Finlands Akademis spetsforsknings­enheter

Spetsforskningsenheten för europeisk rätt, identitet och historia undersöker hur olika berättelser om Europa har uppkommit.

Dagens officiella berättelse om Europa är ett resultat av kriserna under 1900-talet. EU grundades ur ideal om mänskliga rättigheter, jämlikhet och ekonomiska möjligheter. Stödet för idealen har minskat bland européer, samtidigt som migranterna som söker sig till Europa letar efter just detta.

Spetsforskningsenheten för europeisk rätt, identitet och historia ökar vår förståelse för hur berättelser om och ideal för Europa fortsättningsvis påverkar EU:s verksamhet. Forskningen vid enheten lyfter även fram alternativa berättelser och ger en röst åt grupper för vilka Europa innebär någonting annat än trygghet, rättvisa och ekonomiska möjligheter.

Spetsforskningsenheten för europeisk rätt, identitet och historia leds av Kaius Tuori. Enheten utgörs av forskare vid Helsingfors universitet.

Utvecklingen och den globala spridningen av bakterier som är resistenta mot mikrobläkemedel är ett stort problem för hälso- och sjukvården och för behandling av djur. Den ökade mikrobläkemedelsresistensen försvårar behandlingen av bakteriella sjukdomar och andra behandlingsformer som stöder sig på mikrobläkemedel, såsom cancerbehandlingar och kirurgi. Utvecklingen och spridningen av bakterier som är resistenta mot mikrobläkemedel är en komplex helhet. För att vi ska kunna förstå helheten krävs ett mångvetenskapligt angreppssätt.

Den mångvetenskapliga spetsforskningsenheten för mikrobläkemedelsresistens strävar efter att förstå helhetsbilden av mikrobläkemedelsresistens ur ett perspektiv på gemensam hälsa och med beaktande av människors, djurs och miljöns hälsa.

Den mångvetenskapliga spetsforskningsenheten för mikrobläkemedelsresistens leds av Marko Virta. Enheten består av forskningsgrupper vid Helsingfors universitet och Åbo Akademi (sidan på finska).

Spetsforskningsenheten för hållbar rymdvetenskap och rymdteknik undersöker hur rymden hållbart kan utnyttjas för vetenskap, teknik och affärsverksamhet.

Det skjuts ständigt upp allt fler små satelliter i rymden för vetenskapliga, kommersiella och militära syften. Men de tas sällan tillbaka ner till jorden. Därför cirkulerade det över 5 000 ton rymdskrot i jordens omloppsbana redan 2017. På grund av rymdskrotet går vissa omloppsbanor inte längre att använda.

Spetsforskningsenheten för hållbar rymdvetenskap och rymdteknik producerar forskningsdata som ligger i framkanten inom rymdforskning. Enheten utvecklar och ämnar skjuta upp en flotta av den nya generationens små satelliter. Satelliterna tål strålning och kan returneras från omloppsbanan.

Spetsforskningsenheten för hållbar rymdvetenskap och rymdteknik leds av Minna Palmroth. Enheten utgörs av forskningsgrupper vid Helsingfors universitet, Aalto-universitetet, Åbo universitet och Meteorologiska institutet.

Spetsforskningsenheten för inversionsmodellering och diagnostisk avbildning undersöker med vilka slags metoder för matematiska inversionsmodeller det är möjligt att lösa komplexa inversionsproblem.

Inversionsproblem uppstår ofta ur behovet av att ställa enkla frågor ”tvärtom”. Om den enkla frågan exempelvis är ”Om vi har exakt kunskap om sammansättningen för patientens inre organ, vilka slags röntgenbilder kan vi få av patienten?”, är inversionsfrågan ”Om vi har ett visst antal tvådimensionella röntgenbilder av en patient, hur ser de inre organens tredimensionella sammansättning ut hos patienten?”. Matematisk modellering ger svar på denna fråga och möjliggör datortomografi inom hälso- och sjukvården.

Spetsforskningsenheten producerar nya, effektiva och teoretiskt hållbara lösningar på praktiska inversionsproblem. Enhetens fokus ligger särskilt på frågor inom medicin, geofysik, rymdforskning, fjärranalys samt miljö- och klimatforskning.

Spetsforskningsenheten leds av Matti Lassas. Enheten är känd internationellt som världsledande inom sitt eget område. Den utgörs av forskningsgrupper vid Helsingfors universitet, Aalto-universitetet, Östra Finlands universitet, Meteorologiska institutet, Jyväskylä universitet, Lappeenranta University of Technology, Uleåborgs universitet och Tammerfors universitet.

