超級合作者-讀書筆記
作者馬丁·諾瓦克,哈佛大學生物學和數學教授,曾在牛津大學動物學院和普林斯頓高等研究院工作,是當代最重要的生物學家之一。他擅長將數學和生物學進行結合,其研究成果不光推動了進化論的發展,也加深了人們對人類行為的理解,具有跨學科的價值。
本書將數學和生物學結合起來,利用計算機模型等工具進行研究,提出「合作是進化的第三條原則」。全書重點關注進化中的合作機制,有利於讀者加強對進化論的理解,更深刻地理解人類行為。
合作的5大機制
想必大家都聽說過囚徒困境,作者在引言中就提出了這一概念。「囚徒困境」所考驗的是,人們在背叛與合作之間、個人利益與群體利益之間的選擇。僅進行一輪的囚徒困境博弈,理性人的選擇往往都是「背叛」。但是,重複進行的囚徒困境博弈告訴我們,只有偏於寬容的策略,最終才能勝出。
簡單來說就是,在有些情況下,即使合作能讓兩個人在總體上獲得最大利益,但如果從自私的角度考慮,我們還是不會合作,而是會選擇背叛對方。背叛對個人來說是最佳選擇,但如果雙方都選擇了背叛,總體上的利益就會變小。
作者認為,如果從進化論的角度來思考囚徒困境,就會發現自然選擇似乎並不支持合作,而是偏向於自私自利的競爭,因為合作者的生存機會總是低於背叛者的。但事實是,無論是螞蟻這樣的社會性生物,還是人類社會,都有大量的合作案例。作者認為自然界裡一定有一些機制,可以在自然選擇的過程中,把競爭轉化為合作。這就是我們要說的5種機制。
直接互惠機制
「我給你撓撓背,你也會給我撓撓背。」這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於無私行為的成本收益比時,直接互惠就能引領合作的進化。
比如,蝙蝠更願意與之前餵養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,尤其在胃部的毛髮處花很多工夫,以使得對方能識別出自己。這樣的互惠行為在許多俗語中都有所體現,譬如「以牙還牙」,以及「善有善報」。
但如果蝙蝠只需要打一次交道的話,那很有可能先得到好處的一方,下次就不會採取合作行為。但在自然界的實際情況中,為了讓直接互惠發揮作用,雙方需要不斷重複接觸,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裡。通過這樣的方式,它們就能在相互幫助的基礎上形成「接觸」。
作者把所有這些因素都考慮到之後,利用自己的專長,做了一個數學模型,輸入到計算機里,然後看看在長期的博弈中,到底採取哪種博弈策略能占據優勢。這個模型運行起來之後,作者發現,有一種策略具有比較明顯的優勢,叫「寬宏以牙還牙」策略,什麼意思呢?
「寬宏以牙還牙」比「以牙還牙」要更大度一點,是說你幫我一次,我下次一定幫你。但如果你背叛我一次的話,我下次也還是有可能跟你合作,繼續幫你,當然這需要看概率。採用這種策略的人更寬容,更容易與對方達成合作。而合作給雙方帶來的好處遠比背叛高得多,所以採取這種策略的話,占據上風的可能性比較大。所以通過這幾次實驗,作者就等於用數學方法證明了,進化的確有朝着合作發展的趨勢,在長期博弈中,直接互惠機制的確能引發合作行為。
間接互惠機制
間接互惠是說,我幫了你之後,雖然你無法直接幫到我,但是我會獲得一個好名聲,隨後從其他人那裡收穫回報。只要我獲得的收益大於付出的成本,那我就會去幫你。比如,假如我給你撓痒痒背,別人看見了,覺得我很靠譜,那下次就會來給我撓痒痒。這就是間接互惠。
通過關注你的名聲,我就可以在與你打交道的過程中,從他人的經驗中獲益。如果你以前留下了不可靠的記錄,那麼我就會謹慎一些。而如果你一直都正直慷慨,那麼我就會更願意與你打交道。可見,間接互惠可謂是合作行為的強大促進力量。
空間博弈
空間博弈和地理和空間因素有關。在自然界裡,不管是人類還是其他生物,它們的分布都是不均勻的。比如人類在有些地方會聚集到一起,那就形成了城市,在城市之外可能就比較分散。不要小看這種不均勻,這種不均勻的分布,有無窮無盡的可能性,不同的分布結構,都會對生物之間的博弈造成影響。
而作者的數學模型顯示,雖然不同分布結構中的博弈走向會有比較大的差異,但合作者永遠都能在博弈中找到機會,合作行為總是會自發產生。這也說明了,合作機制在自然環境中是廣泛存在的。
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,只要群體中的個體願意為群體利益而付出自己的代價,那麼,這樣的群體就會擁有生存優勢。達爾文剛提出進化論的時候認為,自然選擇是直接作用在生物個體身上的。理查德·道金斯等科學家說,自然選擇其實是以基因為單位的。但作者提出,自然選擇具有多個層次,並不僅僅停留在個體層面,群體選擇在很多情況下是確實存在的。
