Tizenöt külföldi vendégkutató kapcsolódik be a hazai kutatásokba 2022-ben

A pályázati felhívásra a három nagy tudományterület – bölcsészet- és társadalomtudományok, élettudományok, valamint matematikai és természettudományok – mindegyikéről érkeztek pályázatok.

A benyújtott pályázatokról az adott tudományterületek szakértőiből álló, héttagú zsűri döntött a beérkezett pályamunkák alapos szakmai értékelése és összevetése után. A 131 millió forint támogatási keretösszegből a zsűri döntése nyomán 6,3 millió forinttól 14,28 millió forintig terjedő támogatást nyertek el a sikerrel pályázók.

A dániai Aarhus Egyetemről érkező Lövei Gábor professzor az ökoszisztéma-szolgáltatások és a biodiverzitás felmérésének és védelmének kutatásába kapcsolódik be az Ökológiai Kutatóközpontban. Ez a kutatási téma nemzetközi prioritássá vált, az útjában álló akadályok két legfontosabbja a funkció helyett a szerkezeti jellemzők használata, illetve a pozitív hatású szolgáltatások túlhangsúlyozása. Az első helyettesítés problematikus, a második pedig a természet értekéinek túlhangsúlyozásaként üthet vissza a természetvédelemre. A vendégkutató három területen működik majd együtt a vendéglátó csoporttal: 1. ökoszisztéma-szolgáltatások és károk direkt kvantifikálására szolgáló, szemléletileg egységes rendszerének kifejlesztése; 2. az ökoszisztéma-károk értékelésének elméleti kidolgozása; 3. integrált, multifunkcionális értékelési módszer kidolgozása, mely ökoszisztémák okozta hasznok és károk együttes értékelését teszi lehetővé.

Karthekeyan Chandrasekaran professzorral, a University of Illinois munkatársával a Ford- és Fulkerson-tételt fogja vizsgálni a fogadó kutatócsoport az Eötvös Loránd Tudományegyetem Természettudományi Karának Matematikai Intézetében. A Ford–Fulkerson klasszikus tétel minimális-maximális karakterizációt ad egy hálózatban található maximális folyam méretére. Ez a látszólag tisztán elméleti eredmény azóta a kombinatorikus optimalizálás egyik alapvető eszközévé nőtte ki magát. Népszerűsége elsősorban annak köszönhető, hogy a mindennapi életben is széles körű gyakorlati alkalmazásokra talált, mint például a repülőjáratok ütemezése, képek automatikus felismerése vagy éppen a 3D nyomtatás megtervezése kapcsán. Az együttműködés célja a probléma általánosításainak és változatainak vizsgálata. Irányított gráfok helyett hipergráfokra, minimális vágás helyett pedig partíciókra vagy úgynevezett bi-vágásokra fektetik a hangsúlyt. A cél kettős: a kapott eredmények egyrészt önmagukban is hasznosulhatnak, másrészt magyarázatot adhatnak más, elsősorban matroidokkal kapcsolatos kérdések hátterére.

Prókai László professzort, a University of North Texas Health Science Center munkatársát a Debreceni Egyetem Biomarker Kutatócsoportja fogadja. A zöldhályog egy multifaktoriális neurodegeneratív betegség, a vakság egyik vezető oka, amely a 40 év feletti lakosság körülbelül 2%-át érinti. A sokrétű kutatások ellenére még mindig nem tisztázott a neurodegenerációhoz vezető patofiziológiai folyamatok pontos háttere, valamint megbízható diagnosztikus biomarkerek sem állnak rendelkezésre. A munkacsoport több éve tanulmányozza az emberi könnyet, viszont egy megfelelő állatmodell vizsgálata sok esetben megkönnyítené az egyes terápiás lehetőségek kipróbálását, valamit flexibilisebb vizsgálati modellt biztosítana a zöldhályog omikai hátterének jobb megértéséhez. Az együttműködés célja, hogy mélyrehatóbban tanulmányozzák az emlősretina neurodegenratív folyamatait. Céljukat a vendégkutató által biztosított patkánymodellből származó minták proteomikai vizsgálatával és a kapott adatok komplex hálózatelemzésével kívánják megvalósítani. A laboratóriumban rendelkezésre álló nagy érzékenységű és nagy felbontású tömegspektrométer, a vendégkutató szakértelme, az általa biztosított állatmodell, valamint a munkacsoport által korábban kifejlesztett adatelemzési stratégia a biztosíték a kollaboráció sikerére. Munkájuk során olyan kulcsfehérjéket terveznek azonosítani, amelyek felhasználhatók a diagnózis és/vagy a terápia során. A kutatás transzlációs értékének növelése érdekében célzott proteomikai módszereket terveznek beállítani, amelyek segítségével találataik az emberi könnymintákon is ellenőrizhetők.

