Hvert år taper industrien store summer fordi de ansatte ikke klarer å finne raskt nok frem til de relevante dataene i bedriftens enorme datamengder.

Samtidig som datamengdene øker i et stadig større tempo, vokser også mengden av irrelevant informasjon.

– Mangelen på gode systemer for å finne relevante data, kan koste store bedrifter hundre millioner kroner i året. Mange beslutninger må tas innen kort tid, så den informasjonen de ansatte ikke greier å finne innen fristen, har bedriften ingen glede av. Det er derfor viktig å få raskere tilgang til dataene enn i dag. Teknikken for å gjøre dette, har ikke endret seg på tjue-tretti år. Vi må derfor lage helt nye kikkhull inn i de store datalagrene.

Det sier Arild Waaler som er professor i logikk og semantisk teknologi på Institutt for informatikk ved Universitetet i Oslo.

Han er nå blitt leder av det nyopprettede Senter for skalerbar data- aksess, som er et samarbeid mellom UiO, NTNU, Universitetet i Oxford og en rekke industrielle tungaktører.

Store oljeselskaper er med

Senteret skal både utnytte teknologiske nyvinninger og utvikle helt nye teknologier. Teknologien skal testes ut på svære datasett i store selskaper som Statoil, Philips og Schlumberger, i samarbeid med internasjonale konsulentselskaper som IBM og Oracle.

En av oppgavene som senteret håper å løse, er å lage et nytt system for oljeselskapene slik at de raskt skal kunne finne frem i de enorme mengdene med interne rapporter og informasjon som finnes spredt i en rekke databaser. En database er en systematisk måte å organisere dataene på. Uheldigvis mangler den gjennomsnittlige oljegeologen, akkurat som den vanlige Apollon- leseren, god nok dataforståelse til å kombinere informasjonen i databasene på best mulig måte.

– Tenk deg at du er ingeniør og har fått svært kort tid til å finne viktig informasjon om en viss type oljebrønn. Du skal sy sammen relevant informasjon fra mange databaser der hver database kan inneholde titusenvis av variabler. Du må vite hvilke tabeller i databasene du skal koble sammen. Dessverre vet du ikke engang hva tabellene heter.

Hvis geologen ikke vet hvor informasjonen befinner seg, nytter det ikke med et raskt databaseoppslag. Problemet er at dataene er organisert på en så kompleks måte at det kreves svært spesialisert kunnskap for å gjenfinne dem.

Utfyller Google

Når Google trekker frem relevant informasjon fra hele verdensveven, baserer den treffene sine på statistiske analyser.

– Det gjør at tidligere søk med mange treff kommer høyt opp på Googles liste. Denne teknikken fungerer dessverre ikke i industrien, fordi brukerne og spørringene er for få.

Google søker dessuten ikke etter informasjon i databaser. Database-programmererne bruker et eget programmeringsspråk som heter Structured Query Language (SQL). SQL har ikke endret seg siden 1980-tallet. Avanserte SQL-spørringene kan være svært komplekse og fortone seg komplett uforståelige for dem som ikke har inngående, datateknisk kunnskap.

Målet er at geologen ikke skal være avhengig av it-konsulenten, men kunne beskrive informasjonsbehovet med sitt eget vokabular på et mest mulig normalt språk.

– Vi ønsker at systemet automatisk skal oversette disse setningene til et dataspråk som skal lage SQL-spørringer mot datamaskinen. Hvis vi klarer dette, skal det arbeidet som geologene i dag bruker flere dager på, kunne gjøres på få minutter.

Det gjør det ikke enklere at mange av geologene også må lete etter og tolke seismiske data. Seismiske data, som er geofysiske målinger av havbunnen, kan ta svimlende mye plass og kreve enorme beregninger på superraske datamaskiner. Disse maskinene er ti tusen ganger raskere enn PC-en din.

– Hele poenget er å kombinere mye regnekraft med radikalt nye metoder for å kunne finne frem til informasjonen og gjøre beregninger langt raskere å finne enn hva som er mulig i dag.

Ser framover

Forskerne skal ta alle de store datateknologiene i bruk, på alle nivåer, fra sky-teknologier, der data blir lagret og delt på nett, og ned til det mest elementære maskinspråket.

– Datasystemer har mange abstraksjonslag. For hvert lag mister du ytelse. Vi ønsker å kutte tvers igjennom alle abstraksjonslagene og designe dataprogrammene på en slik måte at vi kan pushe teknologien i grenseland og dermed øke ytelsen.

– Om åtte år tror jeg at det vi forsker på i dag, vil være en selvfølge i industrien. Da informatikerne startet med relasjonsdatabaser, spurte folk hva det var godt for. I dag er slike databaser allemannseie. Nå skal vi ta et tilsvarende grep for å trekke ut relevant informasjon fra store datamengder, påpeker Arild Waaler.

Lasse Fredriksen er forsker ved Norges miljø- og biovitenskapelige universitet (NMBU). Han er tilknyttet prosjektet Norzymed. Dette er en del av en større satsing på fornybar energi som på sikt kan erstatte dagens fossile energikilder.

