Kungl. Vetenskapsakademien har beslutat utdela Nobelpriset i fysik 2015
till Takaaki Kajita Super-Kamiokande, Collaboration University of Tokyo,
Kashiwa, Japan och Arthur B. McDonald Sudbury Neutrino Observatory
Collaboratio Queen’s University, Kingston, Kanada för upptäckten av
neutrinooscillationer, som visar att neutriner har massa.
Kring millenieskiftet presenterade Takaaki Kajita upptäckten att neutriner från atmosfären växlar mellan två olika identiteter på väg till detektorn Super-Kamiokande i Japan.
På andra sidan jordklotet visade en forskargrupp i Kanada, under ledning av Arthur B. McDonald, att neutriner från solen inte försvinner på vägen till jorden, utan i stället ändrar identitet innan de når fram till Sudbury Neutrino Observatory. En neutrinogåta som fysiker brottats med i decennier hade nu fått sin lösning.
Jämfört med teoretiska beräkningar för hur många neutriner som bildas, saknades det upp till två tredjedelar i mätningar på jorden. Nu upptäckte de båda experimenten att neutrinerna helt enkelt hade bytt identitet. Denna upptäckt ledde till den långtgående slutsatsen att neutriner, som länge ansågs masslösa, måste ha massa, om än väldigt liten. Upptäckten var epokgörande för partikelfysiken.
Dess standardmodell av materiens innersta hade varit oerhört framgångsrik och i drygt 20 år stått emot alla experimentella utmaningar. Men modellen förutsätter att neutrinerna är masslösa.
De nya observationerna har tydligt visat att standardmodellen inte kan vara den kompletta teorin för universums fundamentala beståndsdelar. Den i år Nobelprisbelönade upptäckten gav en avgörande inblick i den nästan helt dolda neutrinovärlden. Efter ljuspartiklar, fotoner, är neutrinerna talrikast i hela kosmos. Jorden bombarderas ständigt av neutriner. Många skapas i reaktioner mellan kosmisk strålning och jordens atmosfär. Andra bildas i kärnreaktionerna i solens inre.
Tusentals miljarder neutriner strömmar genom våra kroppar varje sekund. Nästan inget kan stoppa deras framfart; neutrinerna är naturens mest svårfångade partiklar. Nu fortsätter experimenten och en febril verksamhet pågår världen över för att fånga neutriner och närmare utforska deras egenskaper. Nya avslöjanden om neutrinernas djupaste hemligheter förväntas ändra våra föreställningar om universums historia, uppbyggnad och framtida öde.
Takaaki Kajita, japansk medborgare. Född 1959 (56 år) i Higashimatsuyama, Japan. Fil.dr 1986 vid University of Tokyo, Japan. Director of Institute for Cosmic Ray Research och professor vid University of Tokyo, Kashiwa, Japan.
Arthur B. McDonald, kanadensisk medborgare. Född 1943 (72 år)
i Sydney, Kanada. Fil.dr 1969 vid Californa Institute of Technology,
Pasadena, CA, USA. Professor emeritus vid Queen’s University,
Kingston, Kanada.
Kontaktinformation
Presskontakt: Hans Reuterskiöld, pressansvarig, 08-673 95 44, 070-673 96 50, hans.reuterskiold@kva.se Sakkunniga: Olga Botner, ledamot av Nobelkommittén för fysik, 018-471 38 76, 073-390 86 50, olga.botner@physics.uu.se Lars Bergström, sekreterare för Nobelkommittén för fysik, 08-553 787 25, lbe@fysik.su.se
Ola Svahn och Erland Björklund, båda forskande analytiska kemister vid Högskolan Kristianstad, har utvecklat ett kemiskt analysinstrument som ett alternativ och komplement till tidigare analysmetoder. Den nya snabbare metoden ger mer nyanserade svar och ny kunskap om hur olika läkemedel beter sig och binder in till naturliga sediment och till reningsverkens slam. Jämfört med klassiska miljögifter som PCB och DDT så har läkemedelsmolekyler andra kemiska egenskaper som påverkar inbindningsförmågan. Dessutom varierar inbindningen mycket mellan olika typer av läkemedel.
Nyligen publicerades deras resultat i den vetenskapliga tidskriften Journal of Chromatography A där forskarna bland annat visar hur läkemedlens laddning påverkar inbindningen till olika material. Negativt laddade läkemedel, som det smärtstillande diklofenak i Voltaren, skiljer sig från positivt laddade ämnen, som atenolol i hjärtmedicinen Tenormin.
Lättrörliga läkemedel riskerar nå grundvattnet
– Vi har tittat på sex vanliga läkemedel och med vårt nya analysinstrument ser vi nu att både neutrala och positivt laddade läkemedel har en tendens att binda in till matriser med högt organiskt innehåll, som slammet i reningsverken och vissa bottensediment, säger Ola Svahn.
Detta påkallar försiktighet kring hanteringen av det slam vi använder på våra åkrar eftersom vissa ämnen kan följa med slammet ut i naturen igen. När det gäller de läkemedel som binder sämre till naturliga material så kan det finnas risker förknippade med att rena vattnet från läkemedelsrester med hjälp av våtmarker genom att översila dessa med avloppsvatten. Detta eftersom de lättrörliga läkemedlen riskerar att nå grundvattnet.
– Det analysinstrument vi utvecklat kan också vara en vägvisare när vi vill få ny kunskap om hur vi på bästa sätt avlägsnar exempelvis läkemedel från avloppsvatten, säger Erland Björklund.
Vi har inledningsvis studerat ett tiotal kommersiellt tillgängliga aktiva kol och baserat på våra resultat valt ut två koltyper som i dag testas i större skala på Osby reningsverk. Resultatet av denna storskaliga rening av vattenmassor med ett fjärde reningssteg kommer vi att redovisa senare i höst.
– Vi har också inlett studier kring nya alternativa filtermaterial och sett positiva resultat av läkemedelsadsorption med biokol, som ett billigare och kanske ibland mer effektivt alternativ än aktivt kol, säger Ola Svahn.
Forskningen finansieras av Region Skåne och KK-stiftelsen. Forskningen är också en del av Havs- och Vattenmyndighetens bidrag 2014–2017 (Avancerad rening av avloppsvatten).
Kort fakta om de sex läkemedlen som ingår i studien
Atenolol – selektiv betablockerare som sänker blodtrycket (ex. Tenormin)
Bendroflumetiazid – urindrivande medel som i vissa fall förhindrar bildandet av njursten (ex. Salures)
Karbamazepin – hindra spridningen av de signaler i hjärnan som utlöser ett epileptiskt anfall (Tegretol)
Diklofenak – dämpar inflammation, lindrar smärta och sänker feber (ex. Voltaren)
Furosemid – snabbverkande urindrivande medel som används mot vätskeansamling (ex. Impugan)
Oxazepam – används vid oro och ångest samt sömnsvårigheter vid nervösa besvär (ex. Sobril,)
Artikel
Describing sorption of pharmaceuticals to lake and river sediments, and sewage sludge from UNESCO Biosphere Reserve Kristianstads Vattenrike by chromatographic asymmetry factors and recovery measurements, Journal of Chromatography A, 1415 (2015) 73–82 (Obs! nedladdningsbar som PDF tom 8 november, därefter kontakta forskarna)
Kontaktinformation
Ola Svahn, forskningsingenjör vid HKR, 0702-28 12 45, ola.svahn@hkr.se. Erland Björklund, forskare vid HKR, 0722-33 09 80, erland.bjorklund@hkr.se.
