规模

　　继《黑天鹅》《思考，快与慢》《灰犀牛》《原则》后又一部思维的重要作品；
　　

　　特别说明：购买此电子书，无赠品，敬请谅解。

　　生命体、城市、公司，乃至一切复杂万物，是否都存在相通的内在生长逻辑？制约生命与死亡、城市化的扩张及公司寿命的决定因素究竟是什么？人类能否通过融汇生物学、物理学、社会学、经济学等跨学科知识，找到揭开复杂万物生长背后的简单法则？享誉全球的复杂系统性科学研究圣塔菲研究所前所长杰弗里·韦斯特潜心研究数十年，经过反复试验和求证，终于找到了解构复杂世界的简单逻辑——规模法则。在韦斯特眼中，规模成为衡量世间万物的不变标准，利用规模法则，复杂世界变得可量化、可预测、清晰明了且统一。规模法则阐明了从生命体到城市、从经济体到公司的生长与衰败都离不开其自身规模的制约，并与其规模呈一定比例关系，遵守统一的公式。这一算法框架不仅为人类思考未知世界提供了难得的简单法则，而且能解答不同生命体的生长极限之谜，优化城市发展架构并找到推动经济实现可持续发展、公司从初创到的生长曲线。《规模》将帮助你重新思考生命、认识自身、了解你的生活与工作，并告诉你复杂世界其实充满简单的逻辑，只要跳脱思维框架，打破学科限制，你就会重新看清你周遭的一切。

　　杰弗里·韦斯特，现年78岁，世界理论物理学家。全球复杂性科学研究、“没有围墙的”学术——圣塔菲研究所前所长，入选《时代周刊》全球具影响力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“跨学科诺贝奖”的不二人选。

版权信息
01 大背景
1．简介、概述和总结
2．我们生活在一个呈指数级不断扩张的世界中
3．生命和死亡的问题
4．能量、新陈代谢和熵
5．规模真的很重要：规模缩放和非线性行为
6．规模缩放与复杂性：涌现、自组织和系统韧性
7．你是你自己的网络：从细胞到鲸的生长
8．城市与全球可持续发展：创新和奇点循环
9．公司与商业
02 万物的尺度：规模法则
1．从哥斯拉到伽利略
2．误导性结论和规模缩放的错觉：超人
3．数量级、对数、地震和里氏震级
4．举重与验证伽利略
5．个体表现与规模缩放的偏差：世界上最强壮的人
6．更多的误导性结论和规模缩放的错觉：从大象的LSD剂量到儿童泰诺药剂量
7．BMI、凯特勒、平均人和社会物理学
8．创新与增长的极限
9．“大东方号”、宽轨铁路和伟大的伊桑巴德·金德姆·布鲁内尔
10．威廉·弗劳德和建模理论的起源
11．相似性和比拟：无量纲量和尺度不变量
03 生命的简单性、一致性和复杂性
1．从夸克、字符串到细胞、鲸
2．代谢率和自然选择
3．潜藏在复杂性下的简单性：克莱伯定律、自相似性和规模经济
4．普遍性和掌控生命的神奇数字“4”
5．能量、涌现规律及生命的层级结构
6．网络与1/4次幂异速生长规模法则的起源
7．当物理学遇上生物学：理论性质、模型和证明
8．网络原理和异速生长规模法则的由来
9．哺乳动物、植物的代谢率和循环系统
10．题外话：尼古拉·特斯拉、阻抗匹配、交流电/直流电
11．回到代谢率、心跳和循环系统(15)
12．自相似性和神奇数字“4”的由来
13．分形：神秘的边界延长
04 生命的第四维：生长、衰老和死亡
1．生命的第四维
2．为什么没有体形小如蚂蚁般的哺乳动物？
3．为什么没有体形大如哥斯拉般的哺乳动物？
4．生长
5．全球变暖、温度的指数标度、生态学代谢理论
6．衰老和死亡
05 从人类世到城市世：一个由城市主导的地球
1．生活在以指数级速度不断扩张的宇宙中
2．城市、城市化和全球可持续性
3.题外话：指数发展究竟是什么？一些警世寓言
4．工业城市的崛起及不足之处
5．马尔萨斯、新马尔萨斯主义者和伟大的创新乐观主义者
6．一切都是能源，笨蛋
06 城市科学的序曲
1．城市和公司只是大型生物体吗？
2．圣·简和巨龙
3．一段旁白：有关花园城市和新城镇的个人经历
4．中段总结和结论
07 走向城市科学
1．城市的按比例缩放
2．城市与社会网络
3．这些网络是什么？
4．城市：晶体结构还是分形？
5．城市是巨大的社会孵化器
6．你有多少亲密的朋友？邓巴和他的数字
7．词语与城市
8．分形城市：社会与自然一体化
08 从流动性和生活节奏到社会联系、多样化、新陈代谢和增长
1．生活节奏的加快
2．在不断加速的跑步机上生活：城市是一台不断缩小的时光机
3．通勤时间和城市规模
4．步行节奏的加快
5．你并不孤单：移动电话成为人类行为探测器
6．检验和证实理论：城市中的社会连通性
7．城市移动的规则结构
8．表现过度和表现不佳
9．财富、创新、犯罪和系统韧性的结构：个体与城市排名
10．可持续性序曲：有关水的短暂离题
11．城市中商业行为的社会经济多样性
12．城市的增长与新陈代谢
09 迈向公司科学
1.沃尔玛是比例扩大的乔木材公司吗？谷歌是体形更大的熊吗？
2．开放式增长的神话
3．令人惊讶的公司死亡率的简单性
4．安息吧
5．为何公司会衰亡，而城市则不会？
10 有关可持续性的大一统理论的前景
不断加速的跑步机、创新循环和有限时间奇点
后记
附言和致谢
图片说明