Herbert C. Wagner professzor a grazi Institute for Animal Ecology and Landscape Planning kutatója. Az Ökológiai Kutatóközpontban vele közösen vizsgált téma az emberi terjeszkedés és az ezzel együtt járó környezetátalakító tevékenység, amely a fajok tömeges kihalásához és a biológiai sokféleség elszegényedéséhez vezet. Fajok sokasága tűnik el a Föld színéről, mielőtt felfedezhetnénk őket. Ez az ún. biodiverzitás-krízis Földünk minden területét érinti. A természeti környezet és a fajok sokaságának védelmét a biológiai sokféleség megismerésével kell kezdeni; tudni kell, mit kell megőrizni. Ezért tehát a biológiai sokféleség ismerete, a fajok leírása és listába vétele napjaink tudományának egyik legégetőbb problémája. Egyes fajok morfológiailag annyira hasonlítanak egymáshoz, hogy még tapasztalt szakértők sem tudják megkülönböztetni őket, leírásuk teljesen új megközelítést igényel. Ezen ún. kriptikus fajok felismerése és megkülönböztetése azonban kulcsfontosságú, mivel – bár alakilag hasonlóak – ökológiai igényeiket, ökológiai rendszerekben betöltött szerepüket tekintve alapvetően eltérhetnek egymástól. A kutatás a mediterrán gyepihangyafajok (Tetramorium nemzetség) egyedülálló és nagyrészt feltáratlan sokféleségét az integrált rendszertannak nevezett modern koncepció segítségével vizsgálja, amely ötvözi a különböző tudományágak új módszereit és adatait. Az Evolúciós Ökológia Kutatócsoport ebben az együttműködésben végzett kutatással is szeretne hozzájárulni a hangyák sokszínűségének jobb megismeréséhez.

A Torontói Egyetem professor emeritusa, Daniel Rusk Brooks az Ökológiai Kutatóközpont Felbukkanó Kórokozók Ökológiája Kutatócsoport munkájához csatlakozva, a magyar és más külföldi kollégákkal együttműködve két egymást kiegészítő kutatást is végez majd Az első megmutatja, hogy valószínűtlen, hogy a kórokozók erős koevolúciós fegyverkezési versenyben vagy a Vörös Királynő dinamikában viszonyulnak gazdájukhoz. Mindkét koncepció javasolható annak alátámasztására, hogy a gazdaváltások ritkák, és így a kialakuló fertőző betegségek kockázati tere kicsi. A modellező, koncepcionális és empirikus vizsgálatok azt sugallják azonban, hogy a kialakulóban lévő betegségek kockázati tere meglehetősen nagy, ami a kórokozóknak óriási túlélési potenciált biztosít, és azt jelzi, hogy a felbukkanó fertőző betegségek válsága csak most kezdődik. A közös kutatómunka elősegíti a Stockholm-paradigma erejének szemléltetését hagyományos modellekkel. A második kutatás egy előzetes modellezési eredményt használ, amelyet dobbantó (stepping-stone) dinamikának neveznek. Ez azt sugallja, hogy a kórokozó elsődleges terjesztője gyakran nem az a gazda, amelyben a kórokozó kialakult, hanem inkább az egyik olyan gazda, amelyben a kórokozó megtelepedett, és amely képes arra, hogy a kórokozót más fogékony gazdaszervezeteknek adja át. Különös hangsúlyt helyeznek annak vizsgálatára, hogy ennek alapján az emberek a COVID elsődleges szuperterjesztői-e világszerte, és felelősek-e a vadon élő állatok széles körének megfertőzéséért, amelyek most az újrafertőzés forrásai, és fenntartják a SARS-CoV-2-t az emberek közegészségügyi problémájaként világszerte. Az MTA Vendégkutatói Programja által biztosított három hónap kiváló alkalmat nyújt a fenti kutatási terv hazai kutatócsoporttal való közös megvalósítására.

