Syntetisk biologi - att byta identitet

I augusti 2006 skrev The Economist att "synthetic biology is poised between hype and hope. But its time will soon come." Och kanske har vetenskapssamhället nu tagit sig ett steg närmare den tiden nu.

Det har länge varit känt att man kan modifiera organismer genetiskt genom att sätta in en eller flera gener från en annan organism. Den här sortens "syntetiska biologi" görs i många forskningslab dagligen, med skiftande syften; näringsrikare grödor, vaccinproducerande växter, vätgasproducerande cyanobakterier eller bekämpningsmedelsresistenta grödor för att nämna några exempel. Men fram till alldeles nyss har det handlat om att byta ut en liten del av arvsmassan.

I förra veckan kom dock större nyheter. Forskare på J. Craig Venter Institute (för övrigt samma Venter som låg bakom det sk HUGO-projektet, att kartlägga det mänskliga genomet) rapporterar nämligen att de har lyckats med konststycket att transformera en sorts bakterie till en annan sorts bakterie.

En bakteries genom(arvsmassa) har helt enkelt fulltständigt bytts ut mot en annan bakteries dito. Forskarna har helt enkelt gjort ett identitetsbyte genom transplantation av hela arvsmassan. Och även om det är på modellorganismer som är ganska enkla att arbeta med (de har bara en kromosom, och de saknar cellväggar som skapar besvärliga barriärer för själva transplantationen) och effektiviteten i identitetsbytet inte var så hög så är det fortfarande synnerligen intressanta och nydanande forskningsresultat. Därav att det förstås också är publicerat i Science.

Nästa mål för forskargruppen är att åstadkomma en helt syntetisk kromosom, som kan innehålla industriellt intressanta gener, som t ex ska kunna hjälpa oss att producera alternativa bränslen. Ja, och så förstås att få den artificiella kromosomen att fungera när den väl transplanterats, och det är antagligen väsentligt mycket lättare sagt än gjort.

Dessutom lär syntetiska kromosomer och planerna på att transplantera in dessa i levande organismer leda till nya etiska debatter. Många av oss minns hur högt diskusisonsvågorna gick när nyheten om det klonade fåret Dolly dök upp. Och en etisk debatt är inte skadlig, särskilt inte en där både forskare, politiker och allmänhet deltar, och förankrat i vad som faktiskt är möjligt och känt diskuterar under sakliga former, istället för att styras av fördomar, rädsla och ointresse för andras infallsvinkel. Den syntetiska biologin kan i bästa fall ge oss sådant som förnybara bränslen, vaccin och mediciner. Å andra sidan finns förstås risken för att kunskapen används i mindre ädla syften, och därför måste förstås en riskbedömning alltid göras, och de risker som finns måste få debatteras. I bästa fall i en saklig och respektfull debatt där både belsutsfattare, forskare och det civila samhället kan delta.


Referens:
Carole Lartigue ¹, John I. Glass ^1*, Nina Alperovich ¹, Rembert Pieper ¹, Prashanth P. Parmar ¹, Clyde A. Hutchison III ¹, Hamilton O. Smith ¹, J. Craig Venter ¹
Published online June 28 2007; 10.1126/science.1144622 (Science Express Research Articles)

Blir en sjukdom mer verklig för att man har hittat gener?

Den här frågan kom jag att tänka på när jag tittade på nyheterna idag och såg ett inslag om migrän. De har tydligen hittat några gener som har att göra med migrän och en läkare uttalade att det nu kan bli enklare att ställa diagnos och ge rätt behandling. Sedan var det en kvinna som hade migrän som sade att nu kanske sjukdomen ses som mer verklig, tas mer på allvar och inte blir bagatelliserad som "lite huvudvärk". Läkaren poängterade också att migrän är en fysisk åkomma.

Är det så att man måste hitta gener innan en sjukdom anses som verklig? Genetisk kunskap om sjukdomar kan vara till oerhört stor nytta men kanske finns det en risk med att vi börjar vänja oss vid att höra på nyheterna att man hittat gener för än den ena än den andra sjukdomen. Det finns en massa sjukdomar som man aldrig kommer att hitta någon genetisk förklaring till. Antingen på grund av att det inte finns någon genetisk orsak eller att det visserligen finns en genetisk komponent men att den beror på många gener som samverkar på ett så komplext sätt att vi inte kan hitta dem. Människor som lider av sådana sjukdomar förtjänar att tas på lika stort allvar som patienter med genetiskt orsakade sjukdomar.

Jag tvivlar inte en sekund på att migrän är en verklig sjukdom och inget som folk inbillar sig att de har. Eftersom jag vet att den ofta förekommer hos flera medlemmar i samma familj så stämmer det väl med att den skulle vara genetiskt orsakad och jag blev därför inte förvånad över att man hittat "migrängener". Vad som inte framgick av nyhetssändningen är om man hittat specifika varianter av dessa gener hos en stor andel av patienterna med migrän eller bara hos en liten andel. Det är ju en mycket relevant fråga när man diskuterar möjligheten att med hjälp av gentest ställa diagnos. Det framgick heller inte om dessa genvarianter ensamma kan förklara sjukdomen (alla som har en specifik genvariant har också migrän) eller om de endast medför en marginellt ökad risk att utveckla migrän. Jag har inte läst orginalpublikationen så jag kan inte heller ge svar på det. Kanske återkommer jag till frågan senare. Med det här inlägget ville jag inte uppmärksamma migrän specifikt utan istället att andan i nyhetsinslaget var att nu har man hittat gener så nu behöver inte migränpatienter anklagas för att vara inbillningssjuka.

