《湛廬文化:超級合作者》是一部洞悉人類社會與行為的里程碑式科普著作。作者馬丁·諾瓦克從生物學、數(shù)學、社會學、計算機科學等多學科角度出發(fā),深入剖析并闡述了生物之間“合作”得以達成的五種機制——直接互惠、間接互惠、空間博弈、群體選擇以及親緣選擇。同時極具洞見地指出,合作是繼突變和自然選擇之后的第3個進化原則。
《湛廬文化:超級合作者》從博弈論之囚徒困境入手,生動展現(xiàn)了自達爾文創(chuàng)立進化論以來,生物學和進化動力學最重要、也最激動人心的進展。作者認為,借助于“合作”的力量,組織的建設(shè)者和管理者可以收獲更強勁的團隊凝聚力,人類社會可以達成更大化的長期利益,比如解決環(huán)境污染、應對氣候變化、消除饑荒、突破癌癥治療等方面,從而更好地共存于這個偉大的地球上,讓基因得以延續(xù)。
湛廬文化出品。
新時代的達爾文、明星科學家馬丁·諾瓦克24年前沿研究之集合,創(chuàng)立第3進化原則,破解人類合作之謎,洞悉人類社會與行為。
著名經(jīng)濟學家、北京大學教授汪丁。徽憬髮W經(jīng)濟學教授、博士生導師葉航;哈佛大學教授,社會生物學奠基人愛德華·威爾遜;哈佛大學心理學教授,語言和認知學家史蒂芬·平克;康奈爾大學數(shù)學教授,動力系統(tǒng)理論和復雜網(wǎng)絡理論科學家史蒂芬·斯托加茨,聯(lián)袂推薦。
作者馬丁·諾瓦克從囚徒困境入手,詳細分析了“合作”的5個進化機制及多條博弈策略(如以牙還牙、贏定輸移),進而轉(zhuǎn)入探討基因群落、細胞社會以及螞蟻社會,并最終揭示出合作對于人類社會的巨大意義:我們?nèi)祟愂浅壓献髡,只有通力合作才能拯救我們共同的家園。
馬丁·諾瓦克指出,與競爭意識相比,合作意識似乎是人類的直覺或本能。同時他與與北京大學博士后研究員伏鋒的合作研究表明,與本土之內(nèi)的移民相比,來自異域文化的移民可使合作更加深化。
古時候,中國曾是世界科學與科技的領(lǐng)導者。隨著歐洲科學革命的發(fā)展,中國的科學之光逐漸黯淡下來,這一過程一直持續(xù)到文藝復興時代,并延續(xù)到了18世紀后半葉。但近年來,中國又大踏步地重返世界舞臺,扮演起重要的角色,這其中一個最重要的因素,就是中國對國際合作的積極參與。
雖然中國在20世紀50年代曾與前蘇聯(lián)展開過一段合作,但只是在過去的二十年間,中國才真正全方位參與到國際合作中來,包括從銀行業(yè)一直到科技開發(fā)等各個領(lǐng)域。正是這種合作成就了中國今日的經(jīng)濟奇跡。因此我認為,中國人民比世界上許許多多其他國家的人民,都更能深刻地領(lǐng)會合作所帶來的好處。我希望,這部在羅杰·海菲爾德協(xié)助下完成的著作,能夠回答下面這個問題:為什么說我們彼此之間的合作是人類的基本特性?
