我先前提到，一九六七年普林斯頓大學出版了一本書，頁數不多，但是內容龐雜，數學符號多得教人眼花撩亂，看得讀者丈二金剛摸不著頭，書名叫做《島嶼生物地理學理論》。當時普大出版社計畫以族群生物學（Population Biology）為主題，出版一系列專書，這本枯燥小書位居全系列之首。這樣的地位，暗示著它所關注的，不只是島嶼和生物地理學而已。
族群生物學融合了科學關懷與科學判斷，當時還是個新鮮名詞。這門學問融合了演化生物學、植物分類學、生物地理學、生態學、動植物數量統計學、遺傳學等等不同學門。幾十年前，甚至百年前，這幾個學門一向壁壘分明。
在三、四〇年代，自達爾文、華萊士以降的演化生物學，終於受到遺傳學的啟發而結合，這樣的結果泰半要歸功於瑞特（Sewall Wright）、費雪（R.A. Fisher）、何登（J.B.S. Haldane）與杜桑斯基（Theodosius Dobzhansky）等人的推動。也由於麥爾（Ernst Mayr）與辛普森（George Gaylord Simpson）的努力，演化生物學同時結合了植物分類學。到了五〇年代，偉大的生態學家赫欽遜（G. Evelyn Hutchinson）開始為一絲不苟、充斥著數學公式的生態學風格，注入了其他成分。
出生於英國，後來移居耶魯的赫欽遜，專長是湖泊研究。從他的專長來看，這位生態學家，選擇研究湖泊確實是很聰明的，因為湖泊本身就是界線分明的生態系，不但面積較小，而且生物種類也比較有限，因此容易做全面性的生態研究。湖泊和島嶼一樣，也有生態系統，這一點不足為奇，因為湖泊正是島嶼的倒影。不過，我們之所以在這裡提到他，並不是因為他研究湖泊生態系與陸地生態系的相似之處。事實上，由於許多研究生不斷努力，使赫欽遜為人師的聲譽逐日鵲起，其中最著名的，是一個名叫麥克阿瑟（Robert MacArthur）的年輕人。
跳脫窠臼
麥克阿瑟生於一九三〇年，唸完數學碩士之後轉攻生態學，一九五三年到耶魯大學攻讀博士學位，師事赫欽遜。一九五五年他在《生態學》期刊上發表了一篇論文；一九五七年，被刊登於《國家科學院論文集》中，並引起各方討論。他的博士論文研究不同鳴禽的群落結構與生態區位分佈，並於一九五八年以此為題，為《生態學》寫了一篇論文，被譽為小品經典。
年輕的麥克阿瑟前途無量，他的才華與野心結合得恰到好處，足以在那個特殊的時代為那個特殊的領域帶來重大的衝擊。他絕頂聰明、活潑好動、具有強烈的好奇心、不墨守成規，而且精通數學。他不但愛好大自然，對鳥類更是情有獨鍾，但卻無意成為博物學家，描寫田野終其一生。他關注的不是生物與地貌，而是觀念與深層機制，一種秩序與解釋，他迫不及待想改變生態學的本質。
麥克阿瑟覺得生態系的科學，應該大膽跳脫描述的範疇，不該侷限於事實的收集與編目；應該找出自然界中各個發展的大方向，並從這些方向裡萃取出通則；應該量、應該算、應該寫算式，以彰顯偶發事件中蘊含的本質；應該要建立起像滑尺一樣好用的數學式。這門學問不應該太死板，而要能夠大膽預測、提出理論。厄忍尼斯、葛立森等生態研究者，都已經朝這樣的方向努力，赫欽遜自己也是。在麥克阿瑟的科學專長臻於成熟之際，普瑞司頓也正揭開他經典分佈研究的序幕。儘管如此，當時一般的生態學研究仍然是結構鬆散，停留在描述階段，未曾予以量化，更沒有提出理論。
這時麥克阿瑟開始執教，同時也繼續發表有趣的論文，繼而聲譽鵲起。在賓州大學任教數年之後，他於一九六五年接受普林斯頓大學的聘任，擔任族群生物學系列專書的編輯總召集人。族群生物學是麥克阿瑟所心悅的，普林斯頓大學承諾要讓這套專書成為這項新興生態學的論壇。當時麥克阿瑟正準備與他人合寫這套專書的第一本，也就在這個時候，他遇到另一個年輕的科學家威爾森（Edward O. Wilson），並開始與他交換意見。
明察秋毫
威爾森是蟻類學家，專門研究螞蟻生物學。南方長大的他，小時候是個酷愛自然的孩子，愛收集昆蟲、養蛇，常常一個人待在阿拉巴馬和北佛羅里達的森林和沼澤區裡。九歲那年他開始對螞蟻產生興趣，沒過多久，早熟的他就開始認真做起了螞蟻的田野實察。
