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來(lái)源/中信出版集團(tuán)（ID：citicpub）

作者/弗里·韋斯特 

世界頂級(jí)理論物理學(xué)家、《時(shí)代周刊》全球最具影響力100人、《規(guī)?！纷髡呓芨ダ铩ろf斯特，在2018信睿論壇上，進(jìn)行了“生物、城市與公司的未來(lái)”主題分享。

1/ 城市可以永葆生命力嗎？

首先我想給大家介紹一個(gè)概念。我先給大家看一張圖。

這是我們地球的一個(gè)圖，這是我出生那一年，也就是1940年的時(shí)候，當(dāng)時(shí)晚上在太空當(dāng)中的衛(wèi)星所拍攝的一張照片，一個(gè)黑黑的地球。

再來(lái)看下面這張：

這是我們今天的太空當(dāng)中看到的地球。這樣一個(gè)短短的不到100年的時(shí)間里，整個(gè)地球亮起來(lái)了。

這是歐洲這個(gè)地區(qū)的。

所以可以非常清楚地證明在過(guò)去的幾十年當(dāng)中我們的城市化的發(fā)展比我們?nèi)丝谠鲩L(zhǎng)的速度要來(lái)得更快。

給大家分享一組數(shù)據(jù)：在美國(guó)1800年的時(shí)候還不到4%的人口在城市生活，而在最近美國(guó)城市化率，在城市生活的人數(shù)應(yīng)該是超過(guò)了50%，到2050年的時(shí)候城市化人口會(huì)超過(guò)75%。

再給大家看一組數(shù)據(jù)。幾乎每一周會(huì)有100萬(wàn)人進(jìn)入城市，這是什么概念？每?jī)蓚€(gè)月的時(shí)間我們就會(huì)創(chuàng)造出一個(gè)紐約市，可能不到兩個(gè)半月就會(huì)創(chuàng)造出一個(gè)北京。每五天時(shí)間我們就會(huì)多一個(gè)多倫多，每一周我們就會(huì)多出一個(gè)丹麥整個(gè)國(guó)家。

城市化發(fā)展的速度沒(méi)有減緩，反而在不斷的加快。所以它的整個(gè)社會(huì)結(jié)構(gòu)也在隨之發(fā)生變化。

當(dāng)然這些是所生活的這個(gè)世界的一個(gè)縮影，在工業(yè)革命之后我們看到市場(chǎng)不斷地發(fā)展，企業(yè)家也不斷地涌現(xiàn)，創(chuàng)業(yè)精神也在我們這個(gè)時(shí)代得到了很大的發(fā)揚(yáng)。當(dāng)然我們?cè)谶@個(gè)過(guò)程當(dāng)中，化石燃料的消耗量也在大規(guī)模的增長(zhǎng)，產(chǎn)生了氣候變化的問(wèn)題。

那么所有的這些問(wèn)題，它出現(xiàn)在所有的經(jīng)濟(jì)體當(dāng)中，所有這一切在沒(méi)有能源的情況下是不可能發(fā)生的，所有這些其實(shí)都有賴于能源給我們提供能量。那么物理學(xué)當(dāng)中有一條基本的定律，如果你用能量來(lái)創(chuàng)造，比如說(shuō)創(chuàng)造一個(gè)公司，創(chuàng)造一個(gè)城市，創(chuàng)造一個(gè)iPhone手機(jī)，不管創(chuàng)造什么，你在創(chuàng)造秩序的同時(shí)，也會(huì)創(chuàng)造出無(wú)序。這在物理學(xué)里面叫做熵值。

關(guān)于無(wú)序，給大家看一些照片：

這是我們社會(huì)經(jīng)濟(jì)的熵，是我們身邊發(fā)生的事情：一系列的社會(huì)動(dòng)蕩、霧霾。有的城市已經(jīng)看上去像這個(gè)樣子了?？赡苡行┏鞘鞋F(xiàn)在不是這樣，但是未來(lái)二三十年會(huì)變成這樣。比如倫敦可能再過(guò)二三十年、四五十年就會(huì)變成這個(gè)樣子。

