I studien såg forskarna vid Högskolan i Sogn och Fjordane och Lunds universitet att barnen med ADHD kunde koncentrera sig bättre när de via ett par hörlurar fick ett meningslöst, slumpmässigt brusljud – högt som från en dammsugare – i öronen. Vid en jämförelse visade sig effekten av brusljudet vara större än den av ADHD medicin, som inte gav någon effekt alls på de test barnen gjorde.
– Barnen i studien fick genomföra tre kognitiva test som testade minne och uppmärksamhet. På två av testen märktes klara resultatförbättringar av brusljudet, säger Peik Gustafsson, forskare vid Lunds universitet och läkare i barnpsykiatri, Psykiatri Skåne.
Effektivare än mediciner
Även om det är en liten studie med 20 individer menar forskarna bakom studien att det finns argument för att brusljudet i öronen är en effektivare hjälp vad gäller just minne och uppmärksamhet än vad ADHD-mediciner är.
– Därför kan det vi kallar ”vitt” brusljud var en alternativ icke-farmakologisk behandling av ADHD, eller ett komplement som gör att man kan sänka dosen av de mediciner som många barn med ADHD idag tar, säger Göran Söderlund, professor i specialpedagogik vid Høgskulen i Sogn og Fjordane, Norge.
– Det verkar som barn med uppmärksamhetsproblem (ADHD) tänker bättre när de hör ljud eller själva skapar ljud, antingen de får brus i öronen via ett par hörlurar eller producerar ljudet själva, exempelvis genom att trumma med fingrar, pennor och annat i klassrummet, säger Göran Söderlund och fortsätter;
– Vi ska dock komma ihåg att den här studien endast koncentrerar sig på kognitiva prestationer som minne, uppmärksamhet och koncentrationsförmåga. Bruset i öronen löser inte att de här barnen är överaktiva och lätt kommer i konflikt med andra, men det kan kanske hjälpa dem att bli bättre i skolarbetet.
App ska hjälpa personer med ADHD
Nu vill forskarna gå vidare med en större studie om brusljudets effekt och har därför utvecklat en app, Smartnoise, som hjälpmedel för personer med ADHD eller uppmärksamhetsproblem.
– Genom att göra tre enkla test i appen kan barnen se om de har nytta av brus eller inte. (Notera att de flesta barn blir sämre av brusljudet, vilket märktes på kontrollgruppen i studien). I appen kan de sedan följa sin utveckling då de kan spara sina resultat från olika lektioner och se vilka framsteg de gör. Fungerar appen bra i klassrummet så kan man lätt lägga till nya funktioner, exempelvis som att tala om när det är dags att ta en paus, att gå hem eller när de ska äta, berättar Göran Söderlund.
För att vidareutveckla appen söker forskarna nu skolor i Sverige och Norge som under tre månader kostnadsfritt vill testa den och låta barnen spara ner de resultat de får när de jobbar på egen hand med brus i öronen under lektionerna.
– Vi har sett att det här fungerar i laboratoriet. Nu vill vi se om det även fungerar i klassrummet, säger Göran Söderlund.
Artikeln Brus kan hjälpa barn med ADHD var först publicerad i Aktuellt om Vetenskap och hälsa, där det finns fler artiklar att läsa inom samma område. Aktuellt om Vetenskap och hälsa är en webbplats som informerar om forskning inom medicin, hälso- och vårdvetenskap i Skåne.
Forskare har letat intensivt efter växten. Men efter många fruktlösa fältresor och inventeringar blev den så sent som 2015 klassad som utdöd. Bergen på Nya Kaledonien är rika på nickel, kobolt och magnesium, metaller som är åtråvärda för oss människor. Enorma dagbrott ersätter tidigare skogklädda bergsmassiv, som normalt är översållade av sällsynta och unika växter. I den dramatiska omvandlingen av naturmiljön utrotas djur och växter.
Men när en botaniskt intresserad person fick höra talas om att en art hon följt nu betraktades som utdöd, tog hon kontakt med expertis, först anonymt, genom att skicka ett paket med blommor och frukter till forskare i Frankrike.
Spektakulära blommor
Fyndet visade sig vara den länge eftersökta tuggummiväxten Pycnandra longiflora, en art som har de mest spektakulära blommorna i rött och gult i hela växtsläktet. Fyndet hade hon gjort på nordvästra delen av Nya Kaledoniens huvudö, precis nedanför en gruva. Där har forskarna nu kunnat konstatera 176 individer inom ett mycket begränsat skogsområde, som även det ligger i farozonen för utökad gruvbrytning.
Ulf Swenson, botanist på Naturhistoriska museet och specialist på tuggummiväxter, har nu tillsammans med sin franske kollega Jérôme Munzinger, publicerat en artikel i Phytotaxa om återfyndet och varför forskarna varit så måna om att försöka hitta just den här arten.
Ett träd måste hålla reda på kalendern, dels på våren för att bladsprickningen ska ske vid ”rätt” tidpunkt, och på hösten för att knoppar ska sättas, köldhärdighet utvecklas och löven ska få sina höstfärger och sedermera fällas. På våren är det framför allt temperaturen som styr, en tidig värmebölja får träden att slå ut tidigare.
På hösten har temperaturen en mindre betydelse, de flesta träd utnyttjar i stället dagsljuset för att veta när de ska börja förbereda sig för vintern, även om temperaturen även där påverkar processerna.
Det trädslag som är bäst kartlagt i detta avseende är asp, Populus tremula, eftersom poppelsläktet i stor omfattning har använts till forskningssyften. En asp i skogen (i Umetrakten) sätter knopp på eftersommaren och bladen börjar bli gula någon gång i september och fälls ofta i början av oktober. Enskilda aspar kan skilja sig ganska mycket från varandra, vissa är tidiga och andra sena, men för varje asp sker detta med en fantastisk regelbundenhet på nästan samma datum år efter år.
Gödslade aspar är gröna längre
Detta fenomen utnyttjas av forskare för att ta reda på vilka faktorer och gener som styr processen men Erik Edlund visar i sin avhandling att man kan få aspen att bli ”dagavill” på olika sätt.