比如,達爾文曾經說,毫無疑問,如果某個部落擁有一批願意犧牲自我、幫助他人、成全共同利益的成員,那麼這個部落就能勝過許多其他部落。這就是自然選擇。
作者同樣利用數學模型和計算機對群體選擇機制進行了研究,並且發現了一個非常有趣的結論:在一個群體內部,合作者是吃虧的,因為你為了群體做出了犧牲,其他人卻白白享受了你帶來的利益。但從不同群體間的比較來看,擁有合作者越多的群體,就越有競爭力。
比如,假如有一隻松鼠看到有天敵正在靠近自己的群體,如果它是一個合作者,就會發出聲音提醒其他松鼠快跑。但與此同時,它自己暴露的可能性就增加了,很可能被天敵吃掉。所以從自身利益來說,這隻合作者松鼠是吃虧的。但從群體選擇的角度來看,群體裡這樣的合作者越多,對群體的繁衍就越有利,自然選擇也會偏好擁有更多合作者的群體。
親緣選擇
另一個人的血緣關係越近,我們就越願意努力與他達成合作。這種形式的合作關係之所以得到進化,是因為我們可以用這種方式增加傳到下一代的基因數量,從而擴大我們未來的遺傳規模。這種機制被稱為親緣選擇,也是合作的第5種機制。
比如,道金斯的《自私的基因》,就是這種思想的名作,這個說法也挺符合咱們的直覺。不過其實,親緣選擇理論在生物學界還有很大爭議,比如曾經有生物學家說,親緣選擇是個優秀的數學理論。
但是很多研究都得出結論說,其實同一個巢里的蜜蜂,分不出面前這隻蜜蜂是自己的親兄弟還是表兄弟,那這個理論就沒法證明。不過作者說,如果能夠給親緣選擇找到一個適當的定義的話,那它同樣可以促進合作行為的產生。
為什麼合作在生命進化過程中居功至偉
在作者看來,合作的歷史,要比生命本身更為悠久,因為生命就起源於合作。為什麼這麼說呢?生物最基礎的化學建構是 RNA,也就是核糖核酸,就起源於分子層面的合作。人類身體的基本構成單位——細胞,也是進化中的合作行為所帶來的成果。
比如,絕大部分真核生物的細胞內都有一個基本的細胞器,叫線粒體,可以為細胞提供能量。線粒體看起來就像一個小蟲子,而且它使用的是一套單獨的 DNA,跟我們身上的那套 DNA 不一樣。從進化的角度來看,線粒體跟我們的細胞,其實就是一種合作的關係。大約17億年以前,細胞吞噬了線粒體的祖先,但是並沒有消化它,反而結成了一種共生的關係,相當於是線粒體寄生到了細胞之中,二者共同進化。除了線粒體以外,綠色植物細胞中的葉綠體,跟植物細胞之間也基本上是同樣的合作關係。從這個角度來說,複雜細胞的形成,其實就是進化中的合作行為所帶來的成果。
跳出細胞內部,細胞與細胞之間,也存在着緊密的合作關係。比如,我們的器官都是由不同的細胞組成的,這些細胞之間相互合作,才維持了我們身體的正常運轉。合作機制還促進了我們最重要的器官——大腦的進化和發育。間接互惠機制就起到這個作用。
因為間接互惠的本質,就是我們付出代價,去購買一個好名聲,然後期待着這個名聲能在以後給你帶來收益。為了實現這個過程,我們就需要接受信息、傳遞信息,擁有良好的記憶力,學會判斷對方的名聲好壞,這其實是一系列非常複雜的認知活動。
癌症
人體擁有自我生長和修復的能力,細胞也必須不斷地更新。比如人每天都會產生幾千億個新的血細胞,其中的細胞也都在不斷地進行新老交替,維護身體的正常運轉。癌細胞是細胞中的背叛者,由於突變的原因,癌細胞不再為了整個身體服務,而是選擇不斷地增殖分裂。與其他細胞相比,這些選擇了背叛的癌細胞分裂速度快、侵略性強,甚至還可以轉移到身體的其他部位。癌細胞的這種特性,其實就破壞了細胞間的合作機制,最終導致了整個細胞群體,也就是身體的衰敗。
語言
作者認為,人類的語言文化現象,其實同樣來源於進化中的合作機制。為什麼在地球生物中,只有人類發展出了語言呢?而其他動物並沒有。作者說,這跟生命所處的環境和生態有關。只有當語言帶給生命的利益,高於學習語言所需要付出的成本的時候,語言才有可能誕生。
比如,我們需要有一個非常消耗能量的、體積龐大的大腦,需要持久的學習過程,強大的記憶力,能精確發出聲音的器官,才有可能學會語言。這並不簡單,而這都跟人類社會的豐富度、複雜度,以及極其頻繁的合作行為有關。
即便你身體在怎麼強壯,一個人也打不過一群人,只要其他塊頭比較小的人聚集到了一起進行合作,商量着要揍你,你也沒有一點辦法。在這種情況下,你就只能去跟他們談判,或者去聯合其他支持你的人進行解決。這些合作需求的存在,不斷地驅動人類尋找解決方案,語言因此才有可能出現。作者認為,語言、大腦和社會,在進化過程中是相互關聯的,是一種協同進化的關係。
如何運用合作走出困境
公地悲劇」告訴我們,所有人都能免費使用的資源,必定無法長久維持免費使用,最終都會成為濫用。那公地悲劇跟我們有什麼關係呢?
