Hva kan grafén brukes til?

Mens IT-forskere og forbrukere er opptatt av 3D i alt fra TV og spill til Virtual Reality, er forskere ved Sintef, NTNU og Universitetet i Oslo opptatt av materialer i 2D.

Det vil si materialer som bare er et atom tykke. Det mest kjente er grafén.

Grafén er sterkt, lett, gjennomsiktig og en god strøm- og varmeleder. Det består av ett lag karbonatomer i et sekskantmønster.

Oppdagelsen av hvordan du kan lage et flak av karbonatomer sikret de to fysikerne Andre Geim og Konstantin Novoselov Nobelprisen. Grafén er kalt et supermateriale med egenskaper som forskere verden over jobber med å utnytte.

En av de første kommersielle tingene det ble brukt til er LED-lys der lyskilden er dekket av et lag grafén for å lede bort varme og dermed øke levetiden til LED-pæren.

Men det finnes nærmest uendelig mange muligheter for hva materialet kan brukes til.

Superfølsomt instrument

Forskerne Ozhan Koybasi og Branson D. Belle ved Sintef vil bruke graféns unike elektriske egenskaper til å måle stråling svært nøyaktig. Dersom de lykkes kan helsepersonell få bedre kontroll av strålingsmengden i medisinsk utstyr som CT.

Teknologien vil også gjøre dosimetrene mye mer nøyaktige. Dosimetre brukes blant annet til å se hvor mye stråling en pasient får ved kreftbehandling og hvor mye stråling personell utsettes i løpet av arbeidsdagen, enten det er i en kreftavdeling eller ved et kjernekraftverk.

Mange av dagens strålingsdetektorer er laget av halvledere, samme type materialer som brukes i all elektronikk. Men de har liten følsomhet for å måle svak stråling. Et lag med grafén oppå halvlederen kan forbedre egenskapene dramatisk.

Virkemåten er slik:

Når et foton av røntgenstråling treffer halvlederen, frigjøres elektroner som flytter over i grafénlaget. Der setter de opp en målbar strøm. Dermed er det mulig å måle posisjonen og energien til fotonene og hvor mange det er av dem med mye større nøyaktighet enn med dagens metoder. For å beskytte det tynne grafénlaget legger forskerne på et gjennomsiktig lag av et isolerende materiale over og under, før det legges på halvlederen.

– Grafén er ikke et modent materiale ennå, og vi må finne ut hvordan grafén kan legges på ulike halvledere uten å ødelegge de gode egenskapene. Når vi har fått det til for røntgenstråler, vil vi utvikle detektorer også for andre typer fotoner, sier Koybasi.


Branson Belle laster inn en grafénprøve på Nanolab ved Norges teknisk-vitenskapelige universitet. (Foto: Sintef)

Beveger seg inn i 2D-universet

Den omfattende forskningen på grafén åpner veien for en utvikling av en rekke andre 2D-materialer, blant dem forbindelser med grunnstoffet bor.

– Bornitrider er en familie 2D-materialer som er isolatorer i motsetning til grafén som er et halvmetall. Mellom de to ytterpunktene finnes mange andre 2D-materialer. Den fundamentale forskningen går mot hvordan grafén kan kombineres med disse materialene. Vi er i ferd med å bygge opp en ny klasse materialer som ikke finnes i naturen, sier Belle.

Ultrafiolett LED-lys gjør vannet rent

Forskere ved NTNU, i samarbeid med selskapet CrayNano, er også i ferd med å utvikle LED-teknologi med UV-stråling.

UV-stråling brukes nemlig til å sterilisere medisinsk utstyr og til å rense vann, uten å bruke kjemikalier eller antibiotika.

– UV-lys ødelegger DNA i bakterier og virus og dreper dem uten bruk av kjemikaler eller antibiotika. Det går ikke an å bli resistent mot lys og det er spådd en voldsom vekst i desinfeksjon med UV-lys både på sykehus og i vannrensing og luftrensing, sier daglig leder Morten Frøseth i CrayNano AS.

LED har blitt dagligdags i lamper og dataskjermer, men det har vært vanskelig å utvikle effektive LED for ultrafiolett lys. Ved å bruke grafén kan CrayoNano lage LED som lyser mye sterkere enn dagens UV-LED.

Avlevering av medisiner

Ved Universitetet i Bergen jobber førsteamanuensis Mihaela Roxana Cimpan og hennes gruppe med en ny klasse partikler til kreftbehandling sammen med Norsk institutt for luftforskning og partnere i Polen og Romania i et europeisk prosjekt.

Partiklene er magnetiske og bare noen nanometer store. En nanometer er en milliarddels meter. Overflaten blir dekket av flere lag grafén der det er satt på antistoffer som kjenner igjen kreftcellene.

– Slike multifunksjonelle nanopartikler har et stort potensial i kreftbehandling tilpasset den enkelte pasient. Fordelen med å bruke grafén på overflaten er at den gir en tett dekning av den magnetiske kjernen og beskytter kjernen mot oksidasjon, forklarer Cimpan.

De magnetiske partiklene gjør kreftsvulsten synlig når pasienten undersøkes i en MR-maskin. En annen variant av partiklene skal kunne brukes til å avlevere medisin rett i kreftsvulsten. Partiklene skal først prøves ut på lungekreft hos forsøksdyr.


Gruppen i Bergen som jobber på GEMNS-prosjektet. Fra venstre: Thomas Hare, Ivan Rios-Mondragon, Mihaela Roxana Cimpan, Melanie Ostermann og Alexander Sauter. (Foto: UiB)

Den hellige gral

Til å begynne med er grafén blitt brukt til å erstatte andre materialer der de unike egenskapene kommer til nytte. Nå kommer en bølge prosjekter der forskerne vil bruke grafén på anvendelser som andre materialer ikke kan.

– Dette er det hellige gral i grafénforskning. Det blir som da plasten ble utviklet. Menneskeheten visste ikke helt hva det skulle brukes til, men nå er det overalt. For materialforskere er grafén helt unikt, sier Belle.

Les mer om prosjektene:

Grafen integrert med halvlederkomponenter for strålingsdetektorer med høy ytelse.

Semiconductor nanowire/graphene hybrids for high-efficiency light emitting diodes.

Low Cost, Ultra-High Efficiency Graphene Nanowire Solar Cells.

Self-navigated integrin receptors seeking “thermally-smart” multifunctional graphene magnetic nanoparticles for anticancer treatment.

Vil du ha en kjæreste av silikon? Sex-robotene er bare et tastetrykk unna

«The Android Love Doll» kan tilby deg 50 ulike sex-stillinger. Den håndlagde sex-roboten er lagd av silikon og blir varm når du tar på henne. Under samleiet stønner hun av tilfredsstillelse.

Slik lyder reklamen for en av mange moderne sex-dukkene som nå er på markedet. 

Produsenten reklamerer også med at dukkene deres snart kan ta over husarbeidet og gi deg mer tid til familien og til bare ha det gøy.

Andre produsenter reklamerer med at de snart vil kunne klone din avdøde kone eller eks-kjæresten.

Produsenten av Harmony, en av de siste robotene på markedet, snakker til eieren om en rekke temaer og husker informasjon fra tidligere samtaler, ifølge produsenten.

Det europeiske Foundation for Responsible Robotics kom med en rapport denne uka hvor de tar for seg vår seksuelle fremtid med roboter. I rapporten diskuteres etiske problemstillinger rundt dette fenomenet.

De kommersielle aktørene har fullstendig tatt over dette området, konkluderes det med i rapporten.

Nå må andre på banen. Både politikere og folk flest bør bli opptatt av fenomenet. Det mener en av forfatterne av rapporten, professor Noel Sharkey. Han er professor i kunstig intelligens og robotikk ved Universitetet i Sheffield og er intervjuet av The Telegraph.

En hjelp for pedofile?

Funksjonshemmede, eldre, demente og ensomme.

Dette er alle grupper som eventuelt kan ha god nytte av en sex-robot, ifølge de britiske forskerne. De tar opp fordeler med den nye teknologien, men også de etiske problemstillingene. De står i kø.

Er det for eksempel greit å behandle pedofile med en sex-robot som ser ut som et barn?

Dette er et av spørsmålene britene mener vi nå bør begynne å diskutere.

