Tại sao các thành phố hoạt động theo quy luật sinh học như sinh vật

Nhóm nghiên cứu đến từ École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) đã phát hiện ra rằng mọi thành phố – dù là Tokyo, Lagos hay Zurich – đều vận hành theo các nguyên tắc tương tự sinh học. Họ áp dụng phương pháp “tái chia tỷ lệ” (re-scaling) hơn 100 đô thị bằng cách phân tách thành từng pixel, giúp so sánh công bằng giữa các khu vực có quy mô khác nhau.

Điểm nổi bật:

• Các thành phố tuần theo nguyên tắc tỉ lệ sinh học tương tự quy luật Kleiber.
• Quy mô dân số tương đương “khối lượng” sinh vật, hoạt động kinh tế như “tỉ lệ trao đổi chất”, giao thông như “hệ tuần hoàn”.
• Mối quan hệ dân số – giao thông – kinh tế – CO₂ tuân theo cùng một đường cong quy luật ở mọi đô thị.
• Phân chia thành phố thành các pixel cho phép so sánh công bằng giữa các vùng có quy mô khác nhau.
• Phát hiện hỗ trợ quy hoạch đô thị bền vững và tối ưu hóa năng lượng.

Nhóm nghiên cứu đã phân tích hàng triệu dữ liệu về dân số, mạng lưới giao thông, hoạt động kinh tế và lượng khí CO₂ thải ra, từ đó xác định một quy luật tỷ lệ chung cho mọi thành phố, tương đồng với quy luật Kleiber vốn xác định mối liên hệ giữa kích thước cơ thể động vật và tỷ lệ trao đổi chất của chúng.

Theo quy luật này, dân số thành phố tương ứng với “khối lượng” sinh vật, hệ thống giao thông giống “hệ tuần hoàn” và hoạt động kinh tế tương đương “tỉ lệ trao đổi chất”. Mối liên hệ giữa các biến số tuân theo cùng một đường cong, bất kể khác biệt về địa lý, chính trị hay lịch sử.

Các nhà nghiên cứu tin rằng kết quả này sẽ hỗ trợ các nhà quy hoạch đô thị trong việc thiết kế các thành phố bền vững, tối ưu hóa luồng năng lượng và phân bổ tài nguyên mà không cần quy hoạch tập trung. “Nhờ lượng dữ liệu khổng lồ, các thành phố là nền tảng lý tưởng để thử nghiệm lý thuyết sinh học và sinh thái,” ông Gabriele Manoli, tác giả nghiên cứu, cho biết.