Genom att ringbarka, gödsla och mäta hormoner i aspar under hösten har bioteknolog Erik Edlund tagit fram nya data som ger en bättre förståelse för hur träd håller reda på kalendern på hösten och fäller sina blad. Foto: Privat
– Om man till exempel ringbarkar en asp i ett bestånd kan den överleva flera år, fast den får sina höstfärger tidigare och starkare. Likaså kan gödsling, i alla fall om det görs med nitrathaltiga gödselmedel, påverka processen fast åt andra hållet. Välgödslade aspar håller sig gröna längre på hösten, säger Erik Edlund.
Han har även studerat en grupp växthormoner, cytokinin, som brukar antas påverka processen när blad gulnar, för att försöka utröna hur och om de är inblandade, men han har inte hittat några tydliga tecken på att så är fallet.
– Mina studier visar att många olika faktorer kan påverka aspens höstfärger, och att man måste hålla reda på dessa när man ska studera aspars höstkalender, säger Erik Edlund.
Kontakt: Erik Edlund, Institutionen för fysiologisk botanik, Telefon: 070-396 23 89
E-post: erik.edlund@umu.se
Tisdagen den 11 oktober försvarar Erik Edlund, Institutionen för fysiologisk botanik, Umeå universitet, sin avhandling med titeln Regulatory Control of Autumn Senescence in Populus tremula. Svensk titel: Regulatorisk kontroll utav höst-senescence i asp.
Disputationen äger rum kl 10:00 i KBC huset i sal KB3B1, Umeå universitet
Fakultetsopponent är Paul Dijkwel, Institute of Fundamental Sciences, Massey University, New Zeeland.
Erik Edlund kommer ursprungligen från Östersund. Han är civilingenjör i bioteknologi vid Umeå universitet och har utfört sina doktorandstudier vid Umeå Plant Science Centre, Institutionen för fysiologisk botanik, Umeå universitet.
En stor grupp forskare under ledning av Feng Gao, universitetslektor vid Avdelningen för biomolekylär och organisk elektronik vid LiU och He Yan vid The Hong Kong University of Science and Technology, har tagit fram de organiska solcellerena där förlusten av fotonens energi bara är 0,61 eV, jämfört med de 0,88 eV som är den lägsta man uppmätt tidigare.
Det betyder att energiförlusterna i de organiska solcellerna nu närmar sig nivåer på 0,5 eV, som i de kiselbaserade, oorganiska solcellerna, vilket innebär ett steg närmare kommersialisering.
När solen skickar energirika fotoner mot den organiska halvledande polymeren i solcellen flyttar sig elektroner till ett exciterat tillstånd. Det bildas ett hål i grundtillståndet som elektronen fortfarande attraheras av. Drivkraften är då, något förenklat, ett mått på den energi som går åt för att lösgöra elektronen från det exciterade tillståndet och få igång själva laddningstransporten i solcellen.
Solcell utan fullerener
För att frigöra elektronen kombineras polymeren i solcellen med ett acceptor. Ju lägre drivkraft som behövs för att skapa fria laddningar – ju lägre energiförlust – desto effektivare solcell.
Tidigare har man använt kolföreningar, fullerener, som acceptorer. De ökar visserligen effektiviteten, men gör också solcellen instabil och värmekänslig. Här har forskarna använt en ny typ av polymer i solcellen, men också en ny och stabil acceptormolekyl, bestående av kol, kväve, väte och syre, som ger en ultrasnabb laddningsbildning med en låg drivkraft.
– Vi har här fått fram ett system med stor potential att öka energieffektiviteten i de organiska solcellerna, säger Feng Gao vid Linköpings universitet.
Forskargruppen, där även LiU-professorerna Olle Inganäs och Fengling Zhang samt postdoktor Jonas Bergqvist och doktoranden Deping Qian ingår, har i artikeln demonstrerat solceller med en energieffektivitet på 9,5 procent, vilket betyder att 9,5 procent av energin i solstrålarna omvandlas till el.
Rekordet i energieffektivitet för de organiska solcellerna ligger på cirka 11 procent och det innehas av en forskargrupp där Feng Gao, Olle Inganäs och Deping Qian ingår. Den artikeln publicerades tidigare i våras i Advanced materials.
Brittsommarastern ”Axel Tallner” är insamlad i en trädgård i Hurva i Skåne. Där planterades den kring 1940 av trädgårdsmästare Tallner som fått i uppdrag att anlägga och plantera en privatträdgård. Sorten blommar i augusti-september med enkla, lila blommor. Brittsommarastern blir den elfte Grönt kulturarv®-perennen som kommer ut i handeln.
Aastern Axel Tallner från SKåne.
De tre rosor som lanseras är en ny ’Poppius’-hybrid med vita blommor, en nyupptäckt ’Minette’-släkting och en omtyckt återuppväckt bourbonros.
Den vita spinosissimarosen ’Vaplan’ är en tidigare okänd ’Poppius’-hybrid och har bara påträffats på en enda växtplats, en övergiven industritomt i Vaplan i Krokoms kommun. Sorten rekommenderas särskilt för odling i kalla klimatområden i Norrland, upp till och med zon 7.
Damascenerrosen ”Svea” är en nyupptäckt ’Minette’-släkting. Sorten har bara 10-16 kronblad och det gör att blommorna ytterst sällan eller aldrig ruttnar av regn. ’Svea’ har också bara hittats på en enda växtplats, en trädgård i Lidköping. Sorten går att spåra till 1930- eller 40-talet.
Bourbonrosen ”Blomsterhult” växer på nästan varje gård i byn Blomsterhult i Sörmland. Rosen kom till byn någon gång före 1920. Blomfärgen är lysande varmt rosa som bleknar något under blomningen.
Rosa pelargon från Småland
Pelargonerna ’Karna’ och ’Drottningminne’ blev mycket efterfrågade och nu utökas Grönt kulturarvs® krukväxtsortiment med den rosablommande sorten ’Knapa-trädet’ från Småland. Sorten har en historia tillbaka till före 1922 och har fått sitt namn efter ’Knapan’ som gick runt i trakterna av Västorp utanför Växjö och gjorde dagsverken.
