【书评】|规模的硬规律（八）

作者：万维纲 

科学作家  “得到”APP《精英日课》专栏作者

（续）

寿命的定数

经过上一节的理论准备，我们就可以用生物体的基本标度律来推导两个关键问题了，一个是生长，另一个是衰老。

这两个问题似乎应该牵扯一大堆生物学知识，但起决定性作用的其实是数学知识。

坏消息是，不管科技怎么进步，人的寿命几乎不可能显著延长。你不需要特别复杂的推导就能理解这一点。今天所有的理论推演基本上只需要一个预备知识，就是我们上一节的结论：

1. 生长 

为什么所有动物都是长到一定程度就不长了呢？小孩起初长得很快，成年以后就不再长高了，最多也就再长胖点儿。韦斯特说，这完全可以用数学知识来解释。

生物获取的能量中，一部分被用于长得更高、更大，另一部分则被用来维护现有的身体。不同动物的体重千差万别，但是单个细胞的大小都差不多。生成一个新细胞和维护一个旧细胞要消耗的能量是固定的。所谓体重大小，无非就是细胞个数的多少。

所有的细胞都需要维护，所以你在维护方面要消耗的能量与你现有的细胞个数成正比，也就是与你的体重成正比。

我们知道，新陈代谢带来的总能量，也就是代谢率，是与体重的3/4次方成正比的。正如上一节所说，随着体重的增长，你吸收的能量虽然也在越长越快，但是其增长速度跟不上体重的增长速度。说白了，就是等着吃能量的细胞越来越多，供应的能量越来越跟不上了。

那么，早晚都会出现一个时刻，不管你吸收多少能量，会全都被用于系统维护上。那时，你就没有多余的能量去进一步增长，生长就停止了。

上面这个过程可以用一个简单的数学模型来描写。其计算结果与动物生长的实际情况非常吻合。下面是天竺鼠和母鸡的理论生长曲线和实际情况的对比。

天竺鼠的生长曲线

母鸡的生长曲线

刚出生的小动物几乎所有吸收的能量都用在生长上了，随着它越长越大，用在维护方面的能量就越来越多，留给生长的能量就越来越少，最后就是全部能量都被用于维护，生长就进入了平台期。

韦斯特还考虑了两种特殊情况。

一种情况是肿瘤。因为肿瘤是寄生在身体上的组织，它的新陈代谢能力并不完全是由自身重量决定的，所以肿瘤能吸收更多的能量，会长得更大。

另一种情况是树。为什么树能越长越高呢？因为树长大之后，树干的某些部分会变成枯枝，枯枝中的细胞已经死掉，不需要再维护了，而这些枯枝也能给树提供支撑力量。也就是说，树占了免费枯枝的便宜。

不过标度律只能算出不同动物生长的共性。为什么有些动物就能长得特别大，有些人就能长得特别高呢？动物个体之间的差异是由什么决定的呢？韦斯特没有阐述这些问题，但按照他的思路走，我理解，应该是遗传基因决定了一个生物“最初”的能量获取能力，而这个能力，又决定了它成年之后的体形大小。

（待续）

来源：

万维纲。规模的硬规律。见：《规模》解读本。中信出版集团。2018.6

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