Omkring 160 radioastronomer från 23 länder samlas i nästa vecka för att diskutera framtida forskning om universum med radioteleskopet Square Kilometre Array (SKA). När SKA är färdigbyggt och på plats i Sydafrika och Australien blir det världens största radioteleskop, med råge. När det kommer till att studera universum är SKA unikt – och en del av en ny tid för forskning om liv i universum.

– SKA är det första stora observatoriet där vi redan från ritbordet, åratal i förväg, planerat fascinerande observationer såsom att mäta upp fenomen som radioblixtar från avlägsna stjärnexplosioner – kanske till och med tecken på eventuella utomjordiska civilisationer, säger Robert Braun, vetenskaplig projektledare för SKA.

Jätteprojektet – ett globalt samarbete mellan 10 länder, bland dem Sverige – är just nu inne på sin konstruktionsfas. År 2018 börjar bygget med att placera hundratals antenner i ökenlandskap i Sydafrika och i Australien.

– Målen för SKA är inte bara spännande och inspirerande de är också extremt högt ställda och kräver att vi förbereder oss väl. Nu i Stockholm bildar vi forskarteamen som ska se till att våra visioner också blir verklighet, säger Robert Braun.

Garrelt Mellema, professor i astronomi vid Stockholms universitet, kommer leda diskussioner om hur SKA ska belysa den kosmiska gryningen, den hittills okända tiden i universums historia då de första stjärnorna började lysa över 13 miljarder år sedan. Han ser fram emot spännande diskussioner – både i konferensrummen och ute bland Stockholms sevärdheter.

– Det blir intensiva dagar så vi ska koppla av med ett besök till Stadshuset och Blå hallen. Med tanke på SKA:s möjligheter kan en del av forskarna sikta på att återvända dit någon gång i framtiden!

På konferensen dagordning finns några av vår tids största frågor: Hade Einstein rätt om gravitationen? Hur såg universum ut då de allra första stjärnorna tändes? Hur byggs galaxer som Vintergatan? Vad är den mörka energin som gör att universum expanderar allt snabbare? Kan vi se hur nya planeter bildas runt andra stjärnor? Och – kanske mest eggande av allt – är vi ensamma?

Värdar för konferensen är Stockholms universitet, Onsala rymdobservatorium och Chalmers tekniska högskola, samt SKA-organisationen. Konferensen äger plats i Wenner-Gren centrum.

Mer om SKA

Mer om SKA: http://sweden.skatelescope.org

Projektet Square Kilometre Array (SKA) är ett internationellt samarbete för att bygga världens största radioteleskop. Det leds av SKA-organisationen med säte vid Jodrell Bank-observatoriet i Storbritannien. SKA kommer att genomföra forskning som kommer att omvandla vår förståelse för universum och fysikens fundamentala lagar, det kommer att bevaka himlen i aldrig tidigare skådad detalj, och kommer att kunna kartlägga den hundratals gånger snabbare än någon anläggning som finns idag.

SKA är inget enskilt teleskop. Istället är det en samling av teleskop, eller antenner, som placeras ut över långa avstånd i uppställningar eller antennmattor. SKA ska byggas i två etapper: Fas 1 (som kallas SKA1) i Sydafrika och Australien, och fas 2 (SKA2) som expanderar in i andra afrikanska länder samtidigt som också den australiska delen utökas.

Organisationen har stöd av 10 medlemsländer – Australien, Indien, Italien, Kanada, Nederländerna, Nya Zeeland, Storbritannien, Sverige och Sydafrika. Den har fört samman några av världens bästa forskare, ingenjörer och policymakare, samt fler än 100 företag och forskningsinstitut från 20 länder för att konstruera och utveckla teleskopet. SKA ska börja byggas 2018 och de första vetenskapliga observationerna väntas 2020.

Sverige representeras i SKA-organisationen av Onsala rymdobservatorium, den svenska nationella anläggningen för radioastronomi. Onsala rymdobservatorium drivs på uppdrag av Vetenskapsrådet och har Institutionen för rymd- och geovetenskap vid Chalmers tekniska högskola som värdinstitution.

Kontaktinformation
För ytterligare information Robert Cumming, Onsala rymdobservatorium, pressansvarig för SKA i Sverige, e-post robert.cumming@chalmers.se, mobil +46 (0)70 493 3114 Garrelt Mellema, professor vid institutionen för astronomi, Stockholms universitet, e-post garrelt.mellema@astro.su.se, mobil +46 (0)70 468 2585 Konferensens hemsida: https://indico.skatelescope.org/event/342/page/4

På så vis kan man på ett effektivt och säkert sätt lägga till, byta ut och återanvända programvarukomponenter i ett större system, samt förenkla säkerhetsgranskningar och certifiering.

