Akatemiapalkinnot uusien proteiinilähteiden etsijälle ja ihmismaantieteen tutkijalle

Emilia Nordlund ja Olle Järv.
Emilia Nordlund ja Olle Järv.

Suomen Akatemian vuoden 2024 akatemiapalkinnot saavat tutkimuspäällikkö Emilia Nordlund VTT:ltä ja akatemiatutkija Olle Järv Helsingin yliopistosta. Järv hyödyntää ihmisten liikkuvuutta yhteiskunnan ilmiöiden ja prosessien ymmärtämisen välineenä. Nordlund on ollut luomassa täysin uutta solumaatalouden tutkimuslinjaa VTT:lle.

Nordlund kehittää uusia tuotantoprosesseja ja innovaatioita, jotka auttavat rakentamaan kestävää ruokajärjestelmää. Tärkeä tutkimuskohde ovat uudet vaihtoehtoiset proteiinilähteet, joita tuotetaan kasvipohjaisista raaka-aineista, teollisuuden sivuvirroista tai bioteknisesti. Näiden toiminnallisuutta ja ravitsemuksellista laatua muokataan muun muassa entsyymiteknologian avulla.

Nordlund tutkii esimerkiksi bioteknisesti tuotettujen ainesosien, kuten kasvi- ja mikrobisolujen proteiineja ruoansulatuksen näkökulmasta. Nordlund on osoittanut, että biotekniikan avulla on mahdollista tuottaa aivan uudenlaisia ainesosia elintarviketeollisuuden käyttöön ja aikaansaada elintarvikkeisiin uusia rakenteita ja ominaisuuksia.

Nordlundilla on vahva tieteellinen näyttö tutkimustyöstä, tutkimusryhmän johtamisesta ja kokonaisen tutkimusalueen tutkimuspäällikön tehtäväkentästä. Nordlund on kansainvälisesti hyvin verkottunut.

”Palkinto on erittäin arvokas tunnustus. Koen sen ja Akatemian rahoituksen erityisen tärkeäksi ruoka-alan tutkimukselle. Ruokajärjestelmä on valtavan murroksen edessä, ja pitkäjänteinen tieteellinen tutkimus uusien ruoantuotantotapojen ja tuotteiden vaikuttavuudesta on kriittisen tärkeää, kun arvioimme niiden mahdollisuuksia osana kestävää ruoantuotantoa ja tasapainoista ravitsemusta.”

Olle Järv edistää ajattelumallia, jossa tieto ihmisten liikkuvuudesta auttaa ymmärtämään paremmin dynaamista ja verkostoitunutta yhteiskuntaa ja sen rakenteellisia muutoksia. Hän on esittänyt uusia näkökulmia useille alueille kuten kaupunkien monimuotoisuuteen ja alueelliseen eriarvoisuuteen, monipaikkaisuuteen ja luontomatkailuun.

Järv on erityisen kiinnostunut siitä, miten digitaalisia massa-aineistoja kuten matkapuhelinten ja sosiaalisen median tietoja voi hyödyntää liikkuvuuden tarkastelussa ja kehittänyt menetelmiä niiden soveltamiseksi yhteiskunnan tutkimuksessa.

Akatemiatutkijana Järv tutkii, kuinka massa-aineistot voivat auttaa ymmärtämään ihmisten rajat ylittävää liikkumista ja vuorovaikutusta ja miten ne edesauttavat kartoittamaan ja ymmärtämään toiminnallisia raja-alueita Euroopassa.

Omaan uravaiheeseensa suhteutettuna Olle Järv on ihmismaantieteen huippututkija. Palkintoperusteluiden mukaan Järvillä on potentiaalia toteuttaa merkittävä jo alkanut kansainvälinen ura omalla alallaan.

”Akatemiatutkijan rahoitus on ollut todella merkittävä uralleni: viisivuotinen BORDERSPACE-hanke mahdollisti uuden tutkimussuunnan perustamisen, tutkimustiimin luomisen sen ympärille ja verkostoitumisen kansainvälisesti. Koen tutkimuksellani vaikuttaneeni siihen, miten tieteessä yhteiskunnan ilmiöitä ja prosesseja ymmärretään ja miten sitä tarkastellaan. Siksi tutkimukseni on myös yhteiskunnallisesti sovellettavissa. On ollut palkitsevaa nähdä, miten hankkeen tutkimus kiinnostaa myös EU:n eri sidosryhmiä päätöksenteon tukemisessa”, kertoo Järv.

Palkinnolla tunnustusta ja kannustusta poikkeuksellisen hyville nuorille tutkijoille

Vuosittaisen akatemiapalkinnon tavoitteena on antaa tunnustusta ja kannustusta urallaan itsenäistymässä oleville tutkijoille sekä kiinnittää huomiota Akatemian tärkeinä pitämiin tavoitteisiin.

Palkinto myönnetään Akatemian rahoittamalle akatemiatutkijalle, tutkijatohtorille, kliiniselle tutkijalle tai akatemiahankkeen vastuulliselle johtajalle, jonka tieteellinen ura on merkittävältä osin vielä edessä.  Palkittavat ovat työssään jo osoittaneet poikkeuksellista tieteellistä rohkeutta, luovuutta tai ennakkoluulottomuutta. Muita palkintokriteerejä ovat tieteellisen tutkimuksen tai tutkijan työn tunnetuksi tekeminen, tiedettä kohtaan tunnetun kiinnostuksen lisääminen, osallistuminen tutkijana yhteiskunnalliseen keskusteluun tai muuten tutkimuksen merkityksen, hyödyntämisen ja vaikuttavuuden lisääminen yhteiskunnassa.

Akatemiapalkintoja on myönnetty vuodesta 2003 alkaen. Tänä vuonna palkinnot luovutetaan Tiedefoorumin yhteydessä 20.5.2025.

