傑弗裡·韋斯特:人類奇點時刻將要來臨!

物理 地球 經濟 生物 歐洲 中信出版集團 2018-12-01
傑弗裡·韋斯特:人類奇點時刻將要來臨!

世界頂級理論物理學家、《時代週刊》全球最具影響力100人、《規模》作者傑弗裡·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。

傑弗裡·韋斯特:人類奇點時刻將要來臨!

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:

傑弗裡·韋斯特:人類奇點時刻將要來臨!

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星所拍攝的一張照片,一個黑黑的地球。

再來看下面這張:

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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年的時間裡,整個地球亮起來了。

這是歐洲這個地區的。

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展比我們人口增長的速度要來得更快。

給大家分享一組數據:

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%。

再給大家看一組數據。幾乎每一週會有100萬人進入城市,這是什麼概念?

每兩個月的時間我們就會創造出一個紐約市,可能不到兩個半月就會創造出一個北京。每五天時間我們就會多一個多倫多,每一週我們就會多出一個丹麥整個國家。

城市化發展的速度沒有減緩,反而在不斷的加快。所以它的整個社會結構也在隨之發生變化。

當然這些是所生活的這個世界的一個縮影,在工業革命之後我們看到市場不斷地發展,企業家也不斷地湧現,創業精神也在我們這個時代得到了很大的發揚。當然我們在這個過程當中,化石燃料的消耗量也在大規模的增長,產生了氣候變化的問題。

那麼所有的這些問題,它出現在所有的經濟體當中,所有這一切在沒有能源的情況下是不可能發生的,所有這些其實都有賴於能源給我們提供能量。那麼物理學當中有一條基本的定律,如果你用能量來創造,比如說創造一個公司,創造一個城市,創造一個iPhone手機,不管創造什麼,你在創造秩序的同時,也會創造出無序。

這在物理學裡面叫做熵值。

關於無序,給大家看一些照片:

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這是我們社會經濟的熵,是我們身邊發生的事情:一系列的社會動盪、霧霾。有的城市已經看上去像這個樣子了。可能有些城市現在不是這樣,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明地,我們創造了世界上一系列的機器,在城市裡面運行,包括汽車,包括其他的一系列的現代的一些發明。

我們看這張圖:

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城市真是一個舞臺,數千年的一個古建築,這座神廟,大家坐在它的前面吃飯,幾千年的遺蹟和現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,而且在未來發揮越來越重要的角色。城市發生的事情會影響到我們整個人類發展的命運,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:關於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展,不斷地演進,它的規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?

因為城市像經濟體一樣,它包含了一切,下圖中的每一個方框都有相關的專家和專業的知識,但是城市裡面我們有無數的方框融合在一起,使得這樣的系統和網絡能夠融合在一起。

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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,形成一個高度複雜的一個網絡,每一個方框都在和另外一個方框發生著千絲萬縷的聯繫。這就是我們這個社會,我們這個城市的行為方式。

城市是非常複雜的體系,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展的命運。

體型越大,心率越慢,壽命越長

現在我們換一個話題,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,然後我們再回過頭來看城市。

關於我們自己的生命,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,我們會形成一套規律:

  • 為什麼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,但是為什麼到一定的年齡之後你就停止生長了呢?
  • 為什麼我們活的預期壽命是100年以內,而不是活1000年,或者為什麼我們沒有生命可以活100萬年?
  • 為什麼一個老鼠只能活兩三年,而不是能夠活幾十年或者一百年?
  • 為什麼我們睡8小時就可以了,為什麼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?
  • 為什麼會是這些數字?這些數字是怎麼來的?是隨機產生的還是它是有一定的規律?
  • 為什麼公司也是這樣,為什麼公司沒有辦法千秋萬代的存續下去,百年老店數量這麼少?
  • 為什麼城市可以延續數千年,很多城市是可以不斷的發展下去的,這到底有什麼差別?
  • 這背後究竟有什麼樣的規律,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,沒有普遍的規律呢?不是的,所有哺乳動物背後都有一個非常簡單的普遍規律。

我們先來看第一條規律,我們把所有的哺乳動物它的體重大小和它的質量,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,我們會發現它們完美分佈在這樣一條斜線上面。

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所以這裡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並不需要翻一倍,而是增加75%,也就是四分之三。

這是非常正確的一條簡單規律,適用於所有的生命。所有的哺乳動物都呈現出這樣的一種亞線性的規模效應。

問題在於為什麼都是這樣的一個規律?為什麼有這樣的規律來決定我們的規模?我們身上所有的系統,我們的骨骼,我們的毛細血管,跟城市道路系統一樣都是網絡,網絡是一切背後的一個普遍規律。所有的哺乳動物都充滿了這樣的網絡,而且這些網絡高度的相似。

我想說的是這個增長,我知道我們是怎麼長大的,我們吃食物獲取能量,然後細胞獲取了能量。細胞層面也就是基因層面,但這兩個還不是一樣的。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於增長的理論。從這個當中你就知道任何有機體是怎麼樣生長的。

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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。然後這個曲線就表示這個老鼠的增長的一個軌跡。到某一個節點它會停滯,為什麼停滯呢?因為它會跟你的新陳代謝的規律有關。也是跟這個四分之三的規律有關。