– Idéerna bakom SPs säkerhetskontrakt och SafetyADD har använts i kunduppdrag. De kommer att vidareutvecklas tillsammans med våra kunder och i framtida forskningsprojekt, säger Jonny Vinter, biträdande sektionschef för pålitliga system på SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut.

SafetyADD har utvecklats som en del i ARTEMIS-projektet SafeCer (Safety Certification of Software-Intensive Systems with Reusable Components – www.safecer.eu) med 27 partners från industri och forskare från Europa. Volvo Technology har koordinerat.

Kontaktinformation
För mer information, kontakta: Jonny Vinter, SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut, 010-516 53 59, jonny.vinter@sp.se

För mindre än ett år sedan rapporterade ett konsortium av ett hundratal forskare att släktskapet mellan alla större grupper av fåglar hade kartlagts genom att hela arvsmassan hos ett 50-tal fågelarter hade analyserats. Kartläggningen innehöll en beskrivning av den precisa ordningsföljden för de olika förgreningarna.

Sedan dess har två av forskarna i konsortiet; Alexander Suh och Hans Ellegren vid Evolutionsbiologiskt Centrum, Uppsala universitet, gått vidare och analyserat fåglarnas arvsmassa på ett nytt sätt, med hjälp av så kallade ”hoppande gener”. Deras resultat ger en delvis annan bild av släktskapet.

– Vi kan se att den mycket snabba utvecklingen av olika fågelsläkten när dinosaurierna dog ut för ca 65 miljoner år sedan innebar att arvsmassan inte ”hann med” att dela upp sig i separata linjer vid artbildningen, säger Hans Ellegren, professor i evolutionsbiologi.

Anledningen är att evolutionen tog snabba kliv och många arter bildades på kort tid. När det sker kan olika delar av arvsmassan ge skilda bilder av släktskapet. Fenomenet har tidigare förklarats teoretiskt och beror på att den genetiska variationen förs vidare från en art till nästa. Om nya arter därefter i sin tur snabbt bildas kan slumpen avgöra vilka ursprungliga genetiska varianter som hamnar i vilken utvecklingslinje. Fenomenet kallas ofullständig linjesortering.

– Svårigheten har tidigare varit att kunna påvisa ofullständig linjesortering långt tillbaka i tiden, säger Hans Ellegren. Det har därför inte varit känt om fenomenet påverkat evolutionen i nämnvärd utsträckning.

Genom att använda de hoppande generna, eller så kallade repetitiva element, har Uppsalaforskarna sett att till exempel en gök kan vara mer släkt med en kolibri än en duva i en del av arvsmassan, medan det motsatta förhållandet gäller i en annan del. Studien gav åtskilliga exempel som bekräftade fenomenet.

Det här är ett av de första fallen inom djurvärlden där forskare har kunnat dokumentera och kvantifiera ofullständig linjesortering. Sannolikt är det ett betydligare vanligare fenomen än vad vetenskapen tidigare har föreställt sig.

– De mer komplexa släktskapsmönster som orsakas av fenomen innebär att livets träd snarare bör beskrivas som livets buske, konstaterar Alexander Suh och Hans Ellegren.

Resultaten publiceras i den ledande vetenskapliga tidskriften PLoS Biology. Studien uppmärksammas också på ledarplats i samma tidskrift.

Den vetenskapliga artikeln kan läsas här

Kontaktinformation
Kontaktpersoner:
Hans Ellegren, tel: 070-425 06 37, e-post: hans.ellegren@ebc.uu.se, Alexander Suh, tel: 076-2866025, e-post: alexander.suh@ebc.uu.se

Den stora frågan är, hur vi ska möta kraven på mer och mer datakraft,  samtidigt som vi måste begränsa vår elkonsumtion, säger Efrain Zenteno, forskare vid Högskolan i Gävle.

Vi  lever i en tid när vi kräver mer och mer datakraft. Vi har vant oss vid  att tala obegränsat och till och med att titta på videofilmer i våra  mobiltelefoner. Detta innebär ett enormt behov av datatrafik för trådlös kommunikation.

Förenat med denna finns ett annat till synes motstridigt krav, som är väldigt stressande för dagens värld. Behovet att minska elanvändningen.

– Båda behövs, men vi måste börja betala notan för våra mobiltelefoner. Vi måste utveckla effektivare tekniker och göra det  möjligt att använda grön el, säger Efrain Zenteno.

Vi vill också ha billigare och billigare teknologi. Bättre TV till ett mycket lägre pris, snabbare och billigare mobiltelefoni. Detta har också blivit en rättvisefråga då så många fler människor idag har tillgång till trådlös datakommunikation.