Grönt kulturarv® och POM
Varumärket Grönt kulturarv® har skapats för att göra det möjligt att lansera och saluföra odlingsvärt växtmaterial som samlats in genom Programmet för odlad mångfald, POM. POM är ett nationellt program för att bevara den genetiska mångfalden bland de odlade växterna. POM samordnas från Sveriges lantbruksuniversitet i Alnarp, men är ett nätverk där flera olika organisationer och myndigheter ingår, till exempel friluftsmuseer, botaniska trädgårdar, FritidsOdlingens Riksorganisation, Jordbruksverket och Riksantikvarieämbetet.
Mellan 2002 och 2010 genomförde POM åtta olika landsomfattande inventeringar av äldre trädgårdsväxter, bland annat frukt, bär, krukväxter och rosor. Växterna som lanseras är sådana som inventerats av POM och valts ut att bevaras i den Nationella genbanken vid SLU Alnarp. Sorterna finns till försäljning i handelsträdgårdar och garden centers.
I reaktionen fungerar myrsyran som maskerad vätgas och det bildas ett material där väte i omfattande grad adderats till grafen; man säger att grafen har hydrogenerats. Studien är gjord av Henrik Ottossons forskargrupp tillsammans med kollegor inom kemi, fysik och teknikvetenskap vid Uppsala universitet och AstraZeneca Göteborg.
Enkel och billig metod
– Reaktionen som vi utvecklat är enkel och billig, och grafen som hydrogenerats kan eventuellt användas inom tillämpningar såsom vätgaslagring. Det kan även vara intressant för elektronikapplikationer, säger Henrik Ottosson, docent vid institutionen för kemi vid Ångströmlaboratoriet, Uppsala universitet.
Egentligen är grafenforskning ett sidospår från det Henrik Ottossons grupp normalt studerar. Oftast undersöker de hur olika aromatiska kolväten beter sig vid bestrålning av ljus, och de använder en regel som går under namnet Bairds regel och som kan härledas genom kemiskt tillämpad kvantmekanik.
Kemiska föreningar som är aromatiska har extra hög stabilitet och ofta är de svåra att bryta ned. Bensen är den mest kända aromatiska föreningen och mer än hälften av alla kända kemiska föreningar innehåller aromatiska grupper.
Dammat av Hückels regel
Den höga stabiliteten förklaras med Hückels ”4n+2” regel, men den gäller bara när de aromatiska föreningarna befinner sig i sina elektroniska grundtillstånd. När de exponeras för ljus av en viss våglängd når de ett elektroniskt exciterat tillstånd, och enligt Bairds regel blir föreningar som är aromatiska i grundtillståndet antiaromatiska och reaktiva i det exciterade tillståndet. Regeln som varit försummad i flera decennier kan användas för att förklara olika aromatiska molekylers beteende när de belyses.
Det tvådimensionella och atomlagertunna kolmaterialet grafen reagerar med myrsyra i en vattenlösning när det bestrålas med synligt ljus.
Med hjälp av Bairds regel utvecklar Henrik Ottossons grupp nya ljusinitierade reaktioner. De studerade först addition av hydrosilaner till bensen, naftalen och gradvis större polycykliska aromatiska kolväten, där hydrosilaner är föreningar som kan ses som tunga analoger till vätgas. Även om det inte går att förklara om och hur Bairds regel kan tillämpas på grafen (som i princip är ett oändligt stort polycykliskt aromatiskt kolväte) så testade de reaktionen och fann en mycket effektiv addition när myrsyra användes.
Grafen-material intressanta för läkemedelsindustrin
På AstraZeneca ser man intressanta möjligheter för framtiden:
– Det har blivit vanligare att tillämpa ljusinitierade reaktioner under framtagandet av nya molekyler inom vår läkemedelsforskning. Vi utmanar oss själva att hela tiden utveckla mer effektiva och miljövänliga kemiska metoder och de nya framsteg vi ser inom fotokemi idag ökar våra möjligheter. Vårt stora intresse för dessa nya forskningsresultat har sitt ursprung i de möjligheter vi ser att kunna tillgå kemi som ingen trodde var möjlig för några år sedan. När det gäller grafenbaserade material så har dessa exceptionella egenskaper. Det finns en uppsjö av möjliga applikationer som kan resultera i nästa biomedicinska revolution, säger Joakim Bergman vid AstraZeneca Göteborg.
Kontakt: Docent Henrik Ottosson, Institutionen för kemi – Ångström, Uppsala universitet, henrik.ottosson@kemi.uu.se
I havet är det många arter som sprids med havsströmmar. Det kan leda till att migrationen mellan olika bestånd blir större i en riktning än i en annan. Studierna från Göteborgs universitet åskådliggör en kiselalgs spridningsmönster.
− Många av de mått som används för att räkna ut migration från genetisk data förutsätter att migrationen är lika i alla riktningar, men så är det inte alltid. I min avhandling presenterar jag en ny metod som gör det enkelt att räkna ut hur mycket migration som sker i olika riktningar, säger Lisa Sundqvist vid institutionen för marina vetenskaper, Göteborgs universitet.
Bälthavet en barriär som bromsar migration Att få fram en riktning på migrationen mellan populationer gör det enklare att jämföra migrationsmönster med andra mönster, som till exempel havsströmmar.
− När vi med hjälp av vår nya metod undersökte migrationsmönstren hos kiselalgen Skeletonema marinoi i och utanför Östersjön såg vi att de genetiska skillnaderna var stora mellan individer i de olika områdena.
Bälthavet mellan Sverige och Danmark, alltså de danska sunden mellan Kattegatt och Östersjön, visade sig fungerar som en tydlig barriär mellan de två undersökta populationerna. Och när Lisa Sundqvist och hennes forskarkollegor jämförde migrationsmönstren med strömmarnas riktningar såg de att mönstren överensstämde.