Luca Magnani, az Imperial College London professzora a Semmelweis Egyetemen zajló emlőtumor-kutatásban fog részt venni. Magnani professzor dinamikusan fejlődő, nemzetközileg is kiemelkedő alapkutatással foglalkozik, aki a hazai fogadó intézmény bioinformatikai és omikai tapasztalatait gazdagítja. Az emlő rosszindulatú tumoros betegségeinek gyógyszeres kezelése során hormonreceptor-pozitív tumor esetén a beteg hormonterápiában részesülhet. Azonban a kezelés hatásosságának gátja, hogy egyes alvó tumorsejtek inaktív állapotban „átvészelhetik” a gyógyszeres kezelés idejét. E sejtek későbbi aktiválódása a tumor visszatérését okozhatja. A kutatás egy évtizede tartó együttműködésre épül, amelynek során az emlőtumor különböző aspektusait vizsgálták közösen. Az együttműködés három cél kitűzésével indul, amelyek közül az elsőben a korai alvó tumorsejtek azonosítására dolgoznak ki egy klinikailag is releváns modellt. A második cél az alvó tumorsejtek karakterizálása omikai és bioinformatikai eszközökkel. Végül a harmadik és legfontosabb célja a kutatásnak, hogy gyógyszerekkel támadható célpontokat azonosítsanak.

A Michigani Egyetemről érkezik Orosz Gábor professzor, aki az MTA és a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Lendület Emberi Egyensúlyozás Kutatócsoportjában instabil egyensúlyi helyzetek vizsgálatába kapcsolódik be. Az instabil egyensúlyi helyzetek stabilizálása fontos feladat mind a mérnöki, mind a biomechanikai alkalmazásokban. Instabil helyzetből könnyebb gyors mozdulatsort indítani, mint stabil helyzetből, és a szabályozási folyamat energiaigénye is alacsony. Az egyensúlyozás képessége az emberek számára is létfontosságú: az időskori halálesetek jelentős része vezethető vissza egyensúlyzavar miatti esésekre. Egyre több olyan elektromos jármű jelenik meg a közúti forgalomban, amelyet a vezetője egyensúlyozva irányít. A projektben egykerekű járművek dinamikáját és a vezető egyensúlyozásának és manőverezésének tanulási folyamatát vizsgálják a célból, hogy az azonosított szabályozó mechanizmust gépi tanulás segítségével az ember nélküli egykerekűn is alkalmazni tudják. A projekt során kiemelt figyelmet kap a reakcióidő-késés, a szabályozó holtideje, a robusztus stabilitás és a robotbiztonság.

Gary Parker professzorral, a University of Illinois munkatársával való együttműködés célja új módszertan kidolgozása folyók morfodinamikai vizsgálatának nagy tér-idő léptékű vizsgálatához a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen. Parker professzor az 1D leírásban a tudományterület egyik legismertebb kutatója. A befogadó egyetemen működő Vízgazdálkodási Kutatócsoport tagjai a szakaszléptékű vizsgálatokban szereztek nagy tapasztalatot, beleértve a 3D numerikus modellezést. A közös kutatómunka célja a két eltérő léptékű vizsgálati eszköztár összekapcsolása: a nagy tér-idő léptékű 1D leírásba a valóság részletes leképzésére képes 3D numerikus modellezés eredményeiből szerkesztett karakterisztikák implementálása. A tervek szerint a kidolgozott eljárással olyan folyamatok hosszú távú hatása válik vizsgálhatóvá, amelyeket világszerte elterjedt lokális beavatkozások indukálnak, mint pl. sarkantyúsorok vagy vízlépcsők építése.

