#为啥地球生物没进化出轮子或履带#
想象你赶公交要迟了，你拼命往前跑，跑了一百多米就喘成狗了。这时你发现路边有几辆共享单车，你果断取了一辆骑上，轻轻一踩，速度就上去了。你一定觉得，轮子真TM是个好东西啊！
你赶上了公交，坐在座位上想，轮子这么好的东西，我身上怎么没长两个呢？上天怎么偏偏给了我两条腿。莫非是自然选择把轮子漏掉了？不，你不相信自然选择会出错。自然选择连眼睛这么复杂的结构都能进化出来，怎么可能漏掉轮子？你知道自然选择创造出了很多效率高的出奇的运动结构，比如奔跑速度能达到112km/h的猎豹，游泳速度能达到112km/h的旗鱼。但是它并没有选择轮子，难道是。。。
你可能已经猜到了一个可能，但你会怀疑：也许轮子的效率并没有你所想的那么高？事实上，自然选择也进化出了轮子，比如这种螳螂虾，有时会把自己卷起来移动
你想，好吧，自然界中还是有轮子的。不过要是把自己卷起来在大街上滚，看起来也太蠢了，而且应该也滚不快吧。。。为什么自行车却很省力呢，到底出了什么问题？
其实你前面猜的感觉已经有点对了，轮子的效率可能高，可能不高。
想象一个完美的圆形轮子在平坦又坚固的地面上，你轻轻推了一下，它就滚了好远。你拿着这个轮子来到公园的草地上，还是轻轻推了一下，结果它没滚多远就停了（如果你想象到你的轮子倒了，那你应该想象一个更宽的轮子）。你想，哦，一定是草地太软了，带来了阻力。那我要问你，你自己在草地上走，和在平坦又坚固的地面上走，感觉区别大吗？你在草地上有明显觉得更费力吗？
你会说，那这么看来，腿对地形不那么敏感，所以大自然更喜欢腿这种设计？你可能是对的，但我不是大自然，我不知道。确实，轮子更像是针对特定环境做了优化后的设计，但谁说腿就没有被优化过呢？自然选择，是一种优化算法，所有表现优秀的设计都像是被优化过的。
我想让你继续思考的是，腿和轮子有哪些共同点，有哪些相似之处？这两者看起来区别挺大的是不是？当你走路的时候，你会先抬起一条腿，伸到前面，放下，以此为支点，重心向前移动，抬起后一条腿，跨到前面，如此反复交替。而轮子滚动时只是一直压着地面往前滚。
但我们可以这么来看，你拿一个车轮，把轮框去掉，只留下辐条，像这样。
但愿这些辐条足够结实。如果你骑着有这样轮子的自行车，那应该不会太舒服。不过。。。阿迪达斯还真有这样的自行车。
有机会不妨试试。所以，你可以把轮子想象成这种有很多条腿的设计。如果你加上更多的辐条，越来越密，最后你就会得到一个正常的实心轮子，也就不颠了。不过，我们真的不用装这么多条腿。你可能已经注意到了，对于这种没有轮框的轮子，最多也同时只有两条腿着地。如果能设计一种机构，当后一条腿离地后，迅速把它转到前面，那么两条腿就足够代替这很多条腿了。
把后一条腿换到前一条腿前面，其实没必要绕一大圈。你从一岁多就已经知道该怎么做这件事了。你不会把后一条腿甩过头顶绕到前面去，我也不认为你有那本事。
所以，为了把一条腿挪到前面，同时不蹭到地面，你可能会把腿弯一点来缩小长度，或者左右晃动改变身体的重心，像鸭子或企鹅那样走路，或者，你同时使用两者。
当你仔细想象这整个过程时，你大概会觉得，有的运动多余，浪费了能量，却又似乎不可避免。当你走路的时候，你的重心也会上下移动，也在颠。但我刚说了，你的腿可以弯。假如，当你往前移动的时候，弯曲支撑你的那条腿，让你的重心高度不变，好像就不颠了。不过你真应该试试保持自己重心高度不变走路，不自然，反而很累。
你可能还会考虑那个让你不舒服的轮子。如果你把那个奇怪车轮的辐条都换成能纵向压缩的弹簧，假如你能设计的弹性刚刚好，使得你骑的时候重心高度不变。会怎样？或许不好想象。不过我说了，如果辐条足够密，它就会变回一个正常的车轮。而你，多半是骑过一个胎压不足的正常车轮。确实，重心高度没变，车胎不断被挤压又弹回去，却有很多能量在这一过程中被浪费掉了。显然，只考虑重力势能的变化是不对滴。
