A sejtbiológiától a világhálóig, a kvantummechanikától a makrogazdaságig – a hálózatok mindenütt jelen vannak az életben, az életünkben. Kutatásukkal új gyógymódokat fedezhetünk föl, politikai változások lehetőségeit vetíthetjük elő, terrorista támadásokat védhetünk ki. És még a szexuális kapcsolatainkra is kihatással lehetnek.

 
VH, 2017, december 9.

„2020-ra ezek az előrelépések teljesen átalakítják majd az orvostudományt. A gyerekeket nem viszik majd el egy fájó torokkal az orvoshoz – a mamának lesz egy kézi eszköze egy helyettesíthető chippel, amely kimutatja, hogy Tomi fájó torkát egy Streptococcus-fertőzés okozza, de egyúttal a fertőzés altípusát is azonosítja majd. A mama aztán rákapcsolja az eszközt a számítógépre, és elküldi a profilt az orvos rendelőjébe, így mire Tomi beér az iskolába, gyógyszere már várja az iskolaorvosnál. Ami a legfontosabb, hogy Tomi gyógyszere nem egy erős antibiotikum lesz, ami az összes baktériumot elpusztítja, függetlenül attól, hogy az káros vagy sem. A gyógyszert úgy fogják megtervezni és elkészíteni ott helyben, hogy csak azt az élő szervezetet pusztítsa el, amelyik Tomi torkát megtámadta” – Barabási Albert-László statisztikus-fizikus, hálózatkutató látomása a 2003-ban megjelent Behálózva című kötetében olvasható.

Függetlenül attól, hogy valóra válik vagy sem, demonstrálja egy akkor még csak 3-4 éves múlttal bíró, új tudományág, a hálózatelmélet felhasználási lehetőségeinek egyikét és a kutatások távlatait. Mivel a matematikusok és fizikusok által új perspektívából, a mindent mindennel és mindenkit mindennel összekötő kapcsolatok (hálózatok) szempontjából vizsgált világ alapvető törvényei újfajta megoldásokat kínálnak a problémáinkra. Például a közgazdaságtanban a javak eloszlását illetően, a terrorista sejtek felgöngyölítésében, a járványok előrejelzésében, a szociális kapcsolatok kialakulásában, a marketingpiac felmérésében, a politikai üzenetek célba juttatásában, az internet lehetetlennek tűnő feltérképezésében – vagy a fenti példánál maradva: a gyógyászat terén.


Az élet térképe

Mert hiszen például egy sejt architektúrájának és működésének (anyagcsere és fehérjetermelés) felderítése az úgynevezett skálafüggetlen komplex rendszerek függvényében (a fogalomról lásd keretes írásunkat) nagyban hozzájárul ahhoz, hogy eldönthessük, milyen közbeavatkozást (regenerációt), gyógymódot igényel pontosan a sejt, hogy ne haljon el vagy ne legyen az egész élő szervezetre káros. Ahogy például a rák esetében.

Hiába fedezték fel a rákos daganatok kialakulásáért felelős p53-as gént már 27 évvel ezelőtt, ahogy tapasztalhatjuk, a betegség gyógyításában nem történt előrelépés, ma is az emberek jelentős része valamely rákbetegségben hal meg. (Ráadásul sokan a kezelésként használt besugárzásba vagy az infúzióban kapott fehérjeölő szerektől.) Barabási állítása szerint a humán genom programmal, mely az emberi génállományt regisztrálta, még csak egy lista áll a rendelkezésünkre, az élet térképe, vagyis a gének (bennük a sejtek, molekulák) működése, dinamikájuk, folyamatjellegük még nem – ehhez a hálózati szemlélet elsajátítása szükséges. Több kutatónak is az volt a javaslata, hogy a sejt működését hasonlítsuk a leginkább szembeötlően hálózatszerű internethez – hiszen matematikailag levezethető, hogy mindkét rendszer skálafüggetlen, így a sejtbiológia és az internetkutatás fő kérdései tulajdonképpen megegyeznek: hol a leginkább védtelen a rendszer, mi az Achillessarka? Ha sikerül a sejten belüli központi (azaz a legtöbb hálózati kapcsolattal rendelkező) molekulák közül azokat kiiktatni, amelyek a rákos mutációt okozzák, akkor megtalálható a megfelelő gyógyszeres terápia is.


Több szex, jobb ellátás

Szintén orvostudományi példa érvel a hálózati gondolkodás általános bevezetése mellett az epidemológiai vészhelyzetek feltárása, sőt előrejelzésük esetében. Például a Zika-vírus kontinensek közti elterjedését a hálózati-statisztikus szakemberek az emberi közlekedés, azaz a légi utak és a repülőterek hálózatának matematikai képletekké alakítása révén, az időtényezők kalkulálásával fel tudják mérni, és így akár meg is tudják akadályozni a térhódítását. Barabási Albert-László egy nyilatkozatában a politikai döntések terébe helyezte annak mérlegelését, hogy egy ilyen előrejelzés alapján bezárnak-e egy-egy nagy forgalmú repteret a járvány megakadályozására. (A Zika-vírus kapcsán például, ha meg nem is akadályozhatták volna, de 2-3 héttel elhalaszthatták volna a vírus elterjedését az Egyesült Államokban.)

Az AIDS elterjedése kapcsán pedig nagyon érdekes következtetésre jut, miután a hálózati statisztikák alapján az emberek közti szexuális érintkezés dinamikáját és számosságát vizsgálták.

