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个生物体就会增强其防御力量。因此它们越变越复杂。有时它们还会分裂，这就产生了
一个新的物种。”
荷兰德说：“这时我看到，如此简单的机制能产生军备竞赛和物种的形成，我的兴
趣更加浓厚了。”
特别是，他想了解进化中的一种深层的自相矛盾性。事实上，这种无情的竞争不但
导致了进化的军备竞争，也导致了共生现象和其它形式的合作现象。确实，荷兰德把各
种形式的合作作为自己的研究兴趣毫不奇怪。这是生物进化的根本问题，更别说这也是
经济学、政治科学和所有人类现象的根本问题。在这个竞争激烈的世界上，生物体究竟
为什么会相互合作？为什么他们会对轻易就会翻脸的“同盟者”门户开放？
著名的“囚犯的两难境地”很精彩地揭示了这个问题的本质。“囚犯的两难境地”
最初是由一群数学家从博弈理论发展而来的。这个故事说的是：两个囚犯被分别关在独
牢里。警方对他们俩共同犯的一个案子进行审讯。两个囚犯都可以做出自己的选择：他
要么供出他的同伙（即背叛他），要么保持沉默（也就是与他的同伙合作，而不是与警
方合作）。现在，这两个囚犯都知道，如果他俩都保持沉默的话，他俩都会被释放，只
要他们拒不承认，警方无法给他们定罪。但警方也完全明白这一点。所以他们给这两个
囚犯一点儿刺激：如果他们其中的一个人背叛，告发了他的同伙，那么告发的囚犯就会
被无罪释放，同时还会得到一些奖赏。而他的同伙就会被按最重的罪来判决，而且为了
羞辱他，还要对他施以罚款，作为对告发者的奖赏。当然，如果这两个囚犯相互背叛的
话，两个人都会被按最重的罪来判决，谁也不会得到奖赏。
所以，这两个囚犯该怎么办呢？是相互合作还是相互背叛？从表面上看，他们应该
相互合作，保持沉默，因为这样他们俩都能得到最好的结果：自由。但他们不得不仔细
考虑。A犯不是个傻子，他马上就意识到，他根本就无法相信他的同伙会不向警方提供
对他不利的证据，然后带着一笔丰厚的奖赏出狱而去，让他独自坐牢。这种想法的诱惑
力实在太大了。但他也意识到，他的同伙也不是傻子，也会这样来设想他。所以A犯的
结论是，唯一理性的选择就是背叛同伙，把一切都告诉警方，因为如果他的同伙笨得只
会保持沉默，那么他就会是那个带奖出狱的幸运者了。而如果他的同伙也根据这个逻辑
而向警方交待了，那么，A犯反正也得服刑，起码他不必在这之上再受罚款。所以其结
果就是，这两个囚犯按照不顾一切的逻辑得到了最糟糕的报应：坐牢。
当然，在现实世界里，信任与合作很少达到如此两难的境地。谈判、人际关系、强
制性的合同和其它许多因素左右了当事人的决定。但囚徒的两难境地确实抓住了不信任
和需要相互防范背叛这令人沮丧的真实的一面。让我们看看冷战时期两个超级大国将自
己锁定在一场四十年的军备竞赛中，其结果对双方都毫无益处。还有看上去永无止境的
阿以僵局，和各国的贸易保护主义的永恒倾向。在自然界，看一看过于相信他人的生物
也许会被吃掉。所以这个问题又出现了：为什么所有生物体都敢于相互合作呢？
这个答案大部分来自荷兰德在密西根大学巴奇小组的成员罗伯特·爱克斯罗德组织
的一场计算机竞赛。爱克斯罗德是一个政治科学家，对合作的问题久有研究兴趣。他组
织这个竞赛的思路非常简单：任何想参加这个计算机竞赛的人都会扮演其中一个囚犯的
角色，然后这个程序会被成双成对地融入不同的组合，参与者就开始玩“囚犯的两难境
地”的游戏，每个人都要在合作与背叛之间做出选择。但这里有个不同之处：他们不只
玩一遍这个游戏，而是一遍一遍地玩上200次。这就是博弈理论家所谓的“重复的囚犯
的两难境地”，这更逼真地反映了某种经常而长期的人际关系。而且，这种重复的游戏
