6.3 大脑中的力学(一)
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令人惊叹的克莱伯法则
地球上的生物种类繁多,从生活环境到形体都千差万别,生物的物种多样性就像是大自然的馈赠,让我们生活的世界丰富多彩。
在1932年,生物学家克莱伯做了一组实验,他将各种哺乳动物拉到称上称体重作为横坐标,大到几顿重的大象,小到几十克的耗子,然后通过它们在单位时间内呼出的二氧化碳,分别测量出它们的新陈代谢率作为纵坐标。得出的结果让他大吃一惊。当横纵坐标分别取对数之后,所有的动物都齐刷刷地站在了一条直线上,这条直线的斜率为3/4。生物的多样性令人叹为观止,可竟然出现了在数学上如此统一的规律。
这就是克莱伯定律(Kleiber's law):对于哺乳动物,其基础代谢率与体重的3/4次幂成正比即。

klerber法则(双对数坐标)
3/4意味着什么呢?比如说一头牛的体重是一只老鼠体重的10000倍,如果老鼠的代谢率为1瓦特,根据克莱伯定律,那么牛的代谢率就仅为1000瓦特(10000的3/4次方)。
也就是说,牛仅需要1000倍于老鼠的能量就能够维持生命,尽管牛的细胞数量是老鼠的10000倍。这也同时意味着,牛体内的细胞工作效率比老鼠的低,单个细胞的代谢只有老鼠的1/10。进而能推导出牛的细胞损伤率要小,所以牛的平均寿命比老鼠要长。