Tidligere har han jobbet med utvikling av vaksiner basert på melkesyrebakterier.

De siste par årene har Fredriksen jobbet som vitenskapsformidler ved Inspiria science center i Sarpsborg, hvor han blant annet har lekt seg med å holde science show for skoleelever. Etter å ha jobbet med flammetornadoer og flytende nitrogen-bomber i noen år gleder han seg over at han fra våren 2015 har vendt tilbake til forskningen. 

Kveldene går med til stein-saks-papir: skal han lese vitenskapelige artikler, dra på løpetur eller spille gitar?

Du får ett års forskningsopphold i utlandet. Hvor vil du dra og hvorfor?

– Nå er jeg så heldig at jeg er omgitt av internasjonal toppkompetanse på min egen forskningsgruppe. Så akkurat nå føler jeg at jeg har mest å lære der jeg er. Men hvis jeg skulle få muligheten til et utenlandsopphold, hadde det vært kult å dra til en gruppe i USA. De forente stater har i tillegg en fantastisk musikkhistorie jeg gjerne skulle opplevd på nært hold, selv om jeg da ville være 50 år for sent ute.

Hva ser du helst på TV, «Farmen» eller «Forsker grand prix»?

– Svaret mitt er avhengig av energinivå. Er nivået farlig lavt, kan jeg fort lande på «Farmen». Men «Forsker grand prix» er fascinerende. I løpet av min tid som formidler ble jeg veldig oppmerksom på hvor mye det betyr å formidle forskning på en forståelig og engasjerende måte. Dette er det dessverre lett å glemme for oss som jobber innen forskning, men det er fullt mulig å engasjere et publikum selv om temaet er krevende.

Hva synes du er morsomst, å undervise eller å forske?

– De siste årene har jeg fått muligheten til å få prøve meg på begge deler fulltid. Undervise har for meg vært givende og lærerikt og er samtidig en veldig bra sosial opplevelse. Laboratoriearbeid derimot, kan ofte være ganske ensomt. Men det er likevel få ting som kan måle seg med å sette opp eksperimenter som kan gi verden noen helt nye svar.

Hvilke tre vitenskapshelter ville du invitert til firestjerners teselskap?

– En opplagt gjest her er «mannen som utvidet universet», astronomen Edwin Hubble. I tillegg til å observere at rødforskyvning av lyset fra galakser øker med avstanden til oss, så han upåklagelig ut med pipe og tweedjakke. Folk som kjente ham, har visst nok også fortalt at han snakket til de rundt seg som om han var en gud. Med andre ord: en interessant fyr å drikke te med.

– Tyngdelovens far, Isaac Newton, er også en naturlig gjest. Newton var jo en fyr som var over gjennomsnittet intelligent og visstnok hadde et friskt temperament. I tillegg lar jeg meg imponere av folk som greier å regne seg frem til at jordas rotasjon gjør at den er litt flattrykt ved polene.

– Som siste gjest ville jeg satset på Hippokrates, den moderne legekunstens far. Han var tidlig ute med noen påstander jeg liker veldig godt: «La mat være din medisin, og la din medisin være mat». Og ikke minst: «All sykdom starter i tarmen». Jeg tror det hadde vært gøy for Hippokrates å høre at nyere forskning langt på vei underbygger hans påstander.

Faguttrykk du elsker?

– Hvilke uttrykk jeg liker er veldig avhengig av personen som sier dem. De fleste forskere har sine personlige uttrykk som de bruker hyppig og ofte også sier på en karakteristisk måte. En av favorittene mine for tiden er definitivt å høre navnet på en kjent cellulosenedbrytende sopp, Trichoderma reesei, på Skåne-dialekt.

Faguttrykk du hater?

– Jeg kommer ikke på noen uttrykk jeg direkte hater, men jeg har lenge tenkt at «hemicellulose», som finnes sammen med cellulose i planter og trær, burde hete «semicellulose» i stedet. Men slik det ser ut nå kan det by på utfordringer å endre denne terminologien.

Nobelpris eller verdens beste pappa?

– Dette spørsmålet har fallgruver, og krever dermed en analytisk tilnærming. «Verdens beste pappa» må først defineres. Jeg har to jenter på sju og fire år, og på deres skala varierer jeg mellom å være verdens beste pappa til verdens verste, noe jeg opplever som helt greit. Så bruker vi den definisjonen, at jeg alltid skal være verdens beste pappa i deres øyne, velger jeg uten tvil nobelprisen. Men hvis vi definerer verdens beste pappa som en som er villig til å strekke seg langt for at de skal klare seg best mulig selv her i verden, da helles nobelprisen ut med badevannet.

Finnes det noe positivt å si om tellekantsystemet?

– I utgangspunktet synes jeg et slikt system er en god tanke og kan fungere som en bra målestokk. Publisering av forskning i godkjente vitenskapelige kanaler er viktig for å sikre åpenhet – og er en bra kvalitetssikring. Jeg kjenner ikke tellekantsystemet veldig godt, men har noen ganger blitt overrasket over hvilke tidsskrifter som har fått status som henholdsvis nivå-1- eller nivå-2-tidsskrift. I militæret husker jeg at jeg syntes tellekantsystemet var tidkrevende.

