近代生物學(xué)也不斷對(duì)這個(gè)問題做出回答，達(dá)爾文就已經(jīng)對(duì)性選擇在進(jìn)化中的作用作過詳細(xì)的研究。但長(zhǎng)期以來由于理論工具的缺乏，這方面的研究沒有取得非常令人信服的成果。例如在上個(gè)世紀(jì)60年代，曾經(jīng)看到這樣的解釋：變異使得基因產(chǎn)生缺陷，有性生殖從父母雙方取得不同的兩套基因，其中的缺陷部位不同，可以互相彌補(bǔ)。這就相當(dāng)于信息論中用冗余編碼來糾錯(cuò)的作用。但是這個(gè)解釋用進(jìn)化論的觀點(diǎn)來看缺乏說服力。因?yàn)闊o性生殖可以在缺陷發(fā)生時(shí)就立刻將帶有缺陷基因的個(gè)體淘汰掉，使得缺陷基因不存在，所以用冗余編碼糾錯(cuò)并沒有優(yōu)越性。
直到70年代以后，博弈論方法與進(jìn)化生物學(xué)相結(jié)合，進(jìn)化論的研究重點(diǎn)由種群向個(gè)體，由個(gè)體向基因方向發(fā)展，博弈論的數(shù)學(xué)工具和計(jì)算機(jī)模擬的方法在研究中的推廣，使得關(guān)于有性生殖的研究取得了重大進(jìn)展，使我們對(duì)于有性生殖的進(jìn)化過程逐步有了較為清晰的認(rèn)識(shí)。對(duì)于很多環(huán)節(jié)，例如兩種性細(xì)胞的分化，雌雄個(gè)體的產(chǎn)生，性比的進(jìn)化等都可以用比較嚴(yán)密的數(shù)學(xué)方法給出嚴(yán)格的論證。
但是，有性生殖與無性生殖相比到底有什么優(yōu)越性，使得它在進(jìn)化過程中被選擇而不是被淘汰，仍然是一個(gè)謎。關(guān)于有性生殖的優(yōu)點(diǎn)有很多進(jìn)化生物學(xué)者進(jìn)行過多方面的研究，有從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益即群體選擇方向研究的，也有從眼前利益即個(gè)體選擇的角度研究的。
群體選擇論者提出過這樣一種解釋：設(shè)想有一個(gè)高頻度存在基因A和B的集團(tuán)，假定在環(huán)境變化時(shí)，稀有變異a和b（分別是A和B的等位基因，即起相同作用的不同基因）相互作用能提高適應(yīng)度，在無性生殖種群中，變異ab只能經(jīng)由Ab或Ba的后代再次變異產(chǎn)生，需要很長(zhǎng)時(shí)間，而有性生殖卻可以在有了Ab和Ba的基礎(chǔ)上通過基因重組立即產(chǎn)生ab，這樣有性生殖種適應(yīng)環(huán)境變化要快得多。這個(gè)解釋的缺點(diǎn)是，如果集團(tuán)很小，那么同時(shí)產(chǎn)生Ab和Ba也同樣困難，而如果集團(tuán)很大，則Ab和Ba不容易相遇。而且在下次的重組中，ab的結(jié)合又會(huì)再次分離。
群體選擇理論的缺點(diǎn)是，進(jìn)化通常是自私而注重眼前利益的。一種個(gè)體選擇的解釋是考慮存在一個(gè)非常復(fù)雜的環(huán)境，在空間上分為像馬賽克那樣的小環(huán)境，那么由基因重組產(chǎn)生的后代由于其多樣性可以分別占領(lǐng)不同的小生態(tài)地位，避免種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)。這個(gè)解釋的缺陷比較明顯，基因重組是隨機(jī)的，恰好適應(yīng)不同生態(tài)環(huán)境的可能性極小，而且這個(gè)解釋也缺乏實(shí)驗(yàn)支持。
