Framtiden för svensk forskningsinfrastruktur – utkast - Vetenskapsrådet
Framtiden för svensk forskningsinfrastruktur – utkast - Vetenskapsrådet
Framtiden för svensk forskningsinfrastruktur – utkast - Vetenskapsrådet
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
<strong>Framtiden</strong> <strong>för</strong> <strong>svensk</strong><br />
<strong>forskningsinfrastruktur</strong><br />
<strong>–</strong> <strong>utkast</strong><br />
Sida 1 av 88
Innehåll<br />
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Innehåll....................................................................................................................................... 2<br />
Förord......................................................................................................................................... 3<br />
1. Introduktion............................................................................................................................ 5<br />
2. Kommittén <strong>för</strong> forskningens infrastrukturer - KFI ................................................................ 6<br />
3. Begreppet <strong>forskningsinfrastruktur</strong>.......................................................................................... 6<br />
Definition av <strong>forskningsinfrastruktur</strong> och avgränsningar ...................................................... 6<br />
4. Arbetet med planen, bedömningskriterier, framtida uppdatering .......................................... 7<br />
5. Områdesöversikter ................................................................................................................. 8<br />
5.1 Infrastruktur <strong>för</strong> astronomi och subatomär forskning (Bg-1)........................................... 8<br />
5.2 Infrastruktur <strong>för</strong> molekyl-, cell- och materialforskning (Bg-2)...................................... 19<br />
5.3 Infrastruktur <strong>för</strong> forskning kring jorden och dess nära omgivning (Bg-3) .................... 39<br />
5.4 Infrastruktur <strong>för</strong> e-science (Bg-4) .................................................................................. 48<br />
6. Rekommendationer .............................................................................................................. 67<br />
7. Infrastrukturer under uppbyggnad........................................................................................ 72<br />
8. Aktuella framtida infrastrukturer ......................................................................................... 73<br />
9. Utredningar som behöver genom<strong>för</strong>as ................................................................................. 79<br />
APPENDIX KFI:s och beredningsgruppernas ledamöter........................................................ 87<br />
Sida 2 av 88
Förord<br />
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
I januari 2005 inrättades KFI, kommittén <strong>för</strong> forskningens infrastrukturer, vid <strong>Vetenskapsrådet</strong>.<br />
KFI:s huvuduppdrag, som beslutats av <strong>Vetenskapsrådet</strong>s styrelse, är att främja och stödja<br />
uppbyggnad och utnyttjande av infrastruktur <strong>för</strong> <strong>svensk</strong> forskning av högsta vetenskapliga<br />
kvalitet inom <strong>Vetenskapsrådet</strong>s ämnesområden. Styrelsen vill samla ansvaret <strong>för</strong> ärenden<br />
avseende <strong>forskningsinfrastruktur</strong>er i denna nya kommitté <strong>för</strong> att få en större tydlighet i<br />
hanteringen av infrastrukturärenden och åstadkomma en bättre planering med större<br />
långsiktighet och - inte minst - en samlad internationell överblick.<br />
Ett led i uppdraget till KFI är att svara <strong>för</strong> en långsiktig, rullande, strategisk planering<br />
avseende stöd till planering, utveckling, uppbyggnad, drift och avveckling av infrastrukturer<br />
med olika detaljeringsgrad <strong>för</strong> olika tidsperspektiv. En aktuell plan ska redovisas <strong>för</strong><br />
<strong>Vetenskapsrådet</strong>s styrelse i juni varje år. Perspektivet <strong>för</strong> verksamheten ska omfatta<br />
investeringens hela livslängd och ta hänsyn till driftkostnader och kompetensbehov.<br />
Denna rapport är ett arbets<strong>utkast</strong> till den plan som ska diskuteras vid <strong>Vetenskapsrådet</strong>s<br />
styrelse i mitten av juni 2006. Rapporten har tagits fram av KFI och dess fyra<br />
beredningsgrupper; som ansvarar <strong>för</strong> bevakning av infrastrukturen inom följande områden<br />
1) astronomi och subatomär forskning<br />
2) forskning om molekyler, celler och material<br />
3) forskning om jorden och des nära omgivning<br />
4) e-vetenskap eller e-science.<br />
Beredningsgrupperna har gjort en inventering av såväl existerande infrastruktur som planer och<br />
behov av infrastruktur inom respektive område och <strong>för</strong>t fram rekommendationer till KFI. I<br />
arbetet har experter och representanter <strong>för</strong> forskarsamhället engagerats i olika väsentliga frågor.<br />
Diskussion har även <strong>för</strong>ts med universitetsledningarna under våren 2006.<br />
Tyngdpunkten i detta arbets<strong>utkast</strong> av rapporten ligger på breda områdesöversikter där<br />
<strong>forskningsinfrastruktur</strong>en, både den existerande och planerad ny infrastruktur, sätts i sitt<br />
sammanhang. I rapporten <strong>för</strong>s också fram ett antal rekommendationer där mogna<br />
infrastrukturprojekt med stor betydelse <strong>för</strong> framtida forskning identifieras. Dessutom pekas i<br />
rapporten ut ett antal viktiga områden där utredningar snarast behöver göras <strong>för</strong> klargöra hur<br />
infrastrukturen kan byggas upp, <strong>för</strong>bättras, ordnas eller effektiviseras.<br />
KFI önskar nu synpunkter på innehållet i det <strong>för</strong>eliggande <strong>utkast</strong>et till långsiktig strategisk<br />
plan <strong>för</strong> <strong>forskningsinfrastruktur</strong>. Synpunkter kan <strong>för</strong>as fram vid en öppen presentation i<br />
Stockholm den 9 maj och därefter i en öppen nätdiskussion på <strong>Vetenskapsrådet</strong>s hemsida<br />
fram till den 19 maj 2006 kl 17. Senare kommer det att finnas möjligheter att bidra med stoff<br />
till uppdateringen av planen - en ny version ska vara klar till juni 2007.<br />
Den färdigställda planen kommer att utgöra ett viktigt underlag in<strong>för</strong> diskussioner om finansiering<br />
av infrastruktur från <strong>Vetenskapsrådet</strong>. Finansiering av såväl existerande som framtida<br />
infrastrukturer sker oftast tillsammans med andra aktörer, antingen nationellt eller<br />
internationellt. Planen kommer där<strong>för</strong> även att utgöra ett underlag i diskussioner med andra<br />
finansiärer om framtida infrastruktur.<br />
Sida 3 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Inom Europa finns det <strong>för</strong> närvarande ett stort fokus på forskningens infrastruktur där man<br />
inom ramen <strong>för</strong> European Strategy Forum on Research Infrastructures (ESFRI) arbetar med<br />
en roadmap <strong>för</strong> paneuropeisk <strong>forskningsinfrastruktur</strong>, som ska publiceras i oktober 2006. Det<br />
blir särskilt viktigt <strong>för</strong> Sverige att ta del av detta arbete och <strong>för</strong>hålla sig till denna <strong>för</strong>sta plan<br />
<strong>för</strong> gemensam europeisk <strong>forskningsinfrastruktur</strong>.<br />
Sida 4 av 88
1. Introduktion<br />
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
En tendens inom många vetenskapsområden är att gemensam <strong>forskningsinfrastruktur</strong>, alltifrån<br />
avancerade acceleratoranläggningar till beräkningsresurser, datanät och öppna databaser, får<br />
allt större betydelse <strong>för</strong> forskares möjligheter att bedriva ledande forskning. Ofta är<br />
infrastrukturen och dess prestanda helt avgörande <strong>för</strong> forskningens framsteg. Några exempel:<br />
Omfattande databaser är en <strong>för</strong>utsättning <strong>för</strong> stora delar av den samhällsvetenskapliga<br />
forskningen<br />
Kunskapen om materiens innersta beståndsdelar är helt avhängig partikelacceleratorer<br />
Kunskapen om universum och dess utveckling är beroende av observationer med olika<br />
typer av teleskop<br />
Kunskapen om molekylers och materials atomära struktur och funktion är beroende av<br />
en hel rad av metoder, där infrastrukturer <strong>för</strong> synkrotron- och neutronstrålning spelar<br />
en avgörande roll<br />
Möjligheterna att utforska polartrakterna och havsbottnarna är beroende av<br />
forskningsfartyg<br />
Klimatforskningen är beroende av globala detektionsystem <strong>för</strong> att följa<br />
klimat<strong>för</strong>ändringar<br />
Högpresterande datorer är avgörande <strong>för</strong> vår <strong>för</strong>måga att analysera omfattande dataset<br />
eller simulera <strong>för</strong>lopp inom de flesta vetenskapsområden<br />
