《规模》03生命的简单性、一致性和复杂性

十行采集：

1.几乎所有最基本、最复杂的可量化特征，都以一种非常简单和规律的方式随着规模的变化而发生缩放变化。

科学所面临的重大挑战之一便是寻找生命的复杂性如何诞生于根本的简单性这样的基本原则。

2.所有生命的运行都是通过把物理或化学来源的能量转化为有机分子，这些有机分子通过新陈代谢过程构建、维持和繁殖复杂的、高度组织化的系统。

两个系统：信息处理的遗传密码系统，和能量和资源处理的新陈代谢系统。

3.代谢能量会为生物体提供维持、生长、繁殖及循环、肌肉收缩、神经传导等特殊过程所需的力量。

代谢率是生物学的基本速率，它可以确定生物体几乎所有的生命节奏。

4.代谢率规模法则（克莱伯定律）：代谢率随体重的约3/4次幂发生变化。

规模法则是非线性的，规模每扩大一倍，便会产生25%的代谢率节余。

动物代谢率与其体重的关系图：

上图中，直线的斜率为3/4，这也是克莱伯定律中的著名指数。

5.克莱伯定律的的系统性规模法则适用于各种生命形态的几乎所有生理特征，它们的对应指数都接近1/4的整数倍。

数字“4”在所有生命体中都扮演着基础性的、神奇的角色。这表明进化受到了自然选择以外的其他物理学原则的制约。

6.规模法则打开了一扇了解生物学自然规律的窗口，并让人们得出生物系统的一般性粗粒度行为遵循体现其基本特征的量化法则的推测。

7.所有的理论和模型都是不完整的，它们需要不断接受更加广泛的领域内日益精确的实验和观察数据的测试与挑战，并由此得到修正或延伸。

8.在一个尺度上不相关的因素在另一个尺度上就会变得具有决定性的作用。其中的挑战是，提取出能够决定系统中占据主导地位的行为的重要变量。

9.“玩具模型”：其策略是通过提取最重要的组成元素将复杂的系统简单化，由少量占据主导地位的变量代表，这些变量可以决定其主要行为。

10.一个理论的“零阶”近似，即简化的假设是为了得出近似最终结果。而一个更加精确的预测值被称作“二阶”预测。

每上一“阶”都代表一次改善、一个经过改进的近似值，或一个更好的解决方案，基于详细调查和分析而得出更精确的结果。

一行精华：

生命的两个系统：信息处理的遗传密码系统；能量和资源处理的新陈代谢系统。

代谢率规模法则（克莱伯定律）：代谢率随体重的约3/4次幂发生变化。

触动，反思，改变：

作者从各种生物体代谢率的角度研究发现的规模法则，是这本书的最核心基础，后续的内容都是由此展开的。

对于作者这种跨越物种的复杂性，能够发现充分体现简单性的规律，并在实际数据上体现一致性的研究成果，只能说是脑洞大开，深表叹服。

科学研究就是如此，先要大胆假设，随后从浩如烟海的数据中找到可以支持自己理论的证据，再反复修正和验证，最终发布后征求证伪的可能。在未被证伪之前，先认定该理论暂时有效。人类对世界的探索，就是这样一步步扩展开来的。