Naturvidenskabelig forskning En investering i Danmarks fremtid · En investering i Danmarks fremtid Statens Naturvidenskabelige Forskningsråd,2002. Redaktionel tilrettelæggelse:

N a t u r v i d e n s k a b e l i g f o r s k n i n g

En investering i Danmarks fremtid

Statens Naturvidenskabelige Forskningsråd Strategiplan 2003 – 2007

Statens Naturvidenskabelige Forskningsråd

ønsker med denne strategiplan at skabe grundlaget for en

positiv udvikling af de naturvidenskabelige forsknings-

miljøer i Danmark. SNF ønsker især at øge sin indsats for

den fortsatte uddannelse af unge forskere efter ph.d.-graden,

styrke det internationale samarbejde, fremme visionære,

tværfaglige forskningsområder og forbedre vilkårene for

forskning af særlig høj kvalitet. Samtidig ønsker SNF at styrke de bedste og interna-

tionalt stærkeste naturvidenskabelige forskningsmiljøer gennem større bevillinger i form

af SNF-centre. En forudsætning for indfrielse af disse mål er opbakning fra det politi-

ske system.

Professor, lic.scient. John Renner Hansen,

formand for Statens Naturvidenskabelige Forskningsråd

En investering i Danmarks fremtid

Statens Naturvidenskabelige Forskningsråd, 2002.

Redaktionel tilrettelæggelse:

Informationschef Birgitte Ehrhardt,

journalist Rolf Haugaard Nielsen og

chefkonsulent Marianne Løyche.

Grafisk formgivning: Glud & Jensen.

Oplag: 5000.

Tryk: Herrmann & Fischer.

ISBN: 87-90201-48-5.

Forside, stort billede – Fuldmægtig Louise Engberg Willumsen

S.5 (ESO) European Southern Observatory

S.6 Omar Ingerslev

S.9 Adjunkt Konstantin Balashev,Kemisk Institut, Københavns

Universitet,Allan Svendsen,Novozymes A/S,Forskningsprofessor

Thomas Bjørnholm,Kemisk Institut, Københavns Universitet.

S.10 DHI-Institut for Vand og Miljø

S.13 CERN (European Organization for Nuclear Research)

S.14 Ph.d stud. Jeppe Vang Lauritsen og Professor Flemming Besenbacher,

Institut for Fysik og

Astronomi,Århus Universitet.

S.19 Udlånt af Haldor Topsøe A/S

S.20 Lektor Hans Ramløv, Institut for Biologi og Kemi,

Roskilde Universitetscenter

S.24 Forskningsprofessor Lars Stemmerik,Danmarks og

Grønlands Geologiske Undersøgelse

S.27 Lektor Stepehen Douthwaite og stud.scient Jacob Pøhlsgaard,

Syddansk Universitet – Odense

S.28 Øverst, Kurateringsassistent Ole Martin,Zoologisk Museum.

Nederst,Omar Ingerslev

S.33 Lektor Søren Sørensen,Molekylærbiologisk Institut,

Københavns Universitet

Indhold

En strategiplan i samspil med samfundet 4

SNF’s vision og mission 11

Tværvidenskabelige satsningsområder 17

SNF´s behov for ressourcer 31

SNF´s hovedopgaver og virkemidler 32

Medlemmer af Statens Naturvidenskabelige Forskningsråd 35

En strategiplan i samspil med samfundet

Forskning som samfundsøkonomisk investering

Naturvidenskab er et bærende element i vort højteknologiske samfund og en grund-læggende kulturfaktor, som er afgørende for den fortsatte udvikling af vort ver-densbillede. Samtidig viser alle undersøgelser, at en investering i naturvidenskabeliggrundforskning er særdeles rentabel set i et samfundsmæssigt perspektiv. Hvis vi iDanmark skal opretholde vor høje levestandard og sociale velfærd, er det derfor nød-vendigt, at vi i de kommende år i langt højere grad end tidligere satser målrettet påudvikling af nye produktionsmetoder og produkter med et højt videnindhold.

Væsentlige dele af dansk erhvervsliv vil både på kort og længere sigt få alvorlige pro-blemer, hvis en forankring i konkurrencedygtig grundforskning ikke er sikret.Virk-somhederne er afhængige af, at de naturvidenskabelige forskningsmiljøer uddan-ner et tilstrækkeligt antal unge, kompetente personer. Disse forhold forstærkes af, atnaturvidenskaben i de senere år har gennemgået en udvikling, der muliggør en sta-dig hurtigere overførsel af resultater fra de grundvidenskabelige forskningsmiljøertil de innovative dele af erhvervslivet. Naturvidenskabelig forskning bliver på denmåde en katalysator for nye "up-start"-virksomheder, hvilket i de seneste år især harværet synligt inden for områder som bioteknologi og informationsteknologi.

