Videnskab fra vilde hjerner

Hvorfor forske i en sygdom, som rammer ganske få drengebørn i verden? Fordi en fejl i ét protein kan vise os noget om, hvordan hjernen fungerer hos os alle. Drengene har svære funktionsnedsættelser, og nogle mærker ikke smerte, selv når de brækker en arm. Stine Falsig Pedersen er professor i cellebiologi og fysiologi ved Biologisk Institut på Københavns Universitet. Hun undersøger, hvordan et defekt protein forstyrrer samspillet mellem hjernens celler.

Et ungt menneske falder pludselig om på fodboldbanen med hjertestop. En anden sover uventet ind. For de efterladte familier står ét spørgsmål tilbage: Hvorfor? Jacob Tfelt-Hansen er professor i retsmedicinsk kardiologi og overlæge på Rigshospitalet, og han forsker i pludselig død hos unge mennesker.

Leif Katsuo Oxenløwe er professor i fotonikteknologier til ultrahurtig kommunikation ved DTU. Hans forskningsgruppe arbejder med en såkaldt regnbuelaser: Én chip, der skaber mange farver af laserlys, som hver kan bære sin egen strøm af data. Gennem stadig større laboratorieforsøg har de til sidst vist, at én lyskilde kunne bære hele internettets samlede trafik.

Hvordan bygger man et instrument til et spørgsmål, der først skal besvares om ti år? I rumforskning er tidshorisonten lang, omgivelserne ekstreme, og instrumentet skal helst kunne måle det, forskerne endnu ikke helt ved, at de får brug for. John Leif Jørgensen er professor i rumfartsteknologi på DTU Space. Han bygger instrumenter, der fungerer som forskernes forlængede sanser i rummet.

Vi skal bruge langt flere batterier, hvis biler, energiforsyning og resten af samfundet skal køre på el. Men der er et problem: Vi har ikke ressourcer nok til at fortsætte med at lave batterier, som vi gør i dag. Derfor leder forskere efter nye materialer, der kan lagre energien fra sol og vind uden samme afhængighed af blandt andet litium, kobolt og nikkel. En af dem er Dorthe Ravnsbæk, som er professor i materialekemi ved Kemisk Institut på Aarhus Universitet.

Hvorfor bliver nogle mennesker ramt af depression, mens andre kommer igennem store belastninger og biologiske forandringer uden at blive syge? Hvis forskerne kan finde de mekanismer, der gør hjernen særlig sårbar – eller robust – kan vi måske blive bedre til at opdage risikoen tidligere og forebygge mere målrettet. Klinisk professor i neuropsykiatri Vibe Gedsø Frøkjær undersøger den levende hjernes kemi med avancerede scanninger og radioaktive sporstoffer.

Kløver i græsplænen er ikke bare ukrudt. Bælgplanter kan hente kvælstof fra luften, dele det med naboplanter og være med til at opbygge kulstof i jorden. Derfor kan de få en vigtig rolle, hvis landbruget skal bruge mindre kvælstofgødning og samtidig dyrke fødevarer og biomasse til blandt andet tøj, byggematerialer og energi.

Fysisk aktivitet handler langtfra kun om at holde vægten. Det er en stor misforståelse, siger Bente Klarlund-Petersen. Bevægelse er en forudsætning for at holde kroppens organer raske – ikke mindst hjernen. Hun forsker i, hvordan fysisk træning kan bruges som medicin, og hvorfor den virker. For hvad sker der egentlig i kroppen, når vi cykler, løber, går eller træner? Og hvordan kan en muskel påvirke immunsystemet, stofskiftet, leveren, fedtvævet, blodkarrene, tarmen og hjernen?

Hvordan løser vi samfundsproblemer, der ikke har én årsag – og måske heller ikke én løsning? I denne episode af Videnskab fra Vilde Hjerner dykker vi ned i de store og komplekse folkesundhedsudfordringer som mistrivsel, søvnproblemer og social ulighed. Problemer, hvor den klassiske tilgang med at finde én forklaring og én løsning ikke længere rækker. Hvordan stiller man overhovedet de rigtige spørgsmål, når virkeligheden er kompleks?

