墨西哥对瑞典世界杯-墨西哥vs瑞典专家预测
人脑能够处理的模式长度为多少?
网络有随机网络和无尺度网络,许多网络包括因特网"人类社会和人体细胞代谢网络等,都是无尺度网络。研究无尺度网络,对于防备黑客攻击、防治流行病和开发新药等,都具有重要的意义。
一个实例:
如图所示,因特网是一个无尺度网络,其中某些站点似乎与无数的其他站点相连结 (参见右图的星爆形结构细节)。本图绘制于2003年2月6日,描绘了从某一测试站点到其他约10万个站点的最短连结路径。图中以相同的颜色来表示相类似的站点。
大脑,是由轴突相连结的神经细胞网络,而细胞本身,又是由生化反应相连结的分子网络。社会也是一个网络,它由友情、家庭和职业关系彼此连结。在更大的尺度上,食物链和生态系统可以看作由物种所构成的网络。科技领域的网络更是随处可见:因特网、电力网和运输系统都是实例。就连在文章中我们用以向你传递思想的语言,也是一种藉由语法相互串连在一起的文字网络。
尽管网络是如此重要和普遍,但科学家对它的结构和属性却知之不多。在复杂的基因网络中,故障节点是如何相互作用而引发癌症的?在特定的社会和通信系统中,疾病和电脑如何快速传播而导致流行?某些网络即便大部分节点失效,还能维持运行,原因何在?
最近的研究开始找到这些问题的答案。过去的几年中,不同领域的研究者发现,很多网络都是由少数一些具有众多连结的节点所支配的,包括万维网、细胞代谢系统,以及好莱坞的演员网络在内。包含这种重要节点(或称集散节点)的网络,我们通常称之为"无尺度"(scale free)网络。在无尺度网络中,有些集散节点甚至具有数不清的连结,而且不存在代表性的节点。这种网络还具有可预期的行为特性:例如对意外故障具有惊人的承受力,但面对协同式攻击时则很脆弱。
这些发现极大地改变了我们对复杂外部世界的认识。集散节点的存在,让我们认识到了以前的网络理论尚未涉及的问题:各种复杂系统具有相同的严格结构,都受制于某些基本的法则,这些法则似乎可同等地适用于细胞、计算机、语言和社会。更进一步,认识这些法则,会帮助我们解决一系列重要问题,包括开发更好的药物、防止黑客侵人互联网、阻止致命流行病的传播,等等。
概述 /无尺度网络的特性
很多复杂系统拥有共同的重要特性:大部分节点只有少数几个连结,而某些节点却拥有与其他节点的大量连结。这些具有大量连结的节点称为“集散节点”,所拥有的连结可能高达数百、数千甚至数百万。由此看来,这一特性似乎能说明网络是无尺度的。
无尺度网络具有某些重要特性。例如它们都可以承受意外的故障,但面对协同式攻击却很脆弱。
了解这些特性,可能导致许多领域出现新的应用。例如,电脑科学家可能据此设计出更有效的策略,以保护因特网免受电脑的侵害。
无尺度网络
在过去40多年里,科学家惯于将所有复杂网络看作是随机网络。这一思想源于两位匈牙利数学家的研究,他们是卓越的Erdos以及他的密切合作者Renyi。1959年,为了描述通信和生命科学中的网络,Erdos和Renyi提出,通过在网络节点间随机地布置连结,就可以有效地模拟出这类系统。这种方法及相关定理的简明扼要,导致了图论的复兴,数学界也因此出现了研究随机网络的新领域。
随机网络理论有一项重要预测:尽管连结是随机安置的,但由此形成的网络却是高度民主的,也就是说,绝大部分节点的连结数目会大致相同。实际上,随机网络中节点的分布方式将遵循钟形的泊松分布。连接数目比平均数高许多或低许多的节点,都十分罕见。有时随机网络也称作指数网络,因为一个节点连接k个其他节点的概率,会随着k值的增大而呈指数递减。
因此当1998年,我们与美国圣母大学的郑夏雄及Albert合作,开展一个描绘万维网的项目时,我们满以为会发现一个随机网络。原因如下:人们会根据自己的兴趣,来决定将网络文件连结到哪些网站,而个人兴趣是多种多样的,可选择的网页数量也极其庞大,因而最终的连结模式将呈现出相当随机的结果。
然而,实测结果却推翻了这个预测。在这个项目中,我们设计了一个软件,可从一个网页跳转到另一个,尽可能地收集网上的所有连结。虽然这个虚拟机器人仅仅探索了整个万维网的极小一部分,但它组合出来的图景。却揭示了令人惊异的事实:基本上,万维网是由少数高连结性的页面串连起来的,80%以上页面的连结数不到4个。然而只占节点总数不到万分之一的极少数节点,却有1000个以上的连结(一项后续的网络调查显示,有一份文件已经被超过200万的其他网页所连结!)。
我们在计算恰好拥有k个连结的万维网页面的数目时,发现网页的连结分布遵循所谓的"幂次定律":任何节点与其他k个节点相连结的概率,与l/k成正比。对于流入的连结而言,n值接近于2,这也就是说,流入连接数只有某站点一半的站点,在网中的数量却有该站点的4倍之多。幂次定律和表征随机网络的钟形分布大相径庭。具体来说,幂次定律不像钟形曲线那样具有一个峰值,而是由连续递减的函数来描述。如果用双对数坐标系来描述幂次定律,得到的是一条直线[见下图随机网络vs无尺度网络]。与随机网络中连结的民主分布不同,幂次定律所描述的,是由少数集散节点(如Yahoo和Google)所主控的系统。
随机网络中绝对不可能出现集散节点。当我们开始描绘万维网时,原本预期节点会像人类的身高一样遵循钟形分布,但结果却发现有些节点不能如此解释。我们就像突然发现了很多身高百尺的巨人一样,大吃了一惊。因此,我们想出了"无尺度"这样的用语。
无尺度网络哪里?