Verktygen <strong>för</strong> forskningen har ofta blivit så avancerade, dyrbara eller komplexa att samverkan<br />
mellan aktörer med kompletterande kompetenser i en region, nationellt, internationellt eller<br />
globalt, har blivit nödvändigt <strong>för</strong> konstruktion, drift eller funktion av infrastrukturen. En<br />
noggrann och långsiktig planering och prioritering av infrastrukturer är väsentlig <strong>för</strong><br />
forskningens utveckling, eftersom infrastrukturen ofta öppnar nya och unika möjligheter <strong>för</strong><br />
forskningen men även innebär omfattande investeringar och långsiktiga åtaganden i form av<br />
drift och uppgradering.<br />
I flera länder pågår strategiska arbeten med att ta fram s.k. roadmaps for<br />
<strong>forskningsinfrastruktur</strong>. I USA har detta nyligen gjorts bl.a. av Department of Energy (DOE) 1 ,<br />
National Science Foundation (NSF) 2 , och National Institutes of Health (NIH) 3 . I Europa pågår<br />
ett omfattande arbete <strong>för</strong> att ta fram en roadmap <strong>för</strong> pan-europeisk <strong>forskningsinfrastruktur</strong> <strong>för</strong><br />
alla forskningsområden inom European Strategy Forum on Research Infrastructures (ESFRI) 4 .<br />
ESFRI:s roadmap blir klar under hösten 2006. Storbritannien 5 har nyligen tagit fram en<br />
roadmap <strong>för</strong> <strong>forskningsinfrastruktur</strong> och Danmark har nyligen gjort en omfattande inventering<br />
av befintlig <strong>forskningsinfrastruktur</strong> samt framtida behov 6 .<br />
Detta dokument utgör ett <strong>utkast</strong> till den <strong>Vetenskapsrådet</strong>s <strong>för</strong>sta långsiktiga plan <strong>för</strong><br />
<strong>forskningsinfrastruktur</strong>. Det kommer att utgöra ett väsentligt underlag <strong>för</strong> diskussioner om<br />
finansiering av framtida infrastruktur, dels nationellt men även med andra finansiärer samt<br />
med andra länder <strong>för</strong> gemensam internationell infrastruktur.<br />
1<br />
http://www.science.doe.gov/Scientific_User_Facilities/History/20-Year-Outlook-screen.pdf<br />
2<br />
http://www.nsf.gov/attachments/102806/public/NSFFacilityPlan.pdf<br />
3<br />
http://nihroadmap.nih.gov/<br />
4<br />
http://www.cordis.lu/esfri/roadmap.htm<br />
5<br />
http://www.ost.gov.uk/research/funding/lfroadmap/2005/lfroadmap2005.pdf<br />
6<br />
http://www.<strong>forskningsinfrastruktur</strong>.dk/<br />
Sida 5 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
2. Kommittén <strong>för</strong> forskningens infrastrukturer - KFI<br />
<strong>Vetenskapsrådet</strong>s kommitté <strong>för</strong> forskningens infrastrukturer, KFI, har till uppgift att främja<br />
och stödja uppbyggnad och utnyttjande av infrastruktur <strong>för</strong> <strong>svensk</strong> forskning av högsta<br />
vetenskapliga kvalitet inom <strong>Vetenskapsrådet</strong>s ämnesområden. Verksamheten innefattar<br />
utlysning och beredning av ansökningar, deltagande i internationella samarbetsorganisationer,<br />
uppföljning, utvärdering samt strategiskt arbete.<br />
Till sin hjälp har kommittén fyra beredningsgrupper, <strong>för</strong> infrastrukturer avseende 1) astronomi<br />
och subatomär forskning 2) forskning om molekyler, celler och material 3) forskning om<br />
jorden och dess nära omgivning 4) e-vetenskap eller e-science.<br />
Var<strong>för</strong> en plan?<br />
KFI verkar <strong>för</strong> att <strong>svensk</strong>a forskare ska få tillgång till och utveckla infrastruktur <strong>för</strong> forskning<br />
av högsta kvalitet inom alla vetenskapsområden. Den långsiktiga plan, som nu presenteras i<br />
denna rapport, är ett led i det arbetet. Planen ska ses som en aktuell översikt över behovet av<br />
<strong>forskningsinfrastruktur</strong> <strong>för</strong> en <strong>svensk</strong> grundforskning i världsklass i ett tidsperspektiv av tio<br />
till tjugo år framåt i tiden. Planen pekar på behov av utveckling av ny infrastruktur,<br />
rekommenderar uppgradering av existerande infrastruktur och utfasning av infrastruktur som<br />
inte kommer att vara konkurrenskraftig. Den identifierar även områden eller faciliteter <strong>för</strong><br />
vilka ytterligare utredningar behöver göras. Planen ska vara långsiktig men rullande, d.v.s.<br />
den ska uppdateras regelbundet <strong>för</strong> att inkludera ny utveckling eller resultat av nya<br />
utredningar eller utvärderingar.<br />
Planen kommer att användas vid strategiska diskussioner inom <strong>Vetenskapsrådet</strong>, med olika<br />
aktörer som forskarsamhälle, universitet, och forskningsfinansiärer inom och utom landet.<br />
Planen kommer att utgöra ett övergripande underlag in<strong>för</strong> beslut om finansiering eller<br />
avveckling av infrastrukturer. Den ska alltså inte ses som en strikt prioriteringslista eller som<br />
ett löfte om finansiering. Beslut om finansiering av <strong>forskningsinfrastruktur</strong> är i många fall<br />
beroende av samfinansiering från flera aktörer och mer detaljerade utredningar eller<br />
utvärderingar behöver göras in<strong>för</strong> beslut.<br />
3. Begreppet <strong>forskningsinfrastruktur</strong><br />
Definition av <strong>forskningsinfrastruktur</strong> och avgränsningar<br />
Med <strong>forskningsinfrastruktur</strong> menas till exempel forskningsanläggningar, databaser,<br />
samarbetsorganisationer eller omfattande datanät. Infrastrukturer <strong>för</strong> grundläggande forskning<br />
som faller inom KFI:s ansvarsområde är de helt eller delvis uppfyller följande generella<br />
kriterier:<br />
• är av brett nationellt intresse<br />
• ger <strong>för</strong>utsättningar <strong>för</strong> världsledande forskning<br />
• utnyttjas av ett flertal forskargrupper/användare med högt kvalificerade<br />
forskningsprojekt<br />
• är så omfattande att enskilda grupper inte kan driva dem på egen hand<br />
Sida 6 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
• har en långsiktig planering <strong>för</strong> vetenskapliga mål, finansiering och utnyttjande<br />
• är öppet och enkelt tillgängliga <strong>för</strong> forskare och ha en plan <strong>för</strong> hur tillgängligheten ska<br />
<strong>för</strong>bättras (gäller både utnyttjande av infrastrukturen, tillgång till insamlade data och<br />
presentation av resultat)<br />
Utöver de generella kriterierna kan andra aspekter ha betydelse, till exempel infrastrukturens<br />
forskningsstrategiska betydelse, att den är avgörande <strong>för</strong> kompetensuppbyggnad eller andra<br />
speciella <strong>för</strong>utsättningar.<br />
Avgränsning<br />
Den <strong>forskningsinfrastruktur</strong> KFI ansvarar <strong>för</strong> i dagsläget är till stor del given av<br />
<strong>Vetenskapsrådet</strong>s (och dess <strong>för</strong>egångares) tidigare åtaganden. Exempelvis hanterar KFI i<br />
nuläget inte bibliotek och museisamlingar eller arkiv <strong>för</strong> olika typer av klimatdata trots att de i<br />
en vidare mening och i vissa fall skulle kunna klassas som infrastruktur enligt ovanstående<br />
allmänna kriterier. Utvidgning av <strong>Vetenskapsrådet</strong>s ansvarsområden <strong>för</strong> infrastruktur utan<strong>för</strong><br />
dagens avgränsningar behöver normalt åtföljas av motsvarande utvidgade möjligheter till<br />
finansiering.<br />
4. Arbetet med planen, bedömningskriterier, framtida<br />
uppdatering<br />
Första steget i arbetet med planen var en inventering av befintlig och planerad infrastruktur<br />
samt behov av nya satsningar. KFI:s fyra beredningsgrupper har gjort områdesöversikter inom<br />
sina respektive områden. Förutom kartläggning av befintliga och planerade infrastrukturer<br />
innefattar de också behovsanalys och en bedömning av vad som tekniskt-vetenskapligt kan<br />
<strong>för</strong>verkligas. Slutligen har beredningsgrupperna gett övergripande rekommendationer inom<br />
respektive område.<br />
Som ett led i arbetet har KFI bl.a. arrangerat hearings om <strong>svensk</strong>t deltagande i röntgenfrielektronlasern<br />
XFEL i Hamburg, kärnfysikanläggningen FAIR i Darmstadt, framtidsseminarier<br />
om European Spallation Source som <strong>för</strong>eslås byggas i Lund, samt om gridteknologins<br />
utveckling och användning. KFI:s beredningsgrupper har under framtagandet av<br />
områdesöversikter och rekommendationer inhämtat underlag i form av vetenskaplig<br />
information, tekniska och ekonomiska råd och synpunkter från olika instanser samt tagit del<br />
av utvärderingar och utredningar. Ett tidigare <strong>utkast</strong> av planen har även gått på remiss till<br />
<strong>Vetenskapsrådet</strong>s ämnesråd <strong>för</strong> synpunkter.<br />
KFI har därefter gjort en sammanvägd bedömning av de långsiktiga behoven av<br />
<strong>forskningsinfrastruktur</strong>er. Bedömningen avser det långsiktiga nationella vetenskapliga intresset<br />
<strong>för</strong> <strong>forskningsinfrastruktur</strong>er inom <strong>Vetenskapsrådet</strong>s alla ämnesområden. Specifika<br />