− Vi såg också att migrationen av kiselalgen var högre ut ur Östersjön än in, vilket överensstämmer med riktningen av ytströmmen. Vidare såg vi att det växtplankton som levde i Östersjön var bättre anpassade till låg salthalt.
Förmåga att bilda vilostadier förstärker skillnader Det har förvånat forskarna att växtplankton, som har stora möjligheter att spridas långt eftersom de är små, många och flyter med strömmar, ändå uppvisar tydliga genetiska skillnader på korta geografiska avstånd.
I Lisa Sundqvists avhandling presenteras en modell som undersöker om växtplanktons förmåga att bilda vilostadier kan förstärka mönster som skapas av andra orsaker, till exempel strömmar.
− Vissa arter av alger bildar vilostadier, de fungerar ungefär som växters fröer, och gör det möjligt för algen att överleva vilande under lång tid, säger Lisa Sundqvist.
Vilostadier kan överleva i ett sekel
Vissa arters vilostadier kan överleva ett helt århundrade. När vilostadier bildas faller de ner till botten där de samlas i sedimentet och bildar ett arkiv av gamla generationer. Det fungerar som en genbank, från vilken vilostadierna kan kläckas och börja leva på nytt i vattnet.
− Vi visar att vilostadier kan förankra en population i ett område. Det gör att genetiska skillnader kan bildas eller förstärkas även när det finns pågående migration av individer mellan områden. Detta kan vara en del i förklaringen till att vi hittar stora genetiska skillnader hos många växtplankton.
Kontakt: Lisa Sundqvist, institutionen för marina vetenskaper vid Göteborgs universitet lisa.sundqvist@marine.gu.se, 0702-889796
– Ålarna tillbringar merparten av sina liv i sötvatten, men de både föds och leker i en avlägsen del av Atlanten, och är därför mycket svåra att studera. Våra resultat är frukten av teknik, logistik och ålar av allra högsta klass, säger David Righton som lett det internationella forskningssamarbetet om ålens lekvandring till Sargassohavet.
I mer än 100 år har forskare drömt om att kunna samla in den typ av dataunderlag som forskarlaget nu redovisar. Ingen har någonsin tidigare kunnat följa ålar över så långa avstånd och under så lång tid.
Ålarna strålar samman i närheten av Azorerna
Totalt märktes över 700 ålar, varav cirka 200 i Sverige, med satellitsändare eller datasamlingsmärken, som registrerar simdjup och vattentemperatur med en eller några minuters intervall. Data från 200 sådana märken kunde användas för att rekonstruera hur ålarna rört sig och mer än 5000 km av vandringsvägen över Atlanten har kartlagts.
Många ålars vandring kunde följas under mer än sex månader. Tidigare forskning har oftast bara följt enstaka ålar under några dagar.
Generellt tycks ålarna vandra mot de havsströmmar som för Golfströmmens varma vatten mot Europa. De vandringsvägar som ålar från Östersjön, Centraleuropa, Medelhavet och Brittiska öarna tar tycks stråla samman i närheten av Azorerna, efter att ålarna har passerat förträngningar som Norska rännan, Engelska kanalen och Gibraltar sund.
Hälften av ålarna blir uppätna under färden
Studien visade också att vandringen tar längre tid än vad man hittills trott. Några ålar som startar vandringen tidigt på hösten kan hinna fram till leken sent nästa vår, men de flesta behöver längre tid och kommer att leka mer än ett år senare. En analys av historiska data över ållarvernas längdfördelning i Sargassohavet visar också att leken sker tidigare än vad man trott, vilket ytterligare styrker att vandringstiden är lång.
En annan ny observation är den stora risken för att ålarna skall bli uppätna av hajar, valar eller andra predatorer under vandringen – det drabbade omkring hälften av de märkta ålarna. Risken är störst nära kusterna, men ett antal ålar blev uppätna av valar på mer än 600 meters djup långt ute i Atlanten.
Det omfattande materialet med flera tusen dygn av simdjupsregistrering bekräftar det man tidigare sett, nämligen att ålarna gör regelbundna dagliga vandringar från 100–200 m djup på natten till 800–1000 m på dagen. Temperaturen på den djupare nivån kan variera från fryspunkten i Norska havet till över 16 grader i Medelhavet. Varför ålarna gör så vet forskarna inte, men beteendet kan vara ett sätt att undvika predatorer.
Den europeiska ålens lekvandringsvägar från olika delar av Europa till Sargassohavet. Gröna cirklar visar var märkta ålar släpptes ut, gråa visar positionsbestämningar under vandringen. Predatorer visas som silhuetter. Lekområdet, som påvisats genom trålning efter de minsta ållarverna, visas genom en fiskebåt. Illustration: David Righton/CEFAS
Håkan Westerberg och Niklas Sjöberg på SLU:s Sötvattenslaboratorium, som är medförfattare till artikeln, konstaterar att resultaten på flera sätt ökat våra kunskaper om ålens spektakulära lekvandring. Förutom att svara på frågor om vilken väg och på vilka djup ålen vandrar, har resultaten betydelse för hur den hotade ålen skall förvaltas. Till exempel visar de att ålar från Medelhavet och Östersjön kan vara lika betydelsefulla för reproduktionen som de som har en kortare men mer riskfylld väg från Storbritannien och Frankrike.
Kontakt: Niklas Sjöberg, forskningsassistent, Institutionen för akvatiska resurser, sötvattenslaboratoriet, Sveriges lantbruksuniversitet 070-292 87 37, niklas.sjoberg@slu.se”>niklas.sjoberg@slu.se
Håkan Westerberg, forskare vid samma institution 070-526 99 56, hakan.westerberg@slu.se
De nya rönen om ålens lekvandring till Sargassohavet är publicerade i tidskriften Science Advances. Artikeln redovisar de samlade resultaten från det internationella forskningssamarbetet där SLU har ingått. Projektet har letts av David Righton på Centre for Environment, Fisheries and Aquaculture Science i Storbritannien.