过去几年中,研究者在很多不同的系统中都发现了无尺度结构。我们研究万维网的目标是以超连结彼此串连的虚拟网页网络。相比之下,美国加州大学河滨分校的Faloutsos、加拿大多伦多大学的Faloutsos以及美国卡耐基梅隆大学的Faloutsos则是分析因特网的物理结构。这三位电脑科学家兄弟研究了以光纤或其他通信线路连接的路由器,他们发现,这个实体网络的拓扑结构也是无尺性的。
研究人员还发现,某些社会网络也是无尺度的。例如,美国波士顿大学和瑞典斯德哥尔摩大学的科学家的共同研究显示,瑞典民众的性关系网络也遵循幂次定律:尽管大部分人终其一生只有少数几个性伴侣,但有少数人(集散节点)的性伴侣多达数百人。德国基尔大学的Bornholdt领导的一项研究表明,电子邮件所连结的人际网络,也可能是无尺度的。渡士顿大学的Redner则证实,由科学论文之间引用关系所连结的网络,同样也遵循幂次定律。美国密歇根大学安娜堡分校的Newman研究了包括物理和计算机等一些学科内科学家之间的合作关系网络,他发现这些网络同样也是无尺度的,这也印证了我们针对数学家和神经科学家所做的研究。(有趣的是,在数学界,Erdos本人就是最大的集散节点之一,他写的论文超过1400篇,其同作者不下500人。)
无尺度网络同样也出现在商业领域。美国斯坦福大学的W·Powell、加州大学lrvine分校的R·White、亚利桑那大学的W·Koput以及密歇根大学的Smith,共同研究了美国生物技术产业联盟网络的形成。发现存在特定的集散节点:Gerlzyme、Chiron和Genentech等公司,与其他公司相比,拥有的合作关系数量就多得不成比例。意大利的研究者对这种类型的网络进行了更深入的研究。利用意大利锡耶纳大学的"制药工业数据库"所提供的数据(该数据库目前包括超过7200个组织之间所签定的约20100个研发协议),研究人员发现,Powell等人所发现的那些集散节点,实际上也属于某个无尺度网络。
就连好莱坞演员网络也是无尺度的。这个网络因"六度凯文贝肯"的游戏而变得众所皆知。游戏玩家通过共同出演的**,尽量让特定的演员与凯文贝肯产生关联。定量分析显示,这个网络也是由某些集散节点所支配的。具体来说,就是大部分演员只与为数不多的其他几个人相连结,而少数演员所拥有的连结数却高达数千个,其申包括Rod Steiger和Donald Pleasence。顺便说一下,在演员连结数的排行榜上,凯文贝肯自己只排在第876位。
重新回到严肃的话题,无尺度网络也出现在生物学领城。我们与美国西北大学的细胞生物学家Oltvai一道,发现古菌域、细菌域和真核生物三大生物领域的43种不同生物里,都存在无尺度的细胞代谢网络结构。在这些网络里,细胞通过分解复杂分子来燃烧食物并释放能量。每个特定的分子就是一个节点,而节点之间的连结则是生化反应。我们发现,大部分的分子只参加一种或两种反应,但是有少数分子(集散节点)会参与大部分的反应,比如水和三磷酸腺苷。
我们还发现,细胞中蛋白质的交互网络也是无尺度的。在这种网络中,如果两种蛋白质能相互反应,就认为是彼此"连结"的。我们在研究酵母这种最简单的真核细胞时,在它的数千个蛋白质之间找到了一种无尺度的网络拓扑结构:大部分蛋白质只与其他一、两种蛋白质发生相互作用,但有几种蛋白质分子却能与大量的其他蛋白质相结合。我们在另一种与酵母迥然不同的简单细菌——幽门螺杆菌中,也发现了类似的蛋白质交互作用网络。
事实上。科学家研究的网络越多,发现的无尺度结构也越多。这些发现引发了一个重要的问题:为什么像细胞和因特网这样本质上不同的系统,却具有相同的结构并遵从相同的规律?这些不同的网络不仅都是无尺度的,而且还有着一个有趣的共同点:由于某些未知的原因,幂次定律中kn项中的n值,通常介于2-3之间。
无尺度网络的例子:
网络 节点 连接
组织代谢 参与消化食物以释放能量的分子 参与相同的生化反应
好莱坞 演员 出演同一部**
因特网 路由器 光纤及其它物理连接
蛋白质调控网络 协助调控细胞活动的蛋白质 蛋白质之间的相互作用
研究合作 科学家 合作撰写论文
性关系 人 性接触
万维网 网页 连接地址
集散节点的马太效应
一个更为基本的问题也许是,为什么随机网络理论不能解释集散节点的存在?我们进一步考察了Erdos和Renyi的研究,发现这里面存在两个原因。
在建立模型的时候,Erdos和Renyi曾设,他们在安置连结之前能够得到所有节点的清单。而事实上,万维网的页面数量绝对不是恒定的。1990年整个万维网只有一个网页,而到今天它的网页数已经超过了30亿。大部分网络也都具有类似的发展过程。1890年好莱坞只有屈指可数的几位演员,但随着越来越多的人加入这个行业,新人与之演员建立联系,如今这个网络已经超过了50万人。大约30年前,整个因特网只有几个路由器,随着新的路由器与网络原有的路由器相连结,如今路由器的数量已经高达百万。由于现实中的网络具有不断成长的本性,所以老节点获得连结的机会就比较高。
