今日讀書 規(guī)模 第三章

作者：[英]杰弗里 ? 韋斯特（Geoffrey West）

讀書總結(jié)

? ? ? 21世紀(jì)的重大挑戰(zhàn)之一便是尋找生命的復(fù)雜性如何誕生于根本的簡(jiǎn)單性這樣的原則。人們會(huì)問：是否存在尚未發(fā)現(xiàn)的“牛頓生物學(xué)定律”，可以幫助人們得出生物進(jìn)化進(jìn)程的精確計(jì)算，讓人們準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)自己的壽命。但是，目前我們可以計(jì)算出人類的平均壽命和最長(zhǎng)預(yù)期壽命，精確到具體的個(gè)體，還不能準(zhǔn)確推斷。然而，人們可以合理地猜想，生命系統(tǒng)的一般性或許遵從某種可量化的普遍法則，這為量化理解真實(shí)的生物系統(tǒng)提供了一個(gè)出發(fā)點(diǎn)或一條基線。

? ? ? 新陳代謝是生命之火，是糧食，是生命的燃料。代謝率是生物學(xué)的基本速率，從細(xì)胞內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)到成熟所需的時(shí)間，可以確定生命體的生命節(jié)奏。我們?nèi)缤猩粯?，一直在永無休止地相互作用、沖突和適應(yīng)中共同進(jìn)化。如達(dá)爾文所說：“每一個(gè)細(xì)微的變化都會(huì)被保留下來，只要他們是有用的?！北热纾笙蟮捏w重約為老鼠的1萬倍，但他的代謝率僅有老鼠的1000倍，盡管要支撐的細(xì)胞數(shù)量是老鼠的1萬倍，因此，大象的細(xì)胞工作效率是老鼠的1/10，細(xì)胞損傷率也相應(yīng)下降，大象也由此更加長(zhǎng)壽。所以，以系統(tǒng)可預(yù)測(cè)和定量的方式看，生物體的體型越大，每個(gè)細(xì)胞單位時(shí)間所需的能量便越少。

? ? 除了代謝率，諸如增長(zhǎng)率、基因組長(zhǎng)度、主動(dòng)脈長(zhǎng)度、樹木高度、大腦灰質(zhì)數(shù)量、進(jìn)化速率和壽命等，可能有50種這樣的規(guī)模法則，令人吃驚的是，它們的對(duì)應(yīng)指數(shù)都接近1/4的整數(shù)倍。例如：哺乳動(dòng)物的體重增長(zhǎng)一倍，其壽命、成熟期等時(shí)間尺度平均增長(zhǎng)1/4，心率等速度也會(huì)按照相同比例減緩。作者認(rèn)為，這些普遍存在的1/4次冪規(guī)模法則告訴了我們關(guān)于生命的動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)和組織的基本要素。

? ? ? 如果物體是分形的，當(dāng)分辨率提高時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)新的圖案或細(xì)節(jié)，這一重復(fù)現(xiàn)象被稱作自相似性，是分形的一般特征。與西藍(lán)花所展示出的重復(fù)縮放相類似的是平行鏡的無限發(fā)射或俄羅斯套娃。在創(chuàng)立這個(gè)概念前，《格列佛游記》的作者、愛爾蘭諷刺作家有一首四行詩(shī)闡釋過自相似性：

博物學(xué)家告訴我們，

跳蚤身上有小跳蚤叮咬；

這些小跳蚤又被更小的跳蚤叮咬；

如此這般，沒完沒了。

? ? ? 心電圖中的自相似性也是評(píng)判我們心臟狀況的重要指標(biāo)。健康心臟的分形維數(shù)相對(duì)更高，心電圖的變化也更多。事實(shí)上，那些最具風(fēng)險(xiǎn)的心臟的分形維數(shù)接近1，心電圖也異常平緩。這些可以從個(gè)體擴(kuò)展到公司、城市、甚至生命本身。自然選擇因更強(qiáng)的多樣性而發(fā)展，同樣也制造出了更強(qiáng)的多樣性。有韌性的生態(tài)也有更多樣的物種。成功的城市是那些提供更多元就業(yè)機(jī)會(huì)和商業(yè)形態(tài)的城市，成功的公司則是擁有多樣化的產(chǎn)品及根據(jù)市場(chǎng)變化而做出靈活變通的人，并非巧合。

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