享誉全球的复杂性科学研究中心圣塔菲研究所前所长杰弗里·韦斯特眼中，规模成为衡量世间万物的不变标准，利用规模法则，复杂世界变得可量化、可预测。规模法则阐明了从生命体到城市、从经济体到公司生长和衰败都离不开其自身规模的制约，并与其规模呈一定比例关系。
作为一位跨学科研究的物理学家，韦斯特试图用物理学的原理和思考方式寻求“有关可持续性的大一统理论”。在物理学中，伟大的人发现了简单的事情。这让我想到有人说过“数字化”的本质其实就是做“减法”，用建模和抽象来构建一个物理世界的数字孪生。我们在许多系统中看到“复杂”的背后或许真的蕴藏着“简单”，关键在于科学的分析。
一个系统所表现出来的特性与它的组成个体简单相加所表现出来的特性存在很大不同，这就是“涌现行为”。这两年，我们一直在讨论产业互联网。国际物流这个复杂网络和许多系统一样并没有中央控制，对复杂系统的研究教导我们，要警惕幼稚地将系统拆分为相互独立的组成部分。网络不会精确地填充空间或精确地优化。网络的触角必须延伸至它所服务的整个系统的各个角落，才能使网络性能得到真正的“优化”。这个过程中需要大量有效的数据供应。数据革命已经成为一项推动科学在21世纪发展进步的重大范式转移。更多的数据会带来对根本性机制和原则的更深刻理解，使得构建模型和理论的可信预测和进展能够由坚实的基础，并能够经受住持续的检验和改善。
摘录
我们能否发展处一门城市和公司科学，通过一种可量化、可预测的概念性框架了解它们的活力、增长和进化？
…这反映出了所有城市的基本特征，即社会活动和经济生产率将随着人口规模的扩大而系统性提高。这一伴随规模扩大而出现的系统性“附加值”奖励被经济学家和社会学家称作“规模收益递增”，二物理学家则会使用更加时髦的术语“超线性规模缩放”。
简单地说，就是你的体形越大，保持存活的人均所需边越少。请注意，这与城市GDP的例子中所说的规模收益递增或超线性规模缩放相反。后者意味着，规模越大，人均数量越多。而在规模经济中，规模越大，人均数量越少。这一比例关系被称作“亚线性规模缩放”。
许多系统并没有中央控制，对复杂系统的研究教导我们，要警惕幼稚地将系统拆分为相互独立的组成部分。
同大多数物理学家一样，伽利略并不关心适应过程。我们不得不等到达尔文的出现才明白，这对于塑造我们周围的世界具有多么重要的意义。
通过一个完全基于相关的无量纲数数量的简单论点，被小粒子散射的光强度与光波波长的四次方成反比。
生命事实上利用相同的基本构成要素和建造过程创造了令人惊叹的各种各样的形式、功能和动力学行为。这又是通过两个截然不同而又密切相互作用的系统运行实现的：遗传密码系统（储存及处理构建和维持生物体运作的信息与“指令”）和新城代谢系统（获取、转化、分配能量和物质，用于维持、增长和繁殖）。想要了解信息处理（基因组学）如何与能量和资源处理（新城代谢）相互融合以维持生命，却依然是一个巨大的挑战。
生物学依然是定性研究，缺少数学基础或原理，因此只能算是一门学科。只有在吸收了数学物理原理后，才能“毕业”成为“真正的科学”。尽管几个世纪以来，生物学取得了非凡的进展，我发现，汤普森对生物学的具有挑衅意味的论断时至今日依然成立。
我们必须牢记，在物理学中，伟大的人发现了简单的事情。物理学中几乎所有的定律都归于简单性
宏观生态学被奇怪的形容为“为了树木而研究森林的学科”。
优化原则位于自然界所有基本法则的核心，无论是牛顿定律、麦克斯韦的电磁学理论、量子力学、爱因斯坦相对论，还是基本粒子的大一统理论。他们的现代构成都是一个数学框架，其中一个被称为“作用量”的数值被最小化，这个数值与能量存在松散关系。所有的物理学定律都源自“最小作用量原理”，该原理认为，在一个系统能够拥有或遵循的所有可能配置中，最终得以实现的是作用量最小的那个配置。
网络或许不会精确地填充空间或精确地优化。这些偏差或变异所带来的的修正被认为有着“高阶”效应。
健康心脏的分形维数相对更高，心电图的变化也更多。这些可以从个体扩展到公司、城市、甚至生命本身。多样化，拥有更多科交替、适应性强的成分是这一范式的另一种表现。自然选择因更强的多样性而发展，同样也制造出了更强的多样性。有韧性的生态系统也有更多样的物种。
一个生物体的体形加倍，那么它体内的细胞数量也会相应加倍，所以维持细胞生长所需的能量也增加一倍。然而，其代谢率仅为原来的23/4倍，约等于1.682，小于2.所以用以维持细胞所需的能量比新城代谢所能提供的能量增长得更快，这迫使可用于生长的能量系统地减少并最终为零，从而导致生长停止。
与其他任何人造事物相比，人类自身对于能量的利用都是十分高效的。例如，洗碗机每秒的能耗是人们手工洗碗的10倍，而用汽车使人移动的能耗则是人们自己步行的1000多倍。
从科学角度而言，工业革命的真正革命性特点是从开放系统到封闭系统的巨大转变，前者主要由太阳在外部提供能量，而后者则是由化石燃料在内部提供能量。这是一个根本性的系统改变，带来了重要的热力学结果，因为在一个封闭的系统内，热力学第二定律所要求的的熵的持续增长严格使用。
城市已经成为我们为了提升和促进社会互动从而刺激观念的创造而进行发明创新的驱动器。支撑这一切的成本是很高昂的，所有这些都需要大量能量，无中不能生有。
一座城市的关键是将人们团结在一起，利用一座伟大城市的多样性所提供的绝佳机会，促使人们之间的互动，并由此创造观念和财富，激发创新思维，并鼓励企业家精神和文化活动。
无论其规模如何，一座成功城市的标志是，它能够提供物理环境、文化和风景，利用其具有吸引力的城市风景和聚会场所，用户友好型和易用的交通及交流系统，以及对于社区、商业、文化、承诺和领导角色等观念的支持，推动并提高多样化的社会互动。城市其实就是此和融合物理与社会之间持续的正反馈动力学的机器，两者之间的相互作用是对方成倍增长。
数据很好，更多的数据更好--我们都把这一信条视作理所当然，尤其是我们这些科学家。更多的数据会带来对根本性机制和原则的更深刻理解，使得构建模型和理论的可信预测和进展能够由坚实的基础，并能够经受住持续的检验和改善。
数据革命将成为一项推动科学在21世纪发展进步的重大范式转移，他把它称作“第四范式”。他认为，其他三个范式分别为：实验科学、理论科学、计算科学。格雷把第四范式看成是前三个范式的结合，及理论、实验和模拟的统一化，但又增加了对数据收集和分析的重视。
科学和数据都不是民主的— 科学是精英制的，并非所有数据都是平等的。
