我們身處高度復(fù)雜的時(shí)代。說到復(fù)雜性，圣塔菲研究所被視為世界復(fù)雜性問題研究的中樞。它由諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主默里· 蓋爾曼、諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)得主肯尼斯·阿羅、諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主菲利普·安德遜等人共同成立。

圣塔菲研究所前所長杰弗里·韋斯特（Geoffrey West）教授潛心研究數(shù)十年，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)和求證，完善了解構(gòu)復(fù)雜世界的簡(jiǎn)單邏輯，提出了“規(guī)模法則”。在韋斯特眼中，規(guī)模法則闡明了從生命體到城市、從經(jīng)濟(jì)體到公司的生長與衰敗都離不開自身規(guī)模的制約，并與其規(guī)模呈一定比例關(guān)系，遵守統(tǒng)一的公式。他在新書《規(guī)模：復(fù)雜世界的簡(jiǎn)單法則》中試圖把生物、經(jīng)濟(jì)、城市發(fā)展等各方面的現(xiàn)象都納入統(tǒng)一的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論框架中，用基礎(chǔ)代謝率、網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)等來解釋復(fù)雜系統(tǒng)的共同現(xiàn)象。適逢韋斯特教授來華，《中歐商業(yè)評(píng)論》專訪了這位年近八旬的長者，請(qǐng)他分享“規(guī)模之道”。

規(guī)模：從生物界到城市與公司

《中歐商業(yè)評(píng)論》（以下簡(jiǎn)稱CBR）：作為頂級(jí)理論物理學(xué)家，是什么樣的原因促使您從物理學(xué)轉(zhuǎn)向生物學(xué)研究，并且將目光放在公司與城市？

杰弗里·韋斯特：在我大半生的工作經(jīng)歷中，我是一名物理學(xué)家，致力于發(fā)現(xiàn)和研究物理學(xué)中基礎(chǔ)理論性的問題，比如量子物理學(xué)、弦理論、暗物質(zhì)等。1990年前后，粒子加速器（超導(dǎo)超大型加速器）在得克薩斯州建成，我也適逢其會(huì)。但這個(gè)項(xiàng)目被取消了。當(dāng)時(shí)大家就在討論，21世紀(jì)將是生物學(xué)的天下，就如同物理學(xué)統(tǒng)治了19世紀(jì)和20世紀(jì)一樣?？紤]到生物學(xué)是少數(shù)還沒有能夠完全進(jìn)行定量研究的領(lǐng)域之一，我認(rèn)為物理學(xué)和生物學(xué)進(jìn)行合作是一個(gè)方向。

與此同時(shí)，還有另外一件事開始讓我思考。那時(shí)我五十多歲，開始明顯意識(shí)到自己身上時(shí)間的流逝。我家族中的男性很難長壽，我自己對(duì)于能活多久這件事一直有些憂慮。一個(gè)很有趣的思考是，到底什么是“變老”，而人又為什么終究難逃一死。人類一般很難活過100歲——而老鼠，一般來說只有兩三歲。這是為什么呢？

當(dāng)我涉足生物學(xué)，我發(fā)現(xiàn)很多書都在討論這個(gè)問題。令人欣喜的是，這其實(shí)關(guān)系著所有的生命體，變老和死亡是一個(gè)很重要的研究方向。當(dāng)你問“為什么生命會(huì)老會(huì)死”這個(gè)問題時(shí)，你首先要了解：“是什么令生物活著”以及“是什么導(dǎo)致生命活著時(shí)就出了問題”。是新陳代謝過程支持生命“活著”的狀態(tài)，于是我就開始學(xué)習(xí)新陳代謝，之后我就接觸到了一個(gè)之前被提出過的概念：規(guī)模法則。然而規(guī)模法則并沒有什么具體解釋，這令我感到更加興奮。我找到了新的研究方向。

