哈佛大学数学系教授Nowak Martin是当前正在进行的哈佛进化动力学计划(Program for Evolutionary Dynamics,简称PED)的主要负责人,有人戏称这个计划为happy every day。
“进化合作的五项原则”(Five Rules for Evolutionary Cooperation)是其中的一个研究结果。在Nowak Martin看来Nothing in biology makes senses if not seen in the light of evolution;而进化需要合作来构建新一级的组织。小到基因、细胞、多细胞机体,大倒群居的昆虫、人类社会都是建立在相互合作的基础之上的。合作意味着摈弃自私而相互帮助;然而自然选择是一种竞争,是与相互合作相对立的,除非有一种特殊的机制在运行。于是Nowak Martin讨论了进化合作的五种机制:
1)家族选择(kin selection);
2)直系的互惠(direct reciprocity);
3)非直系的互惠(indirect reciprocity);
4)网状的互惠(network reciprocity);
5)群选择(group selection)
对于每一种机制,Nowak Martin指出都有一个简单的原则来说明自然选择是否会走向相互合作。相对于进化合作五种机制的五项原则分别是:
1)b/c﹥1/r ,其中r: coefficient of relatedness; c: cost of cooperation; b: benefit of cooperation;
2)b/c﹥1/w ,其中w: probability of another encounter;
3)b/c﹥1/q ,其中 q: probability of knowing someone’s reputation;
4)b/c﹥k ,其中 k: average number of neighbors per individual;
5) b/c﹥1+(n/m),其中 n: maximum group size; m: number of groups
Nowak Martin是哈佛大学生物学和数学教授,他致力于进化过程的数学描述,进化过程包括相互合作和人类语言的进化、病毒感染和癌症的动力学。他的主要发现包括the mechanism of HIV disease progression (1991), spatial game dynamics (1992), generous tit-for-tat and win-stay, lose-shift (1993), the rapid turnover and evolution of drug resistance in HIV infection (1995), quantifying the dynamics of HBV infection (1996), mechanisms for the evolution of genetic redundancy (1997), the evolution of cooperation by indirect reciprocity (1998), the first mathematical approach for studying the evolution of human language (1999-2002), evolutionary game dynamics in finite populations and the 1/3 rule (2004), evolutionary graph theory (2005), the first quantification of the in vivo kinetics of a human cancer (2005), and five rules for the evolution of cooperation (2006).