受限增长模式:从自然到科技的成长轨迹
1. 技术能力增长的复杂性
在现代社会,技术能力的增长呈现出复杂的态势。以火箭、电器、蒸汽轮机和车辆为例,它们的发展并非呈现出统一的上升趋势。大型火箭在起飞瞬间能产生巨大功率,但这与大量驱动现代文明的机器的实际能力并无直接关联。多数电器中的电动机功率甚至小于一匹训练有素的马所能提供的功率,例如洗衣机只需500瓦,而一匹喂养良好的马能轻松维持800瓦的功率输出。自20世纪60年代以来,大型发电站中蒸汽轮机的典型容量一直较为稳定,新建的燃煤或天然气发电厂中,200 - 600兆瓦的机组占主导地位,而超过1吉瓦的涡轮发电机主要用于大型核电站。道路车辆功率的小幅提升主要是因为车辆变重,而非为了在红绿灯间行驶或在高速公路限速内巡航需要更大功率,在平坦道路上以100公里/小时行驶时,每1吨车辆重量约11千瓦的动力就足够了。
技术进步并非总是呈现出自动、紧密有序的性能加速。例如,钢铁制造商在完善平炉的使用后,仍依赖了近一个世纪;从20世纪20年代采用硬接线旋转拨号电话到1963年推出按键设计,这期间该电话几乎没有变化。地球上的双曲线增长长期来看,要么崩溃,要么转变为受限的发展进程,这可能成为人类与生物圈稳态共存的一部分,包括外部记忆信息含量最终会达到上限。
2. 受限增长模式概述
受限增长模式是生命的轨迹。生物圈中可循环营养物质的质量允许大量特定的基因表达和突变,但对初级生产(光合作用)的性能以及次级生产(从微生物到大型哺乳动物等生物的异养代谢)的积累设定了基本限制。这些限制通过微生物、植物和动物之间的种内和种间资源竞争、捕食以及病毒、细菌和真菌感染体现出来,所有多细胞生物都受到细胞凋亡(程序性细胞死亡)所施加的内在生长限制。 </
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