Kungl. Vetenskapsakademien har beslutat utdela Nobelpriset i kemi 2016 till Jean-Pierre Sauvage (l’Université de Strasbourg, Frankrike), Sir J. Fraser Stoddart
(Northwestern University, Evanston, IL, USA) och Bernard L. Feringa
(Rijksuniversiteit Groningen, Nederländerna), ”för design och syntes av molekylära maskiner”.
Utvecklingen inom datortekniken visar vilken revolution en miniatyrisering av teknik kan leda till. 2016 års Nobelpristagare i kemi har miniatyriserat maskiner och tagit kemin till en ny dimension.
Tre steg mot molekylär maskin
Första steget mot en molekylär maskin tog Jean-Pierre Sauvage när han 1983 lyckades länka ihop två ringformade molekyler till en kedja, kallad katenan. Normalt sitter molekyler ihop med starka kovalenta bindningar där atomerna delar elektroner, men i kedjan satt de istället ihop med en friare mekanisk bindning. För att en maskin ska kunna utföra ett arbete krävs att den består av delar som kan röra sig gentemot varandra. De två sammanflätade ringarna uppfyllde just detta krav.
Andra steget tog Fraser Stoddart när han 1991 utvecklade en rotaxan, där han trädde en molekylär ring på en tunn molekylär axel och visade att ringen kunde röra sig längs axeln. Utifrån rotaxaner har han bland annat utvecklat en molekylär hiss, en molekylär muskel och ett molekylbaserat datorchip.
Ben Feringas fyrhjulsdrivna nanobil. (Illustration: Johan Jarnestad)
Bernard Feringa var först med att utveckla en molekylär motor; år 1999 fick han ett molekylärt rotorblad att kontinuerligt snurra åt ett och samma håll. Med hjälp av molekylära motorer har han bland annat designat en nanobil och fått rotation på en glasstav som är 10 000 gånger större än själva motorn.
Kommande användningsområden
2016 års Nobelpristagare i kemi har tagit molekylära system bort från jämviktens dödläge, till energifyllda tillstånd där deras rörelser går att styra. Utvecklingsmässigt befinner sig molekylära maskiner i samma stadium som den elektriska motorn på 1830-talet, då vetenskapsmän kunde visa upp diverse snurrande vevar och hjul utan att veta att det skulle leda fram till elektriska tåg, tvättmaskiner, fläktar och matberedare. Molekylära maskiner kommer sannolikt att användas i exempelvis nya material, sensorer och energilagringssystem.
Prissumman på 8 miljoner svenska kronor, delas lika mellan pristagarna.
Jean-Pierre Sauvage, född 1944 (71 år) i Paris, Frankrike. Fil.dr 1971 vid l’Université de Strasbourg, Frankrike. Professeur émérite vid l’Université de Strasbourg och Directeur de Recherche émérite vid Centre national de la recherche scientifique (CNRS), Frankrike.
Sir J. Fraser Stoddart, född 1942 (74 år) i Edinburgh, Storbritannien. Fil.dr 1966 vid Edinburgh University, Storbritannien. Board of Trustees Professor of Chemistry vid Northwestern University, Evanston, IL, USA.
Bernard L. Feringa, född 1951 (65 år) i Barger-Compascuum, Nederländerna. Fil.dr 1978 vid Rijksuniversiteit Groningen, Nederländerna. Professor i organisk kemi vid Rijksuniversiteit Groningen, Nederländerna.
Sakkunnig:
Olof Ramström, ledamot av Nobelkommittén för kemi, tel. 08-790 69 15, 070-433 42 60, ramstrom@kth.se
Analysen vid SLU är en framtidsspaning på hur kväveeffektiva sorter av grödor skulle påverka produktionen i stort.
Korn som tar upp mer kväve än dagens sorter skulle vara mer klimatsmarta tack vare högre skörd, större inlagring av kol i växterna i form av biomassa, och mindre utsläpp av växthusgasen dikväveoxid (lustgas). Att odla mer effektivt och få högre skördar, med lägre eller bibehållna insatser, går här hand i hand med att minska utsläppen från jordbruket.
– En mer kväveeffektiv gröda kan inte ensam rädda Östersjön, men den kan vara ett viktigt verktyg i kombination med andra åtgärder som diskuteras och används, säger Pernilla Tidåker, en av artikelförfattarna.
Hur skräddarsyr man korn, vete, ris och andra grödor som är bättre på att ta upp kväve?
En strategi är att utveckla sorter med ett tätare och djupare rotsystem. En annan strategi är att med bioteknik förändra aktiviteten hos olika enzymer som påverkar upptaget av kväve i växterna.
Det finns ännu inga grödor som blivit kväveeffektiva med hjälp av bioteknik på marknaden, men det pågår förberedande forskning – så kallad pre-breeding. Inom forskningsprogrammet Mistra Biotech arbetar man med att ta fram kväveeffektiva potatissorter.
I avsaknad av kommersiella kväveeffektiva grödor och långliggande fältförsök har forskarna använt tre olika simuleringsmodeller (SOILN, SOILNDB och ICBM) för att ta reda på vad odling av kornsorter med förbättrat kväveupptag skulle föra med sig. De undersökte vilken effekt kornsorterna skulle ha på skörden, kväveutlakningen och kolinlagringen.
Mest miljönytta i södra Sverige
Forskarna utgick ifrån förhållanden som är typiska för kornodlingen dels i sydligaste delen av Sverige, dels i trakterna av Hjälmaren och Mälaren.
– En kväveeffektiv gröda skulle göra mest nytta i södra Sverige genom minskad kväveutlakning. Studien tyder på att just den ökade biomassatillväxten, och därmed kolinlagringen, har en stor betydelse för huruvida en gröda är klimatsmart eller inte. Vi bör fokusera mer på vad vi återför till jorden när vi har tagit den del vi vill ha ut – kärnan i det här fallet – och lyfta fram den totala biomassan och inte bara kärnskörden i utvärderingen av olika grödors miljönytta, säger Pernilla Tidåker.
