Hvert år uddeler Aarhus Universitets Forskningsfond 5 ph.d.- priser til særlige talenter.
Matematikkens didaktik
Når man inddrager digitale værktøjer i undervisningen, hvad sker der så med skoleelevers matematiske kommunikationskompetence? Spørgsmålet er væsentligt, ikke kun på grund af de digitale værktøjers indtog, men også fordi matematikkens didaktik over de senere årtier har flyttet fokus fra mestring af færdigheder til besiddelse af netop kompetencer.
Cecilie Carlsen Bach, der er ph.d. fra DPU, har undersøgt sagen med udgangspunkt i et meget udbredt dynamisk geometriprogram, GeoGebra. Afhandlingens seks artikler belyser, hvilke udfordringer og potentialer der ligger i brugen af et program af denne type, og hun anvender Networking of Theories og designs research: ”Mit projekt går ud på at lave koblinger mellem teoretiske perspektiver på brug af digital teknologi og teoretiske perspektiver på matematisk kommunikation. Til det har jeg anvendt designstudier, hvor jeg har observeret elever i 8. og 9. klasse, som bruger GeoGebra og samtidig kommunikerer i par,” fortæller hun.
En overordnet konklusion er, at den måde, matematisk kommunikationskompetence kommer i spil hvorpå i situationer, som involverer brug af GeoGebra, i høj grad afhænger af omstændighederne.
”En stor udfordring er, at det bliver vanskeligt for eleverne at udøve deres kommunikationskompetence, simpelthen fordi de kommer til at fokusere på selve det digitale værktøj. Men hvis man gør det rigtigt, er der faktisk mulighed for, at de ikke blot anvender, men også udvikler kompetencen,” siger Cecilie Carlsen Bach.
Hun fortsætter nu sin forskning i blandt andet inden for dette, i en postdoc-stilling på DPU.
Hør mere og mød Cecilie i podcastserien 'De unge forskere' i afsnittet: Digitale hjælpemidler i matematik – håb eller hype?
Operations- og dataanalyse
Der er mange faktorer at tage højde for, når det kommer til affaldsbehandling og genbrug i et moderne samfund. Desuden må der træffes beslutninger på flere niveauer: et strategisk, et taktisk og et operationelt. Tilsammen medfører det komplekse optimeringsproblematikker.
På Institut for Økonomi har ph.d. Maximiliano Cubillos tydeliggjort, hvordan en kombination af to forskningsdiscipliner, operationsanalyse og dataanalyse kan være til nytte. Den første handler om at løse styringsproblemer ved inddragelse af matematiske og statistiske metoder.
”I forhold til optimering af affaldshåndtering kan operationsanalyse hjælpe os med at finde modeller for blandt andet reduktion af omkostninger og forbedring af servicekvalitet. Jeg præsenterer f.eks. i et af mine studier en algoritme for placering af affaldsbeholdere kombineret med planlægning af indsamlingsrute,” fortæller Maximiliano Cubillos.
I andre dele af sin afhandling anvender han avancerede dataanalyseværktøjer på data fra ugentlige vejninger af affald fra husstande i Herning Kommune gennem otte år.
”Her anvender jeg en metode fra den seneste forskning for at kunne forudse mængden af affaldsproduktion på husstandsniveau. Det viser sig, at man ved at bruge den metode i en machine learning-algoritme vil kunne forbedre prognoserne markant.”
Maximiliano Cubillos’ afhandling består af hele syv artikler, hvoraf de fem er udgivet. Nu forsker han videre inden for logistikoptimering i en postdoc-stilling ved Politecnico di Milano, Italien. Selv er han fra Chile.
Hør mere og mød Maximiliano i podcastserien 'De unge forskere' i afsnittet: Optimering og dataanalyse af problemer i affaldshåndtering
Genetik og epidemiologi
En af de mest almindelige kvindelige kromosomsygdomme, Turner syndrom, skyldes et helt eller delvist X-kromosom. Ifølge læge og ph.d. Mette Viuff kan man måske blive bedre til at forebygge de sygdomme, som ofte følger med syndromet, hvis man bliver klogere på de bagvedliggende genetiske mekanismer.
”Der har ikke været forsket ret meget i, hvordan det at mangle et X-kromosom egentlig påvirker kroppen, og hvordan det gør den syg. Det kiggede vi så på ved hjælp af fedtvæv, muskelvæv og blod fra kvinder med Turner syndrom. Vi fandt noget overraskende ud af, at det ikke kun er fraværet af de gener, der sidder på X-kromosomet, der gør dem syge,” fortæller hun.
Selve det at mangle et X-kromosom ser ud til også at påvirke de øvrige kromosomer, og hvordan generne i dem bliver aflæst. Dette er et banebrydende fund, som Mette Viuff og hendes forskergruppe har vakt international opsigt med.
”Den gængse opfattelse har været, at hvis du mangler dét gen, bliver du syg på dén måde. Men vi har vist, at det ikke er så ligetil. Det er et kæmpe sammenspil af mekanismer, der gør sig gældende,” konkluderer Mette Viuff.
I sit ph.d.-projekt har hun også udført epidemiologiske studier, igen med væsentlige resultater til følge.
Det meste af livet får kvinder med Turner syndrom østrogenbehandling, hvilket for andre ville indebære en øget risiko for blodpropper og kræft. Men Mette Viuff har vist, at for disse kvinder er behandlingen kun gavnlig.
Hun arbejder nu som fødselslæge i Aarhus og bidrager i sin fritid til et nyt forskningsprojekt inden for Turner syndrom.
