På slutten av 2016 kom to franske førerløse elbusser av merket EasyMile EZ til Stavanger. Siden da har en av dem summet rundt på lukket område.

– Bussen har nå gått i nærmere 200 timer og har ennå ikke kjørt på hindringer, sier Stein Grødem til forskning.no.

Grødem er administrerende direktør i Forus Næringspark, der forsøkene gjøres. Målet med disse første 200 timene var å gjøre seg kjent med kjøretøyet og lære opp sjåførene, forteller han.

Sjåfør med nødknapp

Hva? Sjåfører i en førerløs buss? Ja, foreløpig er de med på ferden for å se at alt går riktig for seg.

– Vi har en avtale med Norgesbuss som kjører for Kolumbus, og vi har fått låne tre av deres sjåfører, som nå har vært til opplæring, sier Grødem.

• Vil du ha mer nyheter om teknologiforskning? Følg med på våre teknologisider

Kolumbus er kollektivselskapet i Rogaland. Sjåførene må klare seg uten ratt, gass- og bremsepedal. EasyMile EZ 10 har ingen av delene. Skulle noe skje, må sjåførene trykke på en stor rød knapp. Da stanser bussen.

– Den kan også styres manuelt, men da må mobil, nettbrett eller joystick kobles til, forklarer Grødem.

Video fra Kolumbus viser forsøksbussen på Forus Næringspark.

Skal erstatte biler

Neste fase i forsøkene krever at bussene kommer seg ut på offentlig vei – men fortsatt bare på området til Forus Næringspark.

– Vi vil sende en søknad om dispensasjon til Samferdselsdepartementet om kort tid, sier Grødem. Med en slik dispensasjon håper han å rulle ut bussene på en fire kilometer lang strekning ved næringsparken før sommeren 2017.

– Her skal bussene kjøre 2000 timer, fortsatt uten passasjerer, forteller Grødem. Sjåførene fra Kolumbus vil fortsatt sitte klar med hånden på nødknappen.

Det endelige målet er å få bussene i vanlig drift i næringsparken. Området er stort. I dag bruker det store flertallet bil for å komme seg fram, ifølge en artikkel i Teknisk Ukeblad.

Bussene skal vil gjøre det mulig for de som jobber her ute å la bilen stå. De skal gå i en ringrute på området. Grødem forteller også at de planlegger en app som skal gjøre det mulig å bestille bussene til henting et bestemt sted.

• Les mer om selvkjørende biler og hva de kan gjøre for landeveien

Det er bare ett stort hinder som fortsatt står i veien for bussene – lovverket.

Får bussene lov?

I dag bryter bruken av selvkjørende biler og busser med grunnprinsipper i vegtrafikkloven, særlig føreransvaret, ifølge en pressemelding fra samferdselsdepartementet. Regjeringen arbeider nå med en lov om prøveordning for førerløse kjøretøy.

– Målet er å fremme et lovforslag for Stortinget våren 2017, sa samferdselsminister Ketil Solvik-Olsen i pressemeldingen fra august 2016.

Fra samferdselsdepartementet får forskning.no nå opplyst at en ny lov har vært ute på høring, med frist 1. mars 2017.

Denne loven skal legge til rette for mer omfattende utprøving med selvkjørende kjøretøuy enn det som i dag er tillatt.

Lovforslaget skal etter planen legges fram for Stortinget i løpet av våren 2017. Samtidig arbeides det med en forskrift om hvordan dette kan gjennomføres i praksis.

Hvor raskt kan så loven og forskriften komme på plass?

– Tidspunktet avhenger av flere forhold, som for eksempel Stortingets behandling av forslaget og fremdriften på forskriftsarbeidet, skriver departementet i en e-post til forskning.no.

Finland og California ruller

I Finland er lovene allerede på plass. Sommeren 2016 kjørte for første gang en EZ10 med passasjerer langs Ärtholmen i Helsinki. Bussruter ble også startet opp høsten 2016 i Espoo og Tampere, og kjørte helt til snøen kom.

Forsøkene skal fortsette våren 2017, ifølge nettsidene til det EU-støttede prosjekt SOHJOA. Flere finske forskningsinstitusjoner er med på forsøkene.

Video fra SOHJOA-prosjektet viser EZ10 i rutetrafikk langs offentlig vei på Ärtholmen i Helsinki.

Også i California ruller elbussene EZ10. På en parkeringsplass i San Ramon øst for San Fransisco gjøres forsøk som ligner på dem i Forus Næringspark.

Målet er å få bussene i vanlig drift på offentlige veier i 2018, ifølge en nyhetsmelding fra Reuters. Lovene i California åpner for dette – men bare i lav hastighet.

• Er biler mer miljøvennlige enn tog? En forskningsrapport tyder på det – i noen tilfelle

Snile med laserblikk

Her passer EZ10 godt inn. På veien er den en snile. Toppfarten er 40 kilometer i timen, og marsjhastigheten det halve, opplyser produsenten Ligier på nettsidene sine.

EZ10 er ikke noe for racerbanen, men pussig nok har Ligier også produsert Formel 1-biler i 20 år.

EZ10 kan kjøre opptil 14 timer på et fulladet litium-ionebatteri. Bussen finner fram og oppdager hundringer med videokameraer, laserstråler og GPS, opplyser nettsidene til Ligier.

EZ10 ser helt lik ut foran og bak. Det betyr at bussen kan kjøre begge veier like bra. Den slipper altså å svinge rundt ved endeholdeplassen.

Ratt eller ikke ratt?

Siden EZ10 ikke har noe ratt, følger den en av to motstridende meninger om hvordan selvstyrende kjøretøy bør lages.

Den ene oppfatningen representeres av biler som Tesla. Her skal føreren kunne ta over styringen i krisesituasjoner. Andre mener derimot at denne overgangen mellom automatisk og manuell kjøring er farlig.

– Hvis bilen er i en situasjon som den ikke kan håndtere, er det nesten ingen sannsynlighet for at du virkeligkan ta over, sa professor Martin Steinert ved NTNU til forskning.no i august 2016.

– Bare tenk på det! Hvor hardt skal du bremse? Du trenger et par sekunder, sa Steinert. Han mente at Googles løsning var bedre.

• Hva skal til for at vi stoler på selvkjørende biler? Les mer her

Nå har firmaet Waymo overtatt utviklingen av denne rattløse minibilen. I 2015 kjørte den for første gang på offentlig vei med en blind mann som eneste passasjer i Austin i Texas. Lovene her åpner for forsøk på offentlig vei med rattløse biler.

Lenker:

Nå er den selvkjørende bussen her, nyhetsmelding fra kollektivselskapet Kolumbus

Det finske prosjekt SOHJOA sine nettsider

Teknisk informasjon om EasyMile EZ10 fra produsenten Ligier

Førerløse biler kan bli lovlig på norske veier, pressemelding fra Samferdselsdepartementet, 29.6.2016

Facebook, Twitter, Google+, YouTube, LinkedIn, Instagram, Pinterest, Tumblr, Vine, Snapchat og Reddit.

Det er bare noen av de sosiale mediene som finnes på nettet.

Amerikanske forskere har spurt hvor mye tid nærmere 1800 amerikanere mellom 19 og 32 år bruker i disse elleve kanalene.

Det vanligste er en time om dagen, oppgir de unge voksne selv.

Men det er ikke sikkert at tallene stemmer helt ettersom det er opp til dem å huske tidsbruken.

«Jeg føler at folk knapt kjenner meg»

Sosiale medier skal være et sted der du kan komme i kontakt med andre mennesker.

Ironisk nok føler de unge voksne seg mer sosialt isolert jo mer tid de bruker på nettet.

De som bruker sosiale medier mer enn to timer om dagen, har dobbelt så høy risiko for å føle seg isolert som de som bruker mindre enn en halvtime.