4 S t r a t e g i p l a n 2 0 0 3 - 2 0 0 7

Naturvidenskabelig grundforskning på højt internationalt niveau er en forudsætning for øget velfærd

Universets skabelse og sol-systemets dannelseResterne af en supernova, der eksploderede i 1054, kal-

det krabbetåge; eksplosionen blev beskrevet af kinesiske

astronomer som en ny stjerne. Ved sådanne eksplosioner

dannes grundstoffer, der senere kan indgå i dannelsen af

nye stjerner og planetsystemer. Med undtagelse af hydro-

gen er alle de grundstoffer, som Jorden består af, således

dannet i det indre af stjerner.

BiokompleksitetHjulkrone, Borago officinalis. Når biodiversitetdataba-

sen, GBIF, er fuldt etableret, vil man her f.eks. kunne få

at vide,hvor en plante som hjulkrone gror,og hvilke stof-

fer den indeholder. Se endvidere billedteksten s.28.

S t a t e n s N a t u r v i d e n s k a b e l i g e Fo r s k n i n g s r å d

Den politiske ambition om, at Danmark skal være et internationalt højtrangerendevidensamfund, kan kun gennemføres, hvis man fra politisk side er villig til at fore-tage de nødvendige økonomiske prioriteringer og investeringer og samtidig klartsignalere, at naturvidenskabelig forskning og uddannelse er en afgørende faktor forsamfundsudviklingen.

Dansk naturvidenskabs internationale placering

Internationale undersøgelser viser, at dansk naturvidenskabelig forskning er i ver-densklasse. Landets nuværende position i den internationale superliga må i høj gradtilskrives de relativt store og stabile investeringer i naturvidenskabelig forskning oguddannelse, som samfundet foretog i 1970’erne og 1980’erne.

I dag investerer Danmark imidlertid væsentligt mindre i naturvidenskabelig forsk-ning og uddannelse end de højteknologiske lande, som vi normalt sammenligner osmed. Målt i forhold til bruttonationalproduktet er Danmarks investering i natur-videnskabelig forskning og uddannelse kun mellem 50 procent og 75 procent af detilsvarende investeringer i f.eks. Sverige, Finland, Holland,Tyskland og USA. Hermedforringes forudsætningerne for en konkurrencedygtig udvikling på det naturviden-skabelige område.

Dansk naturvidenskab ved en skillevej

Ved indgangen til det nye årtusinde står dansk naturvidenskab over for en række

7

Væsentlige dele af dansk erhvervsliv vil på sigt få alvorlige problemer,hvis en forankring i konkurrencedygtig grundforskning ikke er sikret

8 S t r a t e g i p l a n 2 0 0 3 - 2 0 0 7

SNF vil spille en aktiv rolle for at forbedre vilkårene for naturvidenskabelig forskning i Danmark

store udfordringer. Disse udfordringer kan kun håndteres på en konstruktiv og frem-adrettet måde, hvis forskningssamfundet, det politiske system og dansk erhvervslivarbejder tæt sammen.

Det naturvidenskabelige område ved de danske universiteter har allerede nu et bety-deligt generationsskifteproblem, idet en stor del af landets professorer og lektorerpensioneres inden for ganske få år. Det er helt afgørende, at denne situation i god tidhåndteres på en fornuftig måde.

Finansieringen af mange større nationale forskningsprogrammer inden for strate-gisk vigtige naturvidenskabelige satsningsområder udløber i disse år. Samtidig bety-der de nuværende finansielle rammer, at det ikke er muligt for SNF at overtage finan-sieringen af selv de allerbedste af de involverede forskergrupper og forskningspro-grammer.

Den hurtige teknologiske udvikling betyder, at store dele af apparaturparken på detnaturvidenskabelige område efterhånden er blevet utidssvarende. Derudover har dergennem en årrække ikke været tilstrækkelige midler til at investere i meget af det nyeavancerede udstyr, som er blevet udviklet gennem det seneste årti. Hvis dansk natur-videnskabelig forskning fortsat skal gøre sig gældende internationalt, er det nød-vendigt, at infrastrukturen matcher talentmassen.

NanoteknologiVaskeenzymer (lipaser), der er i færd med at nedbryde

en fedtplet på en glimmeroverflade.Billedet er taget med

et såkaldt atomic force-mikroskop. Hullerne er bittesmå

– dvs.ca.100 nanometer i diameter og ca.3 nanometer

dybe. Enzymerne nedbryder fedtet fra kanten af huller-

ne,mens den sammenhængende fedtoverflade ikke angri-

bes. Denne form for grundvidenskabelig forskning vil

potentielt kunne bruges til at udvikle nye vaskemidler.

Jordens udviklingKendskab til de processer, der styrer spredning og aflej-

ring af sediment, er afgørende, når man skal vurdere

effekten af menneskeskabt eller naturlig sedimentspred-

ning i det marine miljø. Her er et eksempel fra arbejdet

på Øresundsbroen.

SNF’s vision og mission

Med denne strategiplan ønsker SNF:

at bidrage til, at dansk naturvidenskabelig grundforskning er på højt internatio-nalt niveau, hvilket er en af forudsætningerne for at øge velfærden og styrke kon-kurrenceevnen i det danske samfund.at støtte de bedste danske naturvidenskabelige forskergrupper gennem konkur-rence og prioritering for derved at øge vidensniveauet og sikre uddannelse afkompetent arbejdskraft til den offentlige og private sektor.at etablere stabile karriereforløb for unge danske forskere samt søge at medvirketil en mere ligelig kønsfordeling blandt unge forskere.at styrke det internationale forskningssamarbejde.at medvirke til kommunikation af naturvidenskabelige forskningsresultater.

