Hur arterna samspelar med varandra vid fiske eller jakt – slutsatserna är lika tillämpliga på landlevande djur – har undersökts av Anna Gårdmark vid Avdelningen för teoretisk ekologi. Hennes matematiska modeller visar att det inte räcker med att analysera vad som händer det djur som fiskas eller jagas; man måste också ta hänsyn till vad som händer med de arter som den fiskade eller jagade arten ifråga interagerar med. Det kan handla om att man konkurrerar om samma föda eller att den andra arten är ett rovdjur eller ett bytesdjur.
– Antag att vi studerar en enskild art som reduceras genom intensivt fiske. Fisket försämrar förutsättningarna att överleva och därför måste fiskarna snabbt skaffa sig avkomma. Följaktligen kommer individer av denna art att bli könsmogna tidigare och vara mindre när de blir könsmogna, resonerar Anna Gårdmark och fortsätter:
– Men om denna art äts av en annan art, en rovfisk, kan fisket ha motsatt effekt. Bytesfiskarna blir i stället könsmogna vid högre ålder och med större kroppsstorlek. Det beror på att fisket även påverkar risken att dödas av rovfisken. Detta är en effekt man lätt missar vid en analys som enbart fokuserar vad som händer med arten man fiskar ut.
Förändringarna av det här slaget är något annat än ekologisk anpassning. Det handlar om evolutionära förändringar.
– Fiskets effekt på könsmognaden beror på hur arterna samspelar, summerar Anna Gårdmark. Medan en rovfisk motverkar effekten av fisket kan en konkurrerande art i stället förstärka den. Fiske på en art som konkurrerar med en annan art om födan kan därför leda till ännu snabbare och kraftigare minskningar i storlek och ålder vid könsmognad än vad enartsanalyserna visar.
– Det vet vi exempelvis från torskfisket utanför USA:s och Kanadas kuster som stoppades 1992. Mer än 30.000 människor blev då arbetslösa. Torsken var inte bara utfiskad; de torskar som fanns kvar var också genetiskt förändrade. Därför kan vi inte utgå från att om fisket stoppas kommer fisken att återhämta sig. Eftersom dess gener förändrats har man inga garantier för den saken, säger Anna Gårdmark.
Anna Gårdmark har också undersökt hur fiske på arter som rör sig över stora områden påverkas och påverkar andra arter. Fiskets direkta och indirekta effekter kan spridas långt utanför själva fiskeområdet. Om inrättandet av fiskefria reservat säger hon:
– De kan i teorin leda till ökade fångster utanför reservaten. Men när individerna blir fler kan de samtidigt bli mindre på grund av bristen på mat – totalt kan hela fångstbiomassan minska när reservatet inrättas. Men det ska inte tas som intäkt för att man inte ska satsa på reservat. Den här studien speglar bara en sida av saken och tar inte hänsyn till andra positiva aspekter som att reservaten bevarar en art och skyddar dess livsmiljö.

Kontaktinformation
Anna Gårdmark nås på tel 0733-61 05 03 eller 018-429 277. Hennes doktorsavhandling heter Species interactions govern evolutionary and ecological effects of population harvesting.

Mostowski har specificerat programmets önskade egenskaper i ett formellt, matematiskt språk och sedan utfört ett rigoröst korrekthetsbevis.

– Tekniken vi utvecklar knyter an till Java och är viktig för att öka säkerhet och skydd av personlig integritet i datornät, främst för smartkort. Men tekniken är inte begränsad till dessa, berättar Wojciech Mostowski.

Med formella metoder går det att visa att en konstruktion alltid uppfyller specifikationen. Detta görs genom att matematiskt bevisa att en serie villkor alltid är uppfyllda – och genom att bevisa att vissa andra villkor aldrig kommer att uppfyllas.

Tanken är att programtillverkarna själva ska verifiera datorernas mjukvara med verktyg som bygger på matematiska metoder. Det handlar om att skapa program med extra höga krav på säkerhet. Java Card är en teknologi som tillhandahåller verktyg för att programmera smartkort med en delmängd av programspråket Java. Java-program på smartkort kallas applets.

– Den verifikationsplattform som vi har använt i vår forskning är KeY-systemet* som är utvecklat inom KeY-projektet.