Teksti on Suomen Akatemian lähettämä tiedote. Tiedetuubi on tuottanut palkittujen esittelyvideot (alla).

Viikinkijumalia tarvitaan lisää: Saturnukselta löytyi 128 uutta kuuta Jari Mäkinen Ke, 12/03/2025 - 11:21
Saturnus
Saturnus

Jupiter on voinut ylpeillä pitkään Aurinkokunnan suurimmalla kuukatraalla 95 kuullaan, mutta vuonna 2023 Saturnus kiilasi ohitse ja eilen julkistetun löydön mukaan Saturnus kurotti etumatkansa niin pitkäksi, että Jupiterilta tuskin löydetään koskaan niin paljon kuita. Rengasplaneetalta löytyi nyt uusia kuita 128, joten sen virallinen kuuluku on 274.

Kansainvälinen tutkijaryhmä ilmoitti eilen löytäneensä Saturnukselta 128 uutta kuuta. Kuut ovat pari kilometriä halkaisijaltaan olevia epäsäännöllisiä, isoilta perunoilta näyttäviä kappaleita, jotka varmasti herättävät kysymyksiä siitä, millaiset kappaleet luokitellaan kuiksi. 

Saturnuksella kun on renkaat, jotka koostuvat ei kokoisista kivi- ja jäämöhkäleistä, ja jos niitä alettaisiin myös luokittelemaan kuiksi, nousisi määrä kirjaimellisesti astronomiseksi.

Tuore tutkimus julkistettiin Brittiläisen Columbian yliopiston sivuilla.

Kansainvälinen astronominen unioni on joka tapauksessa hyväksynyt löydökset kuiksi, ja siksi edessä on hurja nimeämisrupeama.

Taiwanilais-kanadalais-yhdysvaltalais-ranskalainen ryhmä katsoo nimeämisessä ennen kaikkia norjalaisten viikinkijumalien suuntaan, sillä Saturnuksen kuut on perinteisesti nimetty Gallian kelttiläisten, norjalaisten ja Kanadan inuiittien jumalien mukaan, ja koska suurin osa uusista kuista kuuluu "norjalaiskuiden" ryhmään, on etsinnässä nyt suuri määrä käyttämättömiä viikinkijumalia.

"Voi olla, että joudumme vähän höllentämään nimeämiskriteereitä", toteaa tutkimuksen vetäjä Edward Ashton Taiwanin Academia Sincian tähtitieteen ja astrofysiikan instituutista.

Kaavio uusista kuista

Tulevaisuuden kannalta on kuitenkin helpotus, että todennäköisesti uusia kuita ei pahemmin enää löydy, koska näidenkin havaitseminen oli hankalaa.

Havaintoja tehtiin pääasiassa Havaijilla sijaitsevalla kanadalais-ranskalaisella teleskoopilla.

Sama tutkimusryhmä on tutkinut Saturnuksen kuita jo pitkään, ja he olivat myös vuonna 2023 tehnyt kuumäärälisäyksen takana.

"En usko, että nykytekniikalla voidaan havaita enää lisää kuita Saturnukselta, Uranukselta ja Neptunukselta", toteaa Ashton.

Nyt löytyneet uudet kuut kiertävät Saturnusta lähekkäisillä radoilla ja onkin todennäköistä, että ne ovat kuuluneet alun perin suurempiin kuihin. Hajoaminen pienemmiksi kuiksi on tapahtunut viimeisen 100 miljoonan vuoden aikana. 

Saturnus on todennäköisesti kaapannut nuo emäkuut ympärilleen planeettainvälisestä avaruudesta, koska kuiden radat ovat hyvin soikeita ja kallellaan renkaiden ja isompien kuiden ratatasoon verrattuna.

Todennäköisin teoria Saturnuksen renkaiden syntymiselle on samankaltainen: iso asteroidi, kuu tai komeetta on hajonnut vähitellen pienemmiksi kappaleiksi, jotka ovat asettuneet renkaiden muotoon planeetan ympärille. Renkaiden kappaleista suurin osa on jäämöhkäleitä (noin 95 %), pienistä kiviä ja pölyä.

Miksi Mars on punainen? Uusi selitys haastaa vanhan ruosteteorian.

Punaista Marsin pintaa Opportunity-kulkijan kuvaamana
Punaista Marsin pintaa Opportunity-kulkijan kuvaamana

Kaikkihan sen tietävät, että Marsin punainen väri johtuu rautaoksidista eli ruosteesta. Mutta milloin ja. miten Mars ruostui? Tänään julkistettu tutkimus selittää, että Marsin rautapitoinen pöly on ollut paljon kosteampaa kuin aiemmin on oletettu. Mars muuttui punaiseksi kenties jo ammoin, jolloin nestemäistä vettä oli sen pinnalla paljon.

Kun tähtitaivaalla nyt selvästi näkyvää Marsia katsoo, se on selvästi punainen. Punainen väri tulee Marsin pinnalla olevan pölyn rautapitoisuudesta: kun rauta on reagoinut nestemäisen veden tai ilman veden ja hapen kanssa, on tuloksena ollut punaista ruostetta. 

Siis ihan samaan tapaan kuin täällä Maan pinnalla.

Miljardien vuosien aikana rautaoksidipitoinen pinta-aines on jauhautunut pölyksi ja tuuli on levittänyt sitä ympäri planeettaa. Vaikka nykyisin Marsin kaasukehä on varsin ohut eikä siellä näytä olevan vapaana virtaavaa vettä, punaista pölyä syntyy koko ajan lisää ja se leviää.