Hon poängterar också att det finns en risk att en gröda med ett effektivare upptag av kväve kan leda till att jordbrukare gödslar med mer kväve.
– Det behöver inte betyda att det blir en ökad kväveutlakning. Men om en gröda är väldigt effektiv på att ta upp kväve initialt, så kan den lida av kvävebrist i ett senare skede om man inte tillför mer kväve. Om man introducerar en sådan här gröda för att minska risken för kväveutlakning, kan man behöva kombinera med någon typ av styrmedel för att hålla nere kvävegivorna, säger Pernilla Tidåker.
– Proteiner är komponenter i våra kroppar som är ca 10 nm stora (1/100 000 mm) och som fungerar både som minirobotar och kemiska fabriker som tillverkar saker. De utgör också strukturen som gör att kroppen och cellerna håller ihop, säger Alf Månsson, professor i fysiologi, kommunicerande författare; har designat och handlett studien, vars resultat presenteras i den högt ansedda vetenskapliga tidskriften, Biophysical Journal.
Som repdragning
Proteinerna myosin och aktin orsakar sammandragningen av hjärta och skelettmuskler, som vi använder för att röra oss, andas med mera, och ger alla andra celltyper möjlighet till rörelse. Exempelvis utnyttjas detta av nervceller när nervsystemet utvecklas eller när vi lär oss något, samt av cancerceller när de sprider sig vid metastasering. Myosin-molekylerna tar då tag i aktintrådar och ”drar” i dessa. Detta kan liknas vid repdragning där ”lag” med miljontals myosin-molekyler använder sina 20 nm långa ”armar” för att dra i nästan lika många aktintrådar som då fungerar som 10 nm tjocka ”rep”. Enligt det vanliga synsättet så är myosinmolekylerna aktiva i processen och ändrar form mycket likt just våra armar medan aktintrådarna är passiva och oföränderliga likt rep.
Aktinstrådarna inte så statiska
I sin aktuella studie presenterar de sex författarna resultat som starkt motsäger bilden av aktintrådarna som statiska, som de målats upp ovan. Detta är ett mycket viktigt resultat med tanke på den centrala betydelsen av aktin och myosin i alla möjliga kroppsfunktioner. Resultatet öppnar för bättre förståelse av sjukdomar och åldersförändringar i muskel och hjärta såväl som i nervsystemet, något som i sin tur har betydelse för utveckling av läkemedel. Dessutom kan resultaten ha betydelse för att vi ska förstå andra fenomen som involverar rörelse av celler, exempelvis spridning av cancer.
Betydelsen för diagnostik
Förutom de biologiska och medicinska kopplingarna har fynden betydelse inom till synes orelaterade områden nämligen medicinsk diagnostik och avancerade matematiska beräkningar. Inom diagnostik har vi tidigare visat att myosinmolekyler som isolerats från muskel och fästs på nanometer-breda spår på ett chip kan flytta aktintrådar som fångat upp sjukdomsmarkörer (speciella proteiner). Dessa kan därmed transporteras från ett blodprov till en sensor med ökad känslighet hos testet som följd. I en annan studie (Länk 4) visades nyligen att aktintrådar som drivs fram av myosinmolekyler på nanospår kan söka igenom en labyrint och därmed lösa svåra matematiska problem enligt en helt ny princip. Både vad avser dessa tillämpningar och de inom medicinsk diagnostik är det viktigt med kännedom om hur böjliga aktintrådarna är under olika förhållanden.
– Den aktuella studien ger viktig ny kunskap om detta och jämnar på så sätt vägen för både biologiska datorer och nyskapande medicinsk diagnostik, säger Alf Månsson.
Studien stöds av EU FP7 (Future and emerging technology (FET)-programmet; projekt 613044; ABACUS), Vetenskapsrådet (projekt 2015-05290) och Carl Tryggers Stiftelse. Författarna var vid tiden för studien verksamma vid Linnéuniversitetet men representerar 5 länder med nuvarande och tidigare kopplingar; Sverige, Kanada, Bangladesh, Indien och Japan.
Mer information:
Alf Månsson, 070 – 886 62 43
Jonas Tenje, pressansvarig, 070 – 308 40 75
– Visst, det här var min målsättning när jag började mitt projekt för fyra år sedan, men jag var ärligt talat inte helt övertygad om att det skulle gå, säger Masoumeh Mansouri och skrattar.
Smarta och självständiga robotar Titeln på avhandlingen i datavetenskap, ”A constraint-based approach for hybrid reasoning in robotics”, är förstås en korrekt beskrivning av Masoumeh Mansouris forskning. Men den säger ingenting om den glädje, entusiasm och upptäckarlust som hon drivs av i sitt arbete vid Center for Applied Autonomous Sensor Systems (AASS) vid Örebro universitet.
– Det är så fascinerande att skapa en robot som utför rätt saker utifrån omständigheterna, utan att den är exakt programmerad att göra så. Och det är så coolt att tekniken jag tagit fram är generell och kan användas i olika applikationer.
Artificiell intelligens, AI, och autonoma robotar som navigerar och handlar utifrån händelser, är ett av de hetaste globala forskningsområdena. Nyligen väckte IBM:s superdator Watson stor uppmärksamhet i framför allt medicinkretsar. En 60-årig japansk kvinna led av en ovanlig form av leukemi som hennes läkare misslyckats ställa rätt diagnos på i flera års tid. Först matades kvinnans genetiska data in i Watson. Därefter plöjde Watson igenom 20 miljoner forskningsrapporter på tio minuter, ställde rätt diagnos och föreslog en behandling som sedan visade sig vara effektiv.
Egen algoritm låter roboten lösa uppgiften Men om Watson är fullmatad med information, så är Masoumeh Mansouris robotar mindre förprogrammerade – men för den skull inte ”dummare”. Vad hon gjort är att utgå från befintlig AI-teknik och skapa en ny, egen algoritm – de tydligt definierade instruktionerna som gör att roboten självständigt kan lösa en uppgift – som är en användbar ram i flera helt olika tillämpningar. Som att jobba som kypare och i en gruva.