De svarer i større grad ja på spørsmål som «Jeg føler at folk knapt kjenner meg» eller «Jeg føler at folk er rundt meg, men ikke sammen med meg».

Også de som logger seg inn veldig mange ganger i uka, er oftere ensomme enn de som sjelden er innom.

Forskjellene er ikke så store mellom de gjennomsnittlige brukerne og de som bruker sosiale medier aller mest.

Deltakerne er et representativt utvalg av unge voksne i USA, det vil si at de speiler sammensetningen av befolkningen når det gjelder for eksempel kjønn, etnisitet, bosted, inntekt og utdanning.

– Kan ikke fylle tomrommet

Det er uklart om storbrukerne føler seg isolert fordi de er mye på sosiale medier eller om de tyr til sosiale medier fordi de føler seg ensomme. Det kan ikke denne studien si noe om.

Uansett ser ikke nettet ut til å hjelpe dem.

– Selv om det kan virke som om sosiale medier gir muligheter til å fylle et sosialt tomrom, mener jeg denne studien antyder at det ikke er den løsningen folk håpet på, sier forsker Brian A. Primack ved University of Pittsburgh i en pressemelding.

Han og de andre forskerne bak studien tror folk kan føle seg ensomme i sosiale medier når de ser bilder fra en fest de ikke ble invitert til eller glansbildet av andres liv som får dem til å tenke at alle andre har det så mye bedre enn dem.

Kanskje de også får mindre tid til å være sammen med venner fordi de bruker så mye tid foran skjermen. Samtidig er unge ofte på sosiale medier samtidig som de er sammen med venner, og en undersøkelse fra Medietilsynet viser at norske 9-16-åringer er mye sammen med venner selv om de også bruker mye tid på nettet.

De mulige ulempene ved å bruke mye tid på sosiale medier kommer også fram i en kanadisk studie. Den tyder på at ungdom som daglig tilbringer mer enn to timer på sosiale medier, oftere er psykisk syke. Heller ikke denne studien kan imidlertid si noe om hva som kom først – intensiv mediebruk eller psykiske problemer.

Og mennesker med dårlig selvtillit kan oppleve Facebook negativt, tyder en annen kanadisk studie på. De sosialt usikre klarer ikke helt å utnytte muligheten til å komme i kontakt med andre der.

Ikke mer ensomhet likevel?

Andre studier viser mer positive sider ved sosiale medier.

Seniorforsker Petter Bae Brandtzæg ved Sintef spurte nordmenn i alle aldre om nettopp ensomhet og bruk av sosiale medier i 2008, 2009 og 2010. Studien varte altså i flere år.

På den tida var langt fra de fleste i befolkningen på sosiale medier, slik de er i dag, men mange var det. I 2008 var det 1,4 millioner Facebook-brukere i Norge. I dag er det mer enn dobbelt så mange, 3,2 millioner.

Brandtzæg kom til en annen konklusjon enn den amerikanske undersøkelsen.

– Flesteparten av brukerne følte seg ikke ensomme – tvert imot opplevde de at sosiale medier gjorde det lettere å holde kontakten med folk de allerede hadde kontakt med, som nære venner og familie. Sosiale medier er en lavterskel form for kommunikasjon mellom mennesker, sier han til forskning.no.

Kvinner som ikke var på sosiale medier, var derimot ganske ensomme – kanskje fordi de rett og slett ikke deltok på en viktig sosial arena.

Mannlige debattanter mer ensomme

Det var likevel noen typer brukere som følte seg ensomme.

Kvinner bruker mer tid på kontakt med venner og familie på sosiale medier enn menn. Det kan kanskje forklare hvorfor særlig menn som først og fremst brukte sosiale medier til å debattere, følte seg ensomme.

De kommuniserte sannsynligvis ikke med dem som sto dem nær, men med folk de ikke kjente så godt eller fremmede.

– Det er ikke det sosiale, men diskusjonen, som er i fokus, sier Brandtzæg.

De sosiale brukerne var derimot mindre ensomme. De var på sosiale medier for å holde kontakten med venner og familie.

Forskeren mener det er en svakhet ved den nye studien at den ikke undersøker hvilke måter de unge voksne bruker sosiale medier på. De amerikanske forskerne peker selv på at det er viktig å skille mellom ulike typer bruk, for eksempel er noen passive mottakere av innhold mens andre kommuniserer.

Brandtzæg mistenker at storbrukerne er lite sosiale på sosiale medier. Kanskje de heller bruker tida på spill, stalking, diskusjon og tidtrøyte.

– Det er alltid noen grupper som overdriver bruken og bruker sosiale medier på en måte som kan være dårlig for dem, sier han.

Eksklusive grupper

Norske ungdommer mellom 13 og 19 år bruker også mye tid på nettet.

Tre av ti ungdomsskoleelever og fire av ti elever i videregående skole oppgir at de bruker mer enn to timer på sosiale medier hver dag, viser undersøkelsen Ungdata. Det er jentene som bruker mest tid.

Etter hvert har norske ungdommer begynt å bruke andre kanaler, fant Petter Bae Brandtzæg i en annen studie for noen år siden. De deler sjeldnere noe åpent på Facebook-siden sin, og kommuniserer heller med mindre grupper i kanaler som Snapchat. Nå foregår samtalene oftere i lukkede rom.

Kanskje det kan være noe av forklaringen på hvorfor storbrukerne i den nye amerikanske studien føler seg ensomme, tror Sintef-forskeren.

– Eksklusive grupper som ikke alle får være med på kan muligens føre til mer ensomhet.

Referanse:

Brian A. Primack: Social Media Use and Perceived Social Isolation Among Young Adults in the U.S. American Journal of Preventive Medicine, 6. mars 2017. Doi: 10.1016/j.amepre.2017.01.010.

Kyborger har vært en del av vår fantasiverden så lenge science fiction-sjangeren har eksistert. Denne krysningen mellom levende organisme og maskin har blitt brukt til å skremme og underholde, og til å utforske grenselandet mellom menneske og teknologi.

Ved NTNU jobber forskere og studenter med å bygge den interaktive sosiale roboten.

På sikt blir den kanskje en kjent figur på campus – samtidig som den kan hjelpe forskere med å forstå hvordan hjerneskader kan repareres og hvordan nye typer datamaskiner kan konstrueres.

Kyborgen som vil bli vennen din

– Vi starter med maskinen og så gjør vi den «levende». Da må vi legge til biologiske nerveceller som vi må holde i live – og så få dem til å kommunisere med en datamaskin, forklarer forsker Stefano Nichele ved Institutt for datateknologi og informatikk ved NTNU.

Han koordinerer NTNU Cyborg, et prosjekt som favner en rekke av NTNUs fagmiljøer – fra datateknologi og kybernetikk til nevromedisin, etikk og design.

Målet er å bygge en sosial robot som skal rusle rundt på campus og kommunisere med studenter og ansatte. Den skal klare å kontakte deg og kjenne deg igjen og til og med sende deg en venneforespørsel på Facebook. Det som gjør denne konstruksjonen unik, er sammenkoblingen mellom robot og levende nervenettverk.

Ifølge Nichele, kan arbeidet åpne for flere forskningsgjennombrudd innenfor en rekke fagfelt.

– Nevromedisinerne ønsker for eksempel å forstå hvordan hjernen kan reparere seg selv etter en hjerneskade. Vi ønsker å forstå hvordan vi kan gjøre maskiner i stand til å lære og tilpasse seg, ved å overføre prinsipper fra nevromedisin til datamaskiner, forteller han.

• Les også: Kan robotbier redde pollineringen?