Tänään julkistettu tutkimus pohtii tarkemmin Marsin ruosteen tarkkaa koostumusta. Tämä avaa uusia näkökulmia siihen, millainen on ollut Marsin ilmasto ja olosuhteet pinnanna. Lopulta kyse on myös siitä, onko Mars ollut joskus elinkelpoinen.

Nythän se ei ole – ensimmäiset Marsin ihmisasukkaat, milloin he ehtivätkään paikalle, joutuvat elämään pinnan alla suojassa säteilyltä ja tiristämään hyvin hapanta vettä syvällä pinnan alla olevasta jäästä.

Mars avaruudesta kuvattuna

 

Avaruusluotainten tekemien havaintojen perusteella on päätelty, että suurin osa rautaoksidista on hematiiittia, joka muodostui pinnan jo ollessa varsin kuiva Marsin varhaisen hyvin kostean kauden jälkeen. Hematiitti olisi muodostunut miljardien vuosien aikana lähinnä kaasukehässä olleen veden ja hapen avustuksella.

Marsin pinta-aineesta rautaa on peräti noin 13 %.

Nyt kuitenkin uudet laboratoriotutkimukset viittaavat siihen, että hematiitin sijaan pääsyyllinen punaisuuteen ovatkin hydratoituneet rautaoksidikiteet eli ferrihydriitti eli Fe3+10O14(OH)2.

Ferrihydriitti muodostuu tyypillisesti viileän veden läsnäollessa, joten sen on täytynyt syntyä silloin, kun Marsissa oli vettä vielä pinnalla.

“Yritimme luoda laboratoriossa Marsin pölyä eri rautaoksidien avulla", sanoo tutkimuksen johtaja Adomas Valantinas, Brownin yliopiston tutkijatohtori Yhdysvalloissa, joka aloitti työnsä Bernin yliopistossa Sveitsissä Euroopan avaruusjärjestön Trace Gas Orbiter (TGO) -luotaimen lähettämiä tietoja tutkien.

"Havaitsimme, että ferrihydriitti sekoitettuna basalttiin vastaa parhaiten avaruusalusten Marsilla näkemiä mineraaleja."

Keinotekoista Marsin punaista pölyä

Keinotekoista Marsin pölyä.

 

Marsin pölyn jäljennöksen tekemisessä haastavaa oli saada aikaan tarpeeksi hienojakoista ainetta. Lopulta tutkijat saivat aikaan pölyä, jonka hiukkaskoko on noin 1/100 ihmisen hiuksen paksuudesta. 

Sen jälkeen he analysoivat näytteitään samoilla tekniikoilla kuin kiertoradalla olevat avaruusalukset, kuten Marsia kiertävä TGO. Se tekee Marsin pinnasta spektrihavaintoja, joiden perusteella saadaan pinta-aineesta sen ainesosien "sormenjäkiä".

Keinotekoisen Mars-pölyn "sormenjäljet" olivat samanlaisia.

Spektrikäyriä

Ferrihydriitin (vas) ja hematiitin (oik) spektrikäyrät Marsin pinnalla ja kiertoradalta tehtyjen havaintojen sekä laboratoriokokeiden perusteella. 

 

Muutkin ovat ehdottaneet jo aikaisemmin, että ferrihydriittiä saattaisi olla Marsin pölyssä, mutta Adomas tutkimusryhmineen on ensimmäinen, joka on pystynyt yhdistämään laboratoriokokeet ja Marsia kiertävän luotaimen tekemät havainnot toisiinsa.

*

Tutkimusartikkeli Nature Communications -julkaisussa: Detection of ferrihydrite in Martian red dust records ancient cold and wet conditions on Mars

Juttu perustuu Euroopan avaruusjärjestön tiedotteeseen.

Valon ja aineen vuorovaikutus auttaa OLED-näyttöjä Toimitus Ma, 24/02/2025 - 15:27
OLED-näytön osa. Kuva: Mikael Nyberg ja Manish Kumar
OLED-näytön osa. Kuva: Mikael Nyberg ja Manish Kumar

Tutkijat kehittivät teoreettisia menetelmiä OLED-teknologian tehokkuuden parantamiseksi hyödyntämällä valon ja aineen hybriditiloja. Käytännön sovellukset vaativat vielä uusia materiaaleja ja jatkokehitystä, mutta tutkimus tarjoaa lupaavan suunnan OLED-teknologian kehitykselle. 

Turun yliopiston tiedote kertoo, että OLED-näyttöjen kirkkautta voidaan merkittävästi parantaa valon ja aineen vuorovaikutuksen paremmalla ymmärtämisellä.

OLED-teknologia, eli orgaanisia valoa säteileviä diodeja käyttävä tekniikka on yleistynyt valonlähteenä erilaisissa korkealaatuisissa näyttölaitteissa, kuten älypuhelimissa, kannettavissa tietokoneissa, televisioissa tai älykelloissa.

Fluoresoivat OLEDit ovat mullistaneet näyttölaitteiden teknologiaa joustavuutensa, keveytensä ja ympäristöystävällisyytensä ansiosta. 

Teknologian heikkoutena on kuitenkin alhainen hyötysuhde: fluoresoivissa OLEDeissa vain 25 prosenttia sähköenergiasta muuntuu tehokkaasti ja nopeasti valoksi. OLED-näyttöjen kirkkaus on yleensä myös muita valaistusteknologioita heikompi.

Turun yliopiston ja yhdysvaltalaisen Cornellin yliopiston tutkijat ovat nyt ehdottaneet ennakoivaa mallia tämän ongelman ratkaisemiseksi.

OLEDit ovat elektronisia komponentteja, jotka valmistetaan orgaanisista hiilipohjaisista yhdisteistä ja jotka tuottavat valoa, kun niihin johdetaan sähkövirtaa. Toisin kuin perinteisissä LCD-näytöissä, OLED-näytöissä jokainen pikseli säteilee itse valoa ilman erillistä taustavalaistusta.

