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随着生物的体积放大一倍，它所需要的食物不是同比增加一倍，而是只需要增加75%，即四分之三。 不论是从2克增加到4克，还是从200公斤增加到400公斤，对任何生物来说，大小每增加一倍就可以节省25%的食物。这就是“规模经济”。 上图竖轴是心率，指每分钟的心跳次数。图中斜线的斜率是-1/4，负数反映的是心率随着体型的增加而降低。这张图和主动脉半径长度有关。 主动脉是指第一根从心脏出来的血管，负责将血液输送到整个血液循环系统。这条斜线的斜率非常接近3/8。 这些图表和其他大量由于时间关系而无法一一列举的同类数据图表都揭示了一条规律：斜线的斜率都是1/4的简单倍数。 其实寿命同样遵循1/4斜率的规律，如果把寿命和体型大小做比较，你会发现寿命增加的斜率是1/4。刚才关于心率的斜线也显示，心率减小的斜率也是1/4。 如果把两者相乘，其中一个增加的倍数正好和另一个减小的倍数抵消了。这也就是说，寿命乘以心率的积其实是个常量，这个乘积就是一个动物一生的心跳次数 不管是老鼠大小的鼩鼱，还是足球场大小的蓝鲸，它们一生的心跳次数都是恒定一致的，所有哺乳动物也都是这样，这个数字大约是15亿次。 这张图中的直线反映的是：尽管不同的哺乳动物之间存在体型、种类上的巨大差异，它们的进化过程也都不一样，但它们一生的心跳次数却都是恒定一致的，非常有规律。 为什么会出现这种情况呢？ 所有生命体中都有一种维持生命源头的东西，即系统网络（networks）。比如循环系统、呼吸系统、泌尿系统、神经系统。 从数学和物理学角度推导，能发现这些网络系统之中存在一种规模法则。这个法则和构成生命体的网络系统，从根本上限制了生命演进的方式。 下图左侧是一颗树，右侧是肺部。它们本质上都是一套网络系统。 ，物种的心率随着个头的增加而系统地减小，而右边就比较奇怪，这是城市中的步行速度，符合许多美国和欧洲城市的情况。 如果一个城市扩大一倍，或者拿另一个两倍大的城市与之相比，你会发现，所有好的和不好的指标都会增加15%，财富、收入如此，疾病和犯罪也是如此。 当代入新陈代谢、成长、长寿、死亡、进化速度、细胞更新次数、细胞快速更新这些因素，从数学和物理学层面进行分析计算时，我们会发现这些因素都是相互关联，并且遵循之前展示的1/4斜率法则。 数学方程中的生命轨迹 人通过食物获取能量，身体通过系统网络把能量输送给细胞，完成生命体的新陈代谢。但摄取的能量都消耗在哪些地方了呢？ 一个用来维持已有细胞，包括修复损伤，清理已死细胞，另一个则是供给身体，生产新细胞。 如果我们从数学运算的角度去看待生命体的能量代谢，利用规模法则对其运算时，就能预测出某个系统随年龄变化的速度，也就是成长速度。 |
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