«Hjernen» skal styre kyborgen

Selve roboten har begynt å ta form. Nevromedisinerne har også «dyrket» et biologisk nervenettverk ut fra nær 100 000 nerveceller i et laboratorium. Elektroder kobler nervenettverket til en datamaskin, og forskerne kan observere hva nettverket sier gjennom å registrere elektriske signaler.

De kan også sende signaler tilbake til nervenettverket – eller stimulere det på ulikt vis og dermed lære det å oppføre seg på en bestemt måte.

Stefano Nichele og hans IT-kolleger jobber med å prosessere dataene fra hjernenettverket og oversette dem til et språk som roboten kan forstå. De lærer seg altså å kommunisere med det biologiske materialet som nevromedisinerne har dannet.

I dag kommuniserer det biologiske nervenettverket med et kunstig nervenettverk som igjen styrer roboten. På sikt håper Nichele at de skal klare å fjerne det kunstige hjernenettverket, slik at læringen fullt og helt skjer i det biologiske nervenettverket.

På den måten kan det biologiske nervenettverket etter hvert klare å kontrollere robotens bevegelser, og roboten kan lære å tilpasse seg ulike situasjoner. Samtidig åpner dette for at vi i framtiden kan bygge unike biologiske datamaskiner av levende nerveceller som kan lære over tid.

• Les også: Vil maskinene stjele jobben din?

Bedre behandling av hjerneskader

Moderne bioteknologi gjør det forholdsvis enkelt å bygge biologiske nervenettverk. Forskerne kan for eksempel ta celler fra huden til ei rotte – eller et menneske – og omforme dem til nerveceller. I dag kan nervenettverk som dannes, leve i opptil et år under gode forhold.

Forsker Ioanna Sandvig ved Institutt for nevromedisin og bevegelsesvitenskap ved NTNU tenker likevel ikke på slike nervenettverk som en «hjerne», men heller som et hierarki av nervenettverk. Selv om det er snakk om svært enkle nettverk, kan forskerne lære mye om hjernefunksjonen, hvordan nervecellene kommuniserer med hverandre og hvordan koblingene i nervenettverkene dannes.

De forholdsvis enkle nettverkene kan også bli ganske store og kraftige etter hvert.

Nettverkene kan brukes for å studere normal hjernefunksjon, men også mekanismer bak sykdom og skade. Sandvig og hennes kolleger, blant dem den sentrale stipendiaten Ola Huse Ramstad, ønsker å lære så mye om nervecellene at de kan forstå hvordan hjernen kan reparere seg selv etter en hjerneskade. Klarer de det, kan resultatet bli langt bedre behandlingstilbud for pasienter med ryggmargsskader, sykdommer som Parkinson’s eller ALS og for pasienter som har hatt hjerneslag.

– Selv om hjernenettverkene som vi dyrker fram gjennom dette prosjektet, ikke er en hel hjerne, klarer vi å hente ut veldig viktig informasjon ved å studere dem. For disse pasientene vil dessuten selv små framskritt ha stor betydning, forklarer hun.

• Les også: Kan en hjernechip gjøre meg mer intelligent?

Mange ideer

På et lite kontor sitter Thomas Rostrup Andersen fra Institutt for kybernetikk. Han er en av fire masterstudenter som er involvert i utviklingen. Bak ham står en foreløpig versjon av kyborgen. Øyensynlig hviler den.

– Jeg jobber med å lage en kontrollmodul for roboten, sier Andersen, som snart leverer masteroppgaven.

Egentlig jobber han med kjernen av roboten. Andersen bidrar til at de ulike delene av den snakker sammen.

Et kamera skal registrere bevegelser og ansikt, en selfiearm kan heves og ta bilder sammen med folk kyborgen støter på. En skjerm skal kobles til med et trollansikt som tilsynelatende viser følelser. Dette trollansiktet er for øvrig utviklet av Mark Sagar, som også jobber med spesialeffekter for Hollywood. 

Mange ideer skal prøves ut. Jobben til Andersen og hans arvtaker er å henge med og sørge for at ideene virker i praksis og sammen med hverandre.

• Les også: Robotene vant krigen om aksjemarkedet, forskerne er fornøyde

Biologi og maskin

Veileder og koordinator for denne delen av kyborg-utviklingen er stipendiat Martinius Knudsen ved Institutt for teknisk kybernetikk. Men hovedjobben hans er å få de biologiske delene av kyborgen til å snakke med de mekaniske.

– Det å utvikle en sosial robot er jo et ambisiøst mål i seg selv. Det å bruke biologiske nerveceller som kjerne, og dermed gjøre dette til en kyborg, gjør det ekstra utfordrende. Men slett ikke umulig, sier Knudsen.

Biologiske nerveceller fyrer elektriske impulser. Disse impulsene kan oppfattes og tolkes av maskiner. Som mellomledd brukes microelectrode arrays, eller MEAer, og teknikken bak er komplisert, men handler om å lese av ekstracellulære elektriske potensialer. Kommunikasjonen kan gå begge veier mellom maskin og biologiske deler.

Nevronene krever bestemte forhold for å overleve. Korrekte gasskonsentrasjoner, næring og sterile omgivelser for å unngå infeksjon. Det mest praktiske blir dermed at nevronene fortsetter å leve ved St. Olav, mens impulsene sendes trådløst mellom dem og roboten. Det blir litt som om du har hjernen din et annet sted enn kroppen. Skjønt en hjerne er det altså slett ikke.

– Den bør nok heller ansees som en biologisk prosesseringsenhet. Nervecellenettverket består av omkring 100 000 nevroner, som er et stykke unna de 86 milliarder i den voksne menneskehjernen, sier Knudsen.

Men det finnes enkle livsformer som klarer seg med så få. Dermed dukker de etiske spørsmålene opp. 

Er det denne fremtiden vi vil ha?

Heidrun Åm er samfunnsviter og forsker ved Institutt for tverrfaglige kulturstudier ved NTNU.

Åm tror ikke akkurat at NTNUs blanding mellom robot og biologiske celler er noen fare. Men fremtidens teknologi vil være langt mer avansert. Det gjelder å være forberedt.

På generelt grunnlag er Åm opptatt av at vi skal vite hva vi holder på med for å sikre en demokratisk og inkluderende utvikling.

– Vi trenger en oversikt over hvilke valg som blir tatt i slike prosjekter og hvilke konsekvenser det kan ha på samfunnsutviklingen. Bare sånn kan vi ta informerte valg om det er denne fremtiden vi vil ha, mener Åm.

Derfor blir det viktig å inkludere samfunnsforskere. Kan forskningen ha uønskede effekter? Hva er min rolle i det hele? Hvem tar ansvar hvis noe går galt? Vi må forstå og regulere den vitenskapelige utviklingen, slik at den ikke truer verdigrunnlaget i samfunnet.

Hva gjør forskere og ingeniører for å garantere at folk flest stoler på at utviklingen er til gagn for dem? Forskere og resten av befolkningen kan raskt havne på kollisjonskurs.

– Folks tillit må vinnes, hvis ikke kan debatten om kunstig intelligens bli en ny av den sorten som går om genmodifiserte matvarer, sier hun.

• Les også: – Vi bør tenke på borgerlønn før robotene tar over

– Teknologien bidrar til sikrere og oppdatert informasjon om lidelse og risiko, og gjør den tilgjengelig for legene i pasientbehandlingen. Forskningsresultatene så langt viser at systemets presisjon ikke er langt unna nivået til erfarne klinikere. I tillegg er datamaskinen mye raskere enn legene, sier Geir Thore Berge.

Han er sykepleier og utdannet innen IT- og informasjonssystemer og arbeider i seksjon for teknologi og e-helse ved Sørlandet sykehus HF. Som doktorgradsstipendiat er han tilknyttet Senter for e-helse- og omsorgsteknologi og Institutt for informasjonssystemer ved Universitetet i Agder (UiA).