此外,并非所有的节点都是平等的。在选择将网页连结到何处时,人们可以从数十亿个网站中进行选择。然而我们大部分人只熟悉整个万维网的一小部分,这一小部分中往往包含那些拥有较多连结的站点,因为这样的站点更容易为人所知。只要连结到这些站点,就等于造就或加强了对它们的偏好。这种"优先连结"的过程,也发生在其他网络。在好莱坞,连结关系较多的影星更容易受到新秀们的重视。而在因特网上,那些连结较多的路由器通常还拥有更大的带宽,因而新用户就更倾向于连结到这些路由器上。在美国的生物技术产业内,象Genzyme这样的知名公司更容易吸引到同盟者,而这又进一步加强了它在未来合作中的吸引力。类似地,被引用较多的科学文献,会吸引更多的研究者去阅读和引用。美国著名的社会学家K·Merton将这种现象称之为"马太效应"。这个词来源于《新约》圣经的内容:"凡有的,还要加给他,叫他有余。"
成长性和优先连结这两种机制,有助于解释集散节点的存在:当新节点出现时,它们更倾向于连结到已经有较多连结的节点,随着时间的推进,这些节点就拥有比其他节点更多 的连结数目。这种“富者逾富”的过程,有利于早期节点,它们更有可能成为集散节点。
我与阿Albert一道,进行了计算机模拟和计算,结果显示,具有优先连接的特性并且持续成长的网络,确实会发展成无尺度网络,并且节点的分布也遵循幂次定律,虽然这个理论模型过于简化,且需要根据具体情况加以调整,但还是对现实世界中无尺度网络的普遍存在提供了解释。
成长性和优先连接还能够解释生物系统中为什么会出现无尺度网络。例如,美国墨西哥大学的Wagner和英国牛津布鲁克斯大学的A·Fell就发现,大肠杆菌代谢网络中连结性较高的几种分子,一般具有更为久远的进化史:有些甚至被认为是所谓的RNA世界(DNA出现之前的进化阶段)的遗物,还有的则是最古老的代谢路径的一部分,
令人感兴趣的是,优先连结的机制常常是线性的。换句话说,如果一个现存节点的连结数是其相邻节点连结数的两倍,那么新节点与它连结的可能性,也是与邻近节点连结可能性的两倍。美国波士顿大学的Render及同事研究了不同类型的优先连结,他们发现。如果这种机制运行得比线性更快(例如,一个节点的连结数是另一个的两倍,而新节点连接到前者的可能性却是后者的4倍),那就容易出现一个攫取最多连结的集散节点,在这种"赢者通吃"的情况下,网络最终演变为拥有一个中心集散节点的星型拓扑结构。
无尺度网络的 "软肋"
人们对电力网络和通信网络的依赖程度日益增高,凸现了一个广受关注的问题:这些网络到底有多可靠?好消息是复杂网络对意外故障具有很强的承受能力。实际上虽然每时每刻网络上都有数百个路由器失效,但因特网却很少因此受到大的影响。生命系统同样也具有这种强韧性:虽然细抱内存在诸如突变和蛋白质出错等数以千计的错误,但人体却极少因此发生严重的后果,这种强韧性的来源是什么呢?
直觉告诉我们,如果大部分节点发生瘫痪,将不可避免地导致网络的分裂。对随机网络而言,这是绝对正确的:随机网络中若有较大部分的节点被去除。网络必然溃散成彼此无法通讯的小型孤岛:不过无尺度网络的模拟结果,则展现了全然不同的情况:即使从因特网路由器中随机选择的失效节点比例高达80%,剩余的路由器还是能组成一个完整的集群并保证任意两个节点间存在通路。要扰乱细抱内的蛋白质交互网络也同样困难:我们的测量显示,即使在细胞内随机制造较高比例的突变,那些没有改变的蛋白质还是会正常地继续合作。
总的来说,无尺度网络对意外故障具有惊人的强韧性,这一特性本质上源于这些网络的非同质拓扑结构。随机去除的方式所破坏的主要是那些不重要的节点,因为它们的数目远大于集散节点。与那些几乎连结所有节点的集散节点相此。那些不重要的节点只拥有少量的连结。因而去除它们不会对网络拓扑结构产生重大的影响。但是,对集散节点的依赖,也带来了一个严重问题:面对蓄意攻击时,网络可能不堪一击。通过一系列的模拟,我们发现,只要去除少数几个主要集散节点,就可导致因特网溃散成孤立无援的小群路由器。类似地,对酵母的实验也显示,去除那些高连结性的蛋白质,比去除其他节点更容易导致酵母菌死亡。这些集散节点是决定性的,一旦发生使它们无法运作的突变,极有可能会导致整个细胞死亡。
对集散节点的依赖,视系统的不同,既有利也有弊。对因恃网和细胞而言,能够应付随机出现的意外故障,当然是个大优点。此外,细胞对集散节点的依赖,也给药物研究者提供了新的方法:有可能找到这样的药物,能针对性地攻击细胞或者细菌的集散节点,以便杀死它们而又不会影响健康的组织。不利的情况也有:少数消息灵通的黑客只要攻击一些集散节点,就足以搞垮整个通信基础网络,这正是人们关心的焦点。
无尺度网络的这一致命缺陷,引发了这样一个问题:到底有多少集散节点是必不可少的?最近的研究表明,总的来说,只要有5-10%的集散节点同时失效,就足以搞垮系统。我们对因特网的实验显示,一次有组织的协同攻击,只要去除掉若干个集散节点(先去除最大的,再去除次大的,依次类推),就足以造成重大破坏。因此,为了避免因恶意攻击带来网络的大规模破坏,最有效的办法就是保护好集散节点。不过,要想知道特定的网络系统到底有多容易被破坏掉,还有待进一步的研究。例如,如果Genzyme和Genentech这样的集散节点一起失去作用,是不是美国的生物产业会因此而崩溃呢?