Med den nye strategiplan vil SNF spille en aktiv rolle for at forbedre vilkårene fornaturvidenskabelig forskning i Danmark. SNF ønsker gennem et udvidet budget atpåtage sig et afgørende ansvar for at skabe den nødvendige fornyelse og omstillingi de naturvidenskabelige forskningsmiljøer. Talentmassen og visionerne er klart tilstede, hvilket gør det muligt at skabe ny dynamik, innovation og visionær forskningog derved løse de tidligere nævnte problemer.Visionen og missionen i SNF’s strate-giplan vil imidlertid kun kunne gennemføres, hvis regeringen, Folketinget og detdanske erhvervsliv viser engagement og bakker indsatsen op.

S t a t e n s N a t u r v i d e n s k a b e l i g e Fo r s k n i n g s r å d 11

Støtte til de bedste danske naturvidenskabelige forskergrupper skal sikre uddannelse af kompetent arbejdskraft til den offentlige og private sektor

SNF vil sikre de bedste naturvidenskabelige forskningsmiljøer stabile og rimeligeøkonomiske ressourcer. SNF ønsker at skabe nye forskningsmiljøer ved at finansierestipendier til de mest lovende unge forskertalenter og ved at medvirke til, at de bedsteforskergrupper kan anskaffe avanceret, moderne apparatur. Endelig vil SNF op-prioritere nye visionære, tværfaglige indsatsområder.Alle SNF’s midler udbydes i fri konkur-rence, hvilket sikrer, at midlerne gives til de bedst kvalificerede ansøgere.

Højtkvalificerede naturvidenskabelige forskere er en af forudsætningerne for fortsatvelfærd og velstand i samfundet. Derfor ønsker SNF at styrke uddannelsen af særligttalentfulde yngre forskere. SNF har gennem de seneste år oprettet flerårige stipendiertil yngre forskere på henholdsvis professorniveau (Rømer-stipendier), lektorniveau(Skou-stipendier) og adjunktniveau (Steno-stipendier). Stipendierne skal skabe gode forsk-ningsrammer og gennemskuelige karriereveje for fremragende unge forskere, såDanmark til stadighed kan rekruttere de bedste forskere til den offentlige og priva-te sektor. Herved skabes der fornyelse og omstilling, ikke mindst i universitetsmil-jøerne. Den meget store konkurrence om SNF's stipendier demonstrerer klart,at der eksisterer en meget stor talentmasse i dansk naturvidenskab. SNF ønsker der-for at styrke sin indsats her og forventer, at stipendierne også vil bidrage til at øgeandelen af kvindelige forskere inden for det naturvidenskabelige område.

SNF ønsker at styrke profileringen af de stærkeste danske forskningsmiljøer gennemoprettelse af SNF-centre. Erfaringer fra rådets tidligere ansøgningsrunder viser, at mangedanske naturvidenskabelige forskergrupper tilhører den internationale elite. Sådan-ne grupper bør sikres større og mere stabile bevillinger med mulighed for bl.a. atkunne knytte ph.d.-studerende, unge post doc.er og de ovenfor omtalte højtkvalifi-cerede unge forskere til centrene. De internationalt stærke forskningsgrupper, der

12 S t r a t e g i p l a n 2 0 0 3 - 2 0 0 7

SNF ønsker at etablere stabile karriereforløb for unge danske forskere

IT uden grænser Internettet har ændret vores hverdag og givet os helt nye

muligheder for at kommunikere. Langt de fleste danske-

re bruger i dag world wide web (www) til informa-

tionsøgning; uden at vide, at internetportalen www

oprindeligt blev udviklet af grundforskerne på CERN.

Fremtidens internet vil give os endnu bedre muligheder

for vidensdeling. Men det vil også stille større krav til

både software og hardwares evne til at spille ubesværet

sammen.

NanoteknologiNanoteknologi er et vigtigt område, der vil danne basis

for den næste industrielle revolution. Billedet viser en

nanostruktur bestående af en trekantet klynge af molyb-

dænsulfid (MoS2) med en kantlængde på 2,5 nanometer.

Sådanne strukturer bruges til katalytisk at fjerne svovl fra

diesel og benzin. Billedet er taget med et scanning probe

(tunneling) mikroskop (STM),og på trekanten ser man

de enkelte svovl-atomer i MoS2-klyngen.

vil blive støttet som SNF-centre, vil komme til at spille en afgørende rolle som ruge-kasser for næste generation af naturvidenskabelige forskere. SNF-centrene vil ogsåmedvirke til, at dansk naturvidenskab får det bedst mulige udgangspunkt for at del-tage i konkurrencen om internationale forskningsmidler, f.eks. inden for EU´s ram-meprogrammer. Skal dette virkemiddel blive en succes, er det imidlertid heltafgørende, at SNF får tildelt flere ressourcer, så de nye centre kan blive en synlig delaf det danske naturvidenskabelige forskningsrum.

