《规模》读后感

为何我们最多只能活到120岁,而不是1000岁或100万岁?

为何身体成分与我们几乎相同的老鼠只能存活两三年时间,而大象却能活到75岁?

为何我们会停止生长?为何我们每天必须睡8个小时?

城市规模大小有限制吗?是否存在最优规模?

是不是很意外,居然没聊基金规模?

我们这个行业,太容易把这么好的词当成任务,所以非常敏感。是的,今天不聊这个。说说大神作者:杰弗里·韦斯特,现年78岁,世界顶级理论物理学家,全球复杂性科学研究中心、“没有围墙的”学术圣地——圣塔菲研究所前所长,入选《时代周刊》全球最具影响力100人。数十年致力于“规模”的研究工作,其研究成果被应用在理解生命体、城市可持续发展、企业运营等众多领域,被业内奉为“跨学科诺贝尔奖”的不二人选。

本书从一名理论物理学家的视角,把生物学的基础性问题与社会科学和经济科学的基础性问题结合在一起来考虑,谈及规模法则如何使得基础粒子和自然界基本要素呈现出一致的发展景象,用理论物理学家的语言——数学贯穿始终,强调基于基本原理发展出一个更加量化、可计算、可预测的理解框架,作为对传统更加定性、偏向叙事的观点的补充。笔者提到他非常认真地对待原子核的发现者、“核时代之父”欧内斯特·卢瑟福爵士的告诫:“一个你无法向酒吧男侍者解释的理论或许不是好理论。”所以全书尽力希望不那么技术,让非专业读者读起来不那么困难,尽管我觉得还是很专业,但的确感受的到作者的全力以赴。

书中提及太多高大上的词汇:幂律,分形,褶皱,鼩鼱,热力学第二定律,齐普夫定律,马尔凯蒂定律……都有非常赞的论述。

精彩确实太多:

当通过规模视角进行观察时,在我们生活的世界的极端复杂性、多样性和显而易见的混乱性之下,潜藏着令人吃惊的统一性和简单性。

如果全球变暖导致温度上升2℃左右,那么几乎所有生物的生命速率都将加快20%~30%。这非同寻常,可能会对生态系统造成严重破坏。这个故事说明了没有限制的指数级增长的惊人力量和终极荒谬,它也表明了指数级增长的一些不为人所知的特点:开始时令人惊讶的缓慢,而一旦释放出来,便完全不受控制,会将它面前的一切吞噬。

一只动物的体形是另一只动物的两倍,因此便拥有两倍的细胞,前者每天所需的食物和能量只比后者多75%,而不是用线性规模缩放可能得出的天真结论100%。

3/4次幂规模法则认为,尽管要为10000倍的细胞提供支持,但大象的代谢率(即保持大象存活所需的能量)只是老鼠的1 000倍。这是伴随着体积的增大而取得规模经济的绝佳例子。代谢率规模法则又称作克莱伯定律,是以首位阐述该定律的生物学家克莱伯的名字命名的,该定律适用于所有种群,包括哺乳动物、鸟类、鱼类、甲壳动物、细菌、植物和细胞。然而,更为引人注目的是,类似的规模法则适用于所有生物数量和生命史特征,包括增长率、心率、进化速率、基因组长度、线粒体密度、大脑灰质、寿命、树木高度,甚至树叶的数量。此外,当我们用对数标绘时,它们都是“幂律”,并且指数(图中直线的斜率)都是1/4的整数倍,经典的例子便是代谢率的3/4。因此,如果一只哺乳动物的体重增长一倍,它的心率便会下降25%。因此,数字“4”在所有生命体中都扮演着基础性的、神奇的角色。

规模缩放曲线的例子,表明了数量与规模变化之间的缩放关系:动物代谢率与其体重;动物一生中的心跳次数与其体重;一座城市所产生的专利数量与其人口规模;公司的净资产和总收入与雇员人数。需要注意的是,这些涵盖了大范围的缩放关系,如动物(从老鼠到大象)的体重和公司(从仅有一人的公司到沃尔玛和埃克森美孚)的雇员人数有着百万数量级的差异。