體型越大,效率越高,所以到一定程度上你的節奏會變慢,你就不會長大了。這個規律對每一個有機生物體都是一樣的,它是一個全球性的規律。

這是一個全球萬物都遵循的生長規律,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律,這表示我們都遵循著一些共同性。

我們都是系統性的生物,我們遵循著一些規模增長的定律。不管是我說的規模定律,還是這個會影響我們生命的節奏,生活的節奏。你的體型越大,你的心率會降速,你的生活節奏會變慢。所以這是為什麼大象能夠活的時間更長。然後到達一定的階段你的增長就停滯了。

城市規模增加一倍,需要增加15%的人力或基礎設施,但成本也會降低15%

現在我們談一談城市的規律,是不是城市也遵循著同樣的規律呢?

城市的地圖上有地鐵圖還有城市的電網,但是對城市最重要的不止是基礎設施,更重要的是社會網絡,也就是人和人在社會當中如何互動。

這個社會網絡有兩個方面很重要,不管你出生在哪裡,從哪裡來,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成了他們的社會網絡。

你瞭解了這些規律以後,就會知道不僅僅是生命體需要規模增長,城市也是遵循著規模的理論。一個城市裡加油站的數量,跟生物學一樣,它們遵循一定斜線的規律。這個規律是一樣的,城市規模越大,它人均所擁有的加油站的數量越少,這是個很有意思的規律。

我們再來看人口的數量以及工資的比例,大家也可以看到一個規模增長比例。

這是一個超線性的曲線,也就是這個比值大於1。你的規模越大,你的人均得到的數值就越少。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這個數值的比率,增加15%。這些數據是根據全球不同地方統計做的,得到的結果都是類似這樣的曲線。這是我們根據對社會網絡的活動的觀察統計出來的數據。

我想總結一下,你把城市的規模增加一倍,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量會增加15%。與此同時你還會在基礎設施上面的花費節省15%。所以說正面性和負面性是差不多的,可以控制在可控範圍內。也就是說城市規模增加一倍,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律,你的一個行業能夠創造多少的工作崗位。GDP增長是指數級增長的,比如美國你一個行業出現一個新的行業,可以使GDP增長0.5%。

我們可以看公司是怎麼樣的情況,這個是公司的規模規律。美國從1950年以來的三萬家公司的資料我們總結出來的一個規律,公司的資產和公司員工的人數和淨收入之間,也就是利潤之間的關係我們做了這樣一個圖。

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我們把所有1950年以來上市過的所有美國的企業三萬多家放到這樣的象限裡面,所呈現出來的斜率它的規模和增長的規律和我們生命體完全都是一樣。所有的企業他們的規律跟我們生命體都是一樣,呈亞線性增長的規律,斜率小於1。

等到它成長到一定階段,它的生命力越來越弱,這是我們數據總結起來,公司或者企業的發展跟我們人的生命體一樣,它是有極限,到一定的時候就不長了。

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有些公司到了15、20年之後它的公司就慢慢消亡了,美國上市公司壽命平均十年,十年之後這些公司慢慢破產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,它最後會死亡。公司你要用死亡來形容它有點奇怪,但是最終它是破產或者被別人併購。

節奏越來越快,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展是超線性增長,是呈指數級增長,到了一定時間會爆炸式增長,它是無限的。所以大家講規模的時候一個是亞線性,一個是超線性,有兩種不同的規模增長的規律。

在這裡有一個非常關鍵的陷阱,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,不能繼續增長。這個線跨不過去,就會進入衰亡和崩潰的階段。

我們經過計算,所有的城市,世界各地都是這樣的一個規律。200年前找到了煤礦,50年前計算機發明出來開始大規模普及等等。這時候最重要的是,在沒有撞牆之前,你要進行一個模式的轉變,你需要進行革命性的創新,來提前做好準備突破這個牆,使得我們整個的發展持續下去。

所以這個是一個生命節奏加快的一個過程,也是像城市這樣的超線性發展規律的組織能夠不斷突破自我,不斷延續發展的一個關鍵。這個過程當中它的節奏會越來越快,才能夠實現。但關鍵在於越來越快的節奏是否具有可持續性。

這個不是我的數據,但是大家可以看到每一項發明達到一百萬的用戶,需要花多少年的時間。

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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。而我們的互聯網三年時間就達到100萬用戶,換句話說我們的節奏越來越快。

我們講現在已經快接近奇點了,40億年前我們人類生命開始發展,幾萬年前人類開始逐步進入到有現代文明的歷史,到了最後互聯網只需要三年的時間。它的節奏越來越快,正在接近奇點,正在接近最後的終點。

問題是這個過程是否可持續,我不知道大家熟不熟悉這樣一個圖:

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這個是古希臘神話裡面的圖,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?

我們來總結一下剛才講的,之前提到過代謝率,我們人類每天大概需要2000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於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於12頭大象消耗的能量。我們的消耗實在太多了。

我們大家現在已經離不開計算機,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。

我們現在可能已經離這個奇點非常接近了。

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《規模》

[英] 傑弗裡•韋斯特 著丨2018.06

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