Spetsforskningsenheten för komplexa sjukdomars genetik undersöker hur man genom att förstå mekanismer på molekylnivå bättre kan förutsäga, förebygga, diagnostisera och behandla komplexa sjukdomar.

Komplexa sjukdomar, eller multifaktoriella sjukdomar, är ofta vanliga sjukdomar som uppkommer genom samverkan mellan flera olika faktorer. Dessa är exempelvis hjärt- och kärlsjukdomar, olika former av diabetes, psykiska störningar och allergier. Finländska genregister och unika befolkningsstudier möjliggör användning av stora datamängder vid forskning.

Spetsforskningsenheten för komplexa sjukdomars genetik utvecklar och ämnar implementera ett nytt handlingssätt som utgår från stora genetiska och kliniska datamassor, för att bättre kunna identifiera faktorer som ökar risken för att insjukna i en sjukdom eller som skyddar mot sjukdomen. Enheten utvecklar även metoder för implementeringen av resultaten av genforskning i praktiken inom förebyggande och individuell behandling av komplexa sjukdomar.

Spetsforskningsenheten för komplexa sjukdomars genetik leds av Samuli Ripatti. Enheten utgörs av forskningsgrupper vid Helsingfors universitet, Helsingfors och Nylands sjukvårdsdistrikt och Harvard University.

Spetsforskningsenheten för kvantteknologi undersöker utnyttjandet av kvantfenomen i kvantenheter och kvanttillämpningar.

Kvantteknologier förväntas revolutionera vårt samhälle. Tillämpningsområden inom synhåll är bland andra kvantsensorer, kvantsimulatorer, kvantkommunikation och kvantberäkning, vars vetenskapliga, ekonomiska och samhälleliga nyttor förväntas att vara betydande.

Spetsforskningsenheten för kvantteknologi har som mål att skapa nya lösningar för att hantera kvantfenomen och utveckla ny slags kvantapparatur. Forskningen vid enheten förenar experimentell, teoretisk och tillämpande spetskompetens inom sitt område.

Spetsforskningsenheten för kvantteknologi leds av Jukka Pekola. Enheten utgörs av forskningsgrupper vid Aalto-universitetet, Helsingfors universitet och Teknologiska forskningscentralen VTT.

Spetsforskningsenheten för Mellanösterns forna imperier undersöker hur sociala identiteter formades hos grupper av människor i Mellanösterns forna imperier.

Under en tidsperiod som inleddes för cirka 3 000 år sedan och avslutades i början av vår tideräkning innehades makten i Mellanöstern av olika imperier. Maktrelationerna och det imperium som hade makten vid den aktuella tidpunkten påverkade människornas identitet, det vill säga vem de upplevde sig vara, på samma sätt som maktförhållandena mellan stater och samhällen gör idag.

Forskningen vid spetsforskningsenheten för Mellanösterns forna imperier ökar vår förståelse för hur föränderliga maktrelationer påverkar människors identitet och livsstil. Enheten utvecklar även metoder inom digital humaniora för språkteknologi och webbanalys samt engagerar lokala samfund i skyddet av kulturarvet.

Spetsforskningsenheten för Mellanösterns forna imperier leds av Saana Svärd. Enheten utgörs av forskare vid Helsingfors universitet och gästforskare.

Spetsforskningsenhet för musik, medvetande, kropp och hjärna undersöker hur de kognitiva, emotionella, kroppsliga och interaktiva upplevelserna av musik utvecklas, och hur musiken fungerar som en viktig förändringskraft genom hela livet.

Musiken ger välbehag och estetisk njutning. Den stimulerar och aktiverar hjärnan på många olika sätt och kan främja inlärning, social interaktion och psykiskt välbefinnande. Trots det är de individuella, situationsberoende, psykologiska och neurala mekanismer som ligger bakom musikens effekt ännu inte särskilt väl kända.

Spetsforskningsenheten för musik, medvetande, kropp och hjärna producerar ny forskningskunskap om de multimodala upplevelser och den inverkan som musiken har genom hela livscykeln, både i hälsa och vid utvecklingsrelaterade, psykiatriska och neurologiska sjukdomar i olika åldrar. Enheten utvecklar också nya musikbaserade metoder som kan användas som stöd vid inlärning och för att förbättra det emotionella, kognitiva, motoriska och sociala välbefinnandet både i vardagslivet och i undervisning, utbildning och rehabilitering.