Hør mere og mød Mette i podcastserien 'De unge forskere' i afsnittet: Turner syndrom - fra epidemiologi til genetik
Molekylærbiologi
Immunsystemet er ifølge ph.d. i molekylærbiologi Louise Marie Dalskov Kjerulff det mest komplekse system, vi har i kroppen. Ingen kan endnu i detaljer redegøre for alle dets indbyggede mekanismer. Men nu har hendes grundforskningsindsats ført til en bedre forståelse af, hvordan kroppen genkender en virusinfektion, og hvordan genkendelsen transformeres til et målrettet immunforsvar.
”Jeg undersøgte nogle meget specifikke mekanistiske detaljer i nogle af immunsystemets proteiner. Hvordan videregiver de det signal, som leder til produktion af interferon-molekyler? For uden dem får du ikke advaret de omkringliggende celler om infektionen, og i sidste ende får du ikke gang i produktionen af antistoffer,” forklarer Louise Marie Dalskov Kjerulff.
Efter at have tilvejebragt væsentlig ny viden om signalvejene fik hun via et tværvidenskabeligt samarbejde med Aarhus Universitetshospital etableret en nyskabende klinisk protokol. ”Den beskriver, hvordan man kan oprense primære immunceller direkte fra patienten, og hvordan man derefter behandler dem, så de overlever og kan bruges til forskning,” fortæller hun.
I hendes forskergruppe anvendte de protokollen til at karakterisere coronavirus’ interaktion med immunforsvaret i lungerne. Men for molekylærbiologer har protokollen generel interesse, fordi den kan anvendes til at søge svar på mange andre spørgsmål.
Nu har Louise Marie Dalskov Kjerulff, efter en kortvarig postdoc-ansættelse, skiftet forskningen ud med formidling som medarbejder hos AU’s Offentlige foredrag i Naturvidenskab.
Hør mere og mød Louise i podcastserien 'De unge forskere' i afsnittet: Funktionel og mekanistisk undersøgelse af interferon signalering i det medfødte immunforsvar
Arktisk mikrobiologi
Særligt på vestsiden af Grønland har man over en årrække kunnet iagttage, at indlandsisen bliver mørkere og derfor smelter endnu hurtigere end ellers. Det samme gælder for visse gletsjere andre steder i verden, og fænomenet skyldes blandt andet mikroalger, som har tilpasset sig de særlige leveforhold på is. Arktisk mikrobiolog Laura Halbach har som ph.d.-studerende på AU’s Institut for Miljøvidenskab i Roskilde nærstuderet gletsjeralgernes hidtil relativt ukendte liv.
”Man vidste ikke, i hvilket omfang algernes vækst er begrænset af det meget næringsfattige miljø på isen. Man havde heller ikke målt deres evne til at optage næringsstoffer eller undersøgt, hvilken rolle deres pigmenter spiller for deres lysabsorbering,” forklarer hun.
Nu har Laura Halbach udfyldt en del af dette hul via feltstudier og ved blandt andet at undersøge sine algeprøver med et avanceret instrument kaldet secondary ion mass spectrometer, hvormed hun kunne studere algerne på enkeltcelleniveau. Instrumentet har aldrig tidligere været anvendt på dette felt, men det satte hende i stand til at foretage målinger, som viste, at gletsjeralgerne stiller meget lave krav til næringsstoffer.
”Det er vigtige fund. Deres evne til effektivt at optage og lagre næringsstoffer kan tyde på, at algerne er i stand til at kolonisere nye isområder i fremtiden med den igangværende globale opvarmning, hvilket yderligere kan forstærke isafsmeltningen,” påpeger Laura Halbach.
Som postdoc forsker hun nu videre og forbereder artiklerne fra ph.d.’en til udgivelse med yderligere resultater.
Hør mere og mød Laura i podcastserien 'De unge forskere' i afsnittet: Isalgers metabolom og mørkning på Grønlands indlandsis
Socialantropologi
Charlotte Ettrup Christiansen har med sit begreb om det poetiske selv beskrevet, hvordan fælleslæsning af skøn litteratur kan opleves som et frirum for psykisk sårbare unge.
På internationalt plan forsøger man i stigende grad at bruge kunst til sundhedsfremme. I Danmark har Læseforeningen et empowerment-program, som tilbyder psykisk sårbare unge at indgå i guidet fælleslæsning. Her har antropolog Charlotte Ettrup Christiansen under sin ph.d. udført feltstudier.
”Traditionelt har antropologer en forkærlighed for at inddrage skønlitterære virkemidler i deres beskrivelser. Alligevel mangler der antropologiske studier af, hvordan folk egentlig bruger skønlitteratur. Så det, syntes jeg, kunne være spændende at undersøge empirisk,” siger hun.
Ideen med guidet fælleslæsning er udviklet af Læseforeningens engelske søsterorganisation, The Reader. Man mødes i grupper på omkring otte deltagere og en guide, læser tekster højt og holder pauser undervejs, hvor man åbent diskuterer teksten, først prosa- tekst og til slut et digt. Charlotte Ettrup Christiansen fik mulighed for hen over 19 måneder selv at indgå i læsegrupper og foretage deltagerobservation og interviews.
Utraditionelle metoder
”Forskningsmæssigt var det en genial måde at få et detaljeret indblik i, hvad der foregår i folks hoveder, når de læser en tekst. Og eftersom min vinkel er antropologisk, ville jeg gerne sætte læseoplevelsen og læsegruppens betydning ind i en bredere kontekst af deltagernes liv, så vi var også sammen på café og andre steder uden for læsegruppen,” fortæller hun.
