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01 大背景2

简介、概述和总结2

我们生活在一个呈指数级不断扩张的世界中9

生命和死亡的问题11

能量、新陈代谢和熵13

规模真的很重要：规模缩放和非线性行为16

规模缩放与复杂性：涌现、自组织和系统韧性21

你是你自己的网络：从细胞到鲸的生长26

城市与全球可持续发展：创新和奇点循环30

公司与商业33

02 万物的尺度：规模法则38

从哥斯拉到伽利略38

误导性结论和规模缩放的错觉：超人46

数量级、对数、地震和里氏震级49

举重与验证伽利略52

个体表现与规模缩放的偏差：世界上最强壮的人54

更多的误导性结论和规模缩放的错觉：从大象的LSD剂量到儿童泰诺药剂量55

BMI、凯特勒、平均人和社会物理学60

创新与增长的极限64

“大东方号”、宽轨铁路和伟大的伊桑巴德·金德姆·布鲁内尔67

威廉·弗劳德和建模理论的起源73

相似性和比拟：无量纲量和尺度不变量80

03 生命的简单性、一致性和复杂性88

从夸克、字符串到细胞、鲸88

代谢率和自然选择95

潜藏在复杂性下的简单性：克莱伯定律、自相似性和规模经济96

普遍性和掌控生命的神奇数字“4”99

能量、涌现规律及生命的层级结构106

网络与1/4次幂异速生长规模法则的起源110

当物理学遇上生物学：理论性质、模型和证明112

网络原理和异速生长规模法则的由来118

哺乳动物、植物的代谢率和循环系统124

题外话：尼古拉·特斯拉、阻抗匹配、交流电/直流电128

回到代谢率、心跳和循环系统130

自相似性和神奇数字“4”的由来132

分形：神秘的边界延长136

04 生命的第四维：生长、衰老和死亡157

生命的第四维157

为什么没有体形小如蚂蚁般的哺乳动物？160

为什么没有体形大如哥斯拉般的哺乳动物？164

生长169

全球变暖、温度的指数标度、生态学代谢理论179

衰老和死亡183

05 从人类世到城市世：一个由城市主导的地球216

生活在以指数级速度不断扩张的宇宙中216

城市、城市化和全球可持续性219

题外话：指数发展究竟是什么？一些警世寓言222

工业城市的崛起及不足之处228

马尔萨斯、新马尔萨斯主义者和伟大的创新乐观主义者233

一切都是能源，笨蛋239

06 城市科学的序曲252

城市和公司只是大型生物体吗？252

圣·简和巨龙258

一段旁白：有关花园城市和新城镇的个人经历268

中段总结和结论271

07 走向城市科学278

城市的按比例缩放278

城市与社会网络288

这些网络是什么？291

城市：晶体结构还是分形？295

城市是巨大的社会孵化器302

你有多少亲密的朋友？邓巴和他的数字311

词语与城市316

分形城市：社会与自然一体化321

08 从流动性和生活节奏，到社会联系、多样化、新陈代谢和增长333

生活节奏的加快333

在不断加速的跑步机上生活：城市是一台不断缩小的时光机334

通勤时间和城市规模339

步行节奏的加快341

你并不孤单：移动电话成为人类行为探测器343

检验和证实理论：城市中的社会连通性347

城市移动的规则结构352

表现过度和表现不佳359

财富、创新、犯罪和系统韧性的结构：个体与城市排名362

可持续性序曲：有关水的短暂离题367

城市中商业行为的社会经济多样性370

城市的增长与新陈代谢378

09 迈向公司科学393

沃尔玛是比例扩大的乔木材公司吗？谷歌是体形更大的熊吗？393

开放式增长的神话399

令人惊讶的公司死亡率的简单性404

安息吧412

为何公司会衰亡，而城市则不会？416

10 有关可持续性的大一统理论的前景423

不断加速的跑步机、创新循环和有限时间奇点423

后记439

21世纪的科学439

跨学科、复杂系统和圣塔菲研究所442

大数据：范式4.0还是3.1？451

附言和致谢461

注 释471

图片说明483