近日，必威精装版app西汉姆联 詹祥江研究員、王代平研究員等組成的科研團隊在Science Bulletin 發表了“重新發現行為科學：從經典理論到現代研究前沿”（Rediscovering behavioral sciences: from classic theories to modern frontiers）的綜述性文章，該文章係統回顧了行為科學的發展脈絡，並提出了一個整合經典理論與現代技術的新框架，為行為學研究的未來方向提供了發展藍圖。

論文指出，當代“行為科學”已不是單純觀察動物行為的學科，而是發展成為了一個高度交叉的綜合研究領域，它整合了行為學、行為生態學、社會生物學、基因組學、生物力學與仿生學、神經科學、人工智能和社會網絡分析等多個研究方向。當代“行為科學”核心目標是揭示動物行為背後的生物學機製與進化基礎，奠基於荷蘭學者廷伯根（1973年諾貝爾生理學獎獲得者）提出的研究生物行為的四個基本問題，即行為的機製、發育、功能和進化，這一理論基礎至今仍是行為學（Ethology）研究的重要基石。在此之後興起的行為研究，主要聚焦於這四大核心問題中的“功能”和“進化”兩個方麵，並與生態學、進化生物學和經濟學等學科結合，逐漸形成了新的研究學科即行為生態學（Behavioural Ecology）。經典的行為生態學研究遵循一個核心理念，即“動物行為在自然選擇作用下進化，其目的在於最大化個體的適合度”，強調行為在其“功能”和“進化”層麵上的適應性意義。相比之下，對行為的“機製”和“發育”，以及四個核心問題間的相互整合關注較少。論文指出，盡管過去數十年中行為生態學在解釋行為的適應意義和進化價值方麵取得了巨大成功，但由於技術手段的限製，對行為機製和發育過程的理解仍相對不足。隨著基因組學、神經科學、生物力學、人工智能和社會網絡分析等技術的快速發展，行為科學正迎來一次深刻的理論與方法學重塑。

在此基礎上，作者首先係統梳理了行為科學中代表性的經典理論，並按照個體行為、種群與社會係統、以及種群或物種之間的協同進化三個層麵進行歸納，總結回顧了性選擇與 Fisher 的“脫韁失控理論”模型、“自私群體”理論、親緣選擇理論、進化穩定策略（ESS）、信息中心假說、紅皇後假說等行為學經典代表性理論假說。在此基礎上，著重論述了如何利用前沿的科技手段，如高通量測序、神經影像、生物力學建模、機器學習等，對行為科學領域尚未解決的經典悖論、以及新出現的前沿科學問題展開探索研究。

在機製與個體行為研究方麵，論文重點介紹了三個前沿研究問題。第一，通過整合組學手段解析性選擇的分子基礎。以存在“求偶炫技”行為的多種求偶場（lek）鳥類為例，研究者利用比較基因組學鑒定出一批與求偶炫耀行為、肌肉性能和神經功能等相關的候選基因，並沿係統發育樹追蹤了複雜求偶行為的逐步進化路徑。這類研究首次在基因組層麵比較了性選擇與自然選擇所對應的不同遺傳特征，但作者也指出，目前相關研究多停留在相關性分析階段，仍需進一步的實驗證據驗證其因果關係。第二，通過對比鳥鳴與人類語言，可借助跨物種的“語言神經科學”為理解人類語言起源提供了重要模型。鳴禽的求偶歌聲是自然界中常見的性選擇信號，鳥類學習和發育鳴聲的大腦區域與人類發聲聽覺運動皮層在結構和功能上有高度相似性。基因層麵上，參與人類語言發育的FOXP2也被發現參與了鳥類的鳴聲學習。隨著越來越多的鳥類基因組被測定，未來有望進一步揭示信息交流和語言形成背後的關鍵調控基因及神經環路。第三，通過將生物力學和仿生學的結合，促進對動物行為例如飛行等進化機製的理解，並轉化應用。研究者通過高速攝像和三維重建技術，對蜂鳥、蜻蜓等物種的高機動飛行行為進行了精細解析。研究發現，更強的肌肉能力、更低的翼載以及可塑的翼形與其卓越的機動性能密切相關。通過改變轉動慣性，這些物種能夠精細調控翻滾、偏航等飛行動作，從而維持整體飛行穩定。此類研究進一步幫助我們理解機動飛行的進化機製，也為仿生無人機等“新一代飛行機器”提供設計靈感。