Kun OLEDeissa käytetyt orgaaniset valoa säteilevät molekyylit asetetaan kahden puoliläpäisevän peilin väliin, ne voivat alkaa vuorovaikuttaa valon kanssa. Tämä vuorovaikutus voi luoda uudenlaisia hybriditiloja, eli uusia hiukkasia, joita kutsutaan polaritoneiksi.

Tuoreessa tutkimuksessa havaittiin, että oikeanlaisella säätelyllä voidaan löytää ihanteellinen piste, jossa pimeät tilat, 75 % kaikista tiloista, alkavatkin muuttua kirkkaiksi polaritoneiksi. Tämä voisi parantaa näyttöjen kirkkautta ja energiatehokkuutta huomattavasti.

"Vaikka yleinen ajatus polaritonien hyödyntämisestä OLED-teknologiassa ei ole täysin uusi, ennustava teoria suorituskyvyn vaihtelusta on puuttunut", kertoo apulaisprofessori Konstantinos Daskalakis Turun yliopistosta.

"Tässä työssä tarkastelimme tarkkaan, missä polaritoni saavuttaa ihanteellisen pisteensä eri skenaarioissa. Havaitsimme, että polaritonien vaikutus riippuu kytkettyjen molekyylien lukumäärästä. Mitä vähemmän molekyylejä, sitä suurempi vaikutus on."

"Esimerkkimolekyyleillä ja vain yhdellä kytketyllä molekyylillä hyötysuhde parani merkittävästi", jatkaa tutkijatohtori Olli Siltanen

"Parhaimmillaan polaritonit kiihdyttivät pimeiden tilojen konversiota jopa 10 miljoonaa kertaa nopeammaksi." 

Kun ilmiötä tutkittiin samanaikaisesti suurella määrällä molekyylejä, polaritoninen vaikutus oli vähäinen. Siksi nykyisten OLED-laitteiden valontuottotehokkuutta ei voida parantaa yksinkertaisesti varustamalla ne peileillä.

Tutkimuksessa saatu teoreettinen tieto on lupaava, mutta sen soveltaminen käytäntöön vaatii vielä jatkokehitystä.

"Seuraava haaste on kehittää teknologiaa, joka mahdollistaisi yksittäisten molekyylien vahvan kytkennän, tai luoda uusia molekyylejä, jotka on räätälöity polaritoneja hyödyntäviin OLEDeihin", selittää Daskalakis.

"Molemmat lähestymistavat vaativat merkittäviä teknisiä ratkaisuja, mutta onnistuessaan ne voisivat parantaa OLED-näyttöjen hyötysuhdetta ja kirkkautta huomattavasti."

OLED-laitteiden laajamittaisempaa käyttöönottoa ovat hidastaneet niiden alhainen energiatehokkuus ja rajallinen kirkkaus, etenkin verrattuna perinteisiin LED-laitteisiin. Tämä tutkimus voi kuitenkin tarjota perustan uuden sukupolven OLED-laitteille, jotka ovat entistä tehokkaampia ja pystyvät saavuttamaan aiemmin mahdottomana pidetyn suorituskyvyn.

Tulokset on julkaistu Advanced Optical Materials -lehdessä.

*

Juttu on Turun yliopiston tiedote lähes sellaisenaan, Tiedetuubin toimituksen tarkastamana.

Lyijyinen rugbypallo

Lyijy-ytimen muoto määritettiin tarkasti. Kuva: University of Surrey
Lyijy-ytimen muoto määritettiin tarkasti. Kuva: University of Surrey

Lyijyatomin ydintä on perinteisesti pidetty täydellisen pallomaisena. Uuden tutkimuksen mukaan se onkin muodoltaan soikea.

Kultaisella 80-luvulla Radio Cityn taajuuksilla pyöri legendaarinen Pullakuskit-radiohupailu, jonka Viisasten kerho -osiossa panelistien päätä vaivasi kysymys siitä, mitä on kupari ja kuinka paljon. Jokseenkin samaan kategoriaan asettuu kysymys siitä, minkä muotoista on lyijy.

Lyijyn 208-isotooppi (²⁰⁸Pb) on äärimmäisen pysyvä, mikä johtuu siitä, että sen ydin on kaksoismaaginen. Sellaisiksi määritellään ytimet, joissa niin protonien kuin neutronienkin lukumäärä on niin sanottu maaginen luku.  

Ydinfysiikassa maagisia ovat luvut, joiden ilmoittamalla protonien tai neutronien lukumäärällä ytimen kuorimallin mukaiset kuoret ovat täysiä. Silloin ytimen pysyvyyteen vaikuttava sidosenergia on mahdollisimman suuri.

Surreyn yliopiston tutkimuksessa tarkasteltiin lyijyn kaksoismaagisen ytimen muotoa, jonka on pitkään ajateltu olevan täsmällisen pallomainen. Niin voisi kuvitella, jos ja kun kerran ytimen kuoret ovat täysiä. Makromaailman ilmiöihin perustuvia olettamuksia ei kuitenkaan pitäisi soveltaa mikromaailmaan, kvanttimaailmasta puhumattakaan. 

Jack Hendersonin johtamassa tutkimuksessa tehtiin neljä erillistä mittausta, joiden yhdistäminen antoi yllättävän tiedon lyijy-ytimen muodosta. Se ei ole pallo vaan pyörähdysellipsoidi – eli kuin rugbypallo, joka on amerikkalaista serkkuaan tylppäkärkisempi.