Pittsburgh Youth Study har följt barn och unga upp i vuxen ålder för att kartlägga orsaker till våld och kriminalitet. Forskare har bland annat undersökt om det finns skillnader mellan våldsamma män och män som begår mord i en studie som publiceras i Justice Quarterly.
– Det finns faktiskt fler likheter än skillnader. Vi vill framför allt identifiera faktorer som går att förändra – ett exempel är föräldrastress, säger Örebroforskaren Lia Ahonen.
– Grovt våld och mord kommer sällan som en överraskning, utan beteendet utvecklas över tid – det finns alltså möjlighet att förändra, säger Lia Ahonen, forskare i kriminologi vid Örebro universitet, som arbetat med studien tillsammans med kollegan professor Rolf Loeber vid University of Pittsburgh.
Pittsburgh Youth Study startade 1987 och de yngsta som deltar var då sju år. Männen, som var 13 år vid starten, följer forskarna fortfarande – de är nu över 40 år. Under första decenniet intervjuades lärare, föräldrar och barn varje år och allt från mental och fysisk hälsa till utbildning och karriär har kartlagts. Av 1517 män har i dag 39 blivit dömda för mord och 287 för grova våldsbrott. Ett mål har varit att se vad som skiljer de våldsamma männen från dem som begår mord.
– Det är inga stora skillnader men de som begår mord har från början kopplats till fler riskfaktorer och har nästan alltid upplevt barndomstrauma, säger Lia Ahonen.
Det forskarna beskriver som riskfaktorer handlar om att killar, som växer upp i områden med hög arbetslöshet, hög kriminalitet och sämre skolor, helt enkelt får sämre förutsättningar.
– Ofta är det afroamerikaner som bor i dessa mindre välorganiserade områden. Risken är därför större att de hamnar i dåligt umgänge, tappar skolmotivationen och blir exkluderade från framtida möjligheter, säger Lia Ahonen.
Alla som dömts i studien är dömda för mord kopplade till gatuvåld. Och skillnaderna mellan våldsamma män och män som begår mord har ofta med omständigheter att göra också – någon faller illa under ett slagsmål eller så dröjer ambulansen. En misshandel blir ett mord.
– Så skillnaderna mellan dessa två grupper är små men däremot skiljer de sig på många sätt från dem som växer upp och inte begår brott. Vi har fokuserat på dynamiska faktorer, det vill säga risker i barndomen som går att förändra. Ett exempel är föräldrars stressnivå.
Stressen kan vara orsakad av arbetslöshet, missbruk eller dålig ekonomi. Högre stress gör det svårare att vara en bra förebild.
– Här kan interventionsprogram göra skillnad och ge det stöd som föräldrar behöver. Program kan även vara bra för att vända ett dåligt beteende eller få ungdomar att sluta skolka från skolan, berättar Lia Ahonen.
– Om man jämför USA med Sverige kan vi konstatera att våra gatugäng är annorlunda. Dessutom finns det färre skjutvapen i samhället. Men riskfaktorerna är desamma.
Kontaktinformation
Lia Ahonen: E-post: lia.ahonen@oru.se Telefon: 019-303510, +1 412 980 38 22
Det konstaterar forskare inom forskningsprogrammet Mistra Biotech efter att ha gått igenom den vetenskapliga litteraturen på området. Det är möjligt att en ny egenskap kan påverka ekosystemet också direkt, men för att ta reda på det krävs utökade studier.
– Ett steg mot ett hållbart utnyttjande av våra naturresurser är att förstå hur de specifika modifierade egenskaperna påverkar jordbruksekosystemen. Den kunskapen ökar möjligheten att skapa produktionssystem som utnyttjar resurser som vatten och näring effektivt, men samtidigt har en minskad påverkan på miljön, säger Anna-Karin Kolseth, på Institutionen för växtproduktionsekologi, SLU (Sveriges lantbruksuniversitet).
Hon är en av forskarna bakom studien. Att en egenskap påverkar är inte specifikt för GMO utan gäller även exempelvis grödor med egenskaper som har blivit framtagna med traditionell växtförädling. I studien har forskarna gått igenom publicerade resultat och utvärderat hur genetiskt modifierade växter, djur och mikroorganismer kan påverka jordbruksproduktionen, näringscykler, flöden av växthusgas, biodiversitet och interaktioner i näringsväven. De konstaterar att forskningsfokus ligger på riskutvärderingar av GMO på artnivå, inte ekosystemnivå.
– Man har till exempel undersökt hur odlingen av en viss GM-gröda påverkar en viss insektsart eller en viss typ av ogräs. Vi måste studera egenskaperna hos genetiskt modifierade organismer i mer komplexa system, säger Anna-Karin Kolseth.
Globalt sett är det vanligt att använda GMO i produktionen av föda, foder och bränsle. Det finns motsägelsefulla resultat både vad gäller produktionsnivåer och miljöeffekter av GM-grödor. Forskarna hoppas att nya studier på ekosystemnivå ska visa vilken effekt just egenskaper hos organismer har på viktiga processer. För att öka komplexiteten i studierna krävs ett ökat samarbete mellan olika discipliner, till exempel mellan molekylärbiologer, fysiologer, ekologer och agronomer.
För vissa genetiskt modifierade egenskaper, som herbicidtolerans och förmågan att producera Bt-toxin (som ger växter motståndskraft mot insekter), finns många vetenskapliga publikationer och mycket praktisk erfarenhet. Men studierna av hur GM-grödor påverkar ekosystem är genomförda under relativt kort tid, sällan längre än fem år.
– Dessutom saknas framför allt kunskap om hur mikroorganismer i jordbruksekosystemet påverkas av både konventionellt jordbruk och GMO, säger Anna-Karin Kolseth.
Tidskriften Agriculture, Ecosystems and Environment har publicerat studien Influence of genetically modified organisms on agro-ecosystem processes
Kontaktinformation
Anna-Karin.Kolseth@slu.se , tel 018-67 14 15
Traditionella bekämpningsmetoder för att skydda växter mot skadeinsekter, såsom insekticider och resistenta växtsorter, fungerar sällan på lång sikt. Det finns alltid en risk att skadegörare utvecklar motanpassningar som gör metoden mindre effektiv eller verkningslös. Och ju starkare effekten är desto snabbare tycks skadegöraren anpassa sig.