　　华为董事会成员、战略Marketing总裁 徐文伟
　　杰弗里·韦斯特的研究独具视角，《规模》一书用数学分析方法展示了有关生物、城市、公司成长与消亡的统一规律，对企业可持续发展战略的思考也非常有启发，值得借鉴。

　　搜狗公司CEO 王小川
　　韦斯特解析企业的死亡原因，让我感受很深。无数管理学书籍写过，企业组织和文化，是其长期增长的发动机，而当韦斯特从企业和城市作为生命体的角度去阐释时，更让人容易明白其中的重要性。

　　科学作家、“得到”App《精英日课》专栏作者 万维钢
　　韦斯特已年近80，我们非常幸运能够看到他把这套规模分析的方法和卓越见识写成了一本给“聪明的外行”看的书。这本书能让你见识到世界的底层逻辑，了解一点儿物理学的套路，又能治疗某些流行的妄想。这是数年难以一遇的重要思想书籍。

　　阿里巴巴复杂科学研究中心副主任 吕琳媛
　　《规模》深刻揭示了我们所在的这个丰富多彩的复杂世界背后所蕴含的普适的简单规律。他的研究构建了一种可量化、可预测的框架来了解世界的意义，包括事物之间是如何相互影响并成长的。

　　北京师范大学系统科学学院教授、集智俱乐部创始人 张江
　　“大数据时代更需要大理论”，韦斯特一针见血地指出了当前大数据、人工智能研究范式的问题所在。如果没有对事物运行背后的力学机制的基本思考，我们就很容易会浪费大量算力。这就是《规模》背后的基本精神和态度，追求至高无上的基本原理和逻辑框架。

　　英国知名历史学家 尼尔·弗格森
　　当今世界，我想象不出比杰弗里·韦斯特更令人感到兴奋的思想家。《规模》迫使我们从全新视角看待一切事物，从我们自身的身体到我们这个物种选择居住的超大型城市。《规模》是大众科学的绚烂展示。

　　《黑天鹅》作者纳西姆·尼古拉斯·塔勒布
　　规模是目前*为重要、*为隐秘、*少人讨论的特性之一，如果不理解规模，就不可能理解世界。《规模》将会把你的思维从三维扩展到四维。买两本吧，以防你弄丢一本。