Jonathan Charles Penrose Tennyson, a University College London professzora az Atommagkutató Intézetben olyan két- és többatomos molekulák elemi ütközési folyamatait vizsgálja majd a magyar kutatókkal, amelyek kulcsfontosságúak a csillagközi térben, a bolygók légkörében és a technológiai plazmákban. Hideg és kis anyagsűrűségű asztrofizikai környezetben a molekulák és molekuláris kationok képződését és fragmentálódását a kozmikus sugárzás és a kis energiájú (szekunder) elektronok/ionok/atomok vagy fotonok jelenléte segíti elő. E közegek kinetikai modellezése nem végezhető el a releváns elemi reaktív folyamatok részletes ismerete nélkül. A primer ion-molekula, elektron-molekula ütközések mellett a primer (anya-) folyamatok szekunder (lány-) folyamatokra való hatását, vagyis a két- és többatomos molekulák, molekuláris kationok asszociációját, rekombinációját, gerjesztését és fragmentációját fogják vizsgálni.

A Babeş–Bolyai Tudományegyetem professzorát, Egyed Emesét az Eszterházy Károly Egyetem Régi Magyar Dráma Kutatócsoportja fogadja. A kutatás az erdélyi és a magyarországi 18. század végi színház- és drámatörténet új forrásait és drámaszövegeit hozza felszínre. Jelentős új eredmények várhatóak a színházépület-tipológia területén, mivel egy olyan színházi képződményről szóló tanulmány készül majd el, amely a főúri-főpapi teatralitás eddig ismeretlen jellemzőit mutatja be. Az ezekben a színházi terekben bemutatott színdarabok sokszínűségére reflektál a kutatás második szakasza, amelynek eredményeként két eddig ismeretlen kéziratos drámaszöveg (egy pásztorjáték és egy érzékenyjáték) szövegét tárják fel és publikálják majd.

Stephen John Hogan, a University of Bristol professzora a nem sima rendszerek bifurkációs vizsgálatának kiemelkedő, nemzetközi szinten elismert kutatója. Tapasztalatával jelentős támogatást ad a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem kutatóinak abban, hogy miként kell az elméleti eredményeket hangsúlyozni, pozicionálni, kísérleti eredményekkel és megfigyelésekkel, megfelelő hivatkozásokkal alátámasztani őket. Azon túl, hogy Hogan professzor jelentős segítséget nyújt a nem sima rendszerek bifurkációs vizsgálataira kidolgozott módszerek alkalmazásában, a kapcsolódó eredmények ismertetésében, illetve az elkövetkező kutatási tervek összeállításában, lehetséges pályázati témák megfogalmazásában is jelentős szerepet kap. A fiatal kutatók, PhD-hallgatók olyan kiváló tudóssal dolgozhatnak együtt, akinek meghatározó hatása lesz későbbi kutatói pályafutásukra. Az alapvető elméleti módszerek számos gépészmérnöki kutatási feladatban alkalmazásra kerülhetnek majd.

Aaron Abrams professzor a Washington and Lee Universityről a Rényi Intézetbe érkezik vendégkutatóként. A négy-sokaságok három-vágásait Gay és Kirby vezette be, azóta a tématerület egy központi kutatási témájává váltak. Egy új eredmény szerint, melynek publikálásában a vendégkutató társszerzőként vesz részt, egy ilyen három-vágás a fundamentális csoport egy felbontásával is megadható. Ezen az úton sima négy-sokaságok topologikus tulajdonságai csoportelméletnyelven is leírhatóvá váltak. Például a nevezetes Poincaré-sejtés négydimenziós változata egy csoportelméleti kérdésre redukálható. A Vendégkutatói Programban támogatott kutatás keretében a triviális csoport három-szeléseit vizsgálják. A vizsgálati eredmények segítenek majd a sima egyszeresen összefüggő sokaságok osztályozásának jobb megértésében.

