新冠病毒在与我们玩博弈游戏？构建“物体免疫”系统或是制胜法宝

众所周知，2020年初爆发的新冠病毒一直困扰着我们，至今也没有丝毫停歇的意思。从某种意义上讲，新冠病毒似乎正与我们玩一场你追我赶的游戏：新冠病毒爆发——研制疫苗——阿尔法变体——研制疫苗——贝塔变体——研制疫苗——伽玛变体——研制疫苗——德尔塔变体——研制疫苗——奥密克戎变体——研制疫苗——奥密克戎新型变体——研制疫苗……

至今为止，我们似乎还不知道这种你追我赶的博弈模式什么时候才能结束。此时，理解博弈论或能让我们更好地理解这种病毒，从而更好地权衡各种应对新冠病毒的措施。与此同时，我们认为人体免疫之外构建“物体免疫”系统，或许才是我们战胜新冠病毒的制胜法宝。

博弈论

根据百度百科，博弈论（Game Theory）既是现代数学的一个新分支，也是运筹学的一个重要学科。主要研究公式化了的激励结构间的相互作用，是研究具有斗争或竞争性质现象的数学理论和方法，博弈论考虑游戏中的个体的预测行为和实际行为，并研究它们的优化策略。

目前，博弈论已经成为经济学的标准分析工具之一，在金融学、证券学、生物学、经济学、国际关系、计算机科学、政治学、军事战略和其他很多学科都有广泛的应用，有专家认为作为一门工具学科，博弈论能够在经济学中如此广泛运用并得到学界垂青并不多见。通过博弈论，我们可以分析冷战期间超级大国之间的“舞蹈”；工人和雇主在就业市场中的行为；俄罗斯与世界其他国家就乌克兰问题进行的谈判；以及新冠病毒是如何让全世界屈服的。

博弈论的经典案例：囚徒困境

关于博弈论，最典型的例子就是“囚徒困境”（prisoner's dilemma）。“囚徒困境”讲述了一个警察与小偷的故事，假设有两个囚徒甲和乙联合犯事、私入民宅被警察抓住，警方将两人分别置于不同的两个房间内进行审讯。如果两个犯罪嫌疑人都供认了罪行，交出了赃物，于是证据确凿，两人都被判有罪，各被判刑2年；如果只有一个犯罪嫌疑人供认，另一个人没有供认而是拒供，则以妨碍公务罪（因已有证据表明其有罪）再加刑3年变成判刑5年，而坦白者有功被减刑2年，立即释放；如果两人都拒供，则警方因证据不足不能判两人的偷窃罪，但是可以以私入民宅的罪名将两人各判入狱0.5年。

根据纳什均衡理论，对甲来说，尽管他不知道乙作何选择，但他知道无论乙选择什么，他选择“供认”总是最优的；与此同时根据对称性，乙也会选择“供认”，因此（供认，供认）是一个占优战略均衡。而实际上根据帕累托最优，甲乙都选择“拒供”才是最优选择，因为偏离（拒供，拒供）这个行动选择组合的任何其他行动选择组合都至少会使一个人的境况变差。

以上就是大家所熟悉的“囚徒困境”，其具体决策还需具体分析，这个只能作为简化模型而用于参考，但是却很经典地阐述了什么是博弈论。

噬菌体病毒与细菌的“博弈”

在过去的两年多的时间里，大多数人已经知道，当一种病毒出现在没有防御措施的人群中时，这些微生物可以成为有效的杀手，扰乱我们的生活。那么我们需要了解的是，到底是什么导致病毒从之前的休眠状态转变为致命的活跃状态呢？这可能涉及一个复杂的博弈过程。

以色列特拉维夫大学的科学家们研究了一组被称为噬菌体的病毒，这是一种攻击细菌的病毒，它们可以在细菌内保持休眠状态，进行复制，但不会损害宿主。噬菌体病毒不仅根据宿主细菌的信息，而且还根据周围细菌的信息来决定何时保持休眠和何时变得活跃，这一过程可以通过博弈论的框架来理解。在这一框架内，每个玩家都试图最大化自己的利益，但要做到这一点，他们会根据另一个（或多个）玩家的动作，或他们期望另一个（或多个）玩家做出的动作来做出有利于自身的决策，噬菌体病毒及其宿主细菌正在玩这样的博弈游戏。