說回到新陳代謝研究，我關(guān)心數(shù)學(xué)以及物理學(xué)意義上的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它們讓生命保持活力，比如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)分泌系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、細(xì)胞內(nèi)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)等。非常自然地，這樣的問題也可以擴(kuò)展到公司以及城市上，因?yàn)槲覀兊墓竞统鞘幸餐瑯泳哂芯W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，人們經(jīng)常使用“器官”這樣的詞匯來比喻和描述公司和城市。于是我們也會(huì)對(duì)公司和城市問出這樣一個(gè)問題，“它們也會(huì)成長和消亡嗎？有什么規(guī)律？” 這也是我從事現(xiàn)在研究的動(dòng)力來源之一。

CBR：凱文·凱利在中國很受歡迎，他有一本有名的書叫《失控》，里面談到了生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)和社會(huì)化網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)聯(lián)。而在您的書中，可以看到很多翔實(shí)的數(shù)據(jù)支撐。您可以談?wù)勀囊?guī)模法則嗎？

韋斯特：凱文和我很熟。說起來，他的“網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)”的想法應(yīng)該是從我這兒獲得的啟發(fā)。也正因?yàn)榇耍覀兘?jīng)常聊天討論。

先讓我們來說說規(guī)模法則是什么。首先介紹一下新陳代謝率，它是指能提供一天所有活動(dòng)的總能量（人大概每天需要200卡路里）。在用對(duì)數(shù)相對(duì)于體重繪制時(shí)，新陳代謝率以人們可以想象到的最簡(jiǎn)單的方式隨著體重的變化而按比例變化，它成了一條直線，表明了簡(jiǎn)單的冪律規(guī)模法則關(guān)系（如圖1）。

早在1932年，生物學(xué)家克萊伯就已經(jīng)提出，體重每增長至原來的4個(gè)數(shù)量級(jí)的倍數(shù)（橫軸），代謝率僅增長至原來的3個(gè)數(shù)量級(jí)的倍數(shù)（縱軸）。直線的斜率為3/4，這就是克萊伯定律中的著名指數(shù)。如果按單純的線性推理，體形兩倍的動(dòng)物，所需能量也需要兩倍。但在規(guī)模法則下，體形兩倍，能量只會(huì)增長75%，換言之，每增加一倍體積，就會(huì)節(jié)省25%的能量需求。20世紀(jì)80年代，主流生物學(xué)家得出一致結(jié)論：1/4次冪規(guī)模法則是生物學(xué)的普遍特征。

生物一開始生長速度會(huì)非?？?，然后在某一個(gè)階段的時(shí)候生長速度變緩了，大部分的生命時(shí)間停留在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。每次體積增長一倍，所需的能量并不是原來的兩倍，而是原來的1.75倍。如果體積越大，增長就越有效率，也就是一個(gè)相對(duì)“經(jīng)濟(jì)”的規(guī)模。這個(gè)“規(guī)?！保谀撤N程度上，是一種“亞線性規(guī)?？s放”，也就是冪次小于1的規(guī)?？s放。意思是，體積變?yōu)閮杀?，但增加一單位體積所相應(yīng)需要增加的能量比一單位小。這是生物體生長到一定規(guī)模之后會(huì)停止生長的根本原因。

這一研究對(duì)可持續(xù)發(fā)展來說至關(guān)重要，它甚至也適用于兒童藥物劑量是否安全這樣小而切身的問題。如果需要通過表面積吸收的藥物增加一倍，那么劑量增速應(yīng)該小于2，大概1.6或者1.7比較合適。遺憾的是，人們甚至很多藥廠對(duì)此還不夠了解，導(dǎo)致很多人尤其是兒童，往往服用過量的藥物。過去還曾發(fā)生過科學(xué)家給大象打致幻劑做測(cè)試，根據(jù)貓咪的體重想當(dāng)然地乘倍數(shù)給大象注射，結(jié)果造成大象死亡的慘劇。

