mit tanulhatunk a biológiai hálózatok alkalmazkodási...

Prof. Prof. Csermely PCsermely PééterterSemmelweis Egyetem, Semmelweis Egyetem, LINKLINK--csoportcsoport

Mit tanulhatunk a biológiai hálózatok alkalmazkodási

formáiból a saját életünkben?

[email protected]

A tudA tudáás:s:a vila viláágot alkotgot alkotóó rréészletek ismereteszletek ismerete

A bA böölcsesslcsesséég:g:a vila viláág g öösszefsszefüüggggééseinek ismereteseinek ismerete

Jiddu Krishnamurthi

Idehaza a rendszerszintű gondolkodás csekély:ez válság idején életveszélyes…

Miért tanulhatunk a biológiai hálózatoktól?

Watts & Strogatz,1998

A hálózatok sokmindenben egyformák• kisvilágság (6-lépés távolság)• csomópontok• hierarchia• gyenge kapcsolatok ereje

Karinthy,1929

• a biológiai hálózatoknak sok olyan tulajdonsága van,ami a társadalmi hálózatokra is igaz

• a biológiai hálózatok már 3 milliárd éve tanulnak…(baktériumgeneráció: 20 perc; ember: 20 év – félmilliószoros)

Barabasi & Albert, 1999

Csermely, 2004; 2009

Hogyan lehet egy válságot előre jelezni és a kitörését lelassítani?

Az öregedés egy leselkedőfázisátmenet korai jelzése, ahol a fázisátmenet a

Megelőzés: önálló viselkedésű, kreatív alkotóelemek• mindenevők, csúcsragadozók• tőzsdeguruk • őssejtek

Farkas és mtsai, Science Signaling 4:pt3

halálökológiai környezet, piac, éghajlat• megzavarás után: lassabb visszatérés• a viselkedés megnőtt önhasonlósága• több igen váratlan eseményNature 461:53

HHáállóózatokat vizsgzatokat vizsgáállóó, , úúj mj móódszerek:dszerek:A hA háállóózatokat irzatokat iráánynyííttóó nnóódusokdusok

információterjesztők(www.linkgroup.hu/Turbine.php)

csoportközepek, hidak(www.linkgroup.hu/modules.php)

együttműködés-irányítók(www.linkgroup.hu/NetworGame.php)

PLoS ONE 5:e12528Bioinformatics 28:2202Science Signaling 4:pt3

Az emberi viselkedést a szomszédok sokkal jobban irányítják, mint a média

Nature 489:295

Csermely és mtsai, Trends Pharmacol Sci 26:178Nussinov és mtsai, Trends Pharmacol Sci 32:686

sejten belüliútvonalak

Gyógyszerben is az a jobb,ha a szomszédot támadjuk meg

Hogyan viselkednek Hogyan viselkednek a biola biolóógiai hgiai háállóózatok vzatok váálslsáágban?gban?

(amit mi is tudunk)

Mihalik és Csermely PLoS Comput. Biol. 7, e1002187

1. jobban összetartócsoportokat fejleszt ki

2. a csoportokat összekötőhidak száma lecsökken(mindez jó: erőforrás spórolás, hibaterjedés-gátlás, karantén)

Hogyan viselkednek Hogyan viselkednek a biola biolóógiai hgiai háállóózatok vzatok váálslsáágban?gban?

(amit mi NEM tudunk)

1. a maradék hidak kincset érnek

2. új hidak kellenek(tanuljunk a sokmilliárdév alatt kiválasztódórendszerek távoli kapcsolataiból)

Innováció és tanulás(rugalmasság és merevség)együtt segíti az együttműködést-- a hálózat fajtájától függetlenül

másolástanulás egyedültanuló-algoritmusinováció + tanulás

Wang és mtsai PLoS ONE 3:e1917

együttműködés

Nagyon okosan kell eltalNagyon okosan kell eltaláálni azt, lni azt, hogy egy bonyolult rendszer mennyire hogy egy bonyolult rendszer mennyire

legyen rugalmas, illetve merevlegyen rugalmas, illetve merev

merevarányosrugalmas

növekvő„tanuló”-képesség

(adaptáció: brainstorming)

növekvő„memória”-képesség

(optimalizáció)

adaptáció megőrzése+

adaptációs képesség++

+

Csermely és mtsai, Pharmacol & Therap, meghívott reviewhttp://arxiv.org/abs/1210.0330

Merevségterjedés:a fehérjéken belüli jelátvitel

egy lehetséges modellje

öreg hálózat• merev, bizalmatlan• túlélésre szakosodott• kiadásra optimalizált

fiatal hálózat• rugalmas, játékos• expanzióra szakosodott• bevételre optimalizált

öreg hálózat• merev, bizalmatlan• túlélésre szakosodott• kiadásra optimalizált

fiatal hálózat• rugalmas, játékos• expanzióra szakosodott• bevételre optimalizált

A válságban nyertes viselkedés• képes „öreg” és „fiatal” lenni• képes váltani• hosszú távra optimalizál

Négy trend: milyen helyzetben vagyunk?

• időjárási szélsőségek: felmelegedés, nedvesedés• gazdasági/politikai átrendeződés: USA/EU ↓Kína fejlődése megtört, arab/iszlám bizonytalanság

• ember-alkotta rendszerek bonyolultsága:fokozott katasztrófaveszély (info-biztonságban is)

• közösség-erózió + média: felerősítő hatások

kutyanehéz kor kitörésre alkalmat adó kor!

Négy anti-trend: mit ne tegyünk?

• önsajnálat: ne keressük kibúvókat• megoldhatatlanság-hit: csodavárás, vezérvárás, segítségmítoszok

• nyájszellem: birkaként együtt rohanás• cselekvésgörcs: megfontolatlan kapkodás

Life-flow: annak elfogadása, hogy„az új élethelyzet ajándék” + érzelmi azonosulás

az útkeresés játékának örömével

Négy trend: mit tegyünk?

Thing Big: tiszteljük meg magunkat a legnehezebb feladattal amit még sikerrel

megoldhatunk (önismeret)

• Life-flow


Creativity: (with capital C, delfin-stratégia): új játékmező megnyitása a kiszorítósdi helyett

• Life-flow• Think Big


Játsszunk máshogy! Képezzünk szigeteket!


Originality: olyan hidak megtalálása, amelyeka legtávolabbi csoportokat kötik össze

• Life-flow• Think Big• Creativity

Kössük össze a szigeteket!

www.csermelyblog.hu

Bemutatkozás

A könyvek innen tölthetők le:

[email protected]

mit tanulhatunk a biológiai hálózatok alkalmazkodási...

Documents