普赖斯方程式

阿曼德·马里·勒卢瓦（Armand Marie Leroi）

伦敦帝国理工学院进化发育生物学教授，著有《突变体：论基因多样性和人体》。

每当我们看到高度井然有序的现象，比如一个婴儿、一首交响乐曲、一篇科技论文、一家公司、一个政府或一个银河星系等一样时，我们都会不由自主地发问：这些秩序是如何形成的？我们有一个抽象的答案：每一个高度井然有序的现象都是变异选择过程的产物。我的看法是，任何一个以多重变体开始的过程，这其中的绝大部分会消逝得无影无踪，或是被扔进废纸篓或被降解掉，仅留存下一小部分或强健、或受人关注、或坚如磐石的适应者得以存活。通过自然选择的方式，有机形态的产物就是如上所述的过程中最为大众所熟知的一个案例。与此同时，我们对这种过程中产生的人类文化也是司空见惯了。但正如以上案例所暗示的，一旦我们明确了追寻的目标，便处处可见变异选择的过程。

许多人都曾有过类似的思考，但无一人像乔治·普赖斯（George Price）一样，能够真切领悟其中的内涵。乔治·普赖斯是一个居住在伦敦的美国人，他于1970年推出了描述所有物种变异选择过程的方程式，即当今众所皆知的“普赖斯方程式”，它就是我心中深邃、美妙而又优雅的科学阐释。该方程式可用来描述尤其是包括模拟无线拨号调频，化学反应动力学，新生儿死亡率受体重分布等在内的影响，还可以解释人类居住在地球而非居住在其他星球的原因（假设还有其他适宜人类生存的星球）。对我来说，普赖斯方程式的真正魅力不在于他于1970年推算出的公式，而在于他两年后发表的一篇扩展论文。

变异选择系统的一个属性是，这个选择过程可在多个不同层级上产生。音乐无疑是一个变异选择过程的结果。作曲家坐在钢琴前，思考着接下来的部分，并从可能的音符、和弦或乐章中精挑细选。看看贝多芬的手稿，第47号作品《克莱采奏鸣曲》就是一个很好的例子，潦草的手稿上还留有其他的作曲想法。1996年，布莱恩·伊诺（Brian Eno）使用SSEYO的Koan软件制作了一张从始至终不断变异的作品集，他称之为“衍生音乐”（generative music）。

但我们iPod里的音乐当然不仅仅是作曲家精选的结果，也不仅是制作人、演奏者等人的选择结果，还是我们自己选择的结果。作为个体消费者，我们是甄选和创造的生力军。我们不仅扮演着个体的角色，同时也是社会群体的一员。实验证明，如果我们知道其他人在听的音乐曲目，我们也很有可能会把这些曲目纳入到自己的审美偏好之中，并追逐潮流。这个现象解释了为什么预测畅销歌曲绝非易事。因此，作曲家、消费者以及群体消费者共同搭建了音乐的王国。安伯托·艾柯（Umberto Eco）早在1962年，在其《开放的作品》（Opera Aperta）中就提出了相同的观点。当然，作为文学批判家的艾柯，他除了让民众更关注这个问题之外，也没法再多做些什么了。然而，这个问题被乔治·普赖斯解决了。

1972年，普赖斯发展了他的通用变异选择方程式，以开放多层级的选择。该方程式对进化生物学家帮助巨大，比如帮助他们清晰地了解亲族与群体选择之间的关联度，从而解决了来源于不一致的数学公式所产生的无休止的争论。该变异选择方程式目前还未应用到文化进化上，但我相信这一天一定会到来的。但延伸后的普赖斯方程式远比之前的作用更为明显，它解开了戈尔迪之结（希腊神话中的一个难题）这个科学家和科学哲学家们长久未能解开的难题。

戈尔迪之结是一个关于可化简性的难题。一个系统的运行状态，是否可以通过简化为其组件的状态来了解呢？这个问题，总是以这样或那样的形式遍布在科学研究当中。系统生物学家与生物化学家、认知科学家与神经系统科学家，涂尔干（Durkheim）与边沁（Bentham），古尔德（Gould）与道金斯、亚里士多德与德谟克利特（Democritus），整体论者与简化论者在认知论、本体论和方法论的分歧是众多科学上伟大争论的起源，与此同时也是进步的起源，正如一个立场被另外一个更正确的立场所取代一样。事实上，通常在不稳定的休战期，整体论者和简化论者的研究项目会共生共存，这个现象你可以在任何一个生物学院系看到。当休战停止，战火重燃时，显而易见，我们需要理性划分出在不同层面上运作着的创造力。

那便是普赖斯所给予的。他的方程式只适用于变异选择系统，但如果你细想一番，大多数顺序生成的系统都是变异选择系统。现在回到我们的音乐世界：谁真正创造了音乐？是制作MIDI文件的贝多芬的粉丝们吗？是在自己卧室里下载音乐的青少年吗？是公众的群体冲动吗？我认为普赖斯的方程式能够对这些疑问予以阐释，这个方程式肯定能够做出若干的阐释与回答。