我與“囚徒困境”的不解之緣

當我在阿爾卑斯的小屋里第一次接觸到囚徒困境理論時，立刻就被它深深地吸引住了，并在之后的幾十年中深陷其中，難以自拔。在那個時候，卡爾也成了我的“囚徒”，人身自由受到我的限制，因為他沒有任何交通工具，必須搭我的車回維也納。第二天，我們在回去的路上還一直在討論囚徒困境。這一趟搭乘之后，我并沒有“釋放”卡爾，而是始終將他保持在我的視線以內(nèi)。不久，我就開始在維也納大學數(shù)學學院念博士了。這個學院曾經(jīng)涌現(xiàn)過許多了不起的人物，包括著名物理學家路德維希·玻爾茲曼（Ludwig Boltzmann）、邏輯學家?guī)鞝柼亍じ绲聽枺↘urt G?del），還有基因之父格雷戈爾·孟德爾（Gregor Mendel）。

攻讀博士期間，我經(jīng)常跟卡爾在當?shù)氐目Х瑞^見面討論，那里有著活躍的學術(shù)討論氣氛。哥德爾曾在那里發(fā)表不完備定理，玻爾茲曼曾在那里研究熵，路德維希·維特根斯坦（Ludwig Wittgenstein）也曾在那里挑戰(zhàn)維也納學派——一群經(jīng)常聚集在一起討論數(shù)學與哲學問題的知識分子。有一天，我和卡爾在中央咖啡館喝咖啡，這個咖啡館有著漂亮的拱形屋頂和大理石柱子，列夫·達維多維奇·托洛茨基（Trotsky）就是在那里謀劃了俄國的十月革命。

我們一邊啜飲著濃濃的咖啡，一邊對囚徒困境展開討論，并且對這個問題的微妙之處有了全新的發(fā)現(xiàn)。這個問題曾讓許多聰明的人陷入其中，而我們當時并沒想到，在之后的二十年中，我們會針對囚徒困境設(shè)計出新的數(shù)學研究方法，我們會利用計算機建立起群體模型、研究不同群體如何進化，分析并揭示囚徒困境的解決機制。更沒有想到，我還將建立橫跨牛津、普林斯頓和哈佛三所大學的團隊，與來自世界各地的數(shù)學家、生物學家、化學家、經(jīng)濟學家和醫(yī)生進行合作，共同研究這些機制的運行方式，分析它們所蘊含的更廣泛含義。

有些科學家認為，囚徒困境是關(guān)于生物行為、進化和生命的深刻隱喻。而另一些人則認為，相對于真實的社會與生物世界而言，囚徒困境還過于簡單，很多細微因素還未予考慮。這兩種觀點我都同意。囚徒困境本身并不是理解生命的鑰匙，我們必須把它放在進化的大背景下來觀察，才能獲得關(guān)于生物世界的啟示。

進化只能發(fā)生在由不斷繁殖的個體所組成的種群中。在這些種群里，繁衍過程中的DNA復制錯誤將導致突變，而突變后的種群會以不同的速度進行繁衍，一些突變種群比另一些種群更能適應某一種環(huán)境。不同的繁衍速度導致了選擇，快速繁殖的個體被大自然所選擇，并繁榮發(fā)展。在這個背景下來考慮囚徒困境的回報和代價，可以映射為進化科學家眼中的“適應性”（也可視為繁殖速度）。那么，囚徒困境中的“合作”就可以表述為：如果我?guī)椭悖蜁档臀业倪m應性，并提高你的適應性。

現(xiàn)在，真正有意思的事情來了。當以進化的觀點來思考囚徒困境的時候，我們有了一個重要發(fā)現(xiàn)：自然選擇似乎并不支持囚徒困境基本模式中的合作行為，而且從本質(zhì)上看，自然選擇還會削弱我們的合作能力。為什么呢？因為在數(shù)學家所謂的均勻混合種群中，任意兩個個體的相遇機會均等，合作者的適應性總是低于背叛者，也就是說，合作者的生存機會更小。隨著合作者相繼死去，背叛者的數(shù)量在自然選擇的過程中會越來越多，最后，合作者完全滅絕。這太不可思議了！因為完全由合作者組成的種群，其平均適應性要比背叛者種群的適應性更高。那么自然選擇實際上破壞了種群整體的利益，導致無法獲得群體最優(yōu)的結(jié)果。

如果說自然選擇是有利于合作的，那么某種合作進行機制就必不可少。我們相信這種機制的確存在，因為周圍有許許多多的證據(jù)表明自然選擇偏愛于合作：從高大的白蟻丘，到體育場搖滾音樂會，以及蜂擁往返于市區(qū)和郊區(qū)間的上班族，都是關(guān)于合作的最好的例子。千百萬年來，無論是細胞、微生物還是動物，都經(jīng)歷了一系列基因進化的過程。最終，大自然還是青睞合作者。

同時，這些合作機制也推動了文化的進化，即我們在行為、穿著、說話、藝術(shù)創(chuàng)作等方方面面的變化。從這一角度看，進化更容易得到理解：我們從彼此身上學習，并據(jù)此改變自己的行為方式。這種進化所需要的時間周期相對更短，例如，在人類種族內(nèi)部，人們會學習與周圍環(huán)境打交道的各種策略和技巧，無論是宗教、造船術(shù)還是木匠活。合作對于文化的影響是巨大的，而且在我看來，正因為有了合作，生活才如此美麗動人。