近日,世界頂級理論物理學家杰弗里·韋斯特分享了以“生物、城市與公司的未來”為主題的演講。他表示,近一百年來,受城市化加速、科學技術(shù)迅猛發(fā)展,人類節(jié)奏越來越快,正在接近奇點,也就是正在接近最后的終點。然而一旦達到歷史奇點,人類則無法繼續(xù)生存下去。
世界頂級理論物理學家、《時代周刊》全球最具影響力100人、《規(guī)模》作者杰弗里·韋斯特,在2018信睿論壇上,進行了“生物、城市與公司的未來”主題分享,以下是他的演講內(nèi)容。
城市可以永葆生命力嗎?
首先我想給大家介紹一個概念。
我先給大家看一張圖:
這是我們地球的一個圖,這是我出生那一年,也就是1940年的時候,當時晚上在太空當中的衛(wèi)星所拍攝的一張照片,一個黑黑的地球。
再來看下面這張:
這是我們今天的太空當中看到的地球。這樣一個短短的不到100年的時間里,整個地球亮起來了。
這是歐洲這個地區(qū)的。
所以可以非常清楚地證明在過去的幾十年當中我們的城市化的發(fā)展比我們?nèi)丝谠鲩L的速度要來得更快。
給大家分享一組數(shù)據(jù):
在美國1800年的時候還不到4%的人口在城市生活,而在最近美國城市化率,在城市生活的人數(shù)應該是超過了50%,到2050年的時候城市化人口會超過75%。
再給大家看一組數(shù)據(jù)。幾乎每一周會有100萬人進入城市,這是什么概念?
每兩個月的時間我們就會創(chuàng)造出一個紐約市,可能不到兩個半月就會創(chuàng)造出一個北京。每五天時間我們就會多一個多倫多,每一周我們就會多出一個丹麥整個國家。
城市化發(fā)展的速度沒有減緩,反而在不斷的加快。所以它的整個社會結(jié)構(gòu)也在隨之發(fā)生變化。
當然這些是所生活的這個世界的一個縮影,在工業(yè)革命之后我們看到市場不斷地發(fā)展,企業(yè)家也不斷地涌現(xiàn),創(chuàng)業(yè)精神也在我們這個時代得到了很大的發(fā)揚。當然我們在這個過程當中,化石燃料的消耗量也在大規(guī)模的增長,產(chǎn)生了氣候變化的問題。
那么所有的這些問題,它出現(xiàn)在所有的經(jīng)濟體當中,所有這一切在沒有能源的情況下是不可能發(fā)生的,所有這些其實都有賴于能源給我們提供能量。那么物理學當中有一條基本的定律,如果你用能量來創(chuàng)造,比如說創(chuàng)造一個公司,創(chuàng)造一個城市,創(chuàng)造一個iPhone手機,不管創(chuàng)造什么,你在創(chuàng)造秩序的同時,也會創(chuàng)造出無序。
這在物理學里面叫做熵值。
關(guān)于無序,給大家看一些照片:
這是我們社會經(jīng)濟的熵,是我們身邊發(fā)生的事情:一系列的社會動蕩、霧霾。有的城市已經(jīng)看上去像這個樣子了。可能有些城市現(xiàn)在不是這樣,但是未來二三十年會變成這樣。比如倫敦可能再過二三十年、四五十年就會變成這個樣子。
所以當我們思考城市的時候,你需要去考慮這個城市它的特性。城市除了基礎設施以外,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。
城市其實是人互動的一個網(wǎng)絡。城市提供的是一個平臺,是一個舞臺,而人是這個舞臺真正的主角。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器,在城市里面運行,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:
城市真是一個舞臺,數(shù)千年的一個古建筑,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。它是一個舞臺,把人融合在一起,把他們聚集在一起,可以進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,而且在未來發(fā)揮越來越重要的角色。城市發(fā)生的事情會影響到我們整個人類發(fā)展的命運,也會決定我們這個星球的未來。
所以我們就需要問這樣一些問題:關(guān)于城市的科學從定量的角度來講,是否可以預測城市未來的命運?它是不是在不斷地發(fā)展,不斷地演進,它的規(guī)模可以隨著時間的推移不斷地擴大?城市能夠永遠保持它的生命力?
