Eesti teaduse infrastruktuuride teekaart - ETIS

For 4th year, WKU listed among 322 Green Colleges - Bowling Green Daily News: Lifes...http://www.bgdailynews.com/amplifier/lifestyle/for-th-year-wku-listed-among-green-colle...Page 2 of 24/17/2013school's use of renewable energy sources, recycling and conservation programs to the availabilityof environmental studies and career guidance for green jobs.The Princeton Review created its “Guide to 322 Green Colleges” in partnership with the Centerfor Green Schools at the U.S. Green Building Council (USGBC), with generous support fromUnited Technologies Corp., founding sponsor of the Center for Green Schools.More: 2013 Green Guide news release is available at http://www.princetonreview.com/greenguide-press-release.aspx

9seks muutmiseks, sh arvestades ka täiendatud ja ühendatudtaotlustega vahepeal lisandunud informatsiooni.Kokkuvõttes soovitas töörühm lülitada Eesti teaduse infrastruktuurideteekaarti selles voorus 20 ettepanekut, midatutvustabki käesolev väljaanne. Alles pärast otsuste langetamisttehtud statistika näitas, et kõik valdkonnad on sõelalejäänud ettepanekutes üsna võrdväärselt esindatud.Iseenesestmõistetavalt seisab ees – eelkõige ettepanekutetegijail – suur töö, enne kui teekaarti lülitatud infrastruktuuriobjektidjõuavad finantseerimise ja teokstegemiseni.Kui ettepanek jäi teekaardist välja, siis – silmas pidadesriiklikult olulise teaduse infrastruktuuriobjektide mõistemääratlust – ei tule järeldada, nagu peetaks vastavat teadussuundavõi –temaatikat perspektiivituks või ebaoluliseks.Pealegi – nagu on märgitud „Eesti teadus- ja arendustegevuseinfrastruktuuripoliitika alustes“ – teekaarti täiendatakse regulaarselt(3 aasta tsükliga), et arvestada muutuvaid vajadusija võimalusi, st peatselt saab teha ettepanekuid järgmissevooru.Kas ja kuivõrd selles esimeses teekaardi koostamise vooruslangetatud otsused osutuvad kaasa aitavaks Eesti teadusearengule, näitab tulevik. Töörühm peab ettepanekuteselekteerimise kõrval oma töö üheks juba täna nähtavaksvaieldamatult positiivseks tulemuseks nende ühendamist, mistähendab väga mitmete uurimisrühmade ja teadusasutustearenguideede ja initsiatiivi kokkuliitmist suurte ettevõtmisteühiseks teokstegemiseks.Peeter Saariteekaardi töörühma juhtHaridus- ja teadusministri 10. novembri 2009 a käskkirjaga nr 1126 moodustatud teaduse infrastruktuurideteekaardi koostamise töörühma koosseis:Peeter SaariJüri EngelbrechtDimitri KaljoMart SaarmaIndrek ReimandLauri TammisteKeit KasemetsAndres KüttMart Noorma– töörühma esimees, Eesti Teaduste Akadeemia, akadeemik;– Eesti Teaduste Akadeemia, akadeemik;– Eesti Teaduste Akadeemia, akadeemik;– Eesti Teaduste Akadeemia, akadeemik;– Haridus- ja Teadusministeerium, teadusosakonna juhataja;– Majandus- ja Kommunikatsiooniministeerium, energeetika osakonna juhataja;– Riigikantselei; strateegiadirektor;– Skype; arhitektuurimeeskonna juht;– Tartu Ülikool, dotsent.

10INTRODUCTIONThe Estonian state and Estonian research have reacheda stage of progress, where systematic development of anadequate infrastructure appears as a crucial precondition tosecuring further continuation of research, development andinnovation activities necessary for transition to a knowledgebasedsociety. A special strategy elaboration measure forthe corresponding activities is provided within the EuropeanUnion in the form of the so-called roadmap, which is a longtermplanning instrument (with 10-20 year perspective) thatincludes a list of nationally significant objects, either new or inneed of renovation, pertaining to the research infrastructure.One should not get a false impression that infrastructures ofthat kind have never before been generated in our country.A good example of a well-functioning virtual infrastructureis presented by the e-library project, which was launched bythe ELNET Consortium already at the turn of the century andis currently contributing to the enhancement of research effortsin Estonia in the widest range of application. It providesfree of charge instantaneous access close to 20 thousandscholarly journals, half a score comprehensive reviewingdatabases and reference works as well as a steadily growingamount of e-books. This example also illustrates a featurethat is characteristic to national scale research infrastructures– the needs of multiple research institutions are thanksto joint acquisition and centralized management served at ahigher level and with greater cost-effectiveness than couldbe afforded by the institutions, let alone separate workinggroups or individual research scientists, on their own.Following from the current tendencies in the Estonian andglobal science development and reckoning with the interestsand opportunities of Estonia, it is necessary to map therenovation needs of existing research infrastructures as wellas the initiatives for the establishment of new infrastructures.With this purpose in mind, the Ministry of Education and Researchin partnership with the Estonian Academy of Scienceshas initiated the drafting process of the Estonian ResearchInfrastructures Roadmap and constituted a correspondingworking group in 2009 autumn with the function to accumulateand select proposals-conceptions from all interestedpersons and institutions.Short introductions of all 50 proposals for the establishmentor enhancement of infrastructures that had been submittedto the working group in the composition appointed by theMinister of Education and Research (below) – were madeavailable to the public through the web site of the EstonianResearch Information System. 13 proposals of the total wereinvolved with participation in international infrastructuresor networks. The proposals pertaining to objects of nationalscope were heterogeneous as for their conformity to thespecifications provided for nationally significant researchinfrastructures, whereas several of the proposals failed todistinguish between institutional and nationwide scope or betweena research infrastructure object and a targeted theme,project, centre of excellence in R&D or another type of R&Dinstruments as well as a variety of other structures in need ofdevelopment both at a national level and in the private sector.All the proposals were assessed by each of the nine expertsindependently, whose assessment sheet with additionalcomments was subsequently forwarded to other membersof the working group. Principal assessment was conductedon a 6-point rating scale (0 – unqualified for the roadmap,5 – excellent proposal). In addition to that, a response wasprovided on a 3-point rating scale (“yes”, “no”, “irrelevant ordisputable”) to the question, whether the proposal was sufficientlymature and whether its capacity and scientific levelcorresponded to the criteria of national significance.The first discussion of the proposals and assessment resultswas held at a one-day meeting in the middle of Estonia – inPaide. For the discussion of each proposal, the ratings andcomments by all the experts (without noting their names) aswell as the rating averages and dispersions were projected onthe screen by means of specially designed software. In caseof necessity, the contents of separate fields of the proposalsheet, a list of supporters and other data were also presented.The discussion was recorded in the minutes and served asthe basis for preparing the formulation of the decision. Theformulations were both in this and the final decision-makingphase concerted with all members of the working group priorto sending them to the authors of proposals.The rating average, which by reason of the discussion hadon some occasions been altered, was taken by excluding thelowest and highest extreme values. 50 proposals were setaccording to these averages into the order of ratings andrepresented in a graph, which suggested the possibility todivide the proposals into three levels and enabled to makepreliminary decisions. Particular deliberations were dedicatedto exceptional cases, wherein the dispersion of ratings evenupon elimination of the extreme values was still reflectinggreat discrepancies in expert assessments. As a result of thepreliminary selection 4 proposals received a positive deci-

11sion and 21 proposals were given a negative decision. Withregard to the remaining proposals it was resolved to offer theauthors an opportunity to submit a new consolidated and/or supplemented proposal and/or to appear in front of theworking group for making an oral presentation and questionanswering.The presented and/or consolidated proposals were consideredat the final, fourth meeting of the working group,which was held on May 3. Integration into a more effectualinfrastructure on ground of substantive overlapping orinterlocking areas had succeeded in case of 17 initial proposals(with one exception) and 8 new proposals that weresubmitted on their basis were all given a positive decision.Additional consideration was also given to some of the preselectedapplications, whereas an in-depth debate was heldon the possible overall alteration of the preliminary selectiondecisions, particularly in the light of further informationthat had been obtained due to supplemented and consolidatedapplications.On the whole, the working group recommended that 20 proposalswere included into the Estonian Research InfrastructuresRoadmap. This booklet provides a short introduction ofthem all. Statistical survey was conducted only after decisionshad been made and indicated that all fields of knowledgewere quite equally represented in the selected proposals.It goes without saying that there is an enormous lot to bedone – especially by authors of the proposals – before theinfrastructure objects included in the roadmap are able toachieve funding and execution.In case a proposal was left out of the roadmap, then – bearingin mind the definition provided for a nationally significantinfrastructure object – it should certainly not be concludedthat the corresponding research topic or theme was consideredperspectiveless or irrelevant. Moreover – accordingto the fundamental principles of the Estonian Research andDevelopment Infrastructure Policy – the roadmap is goingto be complemented on a regular basis (with 3 year cycle) inorder to make allowance for changing needs and opportunities,i.e. the call for proposals of the following round is goingto be announced in the near future.Whether and to what extent the decisions that have beenmade in the initial roadmap preparation round appear to becontributing to the progress of research in Estonia, will beseen in the future. Members of the working group considerthe consolidation of initial proposals, additionally to the selectionof proposals, among the undeniably positive results oftheir activities, which are already detectable at the momentand are intended to involve aggregation of the developmentconcepts and initiatives, aimed at the joint execution of largescaleendeavors by a great number of research teams andresearch institutions.Peeter SaariHead of WG RoadmapThe working group (WG) for the preparation of the Estonian research infrastructures roadmap was establishedby Minister of Education and Research Directive No 1126 of 10 November 2009. Members of the WG:Peeter SaariJüri EngelbrechtDimitri KaljoMart SaarmaIndrek ReimandLauri TammisteKeit KasemetsAndres KüttMart Noorma– Head of the WG, Estonian Academy of Sciences, Member of Academy;– Estonian Academy of Sciences, Member of Academy;– Estonian Academy of Sciences, Member of Academy;– Estonian Academy of Sciences, Member of Academy;– Ministry of Education and Research, Head of Research Policy Department;– Ministry of Economic Affairs and Communications, Head of Energy Department;– State Chancellery, Strategy Director;– Skype, Architecture Team Leader;– University of Tartu, Associate Professor.

SOTSIAAL- JAHUMANITAARTEADUSEDSOCIAL SCIENCES ANDHUMANITIES

14EESTI KEELERESSURSSIDE KESKUS | CENTER OF ESTONIAN LANGUAGE RESOURCESEESTI KEELERESSURSSIDE KESKUSEesti keeleressursside keskus on infrastruktuur, mis võimaldab kõigile uurijatelekeeleressursside ja tehnoloogiate (keeletarkvara, sõnastike, teksti- ja kõne korpuste,keeleandmebaaside) kättesaadavuse. Selleks ühendatakse eksisteerivad digitaalsedarhiivid ja pakutakse keeletehnoloogia vahendeid kui veebiteenust, mis kasutabarhiveeritud andmeid.Keeletehnoloogia kuulub Eesti teadus-ja arendustegevuse strateegia„Teadmispõhine Eesti (2007-2013)“võtmevaldkonda info- ja kommunikatsioonitehnoloogiad.Keeletehnoloogia onka Eesti Vabariigi valitsuses heakskiidetud„Eesti keele arendamise strateegia(2004-2010)“ ja kavandatava „Eestikeele arendamise strateegia (2011-2017)“ võtmevaldkond. Strateegia sätestab,et Eesti keeletehnoloogid peavadosalema rahvusvahelises tööjaotuses,võimalusel looma avatud koodiga rakendusining protokollima ja standardimaoma ressursid ja lahendused.OLEMASOLEVINFRASTRUKTUURRiikliku programmi „Eesti keele keeletehnoloogilinetugi“ (2006-2010) ja kavarasemate programmide käigus on väljatöötatud suur hulk uusi keeleressursse(kõnetehnoloogia andmebaasid, emotsionaalsekõne korpus, eesti-X-keelesõnastiku andmebaas, leksikograafi töökeskkond,emotsionaalse keele korpus,samuti tarkvara, nagu kõnetuvastaja,grammatikakontrollija, sisukokkuvõtetekoostaja, eesti-inglise masintõlge jm).Eesti keeleressursside keskus teeb kõigilekättesaadavaks nii olemasolevad kui kaedaspidi loodavad keeleressursid.UUS INFRASTRUKTUURde kaardistamisest (kättesaadavus,levitamise tingimused, formaat) ningregistrite ja autentimisteenuse väljatöötamisest.Kasutajate autentimineja autoriseerimine toimub edaspidikolmel tasemel: 1) paljudele ressurssideletagatakse vaba juurdepääs,2) teatud ressursse ja arvutusvõimsusion lubatud kasutada ainult teadus- jauurimistöö eesmärkidel, 3) piiratud osaressurssidest on kättesaadavad üksneseritingimustel (näiteks videokorpusessekuuluvad autentsed salvestused).Juurdepääsu piirangud ja ressurssideUue infrastruktuuri loomist alustataksejuba olemasolevate keeleressurssihttp://www.keeletehnoloogia.ee;CLARIN http://www.clarin.eu/kasutamine reguleeritakse lepingutega,mis sõlmitakse kas asutuste vahel võikonkreetse kasutaja ja asutuse vahel.Töötatakse välja juriidiliste küsimustelahendamise kord ning määratletaksekeeleressursside põhikomplekt (BasicLanguage Resource Kit, BLARK), vastavaltrahvusvahelistele standarditele.PARTNERLUSProjektis osalevad Tartu Ülikool,Tallinna Tehnikaülikooli KüberneetikaInstituut ja Eesti Keele Instituut.

SOTSIAAL- JA HUMANITAARTEADUSED | SOCIAL SCIENCES AND HUMANITIES15CENTER OF ESTONIAN LANGUAGE RESOURCESThe Center of Estonian Language Resources is an infrastructure which will provideaccess to language resources and technologies for all researchers. To achieve this,the existing digital achieves will be interconnected and supplemented by languagetechnology tools as a web-based service which will use the archived/stored data.Language technology belongs to a keystrategic technology – info and communicationtechnology - of the EstonianRD&I Strategy 2007–2013 “KnowledgebasedEstonia”. Language technology isalso a key technology in the “Strategyfor the development of the Estonianlanguage” (2004-2010) and “Strategyfor the development of the Estonianlanguage” (2011-2017) under design.The strategy stipulates that Estonianlanguage technology researchers haveto participate in the internationaldivision of labour, to create open codeapplication whenever possible, and touse standard protocols and other standardizationmeasures for their languageresources and solutions.EXISTINGINFRASTRUCTURENational programme “Languagetechnology support for the Estonianlanguage” is funding Human LanguageTechnology related activities includingcreation of reusable language resourcesand development of essentiallinguistic software (up to the workingprototypes) as well as bringing therelevant language technology infrastructureup to date. Currently theprogramme funds research and developmentactivity in the following areas:speech synthesis and recognition,compilation of digital language corpora,Estonian emotional speech corpora,database of an Estonian–X dictionary,lexicographer’s workbench, machinetranslation, information dialogue, for research purposes, 3) a limitedlexical resources and tools, morphosyntacticand semantic analysis, language under certain restrictions. Restrictednumber of resources will be accessiblelearning, and language software for the access and the use of resources will beWeb. The resources and prototypes regulated by contracts either betweenfunded by the national programme are institutions or between an institutiondeclared public.and a user. The procedure for solvingNEW INFRASTRUCTURETo create a new infrastructure, it isnecessary to map the existing languageresources and to elaborate the registersand audit services. The auditing andauthorization of the users will takeplace on three levels: 1) free accesswill be guaranteed to a great numberof resources, 2) certain resources andcomputational power can be used onlyhttp://www.keeletehnoloogia.ee;CLARIN http://www.clarin.eu/legal issues will be elaborated and theBasic Language Resource Kit (BLARK)specified according to the internationalstandards, followed by the launch of thepilot center.PARTNERSHIPSThe project partners are the Universityof Tartu, the Institute of Cybernetics atTallinn University of Technology and theInstitute of the Estonian Language.

16EESTI OSALUS EUROOPA SOTSIAALUURINGUS | ESTONIA IN EUROPEAN SOCIAL SURVEYEESTI OSALUS EUROOPA SOTSIAALUURINGUSEuroopa Sotsiaaluuring (ESS) on sotsiaalteaduslik andmekogu koos õppe, teadusinformatsioonining metoodiliste lisadega. Andmestik lubab analüüsida ühis kondadearengu, inimeste hoiakute, uskumuste ning käitumise vahelisi seoseid.Euroopa Sotsiaaluuringu ankeet onüles ehitatud põhimoodulile, miskordub aastast aastasse ning tagabajalise võrreldavuse ning roteeruvatelemoodulitele, mis vahetuvad. Põhimoodulsisaldab informatsiooni muutuste kohtaühiskondades näiteks meedia tarbimise,usalduse, huvide, osaluse, sotsiaal-poliitiliseorientatsiooni, ühiskonna juhtimise,moraali, innovatsiooni, tööturu, sotsiaalseteväärtuste, tõrjutuse, identiteedi,heaolu, tervise, turvalisuse, isiksuse,demograafilise ja sotsiaalmajanduslikuolukorra kohta. Salvestatakse ka kaväga detailne informatsioon andmetekogumise protsessi kohta, et arendadameetodeid kõrgekvaliteedilise kultuuridevahelistevõrdlusandmete kogumiseks.OLEMASOLEVINFRASTRUKTUUREesti liitus rahvusvahelise uuringuga2004. aastal. Iga uuringu vooru andmedliituvad olemasolevale andmebaasilening moodustavad seega unikaalsepikaajalise ühiskonna arengut kirjeldavakogu. Igas voorus kogutakse Euroopasandmeid umbes 30 000 inimese kohtaligi 30 kultuurist. Eestis hõlmatakse uuringusseumbes 2000 inimest korraga.Eesti osalus uuringus lubab võrreldaprotsesse Eestis teiste ühiskondadega.Uuringu andmestik on kõigile huvilisteletasuta kättesaadav veebilehelt (http://ess.nsd.uib.no). ESS raamatukogust(http://ess.nsd.uib.no/bibliography/)võib leida uuringul põhinevaid publikatsiooneEesti kohta. Lisaks otseseleteaduslikule väärtusele on uuringu andmedrakendusliku väljundiga ning neidkasutatakse aktiivselt Eesti ühiskonna jainimeste käitumise analüüsimisel. EuroopaSotsiaaluuringul oli Eestis 2010. aastaalguseks üle 450 kasutaja. Kasutajatekson nii teadlased, üliõpilased, riigiasutused,erafirmad kui kodanikuühiskonnaorganisatsioonid.UUS INFRASTRUKTUUREesti jätkab andmete kogumist ühiskonnaning institutsioonide arengukohta. Koos aegridade pikenemisegasuureneb ka kogu andmestiku väärtus,nii suurema hulga teemade kuipikemaajalise kaetuse tõttu, mis lubabparemini põhjuslikke analüüse teostada.Rohkem tähelepanu pööratakseandmekogu ja selle põhjal koostatudanalüüside tulemuste tutvustamisele.Plaanis on suurendada veelgi kasutajatehttp://www.so.ut.ee/355545,ESS www.europeansocialsurvey.orgarvu ning täiendada nende oskusi. Eestikasutajatele tehakse kättesaadavaksmaailma tippteadmised, kuid antakse kaandmekasutamise baaskoolitust. Kooskasutajate koolitamisega saavutatakseandmete efektiivsem ning kvaliteetsemanalüüs ning suurem mõju teaduses ningühiskonna arengus.PARTNERLUSUuringus osaleb 30 riiki, mis teevadomavahel tihedat koostööd, et garanteeridaandmete võrreldavus ningkvaliteet. Eesti osalemine EuroopaSotsiaaluuringus annab paljudele Eestiteadlastele võimaluse osaleda uuringubaasil teostatud rahvusvahelistes teadusprojektides.Garanteerimaks parimatandmete kvaliteeti tehakse koostööderinevare erialade spetsialistide, teistesuurte rahvusvaheliste uuringute jaerinevate institutsioonidega.