ESS i rockärmen för Lund

I Lund planeras det för ESS – European Spallation Source – en forskningsanläggning för neutronspridning. Regeringen har gett Lunds universitet i uppdrag att bilda ett sekretariat för att planera för byggandet. Sydsvenskan skriver om saken idag . Det är inte klart att anläggningen kommer att hamna i Sverige än, men vi kan i alla fall hoppas.

Neutronspridning är ett utmärkt verktyg för materialvetenskap och en anläggning av den här storleken är ett infrastrukturprojekt i mångmiljardskala. Jag råkar göra postdok vid Oak Ridge National Laboratory (ORNL) i Tennessee, där den amerikanska motsvarigheten Spallation Neutron Source (SNS) är placerad. Även om jag inte håller på med att sprida neutroner själv, så kan jag i alla fall konstatera att det innebar ett stort lyft för ORNL när anläggningen startade förra året. Materialvetenskap är definitivt ett viktigt område för framtida forskning och det bra att Sverige håller sig framme och vill vara med i matchen om var ESS ska placeras.

En jätteanläggning av den här typen vållar naturligtvis debatt och från miljöhåll har man protesterat mot placeringen av ESS i Lund. Eftersom man bland annat planerar att använda flera ton kvicksilver, så är det naturligtvis befogat med en hård miljögranskning och både Naturvårdsverket och Kemiinspektionen har haft invändningar.

Vad jag förstår så kommer kvicksilvret att användas under hela driftstiden och inte behöva bytas ut, men det vore i alla fall snyggt om man för en gångs skull utredde miljökonsekvenserna innan man beslutar om en stor infrastruktursatsning, i stället för efteråt. Och det är bland annat just det som det nya sekretariatet ska ta tag i.

Efter vad jag har sett i Oak Ridge så borde inte miljöproblem i samband med neutronspridningsanläggningen vara ett stort hinder för ESS i Lund. Jag har inte hört talas om att det skulle ha förekommit några utsläpp av kvicksilver eller andra miljöfarliga ämnen, men det ska naturligtvis utredas innan man sätter igång och bygger i Lund. Så förhoppningsvis kommer ESS att stå klart på den skånska slätten om så där tio år och förhoppningsvis blir ESS ett lyft för Lunds universitet precis som SNS har blivit för Oak Ridge.

Betyg?

Hanne Kjöller är inne på en av mina käpphästar; betyg som urvalsinstrument. Jag har tidigare skrivit om min syn på detta. Betygen fungerar inte för att välja ut vem som skall komma in på sina valda utbildningar! Anledningen är enkel; det finns inget tillräckligt bra sätt att sätta betyg som rättvist bedömer elevernas kunskaper. Det nuvarande systemet är kanske ett av de sämsta som prövats. När varje skola får sätta betyg efter vaga kunskapskriterier samtidigt som konkurrensen mellan skolorna om nya elever är knivskarp så borde inflationen inte komma som någon överraskning. Jag gick i den första årskullen med målrelaterade betyg på gymnasiet (fast i den unika årskullen som fortfarande hade sifferbetyg) och redan då var diskussionen het om hur man skulle kunna utnyttja det nya systemet för taktisk betygsmaximering.

Kjöllers exempel visar att det behövs ett sätt för att "balansera" betygen mot en fast skala. Regelbundna nationella prov skall visa ungefär vilken medelnivå en skola bör ligga på, men säger inte allt om den enskilde eleven. Ett visst mått av normalfördelning är nödvändigt. Det är inget "onaturligt" i att tvinga fram en sådan. Elevernas relativa kunskapsnivå, på stor skala, är normalfördelad.

Men framförallt reitererar jag min ståndpunkt att skolorna och universiteten måste få använda sig av andra urval än betyg i högre grad. Jag tror att antagningsprov, i synnerhet till högskolan, är en bra idé av två skäl: dels balanserar de orättvist satta betyg; dels talar de om för studenterna vilken kunskapsnivå som förväntas. Inom fysiken (och mycket av naturvetenskapen i stort) har vi problemet att det låga söktrycket gör att vi tar in alla eller det flesta sökande. Bland dem folk med uppenbart otillräckliga kunskaper i framförallt matematik. Ett antagningsprov skulle visa dessa var ribban bör ligga.

Jag anser dock absolut inte att betygen skall avskaffas. De behövs som komplement till antagningsproven och som indikator för elever och lärare på vilken nivå man ligger. Svårigheterna ligger i att utforma ett system som både innehåller tillräcklig precision för en adekvat betygsättning och en definition som gör att gränserna inte blir godtyckliga. Därtill krävs ett system som garanterar temporal stabilitet. Det är svårt, men det nuvarande systemet uppfyller inga av kraven och borde aldrig ha initierats!