bedömningar görs kring angelägenheten av existerande och planerade infrastrukturer som nått<br />
tillräcklig mognad i planeringen (dvs har en väl utvecklad vetenskaplig motivering och teknisk<br />
plan <strong>för</strong> utformning), medan det <strong>för</strong> vissa områden eller problemställningar krävs vidare<br />
utredningar.<br />
Denna plan blir den <strong>för</strong>sta <strong>svensk</strong>a långsiktiga planen <strong>för</strong> <strong>forskningsinfrastruktur</strong> och den<br />
kommer enligt planerna att antas av <strong>Vetenskapsrådet</strong>s styrelse vid dess sammanträde i juni<br />
Sida 7 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
2006. Planen har ett perspektiv på ca 10-20 år och kommer att revideras årligen. Preliminärt<br />
kommer en reviderad version att finnas tillgänglig under sommaren 2007. Slutsatserna i den<br />
kommer att ingå i <strong>Vetenskapsrådet</strong>s underlag <strong>för</strong> nästa forskningsproposition.<br />
5. Områdesöversikter<br />
KFI:s fyra beredningsgrupper har utarbetat områdesöversikter över sin ansvarsområden.<br />
Översikterna innehåller en kort beskrivning av den forskning som bedrivs och hur man ser på<br />
den framtida utvecklingen av forskningsfälten. Som underlag till översikterna har grupperna<br />
inventerat befintliga infrastrukturer, infrastrukturer som är under planering och infrastrukturer<br />
som forskningen är i behov av på längre sikt. Den två sistnämnda kategorierna <strong>för</strong>slås ofta i<br />
form av utredningar vars syfte blir att besvara frågor som; Vilka <strong>svensk</strong>a forskningsintressen<br />
motiverar satsningen, konkurrenskraft och relevans av det tekniska konceptet samt vad<br />
kommer det att kosta?<br />
Även om beredningsgruppernas områdesöversikter innehåller samma typ av information är de<br />
mycket varierande i sin utformning. Möjligen avspeglar den varierande utformningen<br />
olikheter i gruppernas ansvarsområden. Säkerligen finns det luckor, både i beskrivningarna av<br />
forskningen och i identifieringen av infrastrukturer, men KFI:s långsiktiga plan är ett levande<br />
dokument och läsaren uppmanas att komplettera översikterna. Det görs bäst genom att ge sina<br />
synpunkter i det Web-forum som upprättats just <strong>för</strong> det ändamålet.<br />
5.1 Infrastruktur <strong>för</strong> astronomi och subatomär forskning (Bg-1)<br />
Tillgängligheten till <strong>forskningsinfrastruktur</strong>er är av vital betydelse <strong>för</strong> att forskare skall kunna<br />
etablera sig i den absoluta forskningsfronten inom sina respektive forskningsfält. Detta är<br />
speciellt påtagligt inom astronomi, astrofysik, fusion, kärn- och partikelfysik vilket är de<br />
forskningsfält som täcks av Bg-1s ansvarsområde. Infrastrukturerna inom dessa områden är<br />
av sådan art och komplexitet att varken enskilda forskargrupper eller länder ensamt kan driva<br />
och finansiera dem. Detta måste organiseras och drivas på internationell basis.<br />
Infrastrukturerna inom Bg-1s ansvarsområde skall:<br />
• vara av stort nationellt/internationellt intresse<br />
• vara tillgängliga <strong>för</strong> framstående forskare inom de olika områdena<br />
• ge möjlighet till långsiktig planering<br />
• vara öppet <strong>för</strong> att kommunicera resultat till flera grupper i samhället<br />
• ge möjlighet till utveckling av styrkeområden<br />
Bg-1 har gjort en kartläggning av befintliga infrastrukturer med <strong>svensk</strong>t engagemang och<br />
också listat sådana där <strong>svensk</strong>a forskare <strong>för</strong> närvarande inte är involverade. Vi har även<br />
<strong>för</strong>sökt identifiera infrastrukturer med <strong>svensk</strong>t intresse som kommer i drift inom de närmaste<br />
5-15 åren.<br />
Astronomi och astropartikelfysik<br />
Vetenskapliga frågeställningar<br />
Sida 8 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Inom astrofysik och astropartikelfysik finns ett antal frågor av speciellt intresse och som<br />
mycket av de nuvarande infrastrukturprojekten är inriktade emot. Hur uppkom Universum<br />
och den struktur vi har idag i form av galaxer och ändå större strukturer? När bildades de<br />
<strong>för</strong>sta stjärnorna och med dem de grundämnen vi har runt oss? Hur uppkommer de planeter vi<br />
observerar runt ungefär 10 % av alla stjärnor, och kopplat till detta, hur uppkommer<br />
biologiskt liv? Andra högintressanta frågor är kopplade till de mest extrema processerna och<br />
tillstånden i form av supernovor, neutronstjärnor och svarta hål.<br />
Nära relaterat till detta har vi ett antal frågor som berör grundläggande fysik. Främst av dessa<br />
är frågan om egenskaperna hos den mörka materian och den mörka energi som Universum<br />
tycks domineras av. Detta har med all säkerhet avgörande implikationer på fundamental<br />
fysikaliska teorier som supersträngteorier.<br />
De enorma framsteg som gjorts under de senaste årtiondena inom detta område är till största<br />
delen ett resultat av nya instrument och teleskop, tillsammans med modern teknik, som<br />
inneburit allt mer detaljer och kunskap om allt ljussvagare objekt. Parallellt har ökad datakraft<br />
inneburit möjligheter att bearbeta de enorma datamängder som insamlats. Nästan allt vad vi<br />
vet om t.ex. mörk energi och materia kommer från sådana observationer. Samtidigt har nya<br />
satelliter öppnat nya våglängdsområden som i samband med markbundna instrument gett helt<br />
nya möjligheter att studera t.ex. röntgen- och gammastrålning från svarta hål, eller<br />
infrarödstrålning från planetdiskar under bildande. Även neutriner kan nu användas som<br />
informationsbärare om kosmiska processer. Svenska forskare inom området har alltså stora<br />
behov vad det gäller tillgång till avancerad infrastruktur.<br />
Vad det gäller astrofysiken så kan man enkelt säga att denna innefattar observationer och teori<br />
av olika objekt observerade med fotoner. Astropartikelfysik är ett område som gränsar både<br />
mot astrofysiken och mot partikelfysiken. Speciellt studeras partikelflöden från<br />
astrofysikaliska källor, (t ex flöden av neutriner, protoner och antiprotoner, gravitoner), samt<br />
olika effekter av de okända energislagen ”mörk materia” och ”mörk energi” som enligt de nya<br />
rönen utgör 96 % av universums energiinnehåll. Kosmologin sträcker sig över bägge dessa<br />
områden. Gränsen mellan astropartikelfysik och astrofysik är dock mycket diffus, och till stor<br />
del artificiell. T.ex. studeras den mörka materian observationellt till stor del i samma projekt<br />
som också studerar storskalig struktur, och galaxbildning. Ett annat exempel är IceCube, där<br />
neutrinoobservationer kan ge värdefull information om t.ex. aktiva galaxer och<br />
gammastrålningsutbrott, liksom mörk materia.<br />
Befintliga faciliteter<br />
ESO<br />
ESO högkvarteret är beläget i Garching, München. Detta är den viktigaste markbundna<br />
faciliteten och används av astronomer vid alla <strong>svensk</strong>a institutioner. Mindre och medelstora<br />
optiska teleskop finns på La Silla. Very Large Telescope (VLT) på Paranal är <strong>för</strong><br />
närvarande det mest framgångsrika optiska teleskopet i 8-10 m klassen. Detta togs i drift 1999<br />
och man håller <strong>för</strong> närvarande på och utvecklar andra generationens instrument <strong>för</strong><br />
teleskopen. Dessa teleskop är de viktigaste resurserna <strong>för</strong> <strong>svensk</strong> optisk astronomi.<br />
Teleskopen används också tillsammans som en interferometer, VLTI, med en maximal<br />
baslängd av 100 m, <strong>för</strong> bl.a. studier av stjärnytor, extrasolära planeter och områden nära<br />
svarta hål i galaxcentra.<br />
Svenska Solteleskopet på La Palma<br />
Sida 9 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Svensk huvudman <strong>för</strong> detta är KVA. Anläggningen används i huvudsak av solgruppen vid<br />
KVA (Stockholms Observatorium). Teleskopet har den bästa bildkvaliteten av alla<br />
existerande solteleskop. Ett nästa generations teleskop med 2.5 m diameter har börjat<br />
diskuteras mellan olika europeiska institutioner. ISF:s ställning som en av KVA:s institutioner<br />
har nyligen börjat omprövas av KVA:s ledning.<br />
Nordic Optical Telescope på La Palma<br />
Detta är ett 2.5 m teleskop som drivs gemensamt med de Nordiska länderna. Användarna<br />
kommer från SU, UU och LU. En specialisering av verksamheten diskuteras just nu <strong>för</strong> att<br />
effektivisera driften. Ett gemensamt ¨Northern Hemisphere Observatory¨ (CNO) på La Palma,<br />
där alla de medelstora teleskopen på La Palma tänks ingå, diskuteras just nu. NOT skulle här<br />
vara det nordiska bidraget. Starten av detta är beräknat till år 2009. En utvärdering av NOT<br />
har gjorts under våren 2006 och rekommendationerna är under diskussion.<br />
Onsala rymdobservatorium<br />
Denna nationella facilitet, finansieras av VR. De driver 20 m och 25 m teleskopen på Onsala<br />