尽管这些代表了我们在生命中遇到过的最复杂、最多样化的过程,但都揭示了一些简单、系统性、规律性的东西。所有的数据都奇迹般地差不多排列成一条直线,并没有出现任意分布的现象。而此前的预测是:由于每一种动物、每一座城市、每一家公司的历史和所处地理环境不同,可能会出现任意分布的状况。或许最令人吃惊的是所有哺乳动物一生中的平均心跳次数大致相当,尽管体形较小的老鼠只能存活几年时间,而大型动物鲸则可以存活100年之久。

更加令人惊讶的是,其他与交通和供给网络相关的基础设施的数量也都以同样的指数按比例缩放,如电线、道路、水管和燃气管道的总长度。此外,无论数据从何地获得,这一系统性行为似乎在全球范围内都一致。因此,在整体基础设施方面,城市的表现就像是生物体,它们遵守简单的幂律,按亚线性比例变化,表现出系统性的规模经济,只是指数的数值略有不同(生物体为0.75,城市为0.85)。一座拥有1 000万人口的城市与两个各自拥有500万人口的城市相比,需要的基础设施数量要少15%,这便带来了材料和能源的巨大节约。

城市越大,社会活动越丰富,机会越多,工资越高,多样性越丰富,享受好餐馆、音乐会、博物馆和教育设施的机会也更多,繁荣、兴奋和参与感也越明显。事实证明,大型城市的这些特点对全世界的人们而言极具吸引力,与此同时,人们也无法超越、忽视或低估不可避免的负面因素以及不断增多的犯罪、污染、疾病等阴暗面。人类很擅长“趋利避害”,尤其是提到金钱和物质幸福度时。除了城市规模增大所带来的个人利益以外,系统性规模经济也将带来巨大的集体利益。二者加在一起,个人利益和集体利益随着城市规模的增大而系统性增加,这已经成为全球城市化持续爆炸式增长的潜在驱动力。

在人类存在的几乎整个时间段内,大多数人都居住在非城市环境中。仅仅在200年前,美国还是一个以农业为主的国家,只有不到4%的人口居住在城市中,而今天这一比例已经超过80%。这是几乎所有发达国家的典型状况,如法国、澳大利亚和挪威;许多被视为发展中国家的国家也面临同样的状况,如阿根廷、黎巴嫩和利比亚。现在,地球上没有任何一个国家的城市人口不足4%,即便是所有国家中或许最贫穷、最欠发达的布隆迪,其城市人口比例也已经超过10%。2006年,地球跨过了一个引人注目的历史分水岭:全世界已经有超过一半的人口居住在城市中。1950年时这个比例仅为30%。到2050年,城市人口比例有望超过75%,有超过20亿人口正在迁往城市,其中大多位于中国、印度、东南亚和非洲。

这是一个天文数字。它意味着未来35年间,平均每周将会有大约150万人口城市化。我们可以这样理解其含义:比如今天是12月6日,那么到明年春节,地球上将会出现一个与纽约都会区相当的大都市;而到清明节,又会增加一个;到儿童节,又会增加一个……从现在到21世纪中叶,地球上每隔两个月便会出现一座新的纽约大都市。请注意,我们谈论的是拥有1500万人口的纽约都会区,而不仅仅指拥有800万人口的纽约市。

或许,地球上最令人震惊、最野心勃勃的城市化项目正在中国上演,中国政府已经步入快车道,未来20~25年将建设300座人口规模超过100万的新城市。从历史上看,中国的城市化和工业化进程较为缓慢,但现在中国正在弥补落后的时间。1950年,中国的城市化率仅10%,但2017年已经超过50%。按照现在的速度,再有20~25年时间,中国迁入城市的人口总量将等同于美国全国人口(超过3.5亿)。紧随其后的是印度和非洲。这将是迄今为止地球上规模最大的人口迁移,而且很可能未来也不会再现。由此带来的能源和资源可获得性的挑战及对全球社会结构的巨大压力都将是令人难以想象的……解决这些挑战的时间表很紧张。每个人都将受到影响,根本无处可藏。但与此同时,人类历史上最伟大的创新也将同时上演,所有挑战的同时,谁又能否认这也将是巨大的、前所未有的机会呢?我很期待!