wash - Simply machine or hand wash it/ air dry...
SaleBestseller No. 2
EVALESS Womens Short Sleeve Round Neck Spring Summer Textured Tops 2024 Fashion Trendy Casual Loose Fit T Shirts Tee Blouses Clothes Apricot Small
  • Material: Casual womens summer tops is made from...
  • Features: With a round neck/crewneck, cute batwing...
  • Style: Womens blouses woven with a fine and...
  • Match: The solid color basic short sleeve casual...
  • Occasion: Suitable for a casual everyday look and...
SaleBestseller No. 3
ANRABESS Women's Oversized T Shirts Trendy Crewneck Half Sleeve Bacic Layering Tee Casual Plain Tunic Tops Comfy Gym Workout Shirts 2024 Fashion Summer Clothes 1367mibai-XL White
  • Size: S=US(4-6), M=US(8-10), L=US(12-14),...
  • Designs: Crewneck, short roll sleeves, oversized...
  • Style: This t-shirts is simple and versatile,...
  • Occasions: This trendy tee will be your everyday...
  • Care: Machine or hand wash cold, do not bleach....
SaleBestseller No. 4
ANRABESS Women's Summer 2 Piece Outfits Sleeveless Crop Top Capri Wide Leg Pants Jumpsuit Casual Linen Lounge Matching Sets Beach Travel 2024 Trendy Clothes 546Xiuhong-S
  • Size - Choose the perfect fit from S=US(2-4),...
  • Features - This 2 piece outfit features a...
  • Occasion - From summer parties to casual tourism,...
  • Stylish Outfit Set - Embrace effortless style with...
  • Washing - Dry clean recommended to avoid shrunk.

扩展定律基本上适用于所有生理观察量和生命事件,包括生长速率,心率,进化速率,基因组长度,线粒体密度,大脑中的灰质,寿命。比如水牛的重量是猫的重量的100倍, 代谢率根据定律只需要是32倍。这种规律不仅适合水牛个体之间,还适合老鼠猫、水牛、鲸鱼。所以各种动物是大小缩放的版本,可以直接套用扩展定律。

何为适者生存的适者? 阅读本书, 感觉具备符合扩展定律生物特征的就是适者;自然选择的过程就是生物的个体特征通过努力适合定律要求, 比如大象是水牛重量的10倍,产生的热量也是10倍,用于散热的皮肤符合扩展定律定律,应该是5.6倍, 大象为了散热,需要阔大的耳朵, 但只有适合整个散热面积达到5.6倍的才是适者生存的适者。

生命体在使用能源支撑自己的发展的同时,也在产生积累和摧毁自己的力量(热力学第二定律的熵)。生命体在自己成长的每天,死亡的力量也在发展,生命与其说是忙于诞生,还不如说是疲惫于死亡(he, not busy being born, is busy dying)。

Advertisements

人的寿命期限是由地球重力和人类基因等基本因素决定的,无法逾越。现在医学和科学技术所能做的事,是改变个体的生长曲线分布,使其逐步接近寿命极限。如同人类在短跑(sprint)体育项目,尽管运用各种现代技术,人类的短跑成绩不断提高,也只是让更多的人的训练成绩接近那个冥冥之中的极限值。书中说不管如何努力,人类预期寿命(life span)也只能保持在125岁。年逾古稀的老者在远古时期就存在,封神榜的姜子牙以80岁的高龄出征,谁知在民间还有多少寿星大道遁形。现代医学的进步对延寿是有限的,书中说消除心血管疾病可以延寿6.73年,治愈癌症可以延寿3.30年,等等。人的寿命期限虽不可逾越, 但个体的衰老体验各自不同,延寿要克服种种险阻(against odds),在此医学制药科技大显身手。因为公共投资在延寿效果有限,不如投资在改善公共卫生水平,提高所有人的健康水平,提升社会总体的寿命曲线分布。

进入奇点状态(singularity )人的寿命可以延长。当人们可以把基因组cut&paste剪来剪去拼贴编辑时,在实验室里或加速或改变人类几千万年的进化历程,那时就算进入了奇点,“人”的寿命期限可以改变,不过那时对人( Homo sapiens)的定义已不同于当前。

