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游戏结束了

探索梅纳德·史密斯对进化生物学的影响,包括博弈论在进化稳定策略中的作用。

作者:Carl Zimmer
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约翰·梅纳德·史密斯已经去世。虽然许多人知道斯蒂芬·杰伊·古尔德是谁,或者理查德·道金斯是谁,但我敢打赌,很少有人能认出梅纳德·史密斯。这很可惜,因为他在构建现代进化生物学基础方面发挥了关键作用。(我只从《科学》杂志的在线新闻服务中得知他的死讯,这更印证了这一点。据我所知,还没有其他人发表讣告。)梅纳德·史密斯从之前的工程师职业转向进化领域。在二战期间,他测量了飞机机翼的应力。当他转向进化论时,他带来了一种洞察事物数学基础的能力,无论是桥梁还是牛虻。(奇怪的是,很多创造论者都是工程师;他们最好也参考一下梅纳德·史密斯的事例。)梅纳德·史密斯将进化视为一个随着时间推移而展开的极其复杂的数学方程。基因的传播或消亡取决于它们的适应度,而适应度又取决于环境的变化。梅纳德·史密斯提出了描述这种变化的绝妙新公式,有时还借鉴了其他学科的方法。例如,经济学家多年来一直深入研究博弈论,研究不同策略的玩家如何最终获胜或失败。梅纳德·史密斯提出了将博弈论应用于进化的绝妙想法。在他的博弈中,玩家可能是一群象海豹,每只都有自己遗传决定的繁殖策略。不同的策略会有不同的成功程度。一种策略可能是对抗海滩上最大的雄性,将其赶走,然后占有它的繁殖群。如果一个雄性也很大,这可能奏效,但如果它很小,这种策略注定会失败。所以,也许他会潜伏在群体边缘,不时地与雌性秘密交配,试图避免被繁殖群首领杀死。这并非一种保证能产生大量后代的策略。但梅纳德·史密斯表明,这也不一定是灭绝的单程票。相反,这两种策略,一种占主导地位,一种是次要的,可能会达到稳定的共存。科学家们发现了许多所谓的进化稳定策略。有些走“潜伏”路线的雄性鲑鱼实际上将自己的全部身体都投入到这种策略中。它们没有像长颚那样 bulk up 它们的身体并发展出大型的性展示,而是变得很小,并将它们的能量投入到生长巨大的睾丸中,这使得它们拥有足够多的精子供应,以充分利用它们那寥寥几次的交配机会。一些进化稳定策略会随着时间的推移,从突出到稀少再到突出,就像一种石头剪刀布的游戏。细菌可能达到进化稳定策略,导致它们中的一些成为杀手,而另一些则无害。进化稳定策略可能对我们理解人类行为也有很多启示。基因在性格、智力和行为方面起着作用,而所有这些因素显然存在很大的差异。这些基因可能在数百万年的时间里,彼此之间已经达到了进化稳定的状态。而这些博弈也可能成为我们物种自身合作演化的模型。(你可以通过这里阅读马丁·诺瓦克撰写的关于进化博弈的最新优秀评论。)梅纳德·史密斯意识到,他为这些社会互动开发的一些方程也可能适用于关于生命演化的更基本问题。例如,当生命刚开始在地球上出现时,基因可能已经采用了某些复制策略——例如,排列在染色体上——就像动物采取生存策略一样。梅纳德·史密斯将生命的历史视为一系列向新信息处理方式的转变——从生命的起源到第一个有性生殖细胞,到多细胞生命的出现,到动物社会的形成,最后是人类语言和文化的出现。每一次新的转变都为新的一系列博弈创造了一个新的竞技场。所有这些听起来可能有点令人望而生畏,但梅纳德·史密斯很擅长用一种令人不安的简单方式来解释他的想法。可以看看他的最后一本书《生命的起源》,体会我的意思。更新 4/22:讣告正在出现。更新 4/23:关于JMS的权威网站。来自Panda's Thumb

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