Sammen med overlege Tor Oddbjørn Tveit ved sykehuset og professor Ole-Christoffer Granmo ved UiA, forsker han på hvordan helseinformasjonen struktureres ved Sørlandet sykehus. Berge har utviklet et system som gjenkjenner språklige mønstre og begreper i store mengder data.

– Det er gjennomsnittlig omkring 200 dokumenter i en pasientjournal. Særlig på akutten er det gunstig at legen raskt får oversik over for eksempel pasientens allergier for å kunne ta en riktig beslutning om behandling, sier Berge.

Datamaskinen forteller ikke legen hvilken behandling som er påkrevd, men henter fram relevant informasjon om pasienten slik at legen kan ta en tryggere beslutning.

• Les også: Kunstig intelligens oppdager Alzheimer

Kunstig kreativitet

Systemet assosierer seg fram til den relevante informasjonen ut fra pasientens dokumenter ved hjelp av såkalte læringsalgoritmer. Kort sagt betyr det at systemet ikke bare hermer og henter fram informasjon som er lastet inn, men at det også er i stand til å sette sammen informasjonen på en ny måte.

Professor Ole-Christoffer Granmo har gjort grunnforskningen på dette området. Basert på kunstig intelligens har Granmo utviklet et språkverktøy med evnen til å lære seg et hvilket som helst språk etter å ha blitt foret med store mengder tekst. Berge har bare funnet to vitenskapelige artikler i hele verden som omtaler den samme typen oppskrifter og verktøy, men disse er ikke fullt ut selvlærende, og de er heller ikke testet i praksis.

– Vi har prøvd ut Granmos oppskrift som er fullt ut selvlærende, og vi får den også til å virke i praksis, sier Berge.

Berge har utviklet et datasystem som mater Granmos algoritmer med de riktige reglene og begrepene, mens overlege Tveit har vært en støttespiller på det medisinske. Tester av systemet har fungert så godt at Sørlandet sykehus allerede har bestemt seg for å prøve det ut på egne pasienter på operasjons- og intensivavdelingen i vår.

• Les også: – Roboter kan bli bedre til å sette diagnoser enn leger

Lovende resultater

– Resultatene så langt er veldig lovende. Systemet fanger opp meningssammenheng og assosiasjoner og er klokere enn før. Ni av ti relevante informasjoner knyttet til allergier blir oppdaget, sier Tveit.

Han var den som foreslo å teste de nye algoritmene på allergi i første omgang.

– Allergi kan være vanskelig og komplekst, og hvis systemet kan lære dette feltet, vil det sannsynligvis kunne overføres til andre sykdomsområder, sier Tveit.

Overlegen er overrasket over framgangen i forskningsprosjektet.

– Jeg trodde ikke at kunstig intelligens kunne fange opp alle disse variablene så fort og presist og assosiativt, men det gjør altså dette systemet. Det gir en veldig god oversikt over det du må tenke gjennom før du som lege tar en beslutning, sier Tveit.

• Les også: Vil stille egen diagnose på nettet

Utprøving i tre måneder

Nå skal det nye elektroniske systemet testes ut i klinisk praksis.

– Vi setter nå i gang med å teste systemet på pasienter ved operasjons- og intensivavdelingen. Det kommer vi til å bruke to-tre måneder på, sier Tveit.

Hvis systemet fungerer like godt i praksis som det har gjort i teoretiske prøver, regner Tveit med at det faglige er såpass på plass allerede at de nye algoritmene kan tas i bruk ganske raskt.

– Rent faglig vil det da kunne tas i bruk med en gang. Det som eventuelt vil ta tid, er kommersielle, juridiske og byråkratiske vurderinger og avklaringer, sier Tveit.

Han understreker at det er fire momenter som må være på plass for at et nytt system for informasjonsstrukturering kan tas i bruk på sykehus.

– Systemet må for det første gi relevant informasjon. For det andre, må det unngå irrelevant informasjon og for det tredje må det hente informasjonen raskt. For det fjerde må det være en kvalifisert lege som tolker informasjonen maskinen henter fram, sier Tveit.

• Les også: Datamaskin skal gi råd om psykisk helse

Legen fremdeles viktigst

Han understreker at i likhet med andre hjelpemidler på sykehus, kan du ikke stole hjelpemiddelet alene.

– Kunstig intelligens brukt i sykehusets datasystem vil kunne hjelpe legen å ta sikrere valg til det beste for pasienten. Det vil fungere omtrent som et røntgenbilde og en blodprøve. For at det skal ha noen verdi, må legen tolke røntgenbildet, blodprøven og informasjonen fra datamaskinen før han beslutter seg for eventuell behandling, sier Tveit.

I 2011 forliste containerskipet MS Godafoss på vei ut av Oslofjorden. Omtrent 112 kubikkmeter olje lekket ut. Det er godt over hundre tusen liter med olje. Sølet spredte seg helt ned til Mandal og det ble registrert olje på 120 forskjellige steder.

Opp mot 2000 ærfugler og rundt 1500 andre sjøfugler antas døde som følge av oljesølet. Nesten hundre knoppsvaner ble skadet. Oppryddingen og redningsarbeidet kostet mer enn 85 millioner kroner.

Tidlig innsats kan hindre katastrofe

Over 40 prosent av Norges befolkning bor en time eller mindre i reisevei fra Oslofjorden. Den har landets høyeste trafikktetthet av ferjer, lastebåter, charter- og fritidsbåter.

Oslofjorden har 88 verneområder og to nasjonalparker. Langs Oslofjorden finner vi et rikt plante- og dyreliv, og fjorden er et viktig rekreasjonsområde. Dette gir utfordringer innen forvaltning, miljø og logistikk. Sjøsikkerhet er spesielt viktig i denne regionen da en uønsket hendelse vil kunne ramme svært mange. Et tidlig og nøyaktig verktøy kan være avgjørende under et oljeutslipp slik at man kan plassere mannskap og material der oljen er på vei.

Ser ligningene i kaoset

Havforskere tar dette behovet på alvor. Når havforskere ser på fjorden, ser vi ligningene som danser i bølgene, flyter sakte med strømmen og stiller seg tappert opp på geledd når høststormene griper tak. Midt i kaoset av bølger og strøm, råder det nemlig system og orden. Vannet adlyder fysiske lover som kan beskrives ved hjelp av matematiske ligninger.

I et nylig avsluttet forskningsprosjekt har vi utviklet en beregningsmodell for strøm, vannstand, temperatur og saltholdighet i Oslofjorden. Havforskningsinstituttet arbeider med lignende modeller for andre norske fjorder. Ved hjelp av modellene kan man beregne drivbanene til olje med høyre nøyaktighet enn det man tidligere var i stand til. Dette vil kunne gi store økonomiske og miljømessige besparelser.

Urealistiske forventninger florerer

En viktig faktor for nøyaktigheten til en beregningsmodell, er oppløsningen. Akkurat som på et digitalt foto, må virkeligheten deles opp i bokser i en beregningsmodell. I et digitalt foto har alt innenfor boksen samme farge. I en beregningsmodell har alt innenfor samme boks samme temperatur, samme saltholdighet, samme tetthet, samme hastighet og samme trykk.

Hvis oppløsningen er god, kan man ikke se boksene i et digitalt foto med mindre man zoomer langt inn. På samme måter vil små bokser i en beregningsmodell gi flere detaljer og dermed et klarere bilde av virkeligheten enn en modell med store bokser.

En beregningsmodell bygger på et sett av matematiske ligninger. Ligningene er oversatt til et språk som datamaskinene forstår og deretter beregnes resultatene på kraftige datamaskiner. Modellen for Oslofjorden er kjørt på nasjonale tungregnemaskiner. Resultatene består av store datafiler som forskerne deretter må analysere for å kunne presentere resultatene.