Russiske skolebørn får igen obligatorisk militærtræning, hvor de lærer at kaste håndgranater og skyde med automatvåben – et skridt tilbage til sovjetiske metoder. Hvordan vil patriotisme-programmerne påvirke Ruslands militærstrategi og vores verdensbillede? Kamptræning på skoleskemaet er blot ét af mange fokusområder i Flemming Splidsboels forskning, som fokuserer på, hvordan de politiske og militære udviklinger i de tidligere sovjetiske lande, især Rusland, påvirker den globale politiske situation.

Antistoffer – kroppens naturlige forsvar – er et af de mest kraftfulde værktøjer, vi har, og i dag kan vi endda designe dem til at bekæmpe sygdomme som kræft og infektioner. Bioteknologi er videnskaben om at bruge levende organismer, celler eller molekyler til at udvikle produkter eller løsninger, der kan hjælpe med at løse menneskelige problemer, som f.eks. medicin, fødevarer eller energi, og i Lyngby arbejder international topforsker inden for feltet.

Hvad driver aktørerne i globale konflikter og international politik? Kæmper de kun om magt og ressourcer, eller er der dybere faktorer, vi overser? Politolog Mona Kanwal Sheikh forsker i, hvordan verdenssyn – både religiøse og sekulære – former aktørers handlinger i verdenspolitikken. Hendes forskning giver unik indsigt i, hvordan fremtidsdrømme, identitet, forestillinger om retfærdighed og forventningen om evigt liv påvirker konflikter og beslutninger på globalt plan.

Fra hyggelige fankulturer til radikalisering – sociale medier gør det muligt at dele alt, men hvornår bliver fællesskabet farligt? Medieforsker Line Nybro Petersen kortlægger, hvordan konspirationsteorier og ekstremistiske fortællinger opstår og spreder sig på sociale medier. Med avancerede dataanalyser og indblik i tilforladelige hashtags som #funny og #meme viser hun, hvordan helt almindelige opslag kan trække os ind i overraskende mørke narrativer.

Har din nabo flere penge end dig, fordi han var heldig på boligmarkedet? Eller er han simpelthen mere økonomisk tålmodig, har sparet op over længere tid og dermed opbygget en større formue? Eller: Betaler han bare ikke (al) sin skat? Økonom Claus Thustrup Kreiner forsker i betydningen af økonomisk adfærd i forhold til ulighed i samfundet og indvirken på økonomisk politik.

Er det indholdet af et politisk forslag, eller hvem der står bag det, der afgør vælgernes holdning – og hvad siger det om vores demokratiske system? Politiske partier fungerer som vejledere for vælgerne i en kompleks politisk verden, og politolog Rune Slothuus’ forskning viser, at vælgernes holdning til et forslag ofte afhænger af, hvilket parti der står bag.

Anders Søgaard – der er professor i maskinlæring og naturlig sprogforståelse ved Datalogisk Institut på Københavns Universitet – forsker i de filosofiske og samfundsmæssige implikationer ved kunstig intelligens, og i denne episode fortæller han blandt andet om udfordringen i at bruge menneskelige begreber som bevidsthed og vilje, der oprindeligt er skabt til at beskrive mennesker, til at forstå AI-systemer.

Hvorfor har naturen valgt fotosyntese som den bærende produktionsmekanisme? Det spørgsmål undersøger syntesebiolog og plantebiokemiker Birger Møller, som i en menneskealder har forsket i planters forsvarsmekanismer og fotosyntese. Følg hans argumentation for, hvorfor den fotosyntese, som foregår i de fem verdenshave, er lige så væsentlig som den, der foregår på landjorden - og hvordan algefarme ville kunne bidrage til fremtidens produktion af bl.a. mad og medicin.

“På vegne af Danmark: Undskyld.” Når en statsminister uddeler undskyldninger til tvangsflyttede Thule-boere, tyske flygtninge, der blev afvist under anden verdenskrig, Godhavnsdrengene eller de grønlandske eksperimentbørn, er det ikke bare tomme ord. Officielle undskyldninger afspejler ændringer i samfundets normer og værdier, og de udgør et af flere vigtige forskningsfelter for retoriker Lisa Villadsen. Hun forsker alt fra politiske taler til sociale mediers kommentarfelter for at forstå, hvordan vores samtaler i samfundet former de værdier og normer, vi lever efter.

