新疗法的新希望已从计算模型中出现

在善恶之战中，我在那里寻求设计强大的自私策略来调查合作者的防御机制。令人惊讶的是，结果服务于不同的科学领域。它给了我开发新疗法的希望，因为叛徒背叛了他们的原始物种以支持我们。他们在通常对传统药物具有抗药性的癌症和微生物病原体种群中犯下叛逆罪，并摧毁这些有害种群并驱使它们走向灭绝。一言以蔽之，我招小人做善事。

不太可能开始

从一个不太可能的开始，我承担了寻找新疗法的任务。这个故事开始于我试图更好地理解在自私是唯一生存方式的自然条件下，生活世界的人群如何进化出大量的合作行为。

自达尔文时代以来，合作问题就一直困扰着进化生物学家。

合作行为如何在自私的自然世界中进化和持续?罗伯特·梅勋爵表示，这是“进化生物学中最重要的未解之谜”。

为什么合作很重要?

正如您可能认为的那样，合作不仅对群居昆虫至关重要，而且对人类、细菌、病毒、癌细胞和所有生物体也是如此。然而，它本质上很容易被作弊者或有缺陷的搭便车者利用，他们在不支付份额的情况下获得最高利润。因此，他们比合作者在扩散方面投入更多。因此，他们的数量增加并接管了人口。

但是，尽管外挂的攻击无限，但生物领域仍然存在。进化生物学家通过提出促进合作对抗作弊的机制来解释这种现象，如亲属选择、惩罚、多层次选择和空间结构。

计算模型

我创建了基于主体的模拟模型来检查实质性的促进机制——上面已经提到的机制——以对抗我设计并创造的“条件背叛者策略”的一些特定的自私策略。

有条件的叛逃者策略在计算实验中经常占主导地位，因为它们可以胜过合作的多数，这反过来又宣告了最关键的合作促进机制的失败。

“因此，可以说，保持合作可能比之前想象的要困难得多，”该研究称。

有条件的叛逃者(红色)显着主导了其他合作和自私策略。图片来源：图2。科学报告(2022)。DOI:10.1038/s41598-022-18797-2

条件性叛逃疗法

尽管这些新见解重振了进化论中长期存在的谜题，但它们也为不治之症的新疗法铺平了道路。

该研究称，“有条件的叛逃者可以用作自杀剂，驱使病原体种群自我毁灭。”从进化的角度来看，我们可以将肿瘤或微生物视为合作种群。它们是细胞簇，其中每个细胞都需要付出昂贵的代价来产生有利于所有人的必需物质。他们通过上述防御机制抵制作弊。

然而，有条件的叛逃者可以违反这些机制并胜过自然合作的菌株。最终，由于缺乏必要的集体行动，自私的代理人在合作者灭绝后无法生存，整个人口都会死亡，这种现象被称为公地悲剧。

在病原体种群中制造公地悲剧意味着治愈许多无法控制的不治之症。

什么是条件性叛逃策略?

条件背叛者策略可以是任何偶尔合作的作弊策略，例如在某些行为上合作而在其他行为上作弊，或者即使在其他行为上仍然自私，也要付出额外的代价来获得群体优势。例如：

1.合作传播

普通作弊者的根本问题是无法安排成功的迁移。因此，它们的斑块迅速灭绝。然而，条件背叛策略可以避免这个问题，因为他们合作只是为了传播。他们只是分担迁移成本以减少每个参与者的部分。因此，有条件的叛逃者具有高扩散率和尽可能低的价格。因此，他们可以逃脱当地的灭绝威胁。(图。1。)

2.支付逃生费用

“有条件的叛逃者可以支付部分财产或浪费部分利润来逃避惩罚，”该研究称。例如，一些人生产物质来误导惩罚者，或者拥有标记合作者逃避惩罚的重要标签。因此，有条件的叛逃者可以安全地融入合作者的种群，而不会产生任何后果。(图2。)

使用作弊者作为合作群体来攻击病原体的想法并不新鲜。许多论文之前都提出了类似的想法。然而，合作者的防御机制始终是一个主要障碍。现在，条件性叛逃策略可以克服这些障碍，提供有前途的治疗应用。