och den <strong>svensk</strong>a delen av APEX (se nedan). Byggandet av flera viktiga mottagare bedrivs<br />
inom faciliteten, bl.a. till APEX och ALMA. Man är också starkt engagerad i satelliten ODIN,<br />
liksom den kommande ESA-satelliten Herschel. Onsala är nod i det Europeiska VLBI-nätet<br />
(Very Long Baseline Interferometry). Användarna kommer i huvudsak från Göteborgs- och<br />
Stockholmsgrupperna. VLBI används också <strong>för</strong> geovetenskap (kontinentaldrift). Det<br />
viktigaste instrumentet under de närmaste åren är APEX. Denna anläggning, belägen på<br />
Chajnantor i norra Chile, är ett submillimeterteleskop. Det togs i drift hösten 2005 och de<br />
<strong>för</strong>sta resultaten är mycket lovande. Detta är ett teleskop av samma typ som kommer att ingå i<br />
ALMA, och kommer att fungera som en <strong>för</strong>beredelse <strong>för</strong> detta. Fram<strong>för</strong>allt <strong>för</strong> mycket höga<br />
frekvenser kommer teleskopet att vara unikt. Onsala diskuteras som ett regional centrum <strong>för</strong><br />
stöd till ALMA <strong>för</strong> de nordiska länderna (S, SF, DK).<br />
LOFAR<br />
Detta är en huvudsakligen nederländsk stor anläggning med tusentals enkla radioantenner <strong>för</strong><br />
långvågig radiostrålning, som bl.a. kan undersöka kosmiska processer i det tidiga universum,.<br />
Det <strong>svensk</strong>a ursprungliga deltagandet har varit inriktat mot rymdplasmafysik. Man diskuterar<br />
nu ett astronomiskt engagemang inom LOFAR-projektet, där Onsala skulle fungera som en<br />
extra nod <strong>för</strong> VLBI-liknande tillämpningar. För detta har man nyligen erhållit ett<br />
planeringsbidrag från KFI.<br />
Neutrinoteleskop<br />
Här är AMANDA-detektorn och dess större efterföljare IceCUBE det viktigaste projektet ur<br />
<strong>svensk</strong> synvinkel. De <strong>svensk</strong>a forskargrupperna i Stockholm och Uppsala (samt en mindre<br />
grupp från Högskolan i Kalmar) har varit med i uppbyggnaden av denna nya teknologi sedan<br />
början av 1990-talet. IceCUBE har just börjat byggas och beräknas stå klar 2010. Under minst<br />
15 år räknar man med att den färdiga detektorn ska samla in data. Formerna <strong>för</strong> hur<br />
driftskostnaderna ska delas mellan amerikanska NSF och de övriga deltagande grupperna<br />
diskuteras <strong>för</strong> närvarande i en styrkommitté, där VR är representerat.<br />
Sloan Digital Sky Survey (SDSS)<br />
Detta är en markbaserade anläggning med dedikerat teleskop har just avslutat sin <strong>för</strong>sta<br />
mycket framgångsrika fas. Speciellt genom att kombineras med stora datorsimuleringar av<br />
universums strukturbildning kan dessa studier ge mer detaljerad information om den mörka<br />
Sida 10 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
materians egenskaper. SDSS II kommer också att användas <strong>för</strong> studier av supernovor med<br />
måttliga rödskift. En grupp vid Fysikum, Stockholms universitet deltar i detta projekt.<br />
Framtida beslutade anläggningar<br />
ALMA<br />
Radiointerferometer <strong>för</strong> millimeterområdet som kommer att placeras på Chajnantor i norra<br />
Chile på 5000 m höjd. Det kommer att bestå av 50 teleskop, vart och ett med 12 m diameter.<br />
Denna anläggning kommer att tas i drift omkring 2011. Upplösningen vid de kortaste<br />
våglängderna är < 0.1 bågsekunder, alltså lika eller bättre än Hubble Space Telescope. Onsala<br />
är inblandat i byggandet av flera av detektorerna till projektet. ALMA kommer, då det<br />
färdigställts, att vara det viktigaste instrumentet inom radioområdet.<br />
ELT (Extremely Large Telescope)<br />
ELT är samlingsnamnet <strong>för</strong> nästa generations teleskop. ESO har i sin strategiska plan fram till<br />
2020 satt ett ELT som sin högsta prioritet. Man har inom ESO utvecklat en egen design av ett<br />
ELT i form av OWL som planeras ha en huvudspegel av 60-100 m diameter. Ett annat<br />
koncept, utvecklat fram<strong>för</strong>allt i av teleskopgruppen i Lund, kallat Euro50, beräknas få en<br />
spegel med ca 50 m diameter. Då mycket av tekniken är oprövad och ställer extremt höga<br />
krav på både optik, elektronik och mekanik är det viktigt att flera olika koncept utvecklas<br />
parallellt under denna fas. Ett liknande utvecklingsprojekt, Opticon, <strong>för</strong> bl.a. adaptiv optik<br />
finns, vilket kommer att få allt större betydelse inte minst <strong>för</strong> ett ELT. Tidsskalan <strong>för</strong> ELT<br />
projektet är 2015-2020 och det finns med på ESFRI-listan ¨List of Opportunities¨.<br />
Designfasen av OWL har under hösten 2005 utvärderats. Som ett resultat av detta kommer<br />
man nu att fokusera arbetet på ett teleskop i storleksklassen 40-60 m. Lundagruppens arbete<br />
kommer där<strong>för</strong> att bli extra aktuellt. En europeisk styrgrupp <strong>för</strong> ELT-utveckling finns, där VR<br />
är representerat.<br />
Framtida ej beslutade anläggningar<br />
SKA (Square Kilometer Array)<br />
Detta är en långvågig radiointerferometer med en ungefärlig yta av en kvadratkilometer. Detta<br />
kommer att komplettera ALMA <strong>för</strong> längre våglängder. Det bygger på ny teknologi där man<br />
planerar använda en relativt enkel antenndesign tillsammans med mycket sofistikerad<br />
elektronik och databearbetning. LOFAR är ett <strong>för</strong>sta steg mot denna teknik. SKA kombinerar<br />
ett extremt stort fält med hög spatial upplösning och känslighet. Denna array är bl.a. intressant<br />
<strong>för</strong> att studera rejonisationsepoken inom galaxbildningen, protoplanetskivor, samt <strong>för</strong> tester av<br />
relativitetsteorin med hjälp av pulsarer. Tidsskala <strong>för</strong> SKA är 2020+. Det är nämnt som ett av<br />
¨global projects¨ på ESFRI listan över ¨List of Opportunities¨.<br />
Både ett ELT och SKA kommer att innebära helt nya möjligheter inom kosmologin (galax-<br />
och strukturbildning, mörk materia/energi), extrasolära planetsystem och studier av kompakta<br />
objekt i galaxcentra, och kompletterar varandra, liksom ALMA.<br />
Neutrinoteleskop<br />
Europeiska grupper från Frankrike, Grekland och Italien samarbetar inom det europeiska<br />
nätverket KM3NeT. Detta nätverk är omnämnt i ESFRI listan över ¨List of Opportunities¨.<br />
Det är f.n. oklart hur de <strong>svensk</strong>a grupperna med sitt stora amerikanska samarbete ställer sig<br />
till deltagande i detta sameuropeiska aktiviteter.<br />
Sida 11 av 88
Rymdbaserade projekt<br />
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Inom både astrofysik och astropartikelfysik planeras ett stort antal projekt av rymd- eller<br />
ballongbaserad natur inom både ESA och NASA. Många av dessa har <strong>svensk</strong> medverkan<br />
antingen inom ESA:s ram eller som individuellt <strong>svensk</strong>t deltagande, t ex ODIN, JWST (SU),<br />
Herschel (Chalmers), och GLAST (KTH och SU). Då huvudvikten av ESFRI:s verksamhet<br />
är inriktad mot markbundna projekt diskuteras dock ej dessa i detalj. Se dock nedan <strong>för</strong> vissa<br />
av dessa projekt, som beskrivs eftersom de, i kombination med markbundna instrument, utgör<br />
viktiga delar av de experimentella insatserna i astropartikelfysik och kosmologi.<br />
Gammastrålning<br />
Det stora projektet som just nu byggs upp är satelliten GLAST (Gamma Ray Large Area<br />
Space Telescope), som bl.a. kommer att undersöka de mest energirika processerna kring<br />
svarta hål, samt leta after signaler från annihilation av mörk materia. Detta projekt, med<br />
totalkostnad kring 2 miljarder SEK, har <strong>svensk</strong>t deltagande (i huvudsak de tre grupperna i<br />
AlbaNovas VR-finansierade starka forskningsmiljö HEAC, High Energy Astrophysics and<br />
Cosmology). Förutom stöd till analys och rekonstruktion har den <strong>svensk</strong>a GLAST-gruppen<br />
ansvarat <strong>för</strong> inköp och kalibrering av de ca 2000 kristaller av CsI som utgör satellitens<br />
elektromagnetiska kalorimeter. Finansieringen har huvudsakligen kommit från KAWstiftelsen<br />
(20 MSEK). Stöd har också erhållits från VR och Rymdstyrelsen.<br />
Antimateria<br />
KTH:s grupp <strong>för</strong> astropartikelfysik är involverad i några ytterligare rymdprojekt. PAMELA<br />
(Italien/Ryssland, planerad uppskjutning 2006) kommer att mäta antiprotoner och positroner<br />
med oöverträffad precision, vilket är av stort intresse med tanke på eventuella bidrag från den<br />
mörka materian. PoGo (planerad uppskjutning 2008) är ett kommande ballong- och<br />
satellitprojekt med syfte att mäta polarisationen hos gammastrålningen från olika punktkällor.<br />
Finansieringen av den <strong>svensk</strong>byggda utrustningen (antikoincidenssköld) kommer från KAW,<br />
Rymdstyrelsen och VR (via HEAC) bidrar också.<br />
Projekt på längre sikt<br />
Den fundamentala frågan om vad som utgör den mörka energin kommer med största<br />
sannolikhet att undersökas med ett NASA-finansierat projekt som lysts ut <strong>för</strong> anbud, JDEM,<br />