當(dāng)我們?nèi)パ芯抗緯r(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)它的很多關(guān)鍵指標(biāo)都像生物體一樣呈亞線性比例變化。它的規(guī)?？s放指數(shù)約為0.9，這意味著公司在成立期往往迅速增長，在成熟后逐漸停止增長并消亡，也就是破產(chǎn)或者被別人并購。

CBR：說到您關(guān)注的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它有哪些特點(diǎn)？又給我們哪些啟發(fā)？

韋斯特：首先，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是分級(jí)的，這有助于進(jìn)行空間填充。每個(gè)終端都是網(wǎng)絡(luò)的最小單位。同樣，城市也依存于不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，自來水系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)都通過線路通向每一個(gè)房間。對(duì)公司來說，網(wǎng)絡(luò)最終的節(jié)點(diǎn)可以看做是一個(gè)個(gè)員工，員工之間根據(jù)分工不同形成了不同等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

其次，就如同細(xì)胞的終端單元是基本一致的，城市中被送達(dá)到每一個(gè)小格子里的單位內(nèi)容大概相同。此外，城市就是人，從這種角度來說，城市也大致相同。

最后，網(wǎng)絡(luò)同時(shí)發(fā)生一些有機(jī)反應(yīng)過程。無論是自然界還是公司、城市，都是為了讓有機(jī)反應(yīng)過程具有最優(yōu)結(jié)果。比如血液系統(tǒng)，心臟需要給身體的每個(gè)部位運(yùn)送血液，從而給每個(gè)細(xì)胞運(yùn)送提供最低限度的營養(yǎng)，使細(xì)胞對(duì)營養(yǎng)的利用最大化。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)會(huì)促使最優(yōu)化的數(shù)學(xué)規(guī)則出現(xiàn)。

那么城市社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中被優(yōu)化的因素是什么呢？城市的結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)在不斷變化，往往通過個(gè)體之間連接性的最優(yōu)化來實(shí)現(xiàn)社會(huì)資本的最大化。或許可以說，我們所有人都參與的社會(huì)經(jīng)濟(jì)機(jī)器主要是由“貪婪”所驅(qū)動(dòng)的，這種“貪婪”是“欲望”這一理念的真正內(nèi)涵。甘地曾經(jīng)說過：地球能滿足人類的需要，但滿足不了人類的貪婪。這里理解“貪婪”，也要看到其積極的一面。無論是體育、商業(yè)，還是學(xué)術(shù)領(lǐng)域，獲得成功的欲望——跑得最快，成為最具創(chuàng)造力的公司，提出最具影響力和洞察力的觀點(diǎn)——一直都是主要的基礎(chǔ)性社會(huì)動(dòng)力。與此同時(shí)，進(jìn)化出利他和慈善行為并將之融入社會(huì)政治結(jié)構(gòu)，我們一方面可以免受欲壑難填之苦，同時(shí)也馴服了猖獗的物質(zhì)貪欲。

增長時(shí)鐘清零，避免人類走向崩潰

CBR：用規(guī)模法則去看待城市，我們會(huì)有什么發(fā)現(xiàn)？

韋斯特：當(dāng)我們說起城市，我們會(huì)關(guān)注它的規(guī)模。城市的規(guī)模和它所提供的資源成正比，并且城市越大，城市資源就越多。城市中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并不僅僅指現(xiàn)實(shí)中的道路網(wǎng)或者電力網(wǎng)等，更多也更重要的是社交網(wǎng)絡(luò)。

值得注意的是，社交網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)有正向回復(fù)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)。說得通俗點(diǎn)，我們彼此交流，于是互相有了聯(lián)系，有時(shí)會(huì)一起產(chǎn)生新想法。正是這樣的過程，促成了谷歌、阿里巴巴、微軟等企業(yè)的產(chǎn)生。