A korai időben a HIV-betegség elsősorban a szexuálisan igen aktív homoszexuális közösségekben szedte áldozatait, ám továbbterjedésében nem a melegség játszott szerepet, hanem a promiszkuitás. Azaz azok az emberek, akik a legtöbb szexuális partnerrel érintkeztek az idők során (akár több százzal). A skálafüggetlen hálózati értékeket figyelembe véve ők a kevés központi csomópontok, ők bírnak a legtöbb kapcsolattal.

Ha a gyógyításra kerül sor, a továbbfertőződés veszélyét elkerülve, elsősorban a központi figurákat kell kezelni, az ő számukra kell a gyógyszert biztosítani. Ezzel mintegy – veti fel Barabási –, a szűkös és behatárolt anyagi források miatt, tulajdonképpen a promiszkuitást jutalmazza a társadalom: a szexuálisan kicsapongóknak jár a legjobb kezelés, míg azok, akik kevesebb (szexuális) kapcsolattal bírnak, de ugyanúgy elérte őket a betegség, a sorsukra maradnak. „Fel vagyunk készülve arra, hogy inkább a szegényebb prostituáltaknak biztosítsunk gyógyszereket, mint a gazdagabb, de szexuálisan kevésbé összekapcsolt középosztálynak?” – teszi föl a kérdést a neves hálózatkutató.


Hány lépésre istentől?

Ha már a szexuális kapcsolatoknál tartunk, végezetül vegyünk egy többé-kevésbé ismert példát a hálózatok működésére: a hatlépésnyi távolságot! Ez a fogalom ötlépésnyi távolságként már egy Karinthy-novellában (Láncszemek) feltűnik 1929-ben, ám a világ másik felén csak 1967-ben vált ismerté Stanley Milgram harvardi professzor kísérlete nyomán.

Ami azt feltételezi, hogy a világ lakossága közül bármely két ember legfeljebb 6 személyes kapcsolaton belül összeköthető, mondjuk egy eszkimó halász és a botswanai alkonzul is. (A weben két honlap között ez a távolság 19 egységnyi.)

1995-ben három readingi diák elhatározta, bebizonyítják: Kevin Bacon az isten. A népszerű színész ugyanis annyi filmben játszott, hogy elsőre úgy tűnt, nincs olyan hollywoodi színész, aki ne játszott volna már vele, vagy olyanokkal, akik Kevin Baconnel játszottak – így a valakire illő Bacon-szám az istenséghez közelség mutatója (ez a The Oracle of Bacon weboldalon megtekinthető).

A hálózati kutatók azonban utánanéztek a dolognak, nem létezik, hogy a mégoly híres színjátszó uralná a hollywoodi filmvilágot. Nos, a legtöbb kapcsolati számmal rendelkező színészről kiderült: kivétel nélkül pornószínészek. Márpedig a hálózatok csomópontjai esetében sem mindig a méret számít.

A lista további kiterjesztésével Bacon erősen kiszorult a legerősebb kapcsolatokkal rendelkezők köréből (a kutatás idején a 876. lett), nagyon nem az univerzum közepe, míg Christopher Lee vagy Charlton Heston az élbolyban végzett. És az is kiderült, a színészeknél a hat lépés csak három. 


AZ ÖSSZEÁLLÍTÁST RÁCZ I. PÉTER KÉSZÍTETTE
BARABÁSI ALBERT-LÁSZLÓ KÖNYVEIT FELHASZNÁLVA
 

Miért pont egy renegát zsidó szekta vallásából lett a földkerekség több milliárd hívőt magáénak tudó közössége? Nos, ez semmi másnak nem köszönhető, mint a keresztényeket üldöző Paulusból Pállá avanzsáló hittérítő áldozatos munkájának. Az élete során 10 000 kilométert levándorló későbbi szent bejárta a korabeli világ legnagyobb központjait, kapcsolatai révén újabb és újabb hálózatokat hozva létre tette ismertté Jézus tanítását a többi versengő (elszigetelt) vallással ellentétben.


SZTÁROK A SZTÁROKKAL. Mivel a legnépszerűbb filmszínészek a szociális háló központi elemei, nagyon sok embert ismernek, és megfigyelhetően más központi elemekkel szeretnek randevúzni és házasodni. Jolie Pitt-tel, Affleck Garnerrel, Cruise Holmesszal. Megjegyzés: az élesztőfehérjék hálózati központjai nem mutatnak hasonló korrelációt.


A skálafüggetlen komplex hálózatok nem véletlenszerűek, ábrázolásuk hatványfüggvény jellegű, ezért nincs skálázva, önszerveződőek és a természetben mindenhol előfordulnak. A kevés központi csomópontokra a „gazdag egyre gazdagabb lesz” és a „győztes mindent visz” attitűd jellemző; egyre növekednek és a központi pontok „uralmát” a népszerűségük biztosítja. Skálafüggetlennek azokat a valódi hálózatokat nevezzük, melyekben az egy-egy nagy alkalmasságú (például hírneves, könnyen barátkozó, kapcsolatalakító ember) csomópont a rengeteg kapcsolatával meghatározó a hálózat szempontjából, míg a többi csomópont jóval kevesebb, átlagos kapcsolódással rendelkezik. A központ nélkül a hálózat összeomlana. (Ha kiesik egy-egy kisebb reptér, a légi forgalom attól még biztosan működik; ha bedöglik pár router, attól még nem dől be az internet; ha egy sejt elhal, nem vágódunk hanyatt stb.)

Címkék: tudomány, Fókusz

Már előfizethet a Vasárnapi Hírekre, kattintson!