SOTSIAAL- JA HUMANITAARTEADUSED | SOCIAL SCIENCES AND HUMANITIES17ESTONIA IN EUROPEAN SOCIAL SURVEYThe European Social Survey (the ESS) is an academically-driven social surveydesigned to chart and explain the interaction between Europe’s changing institutionsand the attitudes, beliefs and behaviour patterns of diverse populations. By adoptingrigorous methodological approaches to probability sampling, question-testing, eventrecording,translation and response rate enhancement, the ESS is the authoritativesource of information about changing societies.The ESS questionnaire consists of acore module which remains relativelyconstant from round to round and tworotating modules. The core moduleaims to monitor change and continuityin a wide range of social variables,including media use, social and publictrust, political interest, participation,socio-political orientations, governanceand efficacy, moral, social values, socialexclusion, national, ethnic and religiousallegiances, well-being, health, security,human values, demographics and socioeconomics.The ESS collects also a widerange of methodological data, includingtests of reliability, call records, data oninterview settings and event data.EXISTINGINFRASTRUCTUREEstonia joined the ESS in the secondround in 2004. The ESS biennial timeseries build survey upon survey and thedataset will provide a unique long-termaccount of change and development ofmodern Europe. Each ESS round coversover 30,000 face-to-face interviewsacross Europe, including Estonia. Dataof the ESS are available via website(http://ess.nsd.uib.no). The ESS doesnot have any restrictions on access, norany privileged arrangements for certainusers. The ESS Bibliography (http://ess.nsd.uib.no/bibliography/) containsinformation about publications based onthe European Social Survey.NEW INFRASTRUCTUREBesides providing new data layerswith information for the ESS database,one of the key purposes of the ESSin future is to refine and extend theexisting ESS networks, consisting ofresearchers, practitioners and otherusers, and supporting data users todevelop both more efficient as wellas better methods. The internationalprogramme of quality enhancement isdesigned to encourage a stronger focuson survey quality issues, protocolsand procedures. The same principle isfollowed in Estonia. The other aim is tohttp://www.so.ut.ee/355545,ESS www.europeansocialsurvey.orgdevelop and popularise the ESS knowledgehow to distinguish high qualitysocial surveys from low quality ones.The ESS Estonia will also encourageparticipation of Estonian young andsenior researchers in the substanceand methodological networks of comparativeresearch.PARTNERSHIPSThe survey covers more than 30 nations.The ESS Estonia will encourageparticipation of Estonian researchers indifferent methodological and scientificprojects.

KESKKONNATEADUSEDENVIRONMENTALSCIENCES

20EESTI KESKKONNAOBSERVATOORIUM | ESTONIAN ENVIRONMENTAL OBSERVATORYEESTI KESKKONNAOBSERVATOORIUMEesti Keskkonnaobservatoorium on Eesti teadusasutuste ühiselt arendatav keskkonnauuringuteeksperimentaaljaamade võrgustik, mis ning katab integreeritult keskkonnauuringutekolme teadussuunda: 1) atmosfääri-, maapõue- ja kliimauuringud, 2) bioloogilisemitmekesisuse uuringud, 3) merekeskkonna uuringud. Eksperimentaaljaamade võrgustikon ühtne geograafilis-klimaatiliselt integreeritud välilaborite ja automaatjaamade süsteem.Eesti Keskkonnaobservatoorium hõlmabvaatluste ja eksperimentaalsete uuringuteganii elusloodust (linnustik, loomastik,taimestik, kalad, muu vee-elustik)kui ka nende elukeskkonna seisundit(atmosfäär, meri, siseveekogud, pinnas,maapõu), samuti strateegiliste loodusressurssideuuringuid. Keskkonnaobservatooriumiolulisteks funktsioonidekson atmosfääri ning biosfääri, sh.mereökosüsteemide vaheliste aine- jaenergiavoogude analüüs, maismaa- javeeökosüsteemide adaptatsiooni küsimused,globaalsete muutustele, eeskättelurikkuse ja produktiivsuse muutused.Mitmes teadusasutuses teostatavadveekogude uuringud seotakse ühtseksmerevee, järvevee, veekogude põhjaning mere kohal oleva atmosfääri omadustemõõtmise (sh automaatjaamadja kaugseire), infotöötluse ja teaduslikuanalüüsi võrgustikuks.OLEMASOLEVINFRASTRUKTUUREesti ülikoolide, teadusasutuste jaKeskkonnaameti kasutuses on ridavälibaase ja uuringujaamu, midakasutatakse keskkonnauuringutes.Olemasolevatest uuringujaamadestkuuluvad Eesti Keskkonnaobservatooriumiprojekti alusel võtmelaboritenaarendamisele Järvselja Õppe- jaKatsemetskonna, Võrtsjärve Limnoloogiakeskuse,Tõravere, Praaga, Jõhvi,Kilingi-Nõmme, Puhtu-Laelatu, Pärnu,Vilsandi ja Kõiguste jaamad. Bioloogilisemitmekesisuse uuringutes on Eestisüle poole sajandi pikkused vaatlusread,mida hakkavad toetama kaasaegsedeksperimentaaluuringuid võimaldavaduuringujaamad.UUS INFRASTRUKTUURVõrgustik põhineb osaliselt jubaeksisteerivatel baasidel. Arendatavadja rajatavad uuringujaamad asuvad keskkonnatingimustemuutlikkuse gradiendilrannikust sisemaale ja neid toetavadmere ja siseveekogude uuringuplatvormid.Keskkonnaobservatooriumi olulinekomponent on rajatav atmosfääri-biosfäärivastastikuse mõju uurimise jaamSMEAR, sellega seotud FAHM katsesüsteem,atmosfäärivaatluste võrgustiku(GAW) integreerimine sellesse uuringussening neid uuringuid toetavad arvukaderinevatele taimkattetüüpidele rajatudpüsikatsealad. Uuringujaamu toetabrajatav geomaatika ja geoinformaatikateaduslabor, mis tegeleb ruumiandmetekogumise, töötlemise, analüüsi ja visualiseerimisemeetodite väljatöötamiseganing hakkab osutama ruumiandmetetöötlemise tugiteenust rakenduslikelplaneerimistel.PARTNERLUSEesti Keskkonnaobservatooriumiarendamisel osalevad partneritenaTartu Ülikool, Eesti Maaülikool, TallinnaTehnikaülikool, Tallinna Ülikool, TartuObservatoorium ja Eesti Meteoroloogiaja Hüdroloogia Instituut. Eksperimentaaljaamadeskui väli/laboritöödetugipunktides tehtav teadustöö onaluseks osalusele paljude üle-Euroopalistekonsortsiumide (EUR-OCEANS,MARS, MarBEF+, COST ES0804 jt.)ning globaalsete uuringuvõrgustike (ntFluxnet, LTER, BSRN jt.) töös. Oluline onteadussuuringute tugi riikliku keskkonnaseireteostamisel ja tulemusteanalüüsil. Projekt haakub otseselt mitmeteEuroopa Liidu ja Soome teekaardiprojektidega (nt. SMEAR). KoostööEesti ja Soome SMEAR jaamade vahelviib Arktikast kuni Baltimaadeni ulatuvaunikaalse mõõtmisvõrgustiku moodustamiseni.

KESKKONNATEADUSED | ENVIRONMENTAL SCIENCES21ESTONIAN ENVIRONMENTAL OBSERVATORYThe Estonian Environmental Observatory is an integrated network of experimental environmentstations of Estonian research institutions. It covers three main fields of environmentalstudies: 1) Atmosphere, climate and Earth studies, 2) Biodiversity studies, 3) Marine environmentstudies. The network of experimental research stations is a system of field laboratoriesand automatic stations representing different geographical and climatic areas in Estonia.Observatory functions include monitoringand experimental analysis of floraand fauna (plants, birds, animals, fishes,plankton, etc.) and surrounding environment(atmosphere, seawater, rivers,lakes, soil, bedrock) as well as studies onstrategic natural resources. An importantfunction of the observatory is analysis ofenergy and matter exchange betweenatmosphere and biosphere, includingmarine ecosystems, adoption of terrestrialand aquatic ecosystems to globalchanges, including its impact to biodiversityand bioproductivity. The observatorywill integrate different studies on seawater, lake water, bottom environmentand atmosphere properties (incl. studiesusing automatic monitoring stations andremote sensing) and supplying thesestudies with data and geoinformationprocessing facilities.EXISTINGINFRASTRUCTURESeries of different field and research stationsare used for environmental studiesby Estonian universities and environmentalauthorities. The Estonian Observatorywill include and equip as key stationsthe existing Järvselja Forestry Station,Võrtsjärv Limnology Station, Tõravere,Praaga, Jõhvi, Kilingi-Nõmme, Puhtu-Laelatu, Pärnu, Vilsandi and Kõigustefield stations. Studies on biodiversity arebased on data of half-century-long monitoringin Estonia and the observatorywill support these studies with modernexperimental field research facilities.NEW INFRASTRUCTUREThe observatory network is partly basedon the existing stations. These stations,improved and equipped with modernfacilities, as well as new stations will belocated along gradients of environmentalvariability from coastal areas towardsinland. This network is supported by marineand lake study platforms. Importantparts of the observatory include a newstation for measuring ecosystem-atmosphererelation (SMEAR) in combinationwith the related experimental systemFAHM, an integrated atmosphere watchsystem (GAW) and several experimentalfields for different plant ecosystems. Anew laboratory laboratory of geomaticsand geoinformatics is intended to supportexperimental stations developingdata collection, processing and visualisationmethods as well as by providing supportservices in geoinformation analysisand implementation planning tasks.PARTNERSHIPSThe Observatory can be operated jointlyby the University of Tartu, the EstonianUniversity of Life Sciences, Tallinn Universityof Technology, Tallinn University,Tartu Observatory and the EstonianMeteorological and HydrobiologicalInstitute. Scientific studies at the experimentalstations form an essential basisfor Estonia’s participation in several Europeanconsortia (EUR-OCEANS, MARS,MARBEF+, COST ES0804, etc.) and globalnetworks (e.g. Fluxnet, LTER, BSRN).An important task of the observatoryinvolves scientific support to the nationalenvironmental monitoring system byplanning and analysing relevant activities.The Estonian Environmental Observatoryis directly linked with several EU andFinland roadmap projects (e.g. SMEAR).Cooperation between SMEAR stations inEstonia and Finland is leading to a uniquenetwork of measurements from Arctic toBaltic areas.

22LÄÄNEMERE UURIMISLAEV | BALTIC SEA REGIONAL RESEARCH VESSELLÄÄNEMERE UURIMISLAEVLäänemere uurimislaev on kõrgtehnoloogiliste vahenditega varustatud regionaalneuurimislaev komplekssete teadusuuringute teostamiseks Läänemerel. Infrastruktuuriolemasolu võimaldab Eesti uurimisgruppidel osaleda juhtiva partnerina Euroopamere- ja merendusuuringute strateegia elluviimisel.Uurimislaev SALMEResearch vessel SALMEning omab mõõtmeid (laeva pikkus ca32-35 m ja süvis 2,5 m), mis tagavadlaeva kasutamise ökonoomsuse javõimaldavad töötada rannikumeres.Planeeritud on välja arendada süsteem,mis tagaks Eesti T&A uurimisgruppideleuurimislaeva kasutamise kvaliteedipõhiseltja ühetaoliste finantstingimustealusel. Selleks loodava asutustevahelisekomisjoni ülesandeks on uurimislaevaarengukava koostamine ja kinnitamine(sh. uue Läänemere uurimislaevaprojekti algatamine), uurimislaevakasutamise taotlemise reeglite kehtestamine,vahendite leidmine uurimislaevapüsikulude finantseerimiseks.Spetsiaalse aparatuuri ja laborivarustusegalaev on vajalik uutel tehnoloogiatelpõhinevate uurimisvahendite (kaugjuhitavadja autonoomsed mõõteplatvormid)veeskamiseks, täpselt juhitudmõõtmiste teostamiseks, proovidekogumiseks ja operatiivseks analüüsiksning eksperimentide läbiviimisekslaeva pardal. Uurimislaev on eeldusekspaljude aktuaalsete uurimisteemadetäitmiseks, sh. merepõhja, mereressurssideja mere kohal oleva atmosfääri,pelagiaali ökosüsteemi peenstruktuurija piirikihi veesammas-põhjasetteduuringud. Infrastruktuur võimaldabriigil rakendada ökosüsteemipõhisehaldamise ja mereressursside säästlikukasutamise põhimõtteid ka avamereosas, arvestades uute EL regulatsioonideja initsiatiivide nõudeid (EL merestrateegiaraamdirektiiv, EL LäänemereRegiooni Strateegia).OLEMASOLEVINFRASTRUKTUURTallinna Tehnikaülikool omab uurimislaevaSALME, mis T&A infrastruktuuriprogrammi projekti “RannakeskkonnaObservatoorium” käigus 2009.a. ümberehitati ning varustati kaasaegseteuuringuvahendite ning aparatuuriga.Ümberehitatud uurimislaeva SALMEkasutusaeg on kuni 15 aastat. Mereuuringuterahvusvaheliselt kõrgel tasemeljätkumiseks peale seda perioodion vaja uue teaduslaeva projekteerimiseja ehitamise käivitamine aastaks2020.UUS INFRASTRUKTUURUus uurimislaev, mis võiks kuuludaEuroopa regionaalsete uurimislaevadeseeriasse, on piisava autonoomsuse jamerekindlusega töötamiseks avamerelPARTNERLUSUurimislaeva haldajaks on TallinnaTehnikaülikool (TTÜ), ülikoolisisestekskasutajateks on TTÜ MeresüsteemideInstituut, TTÜ Geoloogia Instituut, kaTTÜ Küberneetika Instituut, Biorobootikakeskus, Integreeritud süsteemidebioloogia keskus jt. Partneriteks onTartu Ülikool (Eesti Mereinstituut ningÖkoloogia ja Maateaduste Instituut),Tallinna Ülikool, Eesti Maaülikool,Eesti Geoloogiakeskus ja riigiasutusedning ettevõtted (sadamad ja teisedarendajad). Uurimislaeva rahvusvahelineühiskasutus on ette nähtudEL FP7 infrastruktuuri projekti Eurofleetsraames ja Läänemere uuringuteühisprogrammis BONUS-169. Eurooparegionaalse uurimislaeva kontseptsioonirakendumine näeb ette uurimislaevaühiskasutuse naaberriikide teadusasutusteja uurimisgruppidega.

KESKKONNATEADUSED | ENVIRONMENTAL SCIENCES23BALTIC SEA REGIONAL RESEARCH VESSELThe Baltic Sea research vessel – a state-of-the-art regional research vessel formultidisciplinary investigations in the Baltic Sea. The infrastructure enables Estonianresearch groups to participate in the implementation of the European marine andmaritime research strategy as principal partners.SALME laborSALME laboratoryThe research vessel, which couldbelong to a new series of Europeanregional research vessels, hasendurance and capabilities to workin the open sea areas and dimensions(length 32-35 m long, draught2.5 m) to guarantee its cost-effectiveuse and work in the coastal waters.It is planned to establish a system toensure quality based access to theresearch vessel and equal financialconditions for all research groups. Aninter-institutional steering group willproduce a research vessel developmentplan (including initiation of thenew research vessel project), set upthe rules for applying ship time, findresources for covering basic expensesof the infrastructure.A vessel equipped with special deck andlaboratory devices is capable of applyingnew technologies for marine research(remote operated vehicles and autonomousplatforms), conducting precisemeasurements and sampling in thewater column, performing operationalanalyses of samples and experiments onboard. Infrastructure is a pre-conditionfor topical studies in marine science,e.g. studies of the sea floor, marineresources and atmosphere above it, finestructure of the pelagic ecosystem andprocesses at the boundary layer watercolumn – bottom sediments. It facilitatesthe implementation of ecosystem basedmanagement principles and sustainableuse of marine resources in the opensea areas as well, taking into accountnew EU regulations and initiatives (EUMarine Strategy Framework Directive,EU Baltic Sea Region Strategy).EXISTINGINFRASTRUCTURETallinn University of Technology ownsa research vessel SALME, which wasrenovated and newly equipped in 2009in the frames of a R&D infrastructureprogram project “Observatory for theCoastal Zone Environment”. The renovatedresearch vessel SALME will beoperational for about 15 years. In orderto maintain the high quality of marineresearch after this period, it is necessaryto start with the design and building of anew research vessel in 2020.NEW INFRASTRUCTUREPARTNERSHIPSThe research vessel is managed byTallinn University of Technology. Themain users within the University arethe Marine Systems Institute, theInstitute of Geology, the Institute ofCybernetics, the Centre for Biorobotics,the Centre for Biology of IntegratedSystems etc. Partners are the Universityof Tartu (the Estonian MarineInstitute, the Institute of Ecology andEarth Sciences), Tallinn University, theUniversity of Life Sciences, the EstonianGeological Survey, governmentalinstitutions and business enterprises(ports and other developers). Internationalaccess to the research vessel isplanned via the EU FP7 infrastructureproject Eurofleets and the Baltic Searegional program BONUS-169. Theconcept of the European regionalresearch vessel foresees access to theship also for research groups of neighbouringcountries.

Müürlooga õisArabidopsis flowerBIOLOOGIA- JAMEDITSIINITEADUSEDBIOLOGICAL ANDMEDICAL SCIENCES

26EESTI GENOOMIKAKESKUS | ESTONIAN CENTRE FOR GENOMICSEESTI GENOOMIKAKESKUSTagamaks Eesti genoomika jätkuvat arengut luuakse Eesti Genoomikakeskus (EGK),mis hõlmab nii populatsioonipõhist biopanka kui genoomiuuringuteks vajalikkuinfra struktuuri. EGK oleks üheks genoomika ekspertkeskuseks Euroopa LiiduESFRI-BBMRI-ERIC arengukava mõttes.Ilma oskusteta analüüsida genoome jamõistmata seal peituvat informatsioonipole bioloogia ja eriti meditsiini edasineareng mõeldav. Eesti Genoomikakeskuse(EGK) funktsiooniks on tagadaEesti T&A vajadused tuleviku geenianalüüsiosas, sh. konkurentsivõimeliseksosaluseks rahvusvahelises koostöös jarakendusteks tervishoiu igapäevasespraktikas.OLEMASOLEVINFRASTRUKTUUROlemasolev infrastruktuur põhinebeksisteerival DNA sekveneerimise jagenotüpiseerimise tuumiklaboril, mison praegu Eesti Biokeskuse haldusalasning teise põlvkonna genotüpiseerimiseja sekveneerimise keskusel, mis on loomiselTartu Ülikooli (TÜ) Geenivaramustruktuuri.On loodud laboratoorne baas genotüpiseerimiseja sekveneerimise läbiviimiseks.Hetkel on olemas DNA eraldamise jakvaliteedi kontrolli labor (kuni 1000koeproovi töötlemine kuus) koos suuremahulisesäilitusvõimsusega (praeguligi miljon DNA, plasma ja lümfotsüütidealikvooti). Genotüpiseerimiseks on 3platvormi: APEX tehnoloogial põhinev Genorama,TaqMani tehnoloogiat kasutavRT-PCR meetod ja Illumina uue põlvkonnagenotüpiseerimise platvorm iScan.UUS INFRASTRUKTUUR2011. aastal valmib Eesti Biokeskuse uuslaborikorpus, kuhu kava kohaselt kolibnii TÜ Eesti Geenivaramu täies mahus,olemasolevad tuumiklaborid, kui ka TÜbioinformaatika õppetool. Selle tulemusenamoodustub ühtne tervik - EestiGenoomikakeskus, mille erinevatelepartneritele on planeeritud mitu korrustloodavas laborikompleksis. EGK kolmpeamist eesmärki on:a) arendada olemasolevad genotüpiseerimise/sekveneerimisetuumiklaboridEuroopa ekspertkeskuseks ERIC’utähenduses ja tagada nende jätkusuutlikareng. Projekti raames plaanitaksesoetada kolmanda põlvkonna genoomijärjestamise tehnoloogia ning vastavinfotehnoloogiline tugi. Sellega luuakseüksiti laiapõhjaline tehnoloogiliste võimalusteplatvorm ka eluteaduste teistelesuundadele, kus järjest enam kasutataksegenoomika-põhist lähenemist.b) tagada Geenivaramu andmekogu, kuiEGK ühe nurgakivi, pidev arendamine,sealjuures andekogu informatsioonilisesisu kvalitatiivne uuendamine, viies läbikorduvaid järeluuringuid uute terviseandmetelisamiseks, et seda saaksidkasutada teadlased nii Eestis kui kaväljaspool;c) juhtida teadusprojekte ja osaledaekspert keskusena nii Eesti, Euroopa kuika teiste maade koostööprojektides,samuti osaleda noorte teadlaste koolitamiselja ettevõtlusprojektides.PARTNERLUSRahvusvaheline võrgustik on jubakujunenud P3G (rahvusvaheline biopankadekonsortsium), Euroopa LiiduESFRI programmis BBMRI projektibaasil ning paljude teaduslike koostöödenii FP6, FP7 kui ka teiste koostöödetulemusena.www.ebc.ee;www.geenivaramu.ee;www.biotech.ebc.ee