Spetsforskningsenheten för musik, medvetande, kropp och hjärna leds av Petri Toiviainen (sidan på finska). Enheten består av forskningsgrupper vid Jyväskylän yliopisto (sidan på engelska) och vid Helsingfors universitets medicinska och pedagogiska fakulteter. Forskningsgrupperna leds av Teppo Särkämö och Minna Huotilainen.

Spetsforskningsenheten för skatteforskning undersöker hur beskattning och reglering påverkar individer, företagsverksamhet och samhället generellt, och hur individer och företag fattar ekonomiska beslut.

Syftet är att producera tillförlitlig kunskap som kan användas som underlag för planeringen av system för skatter och transferering. I undersökningen utmanas tidigare uppfattningar om hur beskattningen påverkar företagens och de privata skattebetalarnas verksamhet, och resultaten kan på ett väsentligt sätt påverka de samhällspolitiska rekommendationerna om ett bra skattesystem.

Spetsforskningsenheten använder sig av omfattande registermaterial, enkätmaterial och stickprov.

Enhetens ansvariga ledare är professor Kaisa Kotakorpi (sidan på finska) vid Tammerfors universitet (sidan på finska). I enheten deltar statens ekonomiska forskningsinstitut VATT och Helsingfors universitet. Forskningen genomförs som ett samarbete mellan finländska institutioner som bedriver ekonomisk skatteforskning på hög nivå och internationella toppforskare inom området.

Många aktuella, sinsemellan mycket olika matematiska problem och tillämpningar innefattar väsentligen slumpmässighet och leder till förvånansvärt likartade frågor kring slumpmässiga strukturer. Geometrin i slumpmässiga strukturer är ofta fraktal. Den här typen av strukturer förekommer särskilt inom den statistiska fysiken och kvantfältteorin – exemplen inkluderar sådant som magnetisering och kvantgravitation.

Det är sådana fenomen som undersöks vid Spetsforskningsenheten för slumpmässighet och strukturer. Syftet med enheten är särskilt att uppnå förståelse av de analytiska och geometriska egenskaperna i slumpmässiga strukturer. Sådan forskning kräver sakkunskap på flera matematiska områden. Därför för spetsenheten samman ledande matematiker inom den nya generationen för att utforska de här problemen.

Slumpmässiga strukturer förekommer på oväntade sätt också inom talteorin. Det kan till exempel handla om strukturen i serier av primtal. Som den berömda matematikern Paul Erdös konstaterade, "God may not play dice with the universe, but something strange is going on with the prime numbers” (Gud kanske inte spelar tärning med universum, men något skumt är det med primtalen). Vid spetsenheten undersöks till exempel karaktären av slumpmässighet i multiplikativa funktioner och Riemanns zetafunktion.

Dessutom tas nya analytiska och geometriska metoder fram vid spetsenheten i syfte att exempelvis förstå hur de makroskopiska naturlagarna följer av de mikroskopiska.

Vid enheten bedrivs också forskning som syftar till direkta tillämpningar genom att vi utvecklar högdimensionell statistik, slumpmässiga algoritmer och geometrisk förståelse av dessa för användning i beräkningstillämpningar och maskininlärning.

Kunskapen om slumpmässiga strukturer tillämpas bland annat vid modellering av vattenflöden i berg, och ändamålet är då geotermisk energiproduktion. Ett annat tillämpningsområde är förutsägbarheten i kondensationsmodeller för aerosoler i atmosfären och därigenom modeller för prediktion av klimatförändringen.

Spetsforskningsenheten för slumpmässighet och strukturer leds av professor Eero Saksman och består av forskargrupper vid Helsingfors universitet, Aalto-universitetet, Jyväskylä universitet (sidan på finska) och Åbo universitet (sidan på finska).

Spetsforskningsenheten för stamcellsmetabolism undersöker hur stamcellernas verksamhet kan påverkas genom att modifiera deras ämnesomsättning.

Ämnesomsättningen hos stamceller skiljer sig från övriga celler. Det saknas fortsättningsvis kunskap om hur ämnesomsättningen hos stamceller påverkar deras verksamhet.

Spetsforskningsenheten för stamcellsmetabolism producerar nya forskningsdata om stamcellernas verksamhet och betydelsen av stamcellernas ämnesomsättning. Forskningen vid enheten främjar utvecklingen av nya stamcellsbaserade behandlingsmetoder för bland annat åldersrelaterade sjukdomar, vävnadsreparation, ersättning av organ och behandling av diabetes på cellnivå.