Mittaukset tehtiin Argonnen kansallisessa laboratoriossa Yhdysvalloissa. GRETINA-gammaspektrometrillä pommitettiin lyijy-ytimiä hiukkasilla, joiden nopeus oli kymmenesosa valon nopeudesta eli lähes 30 000 kilometriä sekunnissa. Ytimien ja hiukkasten vuorovaikutukset tuottivat säteilyä, jonka ominaisuuksista pystyttiin tekemään johtopäätöksiä ydinten muodosta. 

Kyse ei ole pelkästä kuriositeetista, sillä havainto osoittaa, että atomiydinten rakenne on huomattavasti aiemmin arveltua mutkikkaampi. Tutkimukseen osallistuneen Paul Stevensonin mukaan hiukkassuihkun virittämien ydinten värähtelyt eivät kenties ole niin säännöllisiä kuin on kuviteltu. 

Lyijy-ytimen yllättävä muoto ei olekaan pelkästään yhden alkuaineen erikoinen ominaisuus, vaan havainnolla voi olla huomattavia vaikutuksia laajemminkin sekä ydin- että astrofysiikkaan – kuten esimerkiksi siihen, miten raskaat alkuaineet ylipäätään muodostuvat. 

Tutkimus on julkaistu Physical Review Letters -tiedelehdessä.

Suomalaiset mukaan Saksan uuden tutkimusjäänmurtajan suunnitteluun Toimitus Ke, 19/02/2025 - 10:10
Havainnekuva Polarstern 2 -tutkimusaluksesta. Kuva: Ocean Architects
Havainnekuva Polarstern 2 -tutkimusaluksesta. Kuva: Ocean Architects

Saksa on tilannut seuraajan nykyiselle tutkimusjäänmurtaja Polarsternille. Alfred Wegener -instituutin uuden aluksen on tarkoitus tulla käyttöön vuonna 2030. Mukana suunnittelussa on suomalainen Elomatic.

Joulukuussa 2024 thyssenkrupp Marine Systems AG voitti Alfred Wegener -instituutin julkisen tarjouskilpailun uuden Polarsternin rakentamisesta. Alus rakennetaan tkMS:n  telakalla Wismarissa ja tulee pitämään kotisatamanaan Bremerhavenia.

Valmistuttuaan uudesta Polarsternistä tulee maailman suurin ja edistyksellisin jäänmurtaja, joka toimii myös tutkimus- ja arktisten alueiden logistiikka-aluksena. Aluksessa on laaja valikoima tutkimus- ja logistiikkalaitteita, sisäänrakennetut laboratoriot sekä propulsiojärjestelmä, joka käyttää vihreitä polttoaineita yhdessä suuren akkujärjestelmän kanssa. Lisäksi alus pystyy murtamaan 1,8 metriä paksua jäätä. Uuden aluksen on määrä korvata nykyinen Polarstern vuonna 2030.

Polarstern on monille suomalaistutkijoillekin tuttu alus, joka on kiertänyt napa-alueita pohjoisessa ja etelässä 1980-luvun alusta alkaen.

Suomalaisen suunnittelu- ja konsultointiyritys Elomaticin saksalainen tytäryhtiö, Elomatic Maritime Technologies GmbH osallistuu uuden aluksen tekemiseen tarjoamalla thyssenkrupp Marine Systemsille perus- ja valmistussuunnittelua sekä telakkakonsultoinnin aluksen rakennusvaiheen aikana. 

Uusi Polarstern-hanke sopii saumattomasti yrityksen asiantuntemukseen uraauurtavien arktisten tutkimusalusten suunnittelussa ja rakentamisessa. Elomatic Maritime Technologies Wismarissa sai alkunsa vuonna 2022, kun telakkayhtiö MV Werftenin johtoryhmän jäsenet päättivät liittyä Elomaticiin. Yksi tavoitteista oli säilyttää keskeinen laivasuunnitteluosaaminen kotikaupungissaan Wismarissa.

Elomatic on toiminut vuodesta 2022 lähtien myös pääsuunnittelukumppanina Kanadan rannikkovartioston Polar-jäänmurtajahankkeessa, joka on tällä hetkellä valmistussuunnitteluvaiheessa Vancouverissa.

*

Juttu perustuu Elomaticin tiedotteeseen.

Tampereella tehdään lentopolttoainetta hiilidioksidista Toimitus To, 13/02/2025 - 11:03
Liquid Sun -yhtiön laboratorio
Liquid Sun -yhtiön laboratorio

Synteettisen lentopolttoaineen valmistaminen ilman hiilidioksidista vaatii kaksi vaihetta: hiilidioksin talteenoton ilmasta ja polttoaineen tekemisen tästä hiilidioksidista. Tampereella käynnistyy demonstraatiolaitos, missä ilmanvaihtojärjestelmistä talteenotettua hiilidioksidia voidaan hyödyntää kestävän lentopolttoaineen tuotannossa.

Hiilidioksidin talteenotto ilmasta luvaava tapa paitsi tuottaa hiilidioksidia monenlaiseen käyttöön, niin myös vähentää ilmassa olevan hiilidioksidin määrää. Hiilidioksidin muuttaminen kemiallisella prosessilla polttoaineeksi on sekin kiinnostava tapa tehdä synteettistä polttoainetta ja vähentää esimerkiksi lentämisen hiilidioksidijalanjälkeä.

Temppu vaatii paljon energiaa, ja laajamittaisesta toiminnasta ollaan vielä hyvin kaukana. Tämän teknologian varaan ei siis kannata vielä laittaa muuta kuin toiveita tulevaisuuden teollisen mittakaavan toiminnasta.

Tampereella on otettu kuitenkin kiinnostava askel kohti hiilidioksidilla tuotetun lentopolttioaineen kaupallista valmistamista.