"无尺度"流行病
对无尺度网络的认识,也可用于理解电脑、疾病和时尚的传播。过去数十年间,无论是流行病学家还是市场营销专家,都在大力研究扩散理论。研究结果指出,一种传染病要在人群中传播开来,必须要跨越某一临界值。任何、疾病或时尚的感染力一旦低于这个临界值,将不可避免地自行消亡;而一旦超过临界值,就会呈指数增长,最终传遍整个系统。
然而,西班牙巴塞罗那加泰罗尼亚理工大学的Pastor-satorras和意大利特里雅斯特国际理论物理研究中心的Vespigniani,最近却得出了一个令人不安的结论。他们发现,在无尺度网络里,不存在上面所说的临界值。这就意味着,所有都可在网络中传播和长期存在,即便是那些传染力很低的也是如此。这一结论解释了"爱虫"现象,(爱虫是有史以来最具破坏力的电脑,2000年导致了英国议会电子邮件系统的瘫痪),这个原本理当绝迹的,但过了一年之后,却仍然是最普遍的之一。
因为集散节点会连结到很多其他节点、所以任何一个遭受入侵的节点,都将连带感染至少一个集散节点。而一旦有集散节点被感染,它就会把传播给众多的其他节点,当中也包括其他的集散节点,这就导致了在整个网络里的传播。
社会网络在许多情况下也是无尺度的。生物在社会网络里传播的现象,提醒科学家要再好好研究一下那些探讨网络拓扑结构和流行病之间互动关系的文献。特别是对于无尺度网络而言,公共卫生中传统的随机接种疫苗的方式可能很容易失效,因为它极有可能遗漏了某些集散节点。事实上,为了保证集散节点不被遗漏,几乎都得接种疫苗。例如,90%的人口都必须接种麻疹疫苗,才能够有效防疫。
如果医生放弃随机接种疫苗的方法,而把目标转向集散节点,也即那些最易感染的个人,情况会如何呢?对无尺度网络的研究指出,只要其中包含集散节点,即使接种疫苗的人口只占一小部分,这种方法仍有可能会奏效。
然而,要找出社会网络中的集散节点,比其他系统要难得多。尽管如此,以色列巴伊兰大学的Cohen和HIin,以及美国克拉克森大学的ben-Avraham已提出了一个聪明的解决办法:任意选择一群人,请他们随机指定一位相识者,然后对这一小部分被指定的人接种疫苗。这一程序很可能会把集散节点圈入其中,理由是,集散节点与许多人都有连结,而连结性高的人更容易被指定。不过这一方法也存在一些道德上的困境。例如,即使识别出了集散节点,是否他们就有优先接种疫苗和接受治疗的权力呢?尽管存在这些问题,但对于那些无力照顾到全民的国家和地区而言,在分配艾滋病或天花疫苗时,这可能是最实用的办法。
出于各种商业目的,有时人们需要引发流行而不是遏制流行。例如所谓的式行销,通常试图把集散节点当做行销的目标,以加快产品为用户所接受的速度。显然,这种策略已不是什么新鲜事了。早在1950年代,一项由制药业巨头辉瑞公司出资进行的研究发现,医生圈子中开始用新药的速度,与集散节点有很大的关系。实际上,市场推广人员早就凭直觉知道,某些特定的消费者在促进新产品或新时尚方面,就是比其他的消费者管用得多。新近的无尺度网络研究,只是为更严谨地探讨这些现象,提供了一个科学的框架和数学工具。
从理论到应用之路
虽然无尺度网络很普遍,但仍有许多明显的例外。例如,美国的高速公路系统和电力网络就不是无尺度网络。材料科学中的大部分网络也不是。以晶格为例,各原子部和同样数目的邻近原子相连结。对于其他的一些网络,我们还难以得出定论。如反映捕食者与猎物关系的食物链网络,由于网络规模太小,科学家还难以断定它的型态。此外,由于缺乏大规模的人脑内部连结图,科学家也无法得知这一重要网络的本质。
确定某一网络是否无尺度,对了解该网络的行为特性是相当重要的,但是其他的重要指标也值得注意。其中参数之一就是网络的直径,或称为 "路径长度"。它指的是从一节点到另外的任意节点所需经过的最大的中间段数 [见下框文]。
这毕竟是一个小世界
1967年,美国哈佛大学的社会心理学家Milgram寄出了数百封信给内布拉斯加州的公众,并请求他们把信转交给某位相识的人,条件是对方必须是最有可能把信再转给波士顿一位股票经纪人手里的人。为了跟踪每一条不同的传送路径,Milgram请求参与者在转寄信件的同时,也给他寄一张明信片。结果,Milgram发现,信件到达最终收信人之前平均要经过6个人之手。人与人之间存在所谓 "六度分离"的说法就来源于这个实验。
虽然Milgram的结果很难说是定论,因为绝大部分的信件并未到达最终收信人手里·不过科学家最近发现,其他网络也具有这种 "小世界"的特性。例如,我们发现,细胞内的任意两种化学物质,几乎都能通过三个化学反应组成的路径连结起来。在万维网上,虽然页面数高达30亿,但一般只要经过19个连结,就可以从一个网页到达另一个。