SNF ønsker gennem sin strategiplan generelt at styrke det internationale samarbejde. Udover at SNF prioriterer ansøgninger med stærke internationale relationer højt, udby-der rådet tre bevillingstyper, der direkte har til formål at styrke internationaliseringaf dansk naturvidenskabelig forskning:

Post doc.-stipendier til fremme af unge forskeres muligheder for at opnå interna-tional erfaring gennem ophold på udenlandske forskningsinstitutioner. Stipendi-erne er af et til to års varighed.

Udenlandske post doc.er til Danmark, hvor danske seniorforskere kan få bevillingtil at aflønne yngre udenlandske forskere i en periode fra seks måneder og op tilto år. Det er en forudsætning, at stipendiaten kan bidrage med ny viden eller nyemetoder.

Instrumentcentre giver danske forskergrupper adgang til det mest avanceredeapparatur bl.a. for at sikre disse gruppers adgang til de internationale forsknings-centre som f.eks. ESO (astronomi), ESRF (synkrotronstråling) og CERN (partikel-fysik).


SNF vil styrke det internationale forskningssamarbejde

SNF støtter derudover en lang række internationale samarbejder som f.eks. ODP(Ocean Drilling Program), NOT (Nordisk Optisk Teleskop), ESF (European ScienceFoundation) og GBIF (Global Biodiversity Information Facility). Således tilskynderog understøtter rådet danske forskeres deltagelse i international frontforskning.

SNF vil fortsat støtte stærke forskergrupper gennem rammebevillinger inden for de tra-ditionelle fagområder som fysik, kemi, biofag, geofag, datalogi og matematiske fag.SNF ønsker desuden at støtte nye initiativer ved løbende at identificere interessanteog visionære forskningsområder og give dem særlig høj prioritet.

16 S t r a t e g i p l a n 2 0 0 3 - 2 0 0 7

Stipendier til yngre forskere skaber fornyelse og omstilling

Tværvidenskabelige satsningsområder

I dag skabes naturvidenskabelige nybrud i højere grad end nogensinde før i græn-seområderne mellem traditionelle fagområder og i konstruktivt samspil mellem allesamfundets forskningsmiljøer. Det er således af afgørende betydning, at den tvær-videnskabelige forskning opprioriteres.

I begyndelsen af strategiperioden vil SNF opprioritere følgende tværvidenskabelige

forskningsområder:

Livets molekylære grundlagBiokompleksitet Universets skabelse, solsystemets dannelse og Jordens udvikling Nanoscience – Nanoteknologi Molekylære reaktioner og katalyse IT uden grænser

Livets molekylære grundlag

Kortlægning af hele genomer fra mikroorganismer, planter, dyr og mennesker er i rivende udvikling. Det baner vejen for det næste store kvantespring – studiet af


de biologiske molekyler, som genomerne koder for, og samspillet imellem dem.

Proteiner og RNA-molekyler spiller en særligt fremtrædende rolle. Enhver celle erkendetegnet ved sit indhold af proteiner og ved proteinernes vekselvirkninger, uan-set om det drejer sig om celler fra bakterier eller mennesker. RNA-molekyler erblandt andet afgørende for, at cellerne kan fremstille proteiner. Det første mål er atopklare, hvilke RNA-molekyler og proteiner der dannes i de forskellige celler i løbetaf en organismes samlede livscyklus. Det næste mål er at kortlægge samspillet mel-lem proteiner, funktionelle RNA-molekyler, hormoner, signalstoffer og stofskifte-produkter.

For at forstå proteiners funktion er det nødvendigt at bestemme deres rumligeopbygning atom for atom, fordi det inden for biologien forholder sig således, atstruktur afspejler funktion. Samtidig er kendskab til proteiners atomare strukturnødvendig for at afdække, hvordan hormoner og signalstoffer aktiverer proteinerneved at binde sig til deres overflader. Når det gælder det biokemiske maskineri ilevende celler, har genomprojekterne skabt forudsætningen for at studere hele “sig-naleringskaskader“ i cellerne og identificere nøglepunkter i deres regulering.

Forskning i livets molekylære grundlag producerer enorme mængder af data.Vedhjælp af supercomputere analyseres de biologiske molekylers komplekse samspil iforskningsområdet bioinformatik. Ultimativt skal forskningen bl.a. redegøre for,hvordan 40.000 gener og endnu flere proteiner arbejder sammen om at gøre os tilde mennesker, vi er.

De potentielle gevinster er enorme – ikke mindst for den bioteknologiske og far-

18 S t r a t e g i p l a n 2 0 0 3 - 2 0 0 7

Instrumentcentre giver adgang til avanceret apparatur – en forudsætning for at kunne være med i den internationale frontforskning

KatalyseSvovlforbindelser er skadelige for miljøet. En afsvovl-

ingskatalysator bruges til at fjerne svovl fra råolie, før

olien raffineres til f.eks.benzin. Jo mindre svovl benzinen

indeholder, jo bedre virker bilens egen katalysator. Og jo

færre sundhedsskadelige partikler vil der dannes, når vi

kører. Intensiv forskning i katalyse er med til at skabe

det fundament, der sikrer, at vi bl.a. kan udvikle stadig

bedre katalysatorer – til gavn for både sundheden og

miljøet.