Spetsforskningsenheten för stamcellsmetabolism leds av Pekka Katajisto. Enheten utgörs av forskningsgrupper vid Helsingfors universitet och Karolinska Institutet.

Spetsforskningsenheten för träbiologi undersöker hur träden upptar och använder koldioxid.

Träd binder koldioxid i atmosfären genom sina luftspringor och använder det kol som assimileras för att växa och utvecklas. Genom sin ledningsvävnad transporterar de molekyler som uppstått till följd av fotosyntes till olika celler som svarar för trädens tillväxt.

Den forskning som bedrivs i enheten producerar ny kunskap som behövs för en hållbar miljöpolitik.

Vissa trädindivider fungerar mer effektivt som kolsänkor än andra. Resultaten av spetsforskningsenhetens forskning om den genetiska grunden för kolsänkeeffekten kan därför även tillämpas på skogsförädling.

Spetsforskningsenheten för träbiologi leds av Yrjö Helariutta. Enheten består av forskargrupper vid Helsingfors universitet.

Spetsforskningsenheten för tumörgenetik undersöker hur patientens eget genetiska arv påverkar tumörens egenskaper.

Varje tumör är unik, eftersom deras egenskaper påverkas av flera olika faktorer: miljö, genmutationer som uppkommit under tumörens livslängd och patientens eget genetiska arv. I Finland finns unika nationella genregister som möjliggör datautvinning på befolkningsnivå och effektiv tumörforskning med fokus på det genetiska arvet.

Spetsforskningsenheten för tumörgenetik producerar nya forskningsdata om tumörer. Forskningen vid enheten främjar implementeringen av kunskap om gener i det praktiska patientarbetet.

Spetsforskningsenheten för tumörgenetik leds av Lauri Aaltonen. Enheten utgörs av forskningsgrupper vid Helsingfors universitet, Tammerfors universitet, University of Cambridge och Finlands cancerregister.

Uppkomsten av aerosolpartiklar i atmosfären har en stark koppling till två av mänsklighetens stora utmaningar: klimatförändringen och luftkvaliteten. Aerosolerna bidrar nämligen till att kyla ner klimatet, men ökar samtidigt dödligheten eftersom de försämrar luftkvaliteten.

Ett centralt problem när det gäller att förutspå uppkomsten av aerosoler är det enorma antalet deltagande föreningar och processer och deras komplexitet. Spetsforskningsenheten har som mål att bygga ett interaktivt och virtuellt laboratorium som kombinerar metoder inom atmosfärfysik, kemi och informationsbehandling.

Spetsforskningsenheten producerar ny kunskap som kan användas för att fatta klimatbeslut och utveckla teknik för att förbättra luftkvaliteten. Med hjälp av artificiell intelligens är det möjligt att lösa många hittills olösta problem inom atmosfärvetenskaperna, till exempel reaktioner som orsakar att organiska, luftburna partiklar bildas och ökar i mängd.

Versionerna av det virtuella laboratoriet som skräddarsytts för den vetenskapliga kommunikationen erbjuder också skolelever och allmänheten en möjlighet till insikter, inte bara om atmosfärvetenskapen utan också om den vetenskapliga processen i allmänhet.

Spetsforskningsenheten Virtuellt laboratorium för atmosfäriska transformationer på molekylnivå leds av Hanna Vehkamäki. Spetsforskningsenheten består av forskningsgrupper vid Helsingfors universitet, Aalto-universitetet, Östra Finlands universitet (sidan på finska) och Tammerfors universitet (sidan på finska).

Spetsforskningsenheten för åldrande och omsorg undersöker förändringar inom åldrande och vård av äldre.

Inom vårdbranschen pågår en djupgående förändring, som bland annat beror på digitaliseringen, globaliseringen och den åldrande befolkningen.

Spetsforskningsenheten för åldrande och omsorg producerar ny kunskap om vårdbehoven hos den åldrande befolkningen, aktörskap och jämlikhet samt vårdarbetet i förändring. Forskningen vid enheten lyfter fram perspektiv även då det gäller bland annat vårdbehoven hos minoritetsgrupper och ekonomiska vårdbehov hos äldre.

Spetsforskningsenheten för åldrande och omsorg leds av Teppo Kröger. Enheten utgörs av forskningsgrupper vid Jyväskylä universitet, Tammerfors universitet och Helsingfors universitet.