这种 "小世界"特性,并不意味着网络中存在神奇的组织原则。即使是一个完全随机连结的大型网络,也是一个小世界。想想看,设你认识1000个人,他们中的每一个人又认识1000个人,那么你只要通过一层中间人,就可以认识100万人。通过两层中间人,你就可以认识10亿人。要认识地球上所有的人。三层中间人已经绰绰有余了。这样看来,世界上任意两个陌生人之间存在"六度分离"的说法,简直就是废话了。然而,进一步的研究让我们对这一说法有了更深刻的认识。
上图示出了不同层次的集群。在层次式集群中,**表示美国著名建筑师Wright的住宅“落水山庄”的网页集群,绿色表示与此相连的其他有关Wright、著名宅第和美国宾州景点的网页集群。红色表示它们进一步与其它著名建筑师或建筑相连接的网页集群。 上面我们的简单计算有个前提,那就是你的熟人都是彼此不相识的。但是在实际生活中,他们中有许多人是互相认识的。事实上,人类社会可以区分为一个个具有相似特质(例如收入或者兴趣)的小集群。自从10年代Granovetter在哈佛大学读研究生时首开对此问题的研究之后,已有大量的社会心理学文献对这种社会特质进行了探讨。集群现象在其他多种网络中也曾遍存在。1998年。美国康奈尔大学的Watts和Strogatz发现,在多种不同类型的系统中,都存在相当明显的集群现象,其中包括美国电力网和线虫的神经网络等。
从表面上看,由高度相互连结的节点组成的孤立集群,似乎与无尺度网络的拓扑结构不相容·因为在无尺度网络中,有一些集散节点会与所有的节点相连结,它们的影晌是遍及整个系统的。但是·最近我们发现,这两者其实是相容的:如果紧密连结的小型节点集群彼此相连,形成较大且较不紧密的大集团,那这样的网络就能既是高度集群的又是无尺度的 [见左图]。这类结构在很多系统中都有出现·比如万维网,它的集群就是具有相同主题的网页群。细胞也是如此,它的集群就是负责特定功能的分子群。
最后,具备网络一般拓扑结构的知识,只能了解系统行为与全面特性的一部分。例如,在美国高速公路网这样的系统中,为其一指定节点添加一条连结的成本是极其昂贵的,这就阻止了它向无尺度方向发展。在食物链中,某些猎物比其他猎物更容易被猎取,这对整个生态系统具有深刻的影响。在社会网络中,家庭成员之间的关系比点头之交者要密切得多,因而疾病 (和信息)就更容易在这种连结中散播。对于运输、传送和通信系统 (如因恃网)而言,主要的问题是某些特定连结的拥堵:其一特定连结的流量过大,将导致该连结中断,而其他连结接手处理过剩流量,也可能会跟着失效。而且节点本身可能不具有同质性,如某些网页可能很有吸引力,那它就会严重影响优先连结的机制。
由于上述的种种原因,科学家可以说才刚开始了解无尺度网络的行为。例如,仅仅对集散节点免疫,也许并不足以阻止疾病的蔓延;更好的办法是,不仅仅考虑某人的连结数目,还要考虑这些连结的频度和接触时间。
基本上,我们在开始研究复杂网络时,会先忽略个别连结和节点的细节。通过远离这些细节,我们才能找出这些看似无法理解的系统背后的组织原则。我们的一些研究成果,至少已让研究者重新审视许多基本的设。例如,研究者过去都把因特网视作随机网络,用来测试新的路由协议对系统塞车现象的影响。现在我们知道,因特网其实是一个无尺度网络,它的行为特性与随机网络有天壤之别。因此,像W·Byers和他在波士顿大学的同事们这样的研究者,正在修改因特网的电脑模拟模型。了解无尺度网络的特性,对其他许多领域都是有价值的,特别是当我们超越网络拓扑结构,进一步探讨复杂系统内部深奥得难以理解的动力学的时候。
无尺度网络的潜在意义
呵呵^_^
世界杯,德国和荷兰哪个会赢?
答案:我个人认为最后冠军肯定是德国。
理由:经过世界杯到目前为止的比赛表现来看,无论是整体配合,还是进攻手段,德国的表现是最好的。门将诺伊尔,队长拉姆领先的后防线足够稳固;中场厄齐尔,穆勒,施魏因斯泰格的组合堪称完美,技术突出、硬度够强;前锋线上世界杯选手克洛泽果然复活,加上波多尔斯基,戈麦斯等人的补充,有足够的攻击力。德国人的强大还在于他们的团队精神--德意志永不服输的精神。虽然每个位置都不是最强,但所有的位置加起来,任何对手都难出其右。他们用世界第一的整体、世界第一的斗志、世界第一的态度,有效地弥补自己远非世界第一的技术、战术和教练功力等方面的差距。正如英格兰历史射手莱因克尔说的那样:“足球比赛就是球场上22个人在跑来跑去,最后德国获胜的游戏。”。本届南非世界杯,缺兵少将的德国几乎被所有的预言家排除在争冠热门球队之外。可是,德国的战车精神提醒人们:永远不要低估德国人那颗冠军的心!