Dette er ikke science fiction. I Japan har en selverklært pedofil etablert et selskap som produserer disse dukkene, ifølge britiske Mirror. I mars kunne VG fortelle at tollvesenet har avdekket flere tilfeller hvor nordmenn bestiller seksualiserte dukker som er fremstilt som barn. Fredag ble en mann fra Østfold siktet av politiet å ha bestilt en slik dukke.

– Vi må snakke om dette

Forskningsleder Harald Throne-Holst ved Høgskolen i Oslo og Akershus forsker på ansvarlig teknologiutvikling. Han er enig med britene. Dette trenger vi å snakke om.


Harald Throne-Holst spør seg om hva konsekvensen kan bli av at mennesker bruker roboter til å leve ut sine fantasier. (Foto: HiOA)

– Det er mange kompliserte etiske og samfunnsmessige utfordringer knyttet til denne utviklingen. Den utfordrer både våre normer og vårt lovverk. Vi må diskutere grensene. Hva er akseptabelt og ikke? Det er nemlig forskjell på å forestille oss alt det vi kan gjøre med ny teknologi og hva vi bør bruke denne teknologien til.

Han mener at denne utviklingen er for alvorlig til at vi kan overlate det til teknologiutviklerne. De vil, som så ofte før, dytte syke gamle og syke foran seg.

– Det kan tilsynelatende høres prisverdig ut at man ønsker å hjelpe en person med Alzheimer som vil ha sex. Men det er nok ikke personer med Alzheimer som driver dem. Det er massemarkedet, vanlige kvinner og menn. Det er der den store profitten ligger.

Flere single gir større marked

Sexolog Gro Isachsen mener at ingen  vet hvor vanlig det er med bruk av sexdukker i befolkningen.

– Det er det bare de som selger sexleketøy som vet. Men slike leketøy har blitt solgt de siste 50 årene, og nå blir de mer og mer like virkelige mennesker, skriver hun i en e-post til forskning.no.

Det vanligste leketøyet eller hjelpemidlet til nå har vært kopier av kroppsdeler, av underlivet til kvinner eller dildoer som er en kopi av mannens penis, forteller hun. Og fenomenet er ikke nytt. 

– De eldste dildoene som er funnet, stammer fra Egypt og er ca. 4000 år gamle. Kvinner har også i mange tiår forlystet seg med såkalte fucking machines, en dildo festet til en maskin.

Isachsen tror markedet for sex-roboter nok er voksende i og med at flere og flere nå lever lenger som single.

Robotene kommer

Hadde du spurt Harald Throne-Holst for fem år siden om han ville få seg en robot hjemme, hadde han benektet det. I sommer har han anskaffet seg en robot som klipper plenen hans.

– Robotene kommer mer og mer. Og de blir mer og mer menneskelignende.

– Gressklipperen min har jo allerede fått et navn, Roberta. Når robotene blir mer og mer menneskelignende begynner vi å få følelser for dem. Dette vil utfordre oss til å tenke nytt om hva det vil si å ha en identitet og hva det vil si å være et menneske, mener Throne-Holst.

En oppblåsbar Barbara reagerer ikke. Hun snakker ikke til deg. Men hva med en sex-robot som beveger seg og kan snakke? Er det greit at du lever ut dine voldelige fantasier på en dukke som er så menneskelignende? Er det OK å voldta en dukke?

Throne-Holst spør seg om hva konsekvensen kan bli av at mennesker bruker roboter til å leve ut sine fantasier.

– Vil en sex-robot som ser ut som et barn gjøre at pedofile får utløp for sine fantasier der og ikke gjør overgrep på menneskebarn? Eller vil bruk av en slik robot gjøre det mer legitimt å ha sex med andre barn og tvert imot føre til flere overgrep? 

Porno førte ikke til mer voldtekt

Sexolog Gro Isachsen mener det er vanskelig å si hva som vil skje i framtiden.


Sexolog Gro Isachsen ser noen fordeler med sex-roboter. (Foto: Morten Holm, NTB scanpix)

– Da porno ble frigitt, mente mange at det kom til å føre til flere voldtekter. Det skjedde ikke. Det er nå også diskusjoner om barnedukker vil fremme eller hemme pedofile fra å begå overgrep.

For kort tid siden ble en last med sexdukker i barnefigurer stoppet på en norsk flyplass. Så det finnes allerede lovhjemler mot slik import, minner hun om.

Sexologen ser noen fordeler med utviklingen.

– En sex-robot er nok en tryggere partner enn et menneske av kjøtt og blod for mange som sliter med prestasjonsangst eller prematur ejakulasjon. En robot kan for eksempel brukes til å trene i ferdigheter som ligner mest mulig på et reelt samleie, uten at brukeren blir bebreidet om utfallet ikke tilfredsstiller partneren.

Skillet mellom en dukke og et menneske blir mer utvisket når vi også har med kunstig intelligens å gjøre, mener Isachsen.

– Men en dukke er en dukke og et menneske er et menneske.

De fleste foretrekker kjøtt og blod

Foreløpig er det heller tynt med forskningen på sex-roboter.

Den britiske rapporten som kom denne uken viser til en rekke spørreundersøkelser om dette i Europa og USA. Disse tyder på at det kan være et stort marked for disse robotene. 

Det er generelt flere menn enn kvinner som svarer bekreftende på at de kan tenke seg å ha sex med en robotkvinne. Men det er også mange kvinner som svarer bekreftende på at hun gjerne vil ha en robot i sengen.

En av produsentene har gjort suksess med en mannlig sex-robot som har en penis som går fra slapp til stående posisjon, heter det i rapporten.

Isachsen treffer ofte kvinner som blir mer tilfredsstilt av vibratoren enn de blir av partneren sin.

– Det samme vil nok gjelde en robot, både for kvinner og menn. Selv om de fleste som har gode seksuelle erfaringer ganske sikkert vil foretrekke å ha sex med et menneske.

Produsentens utfordring er å lage roboter som er så avanserte at mennesker kan føle at de har et nært forhold til dem.

Jo mer avanserte robotene blir, desto flere behov vil de dekke, mener Isachsen.

– Jeg tror de aller fleste ønsker å være sammen med et menneske av kjøtt og blod, om de har valget.

Kilde: 

Sharkey, N., van Wynsberghe, A., Robbins, S., & Hancock, E: Our Sexual Future with robots, Rapport fra Foundation for Responsible Robotics. 

Tesla bygger verdens største litium-ionbatteri

Regler for leserkommentarer på forskning.no:

  1. Diskuter sak, ikke person. Det er ikke tillatt å trakassere navngitte personer eller andre debattanter.
  2. Rasistiske og andre diskriminerende innlegg vil bli fjernet.
  3. Vi anbefaler at du skriver kort.
  4. forskning.no har redaktøraransvar for alt som publiseres, men den enkelte kommentator er også personlig ansvarlig for innholdet i innlegget.
  5. Publisering av opphavsrettsbeskyttet materiale er ikke tillatt. Du kan sitere korte utdrag av andre tekster eller artikler, men husk kildehenvisning.
  6. Alle innlegg blir kontrollert etter at de er lagt inn.
  7. Du kan selv melde inn innlegg som du mener er upassende.
  8. Du må bruke fullt navn. Anonyme innlegg vil bli slettet.

Førerløse biler kan gi mer trafikk

Regler for leserkommentarer på forskning.no:

  1. Diskuter sak, ikke person. Det er ikke tillatt å trakassere navngitte personer eller andre debattanter.
  2. Rasistiske og andre diskriminerende innlegg vil bli fjernet.
  3. Vi anbefaler at du skriver kort.
  4. forskning.no har redaktøraransvar for alt som publiseres, men den enkelte kommentator er også personlig ansvarlig for innholdet i innlegget.
  5. Publisering av opphavsrettsbeskyttet materiale er ikke tillatt. Du kan sitere korte utdrag av andre tekster eller artikler, men husk kildehenvisning.
  6. Alle innlegg blir kontrollert etter at de er lagt inn.
  7. Du kan selv melde inn innlegg som du mener er upassende.
  8. Du må bruke fullt navn. Anonyme innlegg vil bli slettet.