允许程序在做出合作或背叛的抉择时参考对手程序前几次的选择。如果这两个程序只玩
过一个回合，则背叛显然就是唯一理性的选择。但如果这两个程序已经交手过多次，则
双方就建立了各自的历史和在这方面的声誉。然而，对方的程序将会如何举动却极难确
定。确实，这是爱克斯罗德希望从这个竞赛中了解的事情之一。一个程序能总是不管对
手做何种举动都采取合作的态度吗？或者，它能总是采取叛卖行动吗？它是否应该对对
手的举动回之以更为复杂的举措？如果是，那会是怎么样的举措呢？
事实上，竞赛的第一个回合后交上来的十四个程序中包含了各种复杂的策略。但使
爱克斯罗德和其他人深为吃惊的是，桂冠属于最简单的策略：针锋相对（TIT FORTAT）。
这是多伦多大学心理学家阿纳托·拉帕波特（Anatol Rapoport）提交上来的策略。针
锋相对的策略以合作开局，但从此以后就采取以其人之道，还治其人之身的策略。那就
是，针锋相对的策略实行了胡萝卜加大棒子的原则。它永远不先背叛对方，从这个意义
上来说它是“善意的”。它会在下一轮中对对手的前一次合作给予回报，从这个意义上
来说他是“宽容的”。但它会采取背叛的行动来惩罚对手前一次的背叛，从这个意义上
来说它又是“强硬的”。而且，它的策略极为简单，对手程序一望便知其用意何在，从
这个意义来说它又是“简单明了的”。
当然，因为只有为数不多的程序参与了竞赛，针锋相对策略的胜利也可能只是一种
侥幸，但也许不是。在上交的十四个程序中，有八个是“善意的”，它们永远不会首先
背叛。而且这些善意的程序都轻易就赢了六个非善意的程序。为了决出一个结果来，爱
克斯罗德又举行了第二轮竞赛，特别邀请人们从针锋相对策略那里将桂冠夺过来。这次
有六十二个程序参加了竞赛，针锋相对策略又一次夺魁。结论是无可争议的。好人，或
更准确地说，善意的、宽容的、强硬的、简单明了的人，确实总是赢家。
荷兰德和巴奇小组的其他成员对这一切当然深为着迷。“我一直对‘囚犯的两难境
地’深感苦恼，”荷兰德说。“这是我不喜欢的事情之一。所以看到这个竞赛结果我非
常高兴。这真令人鼓舞。这游戏太棒了。”
针锋相对策略的胜利对生物进化和人类事务所具有的深刻含义是显而易见的。爱克
斯罗德在1984年发表的《合作进化》一书中指出，针锋相对策略能导致社会各个领域的
合作，包括在最无指望的环境中的合作。他最喜欢举的例子就是第一次世界大战中自发
产生的“自己活，也让他人活”的原则。当时在前线战壕里的军队约束自己不开枪杀伤
人，只要对方也这么做。处于无人区的军队根本无法与地方军队取得联系，而且他们当
然不会是朋友。但使这个原则能够实行的原因是，双方军队都已陷入困境数月，这给了
他们相互适应的机会。
在这本书的其中一章中，爱克斯罗德还指出，针锋相对的相互作用使得自然界即使
没有智能也能产生合作关系。这一章是他与他的合作撰写人，巴奇小组的生物学家威廉
姆·汉弥尔顿共同写的。在这方面他们举了地衣等例子：真菌从地下的石头中汲取养分，
为海藻提供了住食，而海藻反过来又为真菌提供了光合作用；金蚁合欢树为一种蚂蚁提
供了住食，而这种蚂蚁反过来又保护了该树；无花果树的花是黄蜂的食物，而黄蜂反过
来又为无花果树传授花粉，将树种撒向四处。
更广泛地说，共同演化会使针锋相对的合作风格在这个充满背信弃义劣行的世界上
蔚然成风。爱克斯罗德说，假设少数采取针锋相对策略的个人在这个世界上通过变种而
产生了。那么，只要这些个体能相互遇见，足够在今后的相逢中形成利害关系，他们就
会开始形成小型的合作关系。一旦发生了这种情况，他们就能远胜于他们周围的那些背
后藏刀的类型。这样，参与合作的人数就会增多。很快，针锋相对式的合作就会最终占