BIOLOOGIA- JA MEDITSIINITEADUSED | BIOLOGICAL AND MEDICAL SCIENCES 27ESTONIAN CENTRE FOR GENOMICSTo secure sustainable development of genomics in Estonia, we wish to create theEstonian Centre for Genomics (ECG), which combines a population-based biobank andan infrastructure for genomics studies. The ECG would be a genomics hub accordingto the ESFRI – BBMRI - ERIC development plan of the EC.Euroopa geneetilisestruktuuri kaartEuropean geneticstructure mapThe ability to analyse and understandgenomes is one of the key prerequisitesfor the advancement of medicine andbiology. The ECG aims to provide thegrowing Estonian R&D field with new,emerging tools and a large biobank of50, 000 subjects for genome analyses.This is instrumental both for successfulinternational cooperation in science andfor medical applications.EXISTINGINFRASTRUCTUREThe existing infrastructure is comprisedof the genotyping and sequencingcore facility of the EstonianBiocentre and the upcoming secondgeneration genotyping and sequencingcentre of the Estonian Genome Center(EGC). Wet-lab facilities for genotypingand sequencing are established andrunning. The current DNA extractionand quality control laboratory capabilitiesallow a throughput of 1000 tissuesamples per month. This is coupledwith a large-scale storage facility currentlyin place for one million aliquotsof DNA, plasma and lymphocytesamples.NEW INFRASTRUCTUREThe new building of the EstonianBiocentre, where the the majority oflevels are occupied by the EstonianGenome Centre, the core facilitiesand the bioinformatics group of theUniversity of Tartu will open its doors in2011. That is the reason capacitating thedevelopment of the ECG as a coherentfunctional unit.Three key objectives of the ECG are:a) To upgrade the existing genotypingand sequencing core facilities tothe level of European expert centresin the context of ERIC. Amongother goals, we plan to set up a thirdgeneration sequencing platform withsuitable computational capabilitiesand ensure its sustainable developmentin the future. In doing so, we willbuild a comprehensive technologicalplatform for life sciences in general.b) To ensure the continued developmentof the EGC biobank as oneof the cornerstones of the ECG byregularly following up on the healthstatus of the gene donors and assemblinghigh density SNP maps andfull genome sequences.c) To coordinate and participate inscientific endeavours at Estonian,European and world-wide level,contribute to the training of youngscientists, and participate in projectstogether with entrepreneurs.PARTNERSHIPSInternational networking is establishedthrough participation in P3G(an international consortium ofbiobanks), in the EU ESFRI programmes,the BBMRI project as wellas numerous scientific collaborationsin FP6, FP7 and beyond.www.ebc.ee;www.geenivaramu.ee;www.biotech.ebc.ee

28EESTI STRUKTUURIBIOLOOGIA INFRASTRUKTUUR | ESTONIAN STRUCTURAL BIOLOGY INFRASTRUCTUREEESTI STRUKTUURIBIOLOOGIAINFRASTRUKTUUR (ESI)Biomolekulide ja nende komplekside struktuuride uurimiseksluuakse Eestis integreeritud alusinfra struktuur,mis võimaldab ette valmistada ning testida struktuuriuuringutekssobivaid proove, ja tagatakse juurdepääsESFRI suuremahulisele struktuuribioloogia projektileINSTRUCT (An Integrated Structural Bio logy Infrastructurefor Europe), mis võimaldab teostada tipptasemelstruktuuriuuringuid.Biomolekulide ja nende kompleksidestruktuuri tundmine on fundamentaalsetähtsusega nii eluteaduste, biomeditsiinikui ka biotehnoloogia arengule. EuroopaLiidus on välja arendatud struktuuribioloogiaeesmärkideks kasutatavsuuremahuline infrastruktuur, mishõlmab sünkrotronkiirguse difraktsiooni,tuumamagnetresonantsi (NMR),elektronmikroskoopia ja teisi keskusikoondatuna Euroopa teaduse infrastruktuurialase strateegilise foorumi(ESFRI) teekaardi projekti INSTRUCT.Selle projekti raames arendataksevastavaid tehnoloogiaid ning tagakseprojektiga liitunud riikidele juurdepäästipptasemel aparatuurile. Struktuuribioloogiaarengut limiteerivaks faktoriks onkujunenud kvaliteetsete biomolekulideproovide ettevalmistamine, mis kujutabendast proovide kristalliseerimist võiisotooprikastatud preparaatide sünteesija testimist, mis on sobiva väikese/keskmisemahuga infrastruktuuri olemasolulvõimalik ja vajalik läbi viia kodulaborites.OLEMASOLEVINFRASTRUKTUUREesti ülikoolides (Tallinna Tehnikaülikoolja Tartu Ülikool) ja teadusasutustes(Keemilise ja Bioloogilise FüüsikaInstituut, KBFI) on olemas põhilineinfrastruktuur biomolekulide, eeskättvalkude, ekspressiooniks ja puhastamiseks(pro- ja eukarüootsed ekspressioonisüsteemid,fermentatsioon, biokromatograafia),biomolekulide ja nendekomplekside füüsikalis-keemiliseks iseloomustamiseks(mass-spektromeetria,tuumamagnetresonants spektromeetriae. NMR, fluorestsentsspektroskoopia,kalorimeetria, pinna plasmonite resonantsjt), mis vajab aga olulist täiendamistja uuendamist. Struktuuribioloogiasidusvaldkondade tehnoloogiatest onvõimalik toetuda sünteetilise keemia,genoomika, proteoomika ja skriiningmeetoditeplatvormidele.UUS INFRASTRUKTUURStruktuuribioloogia alase teadustöötõhustamiseks Eestis täiendatakse jakaasajastakse kvaliteetsete struktuuribioloogiaproovide ettevalmistamiseja testimise tehnoloogiaid hõlmavatinfrastruktuuri Eestis ning tagakse Eestiteadlastele juurdepääs Euroopa LiiduINSTRUCT projekti suuremahulistelestruktuuribioloogia infrastruktuurile. NiiTallinnas, kui ka Tartus luuakse biopreparaatideproduktsiooni ja puhastamiselaboratooriumid, mis võimaldavadrekombinantsete valkude ekspressioonierinevates bakteriaalsetes ja eukarüootsetesrakkudes, neisse stabiilseteisotoopide, N15 ja C13, sisseviimistja proovide puhastamist erinevatebioseparatsiooni meetoditega. Samutikoondatakse ja luuakse hajusinfrastruktuurstruktuuribioloogia proovideja komplekside füüsikalis-keemiliseksiseloomustamiseks (CD-, fluorestsentsja mass-spektromeetria, pinna plasmonresonants, mikrokalorimeetria,elektronmikroskoopia jt.) ning muretsetaksekristalliseerimisrobot proovidekristalliseerimistingimuste optimeerimiseks.Kristallide struktuurse kvaliteeditestimiseks muretsetakse röntgendifraktomeeter ning NMR proovide kvaliteeditestimiseks kohandatakse KBFI-solemasolevad 600 ja 800 MHz NMRspektromeetrid. Eesti osaluse kauduESFRI projektis INSTRUCT tagataksejuurdepääs Euroopa struktuuribioloogiasünkrotronkiirguse difraktsiooni, 3D-NMR, kõrglahutusliku mikroskoopia jateiste seotud alade keskustele.PARTNERLUSESI projekt realiseeritakse siseriiklikusja rahvusvahelises koostöös, millesosalevad Tallinna Tehnikaülikool, TartuÜlikool, Keemilise ja Bioloogilise FüüsikaInstituut, Eesti Biokeskus ja rahvusvahelistestinstitutsioonidest INSTRUCTprojekti 3D-NMR keskus (Euroopa MagnetresonantsiKeskus CERM, Firenze),sünkrotronuuringute keskus (SaksaElektron- Sünkrotron DESY, Hamburg)jt. Planeeritakse ka võimalikku koostöödESFRI projektiga EU-OPENSCREEN, misvõimaldab leida struktuuriuuringuteksuusi olulisi sihtmärke.

BIOLOOGIA- JA MEDITSIINITEADUSED | BIOLOGICAL AND MEDICAL SCIENCES 29ESTONIAN STRUCTURAL BIOLOGYINFRASTRUCTURE (ESI)ESI project facilitates structural characterization ofnew biomolecules and their complexes by creating anintegrated infrastructure for preparation and testing ofhigh quality structural samples in Estonia and byensuring access to the large-scale facilities of theESFRI structural biology project INSTRUCT (AnIntegrated Structural Biology Infrastructure for Europe)for performing top level structural investigations.Structural characterization of biomoleculesand their complexes has fundamentalimportance for life sciences,drug development, and biotechnology.In the European Union large-scalestructural biology infrastructure centersfor synchrotron diffraction, nuclearmagnetic resonance (NMR), electronmicroscopy and other related techniquesare consolidated within theEuropean Strategic Forum of ResearchInfrastructure (ESFRI) roadmap projectINSTRUCT. INSTRUCT is focused onthe development of correspondingtechnologies and ensuring pan-Europeanaccess to the top-level structuralbiology infrastructure. A limiting factorin structural biology has been shifted tothe preparation of high-quality crystalsand isotopically enriched samples ofnew biomolecules or their complexes,which can be carried out by help oflow- or medium-scale infrastructure inhome labs.EXISTINGINFRASTRUCTUREEstonian universities (Tallinn Universityof Technology, the University ofTartu) and research institutions (theNational Institute of Chemical Physicsand Biophysics) are in possession ofan infrastructure for expression andpurification of proteins (procaryotic andeukaryotic expression systems, fermentation,chromatography etc.) as well asfor physico-chemical characterizationof biomolecules (mass spectrometry,fluorescence spectroscopy, nuclearmagnetic resonance - NMR, calorimetry,surface plasmon resonance, etc.), which,however, requires substantial upgradingand renewal. The ESI project willsynergistically cooperate with relatedfields like synthetic chemistry, genomicsproteomics, and screening technologies.NEW INFRASTRUCTUREFacilitation of structural biologyresearch in Estonia will be realizedthrough upgrading and modernizationof equipment for preparation and testingof high-quality samples for structuralstudies in Estonia and by securing accessto the large-scale structural biologyfacilities of ESFRI structural biologyproject INSTRUCT. Protein productionand purification laboratories, that allowthe expression of recombinant proteinsin various bacterial and eukaryotic cells,enrichment of samples with stableisotopes like C13 and N15, and theirpurification by various bioseparationmethods will be founded in Tallinn andTartu. The project will also create andcoordinate the dislocated infrastructurefor complex physical-chemical characterizationof samples (CD, fluorescenceand mass spectrometry, surface plasmonresonance, microcalorimetry, electronmicroscopy etc.). A robotic stationfor optimizing crystallization conditionsand an X-ray difractometer for testingthe structural quality of crystals will bepurchased. The quality of NMR sampleswill be tested on the existing 600 and800 MHz NMR instruments at theNational Institute of Chemical Physicsand Biophysics, which is to be upgradedfor this purpose. Access to Europeanlarge-scale structural biology centers inthe field of synchrotron diffraction, 3D-NMR, electron microscopy etc. will beensured through Estonian membershipin the INSTRUCT project.PARTNERSHIPSThe ESI project will be realized throughnational and international collaborationinvolving specialists from Tallinn Universityof Technology, the University ofTartu, the National Institute of ChemicalPhysics and Biophysics, the EstonianBiocenter and INSTRUCT centers for3D-NMR (CERM, European Center ofMagnetic Resonance, Florence, Italy),synchrotron facilities (German ElectronSynchrotron DESY, Hamburg)and others. Possible cooperation isalso planned with the ESFRI projectEU-OPENSCREEN, which would enableto identify new significant targets forstructural studies.

30TAIMEBIOLOOGIA INFRASTRUKTUUR | PLANT BIOLOGY INFRASTRUCTURETAIMEBIOLOOGIA INFRA-STRUKTUUR – MOLEKULIDESTKÕRGTEHNOLOOGILISEPÕLLUMAJANDUSENITipptasemel molekulaarse sordiaretuse ning taimedestressibioloogia alase teadustöö võimaldamiseks luuaksetäisautomaatseid kasvuhooneid ja kasvukambreid, fenotüpiseerimisroboteid,niisutus- ja mõõtesüsteeme ningkaasaegset katsetehnikat hõlmav hajus infrastruktuur.Fotosünteesivad organismid on koguorgaanilise süsiniku allikas ja loomse elualus maal. Rahvastiku kiire kasvu tõttuplahvatuslikult suurenenud energia- jatoiduvajadus on XXI sajandi peamineväljakutse ja kasvav oht inimkonnajätkusuutlikule eksistentsile. Justtaimed võimaldavad toota klimaatiliseltneutraalset, taastuvat energiat. Tohutuurbaniseerumise taustal on taimed kamäärava tähtsusega maa ökosüsteemidetasakaalu säilitamisel. Lisaks, uusja selges kasvutrendis taimebioloogiarakendus on nn. „roheline keemia“, kustaimi kasutatakse erinevate, näiteksterapeutiliste omadustega molekulideefektiivseks tootmiseks. Arvestadesülalöeldut ja molekulaarsete tehnoloogiatehüppelist arengut on vägatõenäoline, et taimebioloogiast kujunebjärgmise 10-20 a jooksul üks kiireminiarenev teadusharu. Juba varsti jõuameaega, kus mingi organismi genoomisekveneerimine ei ole enam limiteeriv.Samuti on muutunud erinevate taimedemistahes geenide/valkude ekspressioonimoduleerimine võrdlemisi kiirestiteostatavaks. Pudelikaelaks on agakujunemas suure hulga taimeliinide fenotüpiseerimineerinevates stressitingimustes.Just sel alal on Eesti kujunenudesmaklassiline ekspertiis. Projektirakendamisel tekib võimalus sordiaretuse,taimegeneetika ja taimedestressibioloogia uurimissuundade tööoluliseks intensiivistamiseks ning nendetööde mahu ja kvaliteedi tõstmiseks.OLEMASOLEVINFRASTRUKTUURTallinna Tehnikaülikoolis ja TartuÜlikoolis on olemas taimekasvatusekskohandatud ruumid ja mõned täisautomaatsedkasvukambrid. Laboriteson olemas tipptasemel varustus molekulaar-ja rakubioloogiliseks uurimistööks.Tartu Ülikoolis on unikaalsedaparatuurikompleksid, mis võimaldavadjälgida taimede gaasivahetuseja fotosünteesi aktiivsust erinevatesstressitingimustes. Eesti Maaülikooli(EMÜ) Põllumajandus- ja Keskkonnainstituudison samuti olemas unikaalneaparatuurne baas taimede stressiuuringuteks(lenduvate stressihormoonideja fotosünteesi mõõtesüsteemid).EMÜ Polli Aiandusuuringute keskuseson 50 ha puuvilja ja marjakultuuridekatseaedu, unikaalne sordikollektsioonning andmekogu. Tootearenduskeskusja säilitushoidla võimaldavad läbi viiakontrollitud atmosfääris säilitamiseja puuviljade-marjade esmatöötlemiseuuringuid. Jõgeva SordiaretuseInstituudil on põhiliste põllu kultuurideosas kogutud suuremahulised sortide jaaretusmaterjali kollektsioonid ning andmekogud.Kasutada on 400 ha katsepõldudekshästi sobivat põllumaad ningkatsetehnika põldkatsete korraldamiseks50 hektaril aastas. Laboratoorneaparatuur võimaldab suuremahulistekvaliteedi uuringute läbiviimist.UUS INFRASTRUKTUUREesmärgiga luua Eestis eeldused molekulaarsesordiaretuse juurutamiseksja taimebioloogia alase teadustöö edasiarendamisekson tarvilik kontrollitudtingimustes taimekasvatusvõimalustemahu järsk suurendamine (kasvuhoonetekompleksid, täisautomaatsedkasvukambrid), samuti suure jõudlusegafenotüpiseerimiskompleksi (3D fenotüpiseerimisrobotidtaimede fenotüübivisuaalseks kirjeldamiseks, automatiseeritudfotosünteesi- ja stressihormoonidemõõtmissüsteemid) arendamine. Põllujaaiakultuuride täppistasemel põldkatseteksrajatakse vajalikud niisutus- jamõõtesüsteemid ning täiendataksekatsetehnikat.PARTNERLUSProjekti partneriteks on TallinnaTehnika ülikool, Tartu Ülikool, Eesti Maaülikoolja Jõgeva Sordiaretuse Instituut.

BIOLOOGIA- JA MEDITSIINITEADUSED | BIOLOGICAL AND MEDICAL SCIENCES 31PLANT BIOLOGY INFRASTRUCTURE –FROM MOLECULES TO CROPSIn order to perform cutting edge research on molecularbreeding and plant stress biology, an infrastructurewill be developed, which is intended to incorporatefully automated greenhouses, growth chambers,phenotyping platforms, irrigation and measurementsystems as well as field test machinery.Photosynthetic organisms are the onlysource of organic carbon on the Earth,thus in same way enabling the animallife on our planet. Due to the populationincrease the primary challenge of the21st century is to meet the increaseddemand for energy and food in asustainable way. Plants are the potentialsource for climatically neutral, renewableenergy. Against the background ofrapid urbanization, plants have also thedeterminate role in maintaining balancebetween the ecosystems of the Earth.On top of that, a new rapidly growingapplication of plant biology is “greenchemistry”, where plants are used asan environment for producing novelbioactive molecules, with therapeuticproperties for one. In consideration ofthese developments, and also keepingin mind the revolutionary developmentof molecular technologies in general,it is highly probable that plant biologywill turn out to be one of the fastestdeveloping scientifi c disciplines withinthe following decades. The aim of thecurrent proposal is to establish aninfrastructure to capacitate cuttingedge research on molecular breedingand plant stress biology. Soon weshall find ourselves in a situation wheresequencing of the whole genome ofany organism is not a limiting factor. Inparallel, the possibilities for modulatingthe expression level of every plantgene/protein have become a routineprocedure. However, an increasingbottleneck is the high-throughputphenotyping of different genotypes atdifferent (stress) conditions. In Estoniawe have outstanding expertise in thisdemanding area. Implementation ofthe current proposal would enable toperform cutting edge research on molecularbreeding and plant stress biologymore rapidly and with better quality.EXISTINGINFRASTRUCTUREBoth Tallinn University of Technologyand University of Tartu have plantgrowth rooms and some fully automatedgrowth chambers Labs are equippedwith the necessary modern instrumentationfor the molecular and cell biologyresearch. At University of Tartu uniquecomplexes for monitoring plant gasexchange of plants and photosyntheticactivity in different stress conditionshave been built. At the Institute ofAgricultural and Environmental Sciences(EMU) unique platforms for studyingplant stress induced production of volatilesand measuring photosynthesis havebeen installed. EMU’s Polli HorticulturalResearch Centre possesses 50 ha of experimentalgardens, a unique collectionof cultivars and accessions of fruits andberries. It is possible to study the preservationand primary treatment of fruitsand berries under controlled conditions.Jõgeva Plant Breeding Institute has largecollections and databases for main cropplants. There is 400 ha of agriculturalland well suited for trial fields, annualcapacity of field trials exceeds 50 ha.The laboratory facilities allow largescalequality studies.NEW INFRASTRUCTUREIn order to further develop researchon molecular breeding and plant stressbiology in Estonia, there is a need for asteep increase concerning the possibilitiesto grow plants in a controlled environment(greenhouses, fully automatedgrowth chambers). Also developingmodern high-throughput phenotypingplatforms (3D phenotyping robotics forthe description of visual phenotypes,automated measurement systems tofollow photosynthesis, hormone production,volatiles etc.) is required. Theirrigation and measurement systemsas well field machinery are in need ofsubstantial upgrading with a view toperforming controlled field trials ofcrops, fruits and vegetables.PARTNERSHIPSPartners are Tallinn University ofTechnology, the University of Tartu, theEstonian University of Life Sciences andJõgeva Plant Breeding Institute.