Slik kan blogging brukast i undervisninga

Ved ein vidaregåande skule i Rogaland bruker lærarane blogging aktivt i undervisinga. Det kan tilføre noko nytt til undervisinga, viser ei ny undersøking.

– Blogg-framgangsmåten såg ut til å gjera at elevane både skreiv – og snakka om å skriva – på ein heilt annan måte, fortel Arne Olav Nygard.

Han har undersøkt den pedagogiske nytten av å bruka digitale teknologiar i undervisninga i doktorgraden sin ved Lesesenteret ved Universitet i Stavanger.

Elevane var sjølv positive til å skrive blogg som ein del av undervisninga, fortel Nygard.

– Dei gav uttrykk for at bloggen fekk dei til å skriva på ein annan måte enn til dømes i tradisjonell norskundervising. Elevane sa, lett metaforisk, at på bloggen følte dei seg mykje friare. Dei sette denne skrivinga i kontrast til anna skriving i skulen, som dei følte la unødvendige band på dei.

Undersøkte bloggande klasse

Nygard så nærare på 14 elevar på studieførebuande linje ved skulen i Rogaland. Elevane hadde vald faget Trykk og foto, og utgangspunktet var at forskaren blei nysgjerrig på korleis dei oppfatta ei slik blogg-orientert undervising. Og korleis tekstane deira – blogg-postane – stod fram som skriftlege uttrykk.

I framhaldet blei dette utgangspunktet undersøkt både gjennom observasjon og intervju av elevane og analysar av bloggtekstane deira.

Elevane blei digitalt ansvarlege

Tekstane var kortare, og elevane oppgav at dei ikkje opplevde at dei var underlagt dei same formelle krava som i andre fag, til dømes Norsk. Dei gjekk til oppgåva som bloggarar, der dei opplevde at dei sjølv kunne gje tekstane sine retning og form. Elevane skildra dette som produktivt og frigjerande.

På eit overordna plan tilførte teknologibruken noko til undervisinga som ikkje kunne blitt oppnådd utan denne bruken, meiner forskaren. Han fortel at publiseringa gjorde at elevane fekk ein ny motivasjon for å formidle fagkunnskapen sin skriftleg. I lesevitskapen blir denne evna kalla «skriftlegheit» – eller «literacy» på engelsk.

– Elevane måtte stå til ansvar for skriftlegheita si på ein annan måte enn ved den tradisjonelle «skrivebordsskuffe-skriftlegheita,» som ein gjerne koplar til skulen. I dette prosjektet fekk arbeidet til elevane ein annan status, ei anna rolle, som dei tok på alvor. Det offentlege aspektet – publiseringa – gjorde noko med måten dei skreiv på – elevane greip det ansvaret i overraskande stor grad. For dette er jo elevar som tidlegare alltid har skrive utelukkande for læraren, i alle fag.

Han håpar funna hans kan bidra til diskusjonen om bruk av teknologi i undervisinga i skulen.

– Dette er eit døme på bruk av teknologi som myndiggjer og ansvarleggjer elevane. Noko som jo er i tråd med sentrale mål i opplæringa – elevane skal gjerast myndige gjennom skrift, forklarer Nygard.

Læraren har ei viktig digital rolle

I løpet av prosjektet blei Nygard overraska over engasjementet og konsentrasjonen elevane hadde framfor datamaskinen. Sjølv i lengre skriveøkter var elevane jamt over svært konstruktive og produktive i arbeidet, ifølgje forskaren. Han meiner skulen sin tenking rundt bruken av digitale verktøy og organiseringa av denne, var ein viktig årsak til dette.

Rolla til lærarane er sentral for at elevane skal ha utbytte frå digitale sjangrar, ifølgje Nygard.

– Elevar blir i ein teknologisk samanheng gjerne sett på som ei nærast mytologisk gruppe. Dei «kan alt» om det digitale, medan skulen alltid vil koma haltande eller halsande etter. Studiet mitt viser at læraren – trass i at ho ikkje har vakse inn i ein skriftkultur prega av digitale medium – faktisk kan bidra til at dei forstår korleis dei kan bruka digitale verktøy på ein klok måte.

Nygard meiner at den positive effekten av blogg-skrivinga var heilt avhengig nettopp av at læraren rettleidde elevane.

– Skulen er i stand til å setja dette i kontekst for eleven, innanfor rammene av utdanningssystemet. Ikkje berre som ein «flashy» teknologi for å skapa variasjon, gjera noko spennande mot slutten av timen eller liknande, men faktisk talt med ambisjon om å gi innsikt i korleis ein kan formidle skriftleg på ein måte som myndiggjer dei, fastslår Arne Olav Nygard.

Referanse

Arne Olav Nygard: Digital Literacy Practices in Education. An Investigation of the Use of Blogs in a Norwegian High School, Doktorgrad Universitetet i Stavanger.

Vil styre strømforbruket vårt via internett

Grønn og fornybar energi blir mer og mer aktuelt. I framtiden skal hvert hus produsere energi selv og benytte mulighetene for fornybar energi fra sol og vind. Men vel så viktig er hvordan vi bruker energien:

– Overskudd av grønn energi må ikke kastes bort, men brukes slik at forbruket matcher produksjonen, sier forsker Anis Yazidi ved Høgskolen i Oslo og Akershus.

– Da er vi i balanse og benytter mulighetene i naturen.

Vi overbelaster strømnettet

Problemet er at folk flest har en tendens til å bruke mye strøm samtidig som alle andre gjør det. Dermed må strømnettet vårt jobbe på spreng i visse perioder på dagen. Samtidig er det også tider på dagen når vi bruker lite strøm.

Strømselskapene bruker utrolig mye ressurser på å oppgradere strømnettet til å takle økende strømforbruk og ha god nok kapasitet på de tidene hvor forbruket er høyest.

Derfor mener Yazidi at det tross alt er lurere å spre strømforbruket utover dagen, slik at vi ikke overbelaster strømnettet vårt.

– Jeg kan kanskje vente med å starte vaskemaskinen til det er optimalt energimessig og ikke når forbruket er på topp med høy belastning i strømnettet.

Dermed kan strømprodusentene bruke mindre ressurser på oppgradering av nettet. Dessuten kan energi fra sol, vind- og vannkraft, som også produseres på andre deler av døgnet enn når forbruket er på topp, utnyttes bedre.

Ny teknologi for styring av elektrisk utstyr som vaskemaskiner, oppvaskmaskiner og ladere for elbiler via Internett og trådløse nett gir også muligheter for å bruke utstyret til ulike tider uten at man selv trenger å skru av og på manuelt.

Men hvordan skal vi spre forbruket utover dagen? 

Styrer strømnett via internett

Forskeren forklarer at det handler om å planlegge strømforbruket i Smart grid, en ny generasjon strømnett som styres via Internett for å utnytte tilgangen på energi mer effektivt.

Sammen med kolleger har Yazidi utviklet et datasystem som tar imot intensjoner om å bruke elektrisk utstyr. 

– Vi har betingelser som at produksjonen bør matche forbruket, samtidig som folk kan velge å starte forbruket på ulike tidspunkt, sier Yazidi.

– Da gjøres det mange interaksjoner til vi havner i en tilstand av likevekt, et samspill, som er fornuftig for nettet.

Det kan sammenlignes med forhandlinger, hvor forbrukerne forhandler med hverandre og prøver å finne en optimal løsning.

Dette er en desentralisert måte å styre strømforbruket på. Det er vi som forbrukere som bestemmer, men i samspill med de andre.

– Det er altså ikke et sentralt system som bestemmer, sier forskeren.

Utfordring å oppskalere

Yazidi fikk sammen med Rajan Thapa, Lei Jiao og B. John Oommen «Best Paper Award» på «International Conference on Smart Grid Inspired Future Technologies» for en artikkel om denne løsningen.

– Jeg tror de så på det som et lite gjennombrudd i feltet. De er veldig interessert i nye idéer, nye måter å gjøre ting på og særlig det at man kan gjøre det på en desentralisert måte.

Forskerne vil nå jobbe videre med å utvikle idéen.

– Det blir en utfordring å oppskalere systemet til et stort antall brukere. For til nå har det virket på et lite antall.

– Vi vil også prøve å gjøre spillet mer rettferdig. Å sørge for at ikke noen på tilfeldig vis får for mye på lang sikt.