所以當(dāng)我們思考城市的時(shí)候，你需要去考慮這個(gè)城市它的特性。城市除了基礎(chǔ)設(shè)施以外，還有更豐富的內(nèi)涵，最重要的是在座的各位——人組成了城市。

城市其實(shí)是人互動(dòng)的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。城市提供的是一個(gè)平臺(tái)，是一個(gè)舞臺(tái)，而人是這個(gè)舞臺(tái)真正的主角。我們可以把城市看成是最為重要的人類發(fā)明地，我們創(chuàng)造了世界上一系列的機(jī)器，在城市里面運(yùn)行，包括汽車，包括其他的一系列的現(xiàn)代的一些發(fā)明。

我們看這張圖：

城市真是一個(gè)舞臺(tái)，數(shù)千年的一個(gè)古建筑，這座神廟，大家坐在它的前面吃飯，幾千年的遺跡和現(xiàn)代人的生活融合在一起，這是真正意義上城市的定義。它是一個(gè)舞臺(tái)，把人融合在一起，把他們聚集在一起，可以進(jìn)行信息的交換和交流，讓我們的想法和思想能夠碰撞。

城市扮演著如此重要的角色，而且在未來(lái)發(fā)揮越來(lái)越重要的角色。城市發(fā)生的事情會(huì)影響到我們整個(gè)人類發(fā)展的命運(yùn)，也會(huì)決定我們這個(gè)星球的未來(lái)。

所以我們就需要問(wèn)這樣一些問(wèn)題：關(guān)于城市的科學(xué)從定量的角度來(lái)講，是否可以預(yù)測(cè)城市未來(lái)的命運(yùn)？它是不是在不斷地發(fā)展，不斷地演進(jìn)，它的規(guī)模可以隨著時(shí)間的推移不斷地?cái)U(kuò)大？城市能夠永遠(yuǎn)保持它的生命力？

因?yàn)槌鞘邢窠?jīng)濟(jì)體一樣，它包含了一切，下圖中的每一個(gè)方框都有相關(guān)的專家和專業(yè)的知識(shí)，但是城市里面我們有無(wú)數(shù)的方框融合在一起，使得這樣的系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)能夠融合在一起。

我們很難對(duì)它進(jìn)行分解，所有這些方框其實(shí)都是互相交織在一起，形成一個(gè)高度復(fù)雜的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，每一個(gè)方框都在和另外一個(gè)方框發(fā)生著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。這就是我們這個(gè)社會(huì)，我們這個(gè)城市的行為方式。

城市是非常復(fù)雜的體系，和我們的生命一樣。但是城市和我們的生命是不是真正一樣的呢？所以我們需要有一套科學(xué)來(lái)幫助我們理解城市，幫助我們來(lái)預(yù)測(cè)城市未來(lái)發(fā)展的命運(yùn)。

2/ 體型越大，心率越慢，壽命越長(zhǎng)

現(xiàn)在我們換一個(gè)話題，一會(huì)兒我們還要回來(lái)的。我們先來(lái)看一下生物學(xué)，看一下生命，然后我們?cè)倩剡^(guò)頭來(lái)看城市。

關(guān)于我們自己的生命，有一系列的問(wèn)題我們需要回答一下，一會(huì)兒回答這些問(wèn)題的過(guò)程當(dāng)中，我們會(huì)形成一套規(guī)律：