32 RIIKLIK SIIRDEMEDITSIINI JA KLIINILISTE TEADUSUURINGUTE KESKUS | NATIONAL CENTRE FOR TRANSLATIONAL ANDRIIKLIK SIIRDEMEDITSIINI JAKLIINILISTE TEADUSUURINGUTE KESKUSTervishoiuvaldkonna teadusuuringute infrastruktuur baseerub siirdemeditsiinikompleksil, mille moodustavad katseloomakeskus, arstiteaduslike alusuuringutelabor ja funktsionaalne kuvamiskeskus.Siirdemeditsiin on uus 21. sajandi teadusharu,mis integreerib biomeditsiinilisedalusuuringud kliiniliste rakendustegaparandamaks olemasolevaidravimeetodeid ja patsientide heaolu.Siirdemeditsiin on suunatud haigustetekkepõhjuste selgitamisele, uuteravimite arendamisele, haiguste tekkeennetamisele ning rahvastiku terviseparandamisele. Siirdemeditsiin on protsess,mis muudab bioloogilised avastusedarstiteaduslikeks rakendusteks.Riikliku siirdemeditsiini ja kliinilisteteadusuuringute keskuse eesmärgikson luua rahvusvaheliselt konkurentsivõimelinekeskkond erinevate arstiteaduslikeuuringute läbiviimiseks Eestisning toetada läbi teadustulemuste kiireja efektiivse rakendamise tervise jaelukvaliteedi parandamist.OLEMASOLEVINFRASTRUKTUURTervishoiuvaldkonna teadusuuringuteinfrastruktuur baseerub Tartu Ülikooli(TÜ), Tartu Ülikooli Kliinikumi (TÜK)ja Eesti Maaülikooli (EMÜ) aparatuurilja kompetentsil ning rajataval siirdemeditsiinilaborikompleksil. TÜs onolemas loomkatsekeskus väikeloomadele,Maaülikoolis on loomkatsekeskussuurematele loomadele. TÜs on olemasanalüütilised seadmed metaboloomilisteks,genoomilisteks ja toksikoloogilisteksuuringuteks raku, koe ja organismitasemel. TÜKis on olemas funktsionaalsekuvamise tehnoloogiad inimuuringuteteostamiseks. TÜKi ja TÜ vahelisekskoostööks on olemas koepank ningproovide kogumise logistika.UUS INFRASTRUKTUUROlemasolevale aparatuurile on vajaliklisada mitmed valdkonna edasiseksarenguks vajalikud võtmetehnoloogiad.Samuti on uuringute mahud kasvanudning olemasolevad võimsused ammendunud.Keskuse loomise eesmärgikson Eesti tervishoiuvaldkonna uuringutearengusuutlikust tagava moodsainfrastruktuuri väljaarendamine – uuelaborihoone ja katseloomakeskusesisustamine seadmetega, mis võimaldavadrahuldada kasvanud uuringutevajadust.Loodav infrastruktuur jaotubkolmele erinevale eesmärgile suunatudfunktsionaalse üksuse vahel:1) Haiguste tekkepõhjuste selgitamisegategeleb alusuuringute üksus. Siinon erinevad laborid: infektsiooniblokkohtlike nakkuste (HIV, hepatiidi viirusedjt.) uurimiseks, regeneratiivse meditsiinilabor, koepank ja moodsad analüüsitehnoloogiad(metaboloomika, genoomika,glükoomika); 2) Uute ravimiteja diagnostikameetodite leidmise ningprekliinilise testimisega tegelevathaigusmudelite üksus. Üksus hõlmabvivaariumeid väiksematele ja suurematelekatseloomadele, tehnoloogiaidhaiguste modelleerimiseks, laboreidkatseloomade uurimiseks ning laboreidinfektsioonide uurimiseks katseloomadel;3) Ravimite ja diagnostikameetoditetestimisega tegeleb funktsionaalse kuvamiseüksus. Üksus hõlmab erinevaidkõrgtehnoloogilisi kuvamistehnoloogiaid(magnetresonantstomograafia, radioloogilised,fluorestsents, luminestsentsjt tehnoloogiad) katseloomadele jainimestele.PARTNERLUSKeskuse peamiseks partneriks on EuropeanAdvanced Translational ResearchInfraStructure in Medicine (EATRIS).Lisaks on toimiv koostöö European Institutefor Biomedical Imaging Research(EIBIR) ning MRC Harwelli Keskusega,Londoni Ülikooli King’s Kolledžiga KarolinskaInstituudiga ja mitmete teisteväljapaistvate Euroopa uurimisasutustega.Eestisisesteks partneriteks onTartu Ülikool, Tartu Ülikooli Kliinikumja Eesti Maaülikool, aga ka teised valdkonnastegutsevad uurimisasutused jahaiglad.http://biomedicum.ut.ee/cetm/

CLINICAL RESEARCH BIOLOOGIA- JA MEDITSIINITEADUSED | BIOLOGICAL AND MEDICAL SCIENCES33NATIONAL CENTRE FOR TRANSLATIONALAND CLINICAL RESEARCHThe medical research infrastructure is based on the translational research complexconsisting of an experimental animal centre, a medical basic research laboratoryand a functional imaging centre.Translational medicine is a newlyemerging branch of medical science,which is integrating biomedical basicresearch with clinical practice withaim to improve the current status oftherapeutics and welfare of patients.Translational medicine explores thepathogenesis of diseases, developsbetter drugs, works on the preventionof diseases and aims to improve thehealth of people. Translational medicineis the process that turns fundamentalbiological discoveries into practicalmedical applications. The aim of theNational Centre for Translational andClinical Research (NCTCR) is to createan internationally competitive environmentfor a variety of medical researchersin Estonia and to enhance benchto-bedsidetranslation. Fast translationof results from fundamental researchinto clinical practice should support theimprovement of health and quality oflife in Estonia.EXISTINGINFRASTRUCTUREThe Medical Research Infrastructure isbased on the equipment and competencesof the University of Tartu (UT),Tartu University Hospital (TUH) andthe Estonian University of Life Sciences(EULS). A new building of the Centre ofTranslational Research will be constructedby 2011-2012. Tartu has alreadygot operative animal facilities for smalland for large experimental animals.UT has technologies for metabolomic,genomic and toxicological studies atcellular, tissue and organism level. TUHhas functional imaging technologies forhuman studies. A tissue bank and clinicalsampling logistics have been worked outas a collaborative effort of UT and TUC.NEW INFRASTRUCTUREThe existing equipment and competencesneed upgrading and additionalkey technologies for further development.Moreover, research capacity hasincreased significantly in recent past.The main goal for establishing thiscentre is to develop a supporting infrastructureto ensure the sustainability ofthe medical research in Estonia – newequipment and technologies for therecently built laboratory complex witha modern experimental animal centre,to fulfil the increased medical researchdemand. The established infrastructureincorporates functional units with threedifferent objectives:1) Fundamental research unit aims tounderstand disease mechanisms andto identify drug targets. This unit haslaboratories for working with dangerousinfectious diseases (e.g. HIV, hepatitisviruses, etc), for regenerative medicine,the tissue bank and laboratories withmodern analytical technologies (metabolomics,genomics, glycomics); 2) Diseasemodels unit aims to validate drugtargets and to develop new interventionand diagnostic strategies by using animalmodels for diseases. Unit involvesanimal houses for small animals and forlarge experimental animals, technologiesfor modelling diseases on animals,laboratories for studying animals andmodelling infectious diseases. 3) Functionalimaging unit works on the testingof new drugs and diagnostic methods.This unit is involved with application ofmodern imaging technologies (magneticresonance imaging, radiological imaging,fluorescence, luminescence, etc) onhumans and experimental animals.PARTNERSHIPSThe main partner for the NCTCR inEurope is the European AdvancedTranslational Research Infrastructure inMedicine (EATRIS). In addition we havecollaboration with the European Institutefor Biomedical Imaging Research(EIBIR). Our foreign parners includeMRC Harwell Centre, King’s CollegeLondon, Karolinska Institute and otherleading European medical researchinstitutes. In Estonia our partners arethe University of Tartu, Tartu UniversityHospital, the Estonian University of LifeSciences and other medical researchestablishments and hospitals.http://biomedicum.ut.ee/cetm/

34 EESTI PET-KESKUS | ESTONIAN PET-CENTREEESTI PET-KESKUSPET-tehnoloogia on ülitundlik kuvamisviis, misvõimaldab visualiseerida ja kvantitatiivselt uuridaelusorganismi funktsiooni ja metabolismi niikliinilistes kui ka bioloogilistes teadusuuringutes.Eesmärk on luua funktsionaalne PET-keskus koosvasatvate seadmete, märkainete sünteesilabori jamuu kaasneva infrastruktuuriga.PET-tehnoloogia (http://en.wikipedia.org/wiki/Positron_emission_tomography)on mitteinvasiivne kuvamisviis, misvõimaldab visualiseerida ja kvantitatiivseltuurida elusorganismi funktsiooni jametabolismi. Metoodika on ülitundlik,võimaldades kolmedimensionaalseltlokaliseerida onkoloogilised, kardioloogilised,neuroloogilised, põletikulised jmt.muutused nende molekulaartasandil,aegsasti enne nende üleminekut morfoloogilisteks.Kuigi PET-tehnoloogiagasaadav info erineb kompuutertomograafial(KT) või magnetresonantstomograafial(MRT) saadavast infost, täiendavadneed meetodid üksteist, mistõttukasutusse on tulnud PET/KT hübriidseadmedning loodud on esimesed PET/MRT prototüübid. Individualiseeritud jageneetilisel infol põhinevate raviviisidearenedes suureneb PET-tehnoloogiatähendus nii haiguste avastamisel, staadiumimääramisel, prognoosi ja raviefektihindamisel ning uute ravimite ningmeditsiinitehnoloogiate väljatöötamiselnii kliinilise kui prekliinilise tegevusekaudu. PET-tehnoloogia kasutamine onoma laadilt interdistsiplinaarne, eeldabmeedikute, bioloogide, farmakoloogide,keemikute, füüsikute, inseneridejt. koostööd ning moodustab seetõttuühtse telje mitmete uurimisvaldkondadesenisest tugevamaks integreerimiseks.Euroopa Liidus tegutsevad PET-keskusedon käesoleval ajal ravimitööstuseja teadusasutuste tellimustega ülekoormatud, mistõttu selle teenuse turulnõudmine ületab pakkumise. EdukadPET-keskused teostavad paralleelseltmeditsiiniliste uuringutega ka eksperimentekatseloomade ja muudeorganismidega (nt. taimedega), millelon väljund nii ravimiarendusse kui kafundamentaalsete bioloogiliste küsimustesselahendamisse. Omaette suunamoodustab sellistes PET keskustesdiagnostiliste PET kuvamisteks sobilikemärgistatud molekulide alane uurimis-ja arendustöö. Selliste molekulidearenduses on ülioluline teadusasutusteja meditsiiniasutuste koostöö. Teadusuuringutesleitud uued diagnostilisedmarkermolekulid ja nendega interakteeruvadmolekulid märgistatakse sobilikeradiokatiivsete märgistega. Sellisteradioaktiivselt märgistatud molekulidetootmise protokollide väljatöötamine jasaadud produktide testimine kliinilistesuuringutes ongi PET keskuste teadus- jaarendustöö objektiks. Eestis on seni PETtehnoloogiat kasutatud vaid arstiteaduslikesuuringutes.OLEMASOLEVINFRASTRUKTUURTallinnas, Põhja-Eesti Regionaalhaiglas(PERH) teostati esimene PET-uuringkogu Eestis ja Baltikumis 2002. a.PERHis on installeeritud 2008. a. Baltikumiseni ainus kaasaegne statsionaarnekliiniline PET/KT seade, millegateostatakse uuringuid Eesti, Läti jmt.riikide patsientidele. PET-tehnoloogiakasutuselevõtmise järel selgus, et nimetatudtehnoloogia võimaldas positiivseravitaktika muudatuse ette võtta enamkui neljandikul pahaloomulise kasvajagauuritud haigetest. 2009.a. lisanduskompleksi 3T MRT seade. FunktsionaalsePET keskuse oluliseks infrastruktuuriosaks on TTÜ Loodusteaduste majaspaiknev Põllumajandusministeeriumilitsentsiga vivaarium ning taimeruumidja kliimakambrid. Selle struktuuriolemasolu on aluseks PET tehnoloogiakasutamisel ka muudel organismidel.PET-tehnoloogia arendamisega paralleelselton suurt tähelepanu pööratudvajalike teadmiste ja oskustega spetsialistideettevalmistamisele.UUS INFRASTRUKTUURUus loodav infrastruktuur koosneb PETtehnoloogiakasutamiseks vajalikestruumidest ja seadmetest:PET-märkainete sünteesilabor ja tsüklotron,kvaliteedikontrolli ja pakendamiseüksus, mikroPET/KT ja mikroMRTseadmed, katseloomade ajutise viibimiseruumid, kliinilise PET/KT seadme kaasajastamine.PARTNERLUSProjekti partneriteks on Tallinna Tehnikaülikool,Põhja-Eesti Regionaalhaigla,Vähiuuringute Tehnoloogia Arenduskeskus.Projekti käigus arvestatakseigakülgselt ka Tartu Ülikooli ning TÜKliinikumi jt. haiglate ning biotehnoloogiafirmade vajadustega.www.estonianpetcentre.com;www.estonianpetcentre.eu

BIOLOOGIA- JA MEDITSIINITEADUSED | BIOLOGICAL AND MEDICAL SCIENCES 35ESTONIAN PET-CENTREPET-technology is a non-invasive imaging methodwhich allows to visualize and quantify the body functionand metabolic processes in vivo with high gradeof sensitivity, allowing 3D localization of molecularchanges in oncological, cardiovascular, neurological,inflammatory and many other diseases at early stagesbefore resulting in detectable morphological changes.The data collected by PET scan and bycomputer tomography (CT) or magneticresonance imaging (MRI) are very differentbut complimentary to each other.This is why PET/CT hybrid imagingdevices have been introduced and firstprototypes of hybrid devices for PET/MRI imaging have been launched. Developmentof individualized and geneticallyjustified therapies will increase the significanceof PET-technology in the futurefor early detection, staging, evaluationof prognosis and treatment effect,as well as in the development of newdrugs and medical technologies in clinicaland pre-clinical settings. Utilizationof PET-technology is an interdisciplinarycollaboration of physicians, biologists,pharmacologists, chemists, physicists,engineers and others, forminga solid axis for the further integrationof several fields of research. Currentworkload of the existing PET-centers inthe European Union is exceeding theircapabilities and may not satisfy theraising demand from pharmaceuticalcompanies and research institutions. Inparallel to medical use, successful PETcentresalso conduct experiments onanimals and other organisms (i.e. plants)for drug development purposes as wellas for giving answers to the fundamentalquestions in biology.Such PET-centres conduct researchand development activities of moleculesmarked for diagnostic PET-imaging as aseparate field of work. New diagnosticmarker molecules discovered by scientificresearch and molecules interactingwith them are marked with the appropriateradioactive tags. Developingproduction protocols for these radioactivelymarked molecules and testing theproducts in research is the object of researchand development of PET centres.In Estonia PET-technology has only beenused in medical research so far.EXISTINGINFRASTRUCTUREThe first PET scan in Estonia as well as inthe Baltic States was performed in 2002in Tallinn at the North Estonia MedicalCentre (NEMC). The first and only modernstationary clinical PET/CT scanner ofthe Baltic States was installed in NEMC in2008. This device is used to scan patientsfrom Estonia, Latvia and other countries.Introduction of clinical PET-studies hasallowed making positive changes to thetreatment schemes for more than aquarter of the investigated patients withmalignant diseases. In 2009, a 3T MRIscanner was installed.Integral parts of a functional PETcentreare an animal facility (certifiedby the Ministry of Agriculture), plantrooms and climatic growth chamberslocated at the Natural Science Buildingof Tallinn University of Technology(TUT). This structure will enable the useof PET-technology on model organisms.Simultaneously with the developmentof PET-technology, significant activitieshave been carried out to educate andtrain specialists with relevant knowledgeand skills. By now NEMC and TUThave trained 12 specialists in PET. Atechnical co-operation project with theInternational Atomic Energy Agencywas started for educating and trainingadditional clinical and research staff. Asignificant role beside physicians andscientists may be played by technologists.For their education and traininga dedicated co-operation programmeunder the auspices of the InternationalAtomic Energy Agency was launchedin 2009 as a joint project of NEMC, theEstonian Nuclear Medicine Society andTUT Open University of 800 hours totalduration. At the present, this course isattended by 28 participants from Tallinnand one from Tartu.NEW INFRASTRUCTURENew infrastructure will include premisesand devices that are essential for theutilization of PET-technology: a synthesislaboratory of PET-tracers, incl. acyclotron, a quality control and expeditionunit, micro PET/CT and microMRIdevices, rooms for a temporary presenceof laboratory animals, upgrading ofthe clinical PET/CT devicePARTNERSHIPSProject partners are Tallinn Universityof Technology, the North-EstonianMedical Centre and the CompetenceCentre for Cancer Research. The needsof the University of Tartu as well as thehospitals and biotechnology companiesof Estonia will be taken into considerationin the project.www.estonianpetcentre.com;www.estonianpetcentre.eu

NiO nanopulbrid. Koostistundlik SEM kujutisNanopowders of NiO. Atomnumber sensitive SEM imageMATERJALITEADUSEDMATERIALS SCIENCE

38 NANOMATERJALID – UURINGUD JA RAKENDUSED | NANOMATERIALS – RESEARCH AND APPLICATIONSNANOMATERJALID – UURINGUD JA RAKENDUSEDNanomaterjalide uurimis- ja arenduskeskus Eestis paikneb Tartus ja Tallinnas, hõlmatestipptasemel nanoskoopia, materjaliteaduse-, keemia-, ja füüsikalaborite võrgustikku ningrahvusvahelise kompetentsiga teadlasi Tartu Ülikooli Füüsika ja Keemia Instituudist (TÜFI ja KI) ning Tallinna Tehnikaülikooli Materjaliteaduse Instituudist (TTÜ MI).kõrglahutusega skaneerivad elektronmikroskoobid, mis koosioonkiir-pihustusega võimaldavad uurida ja töödelda nanostruktuurseidenergeetika materjale (päikese- ja kütuseelemendid,superkondensaatorid ja patareid), funktsionaalseidpinnakatteid, sensormaterjale ja materjale nanoelektroonikavajaduseks. Eritingimustega laborid asuvad äsja valminudTÜ Chemicumis, lähiaastail lisanduvates TÜ Füüsikumis ningrekonstrueeritavas TTÜ MI hoonestikus.UUS INFRASTRUKTUURMikro-Raman spektromeeter, mida kasutatakseuute materjalide omaduste iseloomustamiselRenishaw inVia micro-Raman spectrometer whichis used for characterisation of the properties ofnew materialsNanotehnoloogia tugineb aatomite, molekulide, klastriteiseeneslikul või suunatud organiseerumisel nanostruktuurideks,mille tulemusena saadakse uute omadustega materjaleja soovitud funktsionaalsusega seadmeid. TÜ ja TTÜ onkeskused, kuhu on koondunud põhiline nanotehnoloogilineteadus-arendustegevus Eestis. Nanotehnoloogia areng nõuabmaterjalide keemiliste ja füüsikaliste omaduste iseloomustamistüha väiksemates ainekogustes, objektide visualiseerimistja modifitseerimist atomaarsel tasandil.OLEMASOLEV INFRASTRUKTUURTÜ FI ja KI ning TTÜ MI on pikaajalisele kogemusele tuginedesvälja arendanud tehnoloogilise baasi uute nanomaterjalideja –struktuuride loomiseks erinevatel füüsikalistelja keemilistel meetoditel ning on muretsenud kaasaegseanalüütilise aparatuuri nende omaduste (element-, faasikoostisja morfoloogia) uurimiseks. Eesti teadlaste käsutuses onOlemasoleva infrastruktuuri täiustamise eesmärgiks on tõstaEesti spetsialistide konkurentsivõimet ja taset nanotehnoloogias.Selleks hangitakse tipptasemel seadmed, mis Eestis senipuuduvad: pikolahutusega analüütilise elektronmikroskoopiakompleks, skaneeriv heeliummikroskoop, nanolahutusegasekundaarioonide mass-spektromeeter. Samuti muretsetakseuut tehnoloogilist aparatuuri, mis on hädavajalik nanostruktuurstematerjalide valmistamiseks ning töötlemiseks.Tulemusena tekib rahvusvaheline tõmbekeskus, mis onatraktiivne välisteadlastele ja doktorantidele ning kus viiakseläbi nii alus- kui ka rakendusuuringuid koostöös firmadegaEestist ja mujalt.PARTNERLUSPartnerite TÜ ja TTÜ ühine konsortsium koordineerib uuteseadmete hankeid, teadlaste ja doktorantide koolitust ningettevõtlusele suunatud turundustegevust. Tihe koostöö Eestikõrgtehnoloogiliste firmadega (CrystalSol, Elcogen, Silmet,Evikon) tagab uutel teadmistel baseeruvate tehnoloogiate jatoodete loomise. Toimivad kontaktid välisülikoolide (Aalto,Uppsala, Oxford, Imperial College jt) ja suurte uurimiskeskustega(Helmholtzi materjalide uurimiskeskus Berliinis, MAX-Lab jt) aitavad kaasa Eesti teaduse rahvusvahelistumisele jateadmussiirdele.www.nanomaterials.fi.ut.ee