I en artikel i tidskriften Trends in Plant Science ställer sig SLU-forskarna Johan A. Stenberg, Inger Åhman och Christer Björkman tillsammans med en kollega i Mexiko frågan om lösningen för morgondagens växtskydd kan vara ett större fokus på indirekt växtresistens. Med detta avses de egenskaper hos grödor och träd som särskilt gynnar skadeinsekternas naturliga fiender, något man borde satsa på att medvetet förädla in, menar författarna.
Många av skadeinsekternas naturliga fiender är andra insekter som i viss mån lever på växtdelar. Det kan vara myror som får sockerlösning i speciella nektarier som finns på växten även när den inte blommar; rovkvalster som hittar speciellt utformade håriga gropar på växterna där de kan finna skydd; parasitsteklar som suger nektar ur blommor; och rovskinnbaggar som suger växtsaft från blad och stammar.
Ett annat exempel är då växter avger vissa dofter som lockar till sig naturliga fiender. – De här växterna kan alltså erbjuda naturliga fiender föda även innan det finns några skadegörare på plats, säger SLU-forskarna. Och det är egenskaper vi vill att man ska utnyttja i växtförädlingen. I många fall har nektarier och även andra viktiga växtegenskaper försvunnit i och med växtförädling. Men det finns möjlighet att återinföra sådana egenskaper igen, till exempel genom att korsa grödan med dess vilda släktingar.
Genom att kombinera flera fiendegynnande egenskaper, såsom att avge lockande doft när växten skadas och att erbjuda alternativa födoämnen såsom nektar, skulle man kunna få ett mycket effektivt skydd. För att få fram sådana växtsorter måste insektsforskare samarbeta med växtförädlare så att de nya sorterna också har alla de andra nödvändiga egenskaperna som krävs för att behålla odlingsvärdet.
I artikeln beskriver forskarna hur olika växter avger dofter och erbjuder olika belöningar i försvarssyfte och förklarar varför detta så sällan har utnyttjats i förädlingssammanhang. De ger också sin syn på hur, och i vilken omfattning, växtförädlare kan utnyttja dessa kunskaper för ökad biologisk bekämpning av skadegörare och växtsjukdomar.
– Två grödor där det finns särskilt goda förutsättningar att ta fram nya ”förvildade” sorter är bomull och majs, säger SLU-forskarna.
Där finns det äldre sorter eller lantraser som har de egenskaper vi söker efter. Detsamma gäller många vedartade växter som energiskogssalix och skogsträd som inte förädlats så länge och som därmed ännu uppvisar variation i lämpliga egenskaper. Även hos viktiga trädgårdsgrödor som kål och jordgubbe finns växtmaterial med de doftegenskaper som krävs för att locka till sig skadeinsekternas naturliga fiender.
En faktor som idag begränsar möjligheterna att ta fram sorter som är bättre på att locka till sig naturliga fiender är regelverken som styr användningen av modern genteknik.
Artikel
Optimizing Crops for Biocontrol of Pests and Disease
Kontaktinformation
Johan A. Stenberg, docent i biologi Institutionen för växtskyddsbiologi, SLU Alnarp 040-41 53 78, johan.stenberg@slu.se Inger Åhman, professor i växtförädling Institutionen för växtförädling, SLU Alnarp 040-41 52 40, inger.ahman@slu.se Christer Björkman, professor i skogsentomologi Institutionen för ekologi, SLU Uppsala 018–67 15 32, christer.bjorkman@slu.se
Sjukdomar som orsakas av parasiter har varit ett gissel för mänskligheten sedan urminnes tider och utgör ett globalt hälsoproblem. Parasitsjukdomar drabbar särskilt den fattigaste delen av mänskligheten och är ett hinder för att förbättra människors hälsa och välmående.
Årets Nobelpristagare har utvecklat nya terapier som har revolutionerat behandlingen av några av de mest spridda och förödande parasitsjukdomarna.
William C. Campbell och Satoshi Ōmura upptäckte ett nytt läkemedel, Avermectin, som i en vidareutvecklad form radikalt har minskat förekomsten av flodblindhet och lymfatisk filariasis, samt visat sig vara effektivt även mot en rad andra parasitsjukdomar.
Youyou Tu upptäckte Artemisinin, ett läkemedel som avsevärt sänkt dödligheten för patienter som lider av malaria.
Dessa två upptäckter har försett mänskligheten med nya sätt att bekämpa dessa svårartade sjukdomar som årligen drabbar hundratals miljoner människor. Vinsterna av detta i form av minskat lidande oc förbättrad global hälsa är närmast omätbart stora.
Parasiter orsakar förödande sjukdomar
Vi delar vår planet inte bara med andra större djur, utan också med en uppsjö olika mikroorganisme och en del av dessa är skadliga eller till och med dödliga för oss människor. Det finns en rad olika parasiter som orsakar sjukdomar. En medicinskt viktig grupp är parasitiska maskar (helminter), som beräknas infektera en tredjedel av världens befolkning, särskilt i Afrika söder om
Sahara, södra Asien samt i Mellan- och Sydamerika. Flodblindhet och lymfatisk filariasis är två sjukdomar som orsakas av parasitiska maskar. Som namnet antyder leder flodblindhet till blindhet, till följd av en kronisk inflammation i hornhinnan. Lymfatisk filariasis drabbar mer än 100 miljoner människor och orsakar kronisk svullnad samt livslång funktionsnedsättning och stigmatisering, bland annat i form av elefantiasis (lymfödem) samt ödem i skrotum.
Malaria har utgjort en farsot under hela mänsklighetens historia. Sjukdomen sprids via myggor och orsakas av encelliga parasiter, som infekterar de röda blodcellerna. Infektionen ger upphov till feberattacker och i svåra fall organskador som kan ha dödlig utgång. Mer än 3,4 miljarder människor, framför allt i fattiga områden, löper risk att bli smittade av malaria och sjukdomen skördar varje år fler
än 450 000 liv, framför allt bland barn
Från bakterier och växter till nya behandlingar mot parasiter
Efter årtionden av mycket begränsade framsteg i utvecklingen av behandlingar mot parasitsjukdomar har de upptäckter som gjorts av årets Nobelpristagare radikalt förbättrat denna situation. Satoshi Ōmura, en japansk mikrobiolog och expert på att isolera naturprodukter, hade siktet inställt på en särskild sorts bakterier, Streptomyces, som lever i jorden och som man visste producerade en rad ämnen med antibakteriell aktivitet (tex Streptomycin, som upptäcktes av Selman Waksman, belönat med Nobelpriset 1952).
Utrustad med en exceptionell kompetens när det gällde att utveckla metoder för att odla dessa bakterier i laboratoriet lyckades Ōmura isolera ett stort antal olika Streptomycesstammar och få dem att växa och föröka sig i laboratoriemiljö. Från början hade han flera tiotusentals olika bakteriekulturer under odling, och han valde ut ett femtiotal som föreföll mest lovande, med en förhoppning om att de skulle kunna innehålla ämnen som kunde slå ut skadliga mikroorganismer
William C. Campbell, forskare i USA och expert på parasitbiologi, tog emot Omuras Streptomycesodlingar för att undersöka deras effekt på parasiter. Campbell kunde visa att en komponent från en av Ōmuras bakterieodlingar var särskilt effektiv när det gällde att slå ut parasiter hos olika husdjur. Den verksamma substansen renades fram och fick namet Avermectin. Avermectin modifierades därefter kemiskt till en ännu mer effektiv form, Ivermectin, som senare testades på smittade människor där den effektivt dödade parasitlarver (mikrofilaria). Sammantaget har Omuras och Campbell upptäckter lett till upptäckten av en ny klass av läkemedel som är extremt effektiva mot parasitsjukdomar.