從科學的角度看,合作得以實現(xiàn)的原因可以從兩個方面來進行闡述。一方面,科學本身就是合作的典范。從本質(zhì)上看,科學已經(jīng)跨越了時間和學科的界限,甚至跨越了國界。就中國來說,科技領(lǐng)域的合作也有了飛速發(fā)展,這樣的例子數(shù)不勝數(shù)。在我的實驗室里,我很榮幸地與來自中國的科學家共事,伏鋒就是其中的一位杰出代表。2013年3月,科學峰會在倫敦召開,美國、英國和中國工程領(lǐng)域的頂尖思想家與創(chuàng)新學者共聚一堂,確立了可持續(xù)性、健康、教育、技術(shù)與發(fā)展、充實人生和保持活力等方面的共同目標。
從世界的角度看,科學家之間要建立更為密切的合作關(guān)系,利用集體智慧和集體力量,解決最為緊迫的饑荒、氣候變化等全球性問題。舉例來說,能源消耗的大幅增長反映了中國經(jīng)濟的強勁發(fā)展勢頭,但這一發(fā)展卻是以污染和消耗大量不可再生資源為代價的,因此解決這一問題就勢在必行。從個人的角度看,科學家需要吸收他人的思想,不論他們來自哪里,只有這樣,才能促進自身思維方式的改變。
另一方面,關(guān)于人類為何能如此默契地形成合作、什么是促進合作的最有利環(huán)境這些問題,科學能夠給出最好的解釋。我們需要從歷史發(fā)展角度去了解合作的起源,弄清如何才能實實在在地促成合作。自羅杰和我于2011年春出版本書以來,我在哈佛大學的進化動力學中心團隊又取得了不少關(guān)于合作的可喜成果。我和伏鋒一起研究了群體的移民對合作的影響,并得出了一個頗具深意的結(jié)論:全球范圍的移民比本地移民更能促進合作的深化。由此可見,大批中國科學家涌向世界各地,活躍在加州、倫敦等地的實驗室中,這是對合作的有力促進。
我的另一個最新體會,就是要相信直覺、快速思考。我與大衛(wèi)·蘭德(DavidRand)和約書亞·格林(JoshuaGreene)一起,為一個“公共品博弈”實驗招募了數(shù)千名參與者。我們發(fā)現(xiàn),合作意識較強的人,往往會更加相信他們的直覺。于是,我們對一個古老問題產(chǎn)生了新解:我們?yōu)槭裁磿龊檬履兀恳苍S,我們的第一個沖動是保持自私,合作就是要控制住貪婪的本性。又或許,合作是自然而然的流露,過多地思前想后不利于合作的產(chǎn)生。在實驗過程中,我們發(fā)現(xiàn),人們快速的第一反應是合作,而緩慢的思索過程則會鼓勵自私的行為。這就是說,合作是一種最基本的人類本能。
關(guān)注人類行為,特別是人類合作行為的另一個領(lǐng)域是經(jīng)濟學。在這一領(lǐng)域,我的團隊也取得了一些創(chuàng)新成果。其中,我們引入的隨機性為經(jīng)濟學理論帶來了更多的現(xiàn)實色彩,并使這一理論更加完善。在進化博弈中,玩家在評判收益和他人策略的過程中會犯錯誤,而我們研究發(fā)現(xiàn),自然選擇偏愛公平。更加可喜的是,通過對我們在全世界招募的140名被試進行實驗,我們發(fā)現(xiàn),人們的行為跟我們的模型所預測的完全一致:在充滿不確定性的世界中,公平策略總是能最先勝出。
我們不妨停下來思考一下:這一結(jié)論對人類的未來意味著什么呢?在這個變幻無常的世界中,進化過程可能會懲善揚惡。而我們的理論模型卻明白無誤地告訴我們:人們經(jīng)常會為現(xiàn)實生活的隨機性而擔憂,因為隨機性給人的感覺是不公平,但從長期來看,在與目光短淺的私利之間的競爭中,公平永遠會取得完勝。在面對現(xiàn)實生活的挑戰(zhàn)時,這一領(lǐng)悟,令我倍感欣慰。
馬丁·諾瓦克
2013年8月于哈佛大學
馬丁·諾瓦克,哈佛大學數(shù)學與生物學教授,進化動力學中心(PED)主任,與著名生物學家理查德·道金斯和愛德華·威爾遜齊名的科學巨星,繼達爾文之后為進化論作出突破性貢獻的第一人,他的研究結(jié)果告訴我們:合作是繼突變和自然選擇之后的第3個進化原則。
32歲就成為牛津大學數(shù)學生物學教授。在普林斯頓高等研究院創(chuàng)建世界第一個理論生物學項目。
將數(shù)學應用于生物學的先行者,在病毒動力學、癌細胞進化、空間博弈、間接互惠、演化圖論、語言進化等方面皆有建樹。在《自然》《科學》《科學美國人》等雜志上發(fā)表了350多篇論文,H指數(shù)80。
羅杰·海菲爾德,《新科學家》雜志(New Scientist)編輯,科普暢銷書作家。
推薦序 競爭與合作的秩序 北京大學教授? 汪丁丁
中文版序 “我雖跌倒,仍要再起”—興衰的輪回
前言 自然選擇如何將競爭轉(zhuǎn)化為合作
引言 囚徒困境
第一部分 合作的5大機制
第1章 合作機制1 直接互惠