Ett av de viktigaste målen i Mostowskis forskning är att ta reda på hur långt det går nå inom formell verifering av storskaliga Java-program, i termer av användbarhet, automatisering och hur komplicerade egenskaper man kan bevisa.

Wojciech Mostowski har också undersökt praktiska och teoretiska brister i de verifierings- och utvecklingsmetoder som finns för Java Card-applets. Som en följd av detta har en programlogik anpassats för Java Card för att kunna uttrycka intressanta och viktiga skydds- och säkerhetsegenskaper. Mostowski har även föreslagit design-riktlinjer för att stödja och förenkla formell verifiering.

– Vi har även utfört omfattande praktiska experiment med KeY-systemet för att utvärdera vårt arbete.

Avhandlingen ”Formal Development of Safe and Secure Java Card Applets” försvarades vid en offentlig disputation under våren 2005 på Chalmers tekniska högskola, Göteborg

KeY-projektet:
KeY-projektet startade i november 1998 vid universitetet i Karlsruhe. Idag är det ett samarbete mellan universitetet i Karlsruhe, Chalmers och universitetet i Koblenz. Ett antal forskargrupper är knutna till projektet som finansieras av DFG, Deutsche Forschungsgemeinschaft, och Vinnova.

Syftet med projektet är att integrera den formella specificeringen och verifikationen av mjukvara i själva systemutvecklingsprocessen vid design av industriell mjukvara. Utgångspunkten är ett kommersiellt CASE-verktyg som är utökad med funktionaliteter för formell specificering och verifikation. Det slutgiltiga målet är att göra verifikationsprocessen transparent för användaren med avseende på den informella objektorienterade modellen.

Kontaktinformation
Mer information:
Wojciech Mostowskis epost: woj@cs.chalmers.se
tel. 031 772 1072, hemsida: www.cs.chalmers.se/~woj

Thomas Schuman har i ett doktorsarbete studerat effekterna av ytjämnhet hos kartong i kombination med olika polymerer och andra tillsatser.

Papper och kartong som skall användas i förpackningar beläggs ofta med ett eller flera polymerskikt för att skapa en barriär mot genomträngning av olika material. Dessa polymerskikt kan utgöra barriärer mot vissa ämnen, till exempel fett, syre eller vattenånga, och detta bestäms delvis av polymerens fysikaliska och kemiska egenskaper. Polymerskiktet blir jämnare och barriäregenskaperna bättre om ytan hos papperet eller kartongen som det skall fästa till kan göras jämnare. Detta gör man med olika typer av förbehandling som högtemperaturkalandrering eller förbestrykning.

Givetvis beror barriäregenskaperna av vilken polymer som används för beläggningen. Barriären mot fett kan tydligt förbättras genom att man belägger papperet med en viss typ av polymer. Sådana polymerbestrukna papper kan användas för förpackning av hundfoder och livsmedel där det finns höga krav på en god resistens mot olja och fett.

Thomas Schuman visar också att bestrykning av papperet eller kartongen med en latexdispersion bättre kan förhindra genomträngning av vattenånga vilket är viktigt för att skydda produkten i förpackningen eller mot omgivningen. Förbättringarna i jämnhet och fuktbarriär hos ett sådant förpackningsmaterial erhölls delvis till priset av en ökad tendens till vidhäftning mot andra material, vilket kunde motverkas med en vaxtillsats. Vax ger dessutom en bra barriär mot fukt. Tryckbarheten med vattenbaserade tryckfärger påverkas dock negativt av vaxet vilket är mindre bra eftersom man ofta trycker text eller bilder på förpackningen. Genom olika ytbehandlingar kunde detta motverkas. Det är dock viktigt att optimera denna typ av behandling så att inte andra egenskaper, till exempel fuktbarriären, försämras. Genom att tillsätta plattliknande pigment kan också vattenångbarriären förbättras. Kombinationen av vax och pigment är mycket effektiv när det gäller att minska inträngningen av vattenånga.

Dispersionsbestruket papper kan tillverkas i direkt anslutning till pappersmaskinen vilket är en fördel gentemot vissa andra vanliga beläggningsoperationer där maskinhastigheterna är lägre.