Hvilket paradigmeskifte eller vitenskapelig funn skulle du ønske at du hadde vært en del av?

– Jeg skulle ønske det var jeg som hadde bygd mitt eget mikroskop og vært den første som fikk se bakterier, slik den nederlandske vitenskapsmannen Antonie van Leeuwenhoek gjorde i 1676. Han døde dessverre, og med rette navn, av van Leeuwenhoeks sykdom i 1723.

Kvalitativ eller kvantitativ metode?

– For meg har det så langt vært slik at de store forskningsopplevelsene har kommet fra kvalitative analyser, men nå er det duket for kvantitative morsomheter gjennom karakterisering av nye enzymer. Jeg vil at de skal bryte ned komplekse karbohydrater på en raskere og mer effektiv måte enn enzymer som er karakterisert så langt. Derfor velger jeg å vende blikket fremover og går for kvantitativ metode.

Det statlige veiselskapet Highways England annonserte før helgen at de i høst starter opp et halvannet år langt prøveprosjekt som kanskje en gang vil fjerne problematikken med ladestasjoner og flatt batteri for el-bilister.

• Les også: Talet på elbilar er femdobla

Planen er å grave ned elektriske kabler i asfalten. Disse danner et elektromagnetisk felt som fanges opp av en tennspole under bilen og omgjøres til elektrisitet.

Testveier

I første omgang skal forsøket utføres på lukkede testveier, men dersom det viser seg å være vellykket, står ordinære motorveier for tur.

Tidligere har Sør-Korea bygd en 12 kilometer lang veistrekning hvor elektriske busser kunne lade mens de kjørte. Også her ble det brukt trådløs ladeteknologi, ifølge BBC.

• Les også: Venstre vil ha slutt på salg av bensinbiler innen ti år

Britene har allerede gjennomført en studie om teknologien, og nå starter jakten på en entreprenør som kan bygge testbanen. Målet er at forsøkene skal starte til neste år eller i 2017.

I fjor ble det gjort begrensede forsøk med lading av elektriske busser i Buckinghamshire, men der var man avhengig av at kjøretøyene stod stille i flere minutter for å få nok strøm.

– For ambisiøst?

Nøyaktig hvor forsøksveien skal ligge er fortsatt ikke klart, men dersom de 18 månedene gir resultater, skal myndighetene ta stilling til om teknologien skal tas i bruk på de ordinære veiene.

– Potensialet med å kunne lade opp lavutslippsbiler på farten åpner for fantastiske muligheter, sier samferdselsminister Andrew Jones.

Høyst sannsynlig vil det bli en kostbar fornøyelse å bygge ut teknologien i fullskala, og skeptikerne spør seg om veimyndighetene er i overkant ambisiøse i planene.

– Det er sikkert fornuftig å teste ut og det er åpenbart at teknologien fungerer. Men kostnadene vil bli det største temaet, og jeg er i tvil om det faktisk er verdt det, sier leder for Cardiff Business School’s Electric Vehicle Centre Paul Nieuwenhuis til BBC.

Han peker på at el-bil-produsenten Tesla kontinuerlig utvikler batterier som gir lengre og lengre kjørelengde, og at det i fremtiden kanskje ikke vil være behov for å lade like ofte.

Highways England har i tillegg på lang sikt forpliktet seg til å utplassere ladestasjoner for hver 30. kilometer langs motorveinettet i landet.

– De første legoklossene er plassert i arbeidet mot å bygge det store legohuset, sier Thomas Just Sørensen, førsteamanuensis ved kjemisk institutt ved Københavns Universitet.

Målet er selvmonterende molekylær elektronikk, som kan bli til billige solceller og dataskjermer. Sørensen og kollegene hans har kommet ett skritt nærmere.

– Vi kan lage nærmest hva som helst: molekyler som gjør lys om til strøm – eller omvendt. Det styrer vi ved å helle ned en oppløsning over en overflate, sier Sørensen, som har utført forskningen med en gruppe doktorgradsstudenter og førsteårsstudenter ved Københavns Universitet.

Molekyler som lego

Målet er at molekylene skal organisere seg selv, uten innblanding utenfra. Lego-huset skal altså bygge seg selv, uten at vi rører klossene.

Men først må forskerne ha noen klosser å bygge med. Det de gjør i praksis, er å helle en blanding av kjemikalier ut på en glassplate. Nøkkelen er at det oppstår en orden, sier Sørensen.

Hvis molekylene ikke er ordnet, betyr det at legoklossene ligger hulter til bulter, og da kan vi ikke bruke dem til noe.

Det har vært en stor utfordring som forskerne fra Københavns Universitet har arbeidet med. Nå har de nådd et gjennombrudd.

– Vi har klart vi å utvikle en enkel teknikk der forskjellige molekyler legger seg på en måte vi kan forutsi, sier Sørensen.

Såpe skal skape elektronikk

Og hvordan får de det til? Svaret er såpe. Såpen skaper nemlig en stabil struktur som får molekylene til å ordne seg. Forskerne vet hvor molekylene er og hva som havner over og under.