BiokompleksitetDenne arktiske fisk,Trematomus bernacchii, lever ved

-1,9°C hele året. Forskerne har nu opdaget, at det er

antifryseproteiner i fiskens kropsvæsker, der forhindrer,

at den fryser til is. Opdagelsen rummer interessante per-

spektiver – både for fremtidens køleanlæg og for den

måde, vi fremover kommer til at opbevare vores fødeva-

rer på.


maceutiske industri. Stort set alle lægemidler virker f.eks. ved at påvirke enten RNA-molekyler eller proteiner i kroppen. Kendskab til, hvilke RNA-molekyler eller pro-teiner der er aktive i bestemte celler på et givet tidspunkt, vil derfor give medicinal-industrien helt nye muligheder for at skræddersy specifikt virkende lægemidleruden bivirkninger.Vejen fra grundforskning til samfundsmæssig anvendelse vil såle-des være kort.

Biokompleksitet

Biokompleksitet omfatter alle de dynamiske vekselvirkninger i Jordens samledeøkosystem. Også her har genomforskningen åbnet nye vinduer og har skabt envidenskabelig revolution, som gør det muligt at sætte øget fokus på, hvordan dengeologiske udvikling og den biologiske evolution gensidigt har påvirket og fortsatpåvirker hinanden.

En ny disciplin, øko-genomforskning, undersøger, hvordan de forskellige organis-mer på Jorden har udviklet sig i samspil med hinanden, og belyser deres indbyrdesslægtskabsforhold. Når det gælder de nulevende dyr, planter og mikroorganismer,gør genomforskningen det muligt at forstå den aktuelle biologiske mangfoldighedsom et resultat af populationsdynamiske og evolutionære processer gennem tider-ne.

Forskning i organismers udvikling, funktion, diversitet og kommunikation vil skabeny viden om levende organismers tilpasningsevne og forbedre mulighederne for atvurdere de biologiske konsekvenser af klimaændringer og andre miljøforandringer.

SNF-centre er rugekasser for den næste generation af naturvidenskabelige forskere

En organismes evne til at tolerere ændrede forhold er bestemt af dens fysiologi ogevolutionspotentiale, som igen afhænger af organismens genetiske variation. Kend-skab til organismernes integrerede respons på miljøfaktorer – og til deres indbyrdeskommunikation og adfærdsmønstre – er vigtige elementer i forståelsen af de regu-leringsmekanismer, som styrer hele økosystemer.

En central udfordring i de kommende år bliver at forstå samspillet mellem fysiske,kemiske, geologiske, hydrologiske og biologiske processer på Jorden, hvilket skalopnås inden for temaområdet "koblede biogeokemiske kredsløb". Et vigtigt mål erat udvikle integrerede matematiske modeller, der beskriver Jordens stofkredsløb aff.eks. vand og kulstof, som påvirkes af biologiske, geologiske og menneskeskabteprocesser. Sådanne modeller vil skabe en basal indsigt i samspillet mellem biogeo-kemien og Jordens dynamiske liv, som vi selv er en del af.

Universets skabelse, solsystemets dannelse og Jordens udvikling

Traditionelt har matematikere, fysikere, astronomer, geologer, geografer og biologersat fokus på hver deres aspekter af solsystemets, Jordens og livets udvikling. En nytværvidenskabelig indsats skal samle brikkerne i dette fantastiske og fascinerendepuslespil.

For at forstå solsystemets komplekse natur er det nødvendigt med detaljeret videnom hele den lange kæde af begivenheder, som har skabt Solen og planeterne. Studi-et af udviklingen fra universets skabelse til dannelsen af solsystemet har høj priori-

22 S t r a t e g i p l a n 2 0 0 3 - 2 0 0 7

tet hos danske forskere. Forskningen spænder over kosmologi, astronomi, funda-mental matematik og fysik, solmodeller og planetdannelse, og målet er at rekon-struere det samlede forløb.

Der er nu gået 4,5 milliarder år, siden Jorden blev dannet, og kloden forandrer sighele tiden med konsekvenser for miljøet og livsvilkårene både globalt og lokalt. Sedi-mentære bjergarter, sedimenter og iskapperne ved polerne er historiske arkiver, hvorvi bl.a. kan studere biosfærens respons på klimaskift, havniveauændringer og ænd-ret CO2-indhold i atmosfæren gennem tiderne.

Jorden ændrer sig stadig hver dag. Kontinentaldriften forårsager jordskælv og vul-kanisme, erosionsprocesser nedbryder opfoldede bjergkæder, transportprocesserfører materialet til bunden af dybhavet, og dannelsen af isskjolde og gletschere for-andrer jordoverfladens udseende. Dette er eksempler på forskningstemaer, hvortværvidenskabelige studier mellem alle de naturvidenskabelige discipliner vil for-bedre forståelsen af Jordens fortsatte udvikling, der igen er en afgørende forudsæt-ning for, at vi kan etablere en bæredygtig udnyttelse af de naturlige ressourcer bådei havet og på landjorden.