MATERJALITEADUSED | MATERIALS SCIENCE 39NANOMATERIALS –RESEARCH AND APPLICATIONSThe research and development of nanomaterials is performed in Tartu and Tallinn,consisting of world-class nanoscopy, material science, chemistry and physics labstogether with internationally known scientists working at the institutes of physicsand chemistry at the University of Tartu (UT) and the Department of MaterialsScience at Tallinn University of Technology (TUT).Nanotechnology is based on stimulated or self-organizedassembly of atoms, molecules and clusters into nanostructures,which results in materials with novel properties and/or devices with advanced functionalities. Nanotechnologyinfluences practically all areas of modern society. In EstoniaUT and TUT are the main centres with accumulatedR&D activities in nanotechnology. Recent developments innanotechnology demand detection of physical and chemicalproperties of materials from smaller amounts, visualizationand modification of objects at atomic level.EXISTING INFRASTRUCTUREBased on long-term experiences, the Institutes of Physicsand the Institute of Chemistry at UT in partnership with theDepartment of Materials Science at TUT have developedadvanced technologies for production of nanomaterials and-structures using various chemical and physical methods.They also possess modern analytical equipment for characterisationof the properties (elemental-, phase composition andmorphology) of materials. Estonian scientists have access tohigh resolution scanning microscopes with focused ion beam,which are used in the studies and processing of nanostructuralmaterials for modern power industry (solar and fuel cells,super capacitors, batteries), functional coatings, sensorics,nanoelectronics, etc. Laboratories providing special conditionsare located in the newly constructed chemistry buildingof UT – Chemicum. In the coming years, a new Physicum buildingof UT will be constructed. In addition, the Departmentof Materials Science at TUT will move to a state-of-the-artlaboratory area in a specially designed building.NEW INFRASTRUCTUREÕhukesed oksiidikiled kaitsevad suurepäraseltmetalle korrosiooni vastuThin oxide films protect metals excellently againstcorrosionOur goal is to increase the competiveness and research potentialof Estonian specialists in nanotechnology. World-classequipment, still missing in Estonia so far, will be purchased.The facilities include an analytical electron microscopy systemwith picometer resolution, a scanning helium microscopeand a secondary ion mass-spectrometer with nanometerresolution. Technological devices needed for the preparationand processing of nanostructural materials will be acquired.The research infrastructure become of an internationalcentre attracting foreign scientist and PhD students. It willbe used for basic and applied research as well as for the R&Dwork together with Estonian and international companies.PARTNERSHIPSThe direct users TUT and UT are responsible for managementof the infrastructure under construction. A joint consortiumof partners will coordinate the purchase of equipment,teaching of PhD students and research staff and marketingactions towards industry. Close cooperation with Estonianhigh-tech companies (CrystalSol, Elcogen, Silmet, Evikon) willresult in the creation of new knowledge based technologiesand products. Enhanced contacts with foreign universities(Aalto, Uppsala, Oxford, the Imperial College) and large researchcentres (Helmholz Center in Berlin, MAX-LAB in Lund)will contribute to the internationalization of Estonian scienceand knowledge transfer.www.nanomaterials.fi.ut.ee

40 EESTI KIIREKANAL MAX-IV SÜNKROTRONKIIRGUSE ALLIKALE | ESTONIAN BEAMLINE AT MAX-IV SYNCHROTRON RADIATIONEESTI KIIREKANAL MAX-IVSÜNKROTRONKIIRGUSE ALLIKALEEesti kiirekanal on planeeritud ehitada uuele sünkrotronkiirguse allikale MAX-IV Lundis,Rootsis ning seda kasutatakse kui ülipehme röntgenkiirguse allikat, mis võimaldabuurida uute materjalide elektroonseid omadusi.Sünkrotronid on elektronide kiirendid,mida kasutatakse kiirgusallikana ainesüvastruktuuri uuringutes. Sõltuvaltelektronide energiast emiteerivadsünkrotronid kiirgust väga laias lainepikkustevahemikus- infrapunasestkalgi röntgenkiirguseni. Kiirekanalikaudu juhitakse iga teadlase jaokssobivate omadustega footonite voogsünkrotro nist eksperimendi seadmeni.Iga kiirekanal on kõrgtehnoloogilinerajatis, mis koosneb paljudestkomponentidest, millest tähtsamatekson undulaator või vigler (seade, kussünnivad footonid), soojuskoormustvähendav peegel, mono kromaatorkoos fokuseeriva optikaga ja eksperimendiseade.OLEMASOLEVINFRASTRUKTUURMeile logistiliselt lähim sünkrotronMAX-lab asub Lõuna-Rootsis Lundi linnasja on Rootsi rahvuslik teaduskeskusLundi Ülikooli juures. Eesti teadlastelon selle kasutamisel üle kahekümneaastanekogemus. Praegusel hetkeltöötab MAX-labis kolm kogujaringi ninguue, neljanda põlvkonna kompleksiMAX-IV projekteerimine algas 2010aasta alguses.UUS INFRASTRUKTUURMAX-IV kiirgusallikate unikaalseksomaduseks on väga väikesesseruuminurka fokuseeritud footonitekimp, mis võimaldab seda efektiivseltkasutada suurt kiirgustihedustUue MAX-IV sünkrotronkiirguse allika kavandDesign of new MAX–IV synchroton radiationsourceja väikest kimbu suurust nõudvateseksperimentides, näiteks nanomeetrilistemõõtmetega struktuurideja materjalide spektro skoopilistesuuringutes. Kokku planeeritakseMAX-IV kompleksi välja ehitada ülekahekümne kiirekanali, mida rakendatakseväga erinevates teadusharudesnagu füüsika, keemia, materjaliteadus,bioloogia, keskkonnateadus jt. Eestikiirekanal katab kiiratavate footoniteenergia vahemiku mõnekümnest kunipaari tuhande elektronvoldini. Sealoleks võimalik teostada nii gaaside kuika tahkete nanostruktuuride spektroskoopilisiuuringuid, mis aitavadkaasa erinevate omadustega funktsionaalsetematerjalide välja töötamisel.Materjalide elektroonsete omadustemääramine võimaldab näiteks luuauusi tundlikumaid gaasisensoreid võikeskonnasõbralikke senisest efektiivsemaidvalgusallikaid.PARTNERLUSEesti kiirekanal ehitatakse välja tihedaskoostöös MAX-labi mitmete töörühmadega,samuti kaasatakse meie praegusedpartnerid Tampere Tehnoloogiaülikoolist,Turu, Oulu ja Uppsala Ülikoolidest. Eestisisestkoostööd juhib Tartu Ülikooli (TÜ)Füüsika Instituut kaasates TÜ Loodus- jatehnoloogiateaduskonna kõik teisedinstituudid, Tallinna Tehnikaülikoolimaterjaliteadlased ning nii akadeemilisedkui ettevõtete uurimisrühmad, kelle teadus-arendusprobleemide lahendamiseksEesti kiirekanal sobib.www.maxlab.lu.se

SOURCE MATERJALITEADUSED | MATERIALS SCIENCE 41ESTONIAN BEAMLINE AT MAX-IVSYNCHROTRON RADIATION SOURCEThe Estonian Beamline will be built at the new synchrotron radiation source MAX-IVin Lund, Sweden. This beamline will be the world class source of extreme ultravioletradiation, which allows to investigation of the electronic properties of novel functionalmaterials.Synchrotrons are electron accelerators, which are used aslight sources providing a close look into different propertiesof materials. The radiation emitted by them covers a verybroad range of wavelengths – from infrared red to hardX-rays. Beamlines are used for transferring the monochromatizedradiation from synchrotrons to end-stations exploitedby scientists. All beamlines are high technology installationsconsisting of many different components, most important ofwhich are an undulator or wiggler responsible for generatingphotons, a mirror for heat-load depression, a monochromatorwith focusing optics and experimental stations, whereresearch is performed.EXISTING INFRASTRUCTUREThe logistically nearest synchrotron for us is situated in Lund,in Southern Sweden. It has the status of the Swedish NationalLaboratory at Lund University and is known as MAX-Lab.Estonian scientists have more than twenty years experienceof using these facilities. Three storage rings are currentlyoperated at MAX-Lab, construction of a new center MAX-IVstarted in the beginning of 2010.NEW DEVELOPMENTSUnique properties of MAX-IV storage rings will be extremelywell suited for focusing photons, emitted from the synchrotron(therefore called nano-focus). This allows exploitationof high brilliance and small spot size in the spectroscopicexperiments aiming to understand the properties of nanostructuredmaterials. Plans for future include the buildingof more than 20 beamlines, which will be applied in variousfields of science, incl. physics, chemistry, materials science,biology, environmental sciences, etc. Estonian beamline willbe one of them and will cover the photon energy range fromsome ten to some thousand eV, which is well suited for thestudy of the electronic properties of matter. The beamlinewill be designed to perform spectroscopic studies of gasesas well as nanostructured solids, allowing the development ofFINEST (Soome-Eesti) harukanal MAX-III kõrglahutusegakiirekanalil I3The FINEST branch-line at the high-resolutionbeamline I3 of MAX-IIIfunctional materials with novel properties. Determination ofthe electronic properties of materials is contributing to thecreation of more efficient gas sensors and novel, environmentallyfriendly light sources.PARTNERSHIPSThe Estonian beamline will be constructed under the leadof the Institute of Physics at the University of Tartu (UT) inclose collaboration with several research groups from Estonia(all institutes of the Faculty of Science and Technology at UT,the Department of Materials Science at Tallinn University ofTechnology) as well as representatives of Estonian industrialresearch. Our long term partners from Sweden (Lund andUppsala University, MAX-lab) and from Finland (universitiesof Turku and Oulu, Tampere Technical University) will beinvolved as well.www.maxlab.lu.se

42 EESTI MAGNETVÄLJADE LABORATOORIUM | ESTONIAN MAGNET LABORATORYEESTI MAGNETVÄLJADE LABORATOORIUM (EML)EML eesmärgiks on olla ülemaailmselt tunnustatud uurimiskeskus, piirkondlikultPõhja- ja Ida-Euroopa domineeriv magnetlabor ning riiklikult Eesti spektromeetriatuumiklabor andes teadlaste ja arendajate käsutusse kaasaegsed uurimismeetodidja töövahendid, mis vajavad tugevaid magnetvälju.EML aluseks on Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituudis(KBFI) olemasolev riistvara ja inimesed. EML hõlmab mitmeidnii muutumatu kui muudetava väljatugevusega ülijuhtmagneteidja nendega ühilduvaid spektromeetria- ja mõõtesüsteeme.TMR uuringuteks on kasutada viis ülijuhtmagnetitprootoni sagedustega 200MHz kuni 800MHz. Viimane onvarustatud tundliku krüomõõtepeaga vedelike ja bioloogilisteobjektide mõõtmiseks. Tahkise TMR uuringuteks on kasutadaKBFI-s välja arendatud ainulaadsed kiire pööritamisemõõtepead töötamiseks vedela heeliumi temperatuurist kuniväga kõrgete temperatuurideni. Samuti on ainulaadne 12Tmagnetiga ühildatud THz spektromeeter. Ainete füüsikalisteomaduste uurimiseks on PPMS 14T magnetiga ja optiliseksspektromeetriaks femtosekund laserisüsteem ning Fourierspektromeeter THz sagedustest kuni ultravioletini.UUS INFRASTRUKTUUR800 MHz TMR spektromeetri aktiivseltvarjestatud magnetActively shielded magnet of the 800 MHz NMRspectrometerMagnetväli on lisaks temperatuurile ja rõhule üks peaminemõjutusvahend aine oleku muutmiseks. Magnetväljamõjul ilmnevad mitmed varjatud omadused ja olekud,millede mõistmise kaudu saab lahendada ülesandeid,mis ulatuvad raken duslikest probleemidest kaasaegsefüüsika alusküsimusteni. Magnetväli on mitmete olulistespektromeetria meetodite aluseks (TMR ja ESR spektroskoopia,TMR tomograafia). Teistele (THz-, infrapuna- jaRaman spektromeetria ning neutronhajumine) annab ta uueparameetri, läbi mille saab täiendavat ja kohati ainukordsetteavet aine ehitusest. Seega on magnetväli kaasaegseteuurimismeetodite ja tippteaduse lahutamatu osa.OLEMASOLEV INFRASTRUKTUUREesmärkide saavutamiseks kavandame EML infrastruktuuriuuendamist temaatiliste programmidena. „Magnetresonantsiprogramm“ näeb ette TMR- ja ESR-spektromeetrite ning vastavatemagnetite uuendamist ja viimist maailmas konkurentsivõimeliseletasemele. „Muudetava välja programmis“ muretsetakseja paigaldatakse maailma kaasaegseimal tasemelüldotstarbeline muudetava väljatugevusega ülijuht magnetkoos sinna juurde kuuluvate mitmete spektromeetrilistemeetoditega. „Inimressursside programmi“ osaks on vajalikeinsener-tehniliste oskustega kaadri leidmine, töökohtadeloomine juhtivatele teadlastele ja teenindavale personalilening vajaliku teadlaskaadri koolitamine.PARTNERLUSPeamisteks riigisisesteks partneriteks on Tartu Ülikool jaTallinna Tehnikaülikool ning Eesti tööstus- ja meditsiiniasutused.Euroopa tasandil on eesmärgiks tihe koostöö ESFRI uueobjekti, Euroopa Magnetväljade Laboriga (EMFL) ja kaugemasperspektiivis sellega ühinemine. Maailma tasandil jätkubtihe koostöö juhtiva NHMFL erinevate struktuuridega USAs.www.kbfi.ee; http://eml.kbfi.ee

MATERJALITEADUSED | MATERIALS SCIENCE 43ESTONIAN MAGNET LABORATORY (EML)The EML is designated to be a research center recognized world wide and a leadingmagnet laboratory in Northern and Eastern Europe. Nationally it is the core spectrometrylaboratory providing tools and means for the research in strong magnetic fields.A magnetic field is beside temperature and pressure a majorparameter to change the state of matter. The magnetic fieldreveals new properties and states which help us to solve theproblems ranging from technological applications to fundamentalphysics. It is a must-have ingredient of some researchmethods (NMR, ESR). For others (THz, IR, Raman, neutronscattering, MRI) it is an additional parameter enabling tosee otherwise hidden structure of matter. The magneticfield is an important tool for modern research methods andadvanced science.EXISTING INFRASTRUCTUREThe core of the EML is the existing know how and infrastructurein National Institute of Chemical Physics and Biophysics(NICPB). There are several fixed- and sweep-field superconductingmagnets. Five magnets ranging from 200Mzto 800MHz, 800MHz spectrometerand having a sensitivecryoprobe for liquids and biological samples, are available forNMR studies. Solid state NMR has unique variable temperaturesample spinners from liquid helium temperatures to temperatureswell above room temperature, developed in NICPB. THzspectrometry has a sensitive and unique bolometric detectionsystem in combination with a 12T magnet. The physical propertiesmeasurement system PPMS is equipped with a 14T magnetand for optical measurements there is a femto second lasersystem and a Fourier spectrometer from THz to ultraviolet.NEW INFRASTRUCTUREThree programs are set to achieve our goals. The “MagneticResonance Program” will modernize NMR and ESR spectrometersand magnets. The “Sweep-field Program” will acquire aAinete füüsikaliste omaduste mõõteseade14T ülijuhtmagnetigaPhysical properties measurement system with14T superconducting magnetmodern general-purpose high field superconducting magnetwith instrumentation for different spectrometric methods.The ”Human Resources Program” is aimed at creating positions,training and finding of qualified research scientists andengineers.PARTNERSHIPSThe national partners are the University of Tartu, TallinnUniversity of Technology, hospitals and industry. The collaborationwill be continued with NHMFL in Tallahasse, USAand a possible partnership with the ESFRI object EuropeanMagnetic Field Laboratory.www.kbfi.ee; http://eml.kbfi.ee12T magneti all olevasse vaakumkambrisse monteeritud THz spektromeetri bolomeetridtöötavad madalal temperatuuril (0.3K), pildil on vaakumkambri kate eemaldatudBolometers of the THz spectrometer that are mounted under the 12T magnet operatein vacuum at low temperature (0.3K). The cover of the vacuum can is removed in thepicture

44 EESTI OSALUS EUROOPA TUUMAUURINGUTE KESKUSES | ESTONIAN PARTICIPATION IN THE EUROPEAN ORGANIZATIONEESTI OSALUS EUROOPA TUUMAUURINGUTEKESKUSES (CERN)Euroopa Tuumauuringute Keskus (CERN) on üks maailma suurimaid ja tuntumaid teaduskeskusi.Eesti osaleb Suure Hadronite Põrgati (LHC) detektorite ja LHC arvutusvõre(WLCG) arendamisel ning uue füüsika otsinguil LHC andmetest. Eestis on LHC CompactMuon Solenoid (CMS) detektori Tier-2 taseme arvutuskeskus.UUS INFRASTRUKTUURLähematel aastatel on oodata otsust tõsta LHC põrgetearvu sekundis (heledust) 10 korda, mis võimaldab uuridaraskemaid osakesi ja haruldasemaid nähtusi. See uuendusnõuab detektorite põhjalikku ümberehitamist. Uuendataksepikseldetektorit ja detektori andmeväljastuskiipi, misvõimaldab põrkeprotsesside märksa täpsemat eraldamist jamõõteandmete kiiremat väljalugemist. Ka LHC kiirendi isevajab heleduse tõstmiseks uusi komponente. Eesti teadlasedosalevad CMS-i ja LHC täiustamise arendusprogrammis ningsellega seotud füüsikaprogrammis.PARTNERLUSKiirendid ja detektorid, mida CERN-s elementaarosakesteuurimiseks kasutatakse, on ühed maailma keerukamadteadusaparaadid. Kiirendid annavad osakeste kimpudelekõrge energia, seejärel lastakse osakestel põrgata omavahelvõi seisva märklauaga. Elementaarosakeste põrgetest saadavteave aitab füüsikutel tundma õppida universumi kui tervikuja selles olevate elementaarosakeste ja interaktsioonidetekkemehhanisme. CERN pole ainult osakestefüüsika labor –seal on loodud ka World Wide Web (WWW), mis on laialdaseltkasutuses igapäevaelus.LHC CMS koostööprogrammi raames teevad Eesti teadlasedkoostööd kolleegidega 183 teadusasutusest 38 maalt. WLCGarvutusvõre arendamisel tehakse koostööd rohkem kui 170arvutuskeskusega 34 maalt. LHC tegevuses täiel määral osalemineon Eesti CERN-i uurimisrühma kõrgeim prioriteet.OLEMASOLEV INFRASTRUKTUUREesti teadlased osalevad LHC CMS detektori arendamiselalates 1998. aastast ning uue füüsika otsinguil alates LHCkäivitumisest 2010. aastal. See koostöö on võimaldanud luuaEestis eksperimentaalse kõrge energia füüsika teadusharuja luua Eestis globaalse hajusarvutusvõrega ühilduva 1000protsessori ja 280TB andmehoidlaga WLCG Tier-2 tasemearvutuskeskuse.http://www.cern.ch

FOR NUCLEAR RESEARCH MATERJALITEADUSED | MATERIALS SCIENCE 45ESTONIAN PARTICIPATION IN THE EUROPEANORGANIZATION FOR NUCLEAR RESEARCHThe European Organization for Nuclear Research, CERN, is one of the world’s largestand best known centers for scientific research. Estonia is contributing to the developmentof Large Hadron Collider (LHC) detectors and to the LHC computing grid (WLCG).Estonian researchers participate in the analysis of LHC experimental data. Estonia hostsa Tier-2 level computing center for the Compact Muon Solenoid (CMS) detector.At CERN, the world’s largest and most complex scientific instrumentsare used to study the basic constituents of matter— the fundamental particles. The instruments used at CERNare particle accelerators and detectors. Accelerators boostbeams of particles to high energies before they are made tocollide with each other or with stationary targets. Detectorsobserve and record the results of these collisions. By studyingwhat happens when particles collide, physicists learn aboutthe laws of Nature. CERN is also the place where the WorldWide Web was born.EXISTING INFRASTRUCTUREEstonian researchers are participating in the CMS collaborationsince 1998. The analyses of real LHC CMS experimentaldata in Estonia started in 2010. This collaboration has enabledus to create experimental high energy physics as a newbranch of science in Estonia and to build a WLCG compatibleTier-2 computing center consisting of 1000 processors and280 TB of data storage.NEW INFRASTRUCTUREIn the coming years we anticipate a decision on a potentialincrease in the LHC collision rate by a factor of 10, whichwould allow the production of more massive particles andrarer phenomena. This upgrade would require substantialrework of detectors, whereas R&D efforts for such detectorupgrades needs to start very soon. The LHC acceleratorwill also need a number of new components for a luminosityupgrade. Estonia will participate in the CMS and LHC upgradeR&D programs as well as in the associated physics program.PARTNERSHIPEstonian researches collaborate with colleagues in 183research institutions of 38 countries in the CMS Collaborationand with more than 170 computing centres in 34 countriesin the WLCG Collaboration. We have begun a R&D programon the technologies required for the LHC upgrade. The fullexploitation of the LHC is the highest priority issue for theEstonian research team at CERN.http://www.cern.ch