这些网络系统呈现通用一致的物理的、几何的、数学的特性.。空间填充(space filling ) 要求网络能够向所有的生命体提供支持服务。分形网络(fractal)是生物体呈现的网络几何,有自我相似的特征。类似在政府里,不管是在中央还是省市县都有一套相同的机构和班子。从动物的动脉到以下层层的毛细血管都有自我相似的特征。这种自我相似系统包括动物的循环系统、呼吸系统,神经系统、植物的循环系统,还包括提供食物、饮水、能源和信息的人类系统。

New
KDF Straight Leg Jeans for Women High Waisted Jeans Frayed Baggy Pants Raw Hem Loose Stretchy Cropped Wide Leg Jeans Black Size 10
  • Straight Leg Jeans with Raw Trim Hem: These high...
  • The Silhouette of Womens Straight Leg Jeans: The...
  • The Style of Wide Leg Jeans for Women: The novel...
  • For Every Occasion: Whether it's a casual hangout...
  • Care Instructions & Size for Womens Jeans:...
New
Hip Hop Graphic Hoodie for Men Women,Cotton Pullover Loose Unisex Sweatshirt,Stylish Perfect Solid Color Streetwear
  • Solid Hoodie: This versatile hoodie is a must-have...
  • Oversized Comfort: The relaxed fit and oversized...
  • Letter Graphic: The fashion letter graphics on...
  • Suitable for All Occasions: This hoodie is perfect...
  • Quality Materials: Made with a soft and breathable...
New
Plus Size Dresses for Curvy Women, Summer Dresses 2024 Wedding Guest Vacation Party, Womens Boho Floral Dress Casual Flowy Maxi with Sleeves
  • plus size dresses for curvy women plus size summer...
  • plus size casual dresses plus size wedding guest...
  • vacation dresses for women 2024 party dresses for...
  • floral wedding guest dress floral dresses for...
  • flowy maxi dresses for women flowy summer dresses...
SaleNew
JIAYOUYA Womens 2024 Tankini Swimsuit Tummy Control Flowy Swimwear Two Piece Bathing Suits Swim Tank Top with Boyshorts A-Black
  • 👙【Tankini Tank Top】: Two piece bathing...
  • 👙【Boyshorts Bottom】: Sporty and flexible...
  • 👙【Removable Padded】: The athletic two piece...
  • 👙【Variety of Wearing】: 2 piece swimsuit top...
  • 👙【Occasion】: Women tankini and shorts...

定律还可以解释为什么边界线、海岸线的测绘长度不是固定的,而与测绘的分辨率有关,其关系可以用定律揭示。比如测绘分辨率分别是200公里,100公里50公里,边界线长度分别是2400公里,2800公里3400公里。

本书对城市发展的历史和规则做了大量著述。作为人口规模的函数,城市基础设施如道路长度、电缆水管、加油站数量以规模经济方式扩展。比如当城市的人口成倍增长,即从100万变为200万后,城市只需要增加80%加油站,即从1000变为1800,各种管道,道路和电线也同样。城市基础设施的指数c为亚线性0.85,无论在美国、中国、日本欧洲或拉丁美洲都如此.。另一方面,工资、财富、专利、艾滋病、案件犯罪、教育机构等,尽管在人类在1万年前发明城市之前,没有生物学上模拟量, 但也发现随人口指标发展,符合定律,表现为超线性,指数c约为超线性1.15,即当城市的人口成倍增长后,这些指标增长121%

发现规模定律并不是发现而发现。作者认为,城市化代表人类发展的新纪元。研究还发现企业公司更像有机体而不是城市,企业规模指数约为0.9,注定企业必将消失死亡。城市基础设施的指数为0.85,城市社会经济参数指数为1.15。生物体指发展数为0.75 。

作者著述查阅相关的历史资料,以此作为作为出发点和分离点进行深入的研究。作为美国圣达菲学院的跨学科项目, 团队用了大量的美国、欧洲博士人员进行研究和分析, 推广利用研究成果,对城市评级、城市发展绩效评估提供决定新的思路和途径。