Med den specifikke målgruppe gav feltarbejdet også anledning til studier af kategoriseringen ”psykisk sårbare unge”, herunder hvordan det opleves at få det stempel. I den sammenhæng inddrog Charlotte Ettrup Christiansen desuden mere eksperimenterende metoder: ”Vi lavede workshops, hvor jeg arbejdede med kreativ skrivning sammen med nogle unge. Sammenlignet med et traditionelt interview var det en mere åben måde at udforske spørgsmålene på: hvad skønlitteratur kan, og hvordan man oplever psykisk sårbarhed som ung i Danmark.”
Det poetiske selv
Som en nyskabelse præsenterer Charlotte Ettrup Christiansen et begreb om det poetiske selv. Det kan forstås som et modstykke til det narrative selv, et standardbegreb i antropologien. Et menneskeliv kan ligne et litterært narrativ med velordnede oplevelser hen over tid, men det kan også minde mere om poesi i form af øjebliksbilleder.
”I en ’litteratur på recept’-tanke- gang vil ideen ofte være, at man efter læsning af skønlitteratur kan rykke rundt på brikkerne i ens narrativ om sig selv, set i et nyt lys. Jeg peger så på, at der også kan ske noget andet. Læsegruppe- deltagerne lagde mere vægt på, at når de mødtes og læste sammen, kunne de slippe for det sædvanlige narrativ om sig selv. De kunne bare være i den her lidt ritualiserede læsebegivenhed; overgive sig til oplevelsen af teksten uden at behøve at opleve sig selv så meget. På den måde blev det et frirum for dem,” opsummerer Charlotte.
Hun arbejder i øjeblikket med antropologisk forskning på Regionshospitalet Silkeborg og skal fra 2023 i gang med et postdoc-projekt, som har til formål at udvikle en ny teoretisk ramme for beskrivelse af skønlitterære forfatteres kreative processer.
Hør mere og mød Charlotte i podcastserien ’De unge forskere’
Emotionsforskning
Mai Bjørnskov Mikkelsen har vist, hvordan nyere emotionsteori og eksperimenter med forsøgs- personer kan belyse, hvordan følelseslivet i voksenlivet ændrer sig med alderen.
Jo ældre, jo gladere. Sådan kan man forsimplet udtrykke et fascinerende og anerkendt fænomen, som kom til at danne afsæt for psykolog Mai Bjørnskov Mikkelsens ph.d.-projekt.
”Tidligere forskning har vist, at der i løbet af et voksenliv typisk sker en fordelagtig ændring i ratioen af positive følelser i forhold til negative. Samtidig er det jo et faktum, at vi ældes rent kropsligt og bliver mindre reaktive både fysiologisk og hormonelt. Derfor ville jeg gerne undersøge, hvorvidt og hvordan kropslige forandringer kan hænge sammen med forandringer i følelseslivet,” siger hun.
Nyere emotionsforskning fokuserer ofte på det kropslige som en forløber for det følelsesmæssige, mens man tidligere mere ensidigt har set kroppen som en respons på følelser. Men den nye måde at teoretisere om følelser på var ikke fulgt med ind i forskningen i følelsesmæssig aldring. Mai Bjørnskov Mikkelsen har hjulpet forskningen på vej med både et teoretisk studie, en meta- analyse og et eksperiment.
Ny teoretisk ramme
”Min teoretiske analyse handler om, hvordan man med moderne emotions- teorier kan rammesætte følelsesmæssig aldring på en måde, der åbner op for at undersøge kroppen som en potentiel kilde til ændringer i følelseslivet i voksenalderen. Det lægger op til nye forskningsspørgsmål, der potentielt kan bidrage til en bedre forståelse af krop- pens rolle for følelsesmæssig aldring”, siger Mai Bjørnskov Mikkelsen.
For at belyse aldersforskelle i krops- lige og selvrapporterede følelsesmæssige reaktioner har hun lavet en metaanalyse af 74 eksperimentelle studier, hvor forsøgspersoner i forskellige aldersgrupper reagerer på følelsesmæssige stimuli. Her viste det sig, at fysiologisk set – ved målinger på f.eks. puls og svedrespons – reagerer yngre personer kraftigere end ældre. Men adspurgt om deres ople- velser rapporterer de ældre faktisk om stærkere følelser end de yngre.
”I vores eget eksperimentelle studie målte vi yngre og ældre forsøgspersoners respons på afsky- og tristhedsvæk- kende billeder, men vi undersøgte også deres interoceptive sensitivitet: evnen til at opfange signaler fra egen krop. Og for den yngre forsøgsgruppes vedkommende viste der sig en sammenhæng mellem interoceptiv sensitivitet, og hvor stærkt de reagerede på billederne, men hos den ældre gruppe kunne man ikke se den sammenhæng,” fortæller Mai Bjørnskov Mikkelsen.
Kliniske implikationer
”Måske danner vi som ældre i højere grad vores følelsesmæssige oplevelser ud fra andre informationer end dem, der er at hente fra kroppen. Det kan betyde, at hvis jeg som psykolog skal tale om følelser med en yngre klient, så er det en fordel at spørge ind til, hvad hun mærker i kroppen, men med en ældre klient skal jeg måske finde en anden vej ind til den følelsesmæssige oplevelse,” overvejer Mai Bjørnskov Mikkelsen.
