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“猫头鹰的万花筒(..)”!
规模缩放作为一种基础网络理论的表现形式意味着,尽管外观和栖息地不同,但是从可量化特征来看,一头鲸近似于一头按照比例放大的大象,一头大象则是一只按比例放大的狗,一只狗则是一只按比例放大的老鼠。
在80%~90%的水平上,它们都是遵照可预测的非线性数学法则,彼此按比例缩放后的新版本。
科学研究就是从中找到这些简单且能量化的规律,一旦找到,人类认知客观世界的角度和深度都会发生质变。
例如,爱因斯坦的E=MC2
组成人体的元素有60多种。其中有钙、钠、钾、镁、碳、氢、氧、硫、氮、磷、氯等11种属必需的定量元素,集中在元素周期表头20个元素内,另有铁、铜、锌、锰、钴、钒、铬、钼、硒、碘等十余种必需的微量元素。其中钙、钠、钾、镁四种元素约占人体中金属离子总量的99%以上。
其他动物组成元素类似,从基因角度看,人类与所有动物都有很多相似之处,人类的身体拥有近30亿个基因构建模块,但是其中只有少量是我们人类独有的,大部分基因在动物王国中有着类似功能。
有人做过实验,把人全部基因序列打印下来大概需要30万张纸,但其中只有600张是我们独有的。
人类与灵长类中的黑猩猩相似度甚至达到96%以上。
你说这些我都知道,好,我们再来看看与人类长相相差巨大的动物:
猫科与人类相似度也高达90%。
牛呢?这个大家伙与我们的相似度也达80%,鸡类竟也达60%。
就连昆虫类,果蝇与我们人类的致病基因也有65%的相似度。
为什么会是这样?
这是由地球生命的构成要素与方式决定的,从生命起源之时,就已经遵从“复杂性”规律了(规模)。
从2001年由6国科学家完成的人类基因测序来看,人类基因数目只有大约2.6万至4万个,若取中间值,人类约有3万个基因。
人类的基因数量并不比其它物种有大的差别,只是苍蝇(1.4万个基因)的两倍多,比蛔虫(两万个基因)也只多出一半,就连植物阿拉伯芥也有2.5万个基因。
与哺乳动物差别更小,例如老鼠相比,人类也不过多了300个基因而已。
在规律中诞生的事物,必然遵从于规律。
城市和公司同样如此吗?
纽约是放大版的旧金山吗?旧金山是放大版的博伊西吗?北京是放大版的西安吗?上海是放大版的广州吗?
即便在本国的城市系统内,这些城市也看上去各不相同,每一座城市都有其与众不同的历史、地理环境和文化。
然而,与鲸、大象、狗和老鼠一样,这只是表象罢了。
认真回答这些问题的唯一途径便是数据。
对此类数据的分析显示,作为人口规模的一个函数,无论在美国、
中国、日本、欧洲还是拉丁美洲,城市的基础设施(如道路、电线、水管的长度及加油站的数量)都以相同的方式按比例缩放。
正如在生物学中一样,这些数量随着规模的变化而亚线性规模缩放,这显示出系统性的规模经济特性,但其指数大约是0.85(城市规模幂比),而非0.75(动物体重与能耗幂比,体重增长1倍,能耗只增长0.75)。
例如,在全球范围内,大城市人均所需的道路和电线长度更短。如生物体一样,城市也是彼此按比例缩放的版本,至少在它们的物理基础设施领域是这样的,尽管它们有着不同的历史、地理环境和文化。
或许更引人注目的是,它们在社会经济领域也是彼此按比例缩放的版本。
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