同房后第二次得精子是不是怀女孩得机率大
女方离越近,阴道环境内的碱性越强,自然精子Y染色体更快通行。容易生男孩。
男人精子,大家都知道有两种,一种是含y染色体,一种是含x染色体。而y染色体的精子和卵子结合就是男孩,含x的精子与卵子结合是女孩。 其中含y染色体的精子以活力强取胜,含x的精子活力弱了许多。所以有一种生男子的方法是,ML时用深交体位,最好是在老婆的身下垫个枕头,让精子直接进入子宫。那么活力强的y精子就能先声夺人,迅速与卵子结合。x精子慢腾腾的落在后面,没有机会了。 y精子的存活时间是一天,x精子存活时间是两天。如果精子只停留在宫颈内,慢慢地移到子宫,存活时间长的x精子就有了优势,那生女孩的几率就高了。 精子的活力被电脑辐射减弱了,那么y、x的活力都很弱,y占不到优势,即使是深交也不一定就是y优先取胜。最后是y胜,还是x胜,只能凭运气了。大部分时候是活的时间长的那种精子取胜,也就是说是x精子胜利,与卵子结合,得个女孩。 所以,IT行业的男人生女孩多。要生,就生个女儿! 生男生女:生男生女到底由谁决定? 生男生女 温度在作怪? 准妈妈想生男孩妈?那就找一份男性化的职业吧。想生女孩的,当然就找女性化的职业。 发现:孕妇职业也影响孩子的性别 新研究表明,从事如工程师或会计之类的男性化职业,将大大增加孕妇生产男孩的几率。同样道理,如果从事教师或护士等女性化职业,那么婴儿的性别很可能就是女性。 《星期日泰晤士报》报道说,据统计,目前英国出生的男孩与女孩人数比例为105比100。 伦敦经济学院通过对不同行业的3000人进行调查,得到了这一结论,并刊登在《理论生物杂志》上。 这项研究的带头人、新西兰坎特伯雷大学的心理学家萨托西-卡纳扎瓦发现,在从事工程师等男性化职业的人群中,生男生女的比例为140比100 。在从事护士等女性化职业的人群中,这一比例变为100比135。 《星期日泰晤士报》援引一名进化心理学专家的话说,从事男性化职业的女性在受精过程中,其子宫内的睾丸激素含量较高,因此增加了胎儿是男性的可能性。 职业影响胎儿性别? 研究人员称,孩子的性别可能受你所从事的工作影响。以护理或教学为职业的人更有可能生女儿,而从事会计或工程等职业的人生男孩的几率大得多。该研究结果公布在伦敦经济学院的一份报告中,这可能有助于夫妇们预测将来孩子的性别。此项研究还有可能进一步强化间的职业分工。研究人员是在对来自各行各业的3000名志愿者的事业和家庭进行研究后得出上述结论的。 这份研究报告刊登在《理论生物学杂志》上,该报告将男性与工程学等“系统性”工作联系起来,工程学需要准确和独立的判断能力。相反,研究把女性与要求“专注性”和人类理解性工作联系起来。领导此项研究的伦敦经济学院学者萨托什·卡纳扎瓦日前解释说,目前全球男女性别比例大致为105比100。但根据他的计算,在工程师和其他“系统性分析者”中,男女比例是140比100,而在护士这一职业中,该比例则是135比100。 卡纳扎瓦说,如果一位物理学家与一位数学家结合,那么他们的孩子更有可能是男孩,而医生与谈话节目主持人的“结晶”更有可能是女孩。该研究将保险人员、建筑师、管理咨询人员列为“系统性”职业,而“专注性”职业则包括营养学家、职业咨询者和幼师等职业。 但卡纳扎瓦与其他专家目前还不十分清楚,职业会对孩子性别造成影响的真正原因。中兰开夏郡进化心理学专家约翰·曼宁表示,这些研究结果可能是受到子宫内睾丸激素的影响。曼宁说:“如果怀孕前睾丸激素水平较高,那么所生婴儿是男性的可能稍大一些,但具体原因我们尚不清楚。”有证据显示,与从事“专注性”职业的夫妇相比,从事“系统性”职业的夫妇,其在孕育孩子的过程中要“遇到”更多的睾丸激素,因而更有可能生男孩。 奥克兰大学2002年公布的一项研究发现,由于睾丸激素水平的原因,过分自信的妇女生儿子的几率会更高一些。如果一个人的无名指较长,那么就说明他的睾丸激素水平比较高。与此同时,丹麦哥本哈根的研究人员还发现,吸烟者更有可能生女孩。 47岁的西蒙·罗杰斯是多家商业顾问公司的会计和主管,因此他被归为“系统性”职业一类。罗杰斯的妻子、40岁的格里是名教师,她教授数学和计算机,他们生活在白金汉郡的佩恩,已育有4个儿子,年龄分别为14岁、12岁、9岁和4岁。 罗杰斯说,他的妻子看上去也是位“系统性分析者”,“她把我们全部的生活都安排得井井有条。”目前罗杰斯一家的生活条理清晰,孩子的所有活动和购物决定都被提前写在白色书写板上,罗杰斯的妻子在这些方面具有最终决定权。即使他们的小儿子托比现在也成了“系统性分析者”。罗杰斯说:“他会走到冰箱跟前,说,‘妈妈,里面没有酸乳酪了,请你把这写到书写板上’。” 46岁的格里·巴克斯特和45岁的妻子艾琳所从事的是更为“专注性”的职业:兽医和护士。他们生活在邓弗里斯郡,有4个女儿,分别是18岁、15岁、13岁和11岁。巴克斯特说,该研究“听起来有点儿不可思议,”但总的来说,要是知道他们有4个女儿,就有可能大致猜到他们是“专注者”而不是“系统性分析者”。在被归为“专注者”的一类人中,最为著名的是英国摇滚歌星鲍勃·格尔多夫和好莱坞影星布鲁斯·威利斯,他们都有3个女儿,没有儿子。 哪些因素还影响生男生女呢? 1、 日的影响 通常呈现酸性的阴道,在接近排卵日时呈现碱性,考虑到X精子与Y精子的性质,有目的地选择日,也许在某种程度上可以达到控制性别的效果。 