Potensialet er stort, og det trengs ikke nødvendigvis løsninger som er helt perfekte, mener forskeren:

– Selv en liten besparelse på fem prosent kan være fornuftig. Det blir det fort milliarder av kroner av i stor skala. Til og med enkle idéer kan spare mye, framhever Yazidi.

Referanse:

Thapa, R. m.fl: Scheduling Domestic Shiftable Loads in Smart Grids: A Learning Automata-Based Scheme. Artikkel presentert ved International Conference on Smart Grid Inspired Future Technologies. (2017)

Nytt skritt mot behandling for Huntingtons

Huntingtons sykdom er en arvelig lidelse, og har du først fått sykdomsgenene, er det nærmest hundre prosent sikkert at du blir syk. De fleste merker de første symptomene rundt 40-årsalderen.

Da begynner det sykdomsfremkallende genet å lage et protein – huntingtin – som er giftig for hjernen. Stoffet ødelegger hjernecellene. Dette lager symptomer som muskelrykninger, og etter hvert personlighetsforandringer, depresjon og demens.

Foreløpig har vi ingen måter å stoppe eller bremse Huntingtons sykdom. Men ny teknologi gir håp for framtida.

– Spennende studie

Et team av kinesiske og amerikanske forskere har brukt CRISPR – en ny metode for å redigere i genene våre – for å ødelegge Huntingtons-genet hos forsøksmus.

Lær hvordan CRISPR virker her: 

Behandlingen viste seg å kunne stoppe sykdommen, og til og med reversere noen av symptomene som musene hadde.

– Det er et godt stykke igjen før dette vil kunne brukes til behandling i mennesker, skriver Sigrid Bratlie, seniorrådgiver i Bioteknologirådet i en epost til forskning.no.

– Når det er sagt, er studien veldig spennende, og tyder på at genredigering med CRISPR i fremtiden kan gi behandlingsmuligheter for en alvorlig sykdom som det til nå ikke har funnets noen behandling for.

Alle har Huntington-gener

Genet som er knyttet til Huntingtons, finnes hos oss alle. Men det er bare noen helt spesielle varianter av dette genet som fører til sykdommen.

Disse farlige variantene kan oppstå helt av seg selv, på grunn av en tilfeldig feil i genet. Men i de aller fleste tilfellene arver de rammede genvarianten av foreldrene sine.

Den enkle genetiske årsaken gjør Huntingtons til en perfekt kandidat for genredigering. For hvis vi kan klippe i DNAet, kan vi vel forsøke å klippe i stykker genet som lager trøbbel?

Sprøytes inn i hjernen

For få år siden kom den første studien hvor forskerne hadde klart å stoppe Huntingtons hos mus ved å bruke genteknologi. Men den gangen endret de ikke selve sykdomsgenet. De hindret bare prosessen hvor genet lager det giftige proteinet.

En slik behandling vil dessverre ikke gi varig virkning. Pasienten vil være avhengig av stadig behandling for å holde sykdommen fra livet.

Og det er et problem, når medisinene ikke kan tas som piller, men må sprøytes inn i hjernen for å virke.

I den nye studien har forskerne imidlertid valgt en annen mulighet.

Ødela genet

Su Yang fra Emory University og kollegaene hans har ødelagt selve Huntington-genet permanent. Og det så altså ut til å ha en positiv effekt.

Det ble ikke lenger produsert skadelig huntingtin-protein i musehjernene. Dyra ble også bedre av symptomene sine, noe som tyder på at hjernen klarte å reparere noen av skadene som allerede hadde skjedd.

Dermed er det altså en mulighet for at teknikken kan danne grunnlag for fremtidig behandling mot Huntingtons hos mennesker.

Men mye gjenstår.

Vanskelig å få medisinene fram

En av de store utfordringene er å få medisinene fram. For at behandlingen skal virke, må verktøyet CRISPR nemlig trenge inn i hver enkelt hjernecelle, og endre DNAet der inne. Forskerne bruker virus til å ta med seg CRISPR og sprøyte det inn i cellene.

Men for at virusene skal nå fram til hjernecellene, må de sprøytes inn og fordeles i hjernen. Det kan være temmelig utfordrende, selv i en bitte liten musehjerne. Det er ikke lettere med en diger menneskehjerne.

– Det vil være vanskelig å behandle absolutt alle de påvirkede cellene i hele hjernen, skriver Bratlie.

Men noen deler av hjernen er mer sårbar enn andre.

– Dersom man kan levere en slik medisin til mange nok celler i disse delene, kan det potensielt ha en betydelig effekt på sykdomsutviklingen og symptomene i pasienter med Huntingtons.

Ødelegger også friske gener

En annen ting er sikkerheten ved hele behandlinga.

Hva er for eksempel langtidseffekten av å sprøyte inn viruspartikler med CRISPR i hjernen på folk? Det må undersøkes grundig før man kan slippe en medisin på markedet.

Den nye behandlingen er i tillegg basert på et prinsipp som er både nyttig og potensielt skadelig:

Medisinen ødelegger ikke bare de skadelige variantene av Huntington-genet. Den klipper i stykker alle typer av genet. Rund baut.

Dette gjør en potensiell medisin mye mer anvendelig. Det finnes nemlig mange forskjellige varianter av genet som gir Huntingtons sykdom. Og skal du bare ødelegge det sykdomsfremkallende genet hos et menneske, må du tilpasse medisinen til varianten de har.

Lager du i stedet et legemiddel som virker på alle Huntington-genene, passer den samme medisinen for alle.

Men hva om de friske variantene av Huntington-genene gjør noe nyttig i kroppen? Kan det da være skadelig å slå dem ut?

– Det antas at dette genet ikke er viktig i voksen alder, i det minste virker det sånn i mus, men dette må studeres nærmere før man kan være sikker, skriver Bratlie.

Det er altså mye hvis-om-atte knyttet til den praktiske betydningen av den nye studien. Men Yang og co konkluderer likevel: Dette åpner en ny vei som kan føre til behandling for både Huntingtons og andre sykdommer.

Referanse:

S. Yang, R. Chang, H. Yang, T. Zhao, Y. Hong, H. E. Kong, X. Sun, Z. Qin, P. Jin, S. Li & X. J. Li, CRISPR/Cas9-mediated gene editing ameliorates neurotoxicity in mouse model of Huntington’s disease, Journal of Clinical Investigation, juni 2017.

 

– Vi har tjent oss rike på klimaendringer, nå må vi betale

175 land er med på Paris-avtalen, som ble vedtatt på klimatoppmøtet i Paris i desember 2015. Målet med avtalen er at de globale klimautslippene skal synke raskest mulig, og at den globale oppvarminga skal begrenses til 1,5 grader, maksimalt to, sammenlignet med førindustriell tid.

Nå står imidlertid samholdet om avtalen i fare. Donald Trump, president i stormakten USA, har nylig trukket landet ut av avtalen, som var ett av valgkampløftene hans.

Men uavhengig av hva andre land gjør, har Norge et enormt moralsk ansvar. Det mener Øyvind Stokke, førsteamanuensis i politisk filosofi, ved Arctic Centre for Sustainable Energy (ARC) ved UiT Norges arktiske universitet.


Øyvind Stokke er førsteamanuensis, Institutt for filosofi og førstesemesterstudier, UiT Norges arktiske universitet. (Foto: UiT)

– Norge har ikke fortjent oljen

Stokkes spesialområde er klimarettferdighet. I forskningssenteret ARC, som i størst grad består av teknologer, biologer og matematikere, bidrar han med et etisk perspektiv på energi og klima.

Filosofen viser til at Stockholm Environmental Institute (SEI) har regnet ut at Norge har et stort ansvar for å bidra til reduksjon av globale klimagassutslipp. De regnet nemlig ut at Norge må kutte utslipp tilsvarende ti ganger størrelsen på vår egen befolkning. Årsaken er den massive oljeutvinningen landet har stått for.

– Det betyr at vi fortsatt har mesteparten av jobben ugjort etter at vi har kuttet hjemme. Vi kan bidra mye ved å utvikle grønn energiteknologi, for eksempel innen sol og vind, og eksportere den til fattige land i sør. Dette mener jeg vi har et rettferdighetsansvar for å gjøre, sier Stokke.