– Disse såpemolekylene fungerer som bløtkakebunner. Hvis du fjerner bunnen, blir bløtkaken bare noe søl. Såpen er en stabil bunn som skaper orden, forteller Sørensen.

Forskerne eksperimenterte med forskjellige såper, oppvaskmidler og vaskepulvere de fant i vanlige matbutikker. Til slutt fant de en som var perfekt.

– Det er fantastisk å kunne designe et system med så høy orden uten å bruke kompliserte metoder, sier han.

Et fremtidsprosjekt

Oppdagelsen høster også ros fra Mikael Madsen, doktorgradsstudent i nanoteknologi ved Aarhus Universitet.

– De har sett i litteraturen og hva andre har gjort før, og så har de funnet en ny måte å ordne molekyler på. Det er veldig imponerende, sier han.

Men selv om molekylene nå ligger ordnet, er det fortsatt mye som gjenstår. Et av målene er å lage solceller, men den selvbyggende molekylblandingen kan ennå ikke generere strøm.

Oppdagelsen kan likevel bli viktig.

– Det er mange som forsker på disse tingene, og kanskje noen kan kombinere dette med andre teknikker. Til syvende og sist kan det bli en del av løsningen på fremtidens utfordringer, sier Madsen.

Thomas Just Sørensen og studentene hans fortsetter arbeidet.

– Nå skal vi bruke et par år på å forstå hvordan det faktisk virker. Målet er å kunne legge inn et funksjonelt molekyl, slik at man kan lage en skjerm eller en solcelle, uten alle de avanserte maskinene vi må bruke i dag, sier Sørensen.

Referanse:

Dr. Marco Santella m.fl.: Template-Guided Ionic Self-Assembled Molecular Materials and Thin Films with Nanoscopic Order. ChemNanoMat, august 2015. DOI: 10.1002/cnma.201500064.

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.

NASA har vært veldig glad i borrelåsen. Den har gjort det mulig å feste saker og ting på vegger som ellers ville flytt rundt i de nesten vektløse forholdene i verdensrommet.

Hvis du ikke kan feste drikkeflasken din, tannbørsten eller hva det nå skulle være, kan det fort skape trøbbel. Du kan miste ting, eller de kan flyte rundt og skape  problemer for andre på romstasjonen.

Den italienske ESA-astronauten Umberto Guidoni kaller borrelås og gaffateip blant de viktigste oppfinnelsene som brukes i verdensrommet.

Mange tror at NASA fant opp borrelåsen, siden den har vært så viktig for hverdagslivet i verdensrommet siden Apollo-programmet.

• Les også: NASA sender ut solseil

Men borrelåsen ble faktisk oppfunnet av den sveitsiske ingeniøren Georges de Mestral i 1955. Han kalte oppfinnelsen for Velcro, en sammensetning av ordene «velvet» og «crochet», ifølge en artikkel om borrelåsens historie i Time Magazine.

Nå jobber NASA med noe som kanskje kan erstatte borrelåsen i verdensrommet, i hvert fall på noen bruksområder.

Gekko-grep

Foreløpig kaller de oppfinnelsen for Gekko Gripper, og den består av en plate som kan festes på flate områder.

Borrelåsen består av et stykke med små kroker og et annet stykke med masse små løkker. Gekko-festene trenger ikke et eget feste-område.

• Les også: God gammel gekko

Oppfinnelsen er inspirert av gekkoens føtter. Denne lille øglen kan klatre opp vertikale vegger og sitte i taket. De har ikke lim under føttene, selv om det kan se sånn ut.

En del av gekkoenes festeevne kommer fra millioner av små hår under føttene. Når gekkoen går på veggen, sitter føttene fast delvis på grunn av det som kalles Van der Waals-krefter.

Dette er en svak tiltrekning eller frastøtning mellom molekyler. Her kan du lese mer om Van der Waals-krefter. Tiltrekningen er veldig svak, men gekkoen kan likevel bruke den.

Van der Waals-kraften virker mellom molekylene i millioner av hår på gekkoens fire føtter og underlaget. Da blir det nok tiltrekning til å holde gekkoen fast, selv når den henger opp-ned. De har også spesielle måter å løfte tærne sine på, slik at de kan svekke tiltrekningen når de skal løfte foten.

NASA mener de har funnet en måte å ape etter gekko-føttene.

Kan holde 16 kilo

Systemet består av gummiaktige plater som sitter på en skinne. Disse platene har også massevis av bittesmå «hår» på undersiden.

Når platene settes rett ned på en overflate, blir de ikke klistret fast. Da rører bare tuppen av hårene overflaten. Men når de sitter inntil underlaget og dyttes til side, vil hårene bøye seg, og det blir et mye større overflateområde på gekko-matten som er i kontakt med underlaget.

Da virker Van der Waals-kreftene mye sterkere, og platen sitter fast. NASA-ingeniørene mener den siste versjonen kan holde opptil 16 kilo (eller 150 Newton).

Hvis du vil se mer om hvordan platen fungerer, kan du se PR-videoen til NASA under.

