4．理解生命對(duì)空間的占據(jù)，思維從三維拓展到四維

《規(guī)模》認(rèn)為，幾乎所有生物體的生理特征和生命史特征都是由其體形決定的。相信大家小時(shí)候都會(huì)對(duì)螞蟻搬著一個(gè)超越相對(duì)自身體重的物體頗感驚訝。的確如此，據(jù)測(cè)定，一只螞蟻能舉起超過(guò)自身體重400倍的東西，如果拖運(yùn)的話，可超過(guò)自身體重1700倍。但是，世界上卻從來(lái)沒(méi)有一個(gè)人能夠舉起超過(guò)他自身體重3倍的物體，從這個(gè)意義上說(shuō)，螞蟻的力氣比人的力氣大得多，是一個(gè)真正的“大力士”。當(dāng)年看完了電影《超人》之后，我就一直渴望能擁有克拉克那樣的力氣。那么這種愿望可能么？

《規(guī)?！芬粫?shū)則通俗地解析了，不管是螞蟻還是人類(lèi)，實(shí)際上我們都擁有與自身體形相稱(chēng)的力量，人類(lèi)要擁有克拉克那樣的力氣才是天方夜譚。之所以我們會(huì)從一個(gè)正確的事實(shí)中得出錯(cuò)誤和誤導(dǎo)性的結(jié)論，關(guān)鍵問(wèn)題還是前面所指出的人類(lèi)線性頭腦在作祟。如果進(jìn)行這種簡(jiǎn)單的線性外推不妥，那么在規(guī)模上縮微是否可取呢？

幾年前，劉慈欣寫(xiě)過(guò)一篇短篇科幻小說(shuō)《微紀(jì)元》。其故事梗概大概是這樣的：太陽(yáng)能量閃爍毀滅了地球生存環(huán)境，經(jīng)過(guò)100小時(shí)4000度的高溫烘烤，地表水已全部蒸發(fā)殆盡，各大陸表層巖石都融化了一層。大災(zāi)難來(lái)臨前，一個(gè)基因工程師想出了奇妙的點(diǎn)子——把人類(lèi)的體積縮小十億倍，這樣整個(gè)人類(lèi)社會(huì)也就縮小了十億倍，只要很少的資源就可供人類(lèi)生存。于是通過(guò)克隆和納米技術(shù)，人們實(shí)現(xiàn)了這個(gè)想法，地球上出現(xiàn)了兩種人類(lèi)：宏人和微人。之后，兩種人類(lèi)間發(fā)生了戰(zhàn)爭(zhēng)，微人取得勝利，宏人滅亡。微人因?yàn)閭€(gè)體小，強(qiáng)度反而變得很高。宏人會(huì)會(huì)造成嚴(yán)重傷害的碰撞，對(duì)微人而言就如灰塵相撞一樣沒(méi)有損傷。人類(lèi)社會(huì)在災(zāi)難中向更微小的架構(gòu)演化了。

但《規(guī)?！犯嬖V我們，沒(méi)有比鼩鼱（重量?jī)H為幾克）更小的哺乳動(dòng)物，也沒(méi)有比藍(lán)鯨（重量高達(dá)100多噸）更大的哺乳動(dòng)物。因?yàn)樘o(wú)法輸送血液，太大無(wú)法輸送氧氣。所以，《微紀(jì)元》這部小說(shuō)，也只能是一個(gè)想象罷了。

物理學(xué)家們總是喜歡尋找“普適性”的結(jié)論，對(duì)于群體規(guī)模中生命的表現(xiàn)，《規(guī)?！窐?gòu)思出了一套通用的網(wǎng)絡(luò)總則，并提取超越生物網(wǎng)絡(luò)多樣性的基本特征：它們是空間填充的，有恒定的終端單元，將液體輸送至整個(gè)系統(tǒng)所需的能量最小化。換一句話來(lái)說(shuō)就是，自然選擇利用分形網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)奇跡，優(yōu)化了能量分配，讓標(biāo)準(zhǔn)的三維空間生物體就像生活在四維空間內(nèi)一樣運(yùn)轉(zhuǎn)。由此來(lái)解析《規(guī)?！匪岢龅纳衿鏀?shù)字“4”原來(lái)是“3+1”維，另一個(gè)維度則來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的分形特征。這樣，作者將人類(lèi)固有的三維思維一下子擴(kuò)展到了四維。

順便說(shuō)一下，雖然我很早就接觸了分形的概念（我的碩士學(xué)位論文就涉及到分形在生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用），但我還是饒有興致地讀完了這本書(shū)中所講解的分形原理和故事，因?yàn)樵摃?shū)對(duì)分形的介紹真是太有趣了。如果將時(shí)間退回到2010年的上海世博會(huì)，那令人生厭的蛇形隊(duì)伍是否屬于人類(lèi)利用自然法則的真實(shí)案例呢？