Forskerne fra Stockholm Environmental Insitute skriver at utvinningen og forbruket av norsk olje både innenlands og utenlands har bidratt til å øke konsentrasjonen av klimagasser i atmosfæren betraktelig.

– Slik har vi tjent oss rike på eksport av klimaendringer. Dette historiske ansvaret bør motivere oss til å ta en lederrolle internasjonalt i kampen for en rettferdig klimaavtale, heter det i rapporten.

Stokke mener Norge ikke har fortjent oljen og gassen, selv om vi har forvaltet ressursen på en fornuftig måte til nå.

– Den var bare tilfeldigvis i våre havområder. Derfor har vi et moralsk ansvar for å kompensere for utslipp som følge av den.

Filsosofen forteller at et forskere tallfester dette ansvaret ved å se på landets samlede utslipp siden 1990. I tillegg til å ha et moralsk ansvar er det avgjørende om et land har økonomisk kapasitet til å bidra. Stokke mener Norge oppfyller begge disse kriteriene.

– Som et av få land har vi kapasitet – økonomisk og kunnskapsmessig – til å redusere klimagassutslipp i andre deler av verden. Dette er et av hovedprinsippene i klimarettferdighet.

– Hvis ikke Norge, som har kapasitet til å ta klimaansvar, tar det, hvem skal gjøre det da?

Forurenseren betaler?

Stokke mener Norge, og andre rike land med høyt fossilt forbruk, skal betale for skadene de har påført andre – beregnet ut fra fortjenesten de har hatt av forbruket.

– Det er dokumentert at Exxon Mobile kjente til klimakonsekvensene av oljeboring på 1960-tallet og skal vi tro regjeringa, skal vi bore enda mer. Jeg mener likevel det er mest fruktbart å fokusere på nåtid. På klimatoppmøtet i Marrakech i fjor sa CICERO-forsker Jan Fuglestvedt at det er viktigere å se på skadene klimagassutslippene faktisk forårsaker enn historisk ansvar. I tillegg til hvem som har økonomisk og teknologisk kapasitet til å gjøre noe med utslippene. Det fikk jeg veldig sansen for, sier Stokke og legger til:

– Filosofisk sett tror jeg på en kombinasjon av det historiske «forurenseren betaler-prinsippet» og «kapasitet til å betale-prinsippet».

– Særlig Kina har en enorm satsing på solenergi, sier Stokke og smiler.

Øyvind Stokke om nordmenns plikt:

 

Urettferdig fordeling

 

Energirettferdighet handler om hvordan de naturlige energiressursene er fordelt i verden. For eksempel har Saudi-Arabia tilfeldigvis mye olje, mens land i Midt-Afrika har godt utgangspunkt for solenergi – ikke karbon- eller vannenergi.

Og Norge er også godt rustet for fremtiden.

– Norge har allerede et fortrinn: Vi har en veldig sterk kompetanse på fornybar energi. Det viser de siste 130 årene med vannkraftutbygging her til lands, sier Stokke.

Men utbyggingen av fornybar energi reiser etiske spørsmål om rettferdighet, også innad i Norge.

– For eksempel kan utbygging av vindmølleparker i nordområdene føre med seg mange konflikter, ikke minst med reindriftssamene. I nord betyr slike parker også store naturinngrep, sier han.

Ifølge den politiske filosofen vil overgangen til fornybar energi bety en enorm samfunnsendring globalt – selv om den ligger et stykke fram i tid. Han mener det er viktig å tenke gjennom hvordan goder og byrder blir fordelt. Og at de politiske og demokratiske sidene må integreres i denne endringa.

– Humanistisk og samfunnsvitenskapelig forskning trengs for å utforske de kulturelle, politiske og økonomiske barrierene som i dag hindrer at fornybare energitiltak kan innlemmes og godtas i samfunnet. På mange områder har den grønne teknologien kommet langt og gjør stadig framskritt. Det vi trenger nå er kunnskap som kan få nasjoner til å ta i bruk teknologien.

– En stor feil med dagens klimadebatt

Filosofen mener noe er grunnleggende galt med dagens globale klimadebatt. Ifølge Stokke har den overfokusert på kutt i klimagassutslipp.

– I dag har klimapolitikken ett mål: å fordele CO2-utslippene globalt. Dette kom man fram til i Kyotoavtalen fordi atmosfæren ble ansett som en felles ressurs. Karbonutslipp har lenge vært et slags nullsumspill fordi verden har gjort seg 100 prosent avhengig av fossilt brennstoff som energikilde. Ser vi bort fra vannkraften, har Norge og andre rike land fanget seg selv i et karbonsystem, en karbonøkonomi. Det er det som er tragisk, sier Stokke og rister på hodet.

Stokke mener at kampen mot klimaendringene egentlig handler om en aggressiv satsing og forskning på fornybar energi.

– Men det har ikke Norge og de andre rike landene ønsket. De har bevisst stukket hodet i sanden og satset på karbon. Debatten om klimaendringene handler også om å fordele ressurser til fattige land, slik at de også kan gjøre seg mindre avhengig av karbonet. Og den handler om miljøet, sier han fast.

Et av prosjektene forskningssenteret ARC er involvert i går ut på at alger spiser CO2 fra fabrikkrøyk. Stokke mener at dette prosjektet er ett av mange eksempler på at politikk og klimarettferdighet ikke bare handler om CO2.

– Her blir ikke bare karbondioksidet fanget gjennom dyrking av kiselalger, men også brukt ved at algene omdannes til fiskefôr. Hvis prosjektet lykkes, vil det bidra til å mette en verdensbefolkning som nærmer seg ti milliarder mennesker.

Mye må bli under bakken

Temperaturen på jorda kan ikke stige mer enn to grader hvis verdens ledere skal klare å overholde Paris-avtalen. Men hvor mye av de fossile ressursene må forbli under bakken for å nå dette målet? Det har Christophe McGlade og Paul Elkins fra Institute for Sustainable Resources ved London University College regnet ut.

Svaret deres er én tredjedel av oljen, halvparten av gassen og fire femtedeler av kullet. I Arktis bør de nyoppdagede olje- og gassreservene forbli under havbunnen de neste 40 årene. Studien er publisert i det anerkjente magasinet Nature.

– Litt mer av de ikke-fornybare ressursene i verden kan hentes opp, men ifølge artikkelforfatterne er det dyrest og mest risikabelt å hente ut oljen i Arktis. Kanskje er det bedre at for eksempel enkelte fattige land i Afrika som har oljereserver får hente opp noe mer. De bør kanskje få anledning til å bruke fossilt brennstoff for å ta igjen etterslepet på økonomisk utvikling. Så blir det lettere for dem å satse på fornybar energi i etterkant, sier Stokke.

– Miljøhensyn kan på den andre siden tilsi at Saudi-Arabia eller andre land med høyt utviklet teknologi og kompetanse henter opp resten av oljen, for deretter å dele noe av inntektene i et internasjonalt fond. Og dette fondet kan så fordeles til støtte for utviklingsprosjekter i Afrika. Poenget er at å la oljen ligge i bakken har kostnader – særlig for de fattige landene – og det er derfor ikke bærekraftig, verken etisk eller økonomisk, å la disse landene bære byrden alene. De rike landene må være med å dele på disse kostnadene, fortsetter han.

– Det er vel ikke lett å få de saudiarabiske lederne med på dette?

– Kanskje ikke, men det viser at det går an å tenke annerledes. Vi kan også se det slik at land i nord har større behov for oppvarming enn land i sør. I dette perspektivet er det viktig å fordele bruken av fossile brennstoffer til landene som trenger det mest. Så kan andre, som ikke har så bruk for det, få mindre utslippsrettigheter, sier Stokke.

Han mener klimaforhandlingene har vært ganske flinke til å ta med behovene til land i sør.

– I tillegg skal landene i Paris-avtalen hvert femte år revidere målene sine om utslippskutt. Vi får håpe det er større sjanse for å lykkes med Paris-avtalen enn Kyoto-avtalen, sier han.

Isen i Arktis smelter. Isbjørnen har stadig færre isflak å benytte i letingen etter mat. I mai i fjor delte likevel regjeringa ut letelisenser i Arktis i 23. konsesjonsrunde – og åpnet dermed for oljeboring her.