威廉·漢密爾頓（William D. Hamilton）在1975年提出了一個(gè)問題：有性生殖的生殖成本比無性生殖要高一倍，由此可知其適應(yīng)度只有二分之一，通常在進(jìn)化過程中只要有百分之幾的適應(yīng)度差異，就可以在幾十代的時(shí)間里淘汰掉“劣”的一方。也就是說，對(duì)于有性生殖存在的理由，不僅需要找出其優(yōu)越性，而且要論證這個(gè)優(yōu)越性足以抵償50%的損失，才能站得住腳。這就使得有性生殖的解釋更加困難了，至少前述的幾種解釋都不能滿足這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。
威廉·漢密爾頓找到了一種很不錯(cuò)的解釋——寄生蟲解釋，提出了著名的“紅色皇后（Red Queen）理論”。這個(gè)理論認(rèn)為，是寄生者與宿主之間的“軍備競(jìng)賽”使得宿主不得不采取有性生殖的方法來逃避寄生者的危害。用一個(gè)簡(jiǎn)化模型為例，寄生者有A和a兩種等位基因，宿主有B和b兩種等位基因，持有B的宿主只對(duì)持有A的寄生者有抵抗力，而持有b的宿主只對(duì)持有a的寄生者有抵抗力。在這種情況下，當(dāng)宿主群體中B基因較多時(shí)，a型寄生者比較有利，使得a型寄生者增加，但是當(dāng)a型寄生者較多時(shí)，對(duì)A型宿主又會(huì)比較有利，導(dǎo)致A型宿主轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄶?shù)，由此又會(huì)促使b型寄生者變?yōu)槎鄶?shù)，因而又使得B型宿主再次增加，如此反復(fù)循環(huán)。這是宿主——寄生者博弈的循環(huán)解。在這個(gè)循環(huán)過程中，有性生殖的宿主可以更快的對(duì)寄生者的變化做出反應(yīng)，具有較高的適應(yīng)度。這個(gè)“軍備競(jìng)賽”不是導(dǎo)致“逐步升級(jí)”（像獅子和羚羊賽跑），而是原地轉(zhuǎn)圈，所以用《愛麗斯漫游奇境記》中撲克牌紅桃皇后繞著樹賽跑的情節(jié)做一個(gè)形象化的比喻，稱為“紅后理論”。
然而，“紅后理論”仍然存在一些缺陷。最大的問題是理論成立的條件過于苛刻。在對(duì)自然界的觀察中并沒有發(fā)現(xiàn)“循環(huán)過程”普遍存在，例如在人和蛔蟲之間沒有發(fā)現(xiàn)人有抵抗某一種蛔蟲的基因。即使存在這種基因，從博弈論的角度看，“循環(huán)解”也不是唯一的，很可能衰減成“穩(wěn)定解”。例如“石頭、剪子、布”博弈存在著“循環(huán)解”：你出“石頭”多了，導(dǎo)致我出“布”多，又引起你出“剪子”多，再導(dǎo)致我出“石頭”多……如此循環(huán)。但這個(gè)博弈更容易出現(xiàn)的是“穩(wěn)定解”：雙方都以各三分之一的等概率出“石頭”、“剪子”和“布”。用這種很特殊的機(jī)制來解釋有性生殖這樣的普遍現(xiàn)象顯然缺乏說服力。
筆者認(rèn)為有性生殖的真正作用在于維持物種內(nèi)部的基因多樣性。物種基因多樣性對(duì)于維持物種存在的重要性近年已經(jīng)廣為人知，通常我們判斷某個(gè)物種是否“瀕危”的重要指標(biāo)就是該物種是否保有足夠的基因多樣性。通常人們對(duì)進(jìn)化的理解是“優(yōu)勝劣敗，適者生存”，這是對(duì)的。但是“優(yōu)”與“劣”、“適”與“不適”卻會(huì)不斷變化，在此時(shí)此地“優(yōu)”的，在彼時(shí)彼地卻可能是“劣”，反之亦然?；蛲蛔兪请S機(jī)的，在生態(tài)環(huán)境變化時(shí)，期待基因突變恰好產(chǎn)生一個(gè)“諾亞方舟”使物種度過難關(guān)是完全不現(xiàn)實(shí)的。尼龍是二十世紀(jì)人工合成的物質(zhì)，但人們發(fā)現(xiàn)竟然有細(xì)菌能吃尼龍溶液過日子，而這種細(xì)菌卻已經(jīng)有千百萬年的歷史。極端的說，給定一種評(píng)價(jià)準(zhǔn)則總能選擇出一個(gè)“最佳”的個(gè)體，但是用這個(gè)個(gè)體的“克隆”組成一個(gè)種群卻是最不佳的，一場(chǎng)流感就可以使其滅絕。