Astrid Kjeldgaard-Pedersen forsker i international ret, og hun holder skarpt øje med, hvordan folkeretten løbende udvikler sig, blandt andet for at politikere og beslutningstagere forstår og respekterer folkerettens natur: Folkeretten er nemlig ikke en samlet instans eller en institution, men principper og regler – fx som traktater, resolutioner og konventioner – der er aftalt mellem og gælder for stater og andre internationale aktører.

Mikkel Flyverbom forsker i sammenhængen mellem teknologier og samfundet, især hvordan organisationer og samfund håndterer udfordringer og muligheder skabt af digitale teknologier som kunstig intelligens, sociale medier og internettet. Hans metoder spænder vidt: Fra feltstudier i Silicon Valley, empiriske undersøgelser i organisationer og udvikling af teknologiske løsninger for nyhedsproducenter til klassisk teoretisk arbejde, hvor han udvikler nye ordforråd og koncepter for at beskrive digitale teknologiers indflydelse.

Christine Stabell Benns forskningsfelt er vacciners uspecifikke effekter på den samlede sundhed, sygelighed og dødelighed. Altså effekter udover at beskytte mod den sygdom, vaccinen er rettet mod. Hun har påvist, at de såkaldte ’levende svækkede vacciner’, som f.eks. mæslingevaccinen, har potentiale til at træne immunsystemet til at genkende og bekæmpe en bred vifte af infektioner ud over den specifikke sygdom, vaccinen sigter mod. En opdagelse, der har potentiale til at ændre vaccineprogrammer verden over.

Hvad gemmer sig bag de forudsigelige fotos af kammeratlige håndtryk og fredsommelige spadsereture i parkanlæg, som statsoverhoveder og diplomater verden over deler på sociale medier? Politolog Rebecca Adler-Nissen har kortlagt over 50.000 billeder fra 7.000 ambassadører verden i ét af flere store forskningsprojekter i de fascinerende grænseflader mellem digital teknologi og internationalt diplomati.

Riikka Rinnan er professor i økosystem-atmosfære interaktioner ved Biologisk Institut på Københavns Universitet, og hun bruger både petriskål, computerkraft og halsbrækkende feltarbejde (tænk måleudstyr til flere millioner, der flyves ind hængende under en helikopter eller trukket langs frosne floder af russiske kampvogne), når hun forsker i, hvordan økosystemer vekselvirker med atmosfæren.

Hvad kommer du til at dø af og hvornår? Det ved Søren Brunak en del mere om end den lokale spåkone på din sommerferiedestination. Han forsker nemlig i sammenhængen mellem de sygdomme, vi får gennem livet, og de arvelige egenskaber, vi er født med. Og da vi bliver ældre og ældre, lever vi med stadigt flere sygdomme samtidigt, som så at sige konkurrerer om at slå os ihjel.

Forskere undersøger verden på vegne af resten af os, så vi alle sammen kan blive klogere. De deler den nye viden, deres forskning bringer for dagen, med alverden gennem bl.a. teorier, modeller og begreber. Men hvad sker der, når den forskningsgenerede viden så bliver fortolket og brugt i organisationer ude i samfundet? ’Lidt af hvert – og ikke nødvendigvis med den tilsigtede effekt’, er svaret.

Hvad bestemmer, hvor meget af kloden du kommer til at opleve i din livstid? Engang var vores bevægelsesmuligheder begrænset af geografi og teknologi, i dag er det i vidt omfang jura, der bestemmer, hvordan vi må rejse og leve på tværs af landegrænser. Thomas Gammeltoft-Hansen laver banebrydende forskning i juraens strukturerende rolle i forhold til menneskers mobilitet, og hvis det lyder knastørt, så vent til du hører denne episode.