Avhandlingen ”Polymer-Coated Paper and Board – Role of Substrate, Polymer Characteristics and Additives” försvarades vid en offentlig disputation på Chalmers under våren 2005.

Detta forskningsprojekt var ett samarbete med skogsindustriföretaget Korsnäs AB.

Thomas Schuman kommer från Bromölla.

Kontaktinformation
Mer information
Thomas Schuman, Institutionen för material- och tillverkningsteknik, Chalmers tekniska högskola,
tel. 031-7721308, e-post thomas.schuman@me.chalmers.se

– Det har kommit in ovanligt många ansökningar men vi kunde tyvärr bara bevilja 8 % av antalet ansökningar. Det beror bland annat på att det var stora ämnesövergripande projekt som beviljades bidrag, säger Lisa Sennerby Forsse, Formas huvudsekreterare.

Formas fördelar 28 miljoner för denna särskilda utlysning inom livsmedelsområdet som stängdes i december 2004. Utlysningen avgränsades till tre områden:

1. Samband mellan livsmedel/kost/matvanor och hälsa
2. Livsmedelssäkerhet – riskbedömning – spårbarhet samt
3. Livsmedelsrelaterad miljöforskning.

Sedan två år driver Formas dessutom tillsammans med delar av livsmedelsbranschen ett treårigt (2004-2006) forskningsprogram om livsmedelsmarknadens lönsamhet och konkurrenskraft. Programmet omfattar totalt 18 miljoner kronor. Idag fördelade Formas återstående 6 miljoner kronor som avser år 2006.

Läs nedan om några av de projekt som fått bidrag:

Nya strategier för utveckling av livsmedel till glutenintoleranta

Nyligen identifierades den beståndsdel i gluten som orsakar allergiska reaktioner hos glutenintoleranta. Detta kan göra det möjligt att ta fram ämnen som blockerar eller inaktiverar
den beståndsdelen. Glutenallergiker skulle då kunna äta en kost som innehåller specialbehandlat gluten utan problem i framtiden.

Celiaki, glutenintolerans, kännetecknas av en kronisk inflammation i tunntarmens slemhinna. Sjukdomen orsakar skador på tarmslemhinnan och personer lider ofta av magsmärtor, diarréer och får följdsjukdomar som järnbrist och benskörhet på grund av ett försämrat upptag av näring i tarmen. Den enda effektiva behandlingen mot celiaki idag är glutenfri kost. Men mat utan gluten blir lätt ensidig och näringsmässigt ofullständig. Det finns ett stort antal glutenfria produkter på marknaden men den begränsade utbudet och den stora efterfrågan gör att det finns ett stort behov att utveckla fler och mer fiberberikade alternativ.

För mer information kontakta:

Professor Ann-Sofie Sandberg, Chalmers tekniska högskola, 031-335 56 30, ann-sofie.sandberg@fsc.chalmers.se

Är du gravid? Ta en kefirbulle!

Ännu smartare livsmedel när man kombinerar jäst- och mjölksyrebakterier

Höjda rekommendationer av folsyreintag, en stillasittande livsstil och en ökad livslängd kräver ännu smartare livsmedel. Genom att kombinera utvalda stammar av jäst och mjölksyrebakterier med hög förmåga att producera folsyra kan man få livsmedel som innehåller den mängd folsyra som kroppen behöver på naturlig väg utan piller.

De nya Nordiska Näringsrekommendationerna höjer det rekommenderade folatintaget för kvinnor i barnafödande åldrar till nivåer som överstiger det faktiska intaget med över 100 procent. Mycket talar för att också andra grupper, som äldre, gynnas hälsomässigt av ett ökat folsyraintag. Dagens bekväma livsstil med ökat stillasittande och övervikt kräver smartare livsmedel. Dessa bör designas med hög näringstäthet i kombination med hälsoskyddande effekter, däribland s k probiotiska livsmedel (med hälsofrämjande bakterier) som producerar mycket folsyra. Intaget av folsyra behöver fördubblas för att utnyttja folaternas skyddande effekter mot ryggmärgsbråck, missfall, hjärtkärlsjukdomar, vissa cancerformer samt demenssjukdomar.

