本文撰稿人：王震，审稿：刘莹

       今天要和大家介绍的这本书叫：《规模：复杂世界的简单法则》，是世界上顶级的理论物理学家杰弗里·韦斯特关于万物生长法则的启蒙读物。杰弗里·韦斯特曾经几十年如一日致力于与“规模”有关的研究工作，他的个人研究成果被广泛的应用在认识生命体、城市、公司等众多领域的可持续发展中，被读者奉为“跨学科诺贝尔奖”的唯一人选。这是一本非常厚实的书籍，全书共有568页。当书籍达到这样的厚度往往会让人“望而生畏”，不过今天虎课读书决定用通俗易懂的方式将这本书的精华讲述给你听。作者在书中讲到，在如今高速发展的时代，虽然我们生活在一个高度复杂的世界里，但这些复杂的事物中都包含着一种既简单又相联系的普遍规律。比如为什么所有的生命体都会走向衰老和死亡？比如为什么地球上没有诞生出哥斯拉这样的巨型生物？又为什么城市的生命力可以持续数千年，而公司的寿命往往有些只有几年？其实，这些现象背后都和这本书的正标题“规模”有着千丝万缕的关系，是规模效应发挥的作用，产生了复杂世界的简单法则。至于什么是规模效应，它是怎样发挥作用的，这正是这本书所要带给大家的知识和内容。

       本书作者杰弗里·韦斯特经过反复的研究和求证，终于找到了认识构成复杂世界的简单逻辑——规模法则。在杰弗里的认识中，规模是衡量世间万物的不变法则，通过利用规模法则，这个复杂世界变得可以被量化和预测。规模法则阐述了从生命体到城市，再从城市到公司的生长和衰落，都离不开自身规模的限制。换句话说，作者认为世间万物遵循着同样的公式，它们的发展都和其本身的规模呈一定的比例关系。这一理论不仅为人类思考未知世界提供了难得的简单法则，而且可以解答各种各样生命体的生命谜团，帮助城市设计师优化城市发展框架并推动城市经济的可持续发展，还可以帮助公司从刚刚创立到实现阿里巴巴这样的卓越成就。

       这本《规模：复杂世界的简单法则》并不像普通书籍那样通俗易懂，所以接下来，我们将从书籍目录的顺序出发，我会带领大家从五个方面全方位的讲述这本书，使得大家更好的理解这本书的内在逻辑。首先，第一部分是讲述万物的尺度：规模法则，通过举出具体的例子讲解晦涩难懂的规模法则；其次，第二部分从生命科学的角度出发，通过代谢率讲述为什么生命体无法做到永生；然后，第三部分从城市发展的角度出发，讲述为什么城市的规模越大越好；再次，第四部分从商业和公司的角度出发，探讨如何使得公司像城市一样源远流长；最后，第五部分，跟大家分享作者在书中提出的“可持续性的大统一理论”，这也是对可持续发展的美好愿景。

第一部分：万物的尺度：规模法则

       关于规模，作者杰弗里在书中说到， 世界是由无数个典型的复杂系统组成的，而这些典型的复杂系统又是由无数个体因子所组成的。这些因子聚集在一起会呈现出集体的特征，但这些集体特征通常不会体现在个体特性中，也没有办法简单的从个体的特性中预测。比如，在一个公司中，整个公司就是一个集体，而员工就是集体中的因子，每个公司都具有自己的集体特征，或团结一致，或奋发向上，但是在公司中的每个员工的性格都是不一样的，我们没法通过单个员工的个体特征来预测公司的集体特征。总之，不管是生命体、城市还是公司，它们的运作系统都有一定的规模。

       早在四百多年前，伽利略曾经就提出过这样的一个理论，他认为世间万物都不能按照简单的线性比例缩放。但是事实是，人类的天性使得人类更倾向于线性思考，在日常生活中也就更容易出现线性思考的思维。那么什么是线性思维呢？线性思维即线性思考，是指人们只把认识停留在对事物表面而不是本质，并以表面为认识的出发点，即是一种片面、直线的思维方式。人类的思维天马行空，可以创造出各种各样的科幻电影来满足我们自己的幻想，哥斯拉这样的庞然大物就是这样的产物。在电影里，怪兽哥斯拉身高几百米，体重几万吨，而且无论人类用什么方式攻击，都无法打穿它坚硬的皮肤，可以说是上天入地无所不能，但实际上，哥斯拉这样的怪兽在我们的宇宙中根本不可能存在。因为它犯了一个巨大的错误，那就是哥斯拉是人类简单线性思维所产生的产物，换句话说，哥斯拉就是一个等比例放大的蜥蜴，但实际上，生物规模的增长与缩放是非线性的，不能用简单的线性思维来思考，所以自然哥斯拉也就并不存在了。与线性思维相对的是非线性思维，非线性思维可以理解为不按常规的逻辑思维的方式思考，有某种直觉的含义，并且结果的输出与开始的输入不成正比，这就是非线性思考。利用非线性的思维来思考，可以避免片面，你会发现，蚂蚁虽然体积小但是可以背起超过自身体重好几倍的物体；蜜蜂虽然体积也远比人类小得多，但是活动频率却远高于人类。