Kaksi suomalaisyhtiötä, lappeenrantalainen Soletair Power ja tamperelainen Liquid Sun ovat käynnistäneen yhteishankkeen, jolla tutkitaan synteettisen lentopolttoaineen (eSAF) valmistamista rakennusten ilmanvaihtojärjestelmistä talteen otetulla hiilidioksidilla.

Yhteistyö alkoi marraskuussa 2024, kun Soletair Power toimitti ilmasta talteenotettua hiilidioksidia (CO₂) Liquid Sunille tutkimus- ja kehitystyöhön.

Liquid Sun hyödyntää ja testaa toimitettua hiilidioksidia teollisessa eSAF-demonstraatiossaan Tampereella. Yhtiö käyttää ns. matalalämpöelektrolyysiteknologiaa, joka on energiatehokkaampaa kuin perinteiset elektrolyysitekniikat. Suurin ero vanhaan ovat katalyytit, jotka alentavat reaktion aktivoitumisenergiaa ja parantavat tehokkuutta. Tyypillisiä katalyyttejä ovat platina ja muut jalometallit. Niiden haittapuolia ovat korkea hinta ja kestävyys. 

Katalyytti

”Tämä on meille todellinen virstanpylväs", iloitsee Liquid Sunin toimitusjohtaja Pasi Keinänen yhtiön lähettämässä tiedotteessa. 

"Tietääkseni kyseessä on yksi ensimmäisistä kokeiluista Suomessa – ja mahdollisesti koko Pohjoismaissa – jossa ilmakehästä talteenotettua CO₂:ta hyödynnetään eSAF-raaka-aineen kehitystyössä. Kehittämämme teknologia ei ainoastaan vauhdita e-polttoaineiden kaupallisen mittakaavan tuotantoa, vaan luo Suomelle mahdollisuuden nousta maailman johtavien e-polttoainetuottajien joukkoon."

Soletair Power on puolestaan erikoistunut Direct Air Capture (DAC) -teknologiaan, joka mahdollistaa hiilidioksidin talteenoton suoraan ilmasta esimerkiksi rakennusten ilmanvaihtojärjestelmien kautta. 

Soletair Powerin Petri Laakso

”Hiilidioksidin talteenotto on vasta ensimmäinen askel – sen hyödyntäminen on aivan yhtä tärkeää. Liquid Sunin kanssa tehtävä yhteistyö osoittaa iloksemme toteen sen, miten Soletair Powerin DAC-teknologia voi edistää kestävän lentopolttoaineen tuotantoa”, kertoo Soletair Powerin toimitusjohtaja Petri Laakso samaisessa tiedotteessa.

Vaikka matkaa kestävien polttoaineiden laajamittaiseen tuotantoon on vielä paljon,  osoittaa Soletair Powerin ja Liquid Sunin hanke sen, että ilmasta talteenotetun hiilidioksihin hyödyntäminen tässä on mahdollista. 

Ja että suomalaisyhtiöt ovat vahvasti mukana teknologian kehittämisessä.

*

Artikkeli perustuu suurelta osin tiedotteeseen ja kuvat ovat osa sen mukana tullutta materiaalia.

Vaihda eurooppalaiseen tekoälyavustajaan: tässä tulee Le Chat Jari Mäkinen Ke, 12/02/2025 - 16:34
Mistral AI Le Chat -logot
Mistral AI Le Chat -logot

Pariisissa pidettiin 10.-11. helmikuuta tekoälyä koskeva suuri kokoontuminen Ranskan presidentti Emmanuel Macronin aloitteesta. Maailmanpoliittisesta tilanteesta johtuen tilaisuuden poliittinen taso kääntyi enemmän muuhun asiaan kuin tekoälyyn, mutta kulisseissa ja oheistapahtumissa käsiteltiin myös asiaa. Kuten uutta ranskalaisen Mistral AI:n kehittämää Le Chat -keskustelumallia, joka toimii myös suomeksi.

Jos internet ja matkapuhelimet olivat suuria mullistuksia 1900-luvun lopussa ja 2000-luvun alussa, niin tekoäly ja sen hyödyntäminen elämän eri alueilla ovat vähintään yhtä suuri mullistus lähiaikoina. 

Koska tekoälyllä on suuria vaikutuksia yhteiskuntiimme ja elämään joka puolella, päätti suureellisista aloitteistaan tunnettu Ranskan presidentti Emmanuel Macron järjestää suuren tekoälyä käsittelevän kokousten sarjan Pariisissa. IA Action Summit pidettiin nyt helmikuun 10. ja 11. päivinä.

Suuri määrä alan asiantuntijoita ja vaikuttajia kerääntyi keskustelemaan tekoälystä eri näkökulmista. 

Kirjoittaja oli mukana seuraamassa tapahtumaa ja keskittyi enemmänkin tekoälyn käyttöön sotilassovelluksissa, koska siellä tapahtuu suurta kehitystä ja sotilastekniikka on valitettavasti nykyisin erittäin ajankohtaista. Tähän palataan erillisessä jutussa lähipäivinä.

Tässä jutussa sen sijaan aiheena on uusi ranskalainen kielimalli Le Chat.

Luotettava kielimalli?

Tekoälyä ovat monenlaiset järjestelmät ja ohjelmistot, jotka pystyvät suorittamaan tehtäviä, jotka normaalisti vaatisivat ihmisen älykkyyttä. Esimerkiksi oppiminen, ongelmanratkaisu, päätöksenteko, kielen ymmärtäminen, kuvien tunnistaminen ja monimutkaiset analyysit ovat tällaisia.

Osa sovelluksista on rajattuja tehtäviä suorittavia algoritmeja, osa taas julkisuudessa paljon olleita kielimalleja, joiden kanssa voi keskustella. Ne pystyvät yhdistämään suuresta tietomäärästä vastauksia monenlaisiin kysymyksiin ja reagoivat käyttäjän kysymyksiin myös lähes tunteellisestikin.