Malaria behandlades traditionellt med klorokin och kinin, men med minskande framgång. Mot slutet av 1960-talet hade alla försök att utrota malaria misslyckats och sjukdomen var stadd i spridning. Vid denna tidpunkt började Youyou Tu studera gamla örtmedicinrecept för att se om detta kunde ge uppslag till nya former av behandling mot malaria. Från en storskalig analys av olika örtbaserade dekokter framstod växten Artemisia annua som en intressant kandidat. Resultaten var dock inte entydiga, men efter att än en gång konsulterat månghundraåriga recept lyckades Tu utveckla en reningsmetod för att utvinna den aktiva beståndsdelen från Artemisia annua.
Tu kunde sedan påvisa att den framrenade beståndsdelen, som sedan kom att kallas Artemisinin, var mycket effektiv när det gällde att slå ut malariaparasiten både i djur och hos människa. Artemisinin representerar en ny klass av malarialäkemedel som är unik genom att den avdödar malariaparasiten på ett tidigt stadium i dess livscykel, vilket är en förklaring till att Artemisinin är den mest effektiva behandlingen för svåra former av malaria.
Avermectin, Artemisinin och global hälsa
Upptäckterna av Avermectin och Artemisinin har på ett avgörande sätt förändrat hur vi idag kan behandla parasitsjukdomar. Avermectin-derivatet Ivermectin används idag på alla ställen av vår jord som plågas av parasitsjukdomar. Ivermectin har en mycket hög verkningsgrad mot en rad olika parasiter mycket begränsade biverkningar och tillhandahålls gratis till människor i hela världen. Nyttan i form av förbättrad hälsa och välmående för de miljontals människor som lider av flodblindhet och lymfatisk filariasis kan inte överskattas. Behandlingen är i själva verket så framgångsrik att dessa två sjukdoma inom en snar framtid kan komma att utrotas, vilket vore en medicinsk framgång av mycket stora mått. Nästan 200 miljoner människor infekteras årligen av malaria. Artemisinin används idag som kombinationsterapi i alla områden i världen som drabbas av malaria och man beräknar att dödligheten i malaria totalt gått ned med mer än 20 procent och hos barn med mer än 30 procent. Enbart i Afrika betyder detta att man årligen räddar fler än 100 000 liv.
Upptäckterna av Avermectin och Artemisinin har revolutionerat behandlingen av människor som drabbats av förödande parasitsjukdomar. Cambell, Ōmura och Tu har tagit behandlingen av parasitsjukdomar till en helt ny nivå. Det globala genomslaget av upptäckterna samt deras nytta för mänskligheten är gigantiska.
Youyou Tu
Föddes 1930 i Zhejiang Ningpo i Kina och är kinesisk medborgare. Hon har en examen från Institutionen för farmaci vid Beijing
Medical University år 1955. Mellan åren 1965 och 1978 var hon biträdande professor vid China Academy of Tradtional Chinese Medicine mellan åren 1979 och 1984 lektor samt från 1985 professor vid samma institut. Sedan år 2000 är Tu chefprofessor vid China Academy of Traditional Chinese Medicine.
Satoshi Ōmur
Föddes 1935 i Yamanashi Perfecture i Japan och är japans medborgare. Han har två doktorsexamina: en i farmaceutisk vetenskap år
1968 från Tokyo University, Japan, och en i kemi från Tokyo Univsity of Science, Japan, år 1970. Han var anställd som forskare vid Kitasato
Institute, Japan mellan åren 1965 och 1971 och mellan åren 1975 och 2007 var han professor vid Kitasato University, Japan. Sedan år 2007 är
han professor emeritus vid samma universitet.
William C. Campbell
Föddes 1930 i Ramelton, Irland. Efter en grundexamen från Trinity College vid University of Dublin 1952, doktorerade han år 1957 vid University of Wisconsin, Madison, Wisconsin, USA. Mellan åren 1957 och 1990 var han anställd vid Merck Institute for Therapeutic Research, och under åren 1984-1990 var han chef för sektionen för utveckling av nya analysmetoder vid samma institut. Campbell är idag Research Fellow Emeritus vid Drew University i Madison, New Jersey, USA.
Publikationer
Burg et al., Antimicrobial Agents and Chemotherapy (1979) 15:361-367.
Egerton et al., Antimicrobial Agents and Chemotherapy (1979) 15:372-378.
Tu et al., Yao Xue Xue Bao (1981) 16, 366-370 (Chinese)
I svenskan syns det normalt tydligt på verbet genom tempusböjning om vi talar om en handling i dåtid eller i nutid: någon skrev en avhandling då, medan någon annan skriver en avhandling nu. Det är däremot inte lika uppenbart om handlingen till exempel är avslutad eller pågående vid en viss tid: Skrevs avhandlingen färdigt vid en viss tidpunkt i det förflutna eller höll den på att skrivas då? Svenskan har ett knippe uttryck till sitt förfogande för att uttrycka dessa tidsliga förhållanden, och Kristian Blensenius har kartlagt några av dem i sin avhandling.
‒ Jag började fundera på pågående handling när jag läste engelska och noterade att engelskans pågående form ‒ bestående av be och en ing-form, till exempel is speaking ‒ inte har någon direkt motsvarighet i svenskan. Någon gång sades det även att svenskan inte ens har pågående form. I alla händelser ansågs detta område särskilt komplicerat att lära sig för bland andra svensktalande, säger han.
Varför var det då så?
En anledning kan vara att svenskan har flera motsvarigheter till engelskans enda form: i engelsk-svenska grammatikböcker kan man som motsvarighet till pågående form i engelska finna, förutom enkelt verb, konstruktion med hålla på och typen sitta och, en så kallad pseudosamordning. Om vi vill översätta She is speaking English och She speaks English till svenska, går det bra att helt enkelt använda det enkla verbet tala och säga: Hon talar engelska som motsvarighet till båda varianterna.
‒ Vi kan också använda pågående former, till exempel hålla på att, som i Hon håller på att tala engelska eller pseudosamordning, som i Hon står och talar engelska. Användningen av dessa former, inte minst deras mer specifika betydelse i svenskan, har inte belysts i någon större utsträckning tidigare, säger Kristian Blensenius. Framför allt har deras status som markörer för pågående handling inte granskats i detalj förut. Att Hon sitter och talar engelska är en mening som ger uttryck för pågående handling är klart, men hur är det med Hon sitter och säger att hon vill höja skatten för låginkomsttagare? Och hur är det med konstruktionen hålla på och, är den verkligen bara en synonym talspråklig variant av hålla på att? Betyder till exempel Jag höll på att stänga affären när rånarna slog till samma sak som Jag höll på och stängde affären när rånarna slog till.
