I forbindelse med tildelingen av millioner i basisbevilgning og status som Senter for fremragende forskning (SFF), har de fire NTNU-kandidatene selv utarbeidet en kort og lettfattelig presentasjon av egen forskning, hvilke anvendelsesområder forskingen har, og deres planer som et eventuelt SFF for de neste fem årene.
LES OGSÅ: Regionkamp for SFF
Centre for Autonomous Marine Operations and Systems (AMOS)
Det er instituttene for marin teknikk og teknisk kybernetikk som star bak senteret hvor professorer vil samarbeide på kryss av instituttgrensene for å bygge et verdensledende senter på autonome marine operasjoner og systemer. Senteret er leder av professor Asgeir J. Sørensen (marin) og Prof. Thor I. Fossen (teknisk kybernetikk)
Det allerede eksisterende senteret har et budsjett på 600 millioner innenfor en varighet fram til 2022. Nasjonale partnere er STATOIL, Der Norge Veritas, MARINTEK, SINTEF Fiskeri og Havbruk, SINTEF IKT, Universitetsstudiene på Svalbard, i tillegg til en rekke internasjonale samarbeidspartnere.
Det skal utdannes mer enn 60 PhD og 200 MSc.
«AMOS skal bidra med banebrytende, grunnleggende og tverrfaglig kunnskap innen marin hydrodynamikk, marine konstruksjoner og kybernetikk. Forskningsresultatene skal bidra til å utvikle intelligente skip og havkonstruksjoner, autonome ubemannede farkoster (under vann, på vann og i luften) og roboter for å kunne operere med høy presisjon og sikkerhet i ekstreme situasjoner. Dette for å møte utfordringer relatert til miljø, sikker maritim transport, kartlegging og overvåkning av store hav- og kystområder, offshore fornybar energi, fiskeri og havbruk samt olje- og gassutvinning på dypt vann og i arktiske strøk.
Autonome styresystemer som har egen intelligens kan brukes til å ta beslutninger i uforutsette situasjoner; for eksempel et fartøy som mister en propell eller styreflate, kollisjonsunngåelse, re-planlegging av arbeidsoppgaver. Dette er viktig ved undervanns oljeproduksjon hvor permanent neddykkede autonome undervannsfartøy og roboter vil være muliggjørende teknologi på dypt vann og i arktiske strøk. Autonomitet er også viktig for landbaserte og offshore operasjoner hvor det er farlig å oppholde seg for mennesker. AMOS vil bruke avanserte metoder innenfor reguleringsteknikk, optimalisering, marin hydrodynamikk og marine konstruksjoner til å løse disse problemene.
AMOS vil også jobbe sammen med NASA for å møte de store utfordringene rundt autonomitet der kunnskap og erfaring fra operasjoner i romfart skal overføres til marine operasjoner i havrommet.»
Centre for Neuronal Computation (CNC)
«Visjonen til senteret vårt, Centre for Neural Computation, er å avdekke de grunnleggende mekanismene for komplekse hjernefunksjoner. Ved å få senterstatus, kan vi gå løs på slike spennende spørsmål, hvordan hjernen lager og koder psykologiske funksjoner», skriver leder for søknaden fra CNC, professor May-Britt Moser.
«Jeg har alltid ivret etter å løse noen av hjernens mysterier: - hvordan oppstår tanker, språk, følelser, empati, stedsans og hukommelse bare ved at nerveceller snakker med hverandre?»
«Vi kommer til å ta utgangspunkt i nettverket av nerveceller som danner stedsansen. Hovedelementene i dette nettverket er gridceller (trekantnett) som vi oppdaget i 2005, celler som kombinerer kompass- og gridegenskaper som vi oppdaget i 2006, og grenseceller som vi oppdaget i 2008. Slike celler oppstår i en del av hjernen som ikke bearbeider sanseinntrykk direkte, men som syr sammen informasjon fra mange hjerneområder og lager abstrakte og universelle kart over omgivelsene våre.
Ved å henge oss på den rivende utviklingen av ny nevroteknologi kan vi benytte det ypperste av nye teknikker og løse spørsmål som var utilgjengelige for få år siden. Et senter vil også gjøre det mulig å samarbeide med ledende internasjonale eksperter – inkludert de som utvikler de nyeste metodene. Vi vil undersøke hvordan det repeterende gridmønsteret, eller trekantnettet, oppstår i hjernen og hvordan dette kartet blir lest av og brukt av andre deler av hjernen.
Eksempler på teknologi vi ønsker å ta i bruk er blant annet å infisere bestemte nerveceller med uskyldige virus. Slike virus kan bære med seg fremmede gener til cellen, og disse fremmede genene kan få en celle til å endre egenskaper slik at den kan reagere på lys noe som bare et øye vanligvis klarer. Ved å skinne lys på de endrede cellene kan vi teste hvordan ulike celler bidrar i nettverket og til den aktuelle psykologiske funksjonen vi studerer.
Ved å forstå de grunnleggende, nevrale mekanismene for stedsansen håper vi at denne kunnskapen kan generaliseres til andre hjerneområder med andre funksjoner. Siden hjerner fra de minste snegler og helt opp til menneskets hjerne har lignende byggesteiner, forventer vi at hjernen selv benytter lignende og fundamentale arbeidsmetoder for mange av dens andre funksjoner. Dette kan vi undersøke.