上风。而一旦建立了这种机制，相互合作的个体就能生存下去。如果不太合作的类型想
侵犯和利用他们的善意，针锋相对政策强硬的一面就会狠狠地惩罚他们，让他们无法扩
散影响。爱克斯罗德写道：“这样，社会进化的齿轮就会有所掣肘。”
这本书出版不久，爱克斯罗德就与荷兰德当时带的研究生史蒂芬尼亚·福莱斯特
（Stephanie Forrest）共同将这种合作的情形用计算机模拟了出来。问题是，共同演
化的一个人群是否能通过基因算法来找到针锋相对的策略。结果答案是肯定的：在计算
机运作之中，会出现针锋相对的策略，或与之类似的策略，并很快在该群人中流行开来。
荷兰德说：“当这种情况出现时，我们都高举双手，三呼万岁！”
当荷兰德谈到，研究所的人应该像观察“锋面”那样观察社会科学时，他指的正是
这种关乎合作起源的针锋相对的机制。他说，当他在设计开发生态系统时，他脑海里盘
旋的是整个关于合作的问题。合作的机制当然不可能出现在这个程序的第一版本中，因
为他在第一个版本中设入了单个生物体总是会互斗这样一种假设。但在新的版本中，他
力图完善生物体演化的各个方面，包括其合作的可能性。确实，他想把生态系统设计成
某种能够共同演化的、“整体的”模型。
“在研究所，除了生态系统之外，我们还在创建其他三个模型，一个是股市模型，
一个是免疫系统模型，还有一个是斯坦福大学经济学家汤姆·沙金特建立的贸易模型。
我发现这些系统之间具有非常相似的特点。它们都有‘贸易’的存在，都有以各种方式
进行交换的货物，都有‘资源转换’机制，比如通过酶或各种生产过程实现资源的转换。
而且它们都有作为技术发明之源的‘交配选择’机制。所以我由此开始创建一个完整的
共同演化的模型。我记得史蒂芬尼亚·福莱斯特、约翰·米勒和我坐了下来，努力想弄
清楚，如何在生态系统中设入最小的装置，来模拟出所有这些特点？我们的结论是，用
不着改变基本的模型，只消在进攻和防御染色体上增加内容就能做到这一点。我提供可
以由染色体来界定的额外的分辨体，从而增加了贸易的可能性，这些分辨体类似于商标，
或细胞表面的分子标签。同时我必须在这个生态系统中加上一条类似规则的东西，我这
是第一次这么做。这条规则是：‘如果其他人显示这样的识别标签，则我就和他进行贸
易，而不是进行战斗。’这就产生了合作的演化，以及说谎和模仿这类非常规现象。我
基于这样的设想，草拟出如何做一个沙金特式的模型的想法，然后就开始构思如何通过
从另一个方向把生态系统设计成看上去像一个免疫系统的模型。现在的生态系统模型正
是由此而来的。”
荷兰德说，生态系统的这个统一的版本做得非常成功。这个系统可以演示合作演化，
同时也可以演示食肉动物和猎物之间自发形成的关系。这一成功激励我开始研究设计更
高级版本的生态系统。“我目前正在编写的最新版本能演示多细胞生物体的演化。所以
现在我们不只限于探讨贸易，我希望我们还能探讨个体和组织的涌现。每个作用者都极
力提高其繁殖率，但又总是受到总体组织延续的制约，这里面有许多值得研究的名堂。
癌症就是这方面的一个很好的例子，就先不谈美国的自动化工业的情形了！”
荷兰德说，这种模型的实际应用为期还早，但他确信，这方面的一些优秀的计算机
模拟也许会比桑塔费其它研究项目对这个世界做出的贡献要大。“如果我们做得好的话，
那些不是科学家的人，比如华盛顿的官员们，可以不需要了解这些模型运行的详情便能
够建立这类模型，从而助使他们把握各种政策性选择的真正含义。”他说，从大体上说，
这样的模型就像政策的飞行模拟器一样，能够使政治家模拟经济的强迫着陆，而不需要
让两千五百万人都搭上这架飞机。这些模型甚至不必做得很复杂，只要能让人对情况的
发展和最重要变量的相互作用力产生逼真的感受就行了。