而這些，就是我說的超線性增長行為，也就是冪次大于1的規(guī)?？s放。對(duì)城市來說，增長速率的差值不再是25%，而是15%。也就是說，城市規(guī)模擴(kuò)大一倍，就會(huì)帶來15%的系統(tǒng)性結(jié)余。對(duì)比5萬人的小城市和500萬人的大都市時(shí)，這會(huì)帶來很大的影響。舉個(gè)例子，為了服務(wù)100倍于原來的人口規(guī)模，只需50倍于原來的加油站數(shù)量。再如，一座1 000萬人口的大城市與兩個(gè)500萬人口的城市相比，需要的基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)量要少15%，這不僅與經(jīng)濟(jì)相關(guān)，帶來的排放和污染也將大幅減少。令人驚嘆的是，這一規(guī)律可以應(yīng)用于所有包含社交的領(lǐng)域，因?yàn)樗械纳缃痪W(wǎng)絡(luò)在根本結(jié)構(gòu)上是一致的。

在基礎(chǔ)設(shè)施方面，城市的表現(xiàn)就像生物體。它們遵守簡(jiǎn)單的冪律，按亞線性比例變化，表現(xiàn)出系統(tǒng)性的規(guī)模經(jīng)濟(jì)，只是指數(shù)的數(shù)值略有不同。生物體是0.75，城市則是0.85?？偟膩碚f，城市規(guī)模的加大，將帶來人均社會(huì)互動(dòng)的增加，好處是溝通成本也降低。

如今全球幾乎每一周都會(huì)有100萬人進(jìn)入城市，城市化發(fā)展的速度在不斷加快。如果你沒有意識(shí)到藏在城市后面的規(guī)模法則，那么你在做改變的時(shí)候，就會(huì)違反規(guī)則，這意味著你會(huì)制造很多麻煩。比如人們并不享受居住在新城里，因?yàn)橛蟹N被排斥的感覺。等規(guī)模法則起作用需要時(shí)間，比如華盛頓就用了超過一百年才從新城成長為宜居城市。所以做城市規(guī)劃的時(shí)候需要學(xué)習(xí)城市科學(xué)。

CBR：城市發(fā)展的前景怎么樣？

韋斯特：對(duì)城市來說，它攝入的能量是社會(huì)活力，它會(huì)分配、保持和更新。比如保持建筑，保持道路，保持人口，更新技術(shù)，更新建筑，等等。結(jié)果就是我們有了一個(gè)超線性增長的行為，這意味著城市的整體速率逐漸加快，直到到達(dá)一個(gè)程度，停止增長。此理論本身是邏輯自洽的，正是因?yàn)樯鐣?huì)行為的正向反饋機(jī)制，城市的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)造成了城市的超線性增長。

只從理論出發(fā)的話，無懈可擊。但這樣的內(nèi)容卻導(dǎo)致了一個(gè)非常糟糕的結(jié)果。

假如我們從生物的角度來看，亞線性增長的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生這樣的結(jié)果，生命個(gè)體越大，生命節(jié)奏越慢，大象的心跳比人類慢很多，而人類的心跳又比老鼠慢很多。我們可以看做生命時(shí)間隨著體形的增大而被拉長了。而在超線性增長中正好相反，事物肉眼可見地隨著時(shí)間的推移，擁有更高的生長速率。對(duì)于城市來說，越是大城市越是明顯，比如說北京和上?，F(xiàn)在的發(fā)展速度比它們?cè)?0世紀(jì)50年代時(shí)的發(fā)展速度就快很多，甚至行人的步伐都越來越快，而這些都是因?yàn)樯缃痪W(wǎng)絡(luò)在結(jié)構(gòu)上的正向反饋機(jī)制造成的。事情的發(fā)展速率越來越快，這是問題之一。

另一個(gè)更嚴(yán)峻的問題，在數(shù)學(xué)模型上叫做“有限時(shí)間奇點(diǎn)”。有限時(shí)間的意思是，總有一天——也許十年也許一百年——我們的生長達(dá)到了一個(gè)程度，就會(huì)崩潰。我們就在那個(gè)“有限時(shí)間奇點(diǎn)”走向崩潰。