46 ESS – EUROOPA NEUTRONKIIRGUSE ALLIKAS | ESS – EUROPEAN SPALLATION SOURCEESS – EUROOPA NEUTRONKIIRGUSE ALLIKASESS Scandinavia ehitatakse Lundi Lõuna Rootsis MAX-IV sünkrotroni kõrvale. Niimoodustub sinna Euroopa üks tippteadusinfrastruktuure, kuhu asub tööle sadu teadlasija tehnikuid ning mida külastab tuhandeid tippteadlasi kogu maailmast. Et pareminisaada võimalikult vaba juurdepääs sellele infrastruktuurile, on Eestil kasulik osaledaka ESS projektis.UUS INFRASTRUKTUURESS saab olema maailma kõige võimsamteadusuuringuteks mõeldud neutroniteallikas, millel on esialgu 20 kiirekanalitja mis saab olema 40 aasta jooksulkõige kuluefektiivsem seade. Neutronidsaadakse, kiirendades lineaarkiirendisprootoneid mitme miljardi elektronvoldiseenergiani ja pommitades nendegavedelas olekus oleva metalli aatomeid(näit. elavhõbe, plii jne.). Saadud neutronitekimbud on kitsalt suunatud ja kaajaline struktuur on kontrollitav. Sellineneutronite kiir avab Eesti teadlasteletäiesti uusi võimalusi reaal-ajas, reaalskaalas,in situ ja in vivo mõõtmisteks,kaasaarvatud videod nanoskaalas, misaitavad mõista nii anorgaaniliste, orgaanilistekui ka biomaterjalide struktuuri,dünaamikat ja funktsioone.ESS on uurimisotstarbeline soojuslikeneutronite (millielektronvoltidesenergiaga) allikas. Soojuslikke neutroneidkasutatakse põhiliselt ainetesüvastruktuuri uurimiseks utiliseeridesneutronite hajumist uuritavate ainetetuumadel. Kiiritades ainet footonitegalainepikkusega, mida omab soojuslikneutron laguneb peaaegu iga orgaaniline/biomolekul,sama lainepikkuseganeutron aga säilitab uuritava ainestruktuuri ja koostise. Samuti tungivadneutronid sügavale aine sisemussening võimaldavad saada sealt informatsioonituumade paiknemise kohta.Seega võib öelda, et neutronid onpaljudel juhtudel ainus võimalus keerukatemolekulaarsüsteemide (naguon näiteks biomolekulid) struktuuriuurimiseks.OLEMASOLEVINFRASTRUKTUURAastaks 2009 on käivitatud maailmaskaks suurt kiirendil põhinevat neutroniteallikat: SNS Oak Ridge’s (USA) ja J-PARKTokai’s (Jaapanis). Euroopa neutroniteallikas ESS on pärast mitmeaastaseiddiskusioone otsustatud ehitada Lundi.Selle otsusega on liitunud 2010 a. alguseks13 riiki, nende seas ka Eesti.PARTNERLUSTeaduslik ja investeeringute programmpannakse kokku tihedas interdistsiplinaarseskoostöös Eesti erinevate aladeteadlastega nagu bioloogide, keemikute,materjaliteadlaste, füüsikute,biotehnoloogide jt. Sellesse protsessikaasatakse Tartu Ülikooli Loodus- jatehnoloogiateaduskonna kõik instituudid,Tallinna Tehnikaülikooli teadlasedning nii akadeemilised kui ettevõteteuurimisrühmad, kelle teadus-arendusprobleemide lahendamiseks vajataksesoojuslikke neutroneid.www.esss.se

MATERJALITEADUSED | MATERIALS SCIENCE 47ESS – EUROPEAN SPALLATION SOURCEThe ESS will be built in the neigbourhood of the MAX-IV synchrotron in Lund, SouthernSweden. It will form a large scale facility, where hundreds of scientists and engineerswill work and many more top scientists over the world are involved. Estonian participationin the ESS project will ensure free access of our scientist to this centre.NEW INFRASTRUCTUREThe ESS will be the most powerfulneutron source for research, whereinitially 20 beamlines will be built and itis designed to be the most cost effectivefacility in the worlds. Neutrons will beproduced in the collision of acceleratedprotons of GeV energies withmetal atoms in liquid phase (e.g. Hg,Pb). The obtained neutron beams arewell collimated and their time structureis highly controllable. Such a neutronbeam will open unique possibilites ofin-situ and in vivo measurements in realtime and space, including snapshots ofprocesses occurring at nanoscale. Thestructure, dynamics and functionality ofinorganic, organic and biomaterials willbe investigated.PARTNERSHIPSThe ESS is a source of themal neutronswith millielectronvolt energiesfor research purposes. Thermal neutronsin the course of scattering onnuclei of studied matter provide valuablestructural information. Irradiationof matter with photons, which possessthe same effective wavelength asthermal neutrons will practicallydestruct every organic or biomolecule.When analogous neutrons interactwith matter the structure will be preservedwithout any damages. Moreover,significant penetration depth ofneutrons will carry information on theposition of nuclei in deep buried layersof matter. In many cases neutrons areonly a method to investigate the structureof complicated molecular systems(like biomolecules and soft matter).EXISTINGINFRASTRUCTUREIn 2009 two large accelerator-basedneutron sources are in operation: SNSin Oak Ridge (USA) and J-PARK inTokai (Japan). After years of discussionsEuropean neutron source willbe built in Lund. 13 states, includingEstonia, have joined this agreement upto 2010.Interdisciplinary cooperation of Estonianscientist of biology, chemistry, materialsscience, physics, biotechnology, etc. willformulate a scientific and investmentprogram. Researchers of the NationalInstitute of Chemical and BiologicalPhysics, from the Faculty of Scienceand Technology at the University ofTartu and Tallinn University of Technologywill be involved together withother academic and industrial researchgroups, who can benefit from the usageof thermal neutrons in their studies.www.esss.se

LOODUS- JATEHNIKATEADUSEDNATURAL SCIENCESAND ENGINEERING

50 LOODUSTEADUSLIKUD ARHIIVID JA ANDMEVÕRGUSTIK | NATURAL HISTORY ARCHIVES AND INFORMATION NETWORKLOODUSTEADUSLIKUD ARHIIVID JAANDMEVÕRGUSTIK (NATARC)Loodusteaduslikud arhiivid on protistide, taimede, seente, loomade ja kivimitekollektsioonid — dokumenteerivad planeedi elusa ja eluta looduse mitmekesisust ningselle arengut nii ajas kui ruumis. Luuakse integreeritud infrastruktuur, mis koosnebloodusteaduslikest kogudest ja elurikkuse digiarhiivist. Kogud on avatud teadlastele,andmebaaside kasutajaskond hõlmab lisaks looduskaitsjaid, õpetajaid, poliitikuid jne.Kollektsioonid on alustalaks eluslooduseklassifikatsioonile, millele omakordatuginevad ülejäänud bioteaduste suunadning laiapõhjaline loodusharidus.Loodusteaduslikel kollektsioonidel onoluline roll ka mitmesuguste praktilisteküsimuste lahendamisel, olgu nendekssiis keskkonnamuutuste jälgimine,võõrliikide leviku analüüs, looduskaitsekorraldamine või maavarade uuringud.Inimühiskonna teadmised ümbritsevakeskkonna kohta on siiani äärmiselttagasihoidlikud nii globaalselt kui kaEesti tasandil. Esiteks tuleneb see eluslooduseerakordselt suurest mitmekesisusest- maailmas eksisteerib hetkelhinnanguliselt kuni kümneid miljoneidliike. Kui siia lisada liikide elupaik ehkökosüsteem, geenid, väljasurnud liigidjm. kasvab informatsiooni hulk kordades.Sellest tohutust infohulgast onteada kaduvväike osa. Teiseks on seegikillustatud andmebaaside, trükiste,loodusteaduslike kollektsioonide jm.andmekandjate vahel, mis ei suudaomavahel infot vahetada. Seetõttu eieksisteeri üldist infrastruktuuri, kus uurijal,looduskaitsjal, poliitikul, õpetajal jt.on võimalik esitada üldisi ja spetsiifilisiküsimusi ökosüsteemide seisundi kohta.OLEMASOLEVINFRASTRUKTUUREesti suurimad loodusteaduslikudkogud paiknevad Tartu Ülikoolis, EestiMaaülikoolis, Tallinna Tehnikaülikoolisning Eesti Loodusmuuseumis. Koguhoidlateolukord on asutuste ja erialadelõikes väga erinev ega taga kõigi suureteadusväärtustega kogude säilimistpikas perspektiivis. Kogude andmebaaseon arendatud erinevaid ning senipuudub ühtsetel alustel toimiv ningkogu Eesti infot haldav süsteem, samution digitaliseeritud andmete osakaaltervikuna väike.UUS INFRASTRUKTUURLuuakse loodusteaduslike arhiividekeskne infrastruktuur, mis sisaldab rahvusvahelistelestandarditele vastavaidhoidlaid ning kollektsioonide talletamiseks,uurimiseks ja andmebaasistamiseksvajalikku sisseseadet. Käesolevaprojekti üheks eesmärgiks on luuaavalik infosüsteem, mis suudab analüüsideläbiviimiseks kasutada enamikkuolemasolevat Eesti elurikkuse infot.See on hädavajalik looduskaitsealasteküsimuste lahendamiseks, eluslooduseseireks, kliimamuutustest tulenevaelustiku muutuste avastamiseks jm.Lisaks digitaalsele infosüsteemile onoluline talletada loodusteaduslikeskogudes regulaarselt tervikorganismevõi nende DNA-d. Nende põhjal onvõimalik analüüsida elustiku taksoni-,geeni- ja keemiliste ühendite põhiseidmuutusi ajas.PARTNERLUSPartneritena käsitletakse praegu TartuÜlikooli, Eesti Maaülikooli, TallinnaTehnikaülikooli, Keskkonnaametit ningEesti Loodusmuuseumi. Antud projekthaakub otseselt erinevate rahvusvahelisteprojektide ning infrastruktuuridega(nt. CETAF, GBIF).http://natarc.ut.ee

LOODUS- JA TEHNIKATEADUSED | NATURAL SCIENCES AND ENGINEERING 51NATURAL HISTORY ARCHIVES ANDINFORMATION NETWORK (NATARC)The Natural History Archives — collections of protists, plants, fungi, animals androcks — document the diversity of the planet’s living and nonliving nature as well asits development in time and space. An integrated infrastructure will be created,comprising natural history archives and a digital biodiversity archive. The collectionswill be accessible for scientists, whereas the users of the database also encompassenvironmentalists, teachers, politicians and others.Collections are the bedrock of biologicalclassification; other strandsof the biological sciences, as well asa comprehensive education in lifesciences, are directly lying on it. Naturalhistory collections also play an importantrole in solving various practicalissues, from monitoring environmentalchanges, analysis of the spread ofnon-indigenous species, organizing ofenvironmental preservation to study ofmineral resources. The knowledge thatmankind possesses about the surroundingenvironment is modest to this day,both globally and in Estonia. First of all,this is due to the extraordinarily largediversity of the natural world – it isestimated that the number of currentlyexisting species in the world amountsup to several tens of millions. Once weadd the habitats or ecosystems, genes,extinct species, etc. of these species’,the amount of information increasesfor multiple times. Only a vanishinglysmall amount of this information iscurrently known. Secondly, even thissmall amount is fragmented betweendatabases, publications, natural historycollections and other data carriers thatare unable to exchange informationwith one another. As a consequence, nogeneral infrastructure is currently availableor researchers, environmentalists,politicians, teachers and others could toask both general and specific questionsabout the state of ecosystems.EXISTINGINFRASTRUCTUREThe largest natural history collectionsin Estonia are located at the Universityof Tartu, the Estonian University of LifeSciences, Tallinn University of Technologyand the Estonian Museum of NaturalHistory. Conditions in the storagefacilities of these collections are verydifferent across institutions and fields,and fail to guarantee the long-termpreservation of all collections of highscientific value. Various databases havebeen developed to reflect the collections.Currently there is no functioningsystem of a common basis and capableof managing all available information inEstonia and moreover, the proportionof digitaized data is relatively small asa whole.NEW INFRASTRUCTUREA central infrastructure for naturalhistory archives will be created, consistingof storage facilities conforming tointernational standards, and necessaryequipment required for the storage,research and recording of the collectionsin a database. One of the purposesof the present project is to create apublic information system that couldutilize, most of the existing Estonianbiodiversity information for conductinganalyses. Among other things, itis indispensable for resolving issues innature protection, for nature monitoring,discovering changes in ecosystemscaused by climate change, and so on. Inaddition to a digital information system,it is also important to regularly preservecomplete organisms or their DNA in thecollections. They can be used for analysingtemporal changes in ecosystemsbased on taxa, genes and chemicalcompounds.PARTNERSHIPSPartners of the NatArc are the Universityof Tartu, the Estonian Universityof Life Sciences, Tallinn University ofTechnology, the Environmental Boardand the Estonian Museum of NaturalHistory. This project is linked to otherinternational projects and infrastructures(e.g. CETAF, GBIF).http://natarc.ut.ee

52 EESTI OSALUS EUROOPA KOSMOSEAGENTUURIS | MEMBERSHIP IN THE EUROPEAN SPACE AGENCYEESTI OSALUS EUROOPA KOSMOSEAGENTUURISEuroopa Kosmoseagentuur (ESA – European Space Agency) on tehnoloogia- ja teaduskeskus,mis koordineerib kosmose rahumeelset uurimist ja kasutamist Euroopa tasemel.Eesti liikmelisus ESA-s avab head arenguperspektiivid kõrgtehnoloogilistele ettevõteteleja kosmoseuuringutega seotud teadus- ja arendusasutustele.ESA satelliit Planck uurib Universumi kõigevanemat mikrolaine-kiirgustESA’s Planck satellite studying the most ancientmicrowave radiation in the UniverseESA-ga novembris 2009. Eesti suhteid ESA-ga koordineeribMajandus- ja Kommunikatsiooniministeerium ja selle volitatunaEttevõtluse Arendamise Sihtasutus.OLEMASOLEV INFRASTRUKTUURESA peakorter asub Pariisis, peamine tehnoloogia- ja teaduskeskusESTEC Hollandis Noordwijkis, muud keskused,vaatlusjaamad ja bürood mitmel pool Euroopas ja mujalmaailmas. Kosmoselaevade stardibaas asub Lõuna-AmeerikasPrantsuse Guajaanas. Geograafilise tagastuse printsiipkindlustab liikmesriikide teadusmahuka tootmise arengut jakonkurentsivõime kasvu. Liitumine ESA-ga avab Eesti insenerideleja teadlastele võimalused töötada ning üliõpilastelesaada väljaõpet ESA keskustes, mis on tehnoloogia ja teaduseabsoluutsel eesliinil.UUS INFRASTRUKTUURESA areneb pidevalt. Lähiaja plaanides on uute ökonoomsetekanderakettide Vega kasutuselevõtt, mitmed uued teadussatelliidid(Gaia, BepiColombo), Maa vaatluse satelliidid (MeteosatThird Generation, Sentinel) ja palju muud. Liikmesriigistaatuses (mis võiks alata 2015 paiku) on Eestil oma esindajadESA nõukogus ja komiteedes, kus tehakse olulised otsusedESA arengu ja tuleviku kohta.ESA on 1975. aastal asutatud valitsustevaheline organisatsioon,mis ühendab 2010. aastal 18 liikmesriiki ja 5 koopereerunudriiki (sh Eesti). ESA tegeleb kõigi kosmose rahumeelsekasutamise valdkondadega: kosmoseteadus, Maa vaatlused,satelliitnavigatsioon, telekommunikatsioon, mehitatudkosmoselennud, kanderaketid, tehnoloogia arendus jne.Koostöös Euroopa Liiduga arendab ESA globaalset positsioneerimissüsteemiGalileo ning Globaalse Keskkonna Seireja Turvalisuse süsteemi GMES kosmosekomponenti. Oluliseosa ESA tegevusest moodustavad haridusprogrammid. ESAtoimib nn. geograafilise tagastuse printsiibi alusel: ca 90% riigiliikmemaksust tuleb tagasi tellimustena selle riigi ettevõteteleja teadusasutustele. Eesti sõlmis koopereerunud riigi eelleppePARTNERLUSKosmosetööstus ja -teadus on väga mitmekesine ja laiahaardeline.Eesti ettevõtted ja teadusasutused peavad leidma omaniši, milles nad suudavad optimaalseimal viisil ESA projektetäita. Praegu on umbes 20 ettevõtet valmis osalema või jubaosalevad ESA tehnoloogiaprojektides. Teadusasutusest onESA peamised partnerid Tartu Observatoorium, Tartu Ülikool,Tallinna Tehnikaülikool, AS Cybernetica. Potentsiaali on Keemiliseja Bioloogilise Füüsika Instituudil, Eesti Maaülikoolil jt.http://www.esa.int

LOODUS- JA TEHNIKATEADUSED | NATURAL SCIENCES AND ENGINEERING 53MEMBERSHIP IN THE EUROPEAN SPACEAGENCY (ESA)ESA is a technology and research centre coordinating European space activities forexclusively peaceful purposes. Membership in ESA will open up new development perspectivesfor Estonian high-tech enterprises and research institutions involved in spacerelatedresearch.ESA is an intergovernmental organization established in 1975.In 2010, it has 18 member states and 5 cooperating states(incl. Estonia). ESA is involved in all aspects of peaceful use ofspace: space science, Earth observation, satellite navigation,telecommunication, human spaceflight, launchers, technologydevelopment etc. ESA is developing the global positioningsystem Galileo and the space component of the GMES (GlobalMonitoring for Environment and Security) in cooperationwith the European Union. Educational programmes forma significant part of ESA’s activities. ESA is functioning onthe basis of geographical return principle: about 90% of themembership fee is returned to member states as contractswith the industry and research institutions. Estonia concludedan European Cooperating State (ECS) agreement with ESAin November 2009. Relations between Estonia and ESA arecoordinated by the Ministry of Economic Affairs and Communicationsand by its agency Enterprise Estonia.EXISTING INFRASTRUCTUREESA headquarters are located in Paris, the main spaceresearch and technology centre ESTEC in Noordwijk, theNetherlands. There are several other ESA centres, stationsand offices in Europe and elsewhere in the world. Satellitesare launched from the Guiana Space Centre, South America.The geographical return principle ensures development andcompetitiveness of high-tech industry in the member states.Membership in ESA opens up for Estonian engineers, scientistsand students opportunities to work and to get trainingin ESA centres which are on the frontline of technology andresearch.NEW INFRASTRUCTUREESA is in continuous development. In a near future, there areplans to implement new cost-effective Vega launchers, tolaunch exploration (Gaia, BepiColombo), Earth observation(Meteosat Third Generation, Sentinel) etc. satellites. As afull member (starting from about 2015) Estonia will have itsrepresentatives in the ESA Council and several committeeswhich make important decisions on the development andfuture of ESA.PARTNERSHIPSSpace industry and research are versatile and comprehensive.Enterprises and research institutions in Estonia shouldfind their niche for the most optimal performance in ESAprojects. There are about 20 companies in Estonia whichare interested or are already participating in ESA technologyprojects. Main partners among research institutions areTartu Observatory, the University of Tartu, Tallinn Universityof Technology, Cybernetica Ltd. The National Institute ofChemical and Biophysics and the University of Life Sciencesalso have certain potential.http://www.esa.intESA kanderaketi Ariane-5start Kourou kosmosekeskusesPrantsuse GuajaanasLaunch of ESA’s Ariane-5rocket in Kourou, FrenchGuiana