Høye forventninger krever høy oppløsning

Når hver eneste ligning må løses i hver eneste boks i modellen, kreves både tid og regnekraft. Derfor må forskerne avgjøre hvor store boksene kan være uten å sprenge regnekapasiteten. Akkurat som i et digitalt foto er det ikke motivets fysiske størrelse som er avgjørende for hvor mange bytes bildefilen består av, men hvor mange bokser bildet består av.

Forskere ved Havforskningsinstituttet og Meteorologisk institutt har tidligere laget en beregningsmodell som dekker hele norskekysten. Den horisontale oppløsningen i denne modellen er 800 meter ganger 800 meter, med 35 vertikale lag. Modellen består dermed av nesten 82 millioner bokser. Modellen kjøres operasjonelt og daglige varsler ligger på yr.no. 

Selv om 800m x 800m er svært små bokser sett i lys av det store havet, er det for grov oppløsning for mange av anvendelsene i fjordene. En seiler vil sannsynligvis ikke få svar på hvilken side av et lite skjær han bør styre skipet. Det er vanskelig å vite nøyaktig hvilke strender som bør beskyttes under et oljeutslipp, og dynamikken i et havnebasseng oppløses ikke godt nok til å undersøke hvilke effekter en utbygging vil kunne få.

Nettopp fordi forventningene til hva en slik modell kan brukes til, er så store, er det stadig behov for nye modell. Den nye modellen for Oslofjorden har en oppløsning på mellom 50 og 350 meter som bør kunne møte de mange av behovene.

Hva bygger modellen på?

En beregningsmodell bygger på matematiske ligninger og informasjon fra andre modeller, som for eksempel værvarsler og havvarsler fra modellen som dekker norskekysten. Luftfuktighet og hvor varmt det er i luften, påvirker fordampningen og temperaturen seg nedover i dypet, inngår i ligningene. Vinden lager bølger som setter opp en overflatestrøm.

Dersom værgudene dytter eller drar på vannet i Skagerrak, vil vann presses inn eller dras ut av fjorden. På denne måten kan en stormsituasjon i Skagerrak gi oversvømmelse i Drammen. Tidevannet er egentlig en veldig lang bølge som gjør at vannet går opp og ned i fjorden. Selv om vannstanden endrer seg bare 15til 20 centimeter, gir det likevel sterke strømmer. Elvene har også stor innflytelse på sirkulasjonen i fjorden. Siden ferskvann eller lettere enn saltvann, vil det legge seg over saltvannet. Etter en periode med sterk nedbør er det mye vann i elvene og ferskvannet legger seg som en kile i saltvannet.

Resultatene er sammenlignet med observasjoner for å sikre at modellen gir troverdige resultater og eventuelt korrigere modellen dersom den ikke er samsvar med observasjonene.

Det er derfor innhentet informasjon både om temperaturer, vannstand og strømhastigheter i Oslofjorden. Utfordringen med observasjoner er at de forteller hvordan situasjonen var akkurat der de ble målt da de målt. Når tidevannet snur, vil observasjonene være unyttige med mindre de brukes til å støtte en beregningsmodell. Dersom modellen gir gode resultater akkurat der observasjonene ble gjort da de ble gjort, er det en mulighet for at den også vil gi gode resultater på andre tidspunkt og andre steder.

En beregningsmodell vil aldri kunne ta vare på fjorden vår, men den vil kunne være et viktig verktøy som gir oss mer kunnskap om fjorden slik at vi kan forvalte den godt.

Ei oldemor på 91 står og tripper foran en tv-skjerm. Hun skal strekke seg etter et eple og putte det i en kurv, men eplene kommer for fort. Lyden når eplet treffer kurven er for høy for sensitive ører. Hun klarer ikke følge med på spillet og gir opp.

– Vi ser at spill for eldre må designes helt annerledes enn for unge. Spillbransjen har ikke helt tatt det innover seg, sier seniorforsker ved Norut Ellen Brox.

Hun har fulgt 16 eldre over tre år for å se hvordan de beveger seg når de spiller. Det viktigste var å finne ut hva som fungerer for eldre, både av bevegelser, innhold og spillelementer. Målet er at de skal få bedre balanse, styrke og koordinasjon ved hjelp av spill.

Forstår ikke de eldre

I en ny vitenskapelig artikkel i JMIR Publications understreker forskeren hvor viktig det er med direkte tilbakemeldinger fra deltakerne i studien. Forsøkspersonene hadde en gjennomsnittsalder på over 80 år, der den eldste var 95.

De fleste spill er designet av unge menn, langt fra målgruppa for akkurat denne teknologien. De unge spilldesignerne forstår ikke hvor mye lyd, farger og tempo må tilpasses slik at de eldre gamerne skal få noe igjen, mener forskeren. Det ble tydelig gjennom studiet.

Et eksempel er at deltakerne skulle vinne en pokal i spillet. Men tegningen ble for detaljert, og deltakerne trodde det var et eggeglass. Spilldesignerne måtte endre til mer grove former, tilpasset et eldre syn.

– Det viser hvor viktig det er å ha med faktiske brukere, som gir tilbakemeldinger der og da. Jeg som 61-åring er til og med for ung, sier Brox.

• Les også: Dataspillet om eldre som faller ut av sengen

Lav musikk

Forskeren så også hvor viktig det var å kutte bakgrunnsmusikken når spilleren fikk beskjeder, ellers hørte de ikke hva som ble sagt. Både lyder som gir tilbakemelding og musikk må være behagelig. Men de likte heller ikke at spillet var helt uten lyd, da ble de ikke like engasjert i spillet.

Fargesynet hos eldre blir dårligere, og det er derfor nødvendig med tydelige kontraster og stor, tydelig skrift.

– Når barn spiller Wii, liker de at det skjer mye i spillet. De eldre får med seg akkurat det som skjer midt på skjermen der og da, og de må få pauser for å se hvor langt de har kommet. Det er frustrerende hvis de mister oversikten og spillet bare fortsetter, forteller Brox.

Andre spill syntes deltakerne var gøy og spennende å prøve å se på, men forskerne kunne se at de ikke fikk handlingen med seg. Samtidig ga de klare tilbakemeldinger dersom spillene ble for barnslige.

– De er jo voksne folk, som etter hvert ble veldig flinke til å si fra, påpeker Brox.

• Les også: Gaming for gamle

Blir i bedre form

Forskningen viser at spillbransjen må ta langt flere hensyn når de skal utvikle spill for de virkelig eldre, for eksempel for bruk på sykehjem. For selv om øvelsene i spillet er anbefalt av fysioterapeuter, er det mange ting å tenke på. Som å unngå alvorlige skader.

– Deltakerne prøvde et kommersielt spill der man må hoppe for å starte. Men spillet var beregnet på en yngre kropp, så vi måtte hoppe spillet i gang for dem. Sikkerhet er veldig viktig, og vi vil ikke at de skal pådra seg lårbeinsbrudd, sier forskeren. Derfor stod det alltid en stol ved siden av spillet.   

Belønningen ved spilling for eldre er stor. De blir i bedre form, for når det skjer ting i spillet, må de røre på armer og bein. Et kamera under skjermen registrerer bevegelser på alle leddene i kroppen, og det går ikke an å jukse seg til fremgang.

– De får virkelig utfordret styrke og balanse, sier Brox.

Håpet er at eldre skal kunne klare seg lenger hjemme når de får trent på denne måten. Foreløpig tester et sykehjem i Alta ut spill i hverdagen.

• Les også: Forsker: – For lett å jukse med treningsspill for eldre

Lite marked

Den største utfordringen er likevel å kommersialisere spillene. Det er et lite og krevende marked.