Foreløpig har dette systemet holdt på klebrigheten i alle mulige slags forhold, også i vakuum. Ingeniørene ser for seg at materialet kan brukes på robot-føtter som kan klatre opp vegger.

NASA er ikke de eneste som prøver å bruke gekko-metoder. Et produkt kalles Geckskin, og har blitt utviklet av blant annet det amerikanske militær-forskningsinstituttet DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency).

Spørsmålet er om noen av disse systemene vil komme på det vanlige forbruker-markedet en dag, og om det kan bli like nyttig som borrelåser har vist seg å være.

Rådet er nå ferdig med sin gjennomgang av bioteknologiloven, og tirsdag ble konklusjonene overlevert til helseminister Bent Høie (H) i Arendal.

En klar svakhet i dagens lov er at den kun regulerer gentester som foretas innenfor helsevesenet, mener Bioteknologirådets leder Kristin Halvorsen. Hun mener det nå er nødvendig å regulere også de aktørene som er utenfor helsevesenet.

– Genteknologi og gentester blir et stadig større tilbud, per postordre, sier hun til NTB.

Går til Stortinget

Noen grunnleggende regler må gjelde, mener Halvorsen. Det bør for eksempel ikke være lov å genteste andre enn seg selv. Og hvis foreldre skal få lov til å teste sine barn, må det være knyttet en helsegevinst til det. Som hovedregel bør barna få ta et selvstendig valg om gentesting når de blir gamle nok til det.

Anbefalingen er én av flere fra Bioteknologirådet det siste året. Nå går saken videre til regjeringen, som så skal legge fram en stortingsmelding om saken.

Halvorsen er spent på hvilke råd politikerne vil lytte til.

– Jeg er rimelig sikker på at de forslagene vi kommer med når det gjelder bedre rettsvern mot ufrivillig gentesting, vil være et viktig politisk tema. Jeg er også rimelig sikker på at det ikke vil bli åpnet for surrogati i Norge, sier Halvorsen.

Andre spørsmål er hun mer usikker på. Spesielt spørsmål om eggdonasjon og tilbud til enslige framstår for henne som politisk kontroversielle.

Ønsker etisk debatt

Et viktig formål med rådets arbeid har vært å piske opp en etisk samfunnsdebatt om bioteknologi i Norge. Det mener helseministeren at rådet har lyktes med.

– De har jobbet veldig godt med denne saken og klart å involvere folk i diskusjonene. Rådene går i litt ulike retninger, men det er helt naturlig, sier Høie til NTB.

Lovreguleringene på feltet må forankres i befolkningen, mener han.

– Forankring skaper vi kun gjennom en åpen, reflektert diskusjon om disse spørsmålene. Dette er veldig sjelden spørsmål som du kan ha en svart/hvitt-holdning til, sier Høie.

Et spørsmål som alltid går igjen i diskusjonene, er hvor meningsfullt det er å sette foten ned for tilbud som er tillatt i andre land, påpeker Halvorsen. Men her er Bioteknologirådets oppfatning klar.

– Vi er veldig tydelige på at vi må ha en selvstendig debatt i Norge og regulere det på vår egen måte.

Hurtig utvikling

I året som har gått, har rådet fortløpende kommet med uttalelser i 20 saker. Alt fra eggdonasjon og surrogati til gentesting uten samtykke og spørsmål om genmodifiserte landbruksvarer.

I forordet til evalueringsrapporten skriver Halvorsen at arbeidet har vært krevende. Temaene har ofte ført til at rådet delte seg og endte med å komme med uttalelser fra flertall og mindretall.

Samtidig er den teknologiske utviklingen svært rask. Det som før var fjerne framtidsscenarioer, rykker nærmere. Så sent som i vår publiserte kinesiske forskere en artikkel om hvordan de hadde klart å genmanipulere menneskelige embryoer, påpeker Halvorsen.

– Når du gjør endringer som går videre til neste generasjon, så endrer du noe du ikke fullt ut har oversikt over.

Miljøgifter finnes i alt fra industri til forbruksvarer. De havner i miljøet og transporteres i vann, luft og dyr.

Ny bruk av miljøgiften PCB ble forbudt i 1980, men stoffet finnes fortsatt i en del gamle produkter og materialer. Miljøgiftene vi får i oss stammer altså fra disse gamle utslippene. 

Spørsmålet er hvordan vi beregner en persons eksponering for miljøgifter, hvor lang tid det tar å bli kvitt PCB-er i kroppen og hvor mye PCB en person har fått i seg i løpet av livet. 

Hittil er dette beregnet via statistiske analyser. Det nye nå er at forskere har klart å bruke en modell til faktisk å forutsi hvor mye miljøgift en person har i kroppen og hva som skjer med den i kroppen. 

Modellerer gift på ulike stadier i livet

Grunnen til at den nye modellen anses som så lovende, er at den kan gi svar på giftkonsentrasjoner både i fortid og fremtid. 

Prosjektet benytter målinger av PCB-er i norske kvinner som har deltatt i studiene «Miljøgifter i svangerskapet og i ammeperioden» og «Kvinner og kreft». Den førstnevnte studien inkluderer gravide kvinner i Nord-Norge, den sistnevnte omfatter postmenopausale kvinner fra hele Norge.