med uppskjutning ca 2015. Ett av projekten som tävlar om denna utlysning är det Berkeleyledda<br />
SNAP (SuperNova/Acceleration Probe) där Stockholms universitet deltar under ledning<br />
av Ariel Goobar.<br />
Ersättaren till Hubble-teleskopet, det ovan nämnda mellan ESA och NASA gemensamma<br />
JWST, kommer med största sannolikhet att dra till sig <strong>svensk</strong>a grupper, även i<br />
astropartikelfysik. Samma gäller det rymdbaserade projektet <strong>för</strong> gravitationsvågor LISA,<br />
även det ett gemensamt ESA/NASA-projekt.<br />
Projekt i astropartikelfysik som <strong>för</strong> närvarande saknar <strong>svensk</strong>t deltagande<br />
Den europeiska Planck-satelliten, som kommer att undersöka den kosmiska<br />
bakgrundsstrålningen med ännu bättre noggrannhet än WMAP-satelliten (särskilt den<br />
Sida 12 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
polariserade signalen), har ingen <strong>svensk</strong> deltagande grupp (däremot har både Norge, Finland<br />
och Danmark prominenta deltagande grupper). Likaså finns ett stort antal markbaserade<br />
instrument som med ännu större känslighet kommer att detektera den mer småskaliga delen<br />
av fluktuationsspektrum, samt även eventuellt kan komma att detektera så kallad Bmodfluktuationer<br />
<strong>–</strong> en av den så kallade inflationsmodellens <strong>för</strong>utsägelser i kosmologi.<br />
I Europa, liksom i USA och Japan, pågår en intensiv utveckling av experiment som med<br />
ultralåg bakgrund och med hög precision söker efter spridningsprocesser mellan mörk materia<br />
och olika detektormaterial (ofta NaI, Ge eller Xe). Denna s.k. direkta detektion av mörk<br />
materia, som anses som en av de mest lovande metoderna, saknar <strong>svensk</strong> aktivitet. Däremot är<br />
som nämnts Sverige världsledande i de indirekta metoderna <strong>för</strong> detektion genom IceCUBE-,<br />
GLAST- och PAMELA-projekten.<br />
Det bör noteras att Sverige genom sin medverkan i ATLAS experimentet vid CERN:s LHCaccelerator<br />
kommer att kunna bidra till att undersöka ett flertal olika teorier <strong>för</strong> mörk materia,<br />
om denna utgörs av elektriska neutrala partiklar med massa mindre än ungefär en TeV.<br />
Speciellt är LHC utmärkt väl lämpad <strong>för</strong> att söka efter så kallade supersymmetriska partiklar,<br />
som tillhör de teoretiskt favoriserade kandidaterna till mörk materia.<br />
Fusion<br />
Vetenskapliga frågeställningar<br />
Kombinationen av en ökande befolkning och <strong>för</strong>väntningar på en ökad levnadsstandard <strong>för</strong><br />
jordens befolkning gör att behovet av elektrisk energi kommer att öka signifikant i framtiden.<br />
Behovet av att samtidigt minska användandet av fossila bränslen leder till att nya energikällor<br />
måste utvecklas. Forskningen kring fusion har visat att fusion potentiellt kan vara en lösning<br />
på världens ökande energibehov och samtidigt ha en hanterbar inverkan på miljön. Flera<br />
fysikaliska och tekniska frågor återstår dock att besvaras innan man fullt ut kan utnyttja fusion<br />
som energikällan även om de grundläggande principerna har bevisats. De öppna frågorna är<br />
fortfarande hur man skall optimera processen <strong>för</strong> att få en attraktiv och ekonomisk <strong>för</strong>svarbar<br />
energikälla.<br />
Det <strong>svensk</strong>a fusionsprogrammet är del av det Europeiska fusionsprogrammet koordinerat<br />
genom EURATOM som skapades 1958 och som Sverige är medlem av sedan 1976.<br />
Huvudexperimentet i det Europeiska programmet är JET (beläget i UK).<br />
Den <strong>svensk</strong>a associationen, kallad EURATOM-VR administreras av VR, innefattar<br />
fusionsforskare från Chalmers (fyra olika institutioner), från KTH (fyra olika institutioner),<br />
från Uppsala universitet (tre olika institutioner) samt från personal från Studsvik. Varje<br />
association i den Europeiska fusionsverksamheten, EURATOM, kan få tillgång till data från<br />
de olika Europeiska experimenten genom vetenskapliga samarbeten. Data från JET finns<br />
likaledes tillgängligt <strong>för</strong> associationerna medan forskare utan<strong>för</strong> de Europeiska<br />
associationerna kan få tillgång till data efter en viss tid. En internationell fusionsdatabas<br />
upprätthålles och uppdateras och kan bli tillgänglig genom medlemskap i den internationella<br />
fusionsforskningen.<br />
Befintliga faciliteter<br />
Sida 13 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
JET är belägen i Culham, Oxfordshire, England. JET startades 1983 och utgör fortfarande<br />
den mest avancerade fusionsforskningsanläggningen i världen och den enda som kan köra<br />
tritiumexperiment. JET byggdes med en volym ca 100 ggr större än något experiment vid den<br />
tiden och med ett D-format plasmatvärsnitt. Redan 1991 kördes det <strong>för</strong>sta tritiumexperimentet<br />
som gav 16MW fusionsenergi och Q=0.7 d.v.s. mycket nära ”break-even”. Med JET<br />
experimentet ökade fusionstrippelprodukten från 1/10000 till 1/6 av värdet som krävs <strong>för</strong><br />
tändning av plasmat. JET anläggningens operationella tid har nu blivit godkänt fram till 2010.<br />
Svenska forskare utgör en stor del av den rörliga personal som finns vid JET när<br />
experimenten körs. Huvuduppgifterna <strong>för</strong> det <strong>för</strong>längda programmet är fokuserade mot ITER<br />
relaterade frågor.<br />
De <strong>svensk</strong>a fusionsforskarna deltar mestadels i den experimentella och teoretiska samordnade<br />
fusionsforskningen genom personella insatser. Ett undantag är att Uppsalagruppen har<br />
levererat två neutrondiagnostikinstrument under 2005. Dessa instrument är de enda större<br />
instrumentsatsningar som den <strong>svensk</strong>a associationen har bidragit med till JET-EFDA.<br />
Förutom JET experimentet upprättas nu Europeiska ”Task-forces” som skall leda R&D<br />
arbetet inom fusionsforskningen och som skall samordna det Europeiska forskningsarbetet.<br />
2005 har två grupper inom forskningsområdena i) plasma-vägg-växelverkan och ii) teorimodellering<br />
av fusionsplasma skapats. Svenska forskare finns med i båda dessa<br />
arbetsgrupper.<br />
Nationella Europeiska fusionsforskningsanläggningar med internationellt deltagande<br />
Svenska forskare kan deltaga i forskningen vid dessa anläggningar med infrastöd genom<br />
EURATOM:s mobilityprogram.<br />
ASDEX-U-tokamak, vid Max Planck Institut für Plasmaforschung, Garching München,<br />
Tyskland startades 1991. Forskningsprogrammet fastställs efter <strong>för</strong>slag från individuella<br />
fusionsforskare och fusionsforskningsgrupper från Europa. En internationell vetenskaplig<br />
prioriteringsgrupp fastställer godkända experiment varje år. ASDEX-U experimentets<br />
forskningsprogram styrs hårt mot områden som är viktiga <strong>för</strong> ITER. Nästan hela<br />
vakuumkärlet har klätts med wolfram <strong>för</strong> att undersöka hur wolfram kan kombineras med<br />
plasma av hög kvalitet. Svenska forskare kan deltaga i experimentet genom att på vanligt sätt<br />
konkurrera på vetenskapliga meriter.<br />
MAST, Culham, UK startades 1999. Experiment vid den sfäriska tokamaken kan <strong>för</strong>eslås<br />
och ut<strong>för</strong>as i samarbete med forskningsgruppen vid MAST. Detta är det enda experiment med<br />
sfärisk geometri i Europa.<br />
TORE-SUPRA, Cadarache, Frankrike startades 1988. Det är en tokamak med supraledande<br />
spolar och rekordlånga pulser. Särskilt studeras hur en ergodisk divertor kan optimeras <strong>för</strong><br />
bättre plasmaparametrar.<br />
TEXTOR tokamaken i Jülich, Tyskland har som specialområde plasma-vägg växelverkan<br />
och ergodisk divertor. Svenska grupper har länge varit aktiva i detta forskningsprogram.<br />
RFX reverserade pinchen i Padua startade 1992. Vid denna anläggning kan plasmaströmmar<br />
upp till 2 MA köras. Experimentets målsättning inkluderar utveckling av aktiv kontroll av<br />
MHD instabiliteter med användning av aktiv återkoppling. Detta arbete görs i samarbete med<br />
T2R experimentet vid Alfvénlaboratoriet i Stockholm.<br />
Sida 14 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Internationella (utomeuropeiska) fusionsforskningssamarbeten<br />
Inom ramen <strong>för</strong> stora tokamaker finns möjligheter till samarbeten med Japan och USA.<br />
Svenska fusionsforskare kan <strong>för</strong>eslå experiment i samarbete med andra<br />
fusionsforskningsgrupper. Vidare finns inom IAEA ett program kring R&D av reverserade<br />
pinch experiment vilket innefattar USA, Japan, Italien och Sverige.<br />
Framtida fusionsforskningsanläggningar<br />
Den framtida fusionsforskningen, från ca 2010, sett ur Europeiskt perspektiv, kan beskrivas<br />
med i) ITER + Accompanying program + W-7AX stellarator + MAST sfärisk tokamak +<br />
IFMIF, och efter ca 2030 ii) DEMO/PROTO.<br />
ITER- tokamak samarbetet upprättat av sex partners Europa, Ryssland, Japan, Korea, USA<br />
och Kina. Beslutat i juni 2005 om placering i Europa (Cadarache, Frankrike). Från 2005 har<br />