荷兰德承认，当他在华盛顿谈论这个飞行模拟概念时，并没有引起听众的重视。大
多数当政的政治家都忙于躲闪迎面而来的打击，无暇顾及下一次飞行的政策问题。另一
方面，他显然不是唯一从模拟角度来考虑策略的人。1989年，加州奥林达的麦克塞斯公
司推出了一种叫“模拟城市”的游戏。这个游戏可以让玩者扮演市长的角色，面对犯罪、
污染、交通堵塞、抗税等种种问题，努力使他或她的城市繁荣昌盛起来。这个游戏很快
就跃上了畅销排行榜之首，同时赢得了真正的城市规划管理人的高度信赖。他们说，尽
管“模拟城市”的游戏在具体细节上去冗删繁，但它找对了感觉。荷兰德当然也买了这
个游戏，而且非常喜欢它。“‘模拟城市’是我所知道的最好的一个飞行模拟概念的例
子。”他说。桑塔费研究所正认真和麦克塞斯公司商谈改造“模拟城市”的接口，使其
能够用于桑塔费的许多模拟中。荷兰德现在正和麦克塞斯公司一起开发一个用户友好介
面的生态系统版本，使任何人都能在上面做计算机实验。
心智的网络实验室
与此同时，阿瑟在桑塔费经济学项目的最初这段日子中也对计算机实验发生了浓厚
的兴趣。“我们就像在从事常规经济学那样用计算机程序来做数学分析和定理证明，但
因为我们研究的是报酬递增率、学习以及适应性和归纳法这些界定含糊的概念，所以问
题往往复杂得无法用数学来解决。因此我们不得不借助计算机来观察事情的发展结果。
计算机就像一个网络实验室，我们可以由此观察我们的思想变成行动的结果。”
但阿瑟的问题是，即使在桑塔费，经济学家们一想到用计算机模型也会变得神经高
度紧张。“我猜我们不得不在经济学中引入计算机模拟了，但我想我已经上了年纪，很
难改变了。”有一天午餐时阿罗闷闷不乐地说。
“感谢上帝，我的小伙子，如果定理的时代要退出历史舞台了的话，我也就随之而
退场了。”六十多岁的汉恩在另一个场合这么说。
阿瑟不得不承认经济学家的怀疑和犹疑是有一定道理的。在很多方面，他自己也有
同感。他说：“在经济学领域，计算机模拟全无成功之例。在我个人的早期经历中，我
和我的同事杰佛里·麦克尼考花了很长时间来观察模拟模型在经济学的作用，我们得出
了两个结论，这两个结论现在已成为普遍的共识。第一个结论是，总的来说，只有那些
不能做分析性思考的人才借助计算机模拟。经济学要求用演绎法和逻辑分析，而计算机
模拟却正好与之相反。第二个结论是，你只要把自己的假设设置于计算机模型，就可以
从计算机模拟中想得到什么结论就能得到什么结论。人们经常从基本的政治角度出发，
比如，我们需要降低税收，那么就做一个对降低税收如何如何有利的假设。我和杰佛里
设计了一种游戏，它能够深入到模型里去发现改变一个假设怎样改变了整个结果。其他
人也做过类似的事。所以计算机模拟在社会科学，特别是在经济学领域里声名狼藉，就
好像是无赖的手法。”
事实上，即使是这些年以来，阿瑟发觉自己对“模拟”这个词仍然有一种警惕心。
他和他的同事们更愿意将经济学程序称为“计算机实验”，这个词体现了荷兰德和桑塔
费的物理学家所实践的某种严谨性和准确性。他说，荷兰德和物理学家们从事计算机模
拟的方法给了他很大的启发。“我认为这太妙了。到了极为小心的人手里，所有的假设
都经过仔细斟酌，整个算法明确清晰，模拟就像实验室的实验一样具有可重复性和严谨
性，在这种情况下，我发现计算机模拟是无懈可击的。事实上，物理学家在告诉我们，
有三种可以从事科学研究的方法：数学理论、实验室的实验和计算机模拟。你必须反复
使用这三种方法。当你发现计算机模拟的结果似乎不符合常情，你就回过头去从理论上
理解它，然后再以理论为依据，回到计算机模拟或实验室去印证。对我们许多人来说，
似乎经济学研究也可以照此办理。我们开始认识到，以往的经济学过于自我局限，只对
能用数学进行分析的问题做