在種群水平行為研究上，文章介紹了兩個前沿研究方向。其一是利用虛擬現實和仿生機器人技術研究動物群體行為。群體行為廣泛存在於魚群、鳥群、昆蟲乃至人群中，僅從傳統的行為觀察來解析“個體如何基於其他鄰近個體的信息做出行為決策”往往難以深入。現代虛擬現實技術可以實現讓斑馬魚等動物處於可控的虛擬“同類個體”環境中，通過算法編程，精細操控其虛擬鄰居的運動模式，進而能通過觀察實驗動物的行為反應來推斷其決策規則。類似的，使用仿生機器魚在真實水流環境中與真魚進行互動，研究者們可以對魚群節能、信息中心假說等進行機製性和因果性的檢驗。其二是利用社會網絡分析方法研究“動物文化”及其在保護生物學中的意義。越來越多證據表明，文化，即通過社會學習傳承的行為傳統，並非人類獨有。動物社會結構與文化行為之間錯綜複雜的互動，可以通過社會網絡分析（SNA）來進行係統性分析。以2020–2021年“雲南亞洲象北遷”事件為例，這種長距離遷徙可能與社會學習或關鍵“領袖個體”的行為密切相關。因此，在保護規劃中，關注掌握關鍵“文化知識”的個體，對維持群體凝聚力和長期存續尤為重要。

在物種間層麵，論文還討論了通過比較基因組學來研究協同進化對物種形成速率的影響。例如，非洲巢寄生物種靛藍鳥通過學習宿主鳴聲並據此擇偶和擇巢，形成了與特定宿主高度綁定的譜係關係。雌雄靛藍鳥基於宿主鳴聲等行為來相互擇偶的模式能快速地產生行為生殖隔離，進而表現出線粒體和核基因組的同步分化，從而加速新物種形成。而在同樣以巢寄生為繁殖策略的大杜鵑中，寄生不同宿主類型的特異性分化僅僅由不同的母性支係維持，僅在母係遺傳的線粒體DNA上出現分化。與之相比，大杜鵑核基因組仍高度混合，說明大杜鵑雄鳥遷徙等行為促進了不同種群（母係支係）之間的基因交流並且阻礙了該物種的進一步分化。以上這兩個協同進化的巢寄生係統為理解物種形成過程中的“快—慢”進化差異提供了新的分子和行為學視角。

論文最後指出，傳統行為生態學應在繼承經典理論的基礎上，通過跨學科融合和前沿技術拓展，發展為更為廣義的“行為科學”，未來的行為科學將覆蓋從基因、個體到種群和生態係統的多個層級，並反向服務於生物多樣性保護、人工智能發展以及人–野生動物共存等現實問題，以跨學科視角重新激活經典理論，推動行為科學與多領域協同發展。

詹祥江研究員為論文的通訊作者，王代平研究員為論文第一作者，英國萊斯特大學、俄羅斯科學院Andrew Morozov教授，必威精装版app西汉姆联 博士研究生何遠思，潘勝凱副研究員以及瑞士伯爾尼大學鄭佳博士參與了此項工作。該工作得到了海南國家公園研究院、國家自然科學基金、必威精装版app西汉姆联 自主部署項目、中英聯合實驗室以及瑞士科學基金的支持。感謝瑞士伯爾尼大學李相宜教授、德國馬普研究所李亮博士在論文寫作過程中的指導和建議。

   論文信息：Daiping Wang, Andrew Morozov, Yuansi He, Jia Zheng, Shengkai Pan, Xiangjiang Zhan, Rediscovering behavioral sciences: from classic theories to modern frontiers, Science Bulletin, 2026

   原文鏈接: https://doi.org/10.1016/j.scib.2026.01.071