Teknologien endrer seg hele tiden, så vi ser at spillselskaper må ha store muskler for å gå inn på feltet. Vi kjenner selskap som gjerne vil lage spill for eldre, som Plus Point i Tromsø, men de er avhengig av at noen bidrar til finansiering og salg. Det har vist seg å være vanskelig, og det gjør at små spillselskap ikke tør satse, sier forskeren.

Imens prøver 91-åringen å putte eplet i kurven, mens nye epler faller ned. Men poenget i akkurat dette spillet er ikke å få flest mulig epler i kurven på kortest mulig tid. Det er bevegelsen som er viktigst, det å øke fleksibiliteten i armene slik at det blir mindre alvorlig hvis hun faller. Da kan det være nok å strekke seg etter det ene eplet som faller først.

Referanse:

Brox., E. : User-Centered Design of Serious Games for Older Adults Following 3 Years of Experience With Exergames for Seniors: A Study Design. JMR Publications, 2017

Rørledningen i Nord-Dakota skal frakte olje fra den ukonvensjonelle, klimafiendtlige og lokalt miljøforurensende utvinningsmetoden fracking.

Fracking hører ikke hjemme i et scenario hvor mesteparten av allerede kjente fossile ressurser må bli liggende under bakken, som vi vet er nødvendig for å nå Parisavtalens mål. I tillegg til all risikoen knyttet til selve utvinningen, har arbeidet med rørledningen fått sterk internasjonal kritikk.

Bryter med DNBs egne retningslinjer

FNs spesialrapportør for urfolksrettigheter har reagert på manglende konsultasjon med urbefolkningen, som blant annet hevder at prosjektet medfører fare for drikkevannet i området. Hva annet står på spill? Ytringsfrihet og pressefrihet, og det har skapt internasjonal oppmerksomhet.

DNB er tungt inne i dette prosjektet med kreditt i milliardklassen. Prosjektet er vanskelig å forene med DNBs egne retningslinjer og DNBs erklærte mål om å bidra til en bærekraftig utvikling. Nord-Dakota-prosjektet framstår som et finansielt, klimamessig og etisk høyst risikabelt prosjekt, og DNB har ikke kunnet forklare hvordan man tenkte at dette var et godt prosjekt for banken. DNB har ikke reagert på en adekvat måte verken før eller etter at denne saken ble kjent i media.

Pressen måtte gjøre bankens jobb

Ifølge DNBs egne nettsider, er det etter at saken har fått omtale i utenlandske medier, at DNB har stilt spørsmål til selskapene som banken er investert i. Det er ingen indikasjon på den due diligence – den grundige forundersøkelsen – som profesjonelle finansinstitusjoner skal gjøre før de går inn i prosjekter.

En grundig forundersøkelse ville kunnet avsløre at selskapet Sunoco Oil, som skal drifte prosjektet, er en versting i en bransje som er kontroversiell i utgangspunktet. Selskapet har over dobbelt så mange rapporterte oljesøl som snittet i bransjen, ifølge Reuters. Det er mer enn 200 oljesøl i løpet av de siste seks årene.

Det er også først etter at Nord-Dakota-rørledningen har fått omfattende omtale i norsk presse, at DNB kommet med en rundt formulert pressemelding om at man vil se på saken. Forsvarlig og ansvarlig bankvirksomhet krever at man undersøker på forhånd hva man gir kreditt til. En profesjonell og etisk bevisst finansinstitusjon går ikke inn i slike investeringer, for så å stille spørsmål først når pressen setter søkelys på saken.

Pressen skal ikke være finansinstitusjonenes kontrollorgan. DNB skulle selv ha undersøkt dette grundig før de gikk inn i prosjektet.

Bare prat

DNBs egen vurdering i ettertid har foreløpig ikke ført til at DNB har trukket seg ut som kredittgiver i milliardklassen (i motsetning til DNB-fondenes millioninvesteringer, som etter massivt press er solgt). Banken har argumentert med at det ikke er mulig å trekke tilbake kreditt.

Det er forståelig at det ikke er opplagt at en lån- eller kredittgiver uten videre kan trekke seg ut av avtalen. Når DNB likevel fikk en slik anledning da kreditten skulle refinansieres, valgte DNB, i motsetning til andre aktører, å bli.

Hvem norske finansaktører låner ut penger til eller investerer i, er med på å bestemme vår alles framtid.

DNBs prat om at de skulle vurdere dette prosjektet etter at det var blitt kjent gjennom media hvor ille prosjektet er, ser nettopp ut til bare å være prat. Ikke har banken godtgjort at den på forhånd har vurdert klimarisikoen ved å gå inn i et prosjekt som neppe er i samsvar med Parisavtalen, eller at den har vurdert miljørisikoen eller faren for menneskerettighetsbrudd, slik den skulle ha gjort dersom den hadde fulgt opp sitt eget samfunnsansvarsprat.

Og når saken først har blitt kjent, har DNB møtt kritikken med vage formuleringer på den ene siden og angrep mot kritikerne på den andre.

Norge må bruke finansielle muskler

Når vår største finansinstitusjon, med staten som største aksjonær, oppfører seg slik, hva kan vi da forvente av finansmiljøet internasjonalt? Vi vet at riktig kanalisert kapital er avgjørende for å nå de globale målene om å bli et bærekraftig nullutslippssamfunn. Hvem norske finansaktører låner ut penger til eller investerer i, er derfor med på å bestemme vår alles framtid.

Lille Norge har finansielle muskler som tilsier at vi kan være med på å påvirke retningen av internasjonale investeringer. I stedet gir skandalen med rørledningen i Nord-Dakota et dystert eksempel på hvordan også store norske statskontrollerte aktører fortsatt er på det svært destruktive tut-og-kjør-sporet.

Kronikken ble først publisert i KLIMA – CICEROs magasin om klimaforskning. 

Forskere er nå i gang med å utvikle en splitter ny chattetjeneste som kan avlaste helse- og omsorgsarbeidere ved å svare på spørsmål fra ungdommer mellom 16 og 24 år. 

Ole-Christoffer Granmo, en av forskerne bak prosjektet, skjønner at mange vil stusse over at en datamaskin via chat kan hjelpe sårbare ungdommer som søker råd om psykisk helse.

– Maskinen skal ikke gi standardsvar basert på hyppig stilte spørsmål. Den skal programmeres slik at den gir unike og tilpassede råd til den enkelte ungdommen, sier Granmo. Han er professor ved Universitetet i Agder (UiA) og leder prosjektet som er et samarbeid mellom flere forskningsinstitusjoner. 

– Oppgaven er å bidra til gode helsetjenester for befolkningen. Hvis vi utvikler en rådgivningstjeneste som er til stede døgnet rundt, vil det ha en enorm verdi for samfunnet, sier Granmo.

Vitenskapelig gjennombrudd

Granmo og førsteamanuensis Morten Goodwin leder det nye Senter for forskning på kunstig intelligens (CAIR) ved UiAs Campus Grimstad. Granmo har mer enn 20 års erfaring med grunnforskning på algoritmer og datakommunikasjon, noe av denne kunnskapen kommersialiseres nå i hans firma Anzyz Technologies AS.

Framtidsutsiktene Granmo snakker om, lyder som science fiction, men er bare science – vitenskap. Riktig nok er det vitenskap på høyt nivå. Gjennombruddet for vitenskapen om kunstig intelligens kom ifølge Granmo for cirka ti år siden. Han trekker fram kombinasjonen av tre ting som gjør at vi faktisk kan snakke om en revolusjon:

1. Enorm tilgang til store mengder data via internett.
2. Tilgang til mer regne- og datakraft enn tidligere med GPU-kort.
3. Nye algoritmer som kan utnytte internetts store datamengder og de nye GPU-kortenes datakraft.