‒ Efter en detaljerad genomgång av användningen av dessa konstruktioner ifrågasätter jag bland annat funktionen hos pseudosamordning och hålla på och som uttryck för pågående handling i den mening vi är vana vid, säger Kristian Blensenius.
Avhandlingen
Progressive constructions in Swedish Tid och plats för disputation: lördagen den 10 oktober 2015 kl. 10.15 i Lilla hörsalen, Humanisten, Renströmsgatan 6, Göteborg Opponent: Professor emeritus Östen Dahl Avhandlingen kan beställas av författaren, e-post: kristian.blensenius@gu.se
Kontaktinformation
Kristian Blensenius, telefon: 0708-37 07 37, e-post: kristian.blensenius@gu.se
De nationella proven i matematik i årskurs 3 genomfördes första gången under vårterminen 2010. Proven infördes för att, som en av flera satsningar, höja kunskapen i matematik hos svenska elever. Proven skulle kunna bidra genom att tidigt visa elevernas kunskaper i matematik men också synliggöra vilka som kan behöva stöd. Provet är ett tillfälle av allvar och tystnad då eleverna gör sitt bästa.
Ofta är det första gången eleverna genomför prov av detta slag.
– En undran jag haft har varit vad proven gör mer än att testa kunskaperna hos barnen, säger Anette Bagger.
Hon har därför i sitt avhandlingsarbete både filmat och observerat provsituationen samt intervjuat elever, pedagoger och rektorer. Anette Bagger besökte 22 klasser i två olika kommuner. Det totala antalet elever i klasserna var 422, varav 260 intervjuades. Lärare ger uttryck för ett dilemma som visar sig i provsituationen: de är både provgivare och provtagare.
Det senare eftersom de nationella proven har som syfte att utvärdera utbildningens kvalitet och göra lärares bedömning mer likvärdig. I situationer då elever behöver mer stöd än vad läraren kan ge – för att inte hota provets likvärdighet – blir detta dilemma som tydligast. Detta visar sig framför allt när elever som inte behärskar svenska språket tillräckligt väl behöver stöd.
Lärarna är vid dessa situationer medvetna om att eleven får en brist på likvärdighet i provsituationen, men upplever sig inte kunna eller få ge stöd. Läraren har en stark omsorgskänsla för sina nioåriga elever, men ska samtidigt upprätthålla provdisciplinen. Intervjuerna visar hur elever kan uppleva att något står på spel till följd av proven. Nioåringarna som gör proven kan gå och tänka att de kanske behöver gå om en klass, eller rentav gå ner en klass, om de inte klarar kraven. Deras berättelser om provet är starkt personliga berättelser med tydliga sociala dimensioner. De behov av stöd som eleverna berättar om har att göra med känslor av otillräcklighet, ledsenhet, okunskap och osäkerhet.
Eleverna berättar samtidigt om att det finns en gräns för hur mycket hjälp man kan få och en del elever uttrycker tankar om att fenomenet att kamrater flyttat, kanske har samband med provet.
– Ett gott råd till skolor och lärare i genomförandet av proven, är att man tänker igenom vad som krävs för att möta eleven som en ung, men legitim provtagare.
Omsorgen om eleven kan leda till att läraren tonar ner provsituationen så mycket, att provsituationen blir otydlig för eleverna och att osäkerhet uppstår om vilka följder provet kan få.
Tillgänglighet är en viktig provfråga. För att kunna genomföra ett prov behöver provet och situationen vara tillgänglig för eleven.
– Om provet i matematik snarare handlar om huruvida eleven påverkas av provkontexten, konstruktionen eller det språk provet är skrivet på, kan man inte säga att det är elevens kunskaper som blir testade. Skolan har ett tydligt kompensatoriskt uppdrag. Med det avses att alla elever ska erbjudas en likvärdig utbildning men också kompenserande i förhållande till deras förutsättningar att lära. Dessutom finns i diskrimineringslagen ett skydd för elever med funktionsnedsättningar, vilket innebär att utbildningen och då också provet ska göras tillgängligt. Slutsatserna av provet, om gruppers och individers kunskapsnivå, kommer annars att bli felaktiga.
Anette Bagger menar att det nationella provet är en arena för likvärdighetsfrågor och bör diskuteras som sådant, bland lärare, tjänstemän och beslutsfattare. Studien är genomförd inom ramen för ett stort longitudinellt projekt, finansierat av Vetenskapsrådet, som följt implementeringen av de nationella proven i det tredje skolåret åren 2010-2012.
Anette Bagger har en kandidatexamen från Lärarhögskolan för de yngre skolåren från Mittuniversitetet, med matematik och naturkunskap som huvudämnen. Hon har även en specialpedagogexamen från Umeå universitet och en magisterexamen i synpedagogik från Stockholms universitet. Anette Bagger är född och bosatt i Örnsköldsvik.
Disputation
Fredagen den 16 oktober försvarar Anette Bagger, Institutionen för naturvetenskapernas och matematikens didaktik vid Umeå universitet, sin avhandling med titeln Is school for everyone? The national test in mathematics at grade three in Sweden. Svensk titel: Prövningen av en skola för alla – Nationella provet i matematik i det tredje skolåret. Disputationen äger rum klockan 10.00 i sal N320 i Naturvetarhuset, Umeå universitet Fakultetsopponent är professor Christian Lundahl från Örebro universitet.
Kontaktinformation
Anette Bagger, institutionen för naturvetenskapernas och matematikens didaktik Telefon: 072-233 25 13 E-post: anette.bagger@live.se
Antikhistorikern Erika Lindgren Liljenstolpes avhandling blottlägger en period av kvinnors musikhistoria som tidigare studerats ytterst lite. Hon har undersökt attityder till musicerande kvinnor i antikens Rom.
Skönhet, status, ålder och etnicitet hade betydelse för en kvinnas möjlighet att utöva musik i Rom. Kvinnor var hänvisade till vissa kvinnligt kodade instrument som ansågs passande för dem att spela på. Kvinnor fick inte bli för skickliga eller musicera i det offentliga rummet för då riskerade de att bli offentligt svartmålade.
Fick inte spela för bra
Högstatuskvinnan Sempronia blev till exempel anklagad av historikern Sallustius för att både spela lyra och dansa alldeles för bra för vad som anstod en respektabel kvinna. Musikalisk skicklighet fick inte överskugga en kvinnas förväntade anspråkslösa och oskuldsfulla sidor. Det var lämpligast att sjunga och ackompanjera sig själv på ett enklare stränginstrument.
Orsaken till dessa attityder var strukturerna i det patriarkala romerska samhället där kvinnligt och manligt tydligt skulle hållas isär liksom värderas olika. Vad kvinnor sysselsatte sig med behövde dessutom kontrolleras. Att utöva musik kunde väcka oväntade känslor och lockelser, inte minst hos den manliga delen av publiken.