54 EESTI OSALUS EUROOPA LÕUNAOBSERVATOORIUMIS | MEMBERSHIP IN THE EUROPEAN SOUTHERN OBSERVATORYEESTI OSALUS EUROOPALÕUNAOBSERVATOORIUMISEuroopa Lõunaobservatoorium (ESO – European Southern Observatory) on maailmaproduktiivseim astronoomiaobservatoorium ja peamine astronoomilise tehnoloogiaarendamise keskus. Eesti saamine ESO liikmeks tagab meie astronoomia püsimise jaarengu maailmateaduse eesliinil.Nii hakkab välja nägema ESO submillimeeterteleskoopALMA Chajnantori platoolArtist’s view of ESO’s ALMA telescope on theChajnantor plateauMaapealsed astronoomilised vaatlused vajavad tipptehnoloogialbaseeruvaid teleskoope väga hea astrokliimagapaikades, mis tavaliselt asuvad merepinnast paari-kolmekilomeetri kõrgusel. ESO on praegu 14 liikmesriigist koosnevvalitsustevaheline organisatsioon maapealse astronoomiaarendamiseks Euroopas. Peakorter asub Saksamaal Garchingis,vaatlusbaasid Tšiilis. Lisaks mahukate vaatlusandmetekogumisele on ESO-l tähtis roll kogu Euroopa astronoomiakoordineerimises, tehnoloogia arendamises, noorte astronoomideväljaõppes ja astronoomia populariseerimises. ESO-s onvälja töötatud peamised moodsate teleskoopide juures kasutatavadtehnilised kontseptsioonid: aktiivne optika, adaptiivneoptika ja optiline interferomeetria. ESO tegeleb 42-meetriseläbimõõduga hiigelteleskoobi projekteerimisega.OLEMASOLEV INFRASTRUKTUURESO-l on Tšiilis praegu kolm vaatlusbaasi. Vanim on La Silla,kus olulisemad teleskoobid on läbimõõduga 3,6 m ja 3,5 m,lisaks mitmeid väiksemaid. Alates 1998. aastast töötab CerroParanalil VLT (Very Large Telescope ehk Väga Suur Teleskoop),mis koosneb neljast teleskoobist, igaüks läbimõõduga8,2 m. Teleskoobid võivad töötada sõltumatult, aga ka koosoptilise interferomeetrina. 2009 valmis Paranalil maailmasuurim taevaülevaadete teleskoop VISTA (Visible and InfraredSurvey Telescope for Astronomy) läbimõõduga 4,1 m. Kolmandasvaatluskohas 5000 m kõrgusel Chajnantori platoolrajatakse millimeeter / submillimeeter laineala teleskoopidesüsteemi ALMA (Atacama Large Millimetre Array). ALMApõhikonfiguratsioon koosneb 50 paraboolantennist, igaüksläbimõõduga 12 m, lisaks mõned abiantennid. Teaduslikudvaatlused peaksid algama 2012, praegu toimuvad samas kohasproovivaatlused APEX (ALMA Pathfinder Experiment) abil.UUS INFRASTRUKTUURALMA kõrval on ESO peamine uus ettevõtmine lähiaastatelE-ELT (European Extremely Large Telescope), mille paigaldamisekson valitud neljas vaatluskoht Tšiilis – Cerro Armazones.E-ELT põhikomponendiks on 42-meetrine mosaiikpeegel, miskoosneb ligi 1000 elemendist. Aastaks 2018 valmima kavandatudteleskoop saab olema maailma suurim ja keerukaim. Eestiliikmelisus ESO-s võiks alata 2012–2014 paiku.PARTNERLUSESO liikmesriigid aastal 2010 on Austria, Belgia, Tšehhi Vabariik,Taani, Prantsusmaa, Soome, Saksamaa, Itaalia, Holland,Portugal, Hispaania, Rootsi, Šveits ja Ühendkuningriik. MitmedEuroopa riigid on avaldanud soovi ESO liikmeks saada.http://www.eso.orgLa Silla panoraamPanorama of La Silla

LOODUS- JA TEHNIKATEADUSED | NATURAL SCIENCES AND ENGINEERING 55MEMBERSHIP IN THE EUROPEANSOUTHERN OBSERVATORY (ESO)ESO is the most productive astronomical observatory in the world and the foremostcentre for developing astronomical technology. Membership of Estonia in ESO willkeep and develop our astronomical research on the frontline of world science.Ground-based astronomical observations need high technologylevel telescopes in a very good astroclimate. Usuallysuch sites are 2–3 kilometers above the sea level. ESO is anintergovernmental organization for developing ground-basedastronomy in Europe. At present, it has 14 member states.The headquarters are located in Garching, Germany, observingsites in Chile. Besides making extensive observations, ESOplays an important role in overall coordination of Europeanastronomy, in technology development, in training of youngastronomers and in popularization of astronomy. Three maintechnological concepts, applied at modern telescopes, havebeen elaborated in ESO: active optics, adaptive optics andoptical interferometry. ESO is designing construction of the42 meter telescope.EXISTING INFRASTRUCTURE42-meetrise peegliga E-ELT makettModel of the 42-meter E-ElTESO has three observing sites in Chile. La Silla is the oldestone, hosting the 3.6-m, the 3.5-m, and several smaller telescopes.Cerro Paranal, in use since 1998, accommodates VLT– Very Large Telescope, consisting of four 8.2-m telescopes.Each of them can work independently, and also jointly as theoptical interferometer. In 2009, the world’s biggest surveytelescope VISTA (Visual and Infrared Survey Telescope forAstronomy) with a diameter 4.1 m was opened at Paranal. Inthe third site, plateau Chajnantor 5000 m above the sea level,the Atacama Large Millimetre Array (ALMA) is under construction.This array of more than 60 parabolic antennae (12m diameter each) will work in the millimetre / submillimetrewavelength region. First scientific observations are expectedin 2012. At present, APEX (ALMA Pathfinder Experiment) ispaving way to ALMA.NEW INFRASTRUCTUREThe largest development project in ESO is the E-ELT (EuropeanExtremely Large Telescope). The fourth site in Chile– Cerro Armazones – has been selected to accommodate thisgigantic 42-meter telescope. Its main mirror will consist ofabout 1000 elements. Designed to be operational in 2018, E-ELT will be by far the largest and the most complex telescopein the world. Estonia could become the ESO member around2012–2014.PARTNERSHIPSIn 2010, ESO has 14 member states: Austria, Belgium, theCzech Republic, Denmark, France, Finland, Germany, Italy,the Netherlands, Portugal, Spain, Sweden, Switzerland andthe United Kingdom. Further countries have expressed interestin joining ESO.VLT ParanalilVLT on Paranalhttp://www.eso.org

E-INFRASTRUKTUURIDE-INFRASTRUCTURES

58 EESTI E-VARAMU JA KOGUDE SÄILITAMINE | ESTONIAN E-REPOSITORY AND CONSERVATION OF COLLECTIONSEESTI E-VARAMU JA KOGUDE SÄILITAMINEEesti e-varamu on ühtne e-keskkond, mille eesmärk on pikaajaliselt säilitada jakätte saadavaks teha Eesti mäluasutuste: raamatukogude, arhiivide ja muuseumidedigiteeritud ressursse; tõsta mäluasutuste digiteerimisvõimekust ning tagada Eesti jaoksoluliste kogude säilimine. E-varamu võimaldab Eestis oleva vaimuvara siduda üleeuroopaliseraamatukoguga Europeana.Eestis on hea IT-alane oskusteave ja Eestit tuntakse kuiedukat infotehnoloogiliste lahenduste pioneeri (ID-kaart,e-pangandus, e-valimised, e-valitsus, e-tervis, Skype, mobiilneparkimine jm).Infrastruktuuri eesmärgiks on tagada olemasoleva, kuidhävimisohus oleva vaimuvara allikmaterjalide säiliminetulevastele põlvedele ka füüsilisel kujul, andes uurijatelegarantii alusmaterjalide säilimise osas. Praegu kasutuselolevad digiteerimisseadmed on erineva taseme ning piiratudvõimekusega. Kasutaja jaoks ei ole loodud ühtset andmestikkukoondavat keskkonda ega kasutajaliidest.OLEMASOLEV INFRASTRUKTUURKõigile on kättesaadav raamatukogude ühine elektronkataloogESTER. Teadusraamatukogude ühistegevuse instrumendiELNET Konsortsiumi abil on konsortsiumi liikmeteletehtud kättesaadavaks kümned tuhanded teadusajakirjadja andmebaasid. Rahvusraamatukogus on loodud digitaalnearhiiv nimega DIGAR, Tartu Ülikooli Raamatukogus ningTallinna Ülikooli Akadeemilises Raamatukogus on käivitatudrepositooriumid, kuhu koondatakse oma ülikooli ja raamatukogudigiteeritud materjale. Riigiarhiivis toimub arhivaalidesuuremahuline digiteerimine. Toimib mäluasutuste vahelinesäilitusalane ühisprojekt „Eesti trükise punane raamat“. IgaEesti kaalukam mäluasutus suudab suuremal või vähemalmääral oma käsutuses olevaid materjale digiteerida jaelektroonilist teavet säilitada, enamasti kuulub selliste asutustekooseisu ka säilitus- ja ennistusküsimustega tegelevallüksus.nimetamata vaimuvarale, mis seni on olnud vaid materiaalselkujul või killustatult erinevatel internetilehekülgedel. Infrastruktuurloob võimekuse digiteerida, et seeläbi võimalikulekasutajale paremini kättesaadavaks teha, kuid ka pikaajaliseltsäilitada nii elektroonilist kui ka originaalkujul olevatEesti raamatukogude, arhiivide ja muuseumide vaimuvara.Loodava e-keskkonna oluliseks arenguks saavad olema semantilisedseosed ja viidete ristkasutus loodava keskkonnaning seni loodud andmebaaside vahel. Andmekogu loomiselkeskendutakse eeskätt kvaliteetinformatsioonile. Keskkonnakasutajale tagatakse nähtav piir kontrollitud, teaduselpõhineva kvaliteetinformatsiooni ja keskkonna kasutajateloodud sisu vahel. Eesti mäluasutuste vaimuvara, ka võimalikulttäielik valik eestikeelset vaimuvara muutub interneti kasutajatelekogu maailmas kättesaadavaks. Projekti raamesarendatakse välja paberkandjal olevate teavikute neutraliseerimiskeskusja suurendatakse teadus- ja kultuuriloolisteteavikute säilitamise ning ennistamise võimekust.PARTNERLUSPartneriteks on Eesti avalik-õiguslike ülikoolide raamatukogud,Rahvusraamatukogu, Riigiarhiiv, teised tähtsamadarhiivid ja muuseumid. Neutraliseerimiskeskuse partneritekson ka Baltimaade raamatukogud.UUS INFRASTRUKTUURUus loodav ühtne e-keskkond tagab internetis läbi ühevärava juurdepääsu Eesti mäluasutustes olevale teaduskirjandusele,rahvusteavikutele, eesti-kesksetele kultuuriloo jarahvaluule kollektsioonidele, haruldastele vanaraamatutele,arhiivides ja muuseumides peituvale teabele ja muule siin

E-INFRASTRUKTUURID | E-INFRASTRUCTURES 59ESTONIAN E-REPOSITORY AND CONSERVATIONOF COLLECTIONSThe Estonian e-repository is an integrated e-environment created for long-termpreservation and availability of digitized resources of the Estonian memory institutions:libraries, archives and museums; raising digitization capability; ensuring thepreservation of memory institutions’ collections. The e-repository enables to linknational heritage collections with the Pan-European library Europeana.Estonia has a fairly good ICT knowledge-baseand is known as a successfulIT solutions pioneer (ID-card,e-elections, e-health, Skype, mobileparking etc.).The objective of the infrastructure isto ensure preservation of the existingnational heritage objects, currentlyat risk of loss, in physical form, assource materials for future generations,establishing a guarantee for researchersregarding the preservation of referencematerials. Digitization devices at use areof various standards and limited capability.Users lack an environment withintegrated data; an appropriate userinterface has not been created either.EXISTINGINFRASTRUCTUREThe shared online catalogue of librariescalled ESTER is accessible for everyone.Tens of thousands of science journalsand databases have been made accessiblefor members of the Consortium ofEstonian Libraries Network (ELNET).The Estonian National Library hascreated a digital archive called DIGAR,digital repositories have been launchedby the University of Tartu Library andthe Academic Library of Tallinn Universityin order to collect digitized materialsof these universities and libraries. TheEstonian State Archive conducts largescale digitization of records. A jointproject of memory institutions titled“The Red Book of Estonian PrintedPublications” is in progress. Every majormemory institution has to some degreethe capability for digitizing their holdingsand preserving electronic data.These institutions usually employ apreservation and restoration unit.NEW INFRASTRUCTUREA prerequisite for creating the infrastructureis joint coordination, as theprime objective is to create an integratede-environment. This will allowaccess to various resources througha single internet gateway. Theseresources include: scientific literature,Estonian national printed matter,Estonia-centered cultural history andnational poetry collections, early printedbooks, holding items of museums andarchives, and other national heritagematerials not listed here that have tothis date existed only in physical formor scattered around various sites on theinternet. The infrastructure creates thecapability to digitize, there, by makingthe data more accessible for potentialend-users. It also supports long-termpreservation of the national heritageresources of Estonian libraries, archivesand museums. This includes holdingitems in their original form and in electronicformat. The main improvementsof the e-environment under preparationare its semantic interoperability andcross-reference capability across thenew and existing databases. In creatingthe database, information quality isthe primary objective. The environmentmust maintain an imminent thresholdbetween authoritative science-basedinformation and the user-providedcontent. In the future millions of books,periodicals, manuscripts, e-periodicalsand e-books are made available for publicuse; thus allowing worldwide accessto Estonian cultural heritage. A massdeacidification center for printed matterin paper form will be established withinthis project to enhance the preservationand restoration capability with regard toscience and cultural history holdings.PARTNERSHIPSProject partners include librariesof public universities in Estonia, theEstonian National Library, the EstonianState Archives, other major archivesand museums. In regard to the massdeacidification centre, libraries of otherBaltic States are additionally includes asproject partners.

60 EESTI TEADUSARVUTUSTE INFRASTRUKTUUR | ESTONIAN SCIENTIFIC COMPUTING INFRASTRUCTUREEESTI TEADUSARVUTUSTE INFRASTRUKTUURAndmete haldamine ja analüüs ning arvutuslike mudelite arendus vajab arvutus- jasalvestusvõimsusi, mis on otstarbekas koondada teadusarvutuskeskustesse. EestiTeadusarvutuste Infrastruktuur hakkab paiknema osalevates asutustes Tartus jaTallinnas. Eesti Teadusarvutuste Infrastruktuuri võrguühendusi, ligipääsu ningarvestust haldab EENet (Eesti Hariduse ja Teaduse Andmesidevõrk).Tehnoloogia ja Interneti areng ontekitanud plahvatusliku andmete mahukasvu, kuid samas ka võimaluse jagadaühiseid arvutusressursse. Andme- jaarvutusmahukas teadus kasvab seosesandmete kogumise hoogustumisega jalisanduva vajadusega teostada arvutuslikkeeksperimente. Enim kasutataksearvuteid loodus- ja täppisteadustes:geneetikas, molekulaar- ja struktuuribioloogias,astronoomias, materjali- jananoteadustes, tuumafüüsikas jne.Suurenevad andmemahud ja võimalusteooriaid läbi simulatsioonide testidaon suurendanud arvutite kasutamistka nii sotsiaal- ja majandusteadusteskui kommertsmaailmas. Kuna andmetemaht pidevalt kasvab, suureneb kaarvutusvajadus. Eesti teadusarvutuseinfrastruktuuri eesmärk on koondadaarvutusvõimsused ja andmehoidladsuurematesse keskustesse, et tagadasellise teenuse kõrge kvaliteet. Olulineon stabiilne kasutajatugi ja süsteemidehaldamine ning ressursside ühtlanekasutus. Näiteks superarvutit võibüks teadusrühm vajada vaid 2 nädalataastas, kuid üle kõigi erialade ja uurimistööoleks see ressurss optimaalseskasutuses kogu aasta jooksul. Ressurssidejagamine toimub ka rahvusvaheliselt.Alates 2005. a on Eesti osalenudläbi BalticGrid projekti üle-Euroopalisegridi töös. Selle käigus väljaehitatudinfrastruktuur on osaks European GridiInitative’st.OLEMASOLEVINFRASTRUKTUURTeadusarvutusteks sobivaid arvuteidja salvestusseadmeid on mitmesEesti ülikoolis ja teadusasutuses. Osaarvuteid on teadusgruppides nendeoma vajaduste jaoks. Tartu Ülikoolis onloodud teadusarvutuste keskus (http://www.hpc.ut.ee), mis pakub arvutusressurssikõikidele erialadele. Keskuston plaanis oluliselt laiendada juba 2010aasta lõpus. Tallinna Tehnikaülikoolis(TTÜ) on mitu teadusrühmade omaarvutifarmi, sh arvutuskeemia arvutiklaster.Keemilise ja Bioloogilise FüüsikaInstituudis (KBFI) on tuumafüüsikaarvutuste klaster ja andmehoidla, mison ühendatud üle-Euroopalisse gridija CERN-i (European Organization forNuclear Research ) arvutuskeskustevõrgustikku. Eesti arvuteid ühendabomavahel EENet, pakkudes vajalikkekeskteenuseid ja kiiret asutustevahelistühendust. EENet esindab Eestit ka üle-Euroopalises gridialases koostöös.UUS INFRASTRUKTUURTeadusarvutuskeskustes on vaja riistvara,tarkvara, andmeteenuseid (haldus,tagavarakoopiad jne), kompetentsija kasutajatuge. Hangitavad seadmedon: 1) arvutiklastrid ja superarvutid;2) andmehoidlad ja salvestid. Eesti TeadusarvutusteInfrastruktuur hakkabpaiknema osalevates asutustes Tartusja Tallinnas. Keskteenuseid nagu võrguühendust,ligipääsu ning arvestusthaldab EENet. Ühilduv võrgustik avabtulevikus võimaluse osaleda üle-Euroopalistesprojektides, näiteks ESFRI(European Strategy Forum on ResearchInfrastructures) projektis PRACE(Partnership for Advanced Computingin Europe), mis koondab arvutuskeskuseid.PARTNERLUSInfrastruktuuri tarbeks moodustatakseTartu Ülikooli, Tallinna Tehnikaülikooli,KBFI ja EENeti poolt avatud konsortsium.

E-INFRASTRUKTUURID | E-INFRASTRUCTURES 61ESTONIAN SCIENTIFIC COMPUTINGINFRASTRUCTUREData management, analysis and development of computational methods require largecomputational and storage capabilities, it is feasible to gather these resources intoscientific computing centers. The Estonian Scientific Computing Infrastructure will besituated on the premises of partner institutions in Tartu and Tallinn. The network connectivity,authentication and accounting will be managed by EENet (Estonian Educationaland Research Network).Developments in the field of IT andInternet have boosted the volume ofdata while making possible to sharecomputing resources. Data- andcomputing intensive science is growingdue to the accelerating cumulation ofdata and due to the need to carry outcomputational experiments. Computersare widely used in natural and exactsciences like genetics, molecular andstructural biology, astronomy, materialsand nano-sciences, nuclear physics etc.Growing data volumes and the possibilityto test theories by using simulationshave likewise widened the use of computersin social sciences and economicsas well as in business. As the datavolume is growing steadily, the need forcomputing is also expanding. In order toensure the high quality of service, it isnecessary to concentrate the computingresources and data repositories intolarger centres. Stable user support andsystem management are very important,as among other things they enable anefficient use of centralised resources.For example one scientific group mayneed a supercomputer for two weeksa year only, but it could be used byother research groups throughout theyear. Moreover, the resources will alsobe shared internationally. Estonia hasparticipated in the pan-European gridthrough the BalticGrid project since2005. The infrastructure built duringthe project is now a part of the EuropeanGrid Initiative.EXISTINGINFRASTRUCTUREComputing resources suitable forscientific computing are installed atseveral Estonian universities and researchinstitutions. Some machines aremanaged directly by research groups.The University of Tartu has a HPC(High Performance Computing) Centre,which offers computing resources forall disciplines. At the end of 2010, asignificant upgrade will be installed.At Tallinn University of Technology anumber of scientific groups have theirown computing clusters, including acluster for computational chemistry.The National Institute of ChemicalPhysics and Biophysics (NICPB) has acluster and storage facility for particlephysics, which is connected to the pan-European grid and connected to CERN(European Organization for NuclearResearch). All those resources are connectedby EENet, which provides necessarycentral services and a high-speedbackbone network. EENet representsEstonia in pan-European grid projects.NEW INFRASTRUCTUREThe computing centres need hardware,software, data services (management,backup etc), competence and user support.The required equipment consistsin: 1) computing clusters and supercomputers;2) data storage facilities. The EstonianScientific Computing Infrastructurewill be situated at the participatinginstitutions in Tartu and Tallinn. Centralservices like internet connectivity, accessand accounting will be managed byEENet. The compatibility of the networkand resources opens the possibility forfuture participation in pan-Europeanprojects like ESFRI (European StrategyForum on Research Infrastructures )roadmap object PRACE (Partnership forAdvanced Computing in Europe), whichconnects computing centers.PARTNERSHIPSAn open consortium for management ofthe infrastructure will be formed by theUniversity of Tartu, Tallinn University ofTechnology, NICPB and EENet.