Tällaisia ovat mm. GPT, DeepMind, Gemini, Grok ja DeepSeek.

Kielimallit eivät ole aivan samanlaisia, johtuen niiden "kouluttamisesta", niiden käytössä olevasta tiedosta ja tietoisesti kielimalliin ohjelmoiduista painotuksista. Esimerkiksi kiinalainen DeepSeek selvästi sensuroi Kiinan kannalta ikäviä asioita ja yhdysvaltalaisilla kielimalleilla on omia painotuksiaan – sekä ennen kaikkea nykyisessä tilanteessa poliittista painolastia.

Tähän saakka Eurooppa on ollut jälkijunassa, etenkin yleisesti käytettävien kielimallien kehityksessä. 

Eräitä johtavista ovat suomalainen Silo AI ja saksalainen Aleph Alpha, jotka ovat yhteistyössä ranskalaisen Mistral AI:n kanssa. 

Näiden tietotaitoa lieneekin mukana vast'ikään esitellyssä Le Chat -kielimallissa, joka on yleisön normaalisti käytettävissä ChatGBT:n ja Grokin tapaan.

Le Chat on sanaleikki, missä yhdistyvät ranskan sana "kissa" ja keskustelu (chat). 

Le Chat esittelee itsensä suomeksi

Le Chat onkin kiinnostava, koska se on eurooppalainen ja sitä voi käyttää myös suomeksi. Yllä on sen vastaus suomenkieliseen kysymykseen, ja vastaus kertoo myös Le Chatin suurimman heikkouden: se ei toistaiseksi louhi tietoa netistä, eikä ole selvillä aivan ajankohtaisimmista tapahtumista.

Sen sijaan yleisiä asioita ja ennen loppuvuotta 2023 olleita tapahtumia se tuntee erinomaisesti.

Erityistä Le Chatissa on sen nopeus; sen käyttämisen jälkeen Grok ja ChatGPT tuntuvat todellakin hitailta. Le Chat onkin suunniteltu tehokkaaksi, energiatehokkaaksi ja skaalautuvaksi.

Sitä kannattaa testata! Kuten muissakin kielimalleissa, tarjolla on ilmaisen version lisäksi tehokkaampi ja vastausmäärältään rajoittamaton Pro-versio.

Mistral AI:n perustivat Metan ja Googlen tekoälykehittäjinä kokemusta keränneet Arthur Mensch, Guillaume Lample ja Timothee Lacroix huhtikuussa 2023. Yhtiö käyttää - ainakin toistaiseksi - avointa lähdekoodia, vaikka tätä on arvosteltu sen haavoittuvuudesta.

Kesäkuussa 2024 Mistral AI keräsi rahoitusta 600 miljoonan euron edestä ja nyt sen arvoksi lasketaan noin 5,8 miljardia euroa. Se onkin Euroopan arvokkain tekoäly-startup.

Yhtiö on läheisessä yhteistyössä mm. Microsoftin ja Dassault Systèmesin kanssa. Mistralin kielimallia käytetään mm. Microsoftin Azure AI -alustalla ja Microsoft on hankkinut pienen osuuden yhtiöstä. Dassault Systèmes, ranskalainen ilmailu- ja avaruusalalla toimivan Dassaultin sisaryhtiö on keskittynyt teollisuudessa käytettäviin ohjelmistoihin, kuten CATIA CAD-ohjelmistoon, ja yhdistää Mistralin kielimalleja mm. virtuaalisiin kaksoisratkaisuihin ja pilvi-infrastruktuuriin.

Ei ihme, että Pariisin IA Summitissa Mistral AI nousi selvästi esiin ranskalaisena ja eurooppalaisena vaihtoehtona amerikkalaisille ja kiinalaisille tekoäly-yrityksille.

Huomio kääntyi politiikkaan

Mukana kokouksessa oli myös presidenttejä, pääministereitä ja muita valtiojohtajia. Myös Suomen pääministeri Petteri Orpo kutsuttiin mukaan. Hän sai myös kunnian puhua valtionpäiden tapaamisen päätösseremoniassa.

Orpo Pariisissa

Orpo osallistui kokouksen yhteydessä myös presidentti Macronin kutsusta EU-johtajien työillalliselle sekä valtioiden- ja hallitusten johtajien illalliselle. Mukana oli noin 25 valtionjohtajaa eri puolilta maailmaa, muun muassa Yhdysvaltain uusi varapresidentti James Vance.

Maailmanpolitiikan myllerryksistä johtuen heidän välillään puhuttiinkin enemmän muusta kuin tekoälystä. 

AI Action Summitin päätteeksi hyväksyttiin julistus, jossa myös Suomi on mukana. Julistus linjaa maakoalition yhteistyötä muun muassa ilmasto- ja ympäristökestävän tekoälyn edistämiseksi. 

Perhostoukilla on stressiä

Papilio machaon -toukka
Papilio machaon -toukka

Luonnonolojen muuttuminen tarkoittaa eliöille esimerkiksi ravinnon laadun vaihteluita, mikä stressaa. Ilmastonmuutos kärjistää ongelmia.

Helsingin Yliopiston Biotieteiden laitoksen akatemiatutkija Marjo Saastamoinen sai Euroopan tutkimusneuvostolta 1,5 miljoonan euron viisivuotisen Euroopan tutkimussäätiön ERC-apurahan, jonka turvin hän selvittää stressitilanteista selviämisen keinoja.

Saastamoinen syventyy muun muassa vaikeissa oloissa sinnitteleviin perhosentoukkiin ja erityisesti toukkien suoliston salaisuuksiin. Hänen kiinnostuksensa kohteina ovat etenkin ketojen perhoset, perhosentoukat ja toukkien suolibakteerit.