Pernille Bjørns forskningsfelt er CSCW, kort for ’computer supported cooperative work’, og handler om at få en dybere forståelse for de måder, mennesker samarbejder på – fx på skadestuer, havvindmølleparker og i multinationale virksomheder med hybridarbejdspladser – med henblik på at designe digitale teknologier, der understøtter det samarbejde bedst muligt.

På Grønlands indlandsis leder en verdensberømt dansk geofysiker et internationalt hold af forskere i projekt, der er lige så vildt, som det lyder: De borer flere kilometer ned gennem iskappen og trækker klodens historie op fra dybet. Dorthe Dahl-Jensen bruger isen og grunden under den i sin forskning i fortidens klima. For jo mere, vi forstår om Jordens komplicerede klimasystem gennem tiden, jo bedre forudsætninger har vi for at forudse, hvordan det vil udvikle sig fremover. Viden, man næppe behøver at have en oversvømmet kælder, for at anerkende vigtigheden af.

Hey LinkedIn, informationsteknologien har fået nyt job! I årtier har vi brugt IT til at automatisere og effektivisere rutinepræget arbejde, og dét felt er derfor velundersøgt. Men vi kan ikke leve af at være effektive, vi skal også være kreative, og derfor har vi også udviklet interfaces og computersystemer til at understøtte vidensarbejde og innovationsprocesser, smart. Men forskningen om, hvad der så virker og hvorfor, den har også skullet sadle om og op i fart. I Aarhus sidder én af de forskere, som har taget føringen i feltet, og han er gæst i dagens episode.

Hvordan skal vi bygge, og hvordan skal vi bo i fremtiden, hvis det skal være værdigt for alle og ikke belaste kloden? Dén udfordring har åbnet et væld af forskningsspørgsmål, og som arkitekturforsker samler Anne Beim eksperter fra mange fronter for at finde svarene, vi alle får brug for om ganske få år.

Hvorfor er det egentlig vigtigt at bevare så mange arter som muligt? Det er overordnet et filosofisk spørgsmål, siger en af landets mest anerkendte forskere i biodiversitet og økosystemer, Jens-Christian Svenning. Jorden er rigere på liv end nogen anden planet, det endnu er lykkes os at finde, og det er en værdi i sig selv at bevare dette særkende. Og så er der det moralske perspektiv: Har vi ret til at udrydde andre arter, direkte eller indirekte, som det passer os?

Det tager normalt 20 år at udvikle nye materialer, men så lang tid har vi ikke til den grønne omstilling, det ved ethvert skolebarn. Hvad gør vi så? Kombinerer kunstig intelligens med robotter! Materialefysiker Tejs Vegge forsker i udviklingen af selvkørende laboratorier, der kombinerer kunstig intelligens med computersimuleringer, synteserobotter, eksperimentel karakterisering og test. Et arbejde, hvis udbytte vil påvirke os allesammen: Målet er nemlig at accelerere udviklingen af nye energimaterialer til den grønne omstilling, fx bæredygtige batterimaterialer og katalysatorer til power2X.

‘Lav risiko, højt afkast’ er normalt succesformlen for en investor. Men noget er skiftet på aktiemarkedet: Grønne og bæredygtige investeringer står højt på ønskelisten hos mange investorer, og det stiller nye spørgsmål til økonomiforskningen. For kan de grønne investeringer betale sig? Og på hvilke parametre, hvis ikke kun afkast? Der er brug for nye teorier og nye analyser af data, og det er Lasse Heje Pedersens speciale.

”Det bedste ved at være statistiker er, at man får lov at lege i alle andres baghaver”, sagde den amerikanske statistiker John Tukey engang, og dagens gæst, Susanne Ditlevsen, citerer ham, når hun udlægger spændvidden i det fag, der driver hende – fra feltarbejde med grønlandshvaler til dommedagsberegninger af havstrømme.

Når mennesker går i krig mod hinanden, er det ikke kun politik, der driver værket og bestemmer, hvem og hvordan vi angriber. Kulturen påvirker også militær tænkning, fordi kulturen former militære lederes forestillinger om verden og dem selv. Siden Napoleon er krig blevet betragtet som en slags kunstform, hvor kreativitet, intuition og generalernes eventuelle geni påvirker slagets gang, og den tænkning lever videre på militærakademierne i dag.