– På många håll anses detta som en mänsklig rättighet, i nivå med rätten att yttra sig fritt. Idén är att ha en väldigt billig teknik som kan  användas av alla människor.

– Problemet är att sådan billig teknik har en tendens att inte vara perfekt, det kan innebära dålig bild/dålig täckning med mera.

-Vi visar nu att det existerar flera tekniker som skulle tillåta att man använder små billiga, kraftfulla datorer för att dessa fel som genereras av billig programvara.

Datorerna har blivit så mycket billigare och kraftfullare, de dubblar sin kapacitet med jämna mellanrum.

– Detta kommer att hjälpa andra att utveckla system som är mycket billiga och samtidigt effektiva.

Studien är inte begränsad till endast mobil kommunikation, teorin matchar flera tekniker. Därför har sattelittekniken studerats på precis samma sätt som trådlös mobilkommunikation.

Här gäller det hur man ska öka satteliternas livslängd och minska deras energiåtgång. Och hur få in mera TV-kanaler i satelliterna. Satelliterna är tekniskt intressanta därför att de är väldigt specifika.

De använder heller inte så mycket energi därför att de opererar med en digital signal som inte är så energikrävande. Den mobila trådlösa trafiken däremot måste överföra en analog signal tillsändarna/antennerna och detta kostar mycket energi.

– Det är extremt dyrt att sända upp och driva satelliter. Så allt som kan göras för att maximera deras livslängd och användande blir verkligt lönande.

– Satelliter har inga energiresurser förutom de som de fick med sig, de måste leva med det de har.

Detta är ett jätteområde för forskningen där forskare över hela världen försöker nå samma mål. Hela tiden kan man se forskningsrapporter innehållande små steg i riktning mot mycket mer mogna system.

Mitt bidrag är ett sådant litet steg på den vägen säger Efrain Zenteno.

Efrain Efrain Zentenokommer från Arequipa, en stad i södra Peru nära gränsen mot Chile.

– Mycket varmare än här, även fast Arequipa ligger på en höjd av 2400 meter över havet.

Förmånga år sedan kom han till Högskolan i Gävle som utbytesstudent. Hemuniversitet hade vid den tiden ett samarbete med Högskolan i Gävle. Det var 2006 och han läste så in en master i elektronik.

– Min bror hade studerat i Canada, men jag är den förste i vår familj att åka så här långt. Sverige är inte någon vanlig destination för studenter i Peru.

– Det har varit en fantastisk upplevelse för mig att studera vid Högskolan i Gävle, men även att få en inblick i hur samhället fungerar i Sverige.

Han upplever att Sverige har nått långt i utveckling och att alla ges en chans att bidra till samhällets utveckling. Ett exempel man på många håll i världen borde försöka följa.

– Sverige ligger alltid i topp när det gäller viljan att omfamna och ta till sig ny teknologi, till och med jämfört med USA. Och detta tror jag är en stor anledning till att Sverige nått en ledande position inom teknikutvecklingen.

Jag tror ni var först med 4G och ni har så duktiga ingenjörer som samtidigt är så bra på att föra ut tekniken till en intresserad  allmänhet.

– I framtiden vill jag fortsätta utveckla och sprida min forskning. Jag kommer att söka mig dit där den möjligheten finns.

Efrain Zentano försvarade sin avhandling Digital Compensation Techniques for Transmitters inWireless Communications Networks vid KTH den 15 juni.

Kontaktinformation
För mer information, kontakta: Efrain Zenteno, forskare i elektronik vid Högskolan i Gävle, Telefon: 026-645078, 073-4615867, 073-4807023, E-post: efnzeo@hig.se alt. zenteno@kth.se

Växtbiomassa är en enorm naturtillgång för förnyelsebar energi som till exempel biobränsle. För att ta tillvara och utnyttja växtbiomassa på ett effektivt sätt i syfte att nå hållbara energimiljömål försöker forskare förstå hur mikroorganismer sköter naturens egen återvinning av döda träd och växter.

– Vårt mål är att på sikt få fram effektivare och miljövänligare processer för att bryta ned och ta till vara växtbiomassa för att möta upp det ökande behovet av hållbar förnyelsebar energi, säger Christina Divne, forskare på Skolan för bioteknologi vid KTH.

Ett exempel på förnyelsebar energi är bioetanol gjord av växtavfall, och hon betonar att naturen själv är bästa läraren.

– En bra strategi är att först studera hur naturen tar hand om de här processerna och försöka efterlikna dem. I naturen återvinns träd och växter väldigt effektivt av en mängd olika rötsvampar och bakterier. Vi vet ju också att det sker på ett sätt som inte innebär några negativa effekter alls på miljön vilket gör det ännu mer angeläget att rikta strålkastaren mot de naturliga processerna, förklarar Christina Divne.