I studien ska nya kombinationer av högfolatavkastande jäststammar och lovande mjölksyrastammar undersökas i olika livsmedelsapplikationer, baserade på mjölk, sädesslag och grönsaker. Såväl bagerijäst, kefirstammar och mjölksyrebakterier studeras. Det är viktigt att undersöka samverkan mellan jäststammar och bakteriestammar för att få fram synergieffekter och förhindra konkurrerande effekter som begränsar folatproduktion eller annan hälsonyttig egenskap.

För mer information kontakta:

Docent Thomas Andlid, Chalmers tekniska högskola, 031-335 13 53, ta@fsc.chalmers.se,

Nya studier ska ge fler functional food-produkter

Trots att många studier har visat att tillförsel av hälsobefrämjande bakterier, s k probiotika, har positiva effekter på olika sjukdomstillstånd är det lite känt hur bakterierna påverkar sjukdomen. För att kunna fortsätta att utveckla fler mervärdesmatprodukter behövs det mer kunskap om vad som händer i olika vävnader i kroppen när man via födan tillför probiotika som t ex acidofilus. I kliniska studier ska också undersökas om produkterna kan användas inte bara i förebyggande syfte utan även för att lindra symptom vid utvecklad sjukdom.

För mer information kontakta:

Professor Olle Hernell, olle.hernell@pediatri.umu.se, 090-785 21 21

Kontaktinformation
För mer information kontakta:

Emilie von Essen, Presschef Formas, 0733-50 31 61, 08-775 40 38, emilie.von.essen@formas.se

– Det är en viktig gemensam satsning för ett fortsatt hållbart och ekonomiskt lönsamt skogsbruk. Skogen är en av våra viktigaste näringar och vi hoppas att programmet ska bidra till såväl hög virkesproduktion som förbättrad natur- och miljöhänsyn. Vi behöver också öka beredskapen i skogsbruket för möjliga väderextremer i framtiden, säger Lisa Sennerby Forsse, Formas huvudsekreterare.

Projektet pågår i fyra år mellan 2006 och 2009 med finansiering från vardera parten på 12 miljoner kronor. Programmet har ett helhetsperspektiv och integrerar hela kedjan från frö till etablerad ungskog avseende produktion, naturvård och skogens andra värden. Målet är att generera ny kunskap och nya och bättre skogsbruksmetoder som genom information och utbildning ska leda till ett förbättrat föryngringsresultat.

Formas fick i uppdrag av regeringen i samverkan med andra finansiärer att ta fram ett förslag till en nationell strategi för skoglig forskning i maj 2005. Det är denna strategi som ligger till grund för detta program.

Kontaktinformation
Hans-Örjan Nohrstedt, chef för programenheten Formas, 08-775 40 16,
hans-orjan.nohrstedt@formas.se

Emilie von Essen, Presschef Formas, 08-775 40 38, 0733-503161,
emilie.von.essen@formas.se

På bensindrivna bilar finns en avgaskatalysator som ser till att en stor del av de miljöfarliga ämnena försvinner innan de kommer ut ur avgasröret. Liksom bilen så försämras katalysatorerna med tiden och vid bilprovningen undersöks bland annat hur avgasreningen fungerar. I sin avhandling visar dock Dongmei Zhao att katalysatorer är ganska pigga även på bilar som rullat 10 000 mil, och att det är kväveoxidreduceringen som påverkas först när katalysatorn börjar bli gammal.

För att framtidens katalysatorer ska kunna fungera med nya bensinsnåla motorer, krävs helt nya material. Diesel och så kallade ”lean burn”-bensinmotorer är bränslesnåla motorer som minskar utsläppen av växthusgaser till atmosfären. Emellertid innehåller avgaserna så mycket syre att det är omöjligt att använda vanliga katalysatorer för reningen. Zeoliter är material som idag används med stor framgång exempelvis i kemisk industri. Materialen visar sig ibland även ha förmåga att ta bort kväveoxider från avgaser om förhållandena är de rätta. Dongmei Zhao har i samarbete med Kompetenscentrum i Katalys vid Chalmers undersökt vilka egenskaper zeoliterna bör ha och vilka steg som ingår i de kemiska reaktionerna som sker i zeoliten.