“我給你撓撓背,你也會給我撓撓背!边@就是對直接互惠的最好解讀。當兩個個體再次碰面的概率高于無私行為的成本收益比時,直接互惠就能引領(lǐng)合作的進化。直接互惠需要一定程度的“認出”、“回憶”等認知能力。
互惠無處不在
并非有意的背叛
偶爾寬容的魔力
背叛與合作的輪回
第2章 合作機制2 間接互惠
“我給你撓撓背,就會有其他人來給我撓撓背。”這就是對間接互惠的最好解讀。我們付出成本與某個人合作,不指望這個人給予直接的回報;相反,這種行為相當于購買了一個名聲,確保將來你能從其他人那里得到回報。只要期望的未來收益超過所需付出的成本,利他行為就會產(chǎn)生。
間接互惠與認知能力
名聲的力量
引發(fā)合作的8種好策略
直接互惠看“臉”,間接互惠看“名”
第3章 合作機制3 空間博弈
“我給你撓撓背,就會有其他人來給我撓撓背!边@就是對間接互惠的最好解讀。我們付出成本與某個人合作,不指望這個人給予直接的回報;相反,這種行為相當于購買了一個名聲,確保將來你能從其他人那里得到回報。只要期望的未來收益超過所需付出的成本,利他行為就會產(chǎn)生。
間接互惠與認知能力
名聲的力量
引發(fā)合作的8種好策略
直接互惠看“臉”,間接互惠看“名”
第4章 合作機制4 群體選擇
自然選擇既能影響到個人,也能影響到由個人組成的群體。研究表明,只要群體中的個體愿意為群體利益而付出自己的代價,那么,這樣的群體就會擁有生存優(yōu)勢。
達爾文提出“群體選擇”
群體選擇的實驗證據(jù)
多層選擇的興起
第5章 合作機制5 親緣選擇
與誰的血緣關(guān)系越近,我們就越愿意努力與誰達成合作。這種形式的合作關(guān)系之所以得到進化,是因為我們可以用這種方式增加傳到下一代的基因數(shù)量,從而擴大我們未來的遺傳規(guī)模。這就是第5個合作機制——親緣選擇。
專家眼中的親緣選擇
“內(nèi)含適應性”的衰落
親緣選擇是合作進化的一種“有條件”機制
第二部分 合作在生命進化過程中居功至偉
第6章 生命起源于合作
進化動力學中心(PED)聚集了一批優(yōu)秀的數(shù)學家和生物學家,他們在這里探索生命的奧秘。遺傳信息的載體RNA——核糖核酸的出現(xiàn),預示著生命的誕生。沒有背叛者的細胞繁殖得更快,也更有生存優(yōu)勢。
遺傳物質(zhì)點亮生命之光
艾根悖論,自我復制的分子鏈不能太長也不能太短
合作為王,沒有背叛者的細胞勝出
第7章 細胞社會
一般情況下,我們身體里的許許多多細胞都能和諧相處,成為多細胞有機體的一部分。但是,總會有細胞站出來反抗主體,破壞細胞間的合作,這時醫(yī)生就會告訴你說:你患上癌癥了。治療癌癥的新思路,就是讓細胞恢復彼此間的合作。
癌癥就是細胞間合作失敗的結(jié)果
細胞的突變
治療癌癥的新思路,就是如何讓細胞間恢復合作
第8章 螞蟻社會
眾多螞蟻通過分工合作而形成蟻群——超個體螞蟻。這種社會性動物群體,具有個體螞蟻所不具備的特性,合作機制讓螞蟻具有更強的生存能力。愛德華·威爾遜是研究螞蟻的超級博物學家,他的《螞蟻》一書榮獲了普利策獎。
超個體的興起
愛德華· 威爾遜的螞蟻情緣
合作讓螞蟻成為社會性動物
第三部分 我們是才藝卓絕的超級合作者
第9章 服務于間接互惠的語言進化
語言由進化而來。只要說話者和傾聽者都能從語言中獲益,語言與合作就可以同步進化。在利益大于成本的情況下,就會產(chǎn)生各種各樣的語言。文化的變遷,也留下了進化的痕跡。
語言由進化而來
利益決定語言的需求
文化的未來
第10章 “歡樂頌”取代“公地悲劇”
“公地悲劇”告訴我們,所有人都能免費使用的資源,必定無法長久維持。因此,為了解決氣候變化等全球性社會問題,我們必須開展全球范圍的合作。幸運的是,有一種合作機制能夠發(fā)揮核心作用,它的名字叫:間接互惠。
公地悲劇
拯救世界的博弈論
用名聲的力量保護“公地”
第11章 獎勵比懲罰更有利于合作
即便人們自身無法從懲罰行為中獲益,人們也有意愿為集體和社會利益而懲罰他人。實驗告訴我們,實施報復性懲罰的玩家,成績往往都很糟糕。對于公共事業(yè)來說,獎勵比懲罰更能促進合作。
為了集體利益的有代價懲罰
真正的贏家無須懲罰
懲罰的負面作用
第12章 合作與利他行為的三度影響力
雖然人與人之間的平均分隔都是六度,但影響力卻僅能波及到三度。實驗告訴我們,利他、合作等行為也存在著三度影響力。合作與網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)之間存在著簡單的關(guān)聯(lián)關(guān)系,如果每個個體的鄰居數(shù)量較少,對合作者就更加有利。
社會網(wǎng)絡的前世今生
朋友的朋友的朋友,也會影響到我們
網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)對合作的影響
第13章 集合數(shù)量越多,越有利于合作?
