红皇后假说
红色皇后理论是美国生物学家凡瓦伦提出的，这个奇怪的词来自英国数学家刘易斯•卡罗尔的童话《阿丽思镜中奇遇记》（《阿丽思梦游奇遇记》的续篇），阿丽思穿过了镜子，来到了奇幻世界，红色皇后是该世界里的一枚棋子，她告诉阿丽思，在这个世界里，人必须不停奔跑才能留在原地，真是虐待狂的地界。不知道跑步机的发明者有没有受红色皇后的启发。
还是说动物的事吧，据说猎***的家教是这样的：“孩子，你要是跑不过瞪羚，就会被饿死。”瞪羚妈妈的家教则是：“孩子，你要是跑不过猎豹，就会被吃掉。”
猎豹必须抓到瞪羚，否则就会饿死。经过一代又一代的激烈竞争，跑得慢的猎豹饿死了，活下来的都是精锐中的精锐。
然而这些最善跑的猎豹，虽然有着每小时接近101公里的速度，柔韧的脊椎，强劲的长腿、钉鞋般的爪子和流线体形，比祖先不知快了多少，猎豹捕到的瞪羚却不比祖先多。这是因为猎豹遭受考验的同时，瞪羚也在面临着同样的考验，只有跑得最快的瞪羚才能生存。虽然瞪羚的速度也有很大进步，能甩掉猎豹的瞪羚也没有增加，个中道理跟猎豹一样。
猎豹和瞪羚都被栓在红色皇后的跑步机上。两方不断地进化，越跑越快，但它们得到的东西，并没有跑得慢的祖先多。猎豹没有杀绝瞪羚，瞪羚也没有饿死全部的猎豹，虽然它们飞奔如同红色皇后，却始终留在原地。
生态上密切相关的物种的相互关联地进化叫做协进化或协同进化。协同进化的结果是相互适应相互衬托。物种之间形成非常复杂的相互作用、相互依存的关系。这种关系是除了物理的环境条件之外的另一种重要的外环境。在物理环境条件相对稳定的情况下，物种之间的关系构成驱动进化的选择压。
一个物种的任何进化改进可能构成对其他相关物种的竞争压力，所以，即使物理环境不变，种间关系也可能推动进化。在通常的环境下，物种之间保持着一种动态的平衡。物种间的生态关系的牵制作用使得物种在其生存期间绝灭的风险相对恒定：后代与祖先，新物种与老物种绝灭的机会几乎是相同的。这就是红皇后假说所要解释的现象。一个分类群的对数形式的生存曲线是线性的，绝灭概率是相对恒定的。
自然界中的物种生存状况就像路易斯·卡洛尔描写的爱丽丝镜中奇遇记故事中的红皇后所言的情景：“你必须尽力地不停地跑，才能使你保持在原地”。用中国话说就是“逆水行舟，不进则退”。在逆水中要保持在原来的地方，也要不停地尽力地划。或者更形象地比喻为鱼儿在急流中逆水而游，它们尽力地游才能不被水冲走，但要越过浅滩或暗礁，则要跳跃。种间关系的牵制作用使得物种要获得显著的进化改变相当困难，这是因为在生态系统中物种的进化是相互制约的，物种都在进化。
从短期来看，只要跟得上就能生存下去。但从长远看，一个物种要在生态系统中获得有利地位就要比别的物种跑得更快。一个物种若具有较大的进化潜力，就等于在进化赛跑中有超常的速度。长远来看，竞争的胜利者不是看当前的适应，而是看能否获得超出其他物种的进化能力。竞争的胜利者是那些获得超出其他物种的进化能力的。当前的适应并不能保证未来的成功，具有大的进化潜力的物种才能获得长远的成功。红皇后假说与物种选择说结合起来，可以解释具有进化功能的遗传结构起源。
传统的进化论强调生物系统适应物理环境的过程，其动力学过程有背后的“势”函数来控制。而真实的生物进化，是由物理环境和生物环境共同决定。但是，如何考虑复杂的生物环境的影响，一直是传统进化论中没有解决的难题。该研究通过引入“流”的概念，揭示和量化了生物相互作用所导致的进化驱动力。在新理论中，进化过程中形成的“势”与“流”好比是进化驱动力的“阴阳”两面，类似于量子世界中的波粒二象性，或者是决定电子运动的电场与磁场。该研究发现，同种群或种群间生物个体的相互作用会导致“流”的产生，即使物理环境保持不变，在“流”的驱动下进化可以永无止境。
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