那么我们现在保持自然的方式走路，是不是就是最高效的呢？差不多是，不过这取决于你的前进速度。走路的时候，支撑你身体的腿几乎不会弯曲。你宁可自己的身体上下颠，因为这样更节省能量。不过，你需要不断把后面的腿换到前面。这是必要的能量消耗。但是当你越走越快，继续用这种方式前进就吃不消了。因为你需要用更高的频率切换双腿，更大范围的加减速，更多的能量消耗。
这时，你可能会自然切换到慢跑。你的前进方式已经改变了。支撑你身体的腿开始像弹簧一样工作，落地时压缩，然后发力释放，使得你每一步可以跳出更远。这反而减少了你切换腿的频率，减少了能量消耗。
这么看来，自然选择让我们用腿移动也是一种优化的设计，是针对一定的移动速度进行优化。不过，不一定是针对唯一的速度区间。我们人是跖行动物，这意味着我们用整个脚掌着地走路。但当我们奔跑的时候，一般只用前脚掌，更接近趾行动物。这时，步态已经改变了。
我们腿的设计针对两种速度区间进行了优化，而有的动物则更多。比如马，有三种步态。马也会选择对于当前速度最高效的一种。
你可能想问，用腿移动真的很高效吗，甚至比轮子更高效？是的，去跑一场马拉松会消耗你大约3000大卡的热量。如果你计算一下移动单位质量单位距离所需要的能量，那么你比大多数交通工具都要高效。
事实上，人类制造了许多先进的交通工具，用了设计优秀的轮子，高精度加工的轴承。这些交通工具在空载的情况下几乎都不如动物高效。只有当负载增加时，才可能有一些优势。
最后，安利一下Coursera上宾夕法尼亚大学的机器人系列课程。其中Mobility课程主要就介绍了多足机器人，非常有启发性。虽然我现在不做这个领域的研究，但只要你有兴趣，我会毫不犹豫地把你引到这个坑里。
想象你赶公交要迟了，你拼命往前跑，跑了一百多米就喘成狗了。这时你发现路边有几辆共享单车，你果断取了一辆骑上，轻轻一踩，速度就上去了。你一定觉得，轮子真TM是个好东西啊！
你赶上了公交，坐在座位上想，轮子这么好的东西，我身上怎么没长两个呢？上天怎么偏偏给了我两条腿。莫非是自然选择把轮子漏掉了？不，你不相信自然选择会出错。自然选择连眼睛这么复杂的结构都能进化出来，怎么可能漏掉轮子？你知道自然选择创造出了很多效率高的出奇的运动结构，比如奔跑速度能达到112km/h的猎豹，游泳速度能达到112km/h的旗鱼。但是它并没有选择轮子，难道是。。。
你可能已经猜到了一个可能，但你会怀疑：也许轮子的效率并没有你所想的那么高？事实上，自然选择也进化出了轮子，比如这种螳螂虾，有时会把自己卷起来移动
你想，好吧，自然界中还是有轮子的。不过要是把自己卷起来在大街上滚，看起来也太蠢了，而且应该也滚不快吧。。。为什么自行车却很省力呢，到底出了什么问题？
其实你前面猜的感觉已经有点对了，轮子的效率可能高，可能不高。
想象一个完美的圆形轮子在平坦又坚固的地面上，你轻轻推了一下，它就滚了好远。你拿着这个轮子来到公园的草地上，还是轻轻推了一下，结果它没滚多远就停了（如果你想象到你的轮子倒了，那你应该想象一个更宽的轮子）。你想，哦，一定是草地太软了，带来了阻力。那我要问你，你自己在草地上走，和在平坦又坚固的地面上走，感觉区别大吗？你在草地上有明显觉得更费力吗？
你会说，那这么看来，腿对地形不那么敏感，所以大自然更喜欢腿这种设计？你可能是对的，但我不是大自然，我不知道。确实，轮子更像是针对特定环境做了优化后的设计，但谁说腿就没有被优化过呢？自然选择，是一种优化算法，所有表现优秀的设计都像是被优化过的。
我想让你继续思考的是，腿和轮子有哪些共同点，有哪些相似之处？这两者看起来区别挺大的是不是？当你走路的时候，你会先抬起一条腿，伸到前面，放下，以此为支点，重心向前移动，抬起后一条腿，跨到前面，如此反复交替。而轮子滚动时只是一直压着地面往前滚。
但我们可以这么来看，你拿一个车轮，把轮框去掉，只留下辐条，像这样。
但愿这些辐条足够结实。如果你骑着有这样轮子的自行车，那应该不会太舒服。不过。。。阿迪达斯还真有这样的自行车。