比如,全球變暖這個氣候問題,就很容易淪為公地悲劇。所有人都知道,如果我們繼續肆無忌憚地排放溫室氣體,那地球就撐不住了。但與此同時,所有人都想讓別人少排,自己多排,占別人的便宜。
道德的基本延伸
那公地悲劇有解決的辦法嗎?作者說,那就是通過信息公開的方式,利用名聲的力量,來促進人們達成合作,保護公共資源。
比如,英國紐卡斯爾大學就曾經過做一個研究,研究者在公共休息室里放了一個自助購物箱,無人監管,只是在上面貼了一張圖片。結果發現,如果貼的圖片是眼睛的話,購物箱裡收到的錢數就會大大增加。因為購物者會意識到可能有人在觀察着他們,因此會調整自己的行為,不敢白拿東西不給錢。
作者說,利用同樣的心理,我們可以通過公開每家每戶的用電量等數據,來提醒人們節約資源,降低碳排量,保護環境。2016年的時候,作者的家鄉經歷了一場極端乾旱天氣,每個人都知道要節約用水,但是還是效果有限。之後,當地報紙發現,有30戶人家的用水量非常大,於是就把這30戶的大概位置公布了出來。作者說,只要用水大戶意識到,別人可能會發現自己在浪費資源,那麼為了顧及自己的名聲,他們肯定會降低自己的用水量。當然了,這種方法也存在着侵犯隱私等問題,那就另當別論了。
獎勵
作者通過研究發現,獎勵比懲罰更有利於合作。從古至今,人類社會為了在人與人之間建立合作關係,沿襲了一種看似簡單直接的手段:以懲罰來進行威脅。有研究顯示,在對別人進行懲罰活動的時候,我們大腦里所產生的反應,跟受到獎勵時是一樣的,能獲得一種令人陶醉的滿足感。但懲罰並不會促成合作。
比如,作者做了一個模仿真實環境的實驗,在實驗中,玩家兩兩一組進行遊戲,每個人在每一步中都有三種選擇,就是合作、背叛和懲罰。合作意味着自己付出1塊錢,讓對方得到3塊錢,背叛意味着從對方那裡拿走1塊錢,懲罰意味着自己付出1塊錢,而讓對方損失4塊錢。經過長時間的博弈,作者發現,一直保持合作的玩家成績最好,相互懲罰的玩家成績最差。表現最好的6個人,自始至終都沒有採取懲罰手段,而分數最低的玩家使用懲罰手段最頻繁,導致激起了冤冤相報的惡性循環,所以成績最差。從這個結果上來看,懲罰者不可能成為最終的贏家。 而氣候問題這樣的公共品博弈,或者其他社會問題,參與人數都是超過兩位的,所以作者隨後又做了一個實驗,把實驗對象改成了4人一組。結果發現,如果組內所有的玩家都不使用任何的懲罰或獎勵手段,就會陷入到典型的「公地悲劇」中,大家都想着占別人便宜,相互之間又無法制衡,最終只得到了很低的分數。
這就是因為,懲罰的代價太高,雙方都受損,所以喜歡懲罰的玩家最後的總分也很低。相比較而言,獎勵手段也能引發合作,並且雙方都有所收益,最終能得到最高的分數,算是最佳選擇。所以作者說,我們可以通過信息的公開,找到那些不守規矩的人,然後對於這樣的人,我們乾脆也不合作了。與此同時,我們還可以對合作者予以獎勵,這更能促進合作行為的產生,最終解決問題。
總的來說,作者認為自然選擇可以通過直接互惠、間接互惠、群體選擇等5種機制,將競爭轉化為合作。生命的起源、生物的身體、人類語言的誕生,都與進化中的合作行為有關。人類要想走出氣候變化等「公地悲劇」困境,也唯有通過合作才能成功。