– Dette kan føre oss forbi vippepunktet i Arktis. Prognosene fra FNs klimapanel IPCC viser at enkelte byer og atollene i Stillehavet da vil oversvømmes, og millioner av mennesker drives på flukt, sier Stokke. Disse konsekvensene ser vi allerede nå.

Hva enkeltmennesket kan gjøre i hverdagen

Ifølge Miljødirektoratet er olje- og gassutvinning, industri, veitrafikk og annen transport som fly de viktigste kildene til klimagassutslipp i Norge. Transport er den aller største kilden. Fra 1990 til 2015 økte utslippene med 25 prosent, og veitrafikk står for over halvparten av utslippene.

Mange tenker kanskje at de små miljøtiltakene de gjør i hverdagen ikke hjelper og at Norge er et lite land i klimasammenheng. Stokke mener likevel hver og en av oss bør gjøre det vi kan.

– Det vil være i tråd med forpliktelsene våre. Grønne miljøtiltak som særlig handler om transport er viktig. Jeg er veldig tilhenger av å gå og sykle mer. Det er viktig å engasjere seg, si ifra – ved middagsbordet, arbeidsplassen og gjerne i avisa, og aksjonere. Det er også viktig å være informert om klimaproblemene, sier han, som også mener det er en riktig etisk holdning å kutte forbruket.

– Forbruket vårt er kanskje det aller største problemet når det gjelder utslipp og miljø. Forbruket vårt er en del av den meget dødelige globale handelen med varer som omfatter 100 000 containerskip som går rundt jorda hver uke. I tillegg står skipene selv for enormt mye av utslippene våre, for de går på den skitneste olja. I hverdagen bør man resirkulere, kjøpe brukte klær og gi bort i stedet for å kaste. Selg sykkelen hvis du ikke bruker den.

Men han understreker at verden ikke vil nå togradersmålet i Paris-avtalen hvis ikke politikerne ønsker et grønt skifte.

– Hvis politikerne jobber mot oss, er det fint å sykle, men vi er ikke i nærheten av å komme dit vi skal være. Her i Norge bør vi helst velge politikerne som tar miljøproblemene alvorlig.

Øyvind Stokke om hva enkeltpersoner kan gjøre:

 

Symbolikken i små handlinger

 

Stokke mener det er svært viktig med miljøtiltak i hverdagen også fordi vi er forbilder for våre barn.

– Jeg tror barn ser at de bor i et grønt hjem der foreldrene tar ansvar. Jeg tror også den neste generasjonen vil se på oss litt som fossiler, sier han og smiler.

Stokke tror at det å gjøre små klimatiltak i hverdagen, som å kildesortere, kan ha en overføringsverdi som ikke bør undervurderes. For eksempel kan det å kildesortere gjøre folk mer bevisste på miljøet. Det igjen kan føre til at de – kanskje ubevisst – velger sykkelen i stedet for bilen til jobb.

– Kildesortering har blitt kritisert for ikke å fungere godt nok, men det tvinger oss i alle fall til å se avfallet av vårt eget forbruk. Vi ser plasten vi genererer som hoper seg opp på kjøkkenet. Denne psykologiske effekten er viktig.

Nordmenn er glad i å fly, men fly blir trukket fram som noe av det verste vi kan gjøre mot klimaet. Utregninger gjort av CICERO viser at å fly strekninga Oslo-London er det samme som å kjøre bil 19 000 kilometer. På denne flyreisen står én passasjer for utslipp tilsvarende 240 kilo CO2.

I tillegg kommer utslippene fra utenlandsreiser, men disse bokføres ikke på det norske utslippsregnskapet. Stokke setter et klart skille mellom jobbreiser og «fornøyelsesreiser» til Syden.

– Det er forskjell på såkalte luksusutslipp og andre utslipp. De som bor på steder som Tromsø, er nødt til å fly. Igjen vil jeg ikke lage et nullsumspill om karbon, for da fanger vi oss selv i nettet. Vi fløy til klimatoppmøtet til Marrakech i fjor. Vi hadde aldri kommet fram hvis vi hadde syklet, kjørt eller tatt tog. Vi kunne sagt at Tromsø ikke kunne vært med, men jeg tror ikke det er veien å gå. Vi må heller gjøre mer på de områdene vi kan bidra.

I 2015 utgjorde utslipp fra innenriks flytrafikk 2,5 prosent av de totale norske klimagassutslippene i 2015. Den sivile lufttrafikken sto for mesteparten av disse og har økt med 86 prosent siden 1990.

Har fortsatt troen på Paris-avtalen

Ifølge Rune Graversen, professor i fysikk og teknologi ved UiT, er det absolutt håp for Paris-avtalen selv om USA har meldt seg ut av den.

– Selvsagt er det veldig, veldig synd at et så stort land og en så stor forurenser som USA har trukket seg ut. Trump vil ikke ha begrensninger på USAs klimagassutslipp eller satse i noen særlig grad på alternative energitiltak. Det er likevel ikke sikkert utmeldelsen vil få så stor betydning. De fleste andre land i Vesten og EU står veldig sterkt om avtalen, sier Graversen, som har meteorologi og klima som sitt største forskningsområde. 

Graversen påpeker at for eksempel gigantlandet Kina slipper ut dobbelt så mye klimagass som USA – riktignok med en befolkning som er mer enn fire ganger større – og er ivrig på å overholde sin del av Paris-avtalen. 

– Avtalen vil føre til at medlemslandene kommer lenger på grønn teknologi enn USA og dermed et konkurransefortrinn i framtida. Men det skal også sies at stater i USA har stor selvbestemmelsesrett og kan satse på grønn teknologi uavhengig av presidentens synspunkter, for eksempel har California kommet langt på fornybar energi.

Ifølge Graversen kan imidlertid USAs utmeldelse gi en smitteeffekt som fører til at andre melder seg ut av avtalen.


Rune Graversen er professor ved Institutt for fysikk og teknologi, UiT Norges arktiske universitet. (Foto: UiT)

– Enkelte land som ikke har vært så ivrige på avtalen, kan nå ha fått en unnskyldning for å melde seg ut. Men på den annen side kan USAs utmeldelse gjøre at andre land blir enda mer trigget i kampen mot klimaendringene, og at de står enda mer samlet. 

Stokke mener det er oppløftende at Kina på klimatoppmøtet viste til at de skal kutte 60–65 prosent av klimagassutslippene sammenlignet med 2005-nivå. Også Japan og Sør-Korea presenterte offensive tiltak.

Ifølge Graversen er likevel forskningsprosjekter som algeprosjektet er viktige for å bekjempe klimaendringene.

– Det er avgjørende at lederne i verdens land ønsker å stoppe klimaendringene. Men de viktige teknologiske skrittene, er på mange måter tatt på tross av ledernes manglende besluttsomhet, sier han.

Dessuten spiller vitenskapen en helt avgjørende rolle.

– Vi hadde ikke hatt kunnskap om klimaendringene i dag hvis det ikke hadde vært for vitenskapen. Virkningene av klimaendringene er tross alt ganske usynlige for folk flest. Derfor har vitenskap og forskning en utrolig viktig rolle i kampen mot global oppvarming. For eksempel kom elbil- og solcelleteknologien i Norge langt før politikerne begynte å legge føringer på disse industriene, sier han.

– Det grønne skiftet skjer i byene

I 2040 er det beregnet at omtrent alle kommer til å bo i byer. Stokke mener det er her det grønne skiftet må skje.

– Da er bevisstgjøring og færre lokale utslipp veldig viktig. EU har satt som mål at 40 prosent av utslippene skal kuttes innen 2030. Men vi bør nok prøve å være enda mer ambisiøs. 2030 er ikke lenge til. Derfor er det en helt umulig tanke for meg å ta opp olja i Arktis, sier Stokke og presiserer at han ikke er noen klimaforsker.

– Har du troen på at verden klarer å nå togradersmålet?

Stokke blir stille.

– Vi kan ikke gi opp troen på det, sier han etter en stund.

– Som forsker kan det være litt frustrerende å tenke forskningsprosjekter som går over flere år når klimaendringene der ute går så raskt. Når verden varmes opp så raskt. Men hver av oss må bare engasjere oss og gjøre det vi kan. Så får vi se.

