博弈論和經(jīng)濟學展示了如何引導進化朝著更好的方向發(fā)展

人類行為以可能對人類福祉產(chǎn)生深遠不利影響的方式推動生物有機體的進化。了解人們這樣做時的動機對于確定改善進化結果的政策和其他策略至關重要。在 11 月 16日發(fā)表在開放獲取期刊PLOS Biology 上的一項新研究中，由皇后大學的 Troy Day 和杜克大學的 David McAdams 領導的研究人員將經(jīng)濟學和博弈論的工具引入進化管理。

從危及我們健康的抗藥性細菌到可能破壞全球糧食生產(chǎn)的抗藥性作物害蟲，我們現(xiàn)在正面臨著未能有效管理生物世界進化的有害后果。正如 Day 解釋的那樣，“通過對人們行為的聯(lián)合經(jīng)濟和進化后果進行建模，我們可以確定如何最好地激勵進化上可取的行為。”

新分析的核心是一個簡單的數(shù)學公式，它確定醫(yī)生、農(nóng)民和其他“進化管理者”何時有足夠的動力來管理他們控制下的生物資源，權衡管理的短期成本與延遲不利演變的長期利益。

例如，當患者到達緊急護理機構時，對其進行篩查以確定他們是否被危險的超級細菌定植是昂貴的，但通過允許超級細菌攜帶者與其他人隔離來保護未來的患者。設施本身是否從篩查患者中獲益取決于它如何權衡這些成本和收益。

研究人員通過實施博弈論進一步建立了數(shù)學模型，該理論分析了個人的決定是如何相互關聯(lián)并相互影響的——例如同一設施中的醫(yī)生，其患者可能會相互感染，或者玉米種植者與鄰近的田地。他們的博弈論分析確定了可以通過改變激勵或促進協(xié)調(diào)的政策來改善結果的條件。

“在抗生素抗性細菌的例子中，醫(yī)院可以通過社區(qū)接觸者追蹤等方法來控制超級細菌的傳播，”麥克亞當斯說。“這將帶來額外的成本，而且僅憑一家醫(yī)院就可能沒有動力這樣做。但是，如果每家醫(yī)院都采取這一額外措施，它們可能都會從減緩這些細菌的傳播中受益。博弈論為您提供了一種系統(tǒng)的方式來思考這些可能性并最大限度地提高整體福利。”

“響應人類干預的進化變化，例如響應藥物治療的抗性進化或響應收獲的進化變化，可能會產(chǎn)生重大的經(jīng)濟影響，”戴補充說。“我們確定在何種條件下采用限制進化的昂貴策略在經(jīng)濟上有利，從而更長時間地保護生物資源的價值。”

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