數(shù)學天才科琳娜·塔尼塔用數(shù)學公式告訴我們:集合數(shù)量越多,越有利于合作。只要流動性大小合適,合作者就有機會在一起共處足夠長的時間,從而形成互惠;或者,合作者有更多的機會逃脫,遠離試圖盤剝他們的背叛者。
同屬多個集合的人更容易合作
流動性是合作的關(guān)鍵
結(jié)構(gòu)性群體能否進化出合作,“Σ”說了算
結(jié)語 合作引領(lǐng)我們走出“困境”?
我們?nèi)祟愂浅壓献髡,只有我們才能使用全部?大合作機制。而另一方面,智慧生命也是脆弱的,因為他們已經(jīng)具備了自我毀滅的能力。面對氣候變化等全球性社會問題的挑戰(zhàn),我們只有通力合作才能拯救我們的家園。
5大合作機制皆可為我所用
人類下一步該怎么辦
“合作”是永恒的旋律
漆黑一片之中,有生物在飛動。它們避開月光,竭盡嗅覺感官去追蹤它們的獵物,然后落在附近的某處,伺機潛近。四腳大步快跑一段之后,它們緊緊趴在了獵物身上。利用鼻子上的熱感應器,它們能感知到獵物身體哪里的血管距離皮膚比較近。晚餐常常是從脖子上狠咬一口開始的。在那里,它們能待上整整一個小時,利用帶有溝槽的長舌頭,像吸管一樣吸吮著新鮮而溫暖的血液。一連幾個晚上,它們都要回到同一處傷口繼續(xù)用餐。人們認為,它們能識別出獵物的呼吸聲,就像我們利用語音來識別彼此一樣。
在我看來,吸血蝙蝠最與眾不同的一點,就在于它們回到群棲巢穴之后所發(fā)生的事情。在巢穴中,幾百甚至上千只蝙蝠聚集在一起,倒掛在巖壁之上。如果巢穴中的某一位成員在一夜的狩獵后無果而歸,那么它的同伴就會反芻一些血液來與它分享。關(guān)于蝙蝠之間互贈血液的研究,最初是由馬里蘭大學的杰拉爾德·威爾金森(Gerald Wilkinson)在 20世紀80年代早期進行的。威爾金森在哥斯達黎加野外的考察工作中發(fā)現(xiàn),無論哪個夜晚,總會有百分之幾的成年蝙蝠和三分之一的幼年蝙蝠找不到食物。但它們卻從來不會挨餓,因為那些吃得肚滿腸肥的蝙蝠會吐出一點兒寶貴的血液,喂養(yǎng)這些同伴。研究中有一個有趣的發(fā)現(xiàn):蝙蝠更愿意與之前喂養(yǎng)過自己的蝙蝠分享血液——蝙蝠之間會花時間為彼此梳理打扮,尤其在胃部的毛發(fā)處花很多工夫,以使得對方能識別出自己。
這就是我所說的直接互惠的一個例子。直接互惠,就是簡單的平等交換原則。我給你撓了背,也指望著你能為了回報我而給我撓撓背。同樣的道理也適用于蝙蝠之間的血液大餐。這樣的互惠行為在許多俗語中都有所體現(xiàn),譬如“以牙還牙”,以及“善有善報”。羅馬人常說的“quid pro quo”,就是指 “用某物換某物”。從吸血蝙蝠的例子中我們可以看出,這類合作行為的產(chǎn)生遠早于羅穆盧斯和雷穆斯,也遠早于現(xiàn)代人類的誕生。
為了讓直接互惠發(fā)揮作用,雙方需要不斷重復接觸,這樣才能有機會用一方的好意回報另一方的好意。他們可能生活在同一條街道或同一個村莊,也許是一起工作的同事,或者每個周日會在教堂碰面。在吸血蝙蝠的例子中,它們都棲息在同一個山洞里。通過這樣的方式,它們就能在相互幫助的基礎(chǔ)上形成“接觸”。
在直接互惠研究領(lǐng)域,蝙蝠是經(jīng)常被人引用的一個自然界中的案例,另外一個例子就是珊瑚礁。各種魚類會把出現(xiàn)珊瑚礁的地方當作“清潔站”,讓小魚小蝦在這里為自己清除寄生蟲:大魚們甩掉了一身討厭的寄生蟲,而小魚小蝦則享用了一頓免費大餐。當瀨魚為大石斑魚提供服務時,這位小清潔工有時會游到大魚的腮腔或口腔之中,信心十足,相信自己絕對不會被大魚一口吃掉。當石斑魚想要離開的時候,會稍微合攏一下嘴,并抖動身體,以此來提醒嘴里的清潔工朋友。甚至在自身陷入被攻擊的險境時,石斑魚還是會如此照做。其實這時候更加安全的做法,是迅速吞下小清潔工,然后一走了之。第一種策略是合作,第二種策略是背叛。