Indias øverste kaster kan være fra Europa

Hvor stammer Indias over en milliard innbyggere fra? Spørsmålet har lenge vært omstridt. Nå gir moderne DNA-slektsforskning noen svar.

Gjennom tusener av år har folkegrupper strømmet inn i det området vi i dag kaller India. En av de siste store innvandringsbølgene til India vandret trolig fra den vestlige delen av Det eurasiske kontinentet. Mer presist kan det ha vært fra dagens Øst-Europa.

Genealoger – forskere som studerer menneskers genetisk opphav – foreslår at det kan ha vært disse menneskene som for knappe to tusen år siden fikk etablert det strenge indiske kastesystemet.

I dette systemet satte de seg selv øverst.

Noe hendte for nesten 2000 år siden

Nyere DNA-slektsforskning avslører et merkelig mønster i blandingen av Indias folkegrupper.

Fram til for rundt fire tusen år siden skjedde det nesten ingen blanding av indiske folkegrupper. Så i rundt to tusen år blandet indere seg med hverandre og fikk barn sammen på tvers av folkegrupper.

Men for knappe 2000 år siden var det stopp, sladrer DNA-et til dagens indere om.

Historisk forskning på gamle skriftlige kilder, viser at dagens strenge kastesystem i India kom på plass nettopp under Gupta-dynastiet for knappe to tusen år siden. De første skriftlige kildene som forteller om klare forbud mot blandingsekteskap mellom samfunnsgrupper stammer fra denne tiden.

Etter dette fikk folk stort sett bare barn innenfor sin egen kaste, viser DNA-et til dagens indere.

En overklasse på toppen

Flere genstudier studier peker nå i retning av at en overklasse som snakket et indoeuropeisk språk – samme språkfamilie som norsk tilhører – etablerte seg på toppen av det indiske samfunnet om lag 70 generasjoner tilbake. Denne overklassen blandet seg ikke genetisk med lavere klasser. 

En studie publisert i 2015 undersøkte 367 personer fra helt ulike deler av India.

Studien viste at dagens indere har fire ulike genetiske opphav. Blandingen av disse gruppene stoppet altså brått opp for nesten to tusen år siden, og spesielt for den indiske overklassen med mulig opphav i Europa ble det helt slutt på å blande seg med andre.


Gupta-dynastiet styrte India fra rundt år 280 til 550. Riket dekket det meste av Nord-India, Pakistan og Bangladesh. Det kan ha vært da India fikk dagens kastesystem. Bildet viser brahmineren Parasurama som vinner tilbake Kerala til prestekasten brahminene fra krigerkasten.

Fire hovedkaster

Det indiske kastesystemet er inndelt i fire hovedkaster – brahminer (prester), ksjatrya (krigere), vaisjyaer (håndverkere) og sudraer (tjenere). I tillegg kommer de kasteløse.

Innenfor disse fire hovedkastene finnes det flere tusen underkaster.

Kaste har i India bestemt hvem du kunne gifte deg med og hva slags jobber du kunne få. Ulike kaster har også hatt ulike sosiale regler, for eksempel har vegetarianisme og avholdenhet fra alkohol vært knyttet til de øverste kastene.

Den som brøt reglene for sin kaste kunne bli kastet ut av hele systemet og tvunget til å bli kasteløs.

DNA-studier

I genealogiske DNA-studier sammenligner man nålevende mennesker, vanligvis ved å ta ut litt DNA fra munnhulen deres på en vattpinne.

I en studie publisert i 2001 studerte forskerne opphavet til 265 indiske menn fra åtte helt ulike kaster. Testene undersøkte personenes farslinje (Y-DNA) og morslinje (mtDNA). Det siste nedarves nærmest uendret fra mor til barn av begge kjønn.

Det meste av mtDNA (mors DNA) hos indere har asiatisk opphav, viste studien. Men 20-30 prosent kan spores tilbake til det vestlige Eurasia. Det spennende forskerne fant her var at jo lenger opp i kastesystemet personen sto, desto større var andelen gener fra Vest-Eurasia.

Når forskerne så på DNA fra Y-kromosomet, som arves fra far til sønn, fant de at inderne har mer mannlig opphav fra Vest-Eurasia enn fra Asia. Også her økte andelen europeisk DNA med stigende kaste.

Forskerne konkluderte med at personer høyt oppe i det indiske kastesystemet har betydelig mer DNA til felles med europeere enn personer lenger nede i kastesystemet.

De siste har mer til felles med andre asiater.

Indoeuropeiske språk

Det høykulturelle indiske språket sanskrit, det offisielle indiske språket hindi og det nært beslektede urdu er alle indoeuropeiske språk.

I det sørlige India snakker folk dravidiske språk, som har sin opprinnelse i India.

De aller fleste europeere snakker også et indoeuropeisk språk. Hvor denne språkfamilien opprinnelig kommer fra er språkhistorikere fortsatt ikke enige om. En teori er at den oppsto i det sørlige Russland og Ukraina for rundt 6000 år siden. En annen teori er at ur-indoeurpeisk oppsto for 9000 år siden i dagens Tyrkia.

Over 75 prosent av alle indere har i dag et indoeuropeisk språk som sitt førstespråk. Om lag 20 prosent av inderne snakker et dravidisk språk.

 

Referanser:

Analabha Basu m.fl: «Genomic reconstruction of the history of extant populations of India reveals five distinct ancestral components and a complex structure», PNAS, 2015. Sammendrag.

Michael Bamshad m.fl: «Genetic Evidence on the Origins of Indian Caste Populations», Genome Resaerch, 2001.

«Genetics Proves Indian Population Mixture», pressemelding fra Harvard Medical School. 2013

Wikipedia-artikler om DNA og om indoeuropeiske språk.

Vil at tog og lastebiler skal gå på hydrogen

Norges pionérrolle innenfor hydrogenteknologi startet ved et norsk fossefall for mer enn hundre år siden.

Mellom bratte fjell på Rjukan så en ingeniør og en industrigründer sammen muligheten for å bruke energien fra Rjukan-fossen til å sikre matproduksjonen for en stadig økende befolkning.

Kristian Birkeland og Sam Eyde ville bygge en fabrikk som skulle produsere norsk kunstgjødsel for Norsk Hydro. I 1929 sto en hydrogenfabrikk ferdig og tronet som et arkitektonisk framtidsbygg oppe i fjellsida like ved det som den gang var verdens største vannkraftverk: Vemork.

Siden den tid har det meste av den norske forskningen på hydrogen foregått i ulike laboratorier på Gløshaugen i Trondheim.

I 1951 etablerte NTNU (den gang NTH) et eget institutt for teknisk elektrokjemi. Siden den gang har forskningsmiljøet i Trondheim spilt en nøkkelrolle for en etter hvert betydelig elektrokjemisk industri i Norge. I dag, bak lukkede dører, skjer topphemmelig teknologiutvikling for en rekke nasjonale og internasjonale industribedrifter. Blant disse finner vi leverandører av elektrolyseceller for hydrogenproduksjon.

Nylig har NTNU og Sintef også sikret seg kontrakt med en ledende produsent av brenselcellebiler. Disse bilene går på hydrogen, og gir ikke andre lokale utslipp enn rent vann.

Brenselcelleforskning siden 80-tallet

Sintef har jobbet med utvikling av brenselcelleteknologi siden 80-tallet. Brenselceller med hydrogen som drivstoff lager elektrisk energi fra en kjemisk reaksjon mellom hydrogen og oksygen. Gjennom forsknings- og utviklingsaktivitet har forskningsstiftelsen bidratt til store gjennombrudd de senere årene. Brenselceller er allerede blitt konkurransedyktige i noen nisjemarkeder.

– I Japan er 150 000 brenselceller installert i hus for å produsere strøm og varme. I USA kjører mer enn 10 000 hydrogendrevne gaffeltrucker rundt i distribusjonssentre og varehus, forteller forskningsdirektør Steffen Møller-Holst i Sintef.

Han og forskerkollegene jobber nå aktivt for at også Norge skal bruke hydrogenteknologi, særlig innenfor transportsektoren.