GPU-kort er grovt sagt prosessorer i datamaskinen som kan gjøre rundt tusen oppgaver samtidig. En vanlig datamaskin håndterer fire. På det nye senteret for kunstig intelligens ved UiA er det foreløpig installert tre maskiner med seks GPU-kort til sammen.

– Tidligere var det alltid en begrensning på ytelsene vi kunne få ut av maskinene. Men med stor datamengde og mye datakraft kombinert med smartere algoritmer, har vi nå nærmest uendelig kapasitet. Det åpner nye muligheter, sier Granmo.

• Les også: Fra forskning til barnebok om psykiske problemer

Kreativ kunstig intelligens

Ifølge Granmo kan vi forstå algoritmer som ulike typer oppskrifter. Algoritmene bestemmer i hvilken rekkefølge ulike regneoperasjoner skal gjennomføres i en datamaskin. 

Gjennombruddet for kunstig intelligens har også ført til nye typer algoritmer. Kort sagt innebærer det at datamaskinen ikke bare hermer og leverer den informasjonen vi har plottet inn i den. Det nye er at algoritmene er designet slik at de setter sammen informasjonen på en ny og intelligent måte.

Dette kaller forskerne selvlærende oppskrifter. De bidrar for eksempel til at Tesla kan lage selvkjørende biler som tar intelligente valg. Det er denne typen algoritmer Granmo vil bruke når han utvikler den nye chattetjenesten.

• Les også: Samarbeid på tvers gir barn og unge bedre krisehjelp

Nye oppskrifter

Granmo og hans kolleger på UiA sitter med erfaringen og kompetansen til å lage nye oppskrifter for datamaskinene.

– Vi tar dagens beste algoritmer og utvikler dem videre. Målet er at ungdommen skal kunne chatte med maskinen og få gode helseråd. Det fordrer at tjenesten blir både medisinsk og teknologisk robust. Det har vi sikret oss gjennom tverrfaglig samarbeid i forskningsgruppen og andre partnere, sier Granmo.

• Les også: Hva skal vi gjøre med de som ikke vil gå på skolen?

­Stort behov

Nettsiden ung.no er en informasjonskanal for ungdom og en del av satsingen fra Barne-, ungdoms- og familiedirektoratet. ung.no er én av flere aktører som har tegnet intensjonsavtale med forskningsgruppen for å vurdere hvordan de kan bruke forskningsresultatene på sine nettsider.

–  Vi har mange henvendelser på nettsiden vår, og det blir spennende å se hva forskerne finner ut av. Gjennom spørsmål og henvendelser vi får på nettsiden vår, ser vi at behovet for informasjon og veiledning knyttet til psykisk helse er stort, sier Beate Aas, redaktør av ung.no.

Ferdig innen fire år

Granmo regner med at prototypen er ferdig innen fire år. På tross av tidligere suksesser og gjennombruddet for forskningen på kunstig intelligens har han så langt ikke noe svar på hvordan chattetjenesten skal løses.

Men han vet noe om å lage algoritmer og har tro på at de skal kunne utvikles til å passe på maskinen som nå er under utvikling.

– Hvis jeg på forhånd visste hvordan løsningen blir, ville det ikke vært noe spennende. Utfordringen med forskningen er å oppdage nye sammenhenger og oppskrifter underveis, og å nå et mål mange i utgangspunktet mente var umulig, sier Granmo.

Forskere drives av ønsket om å finne fram til ny kunnskap til beste for menneskeheten, ikke sant?

Dette idealbildet av vitenskapen har fått en ny rift i etterkant av oppdagelsen av CRISPR, et verktøy for å redigere i genene til levende skapninger.

De ulike forskerne og institusjonene som var med på å utvikle teknikken, har havnet i en bitter strid om rettighetene til metoden.

Nå har den første dommen i saken falt. US Patent Office har gitt patentrettighetene til en av partene: Broad Institute, som er knyttet til MIT og Harvard.

Men kampen er trolig langt fra over.

Motparten – University of California Berkeley – kan anke dommen til en føderal ankedomstol, skriver Nature News. Samtidig er det ikke usannsynlig at enda flere parter kommer på banen og krever sin del av rettighetskaka.

Og det er ikke så rart. Patentene og lisensene rundt CRISPR kan være verdt enorme summer.

– CRISPR er en gullgruve, og derfor vi ser et gullrush, sier Robin Feldman fra University of California Hastings College of the Law til LA Times.

Krangel om patenter

Det hele startet for bare fem år siden.

I 2012 oppdaget nemlig Jennifer Doudna ved Berkeley og Emmanuelle Charpentier nå ved Max Planck-instituttet hvordan de kunne bruke en del av immunsystemet til bakterier til å klippe og lime i DNA. Dette ble til verktøyet CRISPR Cas9, som det nå er knyttet store forventninger til.

Doudna, Charpentier og universitetet i Berkeley sendte inn en bred patentsøknad på teknikken i mars 2013.

Men samme år kom Feng Zhang fra Broad Institute på banen. Han og kollegaene hadde videreutviklet Doudna og Charpentiers teknikk slik at den nå kunne brukes på eukaryote celler – den typen celler som finnes i mennesker, dyr og planter.

De sendte inn patentsøknader i oktober 2014, noen måneder etter den andre søknaden. Men de fikk en raskere behandling fordi Broad betalte for en rask saksgang og fordi de søkte om et smalere patent enn Berkeley.

Og i 2014 tildelte U.S. Patent and Trademark Office patenter til Broad Institute, før søknaden fra Berkeley var vurdert, skriver Science.

Så i 2016 erklærte patentkontoret – på Berkeleys innstendige oppfordring – at patentsøknadene til Broad og Berkeley kunne være i konflikt med hverandre og måtte revurderes. Berkeley argumenterte med at enhver institusjon med gode CRISPR-forskere ville kunne få til det Broad hadde gjort.

Hardt slag

Mange har ventet i spenning på hvilken avgjørelse de skulle falle ned på. Dette gjelder ikke minst selskapene som allerede har inngått lisensavtaler om å kommersialisere resultatene av CRISPR-forskningen.

• Les mer om pengekappløpet om CRISPR her.

Og så, den 15. februar, kom altså dommen fra U.S. Patent and Trademark Office.

Den sier at de to patentene ikke er i konflikt med hverandre, og at Broad Institute dermed fortsatt kan holde rettighetene til bruken av CRISPR Cas9-teknologien i eukaryote celler – cellene fra mennesker, dyr og planter.

Dette var et hardt slag for Berkeley, skriver LA Times.

Men dette er slett ikke enden på visa. For det første kan Berkeley altså anke saken. Dessuten skal patentkontoret fortsatt vurdere Berkeleys opprinnelige patentsøknad på bruk av CRISPR-metoden.

Ingen vet hvordan det vil ende. Kanskje vil patentene overlappe, slik at selskaper som vil bruke CRISPR på mennesker, dyr eller planter må ha lisens både fra Broad og Berkeley.

– Hele CRISPR-patentlandskapet er et eneste stort rot, skriver Sigrid Bratlie, seniorrådgiver i Bioteknologirådet, i en epost til forskning.no.

– Men når den potensielle gevinsten er så stor, er det ikke overraskende at mange er villige til å gå langt for å få patentet.

Bratlie påpeker imidlertid at det er en rasende utviklingen på feltet. Forskere er i ferd med å utvikle nye CRISPR-systemer som ikke baserer seg på CRISPR Cas9-teknologi. De vil dermed ikke dekkes av de opprinnelige patentene.

– Det er derfor håp om at det kommer flere verktøy på banen.

Det å bruke vann for å hente ut oljerester har lenge vært i bruk i industrien. Da sprøytes vannet inn i reservoarene etter at det naturlige trykket i har gitt seg. Dette kalles vanninjeksjon.