62 EESTI TEADUSE JA HARIDUSE ANDMESIDE OPTILINE MAGISTRAALVÕRK | ESTONIAN RESEARCH AND EDUCATION OPTICALEESTI TEADUSE JA HARIDUSE ANDMESIDEOPTILINE MAGISTRAALVÕRKEENet on ülikiire optiline magistraalvõrk, mis tagab Eesti teaduse ja haridusevajadustele vastava akadeemilise andmesidevõrgu toimimise ning selle vastavuseuutele innovaatilistele projektidele. Selleks planeeritakse ja arendatakse optilisel kandjalpõhinevat ja vastavalt kasutajate vajadustele lihtsalt laiendatavat magistraalvõrku.Optilised kanalid tagavad andmesidevõrgu piisava läbilaskvuseja laiendatavuse. Selle kaudu saavad Eesti akadeemiliselekogukonnale kättesaadavaks kõige kaasaegsemadandmeside¬lahendused ja nõudlikumad internetiteenused.Infrastruktuuri arendamine on üheks eelduseks kõigi Eestiteadusasutuste kvaliteetse juurdepääsu tagamiseks kaasaegseleandmesidele geograafilisest asukohast sõltumatult.OLEMASOLEV INFRASTRUKTUUREENeti poolt arendatav ja Euroopa akadeemilise võrgugaGÉANT (Gigabit European Advanced Network Technology)ühendatud andmesidevõrk katab praeguseks enamikkuEesti maakondadest. Maakondades asuvate sidekeskustekülge on ühendatud koolid ja muud haridus-, teadus- jakultuuriasutused. Tallinna, Tartu ja mitmete maakonnakeskustevahel on käigus optiline magistraalvõrk, mida saavadkasutada teadusasutused, ülikoolid, haridus- ja kultuuriasutused.Käesoleval hetkel kasutavad erinevaid EENetiteenuseid üle 1000 asutuse üle Eesti.UUS INFRASTRUKTUURArendatav ülikiire magistraalvõrk asendab praegusedkasutusel olevad rendikanalid optiliste kanalitega ja muudabEesti teaduse ja hariduse magistraalvõrgu oluliselt töökindlamaks,kiiremaks ja lihtsalt laiendatavaks. Suurenev töökindlustagatakse seadmete lihtsustumise ja varukanalitega;magistraalvõrk peab olema igas olulises punktis dubleeritud.Oluline on, et optilise magistraalvõrgu läbilaskvuse suurendamineja uute teenuste lisamine tulevikus on suhteliseltodav ja lihtne ning ei suurenda võrgu opereerimise püsikulusid.Loodava infrastruktuuri baasil on võimalik kogu GÉANTvõrgu piires luua erilahendusi andmesides nii teadusasutustelekui rahvusvahelistele koostööprojektidele. Arendatavoptiline magistraalvõrk teeb võimalikuks uuel tasemel koostööBalti- ja Põhjamaadega, kasutades piiriüleseid optilistevõrkude ühendusi.PARTNERLUSEENet on partneriks GÉANT projektis, mis ühendab Euroopa32 rahvuslikku teadus- ja haridusvõrku 36 riigis. Kokkuühendab GÉANT enam kui 8000 Euroopa teadus- ja haridusasutustomavahel ülikiirete kanalitega ja tagab ühenduseglobaalse Internetiga. Projektis osalevad ka rahvusvahelisedorganisatsioonid DANTE (Delivery of Advanced NetworkTechnology to Europe) ja TERENA (Trans-EuropeanResearch and Education Networking Association).EEneti magistraalvõrkThe backbone network developed by EENethttp://www.eenet.ee/EENet/magistraalvork.html

BACKBONE NETWORK E-INFRASTRUKTUURID | E-INFRASTRUCTURES 63ESTONIAN RESEARCH AND EDUCATIONOPTICAL BACKBONE NETWORKEENet is a significantly faster Optical Backbone Network, which ensures the functioningof the academic network and its compatibility with new innovative projects. For this,EENet develops and operates an easily extensible backbone network based on an opticalcarrier, whereby a suite of advanced services will be offered to meet the increasinglydemanding requirements of the research and education community in Estonia.The optical infrastructure guarantees high bandwidth andextensibility of the data communications network, providingthe most advanced facilities and services to meet theneeds of the education and academic community. This newinfrastructure ensures high-quality access to modern datacommunications for all Estonian research institutions regardlessof their geographical location.EXISTINGINFRASTRUCTUREThe backbone network developed by EENet is connected tothe European academic network GÉANT (Gigabit EuropeanAdvanced Network Technology) and covers most of Estoniancounties. Schools and other educational, research andcultural institutions have been connected to county centres.The optical backbone is in operation between Tallinn, Tartuand several county centres and can be used by researchinstitutions, universities, educational and cultural institutions.Currently more than 1000 institutions in Estonia are usingone or several services of EENet.NEW INFRASTRUCTUREIn order to provide the Estonian research and educationcommunity with a significantly faster, more reliable and easilyextensible backbone, the newly developed network willbe based entirely on a fiber-optic infrastructure. Increasedreliability of the network will be achieved by implementingsimpler equipment and backup connections; at least two alternativeroutes will be in operation for all essential segmentsof the backbone. It is important that the bandwidth of theoptical backbone can be expanded and new services added ina relatively inexpensive and uncomplicated way, thereby notincreasing the fixed costs of network operation. On the basisof this infrastructure it will be possible to create specific solutionsfor data communications for both research institutionsand international collaboration projects within the GÉANTnetwork. Using optical cross-border connections, the plannedoptical backbone will enable closer research cooperationbetween the Baltic and Nordic countries.PARTNERSHIPSEENet participates in the GÉANT network project that connects32 European national research and education networksin 36 countries. GÉANT connects over 8000 Europeanresearch and educational institutions with the high-speedbackbone and provides connectivity to the global Internet.International organizations DANTE (Delivery of AdvancedNetwork Technology to Europe) and TERENA (Trans-EuropeanResearch and Education Networking Association) arealso partners in the project.http://www.eenet.ee/EENet/magistraalvork.html

64 EESTI OSALUS ESFRI OBJEKTIDES | ESTONIAN PARTICIPATION IN ESFRI OBJECTSEESTI OSALUS ESFRI OBJEKTIDESEESTI TEEKAARDI OBJEKTI NIMETUSEesti keeleressursside keskusEesti osalus Euroopa SotsiaaluuringusEesti GenoomikakeskusEesti Struktuuribioloogia InfrastruktuurESS – Euroopa Neutronkiirguse AllikasESFRI INFRASTRUKTUURIOBJEKTÜhine Keeleressursside ja –Tehnoloogia Infrastruktuur (CLARIN)Euroopa SotsiaaluuringBiopankade ja Biomolekulaarressursside Infrastruktuur (BBMRI)Euroopa Integreeritud Struktuuribioloogia Infrastruktuur(INSTRUCT)Euroopa Neutronkiirgus AllikasÜHINE KEELERESSURSSIDE JA –TEHNOLOOGIA INFRASTRUKTUUR (CLARIN)CLARIN on suureulatuslik üle-Euroopaline koostööinitsiatiiv, millega luuakse, koordineeritakseja tehakse keeleressursid ja -tehnoloogia kättesaadavaks ning täiel määral kasutatavaks. CLA-RIN pakub humanitaar- ja sotsiaalvaldkonna teadlastele arvutivõrgustik-tüüpi infrastruktuuriabil vahendeid, mis võimaldavad kasutada arvutipõhiseid keeletehnoloogiaid, et uurida keeleerinevaid rolle ühiskonnas (nt kultuuri ja teadmiste kandjana, suhtlemisel, identiteediosanajt). CLARIN baseerub hulgal võtmetehnoloogiatel, mis on peamisteks alusteks e-Teaduseparadigmas: võrgustiktehnoloogiad, mille abil ühendatakse andmebaase ja repositooriume ningveebiteenuseid, mida erinevad keskused pakuvad; digitaalraamatukogud ja reaalaja-arhiivid;semantilised veebitehnoloogiad, millega ületatakse struktuurilised ja semantilised kodeerimisprobleemid;arenenud multilingvistilised keeletehnoloogiad, mis toetavad kultuurilist jakeelelist integratsiooni.http://www.clarin.euEUROOPA SOTSIAALUURINGEuroopa Sotsiaaluuring on pikaajaline üle-Euroopaline teaduspõhine vahend, millega kaardistatakseja uuritakse Euroopa rahvaste institutsioonide, väärtushinnangute, tõekspidamisteja käitumismudelite koosmõjusid. Infrastruktuur loodi aegridade uuringuna, millega plaanitiseirata sotsiaalseid väärtusi üle Euroopa ja luua andmestik, mis oleks aluseks teaduslikele aruteludele,poliitanalüüsidele ja efektiivsemale juhtimisele ning oluliseks ressursiks teadlaste koolitamiselvõrdlusmetoodikates. Infrastruktuur pakub täpseid meetodeid juhuvalimi koostamisel,küsimuste testimisel, sündmuste registreerimisel, tõlkimisel ja vastamismäära suurendamisel.Andmebaas hõlmab kontraste ja sarnasusi rohkem kui 30 Euroopa riigi vahel.http://www.europeansocialsurvey.org

65BIOPANKADE JA BIOMOLEKULAARRESSURSSIDE INFRASTRUKTUUR (BBMRI)BBMRI on Euroopa-ülene hajusinfrastruktuur, millega võimaldatakse juurdepääs olemasolevatening loodavate biopankade ja biomolekulaarressursside keskustele. Infrastruktuur hõlmabnii haigete kui ka tervete inimeste bioloogilise materjali kogu – DNA-d, kudesid, rakke, verd jateisi kehavedelikke ning juurdepääsu nendega seotud kliinilisele uurimisandmestikule. Samutihõlmab infrastruktuur biomolekulaarseid uurimisvahendeid ja bioinformaatikat, et võimalikultoptimaalselt ära kasutada ülemaailmset biomeditsiiniliste uuringute ressurssi. BBMRI on hajusinfrastruktuurja baseerub keskuste võrgustikul, mis võimaldab kasutajatele suurt paindlikkustja mille abil on partneritel ja uutel liikmetel võimalik igal ajal infrastruktuuri ühenduda ningsaada uuringuteks vajalikku informatsiooni. BBMRI kiirendab personaalmeditsiini ja haigusteennetamise arengut ning hõlmab ka andmestikke, mis on vajalikud nii alusuuringute teostamisekskui ka biotehnoloogia- ja farmaatsiatööstustes.http://www.bbmri.euEUROOPA INTEGREERITUD STRUKTUURIBIOLOOGIA INFRASTRUKTUUR(INSTRUCT)Vastloodud hajusinfrastruktuur hõlmab integreeritud struktuuribioloogia tuumiklaboreid ja–keskusi, mis võimaldavad kasutada ja arendada tuumiktehnoloogiaid – proteiinitootmist, tuumamagnetresonantsi,kristallograafiat ning erinevaid mikroskoopiameetodeid. Igal keskusel onoma spetsiifiline bioloogiline fookus, mis kujundab keskuse infrastruktuuri vastavalt teaduslikelevajadustele ning edendab funktsionaalkomplekside tootmist ja struktuurianalüüsi. Mitmemõõtmelisestruktuuriandmestiku loomiseks ja selle tõlkimiseks funktsionaalseks teadmiseksorganiseeritakse keskuste vaheline võrgustik. INSTRUCT ühendab põhiliste struktuuribioloogiauurimismeetoditega saadud andmed moodsa rakubioloogia tehnoloogiatega, mille tulemusenatekib dünaamiline pilt rakuprotsessidest kõigil tasemetel. Seitse tuumiklaborit (paiknevadOxfordis, Firenzes, Strasbourgis, Weizmanni Instituudis Iisraelis, Heidelbergis, Münchenis jaFrankfurdis) moodustavad Euroopa struktuuribioloogia infrastruktuuri keskse osa, kus luuakse,arendatakse ja viiakse ellu uusi tehnoloogiaid ning teadusinstrumente.http://www.instruct-fp7.euEUROOPA NEUTRONKIIRGUS ALLIKASEuroopa Neutronkiirgus Allikas on Euroopa ühisprojekt, millega kujundatakse ja rajatakseneutronite uurimiseks järgmise põlvkonna infrastruktuur. Sellest saab parim neutronallikas,mida on võimalik kasutada eksperimentideks materjalide uuringutes. Infrastruktuuri kaasatakseteadusinstrumente praktiliselt kõikidest klassifikatsioonidest. Eheda üle-Euroopalise infrastruktuurinahakkab ta teenindama rohkem kui 5000 teadlast paljudes teaduse ja tehnoloogiavaldkondades: keemias, nanotehnoloogiates, energeetikas, keskkonnatehnoloogiates, toiduteadustes,bioteadustes, farmaatsias, infotehnoloogias, materjaliteadustes, tehnikateadustes,arheoloogias.http://ess-scandinavia.eu; http://www.ess-neutrons.eu

66 EESTI OSALUS ESFRI OBJEKTIDES | ESTONIAN PARTICIPATION IN ESFRI OBJECTSESTONIAN PARTICIPATIONIN ESFRI OBJECTSESTONIAN ROADMAP PROJECTCenter of Estonian Language ResourcesEstonia in European Social SurveyEstonian Centre for GenomicsEstonian Structural Biology InfrastructureESS - European Spallation SourceESFRI PROJECTCommon Language Resources and Technology Infrastructure(CLARIN)European Social SurveyBiobanking and Biomolecular Resources Research Infrastructure(BBMRI)An Integrated Structural Biology Infrastructure for Europe(INSTRUCT)European Spallation SourceCOMMON LANGUAGE RESOURCES AND TECHNOLOGY INFRASTRUCTURE(CLARIN)The CLARIN project is a large-scale pan-European collaborative effort to create, coordinateand make language resources and technology available and readily useable. CLARIN offersscholars the tools to allow computer-aided language processing, addressing one or more ofthe multiple roles language plays (i.e. carrier of cultural content and knowledge, instrumentof communication, component of identity and object of study) in the Humanities and SocialSciences. CLARIN will be built on and contribute to a number of key technologies comingfrom the major initiatives advancing the eScience paradigm: Data Grid technology to connectthe repositories and web services provided by various centres, e.g. Digital Library andLive Archives; Semantic Web technology to overcome the structural and semantic encodingproblems; advanced multi-lingual language processing technology that is supporting culturaland linguistic integration.http://www.clarin.euEUROPEAN SOCIAL SURVEYThe European Social Survey is an academically driven long term pan-European instrumentdesigned to chart and explain the interaction between Europe’s changing institutions and theattitudes, beliefs and behaviour patterns of its diverse populations. The infrastructure was setup as a time series survey for monitoring change in social values throughout Europe and toproduce data relevant to academic debate, policy analysis and better governance, and as animportant resource for training new researchers in comparative methods. It adopts rigorousapproaches to probability sampling, question-testing, event-recording, translation and responserate enhancement. The data reveal intriguing contrasts and similarities between over 30European countries.http://www.europeansocialsurvey.org

67BIOBANKING AND BIOMOLECULAR RESOURCES RESEARCHINFRASTRUCTURE (BBMRI)A pan-European distributed infrastructure of existing and de novo biobanks and biomolecularresource centres providing access thereto. The infrastructure will include biological materialfrom patients and healthy persons, typically DNA, tissues, cells, blood or other body fluids, withlinks to clinical and research data. It will also comprise biomolecular research tools and biocomputationaltools to optimally exploit this resource for global biomedical research. BBMRIwill be composed of a network of centres organized in a distributed hub structure, whichprovides great flexibility so that new members and partners can be connected at any time andso that it can be adapted to emerging needs in biomedical research. BBMRI will speed up thedevelopment of personalised medicine and disease prevention and will embrace some of theneeds of basic research as well as of biotech and pharmaceutical industries.http://www.bbmri.euAN INTEGRATED STRUCTURAL BIOLOGY INFRASTRUCTURE FOR EUROPE(INSTRUCT)The new distributed infrastructure will consist of Core and Associate Centres for IntegratedStructural Biology. All centres will maintain and further develop a set of core technologiessuch as protein production, NMR, crystallography, and different forms of microscopy. Eachcentre will have a specific biological focus that will shape its infrastructure development planaccording to scientific need and improve the production and structural analysis of functionalcomplexes. The network of centres will be organised in order to obtain multi-scale structuraldata and translate these data into functional knowledge. INSTRUCT will combine information,obtained by major structural biology methods, with state-of-the-art cell biology techniquesto provide a dynamic picture of key cellular processes at all scales. The seven Core Centres(located in Oxford, Florence, Strasbourg, Weizmann Institute in Israel, Heidelberg, Munich andFrankfurt) will be the main European sites for major infrastructure development in structuralbiology, including new build, development and implementation of new technologies andinstrumentation.http://www.instruct-fp7.euEUROPEAN SPALLATION SOURCEThe European Spallation Neutron Source (ESS) is a project to design and construct a nextgeneration facility for research with neutrons. ESS will be the brightest source of neutrons thatwill be used for experiments to look inside the materials. It will be the best neutron source world-widefor practically all classes of instruments. A genuine pan-European facility, it will servea community of 5,000 researchers across many areas of science and technology: chemistry,nano and energy technology, environmental engineering, foodstuff, bioscience, pharmaceuticals,IT, materials and engineering science and archaeology.http://ess-scandinavia.eu; http://www.ess-neutrons.eu

68LÜHENDID | ABBREVIATIONSLÜHENDID / ABBREVIATIONSBBMRI (Biobanking and Biomolecular Resources ResearchInfrastructure) – biopankade ja biomolekulaarseteressursside teadusinfrastruktuurBSRN (Baseline Surface Radiation Network) – rahvusvahelinemaapinnalt radiatsiooni mõõtmise analüüsimise võrkCETAF (Consortium of European Taxonomic Facilities) – Euroopataksonoomia infrastruktuuride konsortsiumCOST (intergovernmental framework for European Cooperationin Science and Technology) – Euroopa valitsustevahelineteadus- ja tehnoloogiakoostöö võrkERIC (European Research Infrastructure Consortium)-Euroopa Teadusinfrastruktuuride KonsortsiumESFRI (European Strategy Forum on Research Infrastructures)– Euroopa Teadusinfrastruktuuride Strateegia -foorum)ESR (Electron Spin Resonance) – elektronspinnresonantsESTEC (European Space Research and Technology Centre) –Euroopa Kosmoseuuringute ja -tehnoloogia KeskusEUR-OCEANS (European Network of Excellence for OceanEcosystems Analysis) – rahvusvaheline Euroopa mereuuringutevõrgustikFAHM (Free Air Humidity Manipulation) – metsaökosüsteemiõhuniiskusega manipuleerimise eksperimentFLUXNET – rahvusvaheline atmosfääriuurimise tornjaamadevõrgustikGAW (Global Atmosphere Watch) – rahvusvahelise meteoroloogiaorganisatsiooniatmosfäärivaatluste võrkGBIF (Global Biodiversity Information Facility) – globaalnebioloogilise mitmekesisuse informatsiooni infrastruktuurIR (Infrared) – infrapunaneLTER (Long Term Ecological Research) – rahvusvahelinepikaajaliste ökoloogiliste vaatluste võrkMarBEF+ (Marine Biodiversity and Ecosystem Functioning) –Euroopa mereelustiku uurimise võrgustikMARS (European Network of Marine Research Institutes andStations) – Euroopa mereuuringujaamade võrgustikMRI (Magnetic Resonance Imaging) – magnetresonantstomograafiaNHMFL (National High Magnetic Field laboratory) –USA kõrgete magnetväljade laboratoorium(vt http://magnet.fsu.edu)NMR (Nuclear Magnetic Resonance) – TMR, tuuma magnetresonantsPPMS (Physical Properties Measurement System) – ainetefüüsikaliste omaduste (elektrijuhtivus, soojusmahtuvus,magnetiline vastuvõtlikkus) mõõteseadeP3G (Public Population Project in Genomics) – populatsioonipõhistebiopankade võrgustikR&D (Research and Development) – T&A, teadus- ja arendustegevusSMEAR (Station for Measuring Ecosystem-AtmosphereRelation) – taimestiku ja atmosfääri vahelise aine- jaenergiavahetuse mõõtmise jaam

MÄRKMED / NOTES

MÄRKMED / NOTES

MÄRKMED / NOTES

MÄRKMED / NOTES