為什么我們到一定的年紀(jì)就不再生長(zhǎng)了？你從剛生出來(lái)到青少年，你成長(zhǎng)得非常快，幾個(gè)月就是一個(gè)樣子，但是為什么到一定的年齡之后你就停止生長(zhǎng)了呢？為什么我們活的預(yù)期壽命是100年以內(nèi)，而不是活1000年，或者為什么我們沒(méi)有生命可以活100萬(wàn)年？為什么一個(gè)老鼠只能活兩三年，而不是能夠活幾十年或者一百年？為什么我們睡8小時(shí)就可以了，為什么不像小孩一樣每天睡15小時(shí)，或者不像大象一樣，每天只需要睡3小時(shí)？為什么會(huì)是這些數(shù)字？這些數(shù)字是怎么來(lái)的？是隨機(jī)產(chǎn)生的還是它是有一定的規(guī)律？為什么公司也是這樣，為什么公司沒(méi)有辦法千秋萬(wàn)代的存續(xù)下去，百年老店數(shù)量這么少？為什么城市可以延續(xù)數(shù)千年，很多城市是可以不斷的發(fā)展下去的，這到底有什么差別？

這背后究竟有什么樣的規(guī)律，我們生命的步伐會(huì)不會(huì)變得越來(lái)越快？

這些問(wèn)題是我們接下來(lái)要回答的。

這是我們，我們是動(dòng)物，我們是哺乳動(dòng)物，每一個(gè)動(dòng)物發(fā)展的過(guò)程當(dāng)中，它可能的演變過(guò)程當(dāng)中，是不是都有各自非常獨(dú)特的特點(diǎn)，沒(méi)有普遍的規(guī)律呢？不是的，所有哺乳動(dòng)物背后都有一個(gè)非常簡(jiǎn)單的普遍規(guī)律。

我們先來(lái)看第一條規(guī)律，我們把所有的哺乳動(dòng)物它的體重大小和它的質(zhì)量，和它所要消耗的能量或者說(shuō)新陳代謝率給它放在這樣一張圖當(dāng)中，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)它們完美分布在這樣一條斜線上面。

所以這里面有一個(gè)非常有意思的角，四分之三的斜率，整個(gè)世界能夠找到的哺乳動(dòng)物把它放在這樣一條斜線上面，所有的角都是四分之三。

換句話說(shuō)一個(gè)動(dòng)物比另外一個(gè)動(dòng)物如果它的體重增加一倍，它所需要消耗的能量或者想進(jìn)的食物并不需要翻一倍，而是增加75%，也就是四分之三。

這是非常正確的一條簡(jiǎn)單規(guī)律，適用于所有的生命。所有的哺乳動(dòng)物都呈現(xiàn)出這樣的一種亞線性的規(guī)模效應(yīng)。

問(wèn)題在于為什么都是這樣的一個(gè)規(guī)律？為什么有這樣的規(guī)律來(lái)決定我們的規(guī)模？我們身上所有的系統(tǒng)，我們的骨骼，我們的毛細(xì)血管，跟城市道路系統(tǒng)一樣都是網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)是一切背后的一個(gè)普遍規(guī)律。所有的哺乳動(dòng)物都充滿了這樣的網(wǎng)絡(luò)，而且這些網(wǎng)絡(luò)高度的相似。

我想說(shuō)的是這個(gè)增長(zhǎng)，我知道我們是怎么長(zhǎng)大的，我們吃食物獲取能量，然后細(xì)胞獲取了能量。細(xì)胞層面也就是基因?qū)用?，但這兩個(gè)還不是一樣的。也就是你的身體能夠自動(dòng)修復(fù)，通過(guò)新陳代謝，促進(jìn)你細(xì)胞的生長(zhǎng)。

總而言之這是一個(gè)關(guān)于增長(zhǎng)的理論。從這個(gè)當(dāng)中你就知道任何有機(jī)體是怎么樣生長(zhǎng)的。

你看這個(gè)橫軸就是你的年齡，比如以老鼠為例的話橫軸是年齡，縱軸是它的體重。然后這個(gè)曲線就表示這個(gè)老鼠的增長(zhǎng)的一個(gè)軌跡。到某一個(gè)節(jié)點(diǎn)它會(huì)停滯，為什么停滯呢？因?yàn)樗鼤?huì)跟你的新陳代謝的規(guī)律有關(guān)。也是跟這個(gè)四分之三的規(guī)律有關(guān)。

