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适应度景观

时间:2022-02-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:然而,要达到那个境界,需要涉及冒险“下坡”到较低适应度的区域。当人类尝试在一个复杂世界中推演进化或创新时,适应度景观应运而生。“适应度景观”这一天才般想法的幕后英雄,是人口遗传学的奠基人,理论家休厄尔·赖特。适应度景观避繁就简地传达了很多内涵。打个比方,除了适应度景观之外,我们找不到更好的方法来呈现一个偏僻海岛和一片大陆森林二者进化的不同模式了。你与我,都是彼此的适应度景观。

斯图尔特·布兰德(Stewart Brand)

《全球概览》创始人,“全球电子目录”与恒今基金会联合创始人,著有《地球的法则:21世纪地球宣言》(Whole Earth Discipline: An Ecopragmatist Manifesto)。

我在加特勒·哈丁(Garrett Hardin)的《自然与人的命运》(Nature and Man's Fate)中第一眼看到适应度景观的漫画时,它给了我一条建议,让我知道在我有机会一览众山小的时候,该如何不陷入到过度修正并由此过度专门化某些局部适应度峰值的尴尬境地。然而,要达到那个境界,需要涉及冒险“下坡”到较低适应度的区域。从而我掌握了质疑最佳性这个窍门。

图45-1 适应度景观

当人类尝试在一个复杂世界中推演进化或创新时,适应度景观(有时也被称为“适应景观”)应运而生。早期关于人工智能的乐观派们,马文·明斯基(Marvin Minsky)和西摩·帕伯特(Seymour Papert),在其重要的评论中曾作出警告,智能代理在看上去会闷头不响地“爬坡”,到达错觉最佳性的局部峰值的时候,便会卡在那里。复杂性理论家斯图尔特·考夫曼(Stuart Kauffman),在1993年和2000年,运用适应度景观,将其关于“毗连可行性”的观点视觉化,这个成果又促使史蒂文·约翰逊(Steven Johnson)在《伟大创意的诞生》中提出了“毗连可行性”在创新中所发挥的作用。

“适应度景观”这一天才般想法的幕后英雄,是人口遗传学的奠基人,理论家休厄尔·赖特(Sewall Wright)。1932年,在设想到底是什么可能会促使生物群体的进化途径从峰值下降到其他可能性方面,赖特提出了用景观的方法来形象化阐释生物群体是如何逃离局部峰值的潜在陷阱的。看看他画的这6幅图,见图45-2。

图45-2 生物群体逃离局部峰值的潜在陷阱景观示意图

©Sewall Wright, The Role of Mutation, Inbreeding, Crossbreeding, and Selection in Evolution, Six International Congress of Genetics, Brooklyn, NY: Brooklyn Botanical Garden, 1932.

图45-2(a)和图45-2(b)说明了低选择压力或是高突变率(其人口规模都较小)是如何扩大物种范围的;而高选择压力或是低突变率则会严重地限制一个物种在局部适应度里达到峰值。图45-2(c)说明,当景观自身漂移时会发生什么,以及人口随之进化的情况。

图45-2(d)~图45-2(f)则探索了小规模人口是如何通过无效的随机性来应对近亲繁殖的。西赖特认为,探索的最佳模式是在图45-2(f)里,其显示了一个物种是如何分成犹如列队一般的种族,并彼此之间进行着互动的。这样挤在一起的群体摸索出了好的结果,能够把握时机,与时俱进。

适应度景观避繁就简地传达了很多内涵。打个比方,除了适应度景观之外,我们找不到更好的方法来呈现一个偏僻海岛和一片大陆森林二者进化的不同模式了。森林层峦叠嶂、浓荫蔽日,无数物种被隔离在高度专门化的小峰顶上。在物种为数不多的岛屿上,宛如平缓山丘的地形那般,物种悠闲肆意地开花结果,进化成达尔文雀。岛上的生物和植物“慵懒”,且对大陆来的侵略者毫无防御能力。

你所知晓的每个物种的景观,几乎完完全全是由其他物种所构建而成,所有这些物种都相互依存、不断进化,这就是共同进化。你与我,都是彼此的适应度景观。

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