01 · 场景

兔子尿液里的怪事

十九世纪五十年代,巴黎的实验生理学家克洛德·贝尔纳,注意到一件怪事:刚送进实验室的兔子,尿液是清澈偏酸的,可吃草的兔子,本该排出浑浊的碱性尿。他没有放过这个细节,推想:这些兔子进了实验室之后一直挨饿,在消耗自己的身体组织,代谢的状态,已经像是肉食动物了。他给兔子喂了草,尿液果然变回了浑浊的碱性。贝尔纳由此意识到,身体内部有一套机制,在主动维持内环境的稳定。1865 年,他提出了“内环境”学说:内环境的恒定,是自由生活的条件。

02 · 原理

一张图看懂它怎么运转

FIG. 原理图内稳态 · Homeostasis

一个闭环,三个部件:感受器、控制中枢、效应器。偏差越大,纠正的动作越强,这就是负反馈。

03 · 证据

口服 75 克葡萄糖后,血糖被拉回原位可靠二手

血糖冲到 8 左右,胰岛素也同步冲高,两小时内,把血糖拉回了 5 附近。偏差越早被纠正,付出的代价越小。

来源:口服葡萄糖耐量试验的典型正常曲线,参考 Guyton 与 Hall《医学生理学》及 WHO 诊断标准(正常人口服 75 克葡萄糖后 2 小时血糖低于 7.8 mmol/L)

04 · 练习

练一练:3 道题,看你会不会用

05 · 用法

照着做,一共 5 步

  1. 找出必须守住的关键变量先问:这个系统真正要稳住的是什么?人体是体温和血糖,创业公司是账上的现金和核心团队。写下来,只挑一两个。
  2. 定出窄的区间,和测量的频率给变量划好上下限,比如现金低于六个月的开支,就报警。没有测量频率的稳态,只是一句口号。
  3. 配齐感受器、控制中枢和效应器谁负责发现偏差,谁负责决定动作,谁负责去执行。三个环节缺了任何一个,反馈就是空转。
  4. 偏高和偏低,各准备一套动作血糖有胰岛素,也有胰高血糖素。只能往一个方向纠偏的机制,碰到反方向的波动就失灵了。
  5. 分清哪些交给自动纠偏,哪些要人工干预小偏差交给自动的反馈,越界了再升级处理。事事都要人工干预,等于没有稳态。

06 · 边界

什么时候它会坑你

环境永久地变了,旧的设定点已经失效

模型会说守住原来的设定点,就是健康。

现实是有时候该做的,是重新设定那个点。转型期的公司,死守旧的现金流目标,会错过必要的投入。

反馈链条很长,延迟很明显

模型会说发现了偏差,就立刻纠正。

现实是纠正的动作到达时,偏差可能已经反转了,于是造成过冲和震荡,产能和库存管理里最常见这种情况。

把稳定本身当成最高目标

模型会说越稳越好,波动都是坏事。

现实是肌肉靠应激才会生长,组织靠扰动才会学习。把所有的波动都压掉,系统反而会变得脆弱。

好几个变量互相耦合

模型会说每个变量各自稳住就行。

现实是压下这个变量,偏差会从另一个变量上冒出来,比如压成本,会伤到质量,需要整体地权衡。

08 · 出处

出处与延伸阅读

  1. Claude Bernard, Introduction to the Study of Experimental Medicine(1865)可靠二手搜索原文 ↗
  2. Walter B. Cannon, The Wisdom of the Body(1932)可靠二手搜索原文 ↗
  3. W. Ross Ashby, Design for a Brain(1952)可靠二手搜索原文 ↗
  4. Guyton & Hall, Textbook of Medical Physiology,血糖与体温调节章节可靠二手搜索原文 ↗