– I Tyskland er det første av hundre brenselcelletog allerede under uttesting, og Norge er ett av flere europeiske land som nå vurderer å ta i bruk hydrogendrevne tog på bakgrunn av en av våre studier, sier Møller-Holst.

Japan og Sør-Korea i ledelsen

Aller først ute med å kommersialisere brenselceller i personbiler har folkeslagene sør-øst for Kina vært. Koreanerne og japanerne har tatt ledertrøya i en bilindustri som allerede er inne i et teknologiskifte på grunn av klimakrisen.

Det er ikke mer enn tre måneder siden Møller-Holst kom hjem fra et treukers opphold i Japan. Der har han blant annet hatt møter med ledende industribedrifter som vil bruke kunnskapen som forskningsmiljøet i Trondheim har ervervet de siste tretti årene.

Men hvorfor satser Japan så tungt på hydrogen? Jo, fordi mer enn 90 prosent av landets energibehov er dekket gjennom import av fossile energikilder. Det er altså ikke bare innen transport at japanerne vil ta i bruk hydrogen som drivstoff; de vil også bruke hydrogen i stasjonær kraftproduksjon. For å redusere utslippene av klimagasser har Japan allerede inngått avtale med Australia om import av hydrogen fra 2020.

– Vi har engasjert oss både faglig og politisk for at Norge også kan bli en leverandør av hydrogen til Japan basert på våre store energiressurser, sier forskningsdirektøren.

Det er nemlig ikke bare i transportsektoren at hydrogen vil spille en viktig rolle. Vi får stadig flere vindparker og solcellekraftverk. Men vi kan ikke alltid bruke all kraften fra vinden mens det blåser, eller sola når den skinner. Elektrisiteten må lagres og da er det å produsere hydrogen av overskuddet en god løsning.

– For energimengder større enn 10 GWh har den tyske industrigiganten Siemens konkludert med at hydrogen er den beste lagringsløsningen. Tyskerne har nå mer enn 30 prosent vind- og solkraft og er allerede i full gang med å teste ut hydrogen som lagringsmedium, opplyser Møller-Holst.

Hydrogen på Svalbard

Men energiforskerne har enda spenstigere planer enn hydrogenproduksjon fra grønn overskuddskraft. Fra seniorforsker Tommy Mokkelbost på Sintef sitt kontor på Svalbard kommer følgende visjon:

– På Svalbard merkes klimaendringene langt mer tydelig enn andre steder på kloden. Ismengden rundt øygruppen reduseres raskt og isbreene forsvinner i rekordfart. Mindre havis gir blant annet isbjørnen utfordringer i sine jaktområder. I tillegg har Longyearbyen Norges eneste kullkraftverk som energiforsyning. Og hva er da mer naturlig å gjøre Longyearbyen til verdens første utslippsfrie lokalsamfunn? spør forskeren og legger til:

– Flere muligheter bør utredes, og hydrogenteknologi er et spennende alternativ.

Hydrogenet ser han for seg kan komme fra vindkraftverk i Finnmark, landets nordligste fylke der det så godt som aldri er vindstille – men der har ikke kraftnettet kapasitet til å håndtere all strømmen som vindturbinene vil generere. Hydrogenet kan så fraktes til Svalbard i flytende form ved hjelp av hydrogenskip.

Den japanske industrigiganten Kawasaki har allerede under bygging et pilotskip for transport av flytende hydrogen. Det første skipet skal brukes til import av hydrogen fra Australia allerede i 2020.

Møller-Holst støtter ideen:

– Turistskipene som i dag sirkler rundt Svalbard, og som sammen med utallige ferger opererer langs norskekysten og i våre verdensarv-fjorder mens de fyrer på tungolje og slipper ut store mengder CO2, partikler og NOx kan også bli hydrogendrevne og dermed utslippsfrie innen overskuelig framtid, sier han.

Ikke plass til lasten

For å nå utslippsmålene må vi se til flere bruksområder. Til varetransport på både vei og bane. Og ikke minst til skipsfarten, mener forskningsdirektøren i Sintef. Når det gjelder utslippsfri langtransport kan ingen andre teknologier konkurrere med hydrogen.

Derfor satser Norges største matgrossist ASKO på å ha sine første hydrogendrevne lastebiler på veien i 2018 og blir med det trolig først i Europa med en liten flåte av slike biler for tungtransport. Dette prosjektet ble initiert av og gjennomføres i nært samarbeid med Sintef og ledes av Anders Ødegård, som jobber i avdelingen for bærekraftig energiteknologi.

– Skulle vi brukt batterier i slike lastebiler med lang rekkevidde, ville batteriene blitt svært kostbare og så store og tunge at lastekapasiteten ville blitt betydelig redusert. Vi må forholde oss til fysikkens lover og materialtekniske begrensninger, sier Ødegård.

Det er ingen tvil om at elektriske drivlinjer vil ta over og at batterier vil være svært viktige i framtidens transportløsninger, men: Jo tyngre kjøretøy og jo lenger du skal, jo bedre egnet er hydrogen.

Det bringer oss over til jernbanesektoren, som politikerne ønsker skal ta over en større andel av godstransporten, nettopp for å redusere utslippene.

Hydrogentog

Det har over lang tid vært reist politiske forslag om å gjøre Norges lengste jernbane, Nordlandsbanen, utslippsfri «på gammelmåten». Det vil si elektrifisering ved hjelp av stolper og luftledninger – «kontaktledning» på fagspråket – som erstatning for dagens dieseldrift.

Våren 2015 la Møller-Holst og kollegene hans siste hånd på en rapport til Jernbaneverket som viser at nullutslipp på flere norske togstrekninger, blant annet Nordlandsbanen, blir langt billigere både med hydrogen- og batteridrevne tog enn med vanlig elektrifisering.

Faktisk kan myndighetene spare mellom tre og fire hundre millioner kroner årlig på strekningen Steinkjer – Bodø hvis de velger batteri- eller hydrogendrevne tog framfor tradisjonell elektrifisering, viser rapporten.

– Summen av de ekspertuttalelser vi innhentet i prosjektet, både fra Jernbaneverkets egne spesialister og det tverrfaglige teamet vårt, var entydig. Alt før 2020 bør biodiesel erstatte fossil diesel, som en mellomløsning. Tidlig på 2020-tallet vil batteridrift være mest attraktivt. Fra midten av 2020-tallet er det hydrogen som i størst grad vil innfri de samlede kravene som vil gjelde for godstog i framtidas jernbanenett, sier Møller-Holst, som ledet utredningsarbeidet.

I Tyskland ligger fire regioner litt foran resten av verden: De har alt bestilt 100 hydrogendrevne persontog. Det første togsettet er allerede i prøvedrift og teknologien forventes å være klar for godstogdrift i løpet av første halvdel av 2020-årene. Møller-Holst mener Norge bør ta etter tyskerne med hensyn til å ta i bruk hydrogen og peker på Raumabanen for persontog og Nordlandsbanen for godstog.

Vil gjøre sjøen grønn

Som sjøfartsnasjon har Norge de siste tre tiårene hatt ledertrøyen med hensyn til å redusere utslipp. Dette har norske aktører lyktes med gjennom avansert skipsdesign, bruk av naturgass som drivstoff og siden 2015: drift av verdens første hel-elektriske batteriferge. Nå står hydrogen for tur, og det vil eliminere klimagassutslippene også på lengre fergesamband.

På oppdrag fra Fiskerstrand Verft fikk Sintef nylig oppgaven med å prosjektere verdens første hydrogenferge i samarbeid med bla norske teknologileverandører. Målet er å få hydrogenfergen på vannet innen 2020. Det er satt av betydelige offentlige midler for å stimulere utviklingen, og Statens vegvesen (som har ansvar for riksveifergene) er, sammen med Sintef en viktig pådriver.

Prosjektet har allerede vakt internasjonal oppsikt, ikke minst i Brussel. Prosjektet har fått støtte fra det nye Pilot-E-programmet; som er et samarbeid mellom Forskningsrådet, ENOVA og Innovasjon Norge.

– Skal vi i Norge sikre fremtidige inntekter fra vår turisme og arktiske naturopplevelser, kan vi ikke fortsette å fyre med kull og tungolje. Vi har allerede teknologien og all den kunnskap som skal til for å få til nullutslipp, avslutter Sintef-direktøren.