Indien kommit med som en full partner. ITER beräknas tas i drift ca 2015. Infrastruktur<br />
planeras i Europa genom EURATOM och de Europeiska Associationerna. Regler <strong>för</strong><br />
infrastrukturen är f.n. under uppbyggnad inom EURATOM. De <strong>svensk</strong>a fusionsforskarna kan<br />
bidraga till uppbyggnaden av ITER huvudsakligen genom EURATOM:s kontrakt med den<br />
<strong>svensk</strong>a associationen. Parallellt med den direkta uppbyggnaden av ITER finansieras ett<br />
”Accompanying programme” av EURATOM där prioriterade forskningsområden har<br />
specificerats och associationerna skriver årliga arbetsprogram och kontrakt med EURATOM.<br />
W-7X- stellarator anläggningen byggs upp i Greifswald, Tyskland som en nationell<br />
anläggning med möjligheter <strong>för</strong> <strong>svensk</strong>a forskare att bidra både till uppbyggnad av diagnostik,<br />
till modellering och senare till deltagande i det experimentella forskningsprogrammet.<br />
Projektet beräknas start omkring 2010. Svenska fusionsforskare finns med både med att<br />
planera neutrondiagnostik och att modellera den tredimensionella magnetstrukturen.<br />
Högenergifysik<br />
Vetenskapliga frågeställningar<br />
Högenergiexperiment studerar den innersta strukturen hos materia och de krafter som<br />
beskriver den genom kollisioner mellan mycket högenergetiska partiklar som produceras vid<br />
acceleratorer.<br />
Den så kallade Standardmodellen inom partikelfysik ger svar på många frågor rörande<br />
strukturen och stabiliteten hos materia med dess sex kvarkar, sex leptoner och fyra krafter.<br />
Standardmodellen lämnar emellertid många frågor obesvarade såsom:<br />
• Var<strong>för</strong> finns det bara tre typer av kvarkar och leptoner?<br />
• Hur erhåller partiklar sina massor?<br />
• Finns det fler partiklar och krafter?<br />
• Är kvarkarna och leptonerna verkligen fundamentala eller har de också en substruktur?<br />
• Vilka partiklar ger upphov till mörk materia i universum?<br />
• Hur kan gravitationen inkluderas i Standardmodellen?<br />
Sida 15 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Vidare vill man studera starkt växelverkande materia under extrema <strong>för</strong>hållanden av hög<br />
temperatur och energitätheter. Teorin <strong>för</strong> den starka växelverkan, kvantkromodynamik<br />
(QCD), <strong>för</strong>utsäger att kvarkar och gluoner är bundna i hadroner. I system med höga<br />
temperaturer och höga energidensiteteter antas kvarkarna inte längre vara bundna utan fria att<br />
röra sig över volymer där superkritiska <strong>för</strong>hållanden råder. I kollisioner mellan tunga<br />
atomkärnor vid mycket höga energier <strong>för</strong>väntas en övergång från hadronisk materia till ett<br />
nytt materietillstånd, det så kallade kvark-gluon plasmat, inträffa. Detta nya tillstånd var<br />
rådande till några mikrosekunder efter Big Bang, därefter inträdde en kondensation till<br />
hadronisk materia.<br />
Det är denna typ av frågor som driver högenergifysiker att bygga och utnyttja nya<br />
acceleratorer och detektorer. Experimenten hoppas kunna ge svar på, om inte alla, så i varje<br />
fall några av ovanstående frågor.<br />
Befintliga faciliteter<br />
CERN är en europeisk forskningsanläggning <strong>för</strong> kärn- och partikelfysik i Genève, Schweiz.<br />
Sverige har deltagit i detta europeiska samarbete allt sedan starten 1954. CERN håller <strong>för</strong><br />
närvarande på med färdigställandet av den nya partikelacceleratorn, LHC, som skall tas i bruk<br />
sommaren 2007. LHC acceleratorn kommer att kollidera protoner och tunga joner vid<br />
energier som hittills inte varit tillgängliga någon annanstans i världen. CERN kommer under<br />
de närmaste 10-15 åren att vara centrum <strong>för</strong> världens högenergifysikforskning, och <strong>svensk</strong>a<br />
forskargrupper från KTH, LU, SU och UU är starkt engagerade i uppbyggandet av två av de<br />
fyra experimenten kring LHC, nämligen ATLAS och ALICE.<br />
DESY är en anläggning i Hamburg, Tyskland där personal från LU deltar i H1 experimentet<br />
vid HERA acceleratorn. Gruppen har varit medlem i kollaborationen från dess start och har<br />
gjort betydande insatser i uppbyggnaden av experimentet. Huvudsyftet med experimentet är<br />
att studera strukturen av protonen genom att kollidera positroner och protoner men också att<br />
studera fundamentala växelverkningar mellan partiklar och söka efter fysik bortom<br />
Standardmodellen. Beslut har tagits av DESY:s ledning att stänga ner HERA-acceleratorn<br />
inom de närmaste åren.<br />
Fermilab är ett nationellt amerikansk laboratorium i Batavia, USA där personal från UU, SU<br />
och LU deltar i D0 experimentet De <strong>svensk</strong>a grupperna har finansierat uppbyggnad och drift<br />
av delar av detektorn, men Sverige bidrar inte till själva infrastrukturen vid Fermilab. Det<br />
vetenskapliga programmet i D0 fokuserar på exakta studier av proton-antiproton kollisioner<br />
vid mycket höga energier, och de <strong>svensk</strong>a grupperna deltar i detta internationella samarbete<br />
som en <strong>för</strong>beredelse <strong>för</strong> ATLAS experimentet vid LHC.<br />
Brookhaven är ett nationellt amerikanskt laboratorium i Upton, USA där personal från LU<br />
deltar i PHENIX experimentet vid RHIC. Gruppen har varit medlemmar av kollaborationen<br />
sedan dess start och gjort betydande insatser genom att designa, bygga, installera och operera<br />
experimentets padkammare. Sverige bidrar inte till själva infrastrukturen vid Brookhaven.<br />
Syftet med experimentet är att studera starkt växelverkande materia under extrema<br />
<strong>för</strong>hållanden av hög temperatur och täthet genom att kollidera tunga atomkärnor vid höga<br />
energier. Den <strong>svensk</strong>a gruppen deltar i detta internationella samarbete som en <strong>för</strong>beredelse <strong>för</strong><br />
ALICE experimentet vid LHC.<br />
Framtida ej beslutade projekt<br />
Sida 16 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
CLIC är ett projekt som CERN bedriver vid sidan av uppbyggnaden av LHC <strong>för</strong> att studera<br />
och utveckla en realistisk teknologi till rimlig kostnad <strong>för</strong> en linjär elektronpositronkolliderare<br />
(CLIC) i energiområdet 0.5 <strong>–</strong> 5 TeV. LHC kommer under en 10 års period<br />
att till<strong>för</strong>a unik ny information i TeV-energiområdet. Det finns emellertid frågeställningar<br />
som kommer att vara svåra att testa vid LHC. Elektron-positronkolliderare kan vara ett<br />
komplement till LHC genom att möjliggöra precisionsmätningar av observationerna gjorda<br />
vid LHC. Frågeställningar som med <strong>för</strong>del kan adresseras vid CLIC är: noggranna studier av<br />
lätta Higgs-partiklar, upptäckten av tyngre Higgs-partiklar, och CP-brottsmätningar i Higgssektorn.<br />
För fysiken bortom Standardmodellen skulle CLIC kunna besvara frågor rörande<br />
supersymmetri med noggranna mätningar av spartiklar och påvisande av extra dimensioner.<br />
CLIC-projektet är ett komplement till det internationella linjärkolliderar-projektet ILC (se<br />
nedan). I testprogrammet <strong>för</strong> CLIC (CTF3) deltar en forskargrupp vid UU.<br />
ILC är ett världsomspännande samarbete <strong>för</strong> att etablera en design <strong>för</strong> nästa generations<br />
elektron-positron partikelaccelerator i energiområdet 0.5 <strong>–</strong> 1 TeV jäm<strong>för</strong>t med 0.5 <strong>–</strong> 5 TeV <strong>för</strong><br />
CLIC. ILC och CLIC är två komplementära projekt <strong>för</strong> att ta fram en design <strong>för</strong> en elektronpositronlinjärkolliderare.<br />
Tidsskalan <strong>för</strong> de båda projekten är helt olika. Fysikmotivationen till<br />
att konstruera ILC är den samma som <strong>för</strong> CLIC (se ovan). Inga <strong>svensk</strong>a acceleratorfysiker är i<br />
dagens läge engagerade i själva acceleratorprojektet. Däremot är en grupp från LU involverad<br />
i ett detektorutvecklingsprojekt.<br />
CNGS (CERN Neutrinos to Gran Sasso) är ett projekt där <strong>–</strong>neutriner produceras vid SPS på<br />
CERN. Dessa neutriner passerar sedan under jord till Gran Sasso laboratoriet i Italien, 730 km<br />
från CERN. Detektorn, som är under uppbyggnad, är optimerad <strong>för</strong> att observera <strong>–</strong>neutriner<br />
som är ett resultat av ”oscillation” av <strong>–</strong>neutrinerna på vägen mellan CERN och Gran Sasso.<br />
Projektet är motiverat av de resultat från Superkamiokande experimentet i Japan där man<br />
observerat ett underskott i flödet av <strong>–</strong>neutrinerna producerade i atmosfären. Projektet<br />
startade år 2000 och man beräknar att den <strong>för</strong>sta strålen av neutriner från CERN skall<br />
levereras sommaren 2006. Inga <strong>svensk</strong>a forskare deltar i dagens läge i detta projekt.<br />
T2K är ett nästa generations neutrino-oscillationsexperiment som planeras i Japan med start<br />