Blødt, men godt. Kulturjournalistik behøver ikke stå i skyggen af sine hårdere søskende, politik og samfund, for dens rolle er en anden. Kulturstoffet skaber sammenhængskraft, siger Nete Nørgaard Kristensen. Hun forsker i medier og kultur, navnlig nyhedsmediernes dækning af, journalistik om og kritik af kultur i bred forstand.

Hvad leder vi efter, når vi leder efter liv på andre planeter? ”Forhåbentlig kommer vi ikke til at kunne genkende det, når vi først ser det, fordi forhåbentlig er det meget mere mærkeligt, end vi troede, det var, ” siger Uffe Gråe Jørgensen.Han forsker i planeter omkring andre stjerner, de såkaldte exoplaneter, og bruger bl.a. computermodeller til at lede efter tegn på liv – computermodeller så avancerede, at han stadig venter på færdigudviklingen af det teleskop, som kan lave målinger med så høj en detaljegrad, at modellerne kan bruges. Pris: 1 mia. euro.

Vi lever i et forbilledligt demokrati med borgere, der kender deres rettigheder, ikke? Not so much, siger samfundsforsker Marlene Wind og peger på sin data: Meget få danskere lægger sag an mod staten ved den overnationale EU-domstol, selvom det er en helt unik mulighed for at få prøvet sine rettigheder i retssystemet. Marlene Wind undersøger i sin forskning, hvorvidt der er en sammenhæng mellem den måde, vi blev demokratier på – særligt efter 2. verdenskrig – og så vores villighed til at acceptere det europæiske samarbejde og især EU-rettens forrang.

Du kan ikke ’bare lige tage dig sammen’, hvis du har en depression. Psykiske lidelser hænger sammen med hjernemæssige forandringer, der kan spores, registreres og i mange tilfælde enten afhjælpes eller diagnosticeres tidligere. Psykolog Kamilla Miskowiak tager utraditionelle midler i brug for at komme tættere på, hvad psykiske lidelser er, og hvad de siger om det at være menneske.

Hvordan opstod liv – og hvor i universet skete det? Som én af ganske få forskere i verden undersøger Liv Hornekær det gennem unikke astrokemiske eksperimenter i sit laboratorium i Århus. Hun har næsen helt nede i vuggen, hvor stjerner og planeter bliver til, når hun undersøger, hvor i universet livets molekylære byggesten – aminosyre, DNA-baser, sukker og fedtsyre – dannes. For hvis de molekyler er til rådighed i alle stjerne- og planetsystemer fra fødslen af, er liv muligt … overalt.

Journalisten som vagthund, det billede kender de fleste: Demokratiets vogter, afslører af magtmisbrug og svindel. Men journalistikken har også andre, lige så vigtige opgaver – som jagthund, hyrdehund og redningshund. Peter Bro forsker i roller og innovation i journalistik, i disse år med fokus på ’konstruktiv journalistik’, hvor journalisten skifter fokus fra det, der ikke virker, til det, der allerede virker eller som kunne være en løsning på problemet. Læserne begynder at slukke for de deprimerende, problemorienterede historier, og vil gerne have mere opbyggelig inspiration, så måske er mediernes fremtid her: I løsningernes land?

Hvem har sit eget værelse hjemme hos dig? Hvor meget privatliv skal du afgive for at få hjælp fra det offentlige? Er tilbagetrækning fra ’de andre’ en ret – eller et privilegie? Forskellen på ’privat’ og ’offentligt’ har altid været til forhandling, og afslører en masse om sin samtid og sin kontekst, fortæller kirkehistoriker Mette Birkedal Bruun i denne episode.

Dit liv er propfyldt af algoritmer: Rutevejledningen i din navigations-app, dine Tinder-matches, Den Koordinerede Tilmelding og Den Store Bagedyst, såmænd. Datalog Thore Husfeldt forsker i teoretisk datalogi, nærmere betegnet algoritmik, som er læren om konstruktion og analyse af algoritmer. Hans redskaber er definitioner, sætninger og beviser, og forskningen foregår foran kridttavlen med tænkehatten skruet op på max. Algoritmeteori er grundforskning: Thore Husfeldt udvikler intellektuelle værktøjer, som – når det går godt – andre kan bruge til at løse problemer med. Selv slipper han sit teoretiske spørgsmål, når han har ’oversat’ det til algebra, og ser sig ikke tilbage.