體型越大，效率越高，所以到一定程度上你的節(jié)奏會(huì)變慢，你就不會(huì)長(zhǎng)大了。這個(gè)規(guī)律對(duì)每一個(gè)有機(jī)生物體都是一樣的，它是一個(gè)全球性的規(guī)律。

這是一個(gè)全球萬(wàn)物都遵循的生長(zhǎng)規(guī)律，雖然我們選取的只是一部分的樣本，但是它代表了一個(gè)普適性的規(guī)律，尤其是哺乳類動(dòng)物和有機(jī)生物體。這是一個(gè)很有意思的規(guī)律，這表示我們都遵循著一些共同性。

我們都是系統(tǒng)性的生物，我們遵循著一些規(guī)模增長(zhǎng)的定律。不管是我說(shuō)的規(guī)模定律，還是這個(gè)會(huì)影響我們生命的節(jié)奏，生活的節(jié)奏。你的體型越大，你的心率會(huì)降速，你的生活節(jié)奏會(huì)變慢。所以這是為什么大象能夠活的時(shí)間更長(zhǎng)。然后到達(dá)一定的階段你的增長(zhǎng)就停滯了。

3/ 城市也遵循著同樣的規(guī)律

現(xiàn)在我們談一談城市的規(guī)律，是不是城市也遵循著同樣的規(guī)律呢？

城市的地圖上有地鐵圖還有城市的電網(wǎng)，但是對(duì)城市最重要的不止是基礎(chǔ)設(shè)施，更重要的是社會(huì)網(wǎng)絡(luò)，也就是人和人在社會(huì)當(dāng)中如何互動(dòng)。這個(gè)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)有兩個(gè)方面很重要，不管你出生在哪里，從哪里來(lái)，你都會(huì)具有兩個(gè)方面的特性。一個(gè)是我們的社會(huì)是由家庭細(xì)胞來(lái)組成的，所以社會(huì)具有多樣性。另一個(gè)是你必須出門(mén)。因?yàn)槟阋蠈W(xué)上班，所以你必須出門(mén)去走動(dòng)。所以剛剛說(shuō)的社會(huì)屬性就是人的這些社會(huì)活動(dòng)構(gòu)成了他們的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)。

你了解了這些規(guī)律以后，就會(huì)知道不僅僅是生命體需要規(guī)模增長(zhǎng)，城市也是遵循著規(guī)模的理論。一個(gè)城市里加油站的數(shù)量，跟生物學(xué)一樣，它們遵循一定斜線的規(guī)律。這個(gè)規(guī)律是一樣的，城市規(guī)模越大，它人均所擁有的加油站的數(shù)量越少，這是個(gè)很有意思的規(guī)律。

我們?cè)賮?lái)看人口的數(shù)量以及工資的比例，大家也可以看到一個(gè)規(guī)模增長(zhǎng)比例。這是一個(gè)超線性的曲線，也就是這個(gè)比值大于1。你的規(guī)模越大，你的人均得到的數(shù)值就越少。城市越大，你的工資越高，這個(gè)城市就會(huì)有更多有意思的人，更多充滿活力的人。

但同時(shí)城市人口越多，犯罪率也會(huì)攀升，這個(gè)城市也會(huì)有更多的餐館等等。他們都遵循著1.5這個(gè)數(shù)值的比率，增加15%。這些數(shù)據(jù)是根據(jù)全球不同地方統(tǒng)計(jì)做的，得到的結(jié)果都是類似這樣的曲線。這是我們根據(jù)對(duì)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的活動(dòng)的觀察統(tǒng)計(jì)出來(lái)的數(shù)據(jù)。