2009. Inga <strong>svensk</strong>a forskare deltar i projektet.<br />
Kärnfysik<br />
Vetenskapliga frågeställningar<br />
Utvecklingen inom kärnstrukturfysiken går mot att utnyttja strålar av sällsynta radioaktiva<br />
isotoper. Detta ger möjlighet att studera atomkärnor med extrema <strong>för</strong>hållanden mellan antalet<br />
neutroner och protoner. Studier av exotiska atomkärnor har också direkt koppling till syntesen<br />
av kärnor i Universum, då de relevanta processerna i t.ex. stjärnor och supernovor till stor del<br />
involverar dessa.<br />
Inom hadronfysiken studeras den starka växelverkan i mer detalj. Systematiska studier av<br />
hadroner, partiklar med kvark-gluon struktur, är ett väsentligt instrument <strong>för</strong> att undersöka<br />
dynamiken hos den starka växelverkan.<br />
Kärn- och hadronfysik är inne i ett skede där stora satsningar sker i Europa och i övriga<br />
världen, och det planeras <strong>för</strong> acceleratoranläggningar med kapacitet som vida överstiger de<br />
Sida 17 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
existerande. Parallellt pågår process <strong>för</strong> att ta fram nya detektorsystem som ytterligare flyttar<br />
fram den experimentella frontlinjen. Ett utmärkt exempel på detta är den planerade FAIRanläggningen<br />
i Tyskland som kommer att tillhandahålla strålar av radioaktiva isotoper och<br />
antiprotoner. Detta är <strong>för</strong>sta gången som en anläggning engagerar hela det <strong>svensk</strong>a<br />
forskarsamhället inom kärn- och hadronfysik.<br />
Befintliga faciliteter<br />
EXOGAM är ett detektorprojekt vid SPIRAL, GANIL. Detektorsystemet är baserat på en<br />
nyutvecklad detektortyp med moduler bestående av fyra elektriskt segmenterade<br />
germaniumkristaller. De <strong>svensk</strong>a forskargrupperna har bidragit med två EXOGAMgermaniummoduler<br />
och ett associerat vetodetektorsystem.<br />
Uppbyggnaden av EXOGAM har varit avgörande <strong>för</strong> att kunna utnyttja de nya möjligheterna<br />
att studera atomkärnors egenskaper långt från stabilitetslinjen med hjälp av radioaktiva<br />
jonstrålar. EXOGAM kan ses som en <strong>för</strong>egångare till detektorsystemet SPIRAL 2 och i<br />
<strong>för</strong>längningen, EURISOL. Den markerar också upptakten till nästa generation<br />
germaniumdetektorsystem och AGATA-projektet.<br />
RICING är ett detektorprojekt vid GSI, Darmstadt. EUROBALL, som byggdes upp under<br />
1990-talet, har nu delats upp i nya konfigurationer stationerade vid GSI (RISING), JYFL och<br />
LNL. Sverige gjort betydande investeringar i RISING via den tidigare EUROBALLsatsningen.<br />
RISING kan ses som en <strong>för</strong>egångare till detektorsystemen HISPEC och DESPEC<br />
inom NUSTAR-kollaborationen vid FAIR.<br />
CERN-ISOLDE-anläggningen är integrerad i acceleratorinfrastrukturen vid CERN och<br />
producerar lågenergetiska strålar av en mångfald radioaktiva isotoper <strong>för</strong> ett brett<br />
forskningsprogram inom kärn-, atom-, astro- och fasta tillståndets fysik. Sedan 2001 har<br />
anläggningen kompletterats med en post-accelerator, REX-ISOLDE, som även möjliggör<br />
reaktionsstudier med flertalet av dessa exotiska isotoper.<br />
Svenska forskargrupper och individer har allt sedan starten 1967 haft ett mycket starkt<br />
engagemang i ISOLDE, med användare från landets samtliga kärnstrukturgrupper. Sverige<br />
har bidragit starkt till infrastrukturinvesteringar såsom jonkälla till REX-ISOLDE,<br />
laserjonkälla och detektorsystem <strong>för</strong> laddade partiklar.<br />
MAXLAB har vid sidan av synkrotronljusforskningen också ett program <strong>för</strong> kärnfysik.<br />
Övergången till MAXIII ger ökad tillgång på stråltid <strong>för</strong> studier av fotoninducerade<br />
reaktioner. Den maximala fotonenergin ökar med MAXIII vilket innebär att -mesoner kan<br />
produceras i fotoninducerade kärnreaktioner nära den kinematiska tröskeln, ett område där<br />
kiral störningsteori kan testas. Det <strong>svensk</strong>a utnyttjandet av MAXLAB <strong>för</strong> kärnfysikaliska<br />
studier består av fysiker vid Lunds universitet. Det finns ett stort internationellt utnyttjande av<br />
faciliteten.<br />
WASA är ett detektorsystem <strong>för</strong> hadronfysik som mäter både fotoner och laddade partiklar<br />
med hög effektivitet och precision. Den byggdes som en integrerad del av CELSIUS-ringen<br />
<strong>för</strong> att möjliggöra studier av symmetribrott vid mesonsönderfall och reaktionsmekanismer vid<br />
mesonproduktion. Detektorn flyttades under 2005 till lagringsringen COSY vid FZ-Jülich,<br />
Tyskland på initiativ från fysiker kring COSY och WASA-kollaborationen. Omlokaliseringen<br />
innebär en markant ökning av fysikpotentialen <strong>för</strong> WASA-detektorn genom att både högre<br />
energier och polariserade strålar blir tillgängliga. Därigenom blir tyngre mesoner, med delvis<br />
inte klarlagda kvarkstrukturer, åtkomliga <strong>för</strong> detaljerade undersökningar.<br />
Sida 18 av 88
Framtida beslutade projekt<br />
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
AGATA (Advanced Gamma Tracking Array) är nästa generations europeiska detektorprojekt<br />
<strong>för</strong> högupplösande gammaspektroskopi Tekniken kring AGATA, med spårrekonstruktion av<br />
fotonerna, gör det möjligt att fullt utnyttja framtidens anläggningar <strong>för</strong> radioaktiva jonstrålar.<br />
AGATA-detektorn kommer att bli en integrerad del av HISPEC vid FAIR-NuSTAR. Svenska<br />
forskargrupper vid KTH och UU har varit drivande i utveckling av ”gamma-ray tracking”konceptet<br />
och Sverige har därmed en stark position inom projektet. AGATA-projektet är inne<br />
i sin <strong>för</strong>sta demonstrationsfas, som skall vara slut<strong>för</strong>d 2007. Denna skall leda fram till en<br />
teknisk verifiering av konceptet <strong>för</strong> spårrekonstruktion. De <strong>svensk</strong>a forskargrupperna vid<br />
Chalmers, KTH, LU och UU har 2005 erhållit finansiering från VR som bidrar till en <strong>svensk</strong><br />
klustermodul till en demonstrator <strong>för</strong> AGATA.<br />
5.2 Infrastruktur <strong>för</strong> molekyl-, cell- och materialforskning (Bg-2)<br />
Inledning<br />
Beredningsgrupp-2, BG-2, ansvarar <strong>för</strong> en stor del av infrastrukturen <strong>för</strong> <strong>svensk</strong><br />
naturvetenskaplig, teknisk och medicinsk forskning. Denna forskning är av högsta vikt inte<br />
bara de anmärkningsvärt stora vetenskapliga framsteg som just nu görs utan även <strong>för</strong> den<br />
betydelse forskningen har <strong>för</strong> såväl landets välstånd och tillväxt som <strong>för</strong> människors<br />
välbefinnande och hälsa.<br />
Svenska forskare använder ett stort antal nationella och internationella anläggningar och<br />
laboratorier. Dessutom är flera nya strukturer under upp<strong>för</strong>ande eller i planeringsstadiet. Det<br />
kan betonas att <strong>för</strong> flera av anläggningarna är användningsområdet mycket brett och att<br />
fysiker, kemister, medicinare och biologer arbetar sida vid sida. Detta gör att sanna<br />
tvärvetenskapliga perspektiv byggs in i forskningen och speciellt viktigt är att<br />
forskarstuderande och yngre forskare på ett naturligt sätt exponeras <strong>för</strong> varandras<br />
verksamheter, vilket skapar goda möjligheter <strong>för</strong> generering av helt ny verksamhet.<br />
Inom BG-2 ligger bland annat synkrotronljuslaboratorier, neutronkällor, frielektronlasrar,<br />
renrum/nanolaboratorier, jon-tekniska anläggningar och medicinska ”core” faciliteter. Inom<br />
samtliga dessa strukturer pågår en snabb utveckling som vissa fall är rentav revolutionär,<br />
eftersom utvecklingen indikerar att helt nya forskningsområden är under utveckling.<br />
Vi har valt att dela in verksamheten i<br />
- Synkrotronljusforskning<br />
- Neutronforskning<br />
- Frielektronlasrar<br />
- Renrum/Nanolaboratorier<br />
- BioMedicinsk Infrastruktur.<br />
För vart och ett av dessa områden indikerar vi befintliga och nya anläggningar av intresse <strong>för</strong><br />
Sverige.<br />
Sida 19 av 88
Synkrotronljusforskning<br />
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Synkrotronljus skapas i stora lagringsringar när elektroner accelereras till hastigheter mycket<br />
nära ljushastigheten. När dessa relativistiska elektroners bana böjs av i ett magnetfält skapas<br />
elektromagnetisk strålning som kallas synkrotronljus. Denna typ av ljus har unika egenskaper<br />
i form av intensitet, polarisation, avstämbarhet och kollimering.<br />
Synkrotronljus används av forskare inom ett mycket stort antal vetenskapsgrenar, från<br />
grundläggande fysik och kemi till biologi/medicin och materialvetenskap/teknik. Totalt<br />
använder över 1000 forskare och studenter i Sverige synkrotronljus i sin verksamhet. Ett stort<br />
antal (>10) anläggningar över hela världen används men <strong>för</strong> tillfället koncentreras det <strong>svensk</strong>a<br />
