不知道你有没有听过「15亿次心跳法则」?
包括人类在内的所有哺乳动物,一生的心跳总次数是大致相同的:
小型的鼠类每分钟心跳1500次左右,约有两年寿命;大象每分钟心跳仅30次左右,能活75年。
就现代人类而言,我们的心脏平均能够跳动25亿次左右,几乎是一般哺乳动物的两倍。
然而,早期人类的寿命仅为我们当前水平的一半,与大多数哺乳动物相当,也遵循了“15亿次心跳”的恒定法则。
当我们知道了这样的规律,自然会进一步思考:
生物圈内还有没有这样类似的潜在规律?有没有可能我们人类创造出的复杂生态系统,也会遵循某些令人信服的简单法则呢?
今天就来介绍一本书《规模:复杂世界的简单法则》,作者杰弗里·韦斯特是世界顶级的理论物理学家,也是享誉全球的复杂系统性科学研究中心「圣塔菲研究所」的前所长。
作者从生物体内部归纳出「规模效应」现象,除了生物学,「规模效应」也广泛存在于城市、公司等组织形态中,它不仅和我们的日常生活有着密切的联系,甚至对我们如何做好投资也会有启发。
今天就来和你分享这本书的精华内容。
01
首先问大家一个很简单的问题:
你觉得一只动物的体重和食物量,是不是等比例变化的?具体而言,假设一只动物的体重减少一半,它所需的食物量是否也会减少一半,反之体重增加一倍,食物量也增加一倍?
大部分人给出的答案是肯定的,但我们仔细观察后发现,真实世界并不遵循这一线性法则。
举个例子,一只英国牧羊犬的体重是60磅,每天需要约880卡路里的食物热量,而它的女主人体重恰好是120磅,是不是意味着她日常需要摄取1760卡路里的食物热量呢?
实际上并不是,这位妇女每天需要大约1300卡路里的食物热量,就可以在不做任何活动或执行任何任务的情况下存活。
尽管狗和人类两者好像没什么可比性,但这个例子背后的原则适用于所有哺乳动物。
现实中,一个生物体不会因为其规模扩大一倍,导致其他特征也同样放大一倍(线性变化),而是非线性的放大或缩小。
虽然说,体积越大耗能越多,但是单位体积的耗能反而会更少,随着规模扩大会导致效率的提升。
妇女的体重比小狗翻了一倍,但代谢率只增长了75%左右,意味着节约了25%效率,体形更庞大的人类比体形更小的狗更加高效。
这就是代谢率规模法则(代谢率以3/4次幂规模律法则缩放),如果一只哺乳动物的体重增长一倍,它的心率便会下降25%,其他生命体征也是如此,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)。
有意思的是,这个从生物学中发现的「非线性规模缩放」法则,也可以解释人类社会复杂系统中的诸多现象。