
老鼠、小鳥、雞、大象,和我們居住的城市,隱藏規模縮放的規律, 掌握其中驚奇的祕密,也同時掌握企業和地球的未來。
規模的祕密:解鎖宇宙與生命的縮放法則
規模,是宇宙與生命運作的核心關鍵。從微觀的細胞到宏大的城市,從瞬間的千分之一秒到延續千年的文明,規模主宰了一切存在與消亡的規律。《規模的規律與祕密》帶你穿越生命的複雜,揭示背後簡單一致的縮放法則,探索這一法則如何塑造生物、社會與宇宙的運行。
規模如何改變世界?
當城市或企業規模倍增,會帶來什麼變化?人口翻倍是否意味著道路、犯罪率與專利數同步增加?公司銷售加倍,獲利會否隨之翻倍?反過來,若建築、飛機、經濟體或動物的尺寸減半,又會發生什麼?動物所需食物會否只需一半?城市作為創新、財富與權力的中心,同時也聚集犯罪、汙染與貧窮。能否通過「城市科學」,以數量模型預測其動態、成長與演化?這些問題的答案,皆繞著規模展開。
可縮放性:生存的基石
環境改變時,無論是人類、細胞、大象、城市還是企業,都需調整規模以適應、演化或成長。可縮放性因此成為所有系統存續的關鍵。本書深入探究規模如何影響生物與組織,探討何謂「大」——紐約是鯨魚,微軟是大象嗎?為何人類壽命約120年,而非千年?能否從細胞與分子特性計算生命極限,甚至延長壽命?大象與老鼠一生心跳皆約15億次,為何壽命卻截然不同?多數企業為何如老鼠般短命?能否建立理論解釋人類與企業的死亡,預測如微軟或Google的未來?城市是否存在規模上限或最適規模?生活節奏與創新速率為何不斷加速?
縮放法則:科學洞察世界
透過數學模型、複雜理論、碎形幾何與冪次法則,《規模的規律與祕密》揭示縮放法則如何解碼宇宙與生命的規律,塑造今日世界。這本書不僅探索規模的科學,更引領我們理解生命的誕生、成長與終結,洞察文明與系統的未來。
生與死
城市以開放式指數的方式成長,與我們在生物上看到的成長方式,呈現出鮮明的對比:大部分的有機體像我們人類一樣,小時候生長快速,然後會慢下來,之後停止成長,最後死亡。大部分的公司也遵循著一樣的模式,而且大部分的公司最後都會消失,但大部分的城市卻不會。儘管如此,在描寫城市與公司時,還是經常會借用到生物的意象。一般的語彙包括「公司的DNA」、「城市的新陳代謝」、「市場的生態」,諸如此類。這些詞彙是單純的比喻,還是解讀出了某種真正的科學本質?城市與公司在多大的程度上算是非常大的有機體?畢竟,它們確實是從生物開始演化,而且也有很多共通點。
城市顯然有非生物性的特徵,稍後也將詳細討論。但如果城市確實是某種超級有機體,為什麼幾乎都不會死亡?當然,有幾個目前已經消失的都市的典型例子,尤其是古城,但由於衝突以及對當時環境的濫用,這些古城反而成了特例。整體看來,它們代表的是所有曾經存在過的城市的一小部分而已。城市有絕佳的彈性(resilient),而且絕大部分的城市都能屹立不搖。回想一下七十年前的可怕實驗,原子彈炸毀了兩座城市,但才三十年後,這兩座城市就繁榮興盛起來了。要殺掉一座城市,是一件極為困難的事。但另一方面,要殺掉動物和公司就相對簡單,而且這幾乎是無法抗拒的事,即使是最強大、看似無敵的動物或公司,最後都難逃一死。過去兩百年來,雖然人類的平均壽命不斷延長,但人類的最長壽命依然沒變。沒有一個人活超過一百二十三歲,另外也只有非常少的公司可以存活更久,大部分的公司十年多就消失了。所以,為什麼幾乎所有的城市都能活下來,但絕大部分的公司與有機體都會死亡?
死亡是所有生物與社經生活中不可分割的必要部分:幾乎所有的生物都要歷經出生、成長,最後死亡的過程,但是相對於出生與生活,死亡這個嚴肅的研究與思索焦點,不管是在社會上,還是科學研究上,經常受到壓抑與忽視。就我個人來說,直到五十幾歲,我才開始認真思考老化與死亡。我走過二十幾歲、三十幾歲、四十幾歲,直到邁入五十幾歲,對我自己的死亡一直沒有想太多,在無意識中一直維持著一個迷思:我很年輕,我是不會死的。不過,長期以來,我們家族的男性都活不長,所以在我五十幾歲的某個時間點,我難免開始體認到,我可能只剩五到十年可以活了,因此開始思索死亡的意義也算明智。
我認為,我們可以把所有宗教與哲學思考的起源都視為,一開始是在省思如何把終究會發生的死亡與日常生活結合在一起。所以我開始思考與閱讀老化與死亡的問題,一開始是個人的、心理的、宗教的,然後是哲學的意義,雖然這些內容都很引人入勝,但看過之後,在我心中留下的問題卻比答案更多。然後,由於我在書中稍後會談到的其他事件,我開始以科學角度來思考這些問題,結果意外帶我走上一條改變我個人與專業學術生活的道路。
身為一個在思考老化與死亡問題的物理學家,很自然不會只問到我們為什麼會老化與死亡的可能機制,也會問到一樣重要的問題:人類壽命的尺度是從哪裡來?為什麼不是每一個人都可以活超過一百二十三歲?在舊約中,神祕的一輩子被認為是人類壽命的長度,出處在哪裡?我們能不能像神話中的瑪土薩拉(Methuselah)⑩,活上一千歲?另一方面,大部分的公司卻只能存活幾年。所有美國公開上市公司,在進入市場後,一半的公司不到十年就會消失。雖然有一小部分的公司相對活得比較久,但幾乎所有公司都注定會步上蒙哥馬利沃德(Montgomery Ward)郵購公司、環球航空(TWA)、斯圖貝克(Studebaker)汽車公司、雷曼兄弟(Lehman Brothers)的後塵。原因何在?我們能不能發展出一套機制理論(mechanistic theory),不只能理解我們自己的死亡,也能理解公司的死亡?能否想像我們能夠用數字來理解公司的老化與死亡的過程,因此可以「預測」公司的大約壽命?以及為什麼城市可以設法巧妙躲過這個顯然無法迴避的命運?