排卵日的前2天的特点: 1、子宫颈管还没有分泌碱性黏液。 2、阴道内为酸性。 3、X精子比Y精子的耐力强。 4、生女孩的机率较高。 排卵日当天的特点: 1、子宫颈管分泌强碱性黏液 2、阴道内的碱性度增高。 3、Y精子比X精子的功能旺盛。 4、生男孩的机率较高。 2.受遗传影响,生男生女往往有家族倾向。 3.受酸碱环境的影响。 Y精子耐碱不耐酸,碱性环境中Y精子活跃易与卵子结合,X精子在酸性环境中活跃,容易受精。女运动员易得女孩,可能因为剧烈运动后,血中肌酐肌酸等酸性物质增加,不利于Y精子活动所致。因此,有人试图改变阴道酸碱度来控制性别。 4.性生活的影响。 减少性生活次数,提高精液浓度和性接触的敏感度,时间选择在排卵期,时充分提高女方,让女方达到后,易得男胎。因女方时分泌物中含有碱性。反之,性生活过频,过早,可增加生女孩机会。 5.营养优劣的影响。 妇女营养不良生男孩的多,战乱灾害、饥荒时多生男孩,值得指出,我们不可以以营养来控制性别,这不利于优生。 6.金属元素的影响。 妊娠前6周吃咸的和富含钾、钠的食物,可以增加生男孩的机会。 7.季节影响。 我国春秋受孕较易生男孩。夏冬季受孕较多生女孩。 8.年龄的影响。 夫妇年龄每增加5岁,生女孩机会增1‰,丈夫年龄过高生男孩机会减少,25-29岁之间生男比生女多,小于25和大于29岁生女比生男多。 9. 性别形成与排卵时间的关系 X型和Y型的精子活力是不一样的。Y型精子要比X型精子体积小、活力强,在女性生殖道中的游动速度快。 根据这一特性研究专家推测,一般在接近排卵期时宫颈黏液偏向碱性,这种环境不仅利于Y型精子生存,而且还会使Y型精子游动速度增快。 如果在这一时间里,容易增大生男孩的几率。远离排卵期时宫颈黏液偏向于酸性,不利于Y型精子游动,致使精子在女性生殖道中等待卵子的时间加长,在这一时间里容易增大生女孩的几率。 10. 出生性别与地域有关 欧洲南部男孩的出生比例比欧洲北部的高,而北美洲北部男孩的出生比例则比南部的高。这是马耳他科学家新近的一个研究发现,他们认为人类生男生女与地域有关,但原因至今还无法解释。据此间媒体报道,马耳他圣-吕克大学维克托·格雷克博士及其同事对世界卫生组织1950到1999年间的出生统计数据进行了分析比较。他们按纬度高低把欧洲分成三部分,纬度在35度到40度的为南部国家,纬度在40度到55度的为中部国家,纬度在55度以上的为北部国家。结果发现,在欧洲,希腊、意大利、西班牙等南部国家男孩的出生比例远远高于法国、瑞士、丹麦、瑞典等中部和北部国家男孩的出生比例。与欧洲情况完全相反,在北美洲,地处北部的加拿大的男孩的出生比例要比位于南部的美国和墨西哥的高。 马耳他专家称,这表明人类生男生女的比例与其所生活地理位置的不同而有所差异。他们表示,尽管他们还无法解释造成这种差异的真正原因,但目前可以基本肯定的是,气温差异与此无明显的关系。据悉,这项研究结果将发表在国际权威医学刊物上。 11. 大气污染影响性别比例? 早就有研究结果表明,环境污染可能导致出生性别比例失调,通常是污染导致男婴出生增多。但巴西研究人员最近的一项研究却在大气污染影响出生性别比方面得出了大结论相同但小结论不同的结果。 巴西研究人员认为,空气污染会使女性婴儿出生增多,而男性婴儿出生减少。而这种因空气污染导致的出生性别比偏差对人类是福是祸还不得而知。 巴西圣保罗大学的乔治·哈拉克和其研究小组在对圣保罗市婴儿出生情况的研究时发现了一个奇怪的现象,受到高度污染的地区出生的女婴更多。他们根据空气质量监测站的监测结果,把有着1700万人口的圣保罗市分成空气低度、中度和高度污染的几个区域。 然后调查了从2001年到2003年全市的婴儿出生记录。结果显示,在空气污染最少的地区,女孩的出生比率为48.3%,但是在空气污染最为严重的区域女孩的出生比率为49.3%。在比较了所有区域的男女婴儿比率之后,研究人员计算出空气污染最严重的地区少出生1180名男婴。 也许有人会认为,在重男轻女的社会,尤其是在中国和巴西等,女性婴儿增多岂非一件好事?但是,事实上情况并非如此。姑且不论污染所造成的男女性别比失调是否是一种科学的值得推广的方法,仅仅人类性别的自然发生和调整上就有违自然规律。因为,在自然状态下人类的生育男女性别是基本平衡的,但是由于受种种因素的影响,人类男女婴出生的性别比一直保持在52:48左右。对于这种差异,有多种解释。 一是社会和自然法则的调整。通过后天社会生活的调整,会达到男女大致相当的比例。比如,男性更趋向于冒险,健康不如女性,在成人前和成人后的死亡率也多于女性,因此才会有较多的男性出生以备将来男性更多的死亡,从而达到男女的基本平衡。这也许是大自然的一种生存法则。 另一种解释是,由于携带Y染色体的精子与卵子结合(生男孩)的概率比携带X染色体精子与卵子结合(生女孩)要多一些。因而,从整个人类来说,男女的出生性别比为52∶48;或者说,生下100个女孩的同时,就有106个男孩降生。 从过去60年的婴儿出生比率趋势看,男婴总是多于女婴。除了上述种种解释外,研究人员也在寻求这种生育现象背后的原因。比如,特定的条件,如战争(两次世界大战)等,会影响男女婴儿出生比率的平衡。如今,哈拉克认为,他们的研究给出了另一个影响婴儿性别比的答案,即污染相似于其他扭曲性别比的因素一样,也是一种生殖压力。