Finlands Akademis spetsforsknings­enheter

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

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

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

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

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

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

Spetsforskningsenheten för musik, medvetande, kropp och hjärna leds av  (sidan på finska). Enheten består av forskningsgrupper vid  (sidan på engelska) och vid Helsingfors universitets medicinska och pedagogiska fakulteter. Forskningsgrupperna leds av och .

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

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

Spetsforskningsenheten använder sig av omfattande registermaterial, enkätmaterial och stickprov.

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

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

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

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

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

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

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

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

Spetsforskningsenheten för träbiologi undersöker hur träden upptar och använder koldioxid.

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

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

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

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

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

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

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

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

Spetsforskningsenheten Virtuellt laboratorium för atmosfäriska transformationer på molekylnivå leds av . Spetsforskningsenheten består av forskningsgrupper vid Helsingfors universitet, ,  (sidan på finska) och  (sidan på finska).