       那么，有什么法则能用来衡量世间万物的非线性关系呢？这个时候就要提到规模法则了。为了更好的理解这个概念，我们用两个数学常识来解释。

      （1）关于正方体变长方体：对于一个正方体来说，如果边长变为原来的10倍，体积就会变成原来的1000倍【注：长（正）方体体积公式：a（a）×b（a）×c（a）】，也就是说，体积的增长速度要远远的大于边长的增长速度，两者之间是非线性的指数关系。这个常识决定了，在生活中，往往规模越大越好。规模效应就是我们经常提及的一个名词，随着造船业工艺的提升，远洋货轮的体积变得越来越大，这样运载量就更大，可以装得下更多的货物，从而使得单位货物的成本大大降低；楼房也是一样，当楼房盖的越高，单位土地面积所能容纳的人口也就越多，节省了土地面积和成本。这就是规模法则告诉我们最大的好处。

      （2）关于压强：在相同的材料情况下，横截面的面积越大，所能支撑的物体强度也就越大，但这种情况是有上限的，物体的自重为呈指数型增大，最终会被自身的体重压垮，也就是说规模法则决定了物体不能无限制的扩张。假设一根横截面为正方形的柱子，边长为1米，自重为1吨。如果柱子的边长变为10米，那它的自重就会变成1000吨【注：质量公式：密度×体积】，这时候别提负重了，很可能柱子都承受不了自身的体重。这一切都是规模法则发挥作用的结果。

      根据上面的常识不难看出，物体的规模可以指数型的增大，但是这种增大是有限制的，不能无限制的扩张。这些都是规模法则的体现。当然，对于理想形状的物体，我们很容易就可以发现其存在的规模法则，但是对于更复杂的东西，例如生命或者城市，我们不能通过简单的体积计算来判断其规模，所以这个时候我们会引入一个新的概念，那就是基础代谢率。基础代谢率是指动物在清醒又安静的状态下，不受肌肉活动、环境温度、食物和精神紧张等影响时候每小时所消耗的热量。接下来，我们就通过代谢率告诉大家为什么生命体无法做到永生。

第二部分：为什么生命体无法做到永生：代谢率的限制

       为什么生命无法做到永生呢？这其实还和规模法则有关，从生命体的角度来考虑，就是因为代谢率的限制。生命系统是个典型的复杂适应系统，是指能独立与所处的环境进行物质和能量交换，并在此基础上实现发展和繁殖的系统。不管是最小的细菌，还是最大的蓝鲸乃至一个完整的生命系统，他们都运行在范围广阔的空间、时间、能力和质量的尺度上。虽然生命的形式有百种千样，但是在这些尺度上，事实上生命利用基本构成要素和动力学行为却是相同的，通俗来讲，我们到目前为止所发现的一切生命都是碳基生命，这也说明了，无论是利用叶绿体通过光合作用合成能量的植物，还是通过动植物的消化摄取能量的动物，其本质得到能量的来源都是太阳。在漫长的历史长河中，每一个物种都会遵循相同的法则，根据之间的生理特征不断进化，通过自然选择的过程加以固化。这一切是随心所欲、变幻莫测的，还是其中存在着某种规律、某种作用在潜移默化的影响着生命的进程？

       答案是的确存在着影响生命进程的规模法则，而且这个答案和神秘的数字4有关。

       让我们从生命的新陈代谢讲起。新陈代谢是生物学的重要概念，代谢率是生物学的基本速率，指的是从细胞内的生物化学反应开始到成熟所需要的时间。比如说，假设一个人一天除了吃饭什么也不做，把能量消耗降到最低，那么他维持生命所需要摄入的热量大约为两千卡，这是人类的最低基础代谢率。