Hon har under två decennier studerat hur enzymer som produceras av rötsvampar fungerar när de bryter ned cellulosa med förhoppningen om att man i framtiden ska kunna utnyttja denna kunskap för förnyelsebar energi.

– Den allmänna uppfattningen inom forskarvärlden har länge varit att nedbrytningen av cellulosa och andra sockerföreningar är resultatet av en så kallad ”hydrolytisk kaskad” där ett stort antal biokatalysatorer, det vill säga enzymer, samarbetar med att klyva kopplingarna mellan sockermolekyler, säger Christina Divne.

Hon berättar att man nu börjat förstå att oxidativa reaktioner kan spela en viktig roll även vid nedbrytning av sockerkedjorna i ved och växtmaterial. Nyligen upptäckte en annan forskargrupp små enzymer som fick namnet polysackaridmonooxygenaser (PMO) som verkade påskynda nedbrytningsprocessen genom att oxidera sockerenheter och klyva sockerkedjor.

– Man har vetat ganska länge att det bruna ”klistret” i veden som kallas lignin bryts ned med hjälp av enzymer som underlättar oxidativa reaktioner, det vill säga reaktioner där elektroner överförs från en kemisk förening till en annan. Men att även cellulosa och andra sockerkedjor kan brytas ned på det här sättet var en omvälvande insikt som blev startskottet för ett paradigmskifte vad gäller vår förståelse för hur nedbrytningen av cellulosa går till. Vi har studerat oxidativa enzymer från vedrötesvampar under väldigt lång tid så det är verkligen kul att de oxidativa processernas betydelse för cellulosanedbrytningen äntligen uppmärksammas, säger Christina.

Forskargruppen har arbetat med att kartlägga hur det elektrontransporterande enzymet cellobiosdehydrogenas (förkortat CDH) ser ut och fungerar.

– CDH är ett oxiderande enzym som samarbetar med PMO när cellulosa klyvs. Nu har vi äntligen lyckats bestämma enzymets detaljerade atomstruktur och hur det ”laddar upp sig” med elektroner som sedan kan skickas vidare till PMO, förklarar Christina Divne.

Hon betonar att arbetet med att bestämma strukturen har tagit lång tid.

– Vi har använt en metod som kallas högupplöst proteinröntgenkristallografi för att bestämma strukturen hos CDH, men till skillnad från små ”stela” proteiner som PMO är CDH ett stort protein som hela tiden ändrar utseende vilket har gjort arbetet svårt och tidskrävande. Det är därför väldigt roligt att vi äntligen lyckats bestämma positionerna hos samtliga drygt 6 000 atomer i CDH, säger hon.

Hur kan resultaten öka förståelsen för hur cellulosa bryts ned i naturen?

– Bilden är inte helt komplett ännu men vi börjar förstå hur de olika utseendena hos CDH möjliggör kommunikation med PMO. Detta var möjligt genom att kombinera röntgenkristallografi med lågvinkelröntgenspridning (SAXS) där vi lyckades ”fånga” de olika tillstånd hos CDH som möjliggör transport av elektroner till olika destinationer. Forskargruppen har även för första gången kunnat visa att CDH och PMO kommunicerar direkt med varandra, och kan därmed slå fast att CDH-PMO-systemet verkligen utgör en ny typ nedbrytningsmekanism hos rötsvampar.

På vilket sätt kan de nya resultaten leda till förbättrade processer för behandling av biomassa och förnyelsebar energi?

– Man vet att en kombination av CDH och PMO påskyndar nedbrytningen av cellulosa och att CDH även påverkar på vilket sätt PMO attackerar cellulosa. De nya resultaten gör att vi nu kan förändra olika delar i CDH för att förbättra och förändra dessa effekter.

Informationen ger även forskarna möjlighet att på ett mer rationellt sätt kombinera olika oxidativa och hydrolytiska enzymer för att ta fram högeffektiva enzymblandningar, så kallade ”enzyme cocktails”, för skräddarsydd behandling av biomassa för produktion av cellulosabaserad etanol.

Forskningsresultaten har precis publicerats som en artikel med titeln

Structural basis for cellobiose dehydrogenase action during oxidative cellulose degradation i den prestigfyllda tidskriften Nature Communication.

Forskningen har gjorts på Skolan för bioteknologi vid KTH i nära samarbete med en forskargrupp vid BOKU i Wien och med finansieringsstöd från Forskningsråden Formas och VR.

Kontaktinformation
För mer information, kontakta Christina Divne på divne@kth.se.