他们的研究类似于过去研究的答案,即灾难和危机,比如恐怖袭击可导致女婴出生更多。而环境污染也可以说是一种灾难。在灾难情况下,人类会建立起一种适应自然的安全生殖赌注,因为女孩更容易成长,而且未来还会生育孩子。而男孩更冒险,他们未来可能养育一大群孩子,但也可能一个都没有。这种情况说明人类正在重新审视和安置自己,当然女性对此尤为重要。 13. 早孕反应vs胎儿性别 瑞典斯德哥尔摩卡洛林斯卡医学院的流行病学家们证实:妊娠前三个月发生严重早孕反应的妇女怀有女孩的几率大于男孩。科学家们对瑞典1987年至1995年间超过100万例的新生儿进行考察,男女大体各占50%,比例正常,但仅研究在妊娠前三个月由于重度眩晕和呕吐等早孕反应(面色苍白)而入院治疗的5900名孕妇时却发现,她们所生的婴儿中男女比例则为44%:56%,与对照组有明显差异。 科学家们尚无法说明其原因所在,但推测这与她们体内的hCG(由于妊娠而产生的绒毛膜)水平升高有关:在普通妊娠中,生下女婴的母亲这一激素的水平更高一些。 小编推荐:男bb?女bb?选择? “超自然”生男生女秘方大公开 生女秘诀 ·造爱需在排卵期两三天前进行。 ·造爱之前,女方需用两汤匙的白醋加入1公升的水,搅拌均匀后用来冲洗。 ·避免有。 ·用男上女下的姿势,插入需浅。 ·无须禁欲,直到排卵期两三天前。 不用进行任何手术,夫妻小俩口只需“临床试验”就能选择生男或生女,坊间流传的一些“DIY”方法,说起来其实挺有趣。有的有科学根据,“命中率”颇高,有的则站不住脚,只能算碰运气。 安微尼亚医药中心妇产专科顾问医生何汉国曾经把收集来的这方面资料,在社会发展部主办的一个讲座上,向新婚夫妇发表演讲,引起广泛兴趣。演讲内容后来发表在安微尼亚医院的一份通讯刊物上,传阅的人更多。 何医生强调:“专业上,医生不鼓励、不推广,也不积极协助任何夫妇作婴儿性别选择,除了一些手术并不合法外,也出于道德理由。 “我们不愿破坏大自然的规律、扰乱生态平衡,但一些‘DIY’方法确实不是什么专业秘密,在某些网站或医药报告书上都能找到,我不过是把这些资讯公开与大家分享,有兴趣的夫妇可以自己试验一下,只要这不会被拿来当成是一种变相的商业手段,那病人的利益和医生的专业就不会受到破坏。” 根据何医生的说法,历史上记载着在受孕前就能“左右”婴儿性别的各种不同方法。这包括民间传说的:根据风向和月亮的圆缺决定行房时间、交媾的姿势。民间也相信要生男丁,做丈夫的就得结扎左边的睾丸。 饮食法: 女孩子的性染色体组合为XX,所以如果想要生女孩的话,就必须要尽量想办法增加X精子与卵子相结合的机会,所以准备怀孕的妇女,应该要维持身体的酸性,如此才能阻碍Y精子,帮助X精子顺利受精。根据研究显示,X精子偏好酸性的环境,所以平时在饮食方面,妇女应该要多摄取偏酸性的食物,像是肉类、鸡肉、蛋白、豌豆和榖类食物等。 生男秘诀 ·造爱越接近排卵期越好。 ·造爱前,女方需用苏打水(两汤匙苏打粉溶入1公升的水)冲洗,以提高阴道的碱性。 ·女方最好能有。让女方先有高潮或与男方一起达到高潮。 ·用从后插入的姿势,插入需深。 ·造爱前必须禁欲,因为这能产生最大量的精子,提高Y精子与卵子受孕的机会。 如果想生男孩时在饮食方面该如何做呢 根据科学家们对于食物的研究,发现有些食物的属性是酸性的,而有些则是碱性的,倘若一对夫妇在家庭计画的过程中,真的是很想生一个男生,那么为了增加生出男孩的机率,女性就应该要多吃一些碱性的食物,因为这类的食物可以平衡一下人体的酸碱度,使得人体呈现碱性的状态,增加Y精子顺利与卵子受精、结合的机会。一般来说,碱性食物包括有新鲜的蔬菜、牛奶、柳丁、香蕉、海带等。 国外科学家最近研究发现:孕妇在怀孕期间大量进食,通常会生男婴,同时出生的男婴要比女婴重。 研究人员通过对244名孕妇进行的6个月的观察研究表明:男婴睾丸分泌睾丸激素是怀男婴的孕妇进食量大的直接原因,也就是说饭量大的孕妇生男婴的几率大。 专家表示:新生的男婴比女婴重,这一普遍现象将有助于对孕妇怀孕期间婴儿性别的认别。怀有男婴的孕妇在怀孕期间要消耗体内10%以上的卡路里和8%以上的蛋白质。孕妇必须通过吸收大量碳水化合物和动植物脂肪来补充体内能量。研究数据也表明,在胚胎中的男婴要比女婴需要更多的营养和能量。 怀孕困难的女性易生男孩 《英国医疗期刊》2005年12月19日报道,荷兰一个研究小组发现,怀孕困难的女性要比那些容易怀孕的女性更有可能生男孩。 荷兰马斯特里赫特大学的流行病学家吕克·史密茨带领研究人员对5283名在2001年7月至2003年7月间生育的女性进行了调查,发现其中498名妇女花了一年多时间才受孕,她们生男孩的比例为58%;而那些不到一年即受孕的女性生男孩的几率为51%。 研究人员认为,从全球范围来看,男婴的出生率一直多于女婴。这是由于带Y染色体的精子体积更小、更灵活,因此更容易穿过宫颈黏液与卵子结合。而此前的研究曾经发现,女性宫颈黏液的黏度因人而异,黏度越高的人越不容易怀孕。所以史密茨对自己的发现解释说:“宫颈黏液黏度较高的女性虽然受孕困难,但在较长一段时间里,带Y染色体的精子穿过宫颈与卵子结合的概率更高,所以生育男孩的几率更大。
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