Andra bloggar om: betyg, utbildning

10 vackra experiment

För ett tag sedan bad Robert P. Crease fysiker att nominera de 10 vackraste experimenten i fysik. Omröstningen visade att dubbelspaltexperimentet, fast med enstaka elektroner, är det vackraste. En animerad lista på hela topp tio finns här . I en artikel i NY Times beskrevs experimenten kortfattat och arrangerades kronologiskt. Topp tio blir då, med årtal och placering inom parentes:

• Eratosthenes mätning av jordens omkrets (ca 200-300 f.Kr.,7)
• Galileos experiment med fallande kroppar (ca 1600, 2)
• Galileo rullar bollar nedför ett lutande plan (ca 1600, 8)
• Newton bryter isär solljus med ett prisma (ca 1670, 4)
• Cavendishs torsionsvågsexperiment (1797, 6)
• Youngs ljusinterferensexperiment (1803, 5)
• Foucaults pendel (1851,10)
• Millikans oljedropsexperiment (1909, 3)
• Rutherfords upptäckt av atomkärnan (1911, 9)
• Youngs dubbelspaltexperiment applicerat på interferens hos enstaka elektroner (1920-talet eller 1961, 1)

Eftersom jag är experimentalist och tycker att teoretiker, som strängfolk, får lite väl mycket uppmärksamhet är det roligt med en sådan lista. Den som inte själv är van att göra experiment uppskattar sällan vilken möda som ligger bakom dessa . Jag tänkte sätta ihop en egen lista över vad jag tycker är de vackraste, tuffaste eller viktigaste experimenten. Det kommer att bli ett visst överlapp med listan ovan. Avsikten är att förklara experimenten i lite mer detalj och försöka lyfta fram varför de är så viktiga eller vackra. Det här kommer att bli en serie på bloggen som publiceras med ojämna mellanrum när jag inte har något annat att skriva om. Läsare får gärna lämna egna förslag också.

Andra bloggar om: vetenskap, fysik, experiment.

Ny portal för doktorander

Mötesplatsen Doktoranden.se har ambitionen att bli en samlingspunkt för utbyte av information om forskarutbildning. Man ska kunna hitta information om regelverket för forskarutbildning, om kurser vid olika lärosäten och om lediga doktorandtjänster. Dessutom kan studentkårer lägga ut information till doktorander. Med tanke på hur svårt det kan vara att hitta relevant information via vissa universitets hemsidor så kan jag se att en sådan här portal har potential att fylla en viktig funktion, inte minst informationen om kurser. Bakom portalen står företaget MindValue AB. Det kostar inget att bli medlem utan finansieringen sker genom att företag som vill nå doktorander och forskare kan betala för diverse tjänster.

Nya tag mot forskningsfusk och oredlighet?

I dagens DN finns en debattartikel författad av vetenskapsrådets (VR) biträdande generaldirektör och ordföranden för Sveriges universitets- och högskoleförbund (SUHF), som i korthet går ut på att det 1) bör finnas gemensamma regler och begrepp beträffande oredlighet och fusk i forskningen som ska gälla för alla svenska lärosäten, och 2) att det ska inrättas en ny myndighet som kan överpröva lärosätenas egna oredlighetsutredningar. Vem som helst ska kunna anmäla misstanke om fusk eller oredlighet, vilket lärosätet är skyldigt att undersöka, och om denna utredning inte leder till (av anmälaren) önskade åtgärder, så kan man överklaga till den nya myndigheten.

Och det är nog bra tänkt. Debatten om forskningsfusk, och även det som i artikeln kallas oredlighet, har ju med all rätt blivit mer högljudd på sistone. Det finns en del fall som rapporterats i media under de senaste åren, och det finns också fall som aldrig nått offentligheten, men som likväl stämmer in på definitionen. Även om jag inte är någon stor förespråkare av nya myndigheter generellt så tror jag att just den här myndigheten kan komma att göra nytta. Av flera skäl, för det är inte alltid så lätt för vilken instans det än må vara att utreda sig själv. Med en överprövande myndighet är det lättare att få bukt med misstankar om att lärsosätets egen prövning kanske inte gått rätt till, eller varit tillräckligt noggrann. Jag tror också att det kan vara bra för att undvika den hetsjakt på enskilda forskare som i vissa fall förekommit i medierna, vilken i åtminstone ett fall grundat sig på att journalisten i fråga inte alls
begripit hur forskning går till.*

Att begripa hur forskning går till inom ett fält som inte är ens eget är för den delen inte alltid så lätt. Forskningsmetodiken inom expreimentell naturvetenskap är ofta mycket olik den som används inom tex samhällsvetenskap och humaniora. Men man får anta att såväl VR, SUHF och lärosätena är medvetna om detta, och att den nya myndigheten sätts samman på ett sådant sätt att det inte blir ett problem.