因為城市像經(jīng)濟體一樣,它包含了一切,下圖中的每一個方框都有相關(guān)的專家和專業(yè)的知識,但是城市里面我們有無數(shù)的方框融合在一起,使得這樣的系統(tǒng)和網(wǎng)絡能夠融合在一起。
我們很難對它進行分解,所有這些方框其實都是互相交織在一起,形成一個高度復雜的一個網(wǎng)絡,每一個方框都在和另外一個方框發(fā)生著千絲萬縷的聯(lián)系。這就是我們這個社會,我們這個城市的行為方式。
城市是非常復雜的體系,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來幫助我們理解城市,幫助我們來預測城市未來發(fā)展的命運。
體型越大,心率越慢,壽命越長
現(xiàn)在我們換一個話題,一會兒我們還要回來的。我們先來看一下生物學,看一下生命,然后我們再回過頭來看城市。
關(guān)于我們自己的生命,有一系列的問題我們需要回答一下,一會兒回答這些問題的過程當中,我們會形成一套規(guī)律:
為什么我們到一定的年紀就不再生長了?你從剛生出來到青少年,你成長得非常快,幾個月就是一個樣子,但是為什么到一定的年齡之后你就停止生長了呢?
為什么我們活的預期壽命是100年以內(nèi),而不是活1000年,或者為什么我們沒有生命可以活100萬年?
為什么一個老鼠只能活兩三年,而不是能夠活幾十年或者一百年?
為什么我們睡8小時就可以了,為什么不像小孩一樣每天睡15小時,或者不像大象一樣,每天只需要睡3小時?
為什么會是這些數(shù)字?這些數(shù)字是怎么來的?是隨機產(chǎn)生的還是它是有一定的規(guī)律?
為什么公司也是這樣,為什么公司沒有辦法千秋萬代的存續(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,我們生命的步伐會不會變得越來越快?
這些問題是我們接下來要回答的。
這是我們,我們是動物,我們是哺乳動物,每一個動物發(fā)展的過程當中,它可能的演變過程當中,是不是都有各自非常獨特的特點,沒有普遍的規(guī)律呢?不是的,所有哺乳動物背后都有一個非常簡單的普遍規(guī)律。
我們先來看第一條規(guī)律,我們把所有的哺乳動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新陳代謝率給它放在這樣一張圖當中,我們會發(fā)現(xiàn)它們完美分布在這樣一條斜線上面。
所以這里面有一個非常有意思的角,四分之三的斜率,整個世界能夠找到的哺乳動物把它放在這樣一條斜線上面,所有的角都是四分之三。
換句話說一個動物比另外一個動物如果它的體重增加一倍,它所需要消耗的能量或者想進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單規(guī)律,適用于所有的生命。所有的哺乳動物都呈現(xiàn)出這樣的一種亞線性的規(guī)模效應。
問題在于為什么都是這樣的一個規(guī)律?為什么有這樣的規(guī)律來決定我們的規(guī)模?我們身上所有的系統(tǒng),我們的骨骼,我們的毛細血管,跟城市道路系統(tǒng)一樣都是網(wǎng)絡,網(wǎng)絡是一切背后的一個普遍規(guī)律。所有的哺乳動物都充滿了這樣的網(wǎng)絡,而且這些網(wǎng)絡高度的相似。
我想說的是這個增長,我知道我們是怎么長大的,我們吃食物獲取能量,然后細胞獲取了能量。細胞層面也就是基因?qū)用妫@兩個還不是一樣的。也就是你的身體能夠自動修復,通過新陳代謝,促進你細胞的生長。
總而言之這是一個關(guān)于增長的理論。從這個當中你就知道任何有機體是怎么樣生長的。
你看這個橫軸就是你的年齡,比如以老鼠為例的話橫軸是年齡,縱軸是它的體重。然后這個曲線就表示這個老鼠的增長的一個軌跡。到某一個節(jié)點它會停滯,為什么停滯呢?因為它會跟你的新陳代謝的規(guī)律有關(guān)。也是跟這個四分之三的規(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)奏會變慢,你就不會長大了。這個規(guī)律對每一個有機生物體都是一樣的,它是一個全球性的規(guī)律。