我想總結(jié)一下，你把城市的規(guī)模增加一倍，你得到的城市收入、財(cái)富增加以及專利增長(zhǎng)、高校建立、警察配備等等這些數(shù)量會(huì)增加15%。與此同時(shí)你還會(huì)在基礎(chǔ)設(shè)施上面的花費(fèi)節(jié)省15%。所以說(shuō)正面性和負(fù)面性是差不多的，可以控制在可控范圍內(nèi)。也就是說(shuō)城市規(guī)模增加一倍，你需要增加15%的人力或者基礎(chǔ)設(shè)施，但是你這個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施的成本也會(huì)降低15%。

4/ 美國(guó)上市公司壽命平均只有十年

我們有一個(gè)叫做冪次規(guī)律，你的一個(gè)行業(yè)能夠創(chuàng)造多少的工作崗位。GDP增長(zhǎng)是指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的，比如美國(guó)你一個(gè)行業(yè)出現(xiàn)一個(gè)新的行業(yè)，可以使GDP增長(zhǎng)0.5%。

我們可以看公司是怎么樣的情況，這個(gè)是公司的規(guī)模規(guī)律。美國(guó)從1950年以來(lái)的三萬(wàn)家公司的資料我們總結(jié)出來(lái)的一個(gè)規(guī)律，公司的資產(chǎn)和公司員工的人數(shù)和凈收入之間，也就是利潤(rùn)之間的關(guān)系我們做了這樣一個(gè)圖。

我們把所有1950年以來(lái)上市過(guò)的所有美國(guó)的企業(yè)三萬(wàn)多家放到這樣的象限里面，所呈現(xiàn)出來(lái)的斜率它的規(guī)模和增長(zhǎng)的規(guī)律和我們生命體完全都是一樣。所有的企業(yè)他們的規(guī)律跟我們生命體都是一樣，呈亞線性增長(zhǎng)的規(guī)律，斜率小于1。

等到它成長(zhǎng)到一定階段，它的生命力越來(lái)越弱，這是我們數(shù)據(jù)總結(jié)起來(lái)，公司或者企業(yè)的發(fā)展跟我們?nèi)说纳w一樣，它是有極限，到一定的時(shí)候就不長(zhǎng)了。

有些公司到了15、20年之后它的公司就慢慢消亡了，美國(guó)上市公司壽命平均十年，十年之后這些公司慢慢破產(chǎn)或者被別的公司收購(gòu)。公司跟生物體一樣它的生長(zhǎng)是有極限的，它最后會(huì)死亡。公司你要用死亡來(lái)形容它有點(diǎn)奇怪，但是最終它是破產(chǎn)或者被別人并購(gòu)。

5/ 節(jié)奏越來(lái)越快，我們快要接近奇點(diǎn)了

下面我講一下增長(zhǎng)的問(wèn)題，增長(zhǎng)的定律跟生物學(xué)的定律還是差不多的。我們剛才提到自然代謝率，我們社會(huì)上也會(huì)有社會(huì)生存代謝率。

如果你是亞線性政府，像一個(gè)老鼠、大象、人的話，到一定的線就會(huì)觸及天花板，停止生長(zhǎng)，這個(gè)增長(zhǎng)是有限的。但是我們看到城市發(fā)展是超線性增長(zhǎng)，是呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，到了一定時(shí)間會(huì)爆炸式增長(zhǎng)，它是無(wú)限的。所以大家講規(guī)模的時(shí)候一個(gè)是亞線性，一個(gè)是超線性，有兩種不同的規(guī)模增長(zhǎng)的規(guī)律。

在這里有一個(gè)非常關(guān)鍵的陷阱，這個(gè)陷阱不能克服，城市也是會(huì)消亡的，哪怕你是超線性和指數(shù)級(jí)的增長(zhǎng)，你都會(huì)碰到某一個(gè)邊界，這個(gè)邊界你如果不能跨越過(guò)去，你終究有一天觸及到某一個(gè)點(diǎn)，不能繼續(xù)增長(zhǎng)。這個(gè)線跨不過(guò)去，就會(huì)進(jìn)入衰亡和崩潰的階段。