Nanoscience – Nanoteknologi

Nanoscience er den grundvidenskabelige basis for nanoteknologi. Nanoteknologier evnen til at arbejde på det atomare, molekylære og supramolekylære niveau, dvs.på en længdeskala fra 0,1 – 100 nanometer. 1 nm er en milliontedel af en millime-ter, hvilket svarer til ca. tre gange diameteren af et atom. Nanoteknologiens mål er at


Danske naturvidenskabelige forskergrupper tilhører den internationale elite

Jordens udviklingBjergarter udgør et historisk arkiv,der gør det muligt for

forskerne at udlede tidligere tids ændringer i havniveau

og klima. Den cykliske vekslen mellem kalksten og

sandsten, der ses i kystklinten, afspejler sådanne varia-

tioner og er forårsaget af tilbagevendende ændringer i

Jordens bane omkring solen for cirka 300 millioner år

siden.

skræddersy helt nye materialer, komponenter og systemer med attraktive egenska-ber og funktioner ved at kontrollere deres atomare opbygning.

Nanoteknologi kan kun udvikles i et interdisciplinært samarbejde mellem fysik,kemi, biologi, molekylærbiologi og medicin, og de potentielle anvendelsesmulig-heder spænder vidt: Lægemidler uden bivirkninger doseret fra nanostrukturer, nyebiokompatible materialer til implantater, mindre og hurtigere komponenter til com-putere og kommunikationsteknologi, nye og bedre konstruktionsmaterialer, nye bat-terier og energilagringssystemer, nye sensorer, "lab-on-a-chip"-systemer, optiskenanostrukturer til ultrahurtig kommunikation, biologisk produktion af materialer,nye katalysatorer til miljøformål og til energiteknologi. Dette er blot nogle eksem-pler på, hvad nanoteknologi vil bringe i fremtiden. Der er således ingen tvivl om, atnanoteknologi fremover vil indgå i sammenhænge, som vi endnu ikke er i stand tilat forestille os.

Nanoteknologi anses verden over for at være et uhyre vigtigt område, der vil dannebasis for den næste industrielle revolution.Verdens førende industrilande betragterderfor beherskelse af nanoteknologi som en hjørnesten i bestræbelserne på at opret-holde og forbedre den økonomiske og teknologiske konkurrencedygtighed i det 21. århundrede.

Med de nye fascinerende scanning probe-teknikker er det f.eks. muligt at se de enkel-te atomer og molekyler i overfladen af et materiale. Disse instrumenter kan tilmedflytte rundt med atomerne på velkontrolleret vis og opbygge nye nanostrukturer vedat samle dem atom for atom. En alternativ bestræbelse går ud på at få de atomare ogmolekylære byggesten til at samle sig selv og skabe selvorganiserende systemer. I


I dag skabes naturvidenskabelige nybrud i højere grad end nogensinde før i grænseområderne mellem traditionelle fagområder

denne sammenhæng kan nanoteknologien hente stor inspiration fra studier af bio-logiske nanosystemer. På det teoretiske plan er der også sket afgørende gennembrud,og den tætte kobling mellem eksperiment og teori gør det muligt at designe nyematerialer med forudbestemte egenskaber.

Molekylære reaktioner og katalyse

I traditionel kemi kender man udgangsstofferne for en reaktion og slutproduktet.Mellemstadierne i reaktionerne er derimod ofte ukendte. Nu gør revolutionerendeeksperimentelle metoder det muligt direkte at følge, hvordan kemiske bindingerdannes og brydes. Samtidig er der udviklet nye teoretiske modeller, der er i stand tilat give en mere detaljeret forståelse af fundamentale molekylære processer. Den nyeindsigt er vokset frem i grænsefladerne mellem kemi, fysik og biologi.

En detaljeret indsigt i kemiske reaktioner og katalyse er både vigtig for grundviden-skaberne og af stor samfundsmæssig betydning. Katalyse – kemiens svar på speede-ren – er forudsætningen for udvikling af en miljøvenlig kemisk industri, der kanforsyne samfundet med nødvendige materialer, lægemidler, fødevarer og kemikali-er. En positiv samfundsudvikling forudsætter en stadig forbedring af den kemiske ogbiokemiske industri. Da mere end 60 procent af alle produkter i den kemiske indu-stri og 90 procent af alle kemiske processer er baseret på katalyse, er områdets betyd-ning åbenbar.

Hidtil har dansk eksperimentel og teoretisk forskning inden for kemiområdet lagthovedvægten på analyse frem for på syntese. SNF ønsker i de kommende år at gen-

26 S t r a t e g i p l a n 2 0 0 3 - 2 0 0 7

Talentmassen i dansk naturvidenskabelig forskning er meget stor

Livets molekylære grundlagDe fleste antibiotika virker på den måde, at de hæmmer

cellernes proteinsyntese på ribosomet. Et ribosom består

af mere end 50 makromolekylære komponenter. På bil-

ledet ses,hvordan et antibiotika (markeret med gult) har

sat sig ind i det aktive område (gråt, rødt og grønt) og

derved fysisk blokerer for proteinsyntesen.

