新陈代谢“3/4定律”的再审视

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摘要翻译：
我们研究了将有机体代谢率$B$与有机体质量$M$联系起来的标度律$B\propto m^{\alpha}$,其中$\alpha$通常被认为是3/4。由于简单的量纲分析表明$\alpha=2/3$，我们认为这是一个可以通过实证研究检验的无效假设。我们重新分析了Heusner、Bennett和Harvey、Bartels、Hemmingsen、Brody和Kleiber汇编的哺乳动物和鸟类的数据集，发现几乎没有证据支持$\alpha=2/3$而支持$\alpha=3/4$。对于哺乳动物来说，我们发现一种可能的对较大质量的比例分解反映在$\alpha$的系统增加中。我们还回顾了基于量纲分析、营养供应网络和四维生物学的$\α=3/4$的理论依据。我们发现，现有的关于$\alpha=3/4$的理论需要的假设使它们无法令人信服地拒绝$\alpha=2/3$的无效假设。
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英文标题：
《Re-examination of the "3/4-law" of Metabolism》
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作者：
Peter Sheridan Dodds, Daniel H. Rothman, and Joshua S. Weitz
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最新提交年份：
2000
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分类信息：

一级分类：Physics        物理学
二级分类：Biological Physics        生物物理学
分类描述：Molecular biophysics, cellular biophysics, neurological biophysics, membrane biophysics, single-molecule biophysics, ecological biophysics, quantum phenomena in biological systems (quantum biophysics), theoretical biophysics, molecular dynamics/modeling and simulation, game theory, biomechanics, bioinformatics, microorganisms, virology, evolution, biophysical methods.
分子生物物理、细胞生物物理、神经生物物理、膜生物物理、单分子生物物理、生态生物物理、生物系统中的量子现象（量子生物物理）、理论生物物理、分子动力学/建模与模拟、博弈论、生物力学、生物信息学、微生物、病毒学、进化论、生物物理方法。
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一级分类：Physics        物理学
二级分类：Data Analysis, Statistics and Probability        数据分析、统计与概率
分类描述：Methods, software and hardware for physics data analysis: data processing and storage; measurement methodology; statistical and mathematical aspects such as parametrization and uncertainties.
物理数据分析的方法、软硬件：数据处理与存储；测量方法；统计和数学方面，如参数化和不确定性。
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一级分类：Quantitative Biology        数量生物学
二级分类：Other Quantitative Biology        其他定量生物学
分类描述：Work in quantitative biology that does not fit into the other q-bio classifications
不适合其他q-bio分类的定量生物学工作
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英文摘要：
  We examine the scaling law $B \propto M^{\alpha}$ which connects organismal metabolic rate $B$ with organismal mass $M$, where $\alpha$ is commonly held to be 3/4. Since simple dimensional analysis suggests $\alpha=2/3$, we consider this to be a null hypothesis testable by empirical studies. We re-analyze data sets for mammals and birds compiled by Heusner, Bennett and Harvey, Bartels, Hemmingsen, Brody, and Kleiber, and find little evidence for rejecting $\alpha=2/3$ in favor of $\alpha=3/4$. For mammals, we find a possible breakdown in scaling for larger masses reflected in a systematic increase in $\alpha$. We also review theoretical justifications of $\alpha=3/4$ based on dimensional analysis, nutrient-supply networks, and four-dimensional biology. We find that present theories for $\alpha=3/4$ require assumptions that render them unconvincing for rejecting the null hypothesis that $\alpha=2/3$.
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PDF链接：
https://arxiv.org/pdf/physics/0007096

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关键词：新陈代谢 Quantitative Mathematical Dimensional QUANTITATIV null 供应 Hemmingsen 研究 Brody