04生命的第四维：生长、衰老和死亡
几乎所有维持生命的网络都有自相似分形的特点。在上一章中，我解释了这些分形结构的性质和起源是如何通过几何、数学和包括优化与空间填充等在内的物理原理产生的，从而推导出网络是如何在普通个体和跨物种间进行比例缩放的。
我的大部分讨论集中于循环系统，但同样的原则也适用于呼吸系统、植物、树木、昆虫和细胞。事实上，该理论的一大成功之处在于，同一套网络理论可以推导出相似的规模法则，尽管这些法则存在于完全不同的进化设计系统中。它们不仅解释了不同分类群体中无处不在的1/4次幂规模法则的起源，也说明了为什么主动脉和树干之间存在比例缩放关系等问题。利用该理论可以计算出很多这样的数值，以下表格由《科学》和《自然》杂志发表的原始论文复制而来，它提供了一个样本，足以说明其预测能力的强大程度。该样本显示的是与观察值相比，大量与循环、呼吸、植物和森林系统有关的变量的预测值。你可以很容易地看出预测值和实际观察值大体一致。
表4–1 心血管变量的预测值与观察值
表4–2 呼吸系统变量的预测值与观察值
表4–3 植物维管系统的生理和解剖学变量标度指数的预测值与观察值
尽管这些预测基于相同的原理，但每一个例子中的真实数学运算和动力学都不尽相同，反映了这些网络的不同物理结构。我将不再赘述这些不同的系统是如何利用这套原理的，但所有例子的结果都非常相似，1/4次幂规模法则就此诞生。
这一切都非常令人满意，但有一个问题始终困扰着我们：为什么不同的网络均体现了1/4次幂规模法则，而不是一个网络体现1/6次幂规模法则，另一个网络体现1/8次幂规模法则，以此类推？换句话说，当同一套原理应用于不同结构和动力学的网络系统时，是什么导致了相同的缩放指数？是否有其他超越动力学的设计原理，使得几乎所有生物群体都体现1/4次幂规模法则？这是一个非常重要的概念性问题，对于理解为什么这种普遍现象甚至延伸到了诸如细菌这样一个分级分支网络结构体现得不那么明显的系统尤其重要。
