今年3月，諾瓦克進(jìn)行的「懲罰價(jià)值」（value of punishment）研究引發(fā)了一陣騷動(dòng)。身兼美國哈佛大學(xué)數(shù)學(xué)家及生物學(xué)家雙重身分的諾瓦克，當(dāng)時(shí)徵求上百位學(xué)生試玩一種電腦遊戲，以10美分來獎(jiǎng)勵(lì)或懲罰另一個(gè)人。大家通常認(rèn)為，須付出代價(jià)的懲罰可促使兩個(gè)勢均力敵的對手互相合作，但諾瓦克跟他的同事卻證明這個(gè)想法是錯(cuò)誤的。他們發(fā)現(xiàn)，懲罰反而會引起一連串的報(bào)復(fù)，造成負(fù)面且具破壞性的結(jié)果，完全沒有好處。懲罰別人的人容易引發(fā)衝突並損失財(cái)富，最後被淘汰出局。「好人贏得最終的勝利」這個(gè)標(biāo)題倒頗能振奮人心。

諾瓦克以電腦模擬及數(shù)字計(jì)算讓大家重新思考某個(gè)複雜的現(xiàn)象，這其實(shí)不是第一次。2002年，他曾經(jīng)推導(dǎo)出方程式，可預(yù)測癌癥的形成和擴(kuò)散，包括轉(zhuǎn)移的癌癥何時(shí)出現(xiàn)突變，以及染色體變得不穩(wěn)定的時(shí)間點(diǎn)。1990年代初期，諾瓦克也曾經(jīng)透過疾病發(fā)展模型指出，只有在HIV複製夠快的情況下，病毒品種變異性才會到達(dá)某一程度而勝過免疫系統(tǒng)，導(dǎo)致愛滋病。後來，免疫學(xué)家證實(shí)了他推論的機(jī)制。現(xiàn)在，諾瓦克想再次嘗試，運(yùn)用類似的方式來預(yù)測生命起源，他表示，他尤其著重在「由無生物轉(zhuǎn)變成生物」的過程。

即使一開始學(xué)的是生物化學(xué)，現(xiàn)年43歲的諾瓦克相信，數(shù)學(xué)是科學(xué)的真正語言，只有靠它才能釐清某些謎團(tuán)。諾瓦克在奧地利維也納大學(xué)就讀研究所的時(shí)候，與奧地利的演化賽局理論翹楚西格蒙德（Karl Sigmund）共事，因而開始探索演化學(xué)中的數(shù)學(xué)世界。諾瓦克所謂的「演化動(dòng)態(tài)」包含了一些用以描述天擇、基因突變、隨機(jī)的遺傳漂變以及生物族群結(jié)構(gòu)等演化基本元素的數(shù)學(xué)方程式。透過這些方程式，可推敲的包括不同性狀的個(gè)體以不同速度繁殖時(shí)會發(fā)生什麼事，以及因突變而產(chǎn)生的新品系如何取代原本的族群等問題。

哈佛大學(xué)演化動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)室裡，牆上的黑板寫滿了方程式。諾瓦克一直努力將生命的起源簡化成最簡單的化學(xué)系統(tǒng)，以便用數(shù)學(xué)算式來描述。他用0和1表示最原始生物體內(nèi)的化學(xué)分子（大多由腺嘌呤、胸腺嘧啶、鳥嘌呤、胞嘧啶或尿嘧啶所構(gòu)成），在他的系統(tǒng)中，這些單體（monomer）可隨機(jī)並自動(dòng)組合成一連串二進(jìn)位的資訊。

諾瓦克目前正在研究這個(gè)系統(tǒng)的化學(xué)動(dòng)力原理，用它來進(jìn)一步探討這些二進(jìn)位的資訊如何繼續(xù)延伸。他說在理想狀態(tài)下，此基本原理適用於實(shí)驗(yàn)室內(nèi)單體可自行組合的任何化學(xué)系統(tǒng)，他解釋道：「這就如同牛頓定律可說明行星環(huán)繞太陽的方式，而與行星內(nèi)部的構(gòu)造及成份無關(guān)。數(shù)學(xué)讓我們明白實(shí)驗(yàn)中關(guān)鍵且有趣的部份，它描述了可形成的化學(xué)系統(tǒng)，而一旦化學(xué)系統(tǒng)形成了，演化的起源便呼之欲出。」

真的這麼簡單嗎？現(xiàn)在，諾瓦克的系統(tǒng)還停留在紙筆和電腦階段。以數(shù)學(xué)表達(dá)固然容易，但想在實(shí)驗(yàn)室操作就困難重重了，因?yàn)槟鞘窃跊]有任何酵素或模版的情況下，讓單體自行組合。美國加州大學(xué)聖克魯茲分校的分子生物工程學(xué)家狄默（David W. Deamer）表示：「產(chǎn)生核酸的過程不是那麼簡單，當(dāng)中一定有某種起始原料，但我們對這部份仍不甚了解，也不知道該如何在實(shí)驗(yàn)室不經(jīng)酵素協(xié)助，單靠物理、化學(xué)方法來製造出這種原料。」

1980年代，美國聖地牙哥沙克生物研究院的生化學(xué)家歐吉爾（Leslie E. Orgel）及其研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，一段RNA可做為模版，製造出另一股互補(bǔ)的RNA，這是由模版引導(dǎo)、無需酵素的一種聚合現(xiàn)象。但若是連模版都沒有，核酸就更難自行組合在一起了。諾瓦克說：「我希望能找到讓聚合物自然產(chǎn)生的過程。」

哈佛大學(xué)分子起源研究員程愛倫表示，想在沒有酵素的情況下讓RNA或DNA單體聚合，必須把一種叫做咪唑（imidazole）的化合物連接至單體的某一端，以提高其活性，使其更快、更容易進(jìn)行聚合反應(yīng)。另外有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，脂質(zhì)或黏土的存在也很重要，它們能加速反應(yīng)的進(jìn)行。舉例來說，美國壬色列工學(xué)院的化學(xué)家費(fèi)里斯（James P. Ferris）在一塊無機(jī)黏土（可能普偏存在於生命起源前的原始地球）上，誘使腺嘌呤核酸組合出一小段約40~50個(gè)核酸的RNA。