Kort sagt, en genväg för att snabbare och enklare skapa användningsområden för robotar i våra vardags- och yrkesliv.
– Roboten som kypare finns i verkligheten som prototyp, den funkar. Gruvroboten har i simulationer funkat den också, men jag hoppas få möjlighet att gå vidare med den och ta fram en prototyp.
Debatten om AI är stundtals alarmistisk. Dels att människan på vägen ska tappa kontrollen över utvecklingen. Dels att ”smarta” robotar ska ersätta mänsklig arbetskraft på bred front.
Masoumeh Mansouri har, av förståeliga skäl, en mer avspänd relation till utvecklingen.
– Vad kan det vara för fel om robotar gör jobb som är enformiga och till och med farliga? Ny teknik har alltid förändrat arbetslivet – och dessutom skapat nya och mer avancerade arbetstillfällen.
Tor är ett anonymiseringsnätverk som används och utvecklas världen över för att skydda internetanvändare mot övervakning. Bland annat kan det handla om att skydda medborgare i länder där staten censurerar internet och hindrar medborgarnas mänskliga rättigheter att fritt ta del av information.
Nytt möjligt hot
Karlstads universitet i samarbete med Kungliga tekniska högskolan och Princeton
Tobias Pulls, forskare inom datavetenskap vid Karlstads universitet, har tillsammans med forskare från Kungliga tekniska högskolan och Princeton undersökt ett nytt möjligt hot mot Tor-nätverket kopplat till DNS-övervakning.
För att surfa via Tor-nätverket använder man en speciell version av webbläsaren Firefox kallad Tor-browser. Med hjälp av den skickar användaren krypterad data mellan sig och exempelvis en webbsida så som Facebook genom Tor-nätverket. Det innebär att personer som bor i länder där till exempel Facebook är censurerat, ändå kan använda det utan att den som övervakar landets nätverk upptäcker det.
DNS en säkerhetsrisk
– Det vi har undersökt är hur DNS kan vara en säkerhetsrisk i Tor-nätverket. DNS är ett system som översätter domännamn till IP-adresser och tvärtom för att koppla ihop datorer och servrar över ett nätverk, berättar Tobias Pulls, forskare i datavetenskap vid Karlstads universitet. Detta innebär att det i nätverk finns ställen där information om domännamn och IP-adresser lagras vilket möjliggör övervakning av den informationen.
När man använder Tor-nätverket för att surfa så skickas krypterad data in i Tor-nätverket. I det här steget kan internetleverantörer se att en viss IP-adress använder sig av Tor men inte vad det är för data som skickas eller vart den ska, det går alltså inte att se vad som görs. Genom Tor-nätverket skickas data ut till önskad tjänst, till exempel Facebook, via en så kallad exit-nod. Den som tar emot datan kan då se att den kommer ifrån Tor. Har man då möjlighet att övervaka båda ändarna av Tor, IP-adressen som skickar in data samt applikationen som tar emot den, kan man dra slutsatser och därmed avanonymisera användare på Tor-nätverket.
Lättare att attackera
– Att övervaka trafik in och ut ur Tor-nätverket är egentligen inte ett nytt hot men genom att rikta in sig på DNS-trafik ser vi att det är enklare för attackerare att koppla ihop trafiken och därmed avanonymisera användare, säger Tobias Pulls. Det är dock inte vem som helst som har tillgång till den här typen av information och det kräver ganska mycket jobb för att lyckas med att avanonymisera användare på detta sätt, säger Tobias Pulls. Exempel på aktörer som kan ha tillgång till informationen är Google, internetleverantörer och underrättelsetjänster.
För mer information:
Tobias Pulls, forskare i datavetenskap vid Karlstads universitet på 070 601 5318 eller tobias.pulls@kau.se.
Caenorhabditis elegans (ofta förkortad C. elegans) är en rundmask (nematod) som används som modellsystem för att studera mänskliga sjukdomar men också för att förstå grundläggande biologiska processer. Till exempel har rundmasken använts för att studera nervsystemet och hur de första celldelningarna av den befruktade äggcellen går till.
C.Elegans
Sulfaterade glykosaminoglykaner, långa kolhydratkedjor dekorerade med negativt laddade sulfatgrupper, har viktiga funktioner både under tidig embryonalutveckling och i den vuxna individen. Chondroitinsulfat är en sådan glykosaminoglykan som tillverkas i såväl nässeldjur och sniglar som människor. Varför inget chondroitinsulfat har påvisats hos rundmaskar har varit en gåta. Ett nytt sätt att rena fram de sulfaterade glykosaminoglykanerna var avgörande för att lösa gåtan.
Nytt enzym identifierat
– Nu vet vi att Caenorhabditis elegans visst tillverkar chondroitinsulfat. Men förmodligen har de stora mängder av samma kolhydrat utan sulfatgrupper som rundmasken också producerar, i tidigare analyser dolt de mycket färre chondroitinsulfat-kedjorna. Ett enzym med förmåga att sätta fast sulfatgrupperna på kolhydratkedjorna har också identifierats i studien, säger Tabea Dierker, forskare i Lena Kjelléns grupp vid institutionen för medicinsk biokemi och mikrobiologi, Uppsala universitet.
Man har tidigare visat att om man stänger av de enzymer som bygger upp kolhydratkedjorna får det till följd att cellerna i det tidiga embryot inte kan dela sig. Nu kan forskarna undersöka om sulfatgrupperna är viktiga för celldelningen. Också andra funktioner av chondroitinsulfat kan nu studeras i Caenorhabditis elegans.
Mer komplett modellsystem
– Det är tillfredställande att våra resultat gör Caenorhabditis elegans till ett mer komplett modellsystem än man tidigare trott, säger Andrea Hinas, forskare vid institutionen för cell och molekylärbiologi.
Studien är ett samarbete mellan forskare vid Uppsala universitet (institutionen för medicinsk biokemi och mikrobiologi, institutionen för cell och molekylärbiologi, institutionen för organismbiologi och SciLifeLab) och forskare vid Center for Biomedical Mass Spectrometry, Department of Biochemistry, Boston University Medical Campus, Boston, USA.