這是一個全球萬物都遵循的生長規(guī)律,雖然我們選取的只是一部分的樣本,但是它代表了一個普適性的規(guī)律,尤其是哺乳類動物和有機生物體。這是一個很有意思的規(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)模增長的定律。不管是我說的規(guī)模定律,還是這個會影響我們生命的節(jié)奏,生活的節(jié)奏。你的體型越大,你的心率會降速,你的生活節(jié)奏會變慢。所以這是為什么大象能夠活的時間更長。然后到達一定的階段你的增長就停滯了。
城市規(guī)模增加一倍,
需要增加15%的人力或基礎設施,
但成本也會降低15%
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),但是對城市最重要的不止是基礎設施,更重要的是社會網(wǎng)絡,也就是人和人在社會當中如何互動。
這個社會網(wǎng)絡有兩個方面很重要,不管你出生在哪里,從哪里來,你都會具有兩個方面的特性。一個是我們的社會是由家庭細胞來組成的,所以社會具有多樣性。另一個是你必須出門。因為你要上學上班,所以你必須出門去走動。所以剛剛說的社會屬性就是人的這些社會活動構(gòu)成了他們的社會網(wǎng)絡。
你了解了這些規(guī)律以后,就會知道不僅僅是生命體需要規(guī)模增長,城市也是遵循著規(guī)模的理論。一個城市里加油站的數(shù)量,跟生物學一樣,它們遵循一定斜線的規(guī)律。這個規(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,這是個很有意思的規(guī)律。
我們再來看人口的數(shù)量以及工資的比例,大家也可以看到一個規(guī)模增長比例。
這是一個超線性的曲線,也就是這個比值大于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,這個城市就會有更多有意思的人,更多充滿活力的人。
但同時城市人口越多,犯罪率也會攀升,這個城市也會有更多的餐館等等。他們都遵循著1.5這個數(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)對社會網(wǎng)絡的活動的觀察統(tǒng)計出來的數(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、財富增加以及專利增長、高校建立、警察配備等等這些數(shù)量會增加15%。與此同時你還會在基礎設施上面的花費節(jié)省15%。所以說正面性和負面性是差不多的,可以控制在可控范圍內(nèi)。也就是說城市規(guī)模增加一倍,你需要增加15%的人力或者基礎設施,但是你這個基礎設施的成本也會降低15%。
美國上市公司壽命平均只有十年
我們有一個叫做冪次規(guī)律,你的一個行業(yè)能夠創(chuàng)造多少的工作崗位。GDP增長是指數(shù)級增長的,比如美國你一個行業(yè)出現(xiàn)一個新的行業(yè),可以使GDP增長0.5%。
我們可以看公司是怎么樣的情況,這個是公司的規(guī)模規(guī)律。美國從1950年以來的三萬家公司的資料我們總結(jié)出來的一個規(guī)律,公司的資產(chǎn)和公司員工的人數(shù)和凈收入之間,也就是利潤之間的關(guān)系我們做了這樣一個圖。
我們把所有1950年以來上市過的所有美國的企業(yè)三萬多家放到這樣的象限里面,所呈現(xiàn)出來的斜率它的規(guī)模和增長的規(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,呈亞線性增長的規(guī)律,斜率小于1。
等到它成長到一定階段,它的生命力越來越弱,這是我們數(shù)據(jù)總結(jié)起來,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,到一定的時候就不長了。