细菌会产生一种称为Arbitrium的肽信号，噬菌体病毒具有监测这些信号的特殊受体，即使在它们处于休眠状态，它们仍然知道附近的细菌何时被其他噬菌体病毒感染。当细菌开始表现出大量DNA损伤时，这通常会向噬菌体病毒发出信号，让其爆发并找到预期寿命更长的宿主。当然，决策并不那么简单：如果周围的细菌也被其它噬菌体病毒所“占领”，那么现有的噬菌体病毒可能会决定，它最好暂时待在原地，给细菌一个修复损伤的机会；因为如果噬菌体病毒现在就爆发，它可能因为无法找到新的宿主而“丧命”。因此，为了决定到底是激活还是休眠，噬菌体病毒往往会权衡来自许多来源的信息后再做出决策。

噬菌体病毒与细菌的博弈给我们带来启发，广泛流行的新冠病毒是不是与我们免疫系统间存在类似的博弈呢？

新冠病毒与人类的“博弈”

对此，美国纽约大学数学和计算机科学教授巴德·米什拉认为，博弈论有助于我们了解当前的新冠病毒大流行：既有新冠病毒的行为，也有我们对它的反应。病毒的演化也伴随着我们免疫的演化，两者之间的“军备竞赛”就是一场博弈游戏。每个玩家对另一个玩家的行为做出反应，在这种情况下新冠病毒和人类免疫系统之间存在彼此博弈。

很显然，我们的免疫系统会产生抗体以应对新冠病毒，新冠病毒则不断改变其形态以越过这些防御；我们会开发出一种疫苗，帮助免疫系统展示如何识别并对抗病毒；然后，新冠病毒试图再次改变，而且正在改变。在彼此互相追逐的过程中，我们努力利用先天免疫和适应性免疫来对抗新冠病毒，并努力调整策略，以为每一种新的病毒变异做好准备。

与此同时，博弈论并不局限于实验室，我们也可以通过博弈论分析我们对疫情的人文、社会反应，期间涉及人们对已知信息的反应以选择是否接种疫苗；人们如何评估戴口罩或何时外出的风险；以及人们如何权衡隔离成本和待在家里的好处。

话虽如此，我们在与新冠病毒的“博弈游戏”中，似乎并没有处于有利的位置，我们始终处于一种追赶者的角色，往往我们还没有研制出应对现有变种的疫苗，新的变种就已经出现了。那么我们应该怎么办呢？

“物体免疫力”或是制胜法宝？

我们认为，要理解新冠状病毒的威胁，我们首先需要多维度权衡“分子水平、病毒水平、免疫水平和全球社会水平”，只有同时去考虑这些因素，我们才可能在这场彼此博弈中占据相对有利的位置。

与此同时，除了病毒与人体间的免疫博弈之外，我们认为，在人体之外再构筑一套“免疫”系统或许也是一种行之有效的策略：因为如果采用这种策略，我们人体免疫系统将不再处于第一“战场”冲锋陷阵，而是作为稳固的“大后方”，为对抗新冠病毒等新型病毒留出更多的空间，为研发疫苗争取更多的时间，从而大大降低人类所面临的风险。

实际上，人体之外再构筑一套“免疫”系统的概念已经被一些科学家提了出来，其中沪学者张春明博士及其团队就是典型代表，他们早在2021年4月12日就撰文提出了“物体免疫力”概念并对此进行了简要定义，详情见百家匠心计划签约创作者国纳科技酱的专题文章——《“物体免疫力”概念横空出世，或改变人们对抗菌抗病毒的传统认知》一文。而且，这一概念已经在《世界科学》杂志2022年七月正式刊发（并同步在其公众号、腾讯和网易等平台发布），文章题目为——《“物体免疫力”及其产业实践的意义》，这实际上相当于“物体免疫力”概念开始被传统权威媒体所认可。

结论

总之，我们认为，新冠病毒正与我们进行一场长期的相互“博弈”，我们彼此都在争取各自更有利的位置，至今我们也不知道这种博弈模式什么时候能结束。

显然，理解博弈论或能让我们更好地理解这种病毒，从而更好地权衡各种应对新冠病毒的措施。与此同时，在我们人体免疫系统之外构建“物体免疫”显得尤为关键，这相当于在人体外“穿戴”一层防护“铠甲”，由此我们人体免疫系统不再孤军奋战，这或成为我们战胜新冠病毒的又一法宝。

我是国纳科技酱，技术背景资深运营，百家匠心计划签约创作者，百家榜上榜创作者，百度问一问特邀金牌答主，扎根空净/新材料/节能环保领域二十年，用冷静、专业视角给你带来不一样的科学认知。

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