扁虱是一種頗為可惡的寄生蟲,它的存在引發(fā)了這種機制的另一個例子——互惠梳理的出現(xiàn)。非洲一種名叫黑斑羚的羚羊會幫助同類整理毛發(fā),去除扁虱。而當談到與我們有最近血緣關(guān)系的物種時,書本中也滿是這類例子?死赘瘛づ量耍–raig Packer)于1977年在坦桑尼亞的貢比鳥獸研究中心做了針對東非狒狒的長期研究報告。東非狒狒有著橄欖色的毛發(fā),因此亦稱為橄欖狒狒。報告稱,雄狒狒會向其他雄性伸出援手,來共同對付另一只年長狒狒,這樣,其中一只狒狒就可以與年長狒狒收服的雌狒狒發(fā)生關(guān)系。雖然提供幫助的雄狒狒無法在結(jié)盟后立刻得到雌狒狒,但它仍會合作,期望受助的狒狒能對它的幫助予以回報。而現(xiàn)實中,它確實也能得到回報。
斯里蘭卡獼猴會照料受傷的雄性同伴,以便在今后的沖突中得到這位同伴的幫助。那么,年少的雄猴會對壯年雄猴的傷勢特別地悉心關(guān)照也就不足為奇了,因為壯年雄猴在爭斗中往往更占優(yōu)勢。印度尼西亞中加里曼丹省的一項研究顯示,雄猴更容易與它之前曾為其梳理過毛發(fā)的雌猴交配——理毛似乎就是交配的“報酬”。這一有趣的發(fā)現(xiàn)令人們對“最古老的職業(yè)”——賣淫產(chǎn)生了新的理解。這一職業(yè)的存在歷史似乎比人類本身還要久遠。
雄性黑猩猩會為了達成同盟關(guān)系而與其他猩猩分享肉類食物。有證據(jù)顯示,它們會根據(jù)同伴之前向自己提供幫助的情況來決定自身的合作程度;セ菘梢酝ㄟ^各種方式實現(xiàn),如梳理毛發(fā)、幫忙打架、照看幼崽、發(fā)出警報、教育、交配以及分享食物。亞特蘭大埃默里大學(Emory University)的弗朗斯·德瓦爾(Frans de Waal)觀察到,地位很高的雄性黑猩猩索科如果當天早些時候為他的同伴梅兒梳理過毛發(fā),那么它和梅兒溫存的機會就更大一些。
當然,也不排除例外情況,原因有二。第一,不同的科學家對互惠等詞匯有著不同的理解和運用。第二,當涉及在野外觀察動物行為時,通常需要作出漫長而細致的研究工作,才能真正搞清楚事實真相。劍橋大學生態(tài)學和進化生物學教授蒂姆·克拉頓—布洛克(Tim Clutton-Brock )認為,許多案例都可以用另一種方式進行解釋,因此很難篩選出具體的互惠實例。
我們再來看一下克雷格·帕克富有啟迪意義的東非狒狒研究。一開始,帕克認為雄狒狒是為了爭取交配機會而互相幫忙。他最初的理論是,狒狒聯(lián)盟中各成員之間會進行角色輪換以保證每一位都可以從聯(lián)盟中獲利。但之后的研究顯示,在爭取“戰(zhàn)利品”的時候,原本互相合作的兩只雄狒狒會展開競爭。的確,獲得交配機會的唯一辦法,就是加入聯(lián)盟、形成合作。而一旦現(xiàn)有的合作關(guān)系走到終點,每只雄狒狒就要憑借自己的力量贏得雌狒狒的歡心。帕克這樣說道:“在這種情況下,合作就像是買彩票,如果你不買,就不可能中獎。因為二對一還是有著非常大的成功率的。和中獎的價值比起來,買彩票的成本非常之低。只要參與次數(shù)足夠多,那么你就一定能得到中獎機會。同樣的道理也適用于你的同伴。
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