Hånade för sin höga ålder
Studien, som baserar sig på texter av romerska författare från olika genrer, visar att attityder till kvinnors musicerande i Rom var någorlunda samstämmiga. Här finns också slående likheter med exempel ur senare tiders musikhistoria. I 1600-talets Italien till exempel, försökte påven genom ett påbud förhindra kvinnor att utöva musik, eftersom det kunde skada deras goda rykte. Och i likhet med medelålders musicerande kvinnor i antikens Rom blir idag världsledande kvinnliga sångerskor som Madonna och Mariah Carey offentligt hånade för sin ”höga ålder ” i samband med sitt musikutövande.
– Om vi vill att framtidens kvinnliga musiker ska kunna utöva musik på samma villkor som män är det viktigt att söka förståelse för hur de strukturer som påverkat synen på kvinnligt musicerande sett ut sedan antiken, säger Erika Lindgren Liljenstolpe.
Avhandling
Sempronia’s song. Attitudes to Women’s Music-making in Ancient Rome försvaras den 9 oktober 2015.
Kontaktinformation
Erika Lindgren Liljenstolpe, tel: 0706-730660, e-post: erika.lindgren@antiken.uu.se
Christoffer Krewer på SP jobbar med agendan.
Varför behövs sådana här data?
– Det hållbara energisystemet skall 1) främja social hållbar utveckling, 2) ha en miljöpåverkan som inte överskrider de planetära gränserna och 3) ha en ekonomi som leder fram till de två förstnämnda villkoren. För att uppnå ett hållbart energisystem krävs mätbara mål, ett aktivt arbete mot målen och möjlighet att planera och följa upp sitt arbete.
Agendan fokuserar först och främst på villkor nummer två. Den metod som rekommenderas av EU-kommissionen för att göra detta är livscykelanalys (LCA). LCA kräver dock stora mängder data, och att samla in data är det mest kostsamma momentet i analysen. Därför behövs öppen livscykeldata. Den här typen av data används också för närbesläktade analyser som carbon footprints, water footprints, PEF eller product environmental footrpints, EPD eller miljövarudeklarationer, scope 3/uppströmsrapportering enl. CDP/GRI etc.
Vad är öppen livscykeldata?
– Ett enkelt exempel på ett livscykeldataset är ett kolkraftverk som konsumerar x kg kol, släpper ut y kg koldioxid och skapar z energi. Genom att koppla samman flöden kan produktsystem modelleras och analyseras. Miljöpåverkan från produkter, tjänster och företag kan beräknas.
Vad innebär LCA för en bred publik?
– Genom att data är sammanställd, konsistent och maskinläsbar så kan du snabbt använda den och ditt arbete blir effektivare. Genom att du publicerar dina data så maximerar du nyttan med ditt arbete och genom att data används så ökar chansen att eventuella fel upptäcks. Det finns också studier som visar att publikationer med tillhörande delad data refereras till i större utsträckning än publikationer utan delad data. Om delandet ökar så skapas också oanade forskningsmöjligheter, tack vare utbytet och av det som kallas Big data.
Projektet finansieras av Energimyndigheten och är ett samarbete mellan Naturvårdsverket, Chalmers, KTH, IVL och SP och leds inom ramen för Swedish Life Cycle Center.
Projektet har precis börjat och kommer att pågå till sommaren nästa år.
Kontaktinformation
Christoffer Krewer E-postadress: christoffer.krewer@sp.se Mobiltelefon: +46 72 744 52 99
Det är långt ifrån alla människor med psykisk ohälsa som söker hjälp inom vården. Studier av den allmänna befolkningen är därför det bästa sättet att ta reda på hur utbredd psykisk ohälsa egentligen är.
– I vår studie fann vi att fobier i någon grad förekommer hos majoriteten av äldre och oftare hos kvinnor än män, men bara en minoritet har så svåra fobier att man kan tala om ett sjukdomstillstånd, säger Robert Sigström, forskare vid Sahlgrenska akademin.
Deltagare i befolkningsstudien H70 i Göteborg fick svara på frågor om olika psykiska symptom och utifrån dessa intervjuer har förekomsten och prognosen av specifika fobier, samt depression och psykotiska symptom hos äldre kartlagts i avhandlingen.
Ofta hade samma person flera typer av fobier, speciellt de som hade svåra fobier. När personer med svåra fobier följdes fram till 79 års ålder visade det sig att majoriteten hade kvar sin fobi, men att den oftast blev mindre svår. Specifika fobier, det vill säga överdrivna rädslor för exempelvis spindlar, höjder, att flyga, hissar eller sprutor, tillhör de vanligaste psykiatriska sjukdomstillstånden i befolkningen men väldigt få söker behandling.
– Eftersom en effektiv behandling finns, i form av beteendeterapi, bör framtida forskning besvara mer i detalj hur fobier påverkar äldre människors liv och vad som gör att så få söker behandling, säger Robert Sigström.
Mer än hälften av de 70-åringar som följdes upp hade också depression i någon grad och nästan en av tio fick diagnosen egentlig depression. Hälften av personerna med egentlig eller mild depression vid 70 års ålder hade något av dessa tillstånd även senare. Men medan studien visar hur fobierna blev mindre svåra med tiden så förvärrades istället depressionerna för många av de äldre.
– Fyra av tio med egentlig depression vid 75 och 79 års ålder hade mild depression när de var 70 år, vilket innebär att insatser för personer med mild depression potentiellt skulle kunna förebygga många svårare depressioner hos äldre, säger Robert Sigström.
Avhandling
Psychiatric symptoms and disorders in old age: prevalence, course and diagnostic thresholds kommer från AgeCap – centrum för åldrande och hälsa.
Fakta
De vanligaste fobierna i studien var fobier för olika djur (till exempel ormar, spindlar, råttor) samt fobier för olika naturfenomen (framför allt höga höjder men även åska, stormar och djupt vatten). Båda dessa typer förekom hos cirka 40 procent av de äldre. Fobier för olika situationer, exempelvis för att åka hiss, att flyga eller för trånga utrymmen, var något mindre vanliga och förekom hos cirka 25 procent. Minst vanliga var fobier för blod, sprutor och tandläkare (färre än 10 procent). Alla typer av fobier var vanligare bland kvinnor än män. I studien om fobier ingick 558 stycken 70-åringar och 303 av dessa kunde följas upp vid 75 och 79 års ålder.
Kontaktinformation
Robert Sigström, forskare vid Sahlgrenska akademin 0703-559 651 robert.sigstrom@neuro.gu.se Handledare: Docent Svante Östling 0707-196 626 svante.ostling@neuro.gu.se
Forskare vid Sahlgrenska akademin arbetar med att utveckla behandlingsmetoder för hjärntrötthet vid neurologiska sjukdomar som skallskador och stroke.
En metod som kan lindra hjärntröttheten är mindfulness och programmet MindfulnessBaserad StressReduktion, MBSR. En ny studie visar att det går lika bra att delta i en MBSR-kurs live på internet som att gå kursen i traditionell gruppform. Det innebär att det går att delta oavsett var man bor, så länge deltagaren har tillgång till en dator med internetuppkoppling.