– Når simuleringsmodellen fôres med informasjon fra kvinnenes spørreskjema – som fødselsår, kostholdsvaner, barnefødsler og amming – får vi ut hvilke konsentrasjoner av PCB vi kan forvente å finne i enkeltpersonene, sier postdoktor ved NILU Therese Haugdahl Nøst.

Det gjør at forskerne kan sammenligne statistiske analyser av giftkonsentrasjoner i enkeltpersoner med hver enkelts faktiske målinger. 

Sammenlikner modell og virkelighet

Seniorforsker ved NILU Knut Breivik står bak det nye simuleringsverktøyet. Det er utviklet i tett samarbeid med forskere fra Stockholm og Toronto.

– Vi vil gjerne forstå sammenhenger mellom kilder til miljøgifter og hvordan mennesker og miljø blir eksponert for disse. Derfor er det viktig å sjekke at beregningene stemmer overens med virkeligheten, forklarer han. 

Forskerne har derfor sammenliknet modellens beregnede blodkonsentrasjoner med de reelle målte verdiene i kvinnenes blodprøver. Det viser seg at modellberegningen treffer riktig konsentrasjonsområde og klarer også grovt sett å skille mellom enkeltpersoner.

Tar høyde for livsstil

Forsøk med statistikk alene har vist gode beregninger av PCB-konsentrasjoner i mennesker. Simuleringsmodellen tar imidlertid også høyde for ulike livsstilsfaktorer.

– Statistiske analyser klarer ikke nødvendigvis å identifisere en direkte årsakssammenheng, og i noen sammenhenger ligger det noe annet bak. For eksempel, at vi finner en statistisk sammenheng mellom utdanning og nivåer av PCB i kroppen. Men det betyr ikke at folk blir forgiftet av å lese bøker, forklarer Therese Nøst.

– Den typen modell vi nå jobber med, er fundamentalt forskjellig fra statistiske tilnærminger fordi vi forsøker å bruke modellen til å beskrive og forklare molekylenes vandring fra det øyeblikk de blir produsert, helt til de havner i menneskekroppen. Slike øvelser er viktige for å teste om modellberegningene er realistiske, sammenliknet med reelle målinger. Fra før har vi funnet ut at sammenlikninger mellom modellen og målinger stemmer for andre dyr og prøvematerialer, men nå har vi vist at modellenes estimater også kan stemme for blodprøver fra enkeltpersoner, sier Nøst.

Analysene avslører også mangler ved modellberegningene. – For eksempel bør vi ta hensyn til inntak av måkeegg fordi kvinner som spiser måkeegg har høyere miljøgiftnivåer i kroppen enn det modellen antyder.

Følger miljøgiftene tilbake i tid

På tross av at den nye simuleringsmodellen forenkler virkeligheten noe, så mener forskerne det er viktig at den realistisk kan simulere hvordan endringer i utslipp påvirker eksponering av PCB helt ned på individnivå.

Modellen beregner nemlig ikke bare miljøgiftkonsentrasjonen idet blodprøven blir tatt, men helt tilbake til da kvinnene ble født.

Førsteamanuensis og forsker Torkjel Sandanger ved NILU og UiT mener den nye modellens potensiale ligger i at den kan vise miljøgiftnivåer i en person tilbake i tid, basert på faktorer som alder og barnefødsler.

– Det er vanskelig å bedømme eksponering basert på én enkelt blodprøve, så modellen kan hjelpe oss å estimere tidligere eksponering. Det at modellen og målingene samsvarer er derfor av stor verdi, sier han. 

Referanse:

Nøst, TH. M fl. Estimating Time-Varying PCB Exposures Using Person-Specific Predictions to Supplement Measured Values: A Comparison of Observed and Predicted Values in Two Cohorts of Norwegian Women. Environmental Health Perspectives 2015. Sammendrag.

Vi mennesker har ganske lett for å holde balansen. Som regel klarer vi det helt uten å tenke. Men noen ting som er enkle for mennesker, er vanskelige for roboter. Spesielt de menneskeliknende robotene, som går på to bein, er klønete – noe som ble tydelig i robotkonkurransen DARPA Robotics Challenge.

Robotene har nemlig ikke de raske refleksene som kreves for å holde balansen. Det kan det kanskje blir en slutt på, mener forskere fra Massachusetts Institute of Technology (MIT) i USA. De har utviklet en robot på to bein som kalles Hermes, og den får noe som ligner menneskelige reflekser.

En person blir utstyrt med sensorer, motorer og en skjerm foran øynene. Dermed kan han styre roboten og få tilbakemeldinger fra den, fremgår det av en pressemelding fra MIT.

Opplagt til redningsroboter

Hvis roboten kommer ut av balanse, føler operatøren det på sin egen kropp, og han vil instinktivt sørge for å gjenopprette balansen.

– Teknologien kan bli viktig, sier Mikkel Rath Pedersen, som er robotforsker ved Aalborg universitet.

– Det er nytt at de bruker operatørens balanseevner. Den formen for kroppslig tilbakemelding har jeg ikke hørt om før.

