用來玩撲克或者其他室內(nèi)游戲的數(shù)學(xué)理論也能為生命的起源提供線索,。

        乍一看你會覺得奇怪：用來描述商業(yè)競爭,，打擊恐怖分子以及玩撲克的數(shù)學(xué)理論竟然也能和生命起源有關(guān)系？你絕對想不到,。

        博弈論——用來描述策略互動的一個數(shù)學(xué)分支——通常被認為是解釋室內(nèi)游戲的一種演算,。起初，這個概念用于分析那種結(jié)果是失敗一方把東西輸給勝利一方 的雙人游戲（零和游戲）,。約翰·馮·諾依曼是喜歡玩撲克的數(shù)學(xué)家,、物理學(xué)家和計算機科學(xué)家，他在20世紀20年代發(fā)明了博弈論,，用來量化不同選擇的優(yōu)劣,， 比如決定要加注還是跟注。到了20世紀40年代馮·諾依曼和經(jīng)濟學(xué)家奧斯卡·摩根施特因共著《博弈論與經(jīng)濟行為》,，打算用博弈論徹底改變經(jīng)濟,。

        博弈論在經(jīng)濟學(xué)界流行的比較慢，但是它在其他地方一展身手,，例如分析冷戰(zhàn)策略,。20世紀50年代博弈論在約翰·納什的努力下發(fā)展起來。多難的數(shù)學(xué)家納什是《美麗心靈》一書和同名電影的原型,。

        納什認為博弈論適合應(yīng)用于類似游戲的復(fù)雜局面：其中有多名玩家，各自有多種策略,。納什提出,，總有一個策略組合，在每個人都盡全力做出最正確的選擇的 情況下,，能夠讓每一位玩家獲得最多收益,。這時，每個人都不愿意再改變策略,。那意味著這個游戲（或者是經(jīng)濟體制,，亦或國際局勢）已經(jīng)達到了一個穩(wěn)定狀態(tài),，或 者叫做均衡。

        “納什均衡”成為了博弈論的核心概念,，它將博弈論推廣到多個研究人類行為的學(xué)科中,，包括心理學(xué)、社會學(xué),、政治學(xué)和經(jīng)濟學(xué),。20世紀70年代，喬治· 普賴斯（George Price）和約翰·梅納德·史密斯（John Maynard Smith）將納什均衡的概念進行微調(diào),，并應(yīng)用于物種之間的生存競爭,，至此博弈論進入生物學(xué)領(lǐng)域。一個生態(tài)系統(tǒng)中,，所有生態(tài)位都能讓其中成員擁有最大存活 機會,，意味著這些物種共同建立了“穩(wěn)定進化策略”。

        換句話說,，動物和人一樣,，可以從多種不同的策略中選擇。比如貓可以選擇捉老鼠也可以朝你嗚嗚叫求你拿貓糧,。不過對大多數(shù)生物來說,，在行為上可選擇的 策略沒有這么多。在一個滿是鷹和鴿子的島上,，鷹采取侵略策略,，鴿子只能是被動策略，單純因為這就是這兩種鳥的行為方式,。當鷹和鴿子的相對數(shù)量能讓其他鳥加 入后得不到任何好處,，這就成了穩(wěn)定進化策略。

        正如某些科學(xué)家所說,，如果動物能夠憑借他們先天的行為進行博弈,，那不難想象博弈論可以延伸到生物分子中。

        KatrinBohl和其合作者去年在《分子生物系統(tǒng)》上發(fā)表的一篇文章提到：“總的來說,，除了整個生物體,，影響（間接影響）它們繁衍的大分子也可以被看做博弈者。它們的很多特性都可以被看做策略,，成為博弈論模型中博弈者并非必需認知能力和理性,。”

        事實上,，很多時候你會真切地覺得化學(xué)反應(yīng)就是分子間的一種競爭,，其目標是排列成某種最佳狀態(tài)。就像經(jīng)濟學(xué)領(lǐng)域競爭者希望最大化個人利益,，一堆分子希 望在能量上實現(xiàn)最穩(wěn)定——這是通過達到一個最低能量狀態(tài)實現(xiàn)的,。納什把博弈論里面的穩(wěn)定狀態(tài)稱作“均衡”并非偶然,，他顯然是將博弈的平衡點比作化學(xué)反應(yīng)的 平衡狀態(tài)。（在學(xué)數(shù)學(xué)之前,，納什是化學(xué)與化學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生,。）

        生物體中的分子有不同的策略（特性），以此幫助它們所處的生物體存活下來,。例如,，基因就是生物存活和繁殖的主要功臣。有些基因明顯有著對生物體有利 的合作策略,。但是有時候基因的特性（策略）沒有那么有利于生物,，但是它利用其它基因之間的合作，“搭著便車”就被傳遞到下一代,。Bohl和同事稱它們是 “基因組寄生蟲”,，就像那些依賴社保，但是又想盡辦法偷稅漏稅的人們,。

        還有一些分子作為博弈者的例子,。某些蛋白折疊成剛性結(jié)構(gòu)，而其他蛋白結(jié)構(gòu)更加靈活,。還有一些蛋白的剛性還是靈活取決于與之相互作用的蛋白,。而剛性和 靈活性可以看做策略，因此這些蛋白相互作用可以用博弈論分析,。相同的博弈論分析還可以用于病毒——介于生物界和非生物界之間的遺傳物質(zhì),。這里，博弈論的思 考很有價值,，為生物醫(yī)學(xué)界的博弈者（被稱為醫(yī)生）提供更好的抗感染策略,。

        理解了病毒存在博弈，那么就不難想象：在地球形成早期,，生命出現(xiàn)以前,，分子就發(fā)生著可以用博弈論分析的相互作用。Bohl和同事指出：核酶（一種有 催化活性的RNA）可以自組裝成網(wǎng)絡(luò),，這個過程可能為生命誕生提供了足夠的復(fù)雜性,。2012年波特蘭州立大學(xué)的Nilesh Vaidya和同事用實驗展示了這是如何發(fā)生的。他們在Nature上發(fā)表了結(jié)果：一種核酶能夠催化第二種核酶的合成進而第二種合成第三種,；然后第三種再 去催化第一種的合成,。這種互相幫助的核酶是原始分子體系中的“合作者”；而其他“自私的”核酶只是自己合成自己,?？磥砗献鞑呗砸茸运讲呗愿兄谛纬缮? 命誕生前的復(fù)雜性,，為生命誕生提供更大可能,。

        “我們的實驗強調(diào)了早期生命的分子階段中合作行為的重要性,。”Vaidya和同事寫道,。

        因此下次我寫博客帖子推測博弈論能夠解釋生命的起源,，請不要笑。即使我在開玩笑,。

（作者：湯姆·西格菲爾德,；翻譯：馮薇）