– Deltagarna i internetprogrammet blev mindre trötta, gladare och mer tillfreds med livet. Resultaten visade en signifikant minskning i skattad mental trötthet, depression och ångest. Neuropsykologiska mätningar visade även en förbättrad uppmärksamhet, säger Birgitta Johansson vid Sahlgrenska akademin, Göteborgs universitet.
MBSR-programmet har funnits i över 30 år och många forskningsstudier har gjorts, men ingen har tidigare undersökt och visat på att det fungerar lika bra att gå kursen live på internet. Som jämförelse ingick en vanlig MBSR-grupp och en kontrollgrupp.
– Tillgången till MBSR-kurser är mycket begränsad i landet och det kan dessutom vara en fördel att slippa resor som tar mycket energi, särskilt om man lider av hjärntrötthet, säger Birgitta Johansson.
MBSR är ett omfattande program som genomförs under åtta veckor. I deltagandet ingår meditationsövningar och undervisning samt reflektion kring centrala teman. Dialogen mellan lärare och deltagare är viktig och deltagaren ska få förståelse för sig själv och sin livssituation. Förutom deltagande i gruppen en gång per vecka övar deltagarna på egen hand varje dag och får till sin hjälp inspelade meditationsövningar.
– MBSR-programmet kräver motivation och disciplin och passar självklart inte alla, men för de som vill och kan satsa kan kursen ge deltagaren lindring, vilket i sig kan vara mycket betydelsefullt, säger Birgitta Johansson.
Läs mer om hjärntrötthet
Information om MBSR-programmet live på Internet:
Artikel
Mindfulness-Based Stress Reduction (MBSR) Delivered Love on the Internet to Individuals Suffering from Mental Fatigue After an Acquired Brain Injury
Kontaktinformation
Birgitta Johansson, docent vid Sahlgrenska Akademin, Göteborgs universitet, psykolog och specialist i neuropsykologi 0763 – 48 99 71 birgitta.johansson@neuro.gu.se
Nickel är en vanlig katalysator och Abas Mohsenzadehs forskning visar vad som egentligen händer när olika former av nickel används som katalysatorer vid förgasning och förbränning av kolvätesbaserad biomassa.
Det finns två kända processer vid framställning av kolvätesbaserade biobränslen: kolvätesförbränning och den så kallde Fischer-Tropsch-processen (även kallad indirekt förvätskning).
Resultaten av Abas Mohsenzadehs studier visar att det är fördelaktigt att använda nickel som katalysator vid kolvätesförbränning, men inte vid Fischer-Tropsch-processen.
I sin forskning vill Abas Mohsenzadeh få fram mer detaljerad kunskap om vad som egentligen händer på molekylär nivå vid de olika stegen i förgasnings- eller förbränningsprocessen när nickel används som katalysator.
– Katalysatorer är ju något som tillförs för att skynda på en reaktion, säger han. Det kan till exempel vara en metall som tillsätts och som får de andra molekylerna att reagera på ett eller annat sätt.
Forskningen bedrivs framför allt vid datorn. Abas Mohsenzadeh berättar hur han sitter eller står under de långa körningarna i den supereffektiva datorn i sitt arbetsrum och blir så fascinerad av det som händer att han glömmer att ta pauser.
– Jag kan se händelserna i tredimensionella modeller, som går att vrida och vända på bildskärmen. Där kan jag detaljstudera och få ökad kunskap om vad som händer med vatten- och koloxidmolekylerna när nickel i olika former tillsätts. Hur atomerna rör sig och vilken form av nickel som gör reaktionen så snabb som möjligt. De här simuleringarna kan användas som komplement till laboratorieexperiment.
De reaktioner han har valt att titta på är några av de viktigaste i förgasningsprocessen där kolvätesmolekylerna splittas och kan omvandlas till gaser. Han räknar fram reaktionens hastighet och noterar den avgörande skillnaden som katalysatorn gör. Utan katalysator behöver reaktionen betydligt högre temperatur, faktiskt flera hundra grader högre, för att ske. Detta är inte gynnsamt om slutprodukten ska vara till exempel vätgas, eftersom det blir mindre vätgas vid högre temperaturer.
Han har undersökt en mängd varianter av nickel som katalysator för såväl förgasning som förbränning, där skillnader i atomernas läge i ytan på katalysatorn påverkar reaktionen. Tack vare datorsimuleringarna går det att snabbare se hur reaktionen blir vid de olika varianterna. Därmed går det att få bättre vetenskapligt stöd vid val av katalysator till varje tillfälle. Forskningen kan också användas till att utveckla nya katalysatorer – först testas de via datorsimuleringar och därefter gör man fysiska experiment.
– Jag önskar att vi ska kunna minska utsläppen av växthusgaser kraftigt, säger Abas Mohsenzadeh. Min förhoppning är att min forskning ska kunna bidra till detta, genom att den gör så att produktionen av biobränslen kan ske snabbare.
Avhandlingen
Computational Studies of Nickel Catlysed Reactions Relevant for Hyrdrocarbon Gasification. Av doktoranden: Abas Mohsenzadeh vid Högskolan i Borås Huvudhandledare: Professor Tobias Richards, Högskolan i Borås Disputation skedde 29 september 2015, Högskolan i Borås
Kontaktinformation
Abas Mohsenzadeh, Tfn: 033-435 4534, E-post: abas.mohsenzadeh@hb.se
Riksdagens mål om en transportsektor som är oberoende av fossila bränslen till år 2030 innebär att vi måste tänka i nya banor när det gäller transportsektorn. Ett sätt att nå målet kan vara att elektrifiera fordonsflottan.
– I detta projekt har vi använt våra körsimulatorer för att utveckla, utvärdera och demonstrera olika koncept för elektrifiering av vägar och fordon. Målet med den nya demonstrationsmiljön är att stimulera, stödja och driva satsningar på elektrifiering av fordon och vägar, säger Arne Nåbo, projektledare och forskare på VTI.
Lika bra att köra på elväg
Med hjälp av tekniska underlag för elektrifiering, hybridfordon och vägar skapade projektgruppen en demonstrationsmiljö i VTI:s körsimulator SIM II. Miljön är en modell av riksväg 40 mellan Göteborg och Borås.
– I simulatorn kan vi nu visa ett flertal elektrifieringstekniker samt en modell av en hybridlastbil utrustad med både förbränningsmotor och elmaskin, säger Arne Nåbo. För att utvärdera hur det är att köra på en elväg gjorde forskarna en simulatorstudie där 25 lastbilsförare körde riksväg 40, både som elväg med luftledningar och som vanlig väg.
– Resultatet visade att förarna inte upplevde några större skillnader att köra på elväg jämfört med vanlig väg. Ett fåtal förare upplevde en något ökad olycksrisk och risk att förlora kontrollen över fordonet på elväg, men körbeteendet påverkades inte i någon större utsträckning.