Dongmei Zhao, Institutionen för kemi, disputerar för att avlägga filosofie doktorsexamen i miljövetenskap, med inriktning mot oorganisk kemi vid Göteborgs universitet. Avhandlingen har titeln: ”Catalysts for Automotive Exhaust Cleaning – Aspects on TWC Deactivation and Lean NOx Reduction”. Disputationen har ägt rum.

Kontaktinformation
Dongmei Zhao (pratar engelska)
Institutionen för kemi, Göteborgs universitet
E-post: dongmei@chem.gu.se
Tel hem: 031-161472
Mobiltfn: 070-128785

– Saab har med den nya tekniken möjlighet att snabbt komma igång med ny produktion och att snabbt ställa om monteringssystemet mellan olika byggsteg eller återanvända komponenter till en helt annan produkt. Minskade ledtider och kostnader skulle kunna göra Linköpingsföretaget till en mycket stark aktör inte bara på utveckling utan också tillverkning av flygplan, säger Henrik Kihlman som nu lägger fram sin doktorsavhandling inom forskningsområdet produktionssystem.

Tekniken innebär en flexibel, omställbar lösning för bygga samman flygplan. Produkten fixeras i ett mekano-liknande ramverk utan svetsfogar. Med hjälp av avancerade mät- och styrsystem dirigeras de robotar som borrar och nitar ihop de olika flygplansdelarna. Hela processen simuleras och programmeras i ett virtuellt tillverkningssystem där hela monteringscellen finns i 3D-miljö i datorn.

Systemet är anpassat till flygindustrins hårda krav på tolerans och sammanfogning, men är även lämpat för bilindustrin, särskilt för prototyptillverkning, konceptbilar och mätfixturer.

En hög svensk teknisk kompetens gör det möjligt att med god lönsamhet automatisera även ganska små volymer av avancerade produkter. Detta innebär i sin tur att svenska företag har möjlighet att växa och skapa nya arbetstillfällen. Enligt Henrik Kihlman ska Sverige kunna bibehålla sin industriella konkurrenskraft genom en nära kontakt till kunden, snabb industrialisering och förmåga att möta förändrade markadskrav.

Avhandlingen heter Affordable automation for airframe assembly – Development of key enabling technologies. Den läggs fram vid disputation fredag 17 juni 2005 kl 10.15 i sal C3, C-huset, Linköpings universitet Campus Valla. Opponent är docent Giorgos Nikoleris, Lunds universitet.

Kontaktinformation
Kontakta gärna Henrik Kihlman på tel 013-288974, 0736-547115, e-post henki@ikp.liu.se

Allergenet identifierades genom korstester med blodserum från patienter med konstaterad överkänslighet mot jordgubbar. Det protein forskarna då fann är inte helt obekant.

– Det liknar ett sedan tidigare känt allergen mot björkpollen, säger Cecilia Emanuelsson på Avd för biokemi. Mycket talar för att överkänslighet mot björkpollen i sin tur utlöser allergi mot bär, frukter och vissa grönsaker. Det behöver inte betyda att alla björkpollenallergiker också är allergiska mot jordgubbar men att många av dem kan vara det och att andra löper risken att utveckla överkänslighet mot jordgubbar. Tyvärr är inte våra kunskaper fullständiga om hur vanliga sådana här allergier är i dag.

Det finns observationer som tyder på att överkänsliga personer kan äta vita jordgubbar utan besvär. När forskargruppen i Lund undersökte en sådan sort fann de att den innehöll mycket litet av det aktuella allergenet. I Sverige har odlare länge arbetat med att förädla en vit jordgubbe så att den blir lika smakrik som de röda. Plantskolor lär sälja plantor med vita bär.

– Det är tänkbart att allergenet är kopplat till det röda färgämnet i jordgubbar, men för att få reda på mer behöver vi undersöka fler proteiner, säger Rikard Alm.

Hans specialitet är bioinformatik med vars hjälp man kan systematisera och analysera de stora datamängder som modern laboratorieteknik genererar. Med sk proteomik är det nu möjligt att hitta, undersöka och jämföra allergenet med tusentals andra proteiner.

