我们可以预期，有机进化规律的形式是在长期内伴随着某个函数的减少，这个函数类似于热力学势，由定义系统整体物理状态的参数组成。
Alfred James Lotka是美国数学家、物理化学家和统计学家，以其在种群动力学和能量学方面的工作而闻名。Lotka是美国生物物理学家，最著名的是他提出的捕食者-猎物模型，该模型与Vito Volterra同时独立开发。Lotka-Volterra模型仍然是生态学种群动力学分析中使用的许多模型的基础。
生平
Lotka出生在奥匈帝国的Lwów，现位于乌克兰，父母是波兰裔美国人。他的父母Jacques和Marie Doebely Lotka是美国国籍。他于1901年在英格兰伯明翰大学获得学士学位，1901-02年在莱比锡大学完成研究生工作，1909年在康奈尔大学获得文学硕士学位，1912年在伯明翰大学获得理学博士学位。
- 通用化学公司化学助理1902-1908、1914-1919年
- 美国专利局专利审查员1909年
- 国家标准局物理助理1909-1911年
- 《科学美国人补充版》编辑1911-1914年
- 约翰霍普金斯大学员工1922-1924年
- 大都会人寿保险公司统计学家，纽约市1924年至1948年退休
1935年，他与Romola Beattie结婚。他们没有子女。
他在纽约去世。
工作
尽管他今天主要因在生态学中使用的Lotka-Volterra方程而为人所知，但Lotka是一位生物数学家和生物统计学家，他寻求将物理科学的原理应用于生物科学。他的主要兴趣是人口统计学，这可能影响了他作为大都会人寿保险统计学家的职业选择。
Lotka最早的出版物之一发表于1912年，提出了Ronald Ross第二个疟疾模型的解决方案。1923年，他发表了对Ross疟疾模型的全面五部分分析和扩展。该系列的第四部分由F. R. Sharpe共同撰写，模拟了病原体潜伏期的时间滞后。Lotka于1925年出版了《物理生物学基础》，这是继D'Arcy Thompson的《论生长和形式》之后最早的数学生物学书籍之一。他也因其进化的能量学观点而闻名。Lotka提出自然选择的根本上是生物体之间争夺可用能量的斗争；Lotka原理指出，存活和繁荣的生物体是那些比竞争对手更有效地捕获和使用能量的生物体。Lotka将他的能量学框架扩展到人类社会。特别是，他认为从太阳能依赖转向不可再生能源的转变将对社会构成独特和根本的挑战。这些理论使Lotka成为生物物理经济学和生态经济学发展的重要先驱，这些学科由Frederick Soddy、Howard Odum等人推进。
物理生物学基础
在约翰霍普金斯大学期间，Lotka完成了他的著作《物理生物学基础》1925年，其中他扩展了Pierre François Verhulst的工作。他的第一本书总结了他以前的工作，并组织了他统一和普遍物理定律的概念，使他的工作易于被其他科学家访问。尽管这本书涵盖了大量主题，从进化的能量学（见下文）到意识的物理性质，但作者今天主要因种群动力学的Lotka-Volterra方程而为人所知。
进化的能量学
他早期的工作集中在生命科学中的能量学和热力学应用。
Lotka提出了达尔文自然选择概念可以被量化为物理定律的理论。他提出的定律是进化的选择原理是支持最大有用能量流转换的定律。普通系统生态学家Howard T. Odum后来将Lotka的提议作为其生态系统生态学工作的中心指导特征。Odum将Lotka的定律称为最大功率原理。
人口统计和公共卫生
Lotka在数学人口统计方面的工作始于1907年，在《科学》和《美国科学杂志》上发表文章。在二十多年的时间里，他发表了数十篇关于这个主题的文章，最后出版了《生物协会解析理论》《生物协会解析理论》。第一部分共45页，标题为《原理》，于1934年出版；第二部分共149页，标题为《人口统计分析及其对人类物种的特殊应用》，于1939年出版；两者均由Hermann & Cie, Paris出版。
文献计量学
在文献计量学领域，特别是在致力于研究科学出版物的部分中，Lotka以贡献"Lotka定律"而闻名。Lotka发现的该定律与科学家的生产力有关。正如W. G. Poitier在1981年所指出的："Lotka分布基于反平方定律，其中撰写n篇论文的作者数量是撰写一篇论文的作者数量的1/n2。每个主题领域可以与代表其特定作者生产力速率的指数相关联。"Lotka的工作引发了进一步的调查，最终对科学计量学领域产生了开创性的贡献——科学出版物的科学研究。
他与大都会人寿的另一位统计学家Louis Israel Dublin合作，撰写了三本关于人口统计和公共卫生的书籍：《一个人的金钱价值》1930、《寿命长度》1936和《二十五年的卫生进步》1937。
荣誉
- 美国人口协会主席1938-1939年
- 美国统计协会主席1942年
- 人口问题科学调查联盟副主席
- 联盟美国国家委员会主席
- 美国公共卫生协会院士
- 数学统计学研究所院士