Kun 1/3 af de piger, der vælger naturvidenskab til i gymnasiet, fortsætter i en naturvidenskabelig retning – mod 2/3 af drengene. Og uligheden viser sig ikke kun i køn, men også i social baggrund og etnicitet. Det er et problem for arbejdskraftudbuddet, for innovationen, der drives af diversitet, og for den enkeltes dannelse. Unges valg, overgange og møde med naturvidenskab er fokus for Henriette Tolstrup Holmegaards arbejde, mere konkret in- og eksklusionspraksisser. Altså hvad der konkret foregår i undervisningslokalet, som får nogen til at føle, at de ’hører til’ og andre til at tjekke ud.

Han er med egne ord halv håndværker, halv akademiker, klimaforsker Sebastian Mernild, fordi hans feltdataindsamling foregår på mildest talt svært fremkommelige gletsjere i bl.a. Grønland og Sydamerika under forhold, der ville være en James Bond-film værdig. Forestil dig pigsko, en basecamp på is, en toppresset tidsplan og helikoptere, der fragter forskerne derop, hvor de ikke selv kan gå, for at lave målinger af is, sne og smeltevand. Andre dage bygger han klimamodeller på et veltempereret kontor på SDU og kan tage cyklen frem og tilbage.

“Hvad er det egentlig, jeg laver?” Det måtte dyrlæge Liza Rosenbaum Nielsen spørge sig selv om, da hun pludselig så sit forskningsfelt gennem en antropologs øjne og indså, at spørgsmålet om, hvordan vi undgår salmonella i køer i morgen, blev overtrumfet af: ”Hvordan sikrer vi en bæredygtig fødevareproduktion for fremtiden?”

Vi konstruerer fortællingen om os selv gennem de fotos, vi deler. Og ikke kun på sociale medier: Det samme gælder for de knitrende albums med sort-hvide familiefotos og ringbind med plastiklommer fuld af charterminder og konfirmationsgæster, de fleste har i familien. Samtid og selvopfattelse skinner igennem i ethvert til- og fravalg på disse hverdagsfotos, forklarer Mette Sandbye i denne episode. Og med det rette blik samler de små historier i private samlinger sig til en større, kulturhistorisk fortælling.

Det var magtfulde mænd, der bestilte og betalte flotte gravportrætter, og det var mænd, der finansierede og udkæmpede krige. Så da arkæolog Rubina Rajas fund viste, at produktionen af gravportrætter i Palmyra begyndte at stagnere i år 240, fortalte det hende, at bysamfundets økonomi var presset af angreb udefra: Pengene – og mændene – skulle bruges ved fronten. Under sand og jord finder Rajas forskningsgruppe arkæologisk evidens for, hvordan mennesker levede med hinanden i antikken – og det i en detaljegrad, der nok vil overraske de fleste.

Verden bliver aldrig den samme igen, hvis Peter Lodahls projekt lykkes: Han forsøger at skalere små, stabiliserede kvantesystemer – kvantebits – op, så vi kan udnytte den eksponentielt voksende informationskapacitet i dem og stadig kontrollere de superpositionstilstande, de er baseret på. Hans forskningsgruppe udvikler hardware – fotoniske chips – som skal bruges til udviklingen af teknologier, der kan revolutionere mange aspekter af menneskelig aktivitet: kvantecomputeren, kvantekommunikation og kvanteinternet.

’Vis mig dit medicinforbrug i 2013, og jeg skal fortælle dig, om du udvikler kronisk tarmbetændelse i år.’ Det ér at stramme den. Men overlæge Tine Jess går på opdagelse i danskernes sygdomshistorik gennem 50 år for at finde sammenhænge, der kan hjælpe os med at forstå, hvorfor vi udvikler bestemte sygdomme i bestemte familier, hvor tidligt de kan forudsiges og hvordan de bedst behandles.