Hun understreger, at antagelserne skal tages med forbehold, da det er et nyt forskningsområde. Derfor kunne hun også tænke sig at forske videre i det senere. I sit nuværende postdoc-projekt på AU har hun primært fokus på, hvad kropspositurer betyder for følelsesmæssige oplevelser.
Hjertestop på hospitaler
Læge Kasper Glerup Lauridsen har vist, hvordan behandling af hjertestop hos indlagte patienter ofte kan forbedres væsentligt ved at minimere pauserne i hjertemassagen.
Nedtællingen fra teamlederen kommer roligt og forudsigeligt trods den uventede situation med en ung patient, der lige nu modtager hjertemassage:
”Rytmetjek om femten sekunder. Vi skal også have tjekket pulsen. Alle klar! Fem-fire-tre-to-én. Stop hjertemassagen.”
Hjertestopholdets medlemmer ken- der hver deres vigtige funktion, og de kender replikkerne: ”Ingen puls”, lyder det efter få sekunder fra sygeplejersken samtidig med, at lægen via sin monitor må konstatere, at der heller ikke er en stødbar hjerterytme, så defibrillatoren skal endnu ikke bruges. ”Start hjerte- massagen,” lyder kommandoen derfor.
Det er ph.d. Kasper Glerup Lauridsen, som skitserer ovenstående scene. I sin afhandling viser han, hvordan virkeligheden på et hospital dog kan se noget anderledes ud. I praksis medfører fraværet af effektive rutiner og fælles sprog ofte en unødvendig lang pause i hjertemassagen, hvilket er forbundet med ringere chance for at overleve.
Et hul i forskningen
Allerede tidligt under sit medicinstudium blev Kasper Glerup Lauridsen opmærk- som på skævheden i, at behandling af hjertestop uden for hospitalet generelt følger optimerede standarder, men sker det for nogen inde på hospitalet, er det langt mindre klart, hvordan tingene egentlig foregår. Samtidig fandtes der meget forskning i hjertestop uden for hospital, men kun lidt i hjertestop på hospitaler. Kasper tog i sin bacheloropgave fat på at rette op på dette: ”Vi så kæmpestore forskelle i måden at organisere hospitalernes hjertestop- hold på. Nogle steder blev tre personer tilkaldt, andre steder ti. Ofte er det det nogle af de yngste læger, som indgår. Det står i kontrast til den meget standardiserede facon ved hjertestop uden for hospitaler. Så det har dannet grobund for min ph.d. og endte faktisk med at blive inkluderet i min afhandling,” fortæller han.
I sit ph.d.-projekt undersøgte Kasper Glerup Lauridsen mere dybdegående, hvordan samarbejdet på hjertestop- holdet kan optimeres, bl.a. via en standardiseret kommunikation i tråd med eksemplet i indledningen ovenfor. Hans forskning baserer sig blandt andet på 3.700 spørgeskemabesvarelser fra medlemmer af hjertestophold, som har muliggjort en analyse af, hvilke faktorer i forhold til teamsamarbejde, kommunikation og ledelse, som skaber en succes- fuld hjertestopbehandling.
International konsensus
”Med input fra både flybranchen, NASA og eliteidrætten og suppleret af nogle kvalitative analyser har vi forsøgt at finde den optimale model for standardiseret kommunikation med det formål at forkorte afbrydelserne i hjertemassagen. Det er lagt an som et internationalt konsensusstudie, og foreløbigt har det allerede haft en vis indvirkning på europæiske retningslinjer på området,” fortæller Kasper Glerup Lauridsen.
Ved siden af sin nuværende stilling som uddannelseslæge har han fortsat lidt tid til forskning. Han arbejder bl.a. på et studie, som tester den lovende model for standardiseret kommunikation i et mere omfattende studie, end hvad han kunne nå at få med i sin ph.d.
Kvantekemisk metodeudvikling
Niels Kristian Kjærgård Madsen har med forbedrede ligninger til beregning af molekylers kvantedynamik skabt et grundlag for at studere kemiske reaktioner nærmere.
For ph.d. i teoretisk kemi Niels Kristian Kjærgård Madsen ligger svarene på alle hans spørgsmål dybest set gemt i kvantefysikeren Erwin Schrödingers berømte ligning fra 1925. Også spørgsmål af vældig bred interesse:
”Teknologisk udvikling er afhængig af, at vi forstår, hvordan molekyler opfører sig og vekselvirker med hinanden. Det gælder f.eks. i lægemiddelindustrien og ved udvikling af grønne løsninger til energiforsyning. Men molekylerne ser vi jo ikke i et mikroskop. I stedet kan vi ved hjælp af Schrödinger-ligningen simulere, hvad der foregår i molekylerne,” siger Niels Kristian Madsen.
Selvom den ligning har været anvendt i snart 100 år, har man hidtil ikke rigtigt forløst potentialet i forhold til simulation af atomkerners indbyrdes bevægelser, deres kvantedynamik. I kvantemekanik generelt er man længere fremme med beregning på elektroner, men vil man forstå, hvad der sker i en kemisk rea tion, har man i høj grad også brug for også at se på kernerne.
Denne mangelsituation ser Niels Kristian Kjærgård Madsens ph.d.-projekt ud til at kunne rokke ved.
Forbandelsen er brudt
Han har vist, hvordan nye kvantedynamiske beregningsmetoder kan ”bryde dimensionalitetens forbandelse”, som titlen på afhandlingen formulerer det. Dette refererer til en slags mur, man kan støde imod undervejs, og som sætter en stopper for, hvad man i praksis kan udføre.
”Med Schrödingers ligning kan vi foretage ret nøjagtige beregninger på et molekyle med fire atomer. Problemet er bare, at for hvert atom vil kompleksiteten i beregningen med de gængse metoder vokse eksponentielt. I det konkrete tilfælde vil man ramme muren, så snart man forsøger sig med et fem-atomers molekyle,” forklarer Niels Kristian Kjær- gård Madsen.
Alternative modeller, som tidligere er foreslået, vil kunne tilnærme sig en beregning på større molekyler, men med utilfredsstillende nøjagtighed.
”Vi er lykkedes med at udvikle metoder, der har høj nøjagtighed, og som samtidig kan anvendes på større og mere relevante kemiske problemstillin- ger. De fungerer sådan, at i stedet for at skalere eksponentielt, så det f.eks. bliver 1.000 gange mere beregningstungt, når blot man tilføjer ét atom, så skalerer de i stedet polynominelt, sådan at det med et dobbelt så stort molekyle måske kun er 10 gange tungere.”
Også for ikke-eksperter
Niels Kristian Kjærgård Madsen fortæller, at forskergruppens banebrydende resul- tater naturligvis blev skabt i fællesskab, men han tøver ikke med at tage æren for, at teorien blev pudset af og de rigtige variationer af Schrödinger-ligningen udviklet.
”Gruppen har efterfølgende arbejdet videre med at skrive et program, der kan løse ligningerne hurtigere. Dét er også et vigtigt arbejde, for forskningen vil især have en bredere anvendelighed, hvis vi faktisk tilbyder software, som til- taler både eksperter og ikke-eksperter,” siger Niels Kristian.
Han ved, hvordan kvantekemiforskning reelt bliver anvendt i virksomheder i branchen, for efter sin ph.d. har han selv arbejdet med softwareudvikling i to forskellige af slagsen.
Computerteknologi
Niloofar Yazdani har vist, hvordan netværk med smarte enheder kan fremtidssikres. Blandt andet kan hendes teknik til datakomprimering skubbe udviklingen fremad.
Hvis vores smarte hjem, virksomheder og offentlige rum med deres voksende mængde trådløst opkoblede udstyr i det såkaldte Internet of Things (IoT) skal blive ved at fungere, er det afgørende, at den digitale infrastruktur følger med. Men datamængderne har konstant pilen opad, og selve IoT-enhederne kan stille særlige krav med begrænsninger i kapacitet og båndbredde og med en relativt upålidelig datastrøm.
Softwareingeniør Niloofar Yazdani har med sin ph.d. gjort en gedigen indsats for at skubbe udviklingen i en både hurtigere og mere bæredygtig retning.
”Mit projekt fokuserer på effektiv IoT-dataoverførsel på tre hovedområder: datakomprimering, gendannelse af beskadigede data og netværkskodning. Jeg har for hvert af områderne områder bidraget med nye ideer,” siger hun.
En høj grad af direkte praktisk anvendelighed i Niloofar Yazdanis produktion hænger godt sammen med virksomhedssamarbejder, bl.a. med Kamstrup, som hun med en særlig form for datakomprimering hjalp med at vise en markant reduktion i mængden af data, der transmitteres fra deres sensorer.
Et grønnere alternativ
”Hvis vi i en bygning har et antal ens temperatursensorer, som sender talværdier af sted til serveren, så er det indlysende, at sensorerne generer data med en høj grad af ensartethed. Her kan multikilde-datakomprimering reducere den samlede datatransmission på netværket markant ved at udnytte ensartetheden i de data, uden at der dog foregår nogen koordinering mellem enhederne,” forklarer Niloofar Yazdani. Med sin nye datakomprimeringsteknik, viser hun hvordan én sensorenhed ikke behøver at kende data fra de andre enheder for alligevel at kunne reducere i datatransmission. Noget tilsvarende ville med eksisterende teknik kræve ekstremt komplekse mekanismer, hvorimod Yazdanis løsning i praksis er uendeligt skalerbar.
”Vores forslag er interessant til mange anvendelser. Teknikken er tabsfri, den påvirker altså ikke kvaliteten af dataene. Samtidig reducerer vi mæng- den af energi, der går til at overføre de relevante data – og energiforbrug er jo en hovedbekymring nu til dags.”
Hurtigere og mere effektiv
Som en yderst vigtig faktor indebærer Niloofar Yazdanis datakomprimeringsteknik også en minimering af dataforsinkelsen.
”Med konventionelle teknikker må man afveje tid og komprimering, fordi afsenderenheden først skal indsamle en tilstrækkelig mængde data til at kunne levere komprimeringen, hvilket tager tid. Men vi har bevist, at vores foreslåede datakomprimeringsteknik fjerner den afvejning, sådan at vi på én gang kan for- bedre kompressionsraten og minimere forsinkelsen,” siger hun.
Også med sine teknikker til gendannelse af beskadigede data og ikke mindst med et forslag til ny netværkskodning kaldet Revolving Codes har Niloofar Yazdani præsenteret overbevisende landvindinger.
Hun er uddannet elektronikingeniør fra hjemlandet Iran. Nu har hun base i Sydholland og arbejder som softwareingeniør i den forskningsbase- rede virksomhed TWTG, som udvikler IoT-enheder til industrien.
Assyriologi
Sophus Helle har fundet nye måder at undersøge forfatterbegrebets ældste historie på. I oldtidens babylonske og assyriske kulturer opstod selve ideen om en personificeret forfatter.
Verdens tidligste kendte forfatter var den sumeriske prinsesse Enheduana. Hun levede omkring år 2300 f.Kr. i oldtidens Irak. De ældste bevarede lertavler med Enheduanas dramatiske hymner til den lunefulde gudinde Inana er dog fra 4-500 år efter forfatterens død.
En del filologer har derfor gerne villet finde ud af, i hvor høj grad teksterne er Enheduanas egne, eller om de blot er tilskrevet hende. For i modsætning til for eksempel Homer fra den græske oldtidslitteratur er Enheduana uden tvivl en historisk person. Det forklarer ph.d. Sophus Helle, som i sin afhandling selv viser en alternativ tilgang.
”Jeg har genovervejet selve måden at undersøge forfatterbegrebets historie på. I studiet af de førmoderne kulturer ender man nemlig hurtigt i metodologiske problemer, hvis man bliver for fokuseret på det virkelige menneske bag de litterære værker. Litteratur bliver i oldtiden skabt på en mere kollaborativ og gradvis måde,” siger Sophus Helle.
En ny forklaringsramme
Han sætter med sin egen metodologi fokus på de historier eller myter, som i de babylonske og assyriske kulturer fortælles om en forfatter. Disse forfatterfortællinger har man i den hidtidige forskning ofte været tilbøjelig til at lægge til side som historisk upålidelige.
”I stedet ser jeg på dem og undersøger, hvad de fortæller om folks måde at tænke litteratur på. Sådan et metodologisk greb er jeg ikke den første til at lancere, men jeg videreudvikler nogle af de metoder, som kan bruges dér,” tilføjer Sophus Helle.
I sin efterfølgende historiske undersøgelse af forfatterfortællingerne viser han, hvordan disse ofte er forbundet med en genfortolkning af ældre eller fremmede tekster.
”Det kan for eksempel være, at den oprindelige kultur eller kontekst, som værket blev skrevet i, er forsvundet. Så kan forfatterfortællingerne bruges til at forklare, hvor værket kommer fra, og hvordan det kan give mening.”
Bygger bro mellem fag
Sophus Helle var selv en fremmed fugl, da han med sin uddannelse som assyriolog fra Københavns Universitet i bagagen blev ph.d.-studerende på litteraturvidenskab i Aarhus. Her har han udnyttet sin tværfaglige position til brobygning. En omfattende publikationsliste vidner om, at han er godt på vej mod sit mål om at etablere en samtale mellem litteraturvidenskaben og assyriologien.
”Assyriologi har som fag været lidt lukket om sig selv. Så meget af det, jeg laver, handler om at bringe spændende information derfra ud i verden, både til et akademisk og til et bredere publikum,” forklarer Sophus Helle.
Senest har han således også oversat Enheduanas hovedværk Dronning over verdens magter fra kilDeskrift til både dansk og engelsk, og sideløbende med sit ph.d.-forløb fik han i samarbejde med sin far, digteren Morten Søndergaard, udgivet en anmelderrost dansk oversættelse af det mest kendte epos fra den babylonske verden, Gilgamesh.
Sophus Helle fortsætter nu i et internationalt postdoc-projekt, hvor han skal udforske flere tværfaglige forbindelser mellem filologi, litteraturvidenskab og oversættelsesteori.
Anvendt mikroøkonometri
Kan man ved hjælp af data fra nationale sundhedsregistre analysere sig frem til underbelyste årsager og konsekvenser, når det gælder teenageres risikofyldte sundhedsadfærd? Det kan man, hvis man som økonom Eva Rye Johansen har ekspertise i anvendt mikroøkonometri, altså i at finde statistiske metoder til at behandle data om individers adfærd.
”Jeg har anvendt statistik over danske kvinder født mellem november 1981 og februar 1992. Ud over oplysninger om skolestart har jeg set på data for blandt andet alkoholforgiftninger, aborter, fødsler og behandling for klamydia. Det viser sig, at pigernes alder ved skolestart har en betydning for deres risikable sundhedsadfærd i teenageårene,” opsummerer Eva Rye Johansen.
Hun har i sit ph.d.-projekt sammenholdt grupper af stort set jævnaldrende piger, som er født kort før og kort efter et årsskifte, og som derfor er startet på forskellige klassetrin. Det viser sig, at piger med tidlig skolestart også begynder at drikke og have sex i en relativt yngre alder. Men Eva Rye Johansens analyser afslører også, at gruppen af tidlige skolestartere har en lidt større risiko for at få en provokeret abort som 15-20-årige, faktisk 36 % oftere end gennemsnittet. Og de har også lidt større risiko for at komme ud for en alkoholforgiftning, hvilket sker hele 58 % oftere end for gennemsnittet.
Forskning og politik
Her har vi ikke plads til at komme ind på mellemregninger og metodisk design. Men Eva Rye Johansens resultat er et godt eksempel på, hvordan de ganske unikke danske registerdata kan udnyttes på en måde, som giver genlyd i forskningsverdenen – hendes eneforfattede artikel er publiceret i det førende inter- nationale tidsskrift inden for sundhedsøkonomi, Journal of Health Economics.
Samtidig er resultatet et eksempel på, hvordan man ved hjælp af mikroøkonometri kan bidrage med værdifuld viden i forbindelse med udformning af indsatser eller politikker i forhold til samfundsmæssige problemstillinger.
”Man kan for eksempel have en politisk målsætning om, at 15-årige skal drikke mindre, eller at færre 18-årige skal blive gravide. Men måske burde man i højere grad fokusere på bestemte klassetrin,” foreslår Eva Rye Johansen.
Fokus på familieøkonomi
De to øvrige kapitler i hendes ph.d.-afhandling er forfattet sammen med to andre forskere, og her bliver teenagegraviditeternes konsekvenser belyst.
”Først viser vi, at det at blive forælder som teenager har negative konsekvenser for både moren og faren. Det kan altså være en hjælp, hvis man med en politik på området ikke kun støtter de unge mødre, men også fædrene. Det sidste kapitel fokuserer på konsekvenserne for børnene. Her ser det ud til, at det ikke i sig selv er forældrenes unge alder, som gør, at børnene klarer sig dårligere, men at det i stedet skyldes en række andre forhold,” siger Eva Rye Johansen.
Hun forsker nu videre i en adjunktstilling på Aarhus Universitet, hvor hun bruger mikroøkonometrien til at undersøge årsager til social ulighed.
Hjertestop
Læge Mathias Johan Holmberg har med sit ph.d.-projekt bidraget med ny indsigt i forekomsten og behandlingen af hjertestop.
Mathias Johan Holmbergs interesse for behandling af hjertestop hos indlagte patienter blev vakt, da han som medicinstuderende havde sit forskningsår på et hospital med tilknytning til Harvard Medical School i Boston. Her blev han opmærksom på, at der manglede viden om den akutte og uventede tilstand hjertestop, som også på grund af dens høje dødelighed er temmelig udfordrende at forske i.
”Mange af de behandlinger, vi kan tilbyde på et sygehus, har vi ingen stærk evidens for. Men efter jeg var færdig som læge, tog jeg tilbage til hospitalet i Boston for at lave en ph.d. i et dansk-amerikansk samarbejde,” fortæller Mathias Johan Holmberg.
Han lagde ud med at undersøge forekomsten af hjertestop på hospitaler. I USA kan denne ikke aflæses direkte i et nationalt register. Men ved hjælp af avancerede statistiske metoder lykkedes det at estimere antallet af patienter med hjertestop på amerikanske hospitaler til knap 300.000 årligt. Dette er et væsentlig større tal, end man tidligere har antaget, og studiet bliver da også hyppigt citeret.
Midler til genoplivning
Herefter undersøgte Mathias Johan Holmberg et par lægemidler, som er anvendt ved genoplivningsforsøg. I 2010 blev atropin fjernet fra de internationale retningslinjer for behandling af hjertestop, men efterfølgende har det ikke været undersøgt til bunds, om eksklusionen var en god ide.
”Vi brugte nogle mere komplekse statistiske metoder, end man tidligere har brugt. Studiet viser, at brugen af atropin ikke er forbundet med bedre overlevelse – så det styrker de nuværende anbefalinger. I det tredje studie foretog vi en større opsamling af viden om den velkendte brug af adrenalin. Der har været visse kontroverser omkring adrenalin, fordi man har ment, at det nok er effektivt til genoplivning, men at det samtidig ser ud til at kunne medføre flere hjerneskader,” forklarer Mathias Johan Holmberg.
Ud fra sin metaanalyse mener han dog at kunne aflyse denne bekymring. Studiet var i øvrigt bestilt af den internationale organisation, som udformer retningslinjer på området. Her var Mathias Johan Holmberg også selv medforfatter på retningslinjerne i både 2019 og 2020.
Forebygge og reducere
I sin afhandling fremlægger Mathias Johan Holmberg også et forsøg, hvor 48 hjertestoppatienter fik stoffet ubiquinol, som i et tidligere videnskabeligt studie havde set ud til at kunne forbedre overlevelsen og reducere den hjerneskade, som opstår under hjertestop.
”Stoffet kan kun gives via munden i form af en væske. I vores indledende studie så det dog ikke rigtig ud til at kunne optages i kroppen på den måde. Hovedformålet med forsøget var derfor at undersøge dette nærmere, og det viste sig, at ubiquinol faktisk godt kan optages gennem mave-tarm-kanalen,” siger Mathias Johan Holmberg.
Desværre så det ikke ud til at have så positiv en effekt, som det ældre studie havde beskrevet. Efter afsluttet ph.d. har Mathias Johan Holmbergs arbejdstid været delt mellem klinisk arbejde og forskning, og han planlægger at fortsætte på den måde.
Iskappeforskning
Astrid Strunk har rekonstrueret, hvordan indlandsisen i Nordgrønland reagerer på klimaforandringer. Samtidig har hun forbedret visse metoder for kulstof 14-datering.
Da geolog Astrid Strunk gik i gang med sit ph.d.-projekt, var hovedformålet at rekonstruere indlandsisens bevægelser i dele af Nordgrønland. Der var stadig blanke pletter på det geologiske verdenskort. Og som den praktisk anlagte eventyrer hun også er, tog hun afsted på polarekspeditioner, indsamlede prøver af grundfjeld og søbund – og løb så ind i et problem.
”Når man skal estimere alderen af aflejringer på en søbund, daterer man normalt på makrofossiler, især planterester, som kan ses med det blotte øje. I Nordgrønland mangler planterne bare, og derfor er det svært at datere sedimenter derfra. Så jeg begyndte at lede efter mikrofossiler, planterester på størrelse med sandkorn eller mindre,” fortæller Astrid Strunk.
På den måde udviklede projektet sig til også i høj grad at handle om metodeforbedring. Ved at inddrage viden fra andre discipliner fandt hun nemlig ud af, at hun faktisk kunne forfine metoderne ganske betydeligt, når det gjaldt kulstof 14-dateringen af de såkaldte bulk-prøver, i dette tilfælde populært sagt: en skefuld mudder fra søbunden.
Væk med fejlkilderne
”I en situation, hvor man mangler makrofossiler at datere på, vil man typisk foretage en datering af hele bulk-prøvens indhold. Man får så et resultat, som kan være ret unøjagtigt, fordi den C14-alder, prøven repræsenterer, er en blanding af alle partiklerne deri,” forklarer Astrid Strunk og fortsætter:
”Jeg begyndte så at kigge på, hvor kulstoffet i mine prøver kom fra. Kom det fra 10.000 år gamle planter, som var det ønskede mål for min datering? Eller var det 100.000 år gammel muldjord, som ville få min prøve til at se ældre ud, end da sedimentet faktisk blev aflejret?”
Hun præsenterer i sin afhandling et sæt af metoder, som langt hen ad vejen gør det muligt at eliminere fejlkilderne. For at nå dertil var hun omkring både geofysik, biologi og computermodellering. Nye metoder kan fremover komme til at finde bred anvendelse.
”Det her problem med at mangle ideelle fossiler at datere på, altså makrofossiler, er ikke kun noget, man støder på som iskappeforsker i Nordgrønland. Det kan lige så godt være en biolog i Venezuela eller en arkæolog i Afrika. De vil også kunne bruge metoderne,” siger Astrid Strunk.
Isen smelter hurtigt
Ved anvendelse af blandt andet disse metoder fik hun kortlagt fortidens isbevægelser i en del af Nordgrønland. Ved at se, hvor meget og hvor hurtigt isen smeltede efter den seneste istid, kan man estimere, hvordan det vil gå under den nuværende globale opvarmning. På dette punkt må Astrid Strunk melde om dårligt nyt for dem, der havde håbet på en beskeden havstigning.
”De computermodeller, man hidtil har brugt for Nordgrønland, viste sig at underestimere afsmeltningen. Jeg fandt frem til, at isen faktisk var større, end man havde antaget, og smeltet hurtigere end antaget,” fortæller hun.
Astrid Strunk arbejder nu i en postdocstilling på Nationalmuseet, hvor hun rekonstruerer klimaet i Sydgrønland i vikingetiden.
Næringsstofreduktion
Mette Vodder Carstensen har forsket i, hvordan man med drænvirkemidler som buffer mellem marker og vandløb bedst undgår, at næringsstoffer fra markerne føres ud i naturen.
Det danske landbrug er i disse år i færd med en omstilling, som skal tillade langt mindre kvælstof og fosfor at blive udvasket fra marker til vandløb. Undertiden kan det dog være vanskeligt at finde passende løsninger blandt de virkemidler, som aktuelt er til rådighed. Biolog Mette Vodder Carstensen har i sit ph.d.-projekt undersøgt, hvordan man kan udvide paletten af drænvirkemidler og øge deres multifunktionalitet.
”I Danmark har man fjernet en stor andel af de naturlige vådområder, som ellers fungerer som landskabets nyrer. De har en naturlig evne til at fjerne næringsstoffer. Samtidig er der i omkring halvdelen af det danske landbrugsareal nedlagt drænrør, som for næringsstofferne fungerer som en motorvej ud til vandløbene. Men med drænvirkemidler brugt som opsamlingsanlæg kan man efterligne naturlige vådområders filterfunktion,” fortæller Mette Vodder Carstensen.
I Danmark har man indtil videre kun godkendt to typer af drænvirkemidler, men der laves forsøg med nye typer, som skal give landmænd bedre muligheder for at vælge noget, som passer ind i det specifikke landskab. Her har Mette Vodder Carstensen bidraget med forsøgsstudier af en ny type anlæg kaldet intelligente bufferzoner.
Alsidige metoder
En del af hemmeligheden bag drænvirkemidlerne er den naturlige tilstedeværelse af denitrificerende bakterier, som omdanner nitrat-kvælstof i vandet til kvælstofgas. Der er dog også udfordringer forbundet med drænvirkemidlerne:
”Under iltfri forhold er de denitrificerende bakterier i drænvirkemidlerne i stand til at ånde med kvælstof, som dermed fjernes fra vandet. Men når så kvælstoffet er væk, begynder anlæggets bakterier at bruge andre stoffer at ånde med, hvilket i sidste ende kan føre til, at der dannes metan. Derudover kan ufuldstændig denitrifikation give anledning til produktion af lattergas,” fortæller Mette Vodder Carstensen.
En stor del af hendes projekt gik ud på at belyse disse udfordringer gennem et arbejde, der spændte fra omfattende litteraturstudier med nye statistiske metoder til detaljerede målinger af drivhusgasudledning i felten og programmering foran skærmen.
Negative sideeffekter
Et vigtigt mål er naturligvis at designe drænvirkemidlerne, så udledningen af de to drivhusgasser mindskes mest muligt, samtidig med at der opnås en tilfredsstillende kvælstoffjernelse.
”Det kan blandt andet gøres ved at undgå for lange opholdstider i løbet af sommeren, så man undgår, at der opstår forhold, hvor de metan-dannende bakterier trives,” siger Mette Vodder Carstensen.
Når man fremover skal udvælge og designe drænvirkemidler, må mange aspekter medtænkes, og her vil Mette Vodder Carstensens resultater kunne indgå i de samlede overvejelser, hvor hun også har haft fokus på fosfor, biomasse og biodiversitet.
Hun tog sin ph.d. som en del af det nordiske Center of Excellence Biowater finansieret af Nordforsk, og her forsker hun stadig, nu som postdoc med fokus på grøn omstilling til bioøkonomi i Norden.
