分形结构在人类本身以及人类社会中的体现

分型结构在人类以及人类社会中的体现

理解这个理论最简单的就是“树形结构”，假如我们放大一根、树枝，我们会看到这个树枝和整个树是十分相似的，假如我们放大树枝上的树枝，我们还会得到同样的结果，整个过程可以在完美假设下无限进行下去，这就是佛家所谓的------------“一叶一世界”（当然在叶子里的纤维结构也是同样的树形理论）

分型具有无限小尺度下的自相似结构

在震惊于“自我模拟”的强大之后，我立即联想到了生物进化中关于人类（也可以是其他动物）的智商或者说文化的进化过程，这不仅仅是个脑容量的进化过程，智商不可能因为脑袋变大而开始变大，人的智商进化也应该是一个分形的过程，起初人类的智力范围有限（初始变量X1 X2），只懂得一个简单的方程（F （X）=REACT（X1，X2）），如此简单的结构在初始阶段只允许人类学会简单的智商行为，譬如因捕猎成功而喜悦或者因为受伤而哭泣。但是在方程的自我模拟下，变量随着历史不断增加，方程逐渐开始了大量的数据运算，人类智商逐渐渗透到了每一个“细枝末节”，并且将继续按照方程进行下去。

最有趣的并不是人类智商的进步过程，而是结果，在这个世界里，我们惊喜地看到了纷繁的文明和种族，（智商在这里是个抽象概念，在数学表现上应该是一组合排列)，他们拥有很多完全不同的智商排列，究其原因就得益与方程F（Z）中C的变化，C就好比山川大地或气候，理论上没有变化，但是在偶然的几次实际微弱变化将会大大地改变方程计算的结果。

在震惊于“自我模拟”的强大之后，我立即联想到了生物进化中关于人类（也可以是其他动物）的智商或者说文化的进化过程，这不仅仅是个脑容量的进化过程，智商不可能因为脑袋变大而开始变大，人的智商进化也应该是一个分形的过程，起初人类的智力范围有限（初始变量X1 X2），只懂得一个简单的方程（F（X）=REACT（X1，X2）），如此简单的结构在初始阶段只允许人类学会简单的智商行为，譬如因捕猎成功而喜悦或者因为受伤而哭泣。但是在方程的自我模拟下，变量随着历史不断增加，方程逐渐开始了大量的数据运算，人类智商逐渐渗透到了每一个“细枝末节”，并且将继续按照方程进行下去。

可看作人脑的分形模型。在十九世纪，医学科学家就已经认识到，脑进化的螺旋形式和在自然界中发现的螺旋十分相似。被誉为“美国神经病学泰斗”的CharlesKrasner Mills （1845-1931）对大脑和神经的功能进行了大量研究。如果查尔斯还活着，他或许会感到欣慰，因为如今的医学界，正用自然界广泛存在的、他所模糊意识到的分形模型，来研究和描述大脑及神经系统【1】。俗话说，大脑的皱纹越多人越聪明，这句话也许还缺乏医学实验研究的明确证据，但可以从分形几何的角度给出一点诠释。科学家们对人脑表面进行研究，发现从人脑表面皱纹的分形结构模型出发，估算出的分形维数大约是2.73—2.78之间。从欧几里德几何的观点来看，任何平面或曲面的维数都是2。但是我们从分形几何的角度来说，大脑表面皱褶越多，分形维数就越高，就越是逼近于我们所处的3维空间的维数。医学界认为，这是进化过程中某种优化机制起作用的结果。因为分形维数越高，表明在同样有限的空间内，大脑能占有更大的表面积，就有可能具备更为复杂的思考能力。因此，大脑的分形模型，使得可能用最优化的观点，来解释大脑的功能，诸如信息传输、存储容量、和对外界刺激的敏感性等等。对肺部器官的研究也有类似的结果。上世纪70年代，当曼德勃罗研究分形混沌之初，他就提出人体的‘肺’具有分形结构。后来，美国医学科学家

SergeyV. Buldyrev等【2】的大量研究工作证实了这点。你可能不知道，我们肺部具有的表面积差不多相当于整个网球场的大小（750平方英尺）。如何能将如此巨大的面积，塞进看起来小小的肺中，这也是分形几何的功劳。人体的肺气管道，是一种结构复杂、形状极不规则的导气管网，见图（1b）。从气管尖端开始反复分岔，再分岔，形成一种典型的树形分叉结构。分形的分岔与折迭，增加了分形维数，随之增加了这些管道吸收空气的表面积。当然，因为表面积增大，曲面凹凸程度增加，又会反过来阻碍空气的流通。最后，两者兼顾，互相平衡而得出一个大约最佳的分形维数。根据测量，肺泡的分形维数非常接近3，等于2.97【4】。与肺气管道比较，人体的血管似乎是一种更为复杂细致、遍及全身的分形网络。要做到与所有细胞直接相连，微血管必须细到只能允许单个血细胞通过。而大动脉呢，又得具有快速流过大量3维血流的功能。从大到小，由简而繁，这似乎又是分形结构的长处。虽然人体的全身上下都布满血管，血流量的总体积却只占人体体积的5%左右，因为每个细胞都需要直接供血，血液循环系统总体的表面积将会很大。与上述的大脑及肺泡的情况类似，如此大的面积，却必须挤进一个很有限的体积中。想要对此构造一个合理的数学模型，非分形莫属。并且，可以料想，此分形的维数也应该接近3。果不出其所料，经实验测定，人体动脉的分形维数大约为2.7。相信这个维数也是在人体进化及器官生长过程中最佳选择的结果。除了上述列举出的人体器官之外，还有神经系统的神经元、双螺旋结构的DNA、弯弯曲曲的蛋白质分子链、泌尿系统、肝脏胆管等等，它们的形态也都遵从分形规律。中医的经络、穴位之说，历史悠久，颇带神秘色彩。根据这个理论，人体的耳、鼻、舌、手、足等各个部分，都是人体的缩影。如果人体的器官和功能失调，会在这些部分反映出来，由此，便可诊治疾病。姑且不论此说正确与否，但却与生物分形原理，似乎一脉相通、不谋而合。因此，如果使用分形理论研究传统医学，也许能对针灸和按摩的原理，作出更为科学而合理的分析和解释。众所周知，任何生物体都是由单个细胞的不断分裂和复制而生成的。也就是说，单个的细胞中已经包含了生物体的全部信息。在一定的条件下，这单个细胞能够自我复制和重组，发育成一个新的有机体。这种单细胞的全能性，用分形几何的术语来说，也就是类似于分形的自相似性。因为这样看来，每个细胞，似乎都是一个缩小了的生物体拷贝。或者说，这个整体的拷贝已经存在于生物体的每个细胞之中！因此，我们可以毫不夸张地说，现代克隆技术的成功，正是生物分形理论的验证和应用。