有些公司到了15、20年之后它的公司就慢慢消亡了,美國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。公司跟生物體一樣它的生長是有極限的,它最后會死亡。公司你要用死亡來形容它有點奇怪,但是最終它是破產(chǎn)或者被別人并購。
節(jié)奏越來越快,我們快要接近奇點了
下面我講一下增長的問題,增長的定律跟生物學的定律還是差不多的。我們剛才提到自然代謝率,我們社會上也會有社會生存代謝率。
如果你是亞線性政府,像一個老鼠、大象、人的話,到一定的線就會觸及天花板,停止生長,這個增長是有限的。但是我們看到城市發(fā)展是超線性增長,是呈指數(shù)級增長,到了一定時間會爆炸式增長,它是無限的。所以大家講規(guī)模的時候一個是亞線性,一個是超線性,有兩種不同的規(guī)模增長的規(guī)律。
在這里有一個非常關(guān)鍵的陷阱,這個陷阱不能克服,城市也是會消亡的,哪怕你是超線性和指數(shù)級的增長,你都會碰到某一個邊界,這個邊界你如果不能跨越過去,你終究有一天觸及到某一個點,不能繼續(xù)增長。這個線跨不過去,就會進入衰亡和崩潰的階段。
我們經(jīng)過計算,所有的城市,世界各地都是這樣的一個規(guī)律。200年前找到了煤礦,50年前計算機發(fā)明出來開始大規(guī)模普及等等。這時候最重要的是,在沒有撞墻之前,你要進行一個模式的轉(zhuǎn)變,你需要進行革命性的創(chuàng)新,來提前做好準備突破這個墻,使得我們整個的發(fā)展持續(xù)下去。
所以這個是一個生命節(jié)奏加快的一個過程,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)展的一個關(guān)鍵。這個過程當中它的節(jié)奏會越來越快,才能夠?qū)崿F(xiàn)。但關(guān)鍵在于越來越快的節(jié)奏是否具有可持續(xù)性。
這個不是我的數(shù)據(jù),但是大家可以看到每一項發(fā)明達到一百萬的用戶,需要花多少年的時間。
比如花40年的時間有100萬電話用戶,手機移動電話只需要11年,電腦只需要6年就可以達到100萬的用戶。而我們的互聯(lián)網(wǎng)三年時間就達到100萬用戶,換句話說我們的節(jié)奏越來越快。
我們講現(xiàn)在已經(jīng)快接近奇點了,40億年前我們?nèi)祟惿_始發(fā)展,幾萬年前人類開始逐步進入到有現(xiàn)代文明的歷史,到了最后互聯(lián)網(wǎng)只需要三年的時間。它的節(jié)奏越來越快,正在接近奇點,正在接近最后的終點。
問題是這個過程是否可持續(xù),我不知道大家熟不熟悉這樣一個圖:
這個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,它就會滾下來,他要不斷的往上推,一輩子非常辛苦的在推這個大的圓石頭。這個就像我們城市發(fā)展一樣,總有一天你沒有力氣了,是不是這個石頭就滾下來,整個社會就崩潰了?
我們來總結(jié)一下剛才講的,之前提到過代謝率,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,我們有交通運輸工具,我們有iphone要充電,所有這些過程產(chǎn)生的社會新陳代謝率為11000瓦,而自然的生命體的新陳代謝率只要90瓦,這大了100倍。
這樣換算下來每個人都相當于30噸重的金剛大猩猩。我們每個人消耗的社會新陳代謝的能量相當于12頭大象消耗的能量。我們的消耗實在太多了。
我們大家現(xiàn)在已經(jīng)離不開計算機,離不開你的智能手機、電腦,但其實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,他說技術(shù)加速的增長都使我們更近的接近歷史的奇點,一旦達到歷史奇點,人類無法生存下去。
我們現(xiàn)在可能已經(jīng)離這個奇點非常接近了。
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原文標題:頂級物理學家杰弗里·韋斯特:人類奇點時刻即將來臨!
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