Pedersen påpeker at det ikke er en virkelig robot, siden Hermes er fjernstyrt og ikke kan gjøre noe på egen hånd. Det heller ikke nødvendig, for målet er å kunne bidra i redningsoperasjoner, og da trenger den ikke være selvstyrende.

Gipsplater har ikke en sjanse

En redningsrobot skal kunne operere i katastrofeområder som er utilgjengelige eller farlige for mennesker, for eksempel på grunn av giftige gasser eller radioaktivitet. De må kunne skyve inn en dør uten å falle forover når den plutselig går opp.

Bare det å gå kan være en stor utfordring for en robot. Det er enda vanskeligere å utføre bevegelser med vekt bak, for eksempel å hamre løs på noe eller bruke verktøy.

Hermes kan slå seg gjennom en gipsplate uten å miste balansen – fordi den får tilbakemelding fra operatøren.

Robotene må kunne lære

Hermes er en dum robot som bare gjør det den får beskjed om fra operatøren. På sikt er det meningen at roboter skal bli mer selvstyrende og holde balansen selv.

– I første omgang handler det om redningsroboter. Men forskerne vil analysere dataene fra roboten for å utvikle et automatisk balansesystem, forteller Mikkel Rath Pedersen.

– Med maskinlæring kan roboten automatisk, og kanskje også underveis, bedre balanseevnen. Den kan få en form for motorsensorisk intelligens.

Mennesker må altså fortsatt lære robotene noen triks før de kan ta over de hardeste og farligste jobbene.

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.

Noen mennesker klarer ikke å stå imot trangen til å bruke mobiltelefonen, selv mens de går. Det kan irritere motgående fotgjengere, som må ta ansvar for å unngå kollisjoner. Men det kan også være morsomt å observere hvordan de mobilavhengige tråkler seg frem mellom møtende hindre.

Nå har forskere ved universitetene i Bath og Texas studert hva som skjer når vi går med øynene fokusert på skjermen mens vi sjekker sosiale medier, taster eller ser video.

Mobilavhengige klarer stort sett å manøvrerer uten å snuble, fant de ut.

Færre, kortere og høyere skritt

De fant ut, kanskje ikke så overraskende, at mobilbrukere ubevisst forkorter skrittlengden og tar færre skritt i minuttet. De forlenger også tiden hvor begge føttene er i kontakt med bakken og øker skritthøyden for å unngå hindre i bakken.

• Les også: Dette gjør vi med mobilen på bussen

Ifølge forskerne kompenserer det nye ganglaget effektivt for at de blir distrahert av mobilen mens de går.

Denne nye måten å gå på, beskytter turgåerne mot å falle eller kollidere med andre mennesker eller andre ting i miljøet, ifølge studien.

Spesialbygd hinderløype

Den lille studien besto av tretti deltakere som fikk beskjed om å gå rundt i en spesialdesignet hinderløype mens de forsøkte å tekste. Deltagerne var mellom 18 og 50 år.

Forskerne observerte hvordan deltakerne endret bevegelsene for å takle sitt reduserte fokus og utsyn.

Den nye gangarten gjorde at ruten tok lengre tid å fullføre, viser studien, som er omtalt i The Christian Science Monitor.

En tidligere studie har vist at typiske multitaskere er dårligst til å multitaske.

Kan få dårlig holdning

Dette er langt fra den første studien som er gjort på området. I fjor slo forskere ved Universitetet i Queensland, Australia fast at sannsynligheten for å somle, veive, og miste balansen øker om man bruker smarttelefon mens man går.

• Les også: Mange selfies på nett kan tyde på asosiale trekk

Forskerne advarer mot at mobilavhengige risikerer å få dårlig holdning og balanse av å bruke mobilen mens de går. I tillegg kan rusleturen rett og slett være farlig.

Egne baner for mobilbrukere

Stadig flere steder lages det nå egne traseer for personer som absolutt vil kombinere mobilbruk med å gå. Tidligere i sommer avduket Universitetet i Utah Valley et eget felt i trappen i treningssenteret, forbeholdt mobilbrukere.

Også i Antwerpen i Belgia har det nå kommet en «tekst mens du går»-bane som et markedsføringsstunt i en mobiltelefonbutikk.   

Den kinesiske byen Chongqing fikk et tilsvarende gangfelt i fjor, som er dedikert til fotgjengere som er limt fast i sine mobiltelefoner. Den ble åpnet i temaparken kalt Foreigner Street.

Referanse:

Conrad P. Earnest m.fl: Gait Pattern Alterations during Walking, Texting and Walking and Texting during Cognitively Distractive Tasks while Negotiating Common Pedestrian Obstacles, Plos One, juli 2015

Kan havstrømninger etterlignes i et laboratorium?

Ja, mener forskere ved Bjerknessenteret i Bergen og Universitetet i Stavanger. De har bygget en 4,5 meter høy sløyfe av plastrør, en laserkanon og avansert måleutstyr for nettopp dette formålet.

Global sirkulasjon

Atlanterhavets mange vannstrømmer går i ulike retninger og på forskjellige dyp i havet. Når man skal forstå disse strømmene, er sjøvannets saltholdighet og temperatur viktige faktorer.