A Tokiói Egyetemről érkező Hiromoto Shibahashi professzor a csillagrezgések kutatásának vezető alakja. Mély, mindenre kiterjedő elméleti tudása remekül illeszkedik a Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézetében folyó projektekhez, melyek célja az űrfotometriai missziók, a nagy égboltfelmérések és a csillagászat Big Data korszakának kihasználása. Az ilyenfajta szerencsés témapárosítás világviszonylatban is ritka, remélhetőleg az intézetet a kutatás élvonalába repíti, miközben az ott folyó munka láthatósága és hatása is megsokszorozódik. A munka során a legfejlettebb kutatási módszereket alkalmazzák innovatív kutatási témákban olyan adatokon, amelyeket a forradalmi űrfotometriai missziók (Kepler/K2, TESS, Gaia) szolgáltattak. Az együttműködés révén új megvilágításba helyezik az RR Lyrae csillagok évszázados Blazskó-rejtélyét (modulációját) és kettősségük gyakoriságát. Egy Shibahashi professzor által kifejlesztett új módszer – melyet alkalmazni kívánnak – alkalmas néhány napnyi tömegű fekete lyuk kimutatására is kettős rendszerekben. Az eredmények olyan csillagfejlődési állapotokra derítenek majd fényt, amilyeneket hagyományos módszerekkel nehéz vagy éppen lehetetlen vizsgálni. Ezek a vizsgálatok a nemzetközi Vera C. Rubin Obszervatórium LSST égboltfelmérő programjának konzorciumában végzett felkészülési munkálatok részei lesznek. A vendégkutató előadás-sorozatot is tart majd több egyetemen a csillagpulzáció témakörében, ami elősegítheti az érdeklődő diákok természettudományos tárgyak és a csillagászati kutatás iránti elköteleződését. A professzor magyarországi tartózkodása abból a szempontból is előnyös, hogy az intézetben hasonló témakörben dolgozó, már azonosított, ígéretes Lendület-, Élvonal- és ERC-pályázók közvetlenül kapcsolatba léphetnek egymással, konzultálhatnak, és közös projekteket indíthatnak.

Az Ökológiai Kutatóközpont Nagy Evolúciós Átmenetek Kutatócsoportja látja vendégül Mauro Santos professzort, az Universitat Autònoma de Barcelona kutatóját. Az együttműködés célja a genetikai evolúció modellezése dinamikus faji interakciós mintázatokkal annak tanulmányozására, hogy hogyan változik és fejlődik a közösség. Mennyire lehet sikeresen alkalmazni a közösségi szintű mesterséges szelekciót a kívánt mennyiségi bélyegekre? Az e kérdésre adott válaszok segítenek előrelépni a modern biológia egyik fő törekvésében, amely a mikrobiális közösségek kiaknázására összpontosít, és hatással van különböző területekre, beleértve az orvostudományt, a biotechnológiát és a mezőgazdaságot is.

Az olaszországi University of Basilicata professzora, Korchmáros Gábor Szőnyi Tamás meghívó kutatóval az 1970-es évek óta vesz részt közös kutatásokban, a 80-as években mindketten az ívek témakörében dolgoztak: kis teljes ívek konstrukcióján. Már az ekkor elért eredményekben használták az algebrai görbéket (B. Segre munkái alapján), közelebbről Hasse és Weil mély tételeit véges testek fölött definiált abszolút irreducibilis görbék pontjainak számáról. A közös munka során a módszereket (k,n)-ívekre tervezik kiterjeszteni, melyek egyszerre az ívek és az algebrai görbék kombinatorikus általánosításai. Az új módszerekben az algebrai görbékre és automorfizmus-csoportjaikra vonatkozó mély tételeket fogják arra használni, hogy megmutassák bizonyos görbékről, hogy azok (majdnem) tartalmazásra nézve maximális (k,n)-ívek. Vizsgálni fogják az unitálokat, valamint a kis teljes (k,n)-íveket is. Ugyan a kutatás nagyrészt elméleti jellegű, a kidolgozni kívánt technikák egy része hasznos lehet a kódelméletben és a kriptográfiában is. A projekt segítségével tovább erősödik a résztvevők együttműködése, amely kiterjed az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat és az Eötvös Loránd Tudományegyetem Geometriai és Algebrai Kombinatorika Kutatócsoportjának korábbi és jelenlegi tagjaira is.