BiokompleksitetGlobal Biodiversity Information Facility (GBIF) er et

nyt, internationalt elektronisk informationssystem, der

skal gøre al eksisterende viden om jordens levende orga-

nismer, deres gener – og om de sammenhænge, organis-

merne indgår i – tilgængelig for alle. Databasen vil være

værdifuld både for grundforskningen og den industrielle

forskning. Samtidig vil den være et vigtigt værktøj i lan-

denes bestræbelser på at bevare og udnytte biologiske res-

sourcer.


skabe en bedre balance mellem analyse- og synteseaktiviteter inden for området.Samtidig er det vigtigt at fastholde og udbygge den tætte kobling mellem den teo-retiske og eksperimentelle forskning i Danmark.

IT uden grænser

Internettet har skabt nye former for global kommunikation, som kun få havde fan-tasi til at forestille sig for ti år siden.Alligevel har vi kun set begyndelsen. I de kom-mende år vil global computing blive en del af alles hverdag.Vi vil blive i stand til attrække på alle tænkelige informationer fra ethvert sted på kloden, og elektroniskelommebøger vil fungere som både computere, kalendere og telefoner.

Global computing giver enorme muligheder for fælles information, men stiller sam-tidig store krav til, at apparater og software kan spille ubesværet sammen. Nutidensteknologi er ikke udviklet til at håndtere den verdensomspændende deling af infor-mation og rettigheder, som Internettet og fremtidige net vil åbne op for. Det græn-seløse net, hvor programmer bevæger sig frit rundt på nettet og selv finder data, vilstille store krav til sikkerhed, pålidelighed og effektivitet – en udvikling, som rum-mer både tekniske, juridiske og kulturelle problemstillinger.

For at tackle disse udfordringer kræves en tværvidenskabelig forskningsindsats afbåde teoretisk og eksperimentel karakter, båret af et samarbejde mellem dataloger,matematikere, fysikere og ingeniører. Danmark har en stærk forskningstraditioninden for disse fagområder og er derfor godt rustet til at bidrage til udviklingen affremtidens robuste, pålidelige og effektive IT-tjenester.

Naturvidenskab er et bærende element i et højteknologisk samfund

Virkemiddel 2003 2004 2005 2006 2007 Årlig finansiering

mio DKK 1998-2000

SNF-centre 35 35 35 35 35 0

Rammebevillinger 80 80 80 80 80 55

Apparatur (1) 30 30 30 30 30 15

Rømer-Skou-Steno-stipendier (2) 45 45 45 45 45 30 (a)

Post doc.-stipendier 10 10 10 10 10 8

Instrumentcentre (3) 35 115 35 35 35 20

Tværrådslige initiativer (4) 10 10 10 10 10 0

Internationale samarbejder 20 23 26 29 32 18

Total 265 348 271 274 277 146

(1) Stigningen skal anvendes til videreførelse af den fornyelse af instrumentparken, som allerede er sat i gang.

(2): Disse stipendier skal anvendes som SNF´s bidrag til generationsskiftet på universiteterne.

(3): Bevillinger til instrumentcentre, som støtter CERN, ESO og ESRF gives som 4-årige bevillinger, næste gang i 2004.

(4): Til fremme af naturvidenskabelig deltagelse i tværrådslige satsninger.

(a): Virkemidlet har ikke eksisteret i hele perioden. I 2001 blev der uddelt 30 mio. kr.


SNF´s behov for ressourcer

En forudsætning for at kunne leve op til de mål og visioner, som fremsættes i dennestrategiplan er, at SNF råder over et årligt budget på ca. 280 millioner kr. Dette vilsikre, at rådet kan implementere de omtalte virkemidler og nye initiativer. Samtidigvil der fortsat være hård konkurrence om forskningsmidlerne. En forøgelse af SNF’søkonomiske rammer vil også sikre en kontinuitet i bevillingerne til de naturviden-skabelige forskningsmiljøer og en rimelig succesrate for de ansøgninger af megethøj kvalitet, som hvert år fremsendes til SNF. I dag går for megen kostbar forsk-ningstid til udfærdigelse af ansøgninger, som ikke opnår bevilling udelukkende pågrund af manglende økonomiske ressourcer.

SNF´s konkrete forslag til finansiering af de fremlagte initiativer fordeler sig på deenkelte virkemidler, som angivet nedenfor. Beløbene omfatter ikke udgifter til ind-lejring af strategiske forskningsprogrammer og nye strategiske initiativer fra det poli-tiske system.

Med et budget som foreslået ovenfor på ca. 280 mio. kr. om året vil det blivemuligt for SNF at skabe den fornyelse og omstilling af dansk naturvidenskabeligforskning, som vil være helt afgørende for en fortsat udvikling af det danskevelfærdssamfund.