Sen kan man ju tycka att det är synd att så många exempel visar att det här är något som behövs. Det kanske är dags för en forskaretik, på samma sätt som medicinarna har sin läkaretik?

---------------------------------------------------
*Här vill jag dock understryka att fallet jag åsyftar inte beskrevs av en vetenskapsjournalist, utan av en reporter med helt annan inriktning.

Föroreningar som något positivt

Varför växer skogen snabbare i södra än i norra Sverige? För att det är varmare, kanske? Eller för att är mer solstrålning och därmed mer fotosyntes? Ska man tro en artikel i veckans nummer av Nature¹ så beror det inte på någotdera. Skillnader i tillväxt i skogen beror istället i väldigt stor utsträckning på kvävenedfall, som har en gödande effekt på skogen.

Att kvävegödsling ökar tillväxten i skogen är inte något nytt. Det har man vetat länge och så sent som i förra veckan kom en artikel² som sammanfattade gödslingsförsök i Sverige under flera decennier, och man kom fram till att ett kilo kväve som tillförs skogen ger i genomsnitt ungefär 30 kg mer kol i träden och 10 kg mer kol i marken. Gott så. I Nature-artikeln, (som bland annat har tre svenska medförfattare) hävdas dock att effekten på träden av kvävenedfall är ungefär tiodubbelt så stor som i kvävegödslingsförsöken! Skillnaden mellan gödslingsförsök och effekten av kvävenedfall från luften skulle vara att det extra kvävet från nedfall sker i små doser och under lång tid, vilket skulle passa träden bättre. Inget ont som inte har något gott med sig alltså. Kvävenedfall skulle därmed kunna bidra både till att dämpa växthuseffekten, genom ökad kolinlagring i skogen eller ökat uttag av bioenergi och till en bra affär ekonomiskt för skogsbrukare genom snabbare tillväxt. I en kommentar till artikeln³, som också publicerades i veckans Nature skriver Peter Högberg, SLU, att relationen mellan kvävetillskott i olika former och kolbalansen behöver redas ut bättre och jag får nog hålla med. Förvaltning av skogen är ju en politisk och ekonomisk fråga och kan ha betydelse för hur vi ska klara av att minska nettoutsläppen av växthusgaser.


Figur. Både temperatur och kvävenedfall varierar från norr till söder i Sverige. (Bilder från SMHI respektive Nationalatlas).


Jag är dock lite skeptisk till de fantastiska resultaten som presenteras i Nature. Precis som är fallet i Sverige, samvarierar kvävenedfall med temperatur för de platser som ingår i studien (se figurer). Jag tycker nog att man borde ha tittat lite noggrannare på exempelvis effekten av årsmedeltemperaturen, som man inte tillskriver någon effekt alls i artikeln.


Figur. Samband mellan temperatur respektive kvävenedfall och produktionen av biomassa i skogen enligt Nature-artikeln.


Hur som helst så är effekten av kvävenedfall och kvävegödsling ett intressant ämne. Tidigare i år kom ytterligare en artikel⁴ om sambanden mellan kvävets och kolets kretslopp i svensk skogsmark och dess betydelse för hur skogen bör förvaltas. I artikeln konstateras att både kvävenedfall och avverkningsintensitet har stor betydelse för kvävebudgeten i skogen. När man avverkar för man ju bort en viktig del av kvävet och även andra näringsämnen från kretsloppet. Om man väljer att ta till vara på hela träden, alltså inte bara stammarna, kan man öka användningen av biobränslen och ersätta 3,6 miljoner ton olja per år, men man måste förmodligen samtidigt gödsla i större utsträckning än idag, framför allt i norra Sverige.

Förvisso är frågan om hur vi ska använda skogen som en resurs större än bara ekonomi och växthusgaser. Biologiska värden är naturligtvis också viktiga och inte minst jag själv, som är orienterare, ser stora värden av att kunna röra sig ute i en skog som inte bara är en trädplantering.

Referenser
1. Magnani F. med flera (2007) The human footprint in the carbon cycle of temperate and boreal forests. Nature 447: 848-852.
2. Hyvönen R, Persson T, Andersson S, Olsson B, Ågren GI, Linder S (2007) Impact of long-term nitrogen addition on carbon stocks in trees and soils in northern Europe. Biogeochemistry (i tryck)
3. Högberg P (2007) Nitrogen impacts on forest carbon. Nature 447: 781-782
4. Akselsson C, Westling O, Sverdrup H, Gundersen P (2007) Nitrogen and carbon budgets in forest soils as decision support in suistainable forest management. Forest Ecology and Management 238: 167-174.

Vem upptäckte kolnanorören?

På väg hem från ett symposium i Stockholm där Sumio Iijima tilldelats Kungliga Vetenskapsakademiens Aminoffpris för sina insatser för att bestämma kolnanorörens struktur. Iijima hyllas ofta som nanorörens upptäckare, och otaliga papper citerar hans artikel i Nature¹ från 1991 med orden ”the discovery of carbon nanotubes”. Iijima nämns ofta i Nobelprisspekulationer. Under sin prispresentation talade han själv om sitt papper som ”upptäckten” av nanorören, och om bilden i artikeln som ”den första mikrografen” av nanorör. Men, det första påståendet är en sanning med modifikation och det andra en ren lögn.

Sanningen är att nanorörens upptäckt är en kontroversiell historia. De första, om än något otydliga, bilderna på kolnanorör publicerades redan 1952 av Radushkevich och Lukyanovich². De visar otvetydig nanorör med en diameter runt 50nm, dvs flerväggiga rör (MWNT). Varken författarna eller någon annan verkar dock ha insett vikten av upptäckten och pappret föll i glömska. Under tiden fortsatte arbete inom fältet som ännu inte kallades nanorör. 1976 publicerade Oberlin et al. en artikel med bilder på vad som kan vara det första enkelväggiga, eller kanske dubbelväggiga, nanoröret.³ Bland författarna fanns Moribu Endo som alltsedan dess gjort mycket arbete inom nanorörsfältet och som varit pådrivande inom kommersialisering av nanorör tex i sportutrustning. 1987 fick Hyperion Catalysis patent på tillverkning av ”cerbon fibrils with a constant diameter […] an outer region of multiple essentially continuous layers of ordered carbon atoms and a distinct inner core“⁴. Alltså precis MWNT!

Det verkliga avstampet för kolnanorören kom 1985 med Kroto, Curl och Smalleys upptäckt av C60 och Krätschmer och Huffmans metod för masstillverkning av fullerener 1990. Det var det som fick upp världens ögon för kolnanostrukturen. När Iijima publicerade sitt papper 1991 där han som första person lyckades härleda deras struktur från elektrondiffraktion så låg det helt rätt i tiden. Och det är ingen tvekan om att det var då som fältet verkligen tog fart. Sedan dess har antalet publikationer om nanorör ökat exponentiellt och fortsätter att öka fortfarande efter mer än 15 år, något som är mycket ovanligt.

Sumio Iijima har alltsedan slutet av 60-talet varit en av de ledande personerna inom elektronmikroskopi och sedan ”upptäckten” en av de absolut ledande inom nanorörsforskning⁵. Det kan ingen ta ifrån honom. Han förtjänar mer än någon annan epitetet ”Mr Nanotubes”, som Sven Lidin från KVA, introducerade honom. Att han däremot skulle vara nanorörens upptäckare är väl dock inte sant. Det hindrar förstås inte att han ständigt omnämns som just detta, och tom KVA kallade honom just det i sin första annonsering av priset (som dock aldrig gick ut till allmännheten utan bara till andra akademimedlemmar.) Iijimas roll som ”upptäckare” av nanorören, och hans villighet att acceptera denna roll, har lett till en bestående konkurrens och ovänskap mellan Endo och Iijima.

Nästan gång ni läser artiklar om Iijima som kolnanorörens upptäckare så kan det vara bra att ha i åtanke att verkligheten ofta är komplicerad och att det är svårt att sätta ett klart årtal eller namn på många upptäckter.

¹ S. Iijima, Nature 354, 56 (1991).
² L. V. Radushkevich, och V. M. Lukyanovich, Zhurnal Fizicheskoi Khimii 26, 88 (1952).
³ A. Oberlin, M. Endo, and T. Koyama, J. Cryst. Growth 32, 335 (1976).
⁴ H. G. Tennent, J. J. Barber, and R. Hoch, United States Patent no 4663230 (1987).
⁵ För övrigt publicerade Iijima bilder på kolnanorör (J. Microscopy) och fullerener (J. Cryst. Growth) redan 1980 utan att veta vad det var han hade mikroskoperat.

Andra bloggar om: Vetenskap, Kolnanorör, Kolnanotuber, Nanoteknologi.

Elöverkänslighet och strålning

En debatt har blossat upp i Storbritannien angående elöverkänslighet, i synnerhet med anknytning till mobilmaster och WiFi-nätverk. Det hela drog igång i och med ett oerhört spekulativt och skrämselinriktat avsnitt av BBC-programmet Panorama. Det fick sig en ordentlig och välförtjänt smackdown på Bad Science. Det har dock inte hindrat debatten från att sprida sig även till tidningarna. Det hela handlar om att den nuvarande utbyggnaden av mobil- och wifi-nät utsätter folk för kanske farligt höga mängder elektromagnetisk strålning. (Man använder konsekvent ordet "radiation" i programmet, något som har en obehaglig klang.) Man kan ju tycka att det är lite ironiskt att BBC skulle leda kampen mot EM-strålning med tanke på att de måste vara en av de största källorna till dylik i Storbritannien.