– Nu ska vi testa hur allergenet varierar, dels mellan flera olika jordgubbssorter, dels inom en och samma sort beroende på odlingsbetingelserna, säger Rikard Alm.

Utvecklingen av proteomiken har accelererat tack vare delvis klassiska tekniker som elektrofores, där proteinerna vandrar i ett elektriskt fält och lägger sig på olika ställen på en gel, och masspektrometri. Att de stora och komplicerade proteinmolekylerna kan analyseras med masspektrometri är nytt; tekniken belönades med Nobelpriset i kemi 2002.

– Gelen med proteinerna är som en karta, och det öppnar faktiskt nya möjligheter för växtförädlingen. Genom att t ex jämföra jordgubbar med olika egenskaper och deras kartor med varandra kan vi kanske upptäcka vilken roll olika proteiner har för t ex frosthärdighet, färg, smak osv, säger Cecilia Emanuelsson.

Det kan tilläggas att utforskningen av jordgubbsallergierna har skett i samarbete med SIK, Institutet för livsmedel och bioteknik, i Göteborg och Lunds universitets centra för proteomik och bioinformatik inom den s k Swegene-satsningen. Projektet finansieras av FORMAS (Forskningsrådet för miljö, areeella näringar och samhällsbyggande).

Kontaktinformation
För ytterligare information kontakta Cecilia Emanuelsson tel 0702 23 60 61 eller Rikard Alm tel 046 222 48 72 alternativt 0736 93 10 55

Hjärtat i såväl mobiltelefoner som PC-datorer är mikroprocessorn, som är byggd på ett kiselchip. Tidigare har man bara kunnat bygga en mikroprocessor per chip och därmed har datorer med fler än en mikroprocessor, multiprocessorer, varit ovanliga och dyra och främst använts för stora servrar där en enda mikroprocessor inte räcker till.

Sedan några år tillbaka kan flera mikroprocessorer tillverkas på samma chip, så kallade chipmultiprocessorer, CMP. En effekt av CMP är färre processorchip i en maskin, vilket leder till att minnet står för en större del av den totala kostnaden. Så är det redan för serversystem, där minskad mängd minne alltså innebär en stor besparing.

Minnestekniken som tagits fram på Chalmers bygger på datakompression. Genom att spara data i komprimerad form kan mängden minne i maskinen minskas samtidigt som det fortfarande får plats lika mycket data.

Tidigare försök att använda kompression i internminnet har aldrig slagit igenom eftersom det gett alltför höga prestandaförluster. Den nu presenterade lösningen på detta problem använder en enklare, men mycket snabbare, kompressionsalgoritm. Tiden det tar att dekomprimera data blir på så sätt försumbar.

Ett ökande problem i datorsystem är hög strömförbrukning, som till stor del sker i minnessystemet. Med en minskad mängd minne blir systemet strömsnålare och ger längre batteritid för mobiltelefoner och andra mobila enheter.

Den nya minnestekniken ger en minskning av strömförbrukningen med 30 procent och en prestandaförlust på mindre än en procent. Enligt Per Stenström, professor på Datorteknik, är steget mellan forskningen och tillämpning i detta sammanhang ganska kort.

– Vi skulle kunna se detta användas i produktionen inom ett par år, säger han.

De nya lösningarna kommer att presenteras på årets mest prestigefyllda konferens för datorarkitektur i världen, International Symposium on Computer Architecture (ISCA) Konferensen hålls i Madison, Wisconsin, USA, i början av juni.

Forskningsresultaten ingick i en doktorsavhandling, ”Strategies to Reduce Energy and Resources in Chip Multiprocessor Systems”, som i december 2004 lades fram av Magnus Ekman vid Institutionen för datorteknik på Chalmers. Forskningen genomfördes i ett projekt handlett av professor Per Stenström och finansierat av Stiftelsen för Strategisk Forskning genom ARTES/PAMP-programmet.

Kontaktinformation
För mer information, kontakta:
Magnus Ekman,
mobiltel: 0707-52 55 66
mekman@ce.chalmers.se

Professor Per Stenström, Avdelningen för datorteknik, Chalmers
tel: 031 – 772 17 61
pers@ce.chalmers.se