有机会不妨试试。所以，你可以把轮子想象成这种有很多条腿的设计。如果你加上更多的辐条，越来越密，最后你就会得到一个正常的实心轮子，也就不颠了。不过，我们真的不用装这么多条腿。你可能已经注意到了，对于这种没有轮框的轮子，最多也同时只有两条腿着地。如果能设计一种机构，当后一条腿离地后，迅速把它转到前面，那么两条腿就足够代替这很多条腿了。
把后一条腿换到前一条腿前面，其实没必要绕一大圈。你从一岁多就已经知道该怎么做这件事了。你不会把后一条腿甩过头顶绕到前面去，我也不认为你有那本事。
所以，为了把一条腿挪到前面，同时不蹭到地面，你可能会把腿弯一点来缩小长度，或者左右晃动改变身体的重心，像鸭子或企鹅那样走路，或者，你同时使用两者。
当你仔细想象这整个过程时，你大概会觉得，有的运动多余，浪费了能量，却又似乎不可避免。当你走路的时候，你的重心也会上下移动，也在颠。但我刚说了，你的腿可以弯。假如，当你往前移动的时候，弯曲支撑你的那条腿，让你的重心高度不变，好像就不颠了。不过你真应该试试保持自己重心高度不变走路，不自然，反而很累。
你可能还会考虑那个让你不舒服的轮子。如果你把那个奇怪车轮的辐条都换成能纵向压缩的弹簧，假如你能设计的弹性刚刚好，使得你骑的时候重心高度不变。会怎样？或许不好想象。不过我说了，如果辐条足够密，它就会变回一个正常的车轮。而你，多半是骑过一个胎压不足的正常车轮。确实，重心高度没变，车胎不断被挤压又弹回去，却有很多能量在这一过程中被浪费掉了。显然，只考虑重力势能的变化是不对滴。
那么我们现在保持自然的方式走路，是不是就是最高效的呢？差不多是，不过这取决于你的前进速度。走路的时候，支撑你身体的腿几乎不会弯曲。你宁可自己的身体上下颠，因为这样更节省能量。不过，你需要不断把后面的腿换到前面。这是必要的能量消耗。但是当你越走越快，继续用这种方式前进就吃不消了。因为你需要用更高的频率切换双腿，更大范围的加减速，更多的能量消耗。
这时，你可能会自然切换到慢跑。你的前进方式已经改变了。支撑你身体的腿开始像弹簧一样工作，落地时压缩，然后发力释放，使得你每一步可以跳出更远。这反而减少了你切换腿的频率，减少了能量消耗。
这么看来，自然选择让我们用腿移动也是一种优化的设计，是针对一定的移动速度进行优化。不过，不一定是针对唯一的速度区间。我们人是跖行动物，这意味着我们用整个脚掌着地走路。但当我们奔跑的时候，一般只用前脚掌，更接近趾行动物。这时，步态已经改变了。
我们腿的设计针对两种速度区间进行了优化，而有的动物则更多。比如马，有三种步态。马也会选择对于当前速度最高效的一种。
你可能想问，用腿移动真的很高效吗，甚至比轮子更高效？是的，去跑一场马拉松会消耗你大约3000大卡的热量。如果你计算一下移动单位质量单位距离所需要的能量，那么你比大多数交通工具都要高效。
事实上，人类制造了许多先进的交通工具，用了设计优秀的轮子，高精度加工的轴承。这些交通工具在空载的情况下几乎都不如动物高效。只有当负载增加时，才可能有一些优势。
最后，安利一下Coursera上宾夕法尼亚大学的机器人系列课程。其中Mobility课程主要就介绍了多足机器人，非常有启发性。虽然我现在不做这个领域的研究，但只要你有兴趣，我会毫不犹豫地把你引到这个坑里。
21岁。我没有，我没有读过黄金年代，我没有想变成天空上什么半透明的云。我更像是黑土地上浑浊不堪的存在，在秋风里凋零，在春天中盛开。
今年唯一认识到的事大概是，人是复杂的。当我顾左右而言他，当我非常喜欢却装作不在意，当我非常在意却假装满不在乎，当我非常憎恨又礼貌相待。
人是复杂的。关系很好的人也会在背地里互吐口水，一面之缘的人也会忽然帮你解决燃眉之急。人是复杂的，比我的智力想象到的还要复杂。
哪怕是在音乐节，因为这世上没有乌托邦。那些朋友，以更锋利的刀刃，更高傲的姿态伤害我。可是安妮说，要去看看值得的人，最纯洁和温暖的力量，也来自这里。