Vi har sedan länge en debatt om elöverkänslighet och mobil kommunikation i Sverige. Jag tänker inte hävda att mobiltelefoner är helt ofarliga, men ur en vetenskaplig och fysikalisk synvinkel finns det en del intressanta frågor. För det första handlar det om vilken strålning som anses vara farlig. Nu ligger fokus väldigt mycket på WiFi, eftersom det är nytt. WiFi (eller egentligen trådlösa lokala nätverk inom IEEE 802.11-standarden) arbetar på 2,4GHz, samma som bl a trådlösa telefoner, Bluetooth och mikrovågsugnar. Det är svårt att se någon fysikalisk anledning till att den strålningen skulle kunna ha större skadeverkan än t ex TV (~500MHz), och radio (~100MHz). Detsamma gäller naturligtvis för mobiltelefoni på 900 eller 1800 MHz. Fotonenergin är i alla fall för låg för att ha någon joniserande effekt (h*2.4GHz=10µeV) så eventuell skada måste ha annat ursprung. Man skulle kanske kunna argumentera för att det är den totala strålningsenergin som ökar inom ett brett intervall, men hur denna påverkan skulle ske är i så fall ännu okänt. Jag har sett jämförelser med att man skulle må dåligt av att bo i en miljö med mycket bakgrundsbuller, men den jämförelsen haltar då människan inte har några organ för att uppfatta fält av de frekvenserna. Döva störs inte av bakgrundsbuller.

En annan sak är hur man protesterar mot mobilantenner i närheten av skolor. Såsom mobiltelefoner fungerar, att de sänder på högre effekt om mottagningen är dålig, så borde alla föräldrar som låter sina barn använda mobiler och som är oroliga kräva en basstation nära skolan.

När det handlar om elöverkänslighet, eller elallergi, så är det en känslig fråga. Jag vill på inget sätt förminska de drabbades besvär eller förringa deras symptom, men man bör ställa sig skeptisk till att symptomen, som i högsta grad är verkliga symptom, orsakas av elfält. För det första finns en stor diskrepans mellan olika elöverkänsliga (EHS, electro hyper-sensitives); en del reagerar på elnätet; en del på mobilstrålning, eller WiFi i det aktuella fallet; en del på "all" strålning... Det konstiga är att elöverkänsliga så sällan klagar på radio eller tv, något som ju funnits i över ett halvt sekel. En annan sak är att symptomen är så olika, och ofta diffusa, med huvudvärk för en del, utslag för andra osv. Dessutom kopplas elöverkänslighet ofta till andra orsaker som amalgam. Men en avgörande orsak till skepsis måste ändå vara att sambandet mellan symptom och den påstådda verkan aldrig lyckats påvisas vetenskapligt. I en utmärkt review-artikel¹ från 2005 gås resultatet av 31 olika studier om elöverkänslighet igenom. Jag citerar från abstract:

Thirty-one experiments testing 725 “electromagnetically hypersensitive” participants were identified. Twenty-four of these found no evidence to support the existence of a biophysical hypersensitivity, whereas 7 reported some supporting evidence. For 2 of these 7, the same research groups subsequently tried and failed to replicate their findings. In 3 more, the positive results appear to be statistical artefacts. The final 2 studies gave mutually incompatible results. Our metaanalyses found no evidence of an improved ability to detect EMF in “hypersensitive” participants. Conclusions: The symptoms described by “electromagnetic hypersensitivity” sufferers can be severe and are sometimes disabling. However, it has proved difficult to show under blind conditions that exposure to EMF can trigger these symptoms. This suggests that “electromagnetic hypersensitivity” is unrelated to the presence of EMF[.]

Allstå, inga av de 31 studierna visar att EHS verkligen beror på em-fält. En läkare som varit i kontakt med EHS-patienter¹ menade att det i princip alltid handlar om fall där patienten visar symptom somm patienten själv diagnostiserat som beroende på em-fält. Trots detta hittar man flera gånger årligen motioner med formuleringar som:

Det råder ingen tvekan om att elöverkänslighet är ett verkligt sjukdomstillstånd och därför måste tas på stort allvar. (Motion 2006/07:Fö221, Kerstin Engle (s) och Helene Petersson(s).)

Diskussionen om em-fält och andra likanade frågor, tex den rådande klimatdebatten, tas ofta över av folk med en mycket begränsad insikt i vetenskapligt arbete och vetenskaplig metodik. Det riskerar inte bara att leda till en dålig debatt, utan också till felaktiga beslut som i själva verket inte alls hjälper de grupper det är menat. Visst kanske vi forskare ibland borde uppträda mer ödmjukt inför andras åsikter, men det är knappast högljudda forskare som är problemet. Tyvärr är det väl så att det vanligtvis försiktiga sättet som forskare uttalar sig på inte gör sig lika bra i rubrikform som "Här fick sju hjärntumör".

UPPDATERING: Ett underbart diagram över det elektromagnetiska spektrat: här!

¹ G. J. Rubin, J. D. Munchi, S. Wessely, Electromagnetic Hypersensitivity: A Systematic Review of Provocation Studies, Psychosom. Med. 67, 224–232 (2005). (länk)
² Privat kommunikation.

Andra bloggar om: Elöverkänslighet, elallergi, mobiltelefoner, vetenskap. Intressant?