進(jìn)化是高度近視，毫無遠(yuǎn)見的機(jī)制，會(huì)毫不客氣的淘汰掉將來可能有利但現(xiàn)在有害的基因，而有性生殖的作用恰恰會(huì)保護(hù)這些暫時(shí)“壞”的基因，以備不時(shí)之需。這些“壞”基因是以隱性遺傳的方式被保存的，假定這種基因在種群中的頻度為千分之一，那么在有性生殖中被表達(dá)的可能性就是百萬分之一，很難被淘汰掉。由此可知，有性生殖的作用不是加快進(jìn)化，恰恰是減慢進(jìn)化。在實(shí)驗(yàn)中也可以發(fā)現(xiàn)，在人工選擇很高的進(jìn)化壓力下，確實(shí)可以使物種很快進(jìn)化，但是這個(gè)進(jìn)化壓力一旦撤銷，有性生殖種會(huì)立即發(fā)生明顯的“反彈”，而無性生殖種則沒有這種現(xiàn)象。有性生殖可以有效的克服進(jìn)化的“近視”，取得長(zhǎng)遠(yuǎn)的利益。生物觀察也表明，在復(fù)雜多變的生態(tài)環(huán)境中，有性生殖有明顯優(yōu)勢(shì)；而在貧瘠簡(jiǎn)單的生態(tài)環(huán)境中，無性生殖更能適應(yīng)。
有性生殖的組合爆炸效應(yīng)對(duì)于個(gè)體的多樣性有更明顯的貢獻(xiàn)。僅僅考慮染色體的隨機(jī)分配，一對(duì)夫婦可能有的不相同的孩子就有246≈1014種，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過全世界的人口。這也保證了多樣性能通過種群變小的“瓶頸”。
這個(gè)解釋可以包容前面的各種解釋，把其他理論作為某一方面的特例，與生物觀察結(jié)果也比較一致，而且能夠說明一些其他理論所無法解釋的現(xiàn)象。例如，為什么越是復(fù)雜的生物越是傾向于有性生殖？即人分男女而細(xì)菌卻不分雌雄。受精本身是個(gè)單細(xì)胞行為，實(shí)際上細(xì)菌也有基因交換的現(xiàn)象，但這一手并不經(jīng)常使用，是不為也，非不能也。這里的原因是，越復(fù)雜的多細(xì)胞生物，其發(fā)育過程越長(zhǎng)，參與發(fā)育的基因也更多，而這些基因只要有一個(gè)被破壞，發(fā)育就會(huì)中斷，導(dǎo)致個(gè)體死亡，所以復(fù)雜生物都有一些防止基因突變的機(jī)制，以降低突變率，否則其生殖效率會(huì)低到不能維持物種存在。與此相反，單細(xì)胞生物或較簡(jiǎn)單的多細(xì)胞生物卻可以用較高的突變率和高得多的繁殖率來補(bǔ)償進(jìn)化淘汰導(dǎo)致的多樣性損失。在哺乳類和細(xì)菌這兩個(gè)極端之間，存在著有性生殖和無性生殖優(yōu)劣互見的區(qū)域，這個(gè)復(fù)雜程度的生物往往是兩種方法都采用，有時(shí)是根據(jù)環(huán)境來決定生殖方式。在同時(shí)既有有性生殖種又有無性生殖種的生物中，通常無性生殖種的歷史都比較短，這也說明無性生殖在短期是有利的，但長(zhǎng)遠(yuǎn)來看卻容易滅絕。
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