Men vann har sine begrensninger, det danner kanaler og flyter rett forbi berglagene som inneholder oljen. Derfor jobber forskere med injeksjonsløsninger som har høyere viskositet enn vann, altså løsninger som er mer tyktflytende, nesten som sirup, som drar med seg mer olje.

Øynene har falt på vann tilsatt vannløselig polymer.

Det er mange velkjente forbindelser som kan betegnes som polymer. DNA-et vårt er ett, eggehviter et annet. Og blodet vårt er fullt av det. Det mest kjente er likevel plast, altså syntetisk, og det er noe lignende som skal pumpes inn i reservoarene.

Men så er det altså ikke bare å pumpe det inn, for polymervann oppfører seg så veldig annerledes enn vanlig vann. Og det skal lite til for å gjøre feil. Å forstå polymerens egenskaper er essensielt for forskerne som skal jobbe med dette.

Forskjellen på vann og polymer

Dmitry Shogin er fysiker og matematiker ved Universitetet i Stavanger og tilknyttet forskningsprosjektet. Han skal se på hva som skjer med polymerene på et mikroskopisk nivå. Utgangspunktet er enkelt.

– I­ngeniørene observerer mange interessante effekter som gjelder polymerer, men de kan ikke forklare dem. Og siden du ikke kan forklare dem, kan du heller ikke forutsi dem, og det er det man vil, forklarer Shogin.

Shogin viser til to kuler som er forbundet med en elastisk fjær, en enkel molekylmodell som gjelder for alle slags polymerer.

Ett viktig punkt for Shogin er å se på hvordan seige væsker oppfører seg når det blir utsatt for ytre påkjenninger. Da skiller vi mellom newtonske væsker og ikke-newtonske væsker. Vann er et eksempel på en newtonsk væske. Hvis du rører rundt sukker i en kopp med te, så vil teen gå ut på kanten.

Polymer derimot, som er en ikke-newtonsk væske, oppfører seg helt annerledes, forteller Shogin. 

Tenk deg at du visper eggehvite. Væsken vil ikke gå ut til siden, som teen, men krype oppover eltekroken.

• Les også: Nanopartikler kan presse ut enda mer olje

Omskiftelige polymerer

Så har du de dynamiske egenskapene til polymeren. Strekker du en fjær, så må den være lineær. Slik er ikke polymermolekylene! Du kan strekke dem til en viss lengde, men så er det stopp; da ryker de og mister etter hvert effekten.

– Hvor raskt du kommer til denne grensen, er en av parameterne som skal inn i min modell, forteller Shogin.

Videre; atomene i polymermolekylet endres stadig vekk i injeksjonsløsningen, og ett parameter i modellen beskriver disse endringene. Polymerer oppfører seg forskjellig i forskjellige geometrier. Én enkelt liten pore i et reservoar er et eksempel på en slik geometri.

Målet til Shogin er å ta modellen så langt at forskere kan forutsi prognoser i mer kompliserte situasjoner, som for eksempel oljereservoarer og så sjekke disse resultatene eksperimentelt.

Laboratorieeksperimenter i sandkassen

Utfordringen er hva som skjer med polymeren hvis den blir ødelagt og mister egenskapene sine. Hvordan jobber forskerne for å finne den polymeren som kan brukes til slutt i injeksjonsløsninger?

Irene Ringen har en master i petroleumsteknologi fra Universitetet i Stavanger og er én av doktorgradsstudentene i Det Nasjonale IOR-senteret. Matematikeren Oddbjørn Nødland er også med på doktorlaget, for å bruke matematikken i praksis.

– Målet med polymerløsningen er å få til en mer stabil fortrengning av oljen, fordi denne er mer tyktflytende, mer viskøs i forhold til vann, forklarer de to. Vannet har som sagt en tendens til å passere oljen og da er vi like langt, sier Ringen.

Ett år inn i forskningsløpet sitt tester hun hvordan ulike polymerløsninger oppfører seg når den blir transportert gjennom sand. Polymeren blir tilsatt blant annet forskjellige salter for å se om den endrer oppførsel. Lave saltkonsentrasjoner er allerede kjent som en god løsning for vanninjeksjon, og resultatene så langt viser at polymeren blir mer viskøs, altså tyktflytende, hvis du brukere lavere saltkonsentrasjon.

• Les også: Bøyelig grafénpapir kan krabbe, snu seg og gripe

Påvirkes av stress

Resultatene fra eksperimentene er utgangspunktet for simuleringene som Oddbjørn Nødland gjennomfører i en modell som tidligere er utviklet på IRIS (International Research Institute of Stavanger). 

Slik mennesker forandres av stress, gjør polymeren det samme. Én effekt Nødland ser på er skjærtynning, som handler om hvordan viskositeten i polymeren forandrer seg alt etter hvilket trykk og stress den blir påført. Jo høyere denne skjærraten er, jo lavere viskositet får du.

– Men så – hvis du kommer over en kritisk rate, så kan den plutselig bli mer viskøs, kalt skjærtykningseffekten, forteller Nødland.

Den andre tingen de ser på i modellen, er mekanisk degradering. Da blir molekylene utsatt for så store krefter at de rett og slett blir revet i stykker, for eksempel i det øyeblikket de blir pumpet ut fra injeksjonsbrønnen.

Så langt er modellen en suksess.

– Den forutsier det vi har observert, ting stemmer rett og slett; trykkfallene, at polymeren har endret egenskaper og at viskositeten har forandret seg, forteller Nødland.

Parallelt med Ringens og Nødlands arbeid i laboratoriet, ser toksikolog Eystein Opsahl på hvilken langtidsvirkning EOR-polymerer har på miljøet og hvordan det påvirker livet i havet hvis det noen gang skulle ende opp der.

• Les også: Sparer penger med materialer som fikser seg selv

28-dagerstesten

Det er et generelt krav om at polymerene må kunne brytes ned om de havner i sjøen. I aktivitetsforskriften, som er en lov innenfor petroleumsvirksomheten, står det svart på hvitt at kjemikaliene må brytes ned mer enn 60 prosent biologisk i løpet av 28 dager. Det betyr at bakterier må spise dem opp, rett og slett.

– Men de syntetiske polymerene har så vanvittig store molekyler at de nesten er for partikler å regne og dermed blir de også uangripelige for bakterier. De er fysisk hindret fra å bli spist opp, forklarer Opsahl.  

Så hvorfor ikke bruke biopolymerer? Effekten går dessverre opp i spinningen. Biopolymerer må tilsettes mye biocid, altså gift, for å hindre at bakterier gror. Dessuten spises de fort opp av bakterier og mister dermed sin tyktflytende egenskap, forklarer Opsahl.

Det er ikke det at syntetiske polymerer ikke brytes ned, men det skjer mer som med en meitemark som blir delt i to, og som lever videre som to nye individer.

Eystein Opsahl drar nytte av den mildt sagt enorme tekniske utviklingen som har vært siden 1970-tallet, ikke minst innenfor dataprosessering: 

Han lar de samme flaskene stå i 80 dager og måler heller molekylærvektfordelingen med sin egen test. Polymeren vil klippes i mindre og mindre biter, til bakteriene etter hvert kan spise dem. Det er i hvert fall hypotesen. 

Ved hjelp av laboratorieeksperimenter, prosessert gjennom nye, høyteknologiske duppeditter til et par millioner kroner hver, er Eystein Opsahls mål å finne en teori for hvordan polymeren brytes ned.

Da vil en være mange steg nærmere det overordnede målet med Det Nasjonale IOR-senteret; hente opp mer av den gjenglemte oljen, og dermed gi enda mer velferd til det norske folk.

• Les også: Bakteriene er smartere enn du tror