Naturliga variationer i mängden orkaner

I en artikel i torsdagens Nature¹ visar en grupp med forskare, med Johan Nyberg på SGU som huvudförfattare, att de senaste årens stora mängd orkaner i Atlanten inte beror på mänsklig påverkan, utan snarare är en återgång till det normala. Liknande artiklar har publicerats tidigare, men Nyberg och hans medarbetare har använt nya metoder och använt samband mellan mängden orkaner och luminiscens i koraller och förekomsten av en art av foraminiferer (plankton). Och med hjälp av detta samband har man gjort beräkningar av orkanaktiviteten ända tillbaka till mitten av 1700-talet. Enligt Nyberg och hans medarbetare styrs mängden orkaner av havstemperaturen och av den vertikala vindskjuvningen (d.v.s. vindhastigheter på olika höjder i atmosfären). Dessa faktorer styrs i sin tur av havscirkulationen och av intensiteten på solstrålningen.

Ökningen av orkanaktiviteten i Atlanten är omdebatterad. Inte minst här i USA, där man fortfarande arbetar med återuppbyggnaden av New Orleans efter Katrinas härjningar och oroar sig för att allt fler orkaner kan komma att härja i framtiden. Enligt FN:s klimatpanel är det vetenskapliga läget osäkert, men det är mer troligt än inte att människan påverkar orkanaktiviteterna.

Enligt en artikel i DN vill inte Johan Nyberg se sin artikel som ett inlägg i en klimatdebatt. Men det lär nog inte hindra att hans Natureartikel trots det används i debatten. Redan idag på eftermiddagen hörde jag den stockkonservative radioprataren Rush Limbaugh referera till artikeln. Limbaugh, som sänder över 600 radiokanaler i USA och når miljontals lyssnare varje dag, missar sällan ett tillfälle att väcka misstankar mot teorierna om mänsklig påverkan av klimatet. Och idag ägnade han ett par minuter av sin show till att prata om Natureartikeln och om att orkanerna i Atlantenväxthuseffekten inte har något med mänskilg påverkan av växthuseffekten att göra.

Kanske missade Limbaugh slutklämmen i Natureartikeln? Nyberg och medarbetare förutspår nämligen att orkanerna ändå kan komma att bli fler och starkare i framtiden när havstemperaturen stiger.

1. Nyberg J, Malmgren BA, Winter A, Jury MR, Kilbourne KH Quinn TM (2007) Low Atlantic hurricane activity in the 1970s and 1980s compared to the past 270 years. Nature 447:698-702.

Omprogrammerade hudceller blir stamceller hos möss

I dag rapporterar Nature och Cell Stem Cell om nya genombrott inom stamcellsforskningen. Tre olika forskargrupper har, var för sig, visat att de kan få vanliga celler att bete sig som om de vore embryonala stamceller. Hudceller hos möss har "omprogrammerats"till att bete sig som embryonala stamceller. Och även om ingen i dagsläget vet hur lätt eller svårt det är att applicera de här resultaten på människor så är det likväl ett mycket intressant steg för den medicinska forskningen.

Det fina med stamceller är de kan utvecklas till vilken sorts cell som helst, vilket gör dem oerhört intressanta för medicinsk terapi av olika slag. Stamcellsterapi skulle kunna användas föe att behandla sjukdomar som Parkinson eller diabetes, eller för transplantation. Dock finns fortfarande ett stort MEN. Hittills har man dock inte kunnat åstadkomma stamceller utan att använda kloningstekniker, vilket förstås leder till svåra etiska överväganden, och debattens vågor har också gått höga i perioder både i Sverige och utomlands. Till det kan man lägga att kloningstekniken inte bara är etiskt ifrågasatt, utan också är besvärlig att använda rent praktiskt. Men de nya rönen har åstadkommits utan såväl ägg som embryo, vilket förstås gör den mycket attraktiv. Både ur etisk och praktisk synvinkel.

Det återstår förstås mycket forskning innan man ens vet om man kan förvänta sig att det fungerar på samma sätt för människor som för möss. Men likväl är det ett otroligt spännande och potentiellt viktigt forskningsresultat.

Referenser;
Okita, K., Ichisaka, T. & Yamanaka, S. Nature doi:10.1038/nature05934 (2007).
Wernig, M. et al. Nature doi:10.1038/nature05944 (2007).
Maherali, N. et al. Cell Stem Cell doi:10.1016/j.stem.2007.05.014 (2007).

Connectomics

Har varit i Seoul för invigningen av Korea Sweden Carbon Based Nanostructure Research Center (KSCNR). En och en halv dag av föredrag med anknytning till nanostrukturer och framförallt kolnanorör. Det bästa föredraget var dock ganska off-topic; Prof. Sebastian Seung från Howard Hughes Medical Institute och MIT talade om ”Toward a new science of connectomics”. Det ligger som sagt utanför mitt område även om Seung är fysiker i grunden. Kanske mer något för Malin på Vetenskapsnytt.