       不管是人类还是其他的物种，代谢率并不是随着体重等比例放大或者缩小的。著名的生物学家克莱伯最早在1932年发现，生物的代谢率是随着体重的大约3/4次幂进行变化的。比如，大象的体重差不多是老鼠的10000（104）倍，相应地，大象的细胞数也是老鼠的10000倍。3/4次幂规模法则则认为，尽管需要为10000倍的细胞提供能量，但大象的代谢率，也就是维持大象存活所需的能量，只是老鼠的1000（103）倍，3:4是指103和104的指数比例，这就是生物界的规模法则。它是非线性的，代谢率不会跟着体重翻番，实际只增长了75%（3/4）【注：能量倍数1000（103）倍的变化，与体重倍数10000（104）3/4倍相关，3/4的增长】,按着规模每扩大一倍，产生了25%（1/4）的节余。与老鼠相比，大象随着体积增大而显示出了规模经济。由上述数据表明，大象细胞的代谢率是老鼠细胞的1/10，而由此而来的代谢过程中细胞损伤率的下降也成为了大象更长寿的基础。

       看起来体重越大，寿命更长久，那是不是我们进化的方向就是追求更大的体重呢？当然不是，之前我们也提到过，规模法则是包含两个方面的，虽然通常规模越大越好，但这种规模是有上限的。

       很多人认为，随着科技的不断发展，未来科技可以让人类的寿命大大延长，甚至有可能会实现永生。但其实，人的生命长度不仅仅是医学范畴内的，更多的取决于生物学范畴内的代谢率，由于代谢率与体重的3/4次幂成正比这一非线性关系，产生了毛细血管磨损的限制，而人体的各种器官是无法再生的。按照这个公式，我们可以计算出人类的寿命上限大约是125岁，也就是说，即便我们可以躲过所有的意外和疾病，因为生命规模法则的限制，我们也很难活过125岁这个年龄，更别提达到永生了。当然了，也不用过于悲观，这只是基于我们的器官无法更换的条件下，说明我们是无法达到永生的。

第三部分：为什么城市的规模越大越好

       新陈代谢不仅帮助着生命体来维持着能量平衡，保持生命，甚至对于非生命体来讲，比如一个城市，作者同样发现，它也有着隶属于自己的新陈代谢系统。生命体中有着千万条血管帮助我们运送着氧气和养分到达身体各个部位的细胞中，而城市所拥有的道路交通系统、水电气管道网络等等这些基础服务设施，也发挥着同样的功能，把我们每户居民每天必不可少的所需能源输送到千家万户。就如同生命体会经历诞生、成年、壮年、衰老这样的过程一样，城市这样的非生命体也会经历这样的阶段，这些城市中的基础服务设施会出现老化和破损，也会像人需要养生和保健一样定期对基础服务设施进行保修和更换。

       问题来了，既然生命体具有规模效应，那么城市是否也具有类似生命体代谢率的规模效应呢？答案是有的。

       作者在书中通过研究给出了自己的观点，他认为城市就和生命体一样，同样遵循着按一定比例的规模法则，作者将其称为城市规模法则。所谓城市规模法则，就是指城市规模越大，人均所需的某个基础设施的人均数量反而越少。但是这个具体的比例数字和生命规模法则的3/4并不同，而是85%。这个数字是非常重要的，说明了当城市的人口规模每增加一倍，城市只需要增加85%的加油站就足够了，并不需要达到100%的增长。换句话说，城市人口每增加100%都会带来15%的节约能源。所以对比人口5万的小城市和人口500万的大城市时，城市规模法则影响就表现的十分突出和明显，两者人口相差100倍，但加油站只需要增加50倍即可。

       因此，从人均意义上来说，城市人口越多反而消耗的单位能源更少。不仅仅是加油站的数量符合城市规模法则，其他的城市基础设施都同样符合85%的城市规模法则。而且更令人惊讶的是，这种城市规模法则在全球范围内的几乎任何地区的城市里都是惊人的相似。比如一个城市人口增加一倍，城市的道路数量、水气管道数量、电缆数量并不是增加一倍，而是增加85%就可以了。

       那这种城市规模法则对我们城市建设来说有什么意义呢？这意味着，城市人口越多，人均消耗能量反而越少，能源的利用率更高，这带来了材料和能源的巨大节约，非常符合我国可持续发展的理念。在未来的20年到30年里，中国将进一步推进城市化建设，计划建设300座人口规模超过200万的城市。而且未来的中国城市还将呈现集群式发展，发展国家级的城市群。可以想象，这些城市群的建立，不仅将成为中国经济高速增长的重要引擎，还将为中国节约巨大的能源做出卓越的贡献。

       那为什么城市规模越大，反而城市的效能更高呢？

       作者指出，城市的生命力源自于城市中人们的持续互动，居民生活提供的反馈机制不断的促使着城市进化和提升，比如不断增加和完善基础设施，交通系统这些的城市因素。所以说对于一座城市最重要的是居住在城市里的人，以及他们彼此之间的互动。一座城市的发展是要将人们团结在一起，推动他们之间的互动，并由此创造出财富，提升创新思维，鼓励企业家创办更多的企业，增强城市的活力。可以说，城市的出现带来了人口数量的急剧增加，也给人们提供了更好的生活标准和生活质量。

       正是因为如此，一个城市就像一个生命体一样，有自己的新陈代谢系统，有之间的能量供给网络，也遵循同样的规模法则。但和生命规模法则的限制不同，目前还没有发现城市规模所带来的限制，即便是世界级的特大城市，比如纽约和东京都市圈来说，他们也很好的解决了超大都市的臃肿问题。这些规模比较大的城市，人口虽然也非常的多，但是也正因为如此，人们的日常生活受到了极大的影响，不管是生活节奏还是社交方面都带来了巨大的提升，人与人之间连接的机会更多，人们可以通过小城市所没有的地铁和快速公交通道和其他人进行更加方便和快捷的交流，不知不觉中加快了自己的生活节奏。这也就是为什么虽然大城市生活节奏快，生活压力大，但是所创造的商业机会却是小城市无法比拟的原因。所以从这个角度来讲，为了节省能源，效率更高，城市规模其实是越大越好。

第四部分：如何使公司像城市一样源远流长

       杰弗里的研究表明，公司也和生命体一样受到了规模法则的约束，企业像生命体，收入可以被看做吸收的能量，支出可以被看做消耗的能量。但这个具体的比例数字仍然和生命规模法则不一样，公司的销售额大约是雇员人数的0.98次方，也就是近似于同比例增长的线性关系。通过杰弗里的研究可以发现，企业刚开始创立的时候，都会快速的增长规模，但最终增长的速度都会固定下来。这时候，企业的规模越大，支出的成本也就越多，因此反而大企业在遭遇经济困难的危机之时更加的危险。

       根据美国上市企业的大数据研究表明，公司的死亡率不同于城市，是非常的高的。不管公司上市与否，有半数的公司会在10年之内消失，并且被其他公司收购是大多数公司消失的方式。杰弗里说到：正如所有的生命体衰落来使得新的生命体诞生一样，所有的公司也逃避不了消失，才能够使得新的创新能够繁荣发展。

       那么，如何避免这样结果的发生？如何使企业像城市一样能够长久的生存下去呢？作者杰弗里表示，重大的创新是可以帮助公司平稳过渡到新阶段的不二法则。这是作者通过对城市规模法则的研究得来的。规则和约束会使得公司的发展停滞不前，变得十分僵化不再灵活，无法对外界和市场的快速变化做出及时的反应。这是由于公司逐利的特性所决定，公司大部分的精力用于实现利润最大化，没有新的活力加入到公司，相比之下，城市源源不断涌入的人口，则是在为城市不断的注入活力，利用人和人之间的互动触发创新。

       华为是大家耳熟能详的公司，在刚刚结束的2019年里，华为公司取得了举世瞩目的成就，无论是公司主营的通信设备业务，还是大家所熟知的终端移动设备业务，都取得了非常高的成就，不仅成为5G网络标准的三大制定公司之一，还在手机业务方面首次全面超越苹果成为全球第二的手机制造厂商。这一切的荣誉和成就，都和华为多年来对于核心技术的重视和研发是分不开的。最新消息显示，华为研发经费的世界排名已经上升到了世界第五名，达到了120亿欧元，并且科研经费的比例占据了企业营业额的14.7%。所以华为给所有公司作出了很好的榜样和例子，告诉大家只有将公司看做生命体，掌握了公司内部新陈代谢的速度，注重产品研发的创新，让公司里每一个员工连接碰撞，才能焕发新的创新活力。

结语：

       最后让我们整体回顾一下所讲的内容吧。首先是告诉大家这本书的重点，也就是对规模法则有简单的认识；其次是通过生命体的角度，利用生命规模法则探讨为什么人类无法做到永生；然后是通过城市发展的角度，利用城市规模法则讲解为什么城市往往越大越好；最后是通过公司的角度，了解公司怎么样才能生存的更加长久。我们讲了这么多的内容，相信大家对规模法则也有了一定的认识，希望大家可以通过规模法则的利用对这个世界有更加清楚的认识，帮助你利用简单的法则看清楚这个复杂的世界。