Store havstrømninger drives ikke bare av vind, men også av endringer i vannets temperatur (thermo) og saltholdighet (halo). Disse påvirker tettheten i vannet, slik at det utvider seg eller trekker seg sammen. Disse fysiske endringene skaper bevegelse i vannmassene og bidrar til å forme en global sirkulasjon av strømmer, fra de varmeste tropehav til de kaldeste polarstrøk.

Hele dette systemet kalles den thermohaline sirkulasjonen og Golfstrømmen er en viktig del av det. Golfstrømmens nordatlantiske avgreining passerer Norge på vei mot Polhavet, og en returstrøm passerer Grønland og Færøyene på vei sørover igjen.

Simulering

Det er dette systemet som nå skal gjenskapes i et laboratorium ved Universitetet i Stavanger (UiS). Vann med varierende temperatur og saltholdighet skal sirkulere gjennom plastrør i et forsøk på å simulere dette viktige kretsløpet i havet.

Eksperimentene skjer på det såkalte Flerfaselaboratoriet ved Institutt for petroleumsteknologi. I dette laboratoriet kan ulike væsker (på fagspråket kalt faser) sendes gjennom rørsløyfer og kanaler. Ved hjelp av avansert måleutstyr som høyhastighetskamera, laser eller ultralyd, kan forskerne undersøke væskestrømninger i kombinasjoner med gasser eller partikler.

Fra olje til klima

Denne typen eksperimenter gjøres vanligvis for å undersøke flyten av olje og gass i transportrørledninger og for å sirkulere ut borekaks-partikler under boring av lange, dype brønner.

Professor Rune Wiggo Time og senioringeniør Herimonja A. Rabenjafimanantsoa ser imidlertid også andre bruksområder. De vil bruke lignende strømningssystemer til å studere nettopp de havstrømmene som klimaforskerne på Bjerknessenteret er opptatt av.

Heldigvis er det høyt under taket på laben, der gjennomsiktige plastrør er koblet sammen til en 4,5 meter høy, lukket sløyfe. På innsiden drives en vannstrøm gjennom rørene termohalint, uten bruk av pumper.

– Sløyfa og sirkulasjonsmønsteret likner det vi bruker i eksperimenter med gassløft i brønner for økt oljeutvinning, sier professor Time.

Forskerne må likevel lage flere skreddersydde løsninger for å simulere havstrømmene. De skal blant annet utvikle raske, svært følsomme temperaturmålere og et datadrevet styringssystem for å måle og regulere temperatur og saltinnhold i vannet på ulike steder i sløyfa.

Hårfin balanse

I det virkelige havet er det slik at vannet som kommer sørfra i Atlanteren, er varmt og har høy saltholdighet. Selv om salt gjør vannet tyngre, mer enn oppveies dette av varmen, som gjør vannet lettere. Derfor ligger havstrømmen normalt høyt på vei nordover – typisk over de øverste 400–800 meter av vannsøylen.

I arktiske strøk kjøles vannet ned, men blir samtidig mindre salt på grunn av ferskvann fra elver og is i og rundt Polhavet. Selv om saltholdigheten er lavere her, synker vannet på grunn av kulda og blir til en «dypvannstrøm» på vei sørover igjen. Slik går kretsløpet rundt og rundt.

Men noe har endret seg.

Den hårfine balansen mellom saltholdighet og temperatur har i senere år blitt forrykket på grunn av global oppvarming, økt nedbør og forsterket issmelting. Smelting av Grønlandsisen er en viktig faktor i dette bildet. Økt tilførsel av ferskvann fører til at overflatevannet blir lettere, som igjen kan føre til at vi ikke får så mye varmt vann fra Nord-Atlanteren opp langs norskekysten.

Det foregår stadige diskusjoner blant havforskere om hvorvidt den termohaline sirkulasjonen, inkludert Golfstrømmen, bremses noe på grunn av dette.

Kompliserte sammenhenger

Når eksperimentet er i gang, kommer UiS-forskerne til å gjøre målinger av vannets ferd gjennom den simulerte havstrømmen. Målingene skal bidra til å justere og sjekke holdbarheten i modellene for havstrømmene.

– Hvor troverdige data vil dere få?

– De teoretiske modellene beskriver strømningen i havet på en ganske grov, men god måte. Virkeligheten er mer komplisert, det finnes mange lag av «elver» i havet og det finnes mange vanskelig forutsigbare drivkrefter, sier Time.

Noen drivkrefter er meteorologiske, knyttet til nedbør, vind, bølger og fordamping. Andre er såkalte treghetskrefter – blant annet knyttet til hvor lenge dyphavene globalt transporterer og oppbevarer sine kalde og tunge vannstrømmer.

– Laboratorieeksperimentet vårt følger teorien så godt det lar seg gjøre og vil vise om enkelte faktorer faktisk fanges inn her uten å være tatt inn i den enkle matematiske modellen. En viktig fordel med eksperimentet vårt er også at det med mindre modifikasjoner kan gjøres mer omfattende for å fange opp enda flere nyanser, sier Time.