För mer information:
Tabea Dierker, forskare, tel. 018-4714690, e-post: tabea.dierker@imbim.uu.se
Lena Kjellén, professor i medicinsk glykobiologi, tel: 018-4714217, e-post: lena.kjellen@imbim.uu.se
SciLifeLab är ett nationellt center för molekylära biovetenskaper med fokus på forskning inom hälsa och miljö. Centret kombinerar teknisk expertis och avancerade instrument med ett brett kunnande inom translationell medicin och molekylär biovetenskap.
Den svenska mödravården införde år 2004 ett nytt alkoholpreventivt program där strukturerade frågor om alkoholvanor (AUDIT-screening) används för att identifiera kvinnor med behov av stöd och där motiverande samtal (MI) används som ett verktyg för att stödja beteendeförändringar hos kvinnor med ett riskfyllt alkoholbruk.
Färre barn behövde läkemedel och sjukhusvård under sitt första levnadsår
Programmet tycks ha förbättrat barnens hälsa. Under det första levnadsåret hade barn vars mammor deltagit i programmet färre infektioner, färre utskrivna receptbelagda läkemedel och cirka 7,5 procent lägre risk att bli inlagda på sjukhus till följd av skador och olyckor. Resultaten tyder på att programmet påverkat alkoholkonsumtionen både under graviditeten och efter födseln.
Störst effekt hos unga och låginkomsttagare
Det är framförallt barn till unga kvinnor och kvinnor med låga inkomster som mer sällan lades in på sjukhus. Ytterligare ett tecken på förändrade levnadsvanor är att färre behandlade mammor rökte under graviditeten, något som kan hänga samman med minskad alkoholkonsumtion.
– Våra resultat visar att mödravårdens arbete med att påverka gravidas alkoholbeteende tycks ha bidragit till mindre alkoholexponering och säkrare och bättre tidig uppväxtmiljö, säger Anna Sjögren som är en av forskarna bakom studien. Vi är intresserade av barns humankapitalutveckling eftersom vi vet att den påverkar hur det går i skolan och längre fram i livet. Hälsan från födseln och tidigt i livet en viktig pusselbit.
270 nya mammor
Det nya programmet infördes gradvis vid svenska mödravårdsmottagningar, vilket gör det möjligt för forskarna hitta effekten av arbetssättet genom att jämföra områden som infört respektive ännu inte infört programmet. Rapportförfattarna studerar cirka 270 000 förstföderskor i 245 kommuner. De använder information om sjukhusinskrivningar och läkemedelsförskrivning för barn under 2003–2009, samt enkäter med mödrarna.
Integrationsarbete i Sverige handlar sedan många år bland annat om hur nyanlända får information om vårt samhälle, traditioner, lagstiftning, välfärd etc. Samhällsorientering är en tämligen ny integrationsaktivitet med avsikt att skapa bättre förutsättningar än tidigare för nyanlända att ”orientera sig” i, och få tillgång till olika arenor i det svenska samhället. Genom att på modersmål erbjuda en till innehåll och form standardiserad aktivitet, har man önskat stötta integration genom att ge nyanlända möjligheter att skapa egen mening i det nya landets former för samhälls- och vardagsliv.
Studerat åtta kommuner i Västsverige
Studien har gjorts av Marie Westerlind, doktorand i pedagogik med inriktning mot arbetsintegrerat lärande, med syftet att synliggöra utveckling av pedagogisk och kommunikativ kunskap i organisering av aktiviteter som syftar till att stödja nyanlända migranters delaktighet i samhället. Genom observationer, fältanteckningar, intervjuer och videoinspelningar av olika aktiviteter i åtta kommuner i västra Sverige har hon skapat sig en bild av hur professionell kunskap kommer till uttryck i organisering av arbetet med samhällsorientering.
– Kunskap och lärande har alltid varit viktigt för utveckling av samhällets välfärdsinstitutioner, men det är kanske nu mer än tidigare nödvändigt att snabbt lära nytt, säger Marie Westerlind, Högskolan Väst.
Avhandlingen visar att det behövs organisatoriska strukturer som både erkänner och skapar förutsättningar för kontinuerlig utveckling av integrationsarbetarnas professionella kunskap; den kunskap som krävs för att skapa kulturella broar och göra information om Sverige begriplig för människor med olika livserfarenheter.
Samhällsförändringar innebär utmaningar för arbetslivets organisering av verksamheter, etablerade metoder och arbetsprocesser samt för dess ledning och styrning. Nya krav kommer till uttryck och nya mänskliga behov uppstår som förändrar villkoren för arbete och arbetsintegrerat lärande. Integrationsarbete är ett exempel på en framväxande professionell kunskapsdomän där vi, enligt Marie Vesterlind, behöver veta mer om hur aktiviteter organiseras och vilka kompetenser som utvecklas i praktiker som syftar till att stötta nyanländas delaktighet i samhället.
Integrationsarbetaren i fokus
De integrationsarbetare som arbetar med samhällsorientering ansvarar dels för att göra innehållet i kursmaterialet begripligt och relevant för deltagarna, och dels för att tillgodose enskilda behov och intressen av information i relation till människors specifika livserfarenheter.
– Det innebär att arbetet omfattar såväl planering och organisering som beslutsfattande och vi behöver veta mer om vilken kunskap som krävs för att ”göra det de gör”. Integrationsarbetarna har varierande yrkeskompetenser i botten och saknar en gemensam kunskapsbas vad gäller arbetet med samhällsorientering, säger Marie Westerlind.
Marie Westerlind menar att ett nytt yrkesområde håller på att växa fram som man inte har tillräcklig kunskap om. Vilka kompetenser utvecklas i arbete med heterogena grupper i samhällsorientering? Hur sker integrationsarbetarnas lärande och hur kan deras kunskapsutveckling stöttas? Vad innebär professionell, erfarenhetsbaserade kunskap i relation till utveckling av kumulativa strukturer inom organisationer och mellan olika praktikfält?