Minskad energiförbrukning
Vad gäller energiförbrukning så visade den på en minskning med cirka 35 procent för hybridfordonet på elväg jämfört med ett traditionellt fordon på vanlig väg. För att sprida projektresultat och information om elvägar har forskarna hållit ett stort antal demonstrationer och dessutom tagit fram en mobil körsimulator som lätt kan transporteras och användas på olika evenemang. Det har varit stort intresse för elvägsprojektet och tanken är att demonstrationsmiljön nu ska användas för fortsatt utveckling och utvärdering av elvägstekniker och fordon som kör på elvägar.
Projektet har finansierats av Energimyndigheten och Trafikverket. Projektet har varit associerat till kompetenscenter ViP – Driving Simulation Centre.
Rapport
Elvägar i körsimulator. Design, test, utvärdering och demonstration av elvägstekniker och elfordon med virtuella metoder
VTI rapport 854 Kontakt: Arne Nåbo Länk: Film om elvägar Foto: VTI/Karin Andersson
Kontaktinformation
Arne Nåbo, +46 31 750 26 17, +46 72 164 83 83, arne.nabo@vti.se
Resultaten har nu publicerats i tidskriften Nature Physics.
– Symmetrier är en viktig del för att beskriva naturen, säger Mikael Fogelström, professor i teoretisk fysik på Chalmers. En boll är rund och ser likadan ut oberoende av hur vi roterar den, den har alltså rotationssymmetri. De flesta material har på samma sätt symmetrier som beskriver hur de ser ut och vad de har för egenskaper. Bryts en eller flera symmetrier signalerar det att det skett en fasövergång till ett nytt tillstånd. När ett material blir magnetiskt är det en mer abstrakt symmetri, så kallad tidsreverseringssymmetri, som brutits.
Supraledande material leder elektrisk ström utan energiförlust. 1986 upptäckte forskarna att en familj av perovskit-material – med två-dimensionella kopparoxidplan – blev supraledande vid relativt höga temperaturer. Ganska snabbt därefter kunde man också konstatera experimentellt att den supraledande fasen även bröt kristallsymmetrin, och att materialet var ovanligt i det hänseendet. Teoretikerna funderade vidare på om dessa material även kunde bryta tidsreversering och uppvisa spontan magnetisering. Experiment, främst på elektrontransport, visade att så var fallet medan en annan klass av experiment där man direkt ville mäta den spontana magnetiseringen visade på en nolleffekt.
– Vad vi kommer fram till i vårt arbete är en ny mekanism för att bryta tidsreverseringssymmetri i högtemperatursupraledare, säger Tomas Löfwander, docent vid institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap. Vi pekar vidare på att man antagligen redan sett detta och att de två uppsättningarna av experiment faktiskt inte motsäger varandra.
Chalmersforskarnas upptäckt bygger på ett programpaket som forskaren Mikael Håkansson utvecklat i sitt licentiatarbete på avdelningen för tillämpad kvantfysik på MC2, för att teoretiskt modellera små, mesoskopiska supraledande gryn.
Detta programpaket utnyttjar massiv parallellisering av det numeriska arbetet, som sedan kan köras på grafikprocessorer, så kallade GPU:er.
– Tiden för att utföra de ganska krävande beräkningarna reducerades väsentligt och vi kunde fokusera mer på fysiken och simulera mer realistiska system, förklarar Mikael Håkansson. Vid sidan om utvecklade jag ett verktyg för att hantera och visualisera de stora datamängder som programmet producerade.
Omslaget till septembernumret av Nature Physics visar just hur elektrontillstånden är distribuerade i energi längs med en yta av en högtemperatursupraledare då den brutit tidsreverseringssymmetrin. Vad chalmersforskarna kunnat göra med detta beräkningsverktyg är att undersöka fall då randen av en supraledande kristall påverkar styrkan av den supraledande fasen. Spontant uppstår ett periodiskt mönster av strömvirvlar i ett pärlband längs ytan så fort temperaturen är lägre än en gränstemperatur. Dessa strömvirvlar ger i sin tur upphov till ett spontant magnetiskt flöde som alternerar i riktning på en längdskala på några tiotal nanometer.
– Vi tror att nya rön med så kallade nanosquidar, magnetometrar med extremt god upplösning, direkt ska kunna verifiera våra resultat experimentellt, säger Mikael Fogelström.
En väg till ett tillstånd av bruten tidsreverseringssymmetri för d-vågs-superledare visas här inträffa via bildandet av ett pärlband av strömvirvlar runt kanten av materialet, där närliggande strömvirvlar har motsatt cirkulationsriktning. Detta mönster av strömvirvlar är ett resultat av spektral ombildning av strömförande tillstånd nära kanterna.
Artikel
Spontaneously broken time-reversal symmetry in high-temperature superconductors i Nature Physics
Kontaktinformation
Mikael Fogelström, professor i teoretisk fysik, avdelningen för tillämpad kvantfysik, institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap – MC2, Chalmers tekniska högskola, mikael.fogelstrom@chalmers.se, tel. 0761-19 14 60, 031-772 31 96 Mikael Håkansson, tekn lic, mikael.hakansson@gmail.com Tomas Löfwander, docent, institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap – MC2, Chalmers tekniska högskola, tomas.lofwander@chalmers.se, tel. 031-772 80 31
Resultatet publiceras i en artikel i tidskriften Nature. Det handlar om hur fruktos, en de sockerarter vår kost innehåller, tas upp av våra celler ur blodet. Forskarna har nu kunnat visa hur transportproteinet GLUT5 ser ut på atomnivå, och därmed hur det släpper in fruktos genom cellmembranet.
– Genom att avslöja hur fruktostransportören fungerar på atomnivå kan vi nu även börja förstå till exempel hur den kan skilja fruktos från alla andra tusentals molekyler cellerna kommer i kontakt med, säger David Drew, forskare vid Institutionen för biokemi och biofysik vid Stockholms universitet.
Att förstå den grundläggande transportmekanismen är ett viktigt steg i forskning om sjukdomar och hälsoproblem kopplade till sockerupptag, så som diabetes, övervikt och vissa former av cancer.
– Ett exempel på framtida användningsområde kan vara cancerbehandling. Cancerceller kräver mycket bränsle i form av socker, och hos patienter med aggressiv bröstcancer har man sett många fler sockertransportörer i cancercellerna än i friska celler. När vi nu vet hur transportören ser ut kanske det går att hitta en molekyl som blockerar den, och därigenom svälta ut cancercellerna, säger David Drew.
Tekniken som använts för att bestämma fruktostransportörens struktur kallas röntgenkristallografi. Genom analys av atomernas positioner har forskarna lyckats bygga tredimensionella modeller av transportproteinet GLUT5.
Forskarteamet leds av David Drew från Stockholms universitet och Professor So Iwata vid Kyoto University och Imperial College London.
Artikel
Structure and mechanism of the mammalian fructose transporter GLUT5 publiceras i tidskriften Nature 30 september.
Kontaktinformation
David Drew, Institutionen för biokemi och biofysik, Stockholms universitet. E-post: david.drew@dbb.su.se Tfn: 08-16 22 95
