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本文首先对已有的生物进化理论和研究方法进行简单的介绍和总结,弄清其基本原理。早期经典的进化理论有达尔文的自然选择学说(被恩格斯称为十九世纪的三大发现之一)和孟德尔关于遗传学的分离定律。达尔文的自然选择学说对大部分的生物进化现象都作出了很好的解释,得到了广泛的认可和应用。然而,达尔文的学说并没有完全解决进化论中的所有问题,自然界和人类社会中存在着许多与自然选择理论相悖的现象,例如,一些昆虫和鸟类等群居动物(包括人类)中的利它主义,互利共生,互利合作现象等等。这些现象用自然选择理论就无法解释,因为根据自然选择理论,生物体在进化过程中携带对自己不利的基因(例如利它基因)是不可能的。达尔文自己也承认对这些现象的解释无能为力。所以应该对达尔文的自然选择理论进行完善和发展。自达尔文以来无数的生物学家对许多生物的互利合作现象进行了不懈的观察和研究,取得了很多重要成果,对上述现象给出了很好的解释。其中最大的突破是对选择的单元进行了延伸,选择的单元不仅可以是个体,也可以是群体、有亲缘关系的集团、或者是基因,再应用现代的科学技术作为强大的工具,主要是应用数学、统计学、经济学、博弈论等方法来研究生物进化,许多生物学家和统计学家从不同角度用不同的方法对合作现象进行了大量的实验和研究,提出了一些理论,建立了相应的数学模型。其中著名的有亲缘选择理论(Kin Selection),种群选择理论(Group Selection),ESS(Evolutionally Stable Strategy)理论,Price方程,Hamilton’s Rule等等。本文将对这些经典的和新提出的理论和模型作简明扼要的介绍。其次,本文根据榕树和榕小蜂合作系统的试验数据,对进化生物学中的种间和(或)种内的互利合作现象的形成和维持机制作一些探讨,对Hamiltons Rule进行了推广,并建立了一个变系数非线性统计模型。因为大部分已有的模型都是线性的,根据我们的试验和分析发现,用非线性的模型更符合实际情况。