"Tietynlaiset suoliston bakteerikannat saattavat auttaa toukkia sietämään huonolaatuisempaa ruokaa", selittää Saastamoinen.

"Hankalassa ympäristössä toukka kasvaa hitaammin, mutta pystyy kompensoimaan hitautta useammalla toukkavaiheella".

Populaatiotutkijoiden kultaryhmä

Saastamoinen sai hankittua erittäin kilpailtua ERC-rahaa tiimiin, joka on onnistanut samassa haussa poikkeuksellisen hyvin ennenkin: Vuonna 2011 Metapopulaatiobiologian tutkimusryhmä sai vastaavan nuoren tutkijan ERC:n, kiitos akatemiatutkijana nykyisin työskentelevän Anna-Liisa Laineen. Kokeneen tutkijan ERC :n puolestaan pokkasi jo vuotta aiemmin yksikön vetäjä, akatemiaprofessori Ilkka Hanski.

Tutkimuskohteenaan ryhmällä on ollut jo parinkymmenen vuoden ajan täpläverkkoperhonen, jota analysoidaan kaikilla mahdollisilla tasoilla: alkaen geeneistä, päätyen populaatioiden vuorovaikutuksiin.

Marja Saastamoinen

Takaisin luontoon

Marjo Saastamoinen vertailee erilaisilla kedoilla elävien täpläverkkoperhosten geneettistä vaihtelua, käyttäytymistä ja ekologisia ominaisuuksia. Hän etsii perhosista sopeumia paikallisiin olosuhteisiin. Perhosia tarkkaillaan niiden oikeilla elinpaikoilla.

"Halusin viedä tutkimukset takaisin luontoon. Laboratorio-olosuhteet eivät heijasta todellista tilannetta".

Tutkimus keskittyy erityisesti kesän kuivuuden vaikutuksiin. Mutta miten perhosten käy, jos talvemme muuttuvat pysyvästi leudoiksi ja vähälumisiksi?

"Se onkin todella mielenkiintoinen kysymys, sillä talvehtiminen on täpläverkkoperhosille elinehto. Ne rakentavat talvipesän, jonka olosuhteisiin lumenpuute ilman muuta vaikuttaa. Sitä ei kuitenkaan ole tutkittu juuri lainkaan. Pitäisikin ehkä lisätä lumen vaikutus mukaan meidän tutkimukseemme".

Euroopan tutkimusneuvoston aloitusapuraha on kansainvälisesti arvostettu rahoitus, joka on tarkoitettu lupaaville tutkimusjohtajille oman tutkimusryhmän kokoamiseen ja itsenäisen työn käynnistämiseen Euroopassa. Tutkimusten johtajan väitöstyön tulee olla suhteellisen tuore, enintään seitsemän vuoden takaa.

Teksti on käytännössä suoraan lainattu Helsingin yliopiston tiedote Miten perhonen selättää stressin?

Laserilla voi kirjoittaa nesteeseen

Kuvakaappaus alla olevalta videolta
Kuvakaappaus alla olevalta videolta

Laserilla on voitu jo pitkään piirtää kiiteälle pinnalle, ja mikäli laseria on käännetty hyvin tehokkaaksi, voidaan valolla myös leikata ja muovata kiinteitä kappaleita. Laser-piirtämisessä olennaista on ollut valoherkkä pinta, mitä sopivasti laserilla valottamalla pystytään tekemään monimutkaisiakin kuvioita esimerkiksi muovipinnalle.

Nyt piirtäminen onnistuu myös nesteeseen – kiitos Helsingin yliopiston kemian laitoksen tutkijoiden, jotka ovat keksineet tavan tehdä kuvioita alkoholipohjaiseen nesteeseen laservalon avulla.

Tällä on runsaasti sovelluskohteita mm. optiikan ja elektroniikan uusia materiaaleja kehitettäessä. Modernissa materiaalitieteessä etenkin optoelektroniikan materiaalit, biomateriaalit, älykkäät polymeerit ja niistä tehdyt pinnoitteet ovat hyvin kiinnostavia tutkimusalueita, koska niiden merkitys etenkin elektroniikka- ja sähkölaitteiden valmistuksessa on hyvin suuri.

Helsingin yliopiston kemian laitoksella valmistettiin valokemiallisesti aktiivisia polymeerejä, jotka voitiin liuottaa veteen tai esimerkiksi alkoholeihin. Valo sai aikaan sen, että polymeeri liukeni ja samea neste kirkastui. Näin piirretty kuva erottui useiden tuntien ajaksi, muun muassa nesteen väkevyydestä riippuen.

Valoon reagoivan ja nesteeseen liukenevan uuden polymeerin valmisti tohtorikoulutettava Szymon Wiktorowicz polymeerikemian laboratoriosta, jossa toimii Funktionaalisten materiaalien huippututkimusyksikkö.

Tutkimuksessa osoitettiin laserilla sakeaan nesteeseen, johon uusi polymeeri ei ollut kunnolla liuennut, jolloin polymeerit ottivat niin sanotun cis-muodon. Kyseessä on valon avulla esiin piirtyvä ja kirkkaana seoksesta erottuva polymeerin liukoinen muoto.

Tutkimus raportoitiin alan merkittävässä kansainvälisessä Macromolecules-julkaisussa
2013, 46 (15), pp 6209–6216, Using Light To Tune Thermo-Responsive Behavior and Host–Guest Interactions in Tegylated Poly(azocalix[4]arene)s, DOI: 10.1021/ma4011457

Juttu perustuu Helsingin yliopiston tiedotteeseen ja alla on aiheeseen liittyvä yliopiston tuottama video.