Alle SNF's midler udbydes i fri konkurrence – det sikrer, at midlerne går til de bedst kvalificerede ansøgere

SNF´s hovedopgaverog virkemidler

SNF har to hovedopgaver:

SNF bevilger via fondsfunktionen støtte til forskning på baggrund af forskningenskvalitet, dens internationale gennemslagskraft og dens sammenhæng med SNF’sstrategi.

SNF rådgiver ministeren for Videnskab,Teknologi og Udvikling, de øvrige ministreog Folketinget. Rådgivningen sker efter anmodning eller på rådets eget initiativ.

Virkemidler

Stipendier

Det er en central opgave for SNF at investere i uddannelse af naturvidenskabeligeforskere. SNF uddeler fem typer stipendier:Ole Rømer-stipendier uddeles til fremragende yngre danske forskere på professorniveau.Stipendierne er 4-årige.Skou-stipendier gives til særligt talentfulde forskere på lektorniveau. Stipendierne er 3-årige.

32 S t r a t e g i p l a n 2 0 0 3 - 2 0 0 7

SNF ønsker at styrke uddannelsen af særligt talentfulde yngre forskere

Livets molekylære grundlagModerne molekylær biologisk forskning kræver adgang

til højt avanceret udstyr. Her er en forsker i gang med at

undersøge stofskiftet i jordbakterier ved hjælp af fluore-

scerende molekyler i et flow-cytometer. Resultaterne vil

give ny viden om udviklingen og spredningen af resistens

over for antibiotika.

Steno-stipendier gives for 1 til 3 år til fremragende yngre forskere på adjunktniveau.Post doc.-stipendier gives til yngre forskere med henblik på videreuddannelse.Udenlandske post doc.er til Danmark. Danske seniorforskere kan få bevilling til at aflønneyngre udenlandske forskere i en periode fra seks måneder og op til to år.

Rammebevillinger

SNF stimulerer idérige, kreative og kvalificerede forskningsmiljøer ved at give ram-mebevillinger af et til tre års varighed. Store bevillinger på over 500.000 kr. pr. åruddeles som regel inden for et af SNF’s indsatsområder.

SNF-centre

SNF-centre oprettes fortrinsvis inden for strategiplanens indsatsområder med hen-blik på at styrke internationalt anerkendte og visionære naturvidenskabelige forsk-ningsmiljøer.

Større apparatur og instrumentcentre

Det er nødvendigt at have adgang til det nyeste apparatur for at være med i den inter-nationale frontforskning. SNF vil derfor prioritere, at danske forskere sikres de for-nødne videnskabelige instrumenter.

Nye initiativer – Nye virkemidler

SNF ønsker fortsat at medvirke til at identificere nye innovative forskningsområder,hvor der er behov for en kortvarig ekstraordinær tilførsel af ressourcer for at fåigangsat nye forskergrupper. Rådet vil ligeledes overveje, hvilke virkemidler der vilvære behov for at tage i brug for at opnå de ønskede resultater.

34 S t r a t e g i p l a n 2 0 0 3 - 2 0 0 7

Medlemmer af Statens Naturvidenskabelige Forskningsråd

Professor, lic.scient. John Renner Hansen, formand Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet

Lektor, lic.scient. Morten Pejrup, næstformand Geografisk Institut, Københavns Universitet

Adm.direktør, dr.scient. Preben AlstrømCORE A/S

Professor, ph.d. Henrik BalslevAfdeling for Systematisk Botanik, Biologisk Institut,Aarhus Universitet

Lektor, cand.scient. Bodil BrannerInstitut for Matematik, Danmarks Tekniske Universitet

Professor, dr.scient. Flemming BesenbacherInstitut for Fysik og Astronomi,Aarhus Universitet

Marketingchef, lic.scient. Henrik DalbøgeNovo Nordisk A/S

Professor, ph.d. Valery ForbesInstitut for Biologi og Kemi, Roskilde Universitetscenter

Professor, ph.d. Roger A.GarrettAfdeling for Biologisk Kemi, Molekylærbiologisk Institut, Københavns Universitet

Professor, dr.scient. Eva B.Vedel JensenInstitut for Matematiske Fag,Aarhus Universitet

Lektor, cand.scient. Bodil KorsgaardBiologisk Institut, Syddansk Universitet – Odense


Professor, ph.d. Niels Chr.NielsenInstitut for Molekylær og Strukturel Biologi,Aarhus Universitet

Professor, lic.scient. Ole John NielsenKemisk Inst., Kemisk Lab.V, Københavns Universitet

Forskningsprofessor, dr. scient Lars StemmerikDanmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelse

Medlemmer fratrådt pr.31. juli 2001:

Lektor, ph.d. Bente Aagaard Lomstein (formand indtil 01.08.2001) Biologisk Institut,Aarhus Universitet

Lektor, lic.scient. Jens Peter Jacobsen, (næstformand indtil 01.08.2001) Kemisk Institut, Syddansk Universitet - Odense

Lektor, ph.d. Joan BoyarInstitut for Matematik og Datalogi, Syddansk Universitet – Odense.

Documents

Naturvidenskabelig forskning En investering i Danmarks fremtid · En investering i Danmarks fremtid Statens Naturvidenskabelige Forskningsråd,2002. Redaktionel tilrettelæggelse: