機器人演繹基因進化結果 驗證漢米爾頓親緣選擇規(guī)則
人類對于自己的進化問題一直十分關注,對于基因的進化也成為人類探索的課題。最近,瑞士洛桑聯(lián)邦理工大學和洛桑大學合作,通過利用機器人模擬生物基因在數百代間的進化,闡明了生物學界難題,也證明了一直未得到驗證的漢米爾頓親緣選擇規(guī)則的正確性。
這種機器人,可以模擬基因和基因組的功能迅速完成進化,使科學家能分析檢測與基因特征相關的成本與收益效果。實驗中,一旦某個覓食機器人把種子推到了正確目的地,還要決定是否與其他機器人共享它。他們還在機器人世界里創(chuàng)造了兄弟姐妹、堂表兄妹、非親戚關系等社會群體。進化實驗持續(xù)了500代,不斷重復著利他主義相互作用的各種場面:共享多少和個體成本,這些共享現(xiàn)象按照漢米爾頓規(guī)則發(fā)生,實驗結果的數量和按漢米爾頓規(guī)則預測的數量驚人地相符。
試驗證明,漢米爾頓規(guī)則很好地解釋了一個利他基因何時能被傳到下一代,何時不能。這一發(fā)現(xiàn)同樣適用于蜂群機器人,用這種利他主義算法,還能改進飛行機器人的控制系統(tǒng),讓它們更有效地合作,在群體飛行中更加成功。這一實驗成果對于生物學界和機器人界都是一項重大發(fā)現(xiàn),有著重要的意義,對人類也有著無可比擬的重要意義。