Vi ønsker å være et utstillingsvindu for topp forskning, der de ansatte har stjerner i øynene og dyrene trives. Dersom vi får senterstatus vil vi også sørge for å utdanne neste generasjons forskere. Vi har allerede en historie å vise til som et «forskerklekkeri» der vi utvikler forskertalenter (vi har for eksempel fått tre ERC stipender for yngre forskere, og mange av våre forskere blir ansatt på de beste internasjonale universiteter). For de gruppelederne som er på senteret vårt tilbyr vi dem de beste mentorene i verden for veiledning i deres forskerkarriere og siden mange av mentorene er kvinner fokuserer vi spesielt på å utdanne framtidens kvinnelige professorer.
For å klare og uføre alle disse prosjektene våre trenger vi en kritisk masse av interne og eksterne forskere, dette blir mulig med et senterprogram. Ved denne ordningen kan vi langtidsfinansiere ambisiøs forskning som gjør at vi kan tillate oss å gjøre høyrisikoprosjekter som øker sjansen for at vi gjør banebrytende oppdagelser. «
Senter for Molekylær Inflammasjonsforskning (CEMIR)
Professor Terje Espevik leder gruppen som studerer hvordan celler i immunforsvaret reagerer og hva som skjer når betennelser oppstår. Dette er viktig kunnskap blant annet for å forstå kreft i en tidlig fase.
«I immunforsvaret har vi sensorer som gjenkjenner molekyler fra både mikrober og fra skadde celler i kroppen. Aktivering av disse sensorene utløser en inflammasjon (betennelse) som har til hensikt å fjerne mikrober og reparere skadene. Selve inflammasjonsreaksjonen må reguleres nøye. En alt for kraftig reaksjon kan føre til blodforgiftning. Kronisk inflammasjon er koblet til sykdommer som aterosklerose, kreft, overvekt, diabetes type II, Alzheimer’s sykdom og inflammatorisk tarmsykdom. «
«Et sentralt spørsmål er hvordan inflammasjon kan være så nært knyttet til mange tilsynelatende forskjellige kroniske sykdommer. «
«CEMIR sitt forskningsprogram har som hypotese at nøkkelen til nye terapeutiske mål for kroniske inflammatoriske sykdommer finnes i de helt tidlige faser av inflammasjonsresponsen hvor sensorer i det medfødte immunforsvaret aktiveres.
Målet med CEMIR er å finne ut hvordan sensorer i det medfødte immunforsvaret initierer og regulerer inflammasjonsresponser. Denne nye kunnskapen skal benyttes i sykdomsmodeller for å identifisere nye terapeutiske mål og diagnostiske verktøy for inflammatoriske sykdommer.
Gjennom etablering av CEMIR, vil det også bli satt i gang et nytt PhD program innen molekylære inflammasjonsresponser.
I forskningsprogrammet skal det brukes avanserte molekylære og cellulære avbildningsteknikker, transgene musemodeller, forskjellige cellemodeller for inflammasjonsresponser, og biobankprøver fra personer med kardiovaskulær sykdom, inflammatorisk tarmsykdom og kreft (myelomatose).»
Centre for Dynamics of Biological Diversity
“Ett av de overgripende målene for forskningsaktiviteten ved senteret vil være å undersøke hvordan endringer i miljøet påvirker den genetiske dynamikken innen en bestand, hvordan disse endringene i genetikk i sin tur påvirker svingninger i bestandsstørrelsen til enkeltarter som til syvende og sist kan endre strukturene av hele samfunn og økosystem,” forklarer sentersøknaden, ledet av professor Bernt-Erik Sæther.
«Gjennom Centre for Dynamics of Biological Diversity ønsker man å etablere et flerfaglig internasjonalt ledende forskningssenter i grensesnittet mellom biologi og matematiske fag. Formålet med senteret vil være å studere svingninger i tid og rom i ulike biologiske system. Senteret kan ha en slik overgripende forskningsinnretning gjennom at det ved NTNU er utviklet et omfattende matematisk modellgrunnlag hovedsakelig basert på analyse av stokastiske prosesser som gjør at man kan studere biologisk dynamikk på ulikt organismenivå (f.eks. gen, art og samfunn) ved bruk av et felles teoretisk rammeverk. «
«Et viktig siktemål for forskningen ved senteret vil være å benytte dette modellgrunnlaget til å forstå prosessene i utvalgte studiesystem, både ute i naturen og i laboratoriet, som har blitt fulgt over lang tid. Disse resultatene vil deretter bli generalisert også til andre system gjennom et omfattende internasjonalt samarbeid. På den måten vil man kunne utlede generelle mekanismer av lovmessig natur for hvilke egenskaper hos artene som bestemmer hvor raskt biologiske system vil respondere på til endringer i miljøet. «
«Resultatene som oppnås ved senteret vil også ha praktisk betydning for vår forståelse av hvordan ulike former for menneskelig aktivitet påvirker det biologiske mangfoldet.»
«Et sentralt siktemål vil for eksempel være å utarbeide prinsipper for hvor store bestander må være for at de skal kunne anses levedyktige over et lengre tidsperspektiv og hvordan levedyktigheten påvirkes av bl.a. forventede endringer i klima og tap av kritiske habitat-typer. Et annet siktemål er å bidra til prinsipper for høsting av naturlige bestander som sikrer en bærekraftig avkastning over lang tid uten at bestandenes høstingspotensiale forringes. "
