我与“囚徒困境”的不解之缘

当我在阿尔卑斯的小屋里第一次接触到囚徒困境理论时，立刻就被它深深地吸引住了，并在之后的几十年中深陷其中，难以自拔。在那个时候，卡尔也成了我的“囚徒”，人身自由受到我的限制，因为他没有任何交通工具，必须搭我的车回维也纳。第二天，我们在回去的路上还一直在讨论囚徒困境。这一趟搭乘之后，我并没有“释放”卡尔，而是始终将他保持在我的视线以内。不久，我就开始在维也纳大学数学学院念博士了。这个学院曾经涌现过许多了不起的人物，包括著名物理学家路德维希·玻尔兹曼（Ludwig Boltzmann）、逻辑学家库尔特·哥德尔（Kurt G?del），还有基因之父格雷戈尔·孟德尔（Gregor Mendel）。

攻读博士期间，我经常跟卡尔在当地的咖啡馆见面讨论，那里有着活跃的学术讨论气氛。哥德尔曾在那里发表不完备定理，玻尔兹曼曾在那里研究熵，路德维希·维特根斯坦（Ludwig Wittgenstein）也曾在那里挑战维也纳学派——一群经常聚集在一起讨论数学与哲学问题的知识分子。有一天，我和卡尔在中央咖啡馆喝咖啡，这个咖啡馆有着漂亮的拱形屋顶和大理石柱子，列夫·达维多维奇·托洛茨基（Trotsky）就是在那里谋划了俄国的十月革命。

我们一边啜饮着浓浓的咖啡，一边对囚徒困境展开讨论，并且对这个问题的微妙之处有了全新的发现。这个问题曾让许多聪明的人陷入其中，而我们当时并没想到，在之后的二十年中，我们会针对囚徒困境设计出新的数学研究方法，我们会利用计算机建立起群体模型、研究不同群体如何进化，分析并揭示囚徒困境的解决机制。更没有想到，我还将建立横跨牛津、普林斯顿和哈佛三所大学的团队，与来自世界各地的数学家、生物学家、化学家、经济学家和医生进行合作，共同研究这些机制的运行方式，分析它们所蕴含的更广泛含义。

有些科学家认为，囚徒困境是关于生物行为、进化和生命的深刻隐喻。而另一些人则认为，相对于真实的社会与生物世界而言，囚徒困境还过于简单，很多细微因素还未予考虑。这两种观点我都同意。囚徒困境本身并不是理解生命的钥匙，我们必须把它放在进化的大背景下来观察，才能获得关于生物世界的启示。

进化只能发生在由不断繁殖的个体所组成的种群中。在这些种群里，繁衍过程中的DNA复制错误将导致突变，而突变后的种群会以不同的速度进行繁衍，一些突变种群比另一些种群更能适应某一种环境。不同的繁衍速度导致了选择，快速繁殖的个体被大自然所选择，并繁荣发展。在这个背景下来考虑囚徒困境的回报和代价，可以映射为进化科学家眼中的“适应性”（也可视为繁殖速度）。那么，囚徒困境中的“合作”就可以表述为：如果我帮助你，就会降低我的适应性，并提高你的适应性。

现在，真正有意思的事情来了。当以进化的观点来思考囚徒困境的时候，我们有了一个重要发现：自然选择似乎并不支持囚徒困境基本模式中的合作行为，而且从本质上看，自然选择还会削弱我们的合作能力。为什么呢？因为在数学家所谓的均匀混合种群中，任意两个个体的相遇机会均等，合作者的适应性总是低于背叛者，也就是说，合作者的生存机会更小。随着合作者相继死去，背叛者的数量在自然选择的过程中会越来越多，最后，合作者完全灭绝。这太不可思议了！因为完全由合作者组成的种群，其平均适应性要比背叛者种群的适应性更高。那么自然选择实际上破坏了种群整体的利益，导致无法获得群体最优的结果。

如果说自然选择是有利于合作的，那么某种合作进行机制就必不可少。我们相信这种机制的确存在，因为周围有许许多多的证据表明自然选择偏爱于合作：从高大的白蚁丘，到体育场摇滚音乐会，以及蜂拥往返于市区和郊区间的上班族，都是关于合作的最好的例子。千百万年来，无论是细胞、微生物还是动物，都经历了一系列基因进化的过程。最终，大自然还是青睐合作者。

同时，这些合作机制也推动了文化的进化，即我们在行为、穿着、说话、艺术创作等方方面面的变化。从这一角度看，进化更容易得到理解：我们从彼此身上学习，并据此改变自己的行为方式。这种进化所需要的时间周期相对更短，例如，在人类种族内部，人们会学习与周围环境打交道的各种策略和技巧，无论是宗教、造船术还是木匠活。合作对于文化的影响是巨大的，而且在我看来，正因为有了合作，生活才如此美丽动人。