　　01大背景
　　生命或许是宇宙中最复杂、最多样化的现象，它展现出了大大小小、纷繁异常的组织、功能和行为。据估计，地球上有超过800万个不同的生物物种。［1］它们体形不一，最小的细菌质量不足1皮克（1皮克等于一万亿分之一克），而最大的动物—蓝鲸则重100多吨。前往巴西的热带雨林，你可以在一块足球场面积大小的区域内找到100多种树木和分属数千个物种的数百万只昆虫。每个物种的孕育、出生、繁殖和死亡有太多令人惊异的不同。许多细菌仅能存活1小时，却只需十万亿分之一瓦特的代谢率便能存活；而鲸类则可以存活100年之久，其代谢率达到数百瓦特。［2］我们人类为这个星球所带来的社会生活的复杂性和多样性则在这幅绚丽多彩的生物生命画卷上增添了浓墨重彩的一笔，尤其是那些潜藏在城市外表下的商业、建筑及每位城市居民所表现出来的多样文化和他们背后隐藏的喜怒哀乐，以及所有这些非同寻常的现象。
　　当我们将以上任何一种复杂的现象与非常简单的行星围绕太阳公转的规律或手表和苹果手机的计时规律相比的时候，自然会思考：在所有这些复杂性和多样性的背后，有没有可能也存在一种类似的潜在规律呢？是否存在一些令人信服的简单法则，确实是从植物、动物等生物体到城市、公司等所有复杂系统都会遵循的？全球各地的森林、草原和城市中正在上演的一幕幕景象是否都是随机的、变化无常的，是一个又一个的偶然事件吗？鉴于产生多样化结果进化过程的随机性，与直觉不同的是，任何规律或系统性行为的出现似乎都不太可能。毕竟，组成生物圈的每个生物体、每个子系统、每个器官、每个细胞、每个基因都是在独特的历史轨迹上，在与众不同的生态环境中，通过自然选择过程进化而来的。
　　无须成为一名科学家或以上任何一个领域的专家，你就会从上图所示发现，尽管它们代表了我们在生命中遇到过的最复杂、最多样化的过程，但每幅图都揭示了一些简单、系统性、规律性的东西。在每一幅图中，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。而我们此前曾预测，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。
　　这是本书的焦点。我将会阐述这些系统性规模法则（scalinglaw）的特性和来源，它们是如何相互联系，如何令我们深入而广泛地理解生命中的诸多领域，并最终理解全球可持续发展挑战的。综合分析这些规模法则将为我们打开一个洞悉背后原则和概念的窗口，以构建一个可量化的预测框架，解决科学和社会领域面临的一系列重大问题。
　　本书讲述的是一种思维方式，我们将提出一些宏观的问题，并相应地给出同样宏观的答案。本书讲述的是人类当今面临的一些重大挑战和问题如何能够在统一的概念框架下得以解决，这些问题涵盖了快速城市化、经济增长和全球可持续发展，以及对癌症、新陈代谢、衰老和死亡的产生原因等各个领域问题的理解。本书讲述的是城市、公司、肿瘤及人类肌体极为相似的运作方式，它们均代表着从“主旋律”衍生出来的各种“变奏曲”，其组织、架构和发展表现出了惊人的系统性规律与相似性。它们都具有一个共同的特点—高度复杂，由大量独立成分组成，无论是分子、细胞还是人，都通过不同时空层次上的网络化组织相互联系，不断进化。其中一些网络很明显、很具体，比如城市中的循环系统或道路；也有一些网络十分抽象、很虚拟，比如社交网络、生态系统和互联网。
　　这种宏观性框架可以帮助我们解决一系列问题，其中一些问题激发了我的研究兴趣，一些问题将会在后文中加以解决。以下选录一些问题：
　　·为何我们最多只能活到120岁，而不是1000岁或100万岁？为何我们会死亡？是什么限制了人类的寿命？人们能否通过组成自身肌体的细胞和复杂分子计算出自己的寿命？它们能否被改变？寿命是否可以延长？
　　·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？尽管存在这样的差异，但是为何包括大象、老鼠在内的所有哺乳动物一生中的心跳次数几乎相同，都达到了大约15亿次？［7］
　　·从细胞、鲸类到森林，为何生物体和生态系统都以一种普遍、系统性和可预测的方式与规模大小存在比例关系？看上去能够控制它们从生到死的大部分心理和生理历史的神奇数字“4”源自哪里？
　　·为何我们会停止生长？为何我们每天必须睡8个小时？为何我们长肿瘤比老鼠少得多，而鲸类几乎不长肿瘤？
　　·为何几乎所有公司都只能生存数年时间，而城市却能不断增长，且能够避开即便是最强大、看上去最完美的公司也无法逃避的命运？我们能否预测各家公司的大致生存周期？
　　·我们能否发展出一门城市和公司科学，通过一种可量化、可预测的概念性框架了解它们的活力、增长和进化？
　　·城市规模大小有限制吗？是否存在最优规模？动物和植物的生长规模有限制吗？是否会出现巨型昆虫或巨型城市？
　　·为何生活节奏持续加速？为何创新速度必须持续加速才能维持社会经济生活？
　　·我们如何确保人类设计的仅有1万年进化历史的系统能够继续与已经进化了数十亿年的自然生物世界共存？我们能否维持一个受思想和财富创造所驱动、充满生机活力、不断创新的社会？地球是否注定会变成一个充斥着贫民窟、冲突和破坏的星球？
　　为了解答诸如此类的问题，并强调相关概念，我将斗胆从一名理论物理学家的视角，以跨学科的精神综合各种科学思想，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。同时，我还会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，以及它将会为宇宙大爆炸以来的宇宙进化带来何种宇宙哲学影响。本着这种精神，我也会适时尝试推理和争论，但这些几乎都会以现有的科学成就为基础呈现给读者。
　　尽管本书所呈现的许多结论和解释都有论据支撑，出处来自数学语言，但本书绝非专业书籍，而是秉承教育精神，写给“聪明的外行”看的。这为我带来了极大的挑战，它意味着我在提供解释时要打破学术框架。如果其他科学家发现我在将数学或技术语言转变为通俗语言时过于简化，请试着不要那么挑剔。对于那些对数学有着更多偏好的读者，我推荐他们阅读贯穿本书的参考文献。