Connectome är ett nytt av en stor mängd -ome-ord, något som skall designera en helhet av något, och som blivit plågsamt ofta använt sedan HUGO-projektetet (HUman Genome Organistaion) blev så framgångsrikt. Connectomics handlar om att kartlägga anslutningarna mellan hjärnans nervceller, neuron. Det är en mäktig uppgift. En mänsklig hjärna har ungefär 10¹¹ nervceller, och varje cell har uppskattningsvis ca tiotusen anslutningar eller axon. Det gör runt 10¹⁵ axon. Problemet med att avbilda och följa dem ligger i att axonen är tunna, bara runt hundra nanometer, vilket gör dem till några av de finaste beståndsdelarna av en levande organism, och att axonen kan ringla sig upp till flera millimetrar genom hjärnan. För att kunna avbilda och sedan följa axonen genom hjärnan och indentifiera vilka celler som kommunicerar med vilka så behöver man en teknik med en upplösning där varje pixel är mindre än ca 20nm och man behöver dessutom volymavbildningsegenskaper. En teknik, som utvecklats av Kevin Briggman och Winfred Denk på MPI i Heidelberg innebär att man tillverkar ett fixerat block av hjärnvävnad som man färgar med ämnen som ökar kontrasen mellan olika celldelar och intercellulära delar. Detta i sig är en hel vetenskap. Sedan avbildar man ytan på blocket med svepelektronmikroskop (SEM), varefter man mha diamantkniv skär bort en 30nm tjock skiva och sedan avbildar man ytan igen osv¹. Sedan låter man en dator rekonstruera blocket och identifiera de olika elementen.

Det är här Seungs grupp kommer in. Datoranalysen som skall till är inte bara svår; datorer är inte särskilt bra på att identifiera mönster som ofta är inkompletta pga av varierande kontrast och andre artefakter; datamängderna är också enorma. Seung visade en video av en rekonstruktion som gjorts av ett 20x20x50µm³ stort (litet!) block. Det hade gjorts genom att man för hand gått igenom och markerat en del av volymens innehåll och låtit ett självlärande program gå igenom samma del och sedan komplettera det hela. Blocket som Seung visade innehåller ungefär 220 miljoner volymselement (voxlar) och platsar inte riktigt på en CD-skiva.

Hittills har man katalogiserat connectomet för en art, nematodmasken C. elegans. Den har 302 neuron och ca 7000 synapser, se WormAtlas. Arbetet gjordes för hand och tog runt 15 år. Nästa steg är fruktflugan Drosophila som har runt 10⁵ neuron och runt 10⁷ synapser. Blocket som Seung visade är ungefär en tusendel av fruktflugans hjärna. För det ultimata steget, den mänskliga hjärnan kommer man att behöva vänta på datorutvecklingen. Bara lagringsutrymmet som skulle behövas uppskattades till runt 5x10¹⁹ byte, eller några 1000 gånger mer än Googles lagringsutrymme.

Sådana här massiva datainsamlingsoperationer är egentligen ett av två vanliga sätt att göra vetenskap; antingen använder man de instrument man har eller kan utveckla till att plocka fram så mycket data som möjligt (ex HUGO), eller också så ställer man upp en hypotes som man sedan letar efter data som stöder eller falsifierar. De senare forskarna kan då god nytta av de stora databaserna.

Jag tycker det är spännade med de här stora projekten, som innebär att forskare från olika fält tvingas samarbeta, och som också är så avancerade att de tvingar fram en utveckling av ny teknik för att de skall kunna genomföras. Kanske är det här och inte i det direkta slutmålet som den stora vinsten kan ligga. Den ultimata spin-off-teknologin är ju www som kom till för att hantera de stora datamängder som man fick ut från CERN.

¹ K. L. Briggman, W. Denk, Curr. Opin. Neurobiol. 16, 562 (2006). Bilden därifrån.

Andra bloggar om: Vetenskap, neurologi.

Vetenskapsrådets postdok

Vetenskapsrådet (VR) har nu lagt ut statistik över vårens postdok-utlysning. Av de som fått stipendium för postdok utomlands ska mer är hälften (20 st) åka till USA. Storbritannien kommer tvåa med 5 stipendiater. Naturvetenskap och teknink (NT) och Medicin (M) har delat ut ungefär lika många stipendier, men antalet ansökningar var betydligt fler inom NT än inom M. Konkurrensen om stipendium är alltså större för naturvetare än för medicinare. När man å andra sidan tittar på ansökningar till anställning som postdok i Sverige så är trenden den motsatta, dvs många fler ansökningar inom M än inom NT, till ungefär lika många tjänster.

Oredovisade växthusgaser från skogsmark

Dikad skogsmark avger stora mängder lustgas (N₂O). I en artikel¹ som publicerades under veckan har forskare från Göteborgs universitet och SLU beräknat hur mycket det är för hela Sverige. Och det visar sig att det är en hel del! 4 700 ton per år - betydligt mer än i tidigare beräkningar. I koldioxidekvivalenter motsvarar det 1.5 miljoner ton CO₂, eller ungefär 2% av Sveriges totala utsläpp av växthusgaser.

Ganska imponerande mängder alltså. Det är växthusgaser som inte finns med i Sveriges internationella redovisning. Och eftersom största delen av lustgasavgången orsakas av dikning, rör det sig alltså om antropogen påverkan.

Referens:
Ernfors M, von Arnold K, Stendahl J, Olsson M, Klemedtsson L (2007) Biogeochemistry 84: 219-231.