CBR：那人類要怎么做才能避免被滾落得越來越快的巨石壓死？

韋斯特：我們必須要避免崩潰。怎么辦呢？由于我們現(xiàn)在的發(fā)展適應(yīng)某個(gè)模型，為了避免崩潰，我們就應(yīng)該打破這個(gè)模型。歷史上我們就曾經(jīng)這樣做，比如第一次工業(yè)革命、第二次工業(yè)革命、第三次工業(yè)革命都給生產(chǎn)力帶來了極大的增長。所以為了避免到達(dá)那個(gè)增長的頂點(diǎn)而后走向崩潰，我們需要在到達(dá)頂點(diǎn)值之前就發(fā)生一個(gè)模型上的遷移，也就是說，我們必須要有一個(gè)跨時(shí)代的發(fā)明進(jìn)步，讓我們重新可以進(jìn)入一個(gè)增長模型，重新計(jì)算增長速率。

也就是說，把我們?cè)鲩L的時(shí)鐘清零，重新計(jì)時(shí)。

我們發(fā)明了機(jī)器，第一次清零時(shí)鐘；我們發(fā)明了計(jì)算機(jī)，又一次清零時(shí)鐘；如今我們需要新的技術(shù)——也許是AI技術(shù)或者別的什么，目前我們還不確定。但有一點(diǎn)是確定的，我們必須更快地做出改變。過去我們需要幾百年來達(dá)到一個(gè)跨越式的進(jìn)步，而現(xiàn)在我們只需要五六十年，將來我們可能只用十年、五年、六個(gè)月，甚至更短。這非常瘋狂，相當(dāng)于每一年都要發(fā)生類似的IT革命。

從根本上說，目前是一個(gè)不可持續(xù)的社會(huì)發(fā)展模型。很像是你問題中的那個(gè)推著石頭上山的比喻，那個(gè)非常有名的希臘神話，西西弗斯他必須一直推著石頭上山，石頭會(huì)從山上滾下來，他還需要繼續(xù)把石頭推上去，他一輩子都要做這個(gè)事情，神祇說這是對(duì)他做錯(cuò)事的懲罰。人類正像西西弗斯，我們一生都要做這樣的事情。不一樣的是，我們比西西弗斯更艱難，因?yàn)槲覀儽仨氉龅迷絹碓娇?。我們總有一天?huì)做不到。所以當(dāng)務(wù)之急是人類必須跳出這個(gè)圈子，尋求別的發(fā)展方式。但這是一個(gè)非常難以回答的問題，而且沒有標(biāo)準(zhǔn)答案。

科學(xué)技術(shù)發(fā)明層出不窮，比如蒸汽機(jī)、傳真機(jī)、電話、電腦等。或許經(jīng)濟(jì)學(xué)家會(huì)說，“我們只要保持發(fā)明創(chuàng)造就可以了”。而我認(rèn)為，這樣的行為只是適應(yīng)了問題，并沒有解決問題。因?yàn)槟悴]有正面解決我們發(fā)展速度越來越快的這個(gè)問題。所以我們必須跳出來，必須先暫時(shí)把發(fā)明創(chuàng)造和科學(xué)技術(shù)的聯(lián)系斬?cái)?，一起來思考一下社?huì)的改變，文化的改變。比如說，手機(jī)似近實(shí)遠(yuǎn)地拉開了人們的距離，我的關(guān)注點(diǎn)則在社交網(wǎng)絡(luò)上，必須在社交網(wǎng)絡(luò)上做一些革命性的改革。要在最原始的關(guān)注點(diǎn)上改變，人類要更加關(guān)愛彼此。

