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中国科学家发现生命系统合作行为呈非对称性

2019-03-03 17:12:58

一个生命的诞生跟一块石头的产生事实上是同一回事?中科院昆明动物研究所科学家18日宣布,他们发现生命系统合作行为的演化与物理原子、分子的形成存在惊人的相似性,这一结果将可能对人类中心主义的哲学观给予冲击。 解释生命系统合作行为的演化过程或合作系统稳定性维持机制一直是生物学家、社会学家以及经济学家试图解决的重要范畴之一。经典理论认为由于亲缘关系、利益互惠或群体间的竞争,均衡状态将是参与双方的选择。2002年诺贝尔经济学奖获得者、以色列的博弈论大师罗伯特·奥曼则证明了,如果合作双方存在均衡状态,合作双方的利益将息息相关。 然而,中国科学院昆明动物研究所副研究员王瑞武等科研人员以的榕树——榕小蜂这一种间合作系统为模式系统,发现合作系统本质上是一个非对称的系统,系统并不存在均衡状态。合作系统的优势方榕树通过控制其苞片关闭,“设定规则”致使系统中弱势方小蜂发生竞争。实验结果发现:如果小蜂之间存在竞争,则小蜂与优势的榕树更容易表现为合作关系,而小蜂之间没有竞争时,则小蜂与优势的榕树方则容易表现为冲突关系。 王瑞武解释,这一结果表明通过系统的非对性相互作用,合作双方可实现合作的局域稳定性,但合作双方的个体之间因不同的空间、时间状态将可能导致合作双方不同的相互关系,合作系统事实上处于非均衡状态。在这个非对称系统中,合作优势方将对消极合作者或欺骗者实施惩罚,而对合作个体给予奖赏。合作系统中的优势方通过“胡萝卜加大棒”的策略提高弱势方对优势方的贡献率。王瑞武表示,上述的演化动力机制显然可以解释包括人类社会在内的种内合作系统的演化动力与系统维持机制。

中国科学家发现生命系统合作行为呈非对称性

有趣的是,此前,杨振宁、李政道等物理学家在原子物理学、热力学方面验证了——非对称性将可能导致不确定性或混沌,系统通过控制初始值的大小而实现系统的稳定扰动。而生命系统与原子物理系统表现了出惊人的相似性,只是物理学初始值控制是通过所谓的吸引子,而生命系统的初始值控制是通过“胡萝卜加大棒”来实现的。此外,实验表明,非对称性还可能是一把“双刃剑”:一方面,非对称性有利于合作行为的演化;另一方面,非对称性的提高将同时会导致该系统内的突变率或创新能力的下降,将会减少合作系统内遗传、行为等方面的多样性。 来源:

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