我不该伤心，是音乐节改变了我，是摇滚乐照亮了我。rock music 让我活着。好像也被爱，被各种人爱。
被考研的女生，被素不相识的女生。她们说：糊糊，谢谢你活在热爱里，替我勇敢。她们总是说糊糊姐怎么怎么。每每听到这些话，我都不以为然，觉得有时候没话找话。至暗时刻，这些话又变成天空中的星星，一颗一颗，每一颗，照亮的都是我。
很傻，很蠢。朋友圈应该是富丽堂皇的宫殿，可以展示珠宝钗裙，不能被看到的是卫生系统的缺失，是粪便倒在城墙外的不体面。可是我偏偏，总是记不住发负面情绪，让别人来嘲笑我，伤害我。
我开始抽烟，其实我根本就不会。我还特想打唇钉，其实我爸妈看见能把我腿打折。我开始疯癫，其实有时候没那么快乐。我开始惆怅，其实内心应该没那么难过。
“所以 那些可能都不是真的”
21岁了。我哭了笑，笑了哭。
我远比许多人想的懦弱，却又超越了一切拥有自我的勇敢。“光把水晶交给我，叫我用爱把坏人都打败。”
2021年，我 21岁。
活着，
不卑不亢，带有锋芒，
像仙人掌一样， 像自己一样，
真心不怕火炼，真情比金还坚。
活着，带着世界赐予我们的裂痕去生活，用残缺的手掌抚平彼此的创痕，固执地迎向幸福。
因为没有一种命运是对人的惩罚，而只要竭尽全力就应该是幸福的。拥抱当下的阳光，不寄希望于空渺的乌托邦，振奋昂扬，因为生存本身就是对荒诞最有力的反抗。
今年唯一认识到的事大概是，人是复杂的。当我顾左右而言他，当我非常喜欢却装作不在意，当我非常在意却假装满不在乎，当我非常憎恨又礼貌相待。
人是复杂的。关系很好的人也会在背地里互吐口水，一面之缘的人也会忽然帮你解决燃眉之急。人是复杂的，比我的智力想象到的还要复杂。
哪怕是在音乐节，因为这世上没有乌托邦。那些朋友，以更锋利的刀刃，更高傲的姿态伤害我。可是安妮说，要去看看值得的人，最纯洁和温暖的力量，也来自这里。
我不该伤心，是音乐节改变了我，是摇滚乐照亮了我。rock music 让我活着。好像也被爱，被各种人爱。
被考研的女生，被素不相识的女生。她们说：糊糊，谢谢你活在热爱里，替我勇敢。她们总是说糊糊姐怎么怎么。每每听到这些话，我都不以为然，觉得有时候没话找话。至暗时刻，这些话又变成天空中的星星，一颗一颗，每一颗，照亮的都是我。
很傻，很蠢。朋友圈应该是富丽堂皇的宫殿，可以展示珠宝钗裙，不能被看到的是卫生系统的缺失，是粪便倒在城墙外的不体面。可是我偏偏，总是记不住发负面情绪，让别人来嘲笑我，伤害我。
我开始抽烟，其实我根本就不会。我还特想打唇钉，其实我爸妈看见能把我腿打折。我开始疯癫，其实有时候没那么快乐。我开始惆怅，其实内心应该没那么难过。
“所以 那些可能都不是真的”
21岁了。我哭了笑，笑了哭。
我远比许多人想的懦弱，却又超越了一切拥有自我的勇敢。“光把水晶交给我，叫我用爱把坏人都打败。”
2021年，我 21岁。
活着，
不卑不亢，带有锋芒，
像仙人掌一样， 像自己一样，
真心不怕火炼，真情比金还坚。
活着，带着世界赐予我们的裂痕去生活，用残缺的手掌抚平彼此的创痕，固执地迎向幸福。
因为没有一种命运是对人的惩罚，而只要竭尽全力就应该是幸福的。拥抱当下的阳光，不寄希望于空渺的乌托邦，振奋昂扬，因为生存本身就是对荒诞最有力的反抗。
#思维bug# 不要和猪辩论——达克效应（Dunning-KrugerEffect）。科学研究显示：蠢人实际上远比自己想象的要蠢，聪明人则稍稍低估了自己的聪明。当然，这里的聪明很难定义和量化，因为不单指智商；虽然理解幽默的能力的确跟智商正相关。文/oztiger。
童爸点评：借用网上很给力的一句话——“永远不要和蠢人辩论，因为他会把你的智商降到和他一样的高度，然后利用经验击败你。“
童爸点评：借用网上很给力的一句话——“永远不要和蠢人辩论，因为他会把你的智商降到和他一样的高度，然后利用经验击败你。“
✋热门推荐