我在尋找答案的路上。方向是肯定的，我們要和自己和諧共處，也要和世界和諧共處。

CBR：有人覺得，隨著全球變暖，海平面升高，上海這座城市也會(huì)危在旦夕，您能對(duì)這些問題作出一些解答嗎？

韋斯特：我非常失望，因?yàn)榄h(huán)境學(xué)家或氣候?qū)W家并沒有做好對(duì)公眾的解釋工作，為什么如此微小的氣溫變化如此重要。

要知道，我們的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)生活在以指數(shù)級(jí)速度不斷擴(kuò)張，最明顯的就是過去200多年來人口數(shù)量的巨大增長。如今我們首次通過提高代謝率將人類特征從顯著的生物特性轉(zhuǎn)變?yōu)轱@著的社會(huì)特性，已經(jīng)進(jìn)入到以城市的快速增長為特點(diǎn)的時(shí)代。隨著社會(huì)共同體和城市化的到來，人類進(jìn)化成了一種“新東西”，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，壽命翻了一番，生育水平有所下降。與此同時(shí)，化石燃料的消耗量大規(guī)模的增長，產(chǎn)生了氣候變化的問題。

從基礎(chǔ)化學(xué)角度來說，反應(yīng)溫度增加2攝氏度，是一個(gè)很大的區(qū)別。生物學(xué)的基礎(chǔ)是新陳代謝，而新陳代謝從根本上來說是一系列生化反應(yīng)。溫度決定了化學(xué)反應(yīng)的活躍程度，溫度越高，反應(yīng)活性越高，并且反應(yīng)活性隨著溫度的升高呈指數(shù)增長。新陳代謝速率的指數(shù)上升帶來生長速率的指數(shù)上升，生長速率的指數(shù)上升帶來所有事物的指數(shù)上升?；瘜W(xué)反應(yīng)中的溫度上升2攝氏度左右，全球生物的生命速率都將加快20%～30%。小小的平均溫度增加，會(huì)帶來其他所有的巨幅變化。從前溫度變化所花的時(shí)間是成千上萬年，地球有足夠長的時(shí)間去調(diào)整適應(yīng)。但同樣的變化發(fā)生在幾年之間，我們就無法適應(yīng)，這就造成了混亂。

CBR：關(guān)于能源的認(rèn)識(shí)對(duì)企業(yè)家有什么啟發(fā)？

韋斯特：從科學(xué)角度而言，工業(yè)革命的真正革命性特點(diǎn)正是從開放系統(tǒng)到封閉系統(tǒng)的巨大轉(zhuǎn)變，前者主要由太陽在外部提供能量，后者則是由化石燃料在內(nèi)部提供能量。雖然能源概念沒有躋身主流經(jīng)濟(jì)學(xué)界，但我覺得可以給我們?nèi)蚰茉纯沙掷m(xù)發(fā)展的長期戰(zhàn)略帶來啟發(fā)。

大多數(shù)能源需求由太陽直接供給，所以我們要做的是保持并擴(kuò)大目前所能獲得的太陽能總量。我們亟須開發(fā)能夠讓我們從太陽能中獲得負(fù)擔(dān)得起的大量能源技術(shù)，主要來自太陽的直接輻射，同時(shí)也間接地來自風(fēng)、潮汐等自然界的波動(dòng)。這是企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者基于企業(yè)家精神、自由市場(chǎng)機(jī)制和政府激勵(lì)措施找到全球能源可持續(xù)發(fā)展未來的重要機(jī)會(huì)。

著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家約瑟夫·熊彼特說過：所有成功的人都是建立在他們腳下的廢墟之上。如今可持續(xù)發(fā)展問題日漸嚴(yán)峻，我覺得有必要開展我所倡議的“全球性活動(dòng)”，讓所有人包括政治家、企業(yè)家和科學(xué)家都來思考這個(gè)問題。人類有了城市，有了取得的巨大進(jìn)展后，我們和自然割裂了?，F(xiàn)在必須找到方法，做出巨大改變，讓我們和自然重新和諧相處。