我們經(jīng)過(guò)計(jì)算，所有的城市，世界各地都是這樣的一個(gè)規(guī)律。200年前找到了煤礦，50年前計(jì)算機(jī)發(fā)明出來(lái)開(kāi)始大規(guī)模普及等等。這時(shí)候最重要的是，在沒(méi)有撞墻之前，你要進(jìn)行一個(gè)模式的轉(zhuǎn)變，你需要進(jìn)行革命性的創(chuàng)新，來(lái)提前做好準(zhǔn)備突破這個(gè)墻，使得我們整個(gè)的發(fā)展持續(xù)下去。

所以這個(gè)是一個(gè)生命節(jié)奏加快的一個(gè)過(guò)程，也是像城市這樣的超線性發(fā)展規(guī)律的組織能夠不斷突破自我，不斷延續(xù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵。這個(gè)過(guò)程當(dāng)中它的節(jié)奏會(huì)越來(lái)越快，才能夠?qū)崿F(xiàn)。但關(guān)鍵在于越來(lái)越快的節(jié)奏是否具有可持續(xù)性。

這個(gè)不是我的數(shù)據(jù)，但是大家可以看到每一項(xiàng)發(fā)明達(dá)到一百萬(wàn)的用戶，需要花多少年的時(shí)間。

比如花40年的時(shí)間有100萬(wàn)電話用戶，手機(jī)移動(dòng)電話只需要11年，電腦只需要6年就可以達(dá)到100萬(wàn)的用戶。而我們的互聯(lián)網(wǎng)三年時(shí)間就達(dá)到100萬(wàn)用戶，換句話說(shuō)我們的節(jié)奏越來(lái)越快。

我們講現(xiàn)在已經(jīng)快接近奇點(diǎn)了，40億年前我們?nèi)祟惿_(kāi)始發(fā)展，幾萬(wàn)年前人類開(kāi)始逐步進(jìn)入到有現(xiàn)代文明的歷史，到了最后互聯(lián)網(wǎng)只需要三年的時(shí)間。它的節(jié)奏越來(lái)越快，正在接近奇點(diǎn)，正在接近最后的終點(diǎn)。

問(wèn)題是這個(gè)過(guò)程是否可持續(xù)，我不知道大家熟不熟悉這樣一個(gè)圖：

這個(gè)是古希臘神話里面的圖，上帝懲罰他們，所以讓他們不斷的要推石頭，如果他不往上推，它就會(huì)滾下來(lái)，他要不斷的往上推，一輩子非常辛苦的在推這個(gè)大的圓石頭。這個(gè)就像我們城市發(fā)展一樣，總有一天你沒(méi)有力氣了，是不是這個(gè)石頭就滾下來(lái)，整個(gè)社會(huì)就崩潰了？

我們來(lái)總結(jié)一下剛才講的，之前提到過(guò)代謝率，我們?nèi)祟惷刻齑蟾判枰?000卡路里的食物熱量，也就是90瓦左右。我們有城市，我們有汽車，我們有交通運(yùn)輸工具，我們有iphone要充電，所有這些過(guò)程產(chǎn)生的社會(huì)新陳代謝率為11000瓦，而自然的生命體的新陳代謝率只要90瓦，這大了100倍。這樣換算下來(lái)每個(gè)人都相當(dāng)于30噸重的金剛大猩猩。我們每個(gè)人消耗的社會(huì)新陳代謝的能量相當(dāng)于12頭大象消耗的能量。我們的消耗實(shí)在太多了。

我們大家現(xiàn)在已經(jīng)離不開(kāi)計(jì)算機(jī)，離不開(kāi)你的智能手機(jī)、電腦，但其實(shí)我們完全不需要這些也可以活得非常好。馮·諾依曼60年前講過(guò)，他說(shuō)技術(shù)加速的增長(zhǎng)都使我們更近的接近歷史的奇點(diǎn)，一旦達(dá)到歷史奇點(diǎn)，人類無(wú)法生存下去。

我們現(xiàn)在可能已經(jīng)離這個(gè)奇點(diǎn)非常接近了。

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