為什麼喜歡螞蟻？一方面是因為他生來就對螞蟻著迷，另一方面或多或少是迫於現實——威爾森在中年時所寫的一篇自傳體散文中解釋道：「因為我只有左眼看得見，」而右眼「因為七歲那年不小心把魚鰭插進去，而患了創傷性白內障，幾乎全盲了。」因為只有一隻眼睛看得見，他發現自己很難去觀察田野中的鳥類或哺乳動物；不過他的左眼非常銳利，尤其在短距離內對於細緻的小地方看得特別清楚。他說：「要我去瞄準樹上棲息的老鷹，我是最無能為力的，可是我卻不需要放大鏡，就能檢視昆蟲身上的細毛和輪廓。」不少小男孩會收集昆蟲，但這個獨眼孩子卻真的在做科學實驗。
十三歲的時候，威爾森開始認真研究木比耳地區（Mobile）的某些蟻群，並且做了一番觀察，足可公諸於世。幾年之後，他懷著青少年的熱情，決定選擇昆蟲學作為終身志業；當時因為蒼蠅的研究比螞蟻的挑戰性高、成功率也大，於是他選擇了前者。可是，當時是一九四五年，正逢第二次世界大戰，戰事打亂了昆蟲釘的供應，反而螞蟻比較適合裝在小瓶酒精裡保存，不適合用蟲釘來釘，因此威爾森再度棄蠅從蟻，而且終生無侮。
他鄭重地說：「從某個角度來看，螞蟻給了我一切。」當時他所渴望追求的事業巔峰，是成為一名昆蟲學官員，能夠「乘著美國農業部巡迴服務專用的綠色淺斗卡車」，幫助農人對付蟲害。但後來的事實證明，他有一流的科學頭腦，足以引領他一路從阿拉巴馬大學到田納西大學，最後進入哈佛。哈佛最吸引他的地方，在於它的博物館中收集的螞蟻，其種類之多居世界之冠。一位比他年長的同事曾對他說：「要有世界觀，別為了作區域性的研究，就把自己給賣了。」一九五九年年底初見麥克阿瑟時，威爾森才剛做完一項為時甚長的熱帶田野調查。
他的專長與興趣，正好和麥克阿瑟互補。麥克阿瑟棄數學轉而研究數化生態學（mathematical ecology），而身兼動植物分類學家與動物地理學家的威爾森，已經在新幾內亞、澳洲、新蘇格蘭島（New Caledonia）、新赫布里底群島（New Hebrides）、斐濟等地從事動植物收集工作。世界上沒有人比他更清楚這些螞蟻長什麼樣子、靠什麼方式維生、哪種螞蟻住哪個島等等。就像麥克阿瑟一樣，他的興趣絕不僅止於描寫自然史的種種現象；威爾森整個腦子、整堆筆記本裡塞滿了螞蟻的資料，同時，他也開始留意固有模式（pattern），例如他注意到「島上的螞蟻種類，與島嶼大小密切相關」這種傾向。
威爾森腦子裡塞滿了純粹記敘性的數據資料，似乎使他陷入了存在的困局，頭痛不已。一九六一年，在略感沮喪，並且對自己日後的研究方向覺得茫然的時刻，他休假離開哈佛，遠赴南美。他對田野工作的熱愛未曾稍減，而令他喜出望外的是，蘇里南（Surinam，舊稱荷屬蓋亞那）的熱帶雨林中到處有螞蟻，而且是先前沒有人研究過的螞蟻。他也造訪了委內瑞拉附近的特立尼達島（Trinidad）與塔巴哥島（Tobago）；特立尼達較塔巴哥大，島上所能找到的螞蟻種類也多於塔巴哥島。威爾森細細思考他一直在做的描述工作，渴望自己能做得更多。他在簡短的自傳中透露：「若要繼續擴充螞蟻的自然史、豐富螞蟻的生物地理學研究，光靠描寫是不夠的。我們面臨的挑戰，並不等於撼動生物科學的力量。」
同時，因為剛剛認識麥克阿瑟與其他年輕的數化生態學家，也得知赫欽遜的作品，他開始相信「族群生物學的整個範圍大多已臻成熟，足以結合其他學門，而且實驗研究快速進展的時刻也已來臨。但這一切唯有仰賴數學式所強化的想像邏輯推理才能達成。」
據威爾森自己說，他的數學馬馬虎虎，受過的訓練僅止於代數和統計，因此在他蟄伏於特立尼達島與塔巴哥島的那個夏天，除了收集螞蟻之外，他拿起課本自修微積分和概率學。回到哈佛之後，他修了一堂數學課，身為副教授的他，認認真真地和一群大學生坐在小課桌前聽講。補上幾堂課之後，他覺得自己的數學大致可以過得去了，便開始與人合作，這項合作可望讓他超越描寫的範疇。
威爾森說道：「一九六二年，麥克阿瑟跟我都才三十齣頭，兩個人決定在生物地理學上嘗試一點新的東西。由於生物地理學研究全球各種動植物的分佈情況，拿來做理論研究是相當理想的，然而這個重要的學門卻充滿了雜亂無章的資料，沒有人好好研究