utnyttjandet till MAX-LAB i Lund och ESRF i Grenoble.<br />
Forskningen med synkrotronljus befinner sig i en snabb utveckling såväl på maskinsidan som<br />
tillhörande instrumentering. För närvarande byggs flera nya anläggningar i Europa, av vilka<br />
kan nämnas Diamond i England, Soleil i Frankrike, Petra III i Tyskland och Alba i Spanien.<br />
Befintliga synkrotronljuslaboratorier<br />
MAX-LAB<br />
MAX-LAB (www.maxlab.lu.se) är ett nationellt laboratorium <strong>för</strong> forskning med<br />
synkrotronljus och högenergetiska elektroner och är beläget i Lund. Laboratoriet har nära 700<br />
användare per år från omkring 30 olika länder. Forskning bedrivs inom ett <strong>för</strong> <strong>svensk</strong>a<br />
<strong>för</strong>hållanden mycket stort antal områden och alla landets stora universitet och högskolor har<br />
forskare som gör experiment vid MAX-LAB. Stråltid <strong>för</strong> experiment vid MAX-LAB, liksom<br />
vid de flesta synkrotronljuslaboratorier, erhålls via en experimentansökan som bedöms av en<br />
internationell programkommitté. Vid denna bedömning tas enbart hänsyn till <strong>för</strong>slagens och<br />
forskarnas vetenskapliga excellens. Behovet av stråltid överskrider tillgången med mellan en<br />
faktor två till sex beroende på strålrör och experiment.<br />
Forskningen vid MAX-LAB är baserad på tre lagringsringar <strong>för</strong> elektroner. Av dessa är<br />
MAX-I ringen (550 MeV) den äldsta och forskningen vid MAX-I har nu varit tillgänglig <strong>för</strong><br />
användare i snart 20 år. MAX-III (700 MeV) är den nyaste och forskningen vid denna ring<br />
håller nu på att startas. Huvuddelen av verksamheten ut<strong>för</strong>s dock vid MAX-II-ringen (1.5<br />
GeV) som nu varit i drift i cirka 10 år.<br />
VR och andra forskningsfinansiärer har ett flertal gånger utvärderat verksamheten och den har<br />
alltid befunnits hålla högsta kvalitet. En bidragande faktor till framgången med MAX-LAB är<br />
att man genom ett mycket innovativt och genialiskt arbete inom acceleratorfysik/teknik vunnit<br />
världsrykte genom unikt kostandseffektiva och samtidigt högkvalitativa konstruktioner.<br />
Forskningen har även lett till <strong>svensk</strong>a teknikutvecklingar inom bland annat<br />
elektronspektroskopi och röntgenspektroskopi, vilket skapat nya <strong>för</strong>etag och verksamheter<br />
utan<strong>för</strong> akademin.<br />
ESRF<br />
Sida 20 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) (www.esrf.fr) i Grenoble, Frankrike är en 6<br />
GeV lagringsring <strong>för</strong> elektroner. ESRF togs i bruk 1994 och anläggningen besöks numera av<br />
över 5000 forskare årligen. Totalt är 18 europeiska länder medlemmar i ESRF. Sverige deltar<br />
tillsammans med de nordiska länderna i ESRF via NORDSYNC samarbetet. NORDSYNC:s<br />
bidrag till ESRF:s budget är nominellt 4% <strong>för</strong>delade mellan medlemsländerna enligt:<br />
Danmark 28.5%, Finland 16.0%, Norge 14.0% och Sverige 41.5%. Fördelningen av<br />
tillgänglig stråltid vid ESRF sker på basis av vetenskaplig excellens. De nordiska länderna är<br />
vetenskapligt mycket framgångsrika och erhåller i de vetenskapliga utvärderingarna närmare<br />
6 % av stråltiden vid ESRF. Bidraget från NORDSYNC till ESRF var där<strong>för</strong> under 2004<br />
<strong>för</strong>utom den ordinarie avgiften 2 588 960 €, baserad på 4% deltagande, en extra avgift på 588<br />
988.40 € <strong>för</strong> att täcka kostnaden <strong>för</strong> överutnyttjande. Frågan om en eventuell ökning av<br />
NORDSYNC:s bidrag från 4% till 5% har dryftats vid ett antal tillfällen I ESRF Council.<br />
Nordsync är i princip positivt till en ökning till 5%, men man har hittills inte kunnat ena sig<br />
om hur kostnaden skall <strong>för</strong>delas.<br />
Verksamheten vid ESRF omfattar hela det vetenskapliga spektrat från grundläggande studier<br />
inom basvetenskaperna till tillämpad forskning. Eftersom elektronenergin är så hög som 6<br />
GeV har verksamheten en inriktning mot strukturstudier där hård röntgenstrålning används.<br />
Svenska användare av ESRF kommer från flera forskningsgrenar. Totalt 20 projekt tilldelades<br />
stråltid under 2004, varav en större del (71%) gick till proteinkristallografi och<br />
strukturbiologi. ESRF används också framgångsrikt av fysiker <strong>för</strong> studier av starkt<br />
korrelerade elektroner, ytdiffraktion, EXAFS, och magnetism. Forskargrupper från oorganisk<br />
kemi studerade bl. a. röntgenmikroskopi och mikrofluorescens.<br />
Utvecklingen inom synkrotronljusforskningen går snabbt framåt och vid ESRF diskuteras hur<br />
en uppgradering av anläggningen skall se ut. Denna process motiveras delvis också av att<br />
flera europeiska länder bygger synkrotronljuslaboratorier med lagringsringar som troligtvis<br />
kommer att konkurrera mycket framgångsrikt prestandamässigt med ESRF i<br />
lågenergiområdet. Dessa <strong>för</strong>ändringar bör tas i beaktande in<strong>för</strong> ett beslut om en framtida<br />
ökning av NORDSYNC:s engagemang i ESRF.<br />
Swiss Light Source<br />
Swiss Light Source, SLS, (http://sls.web.psi.ch) vid Paul Scherrer Intstitut (PSI) är en 2.4<br />
GeV tredje generationens synkrotronljuskälla. Det är en forskningsanläggning som producerar<br />
ljus av högsta briljans och stabilitet. För närvarande har SLS fem strålrör öppna <strong>för</strong> användare<br />
och är därmed i dag en liten anläggning med avseende på det totala antalet användare. SLS<br />
karakteriseras av mycket hög strålstabilitet och fotonintensitet. Den senare uppnås genom att<br />
anläggningen körs i s.k. top-up, vilket innebär att elektronstrålen hela tiden hålls vid konstant<br />
strömstyrka. En viktig utveckling vid SLS är det i s.k. FEMTO-projektet som avser att<br />
utveckla en pulsad källa med 80-100 fs långa hårdröntgenpulser.<br />
Övriga<br />
Förutom ovan nämnda anläggningar, använder <strong>svensk</strong>a forskare ett stort antal<br />
synkrotronljuskällor i världen. Inom Europa skall nämnas BESSY II, DORIS III och<br />
ELETTRA.<br />
Sida 21 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
BESSY II (www.bessy.de) ligger i Berlin, är baserad på en 1.7 GeV lagringsring och har varit<br />
i funktion sedan 1999. Svenska forskare använder BESSY främst <strong>för</strong> studier av magnetism<br />
och inom molekylfysik.<br />
DORIS III (http://www-hasylab.desy.de) är en 4.45 GeV lagringsring vid HASYLAB i<br />
Hamburg. Verksamheten vid DORIS III och dess <strong>för</strong>egångare har varit av största betydelse<br />
<strong>för</strong> den <strong>svensk</strong>a forskningen. Vid DORIS III finns cirka 35 strålrör varav de flesta arbetar<br />
inom röntgenområdet. Fortfarande används DORIS III av <strong>svensk</strong>a forskargrupper även om<br />
nyttjandet nu är lägre än tidigare.<br />
ELETTRA (http://www.elettra.trieste.it) är beläget i Trieste, Italien och är en tredje<br />
generationens ljuskälla med en elektronenergi på som kan varieras mellan 2.0 och 2.4 GeV.<br />
Vid ELETTRA finns drygt 25 strålrör med tillhörande experimentstationer. ELETTRA<br />
används främst av <strong>svensk</strong>a fysiker <strong>för</strong> elektronstrukturstudier.<br />
Av de synkrotronljuskällor utan<strong>för</strong> Europa som används av <strong>svensk</strong>a forskare kan nämnas<br />
Advanced Photon Source (APS) i Argonne, USA, Advanced Light Source (ALS) i Berkeley,<br />
USA, och Spring-8 i Japan. Av dessa är APS och Spring-8 lagringsringar som genererar<br />
hårdröntgen medan ALS är en tredje generationens lagringsring inriktad mot studier i<br />
mjukröntgenområdet. Alla källorna används av <strong>svensk</strong>a forskare vid speciella studier som<br />
med svårighet eller inte alls kan göras i Europa.<br />
Nya synkrotronljusanläggningar<br />
Efterfrågan på högkvalitativt synkrotronljus har varit så stor att flera länder i Europa har<br />
startat eller planerar att starta nya nationella laboratorier. Dessa har en profilering mot<br />
röntgenområden och fram<strong>för</strong>allt mot strukturstudier av komplicerade material och<br />
makromolekyler. Även i Sverige pågår en planering <strong>för</strong> ett nytt synkrotronljuslaboratorium,<br />
MAXIV.<br />
MAX IV<br />
Vid MAX-LAB har under en tid pågått planering <strong>för</strong> ett nytt laboratorium, MAX IV. Denna<br />
utveckling har stötts av bland annat <strong>Vetenskapsrådet</strong> och K&A Wallenbergs stiftelse. MAX<br />
IV laboratoriet planeras att bestå av tre lagringsringar <strong>för</strong> elektroner: en 1.5 GeV ring och en 3<br />
GeV ring som skall placeras ovanpå varandra samt en omlokaliserad MAX III ring. Dessutom<br />
planeras konstruktion av en frielektronlaser i ett senare skede. De nya 1.5 GeV och 3 GeV<br />
ringarna kommer enligt planerna att ha bättre prestanda än någon idag existerande<br />
lagringsring vad avser emittans hos ljusstrålen. För 1.5 GeV ringen blir x = 0.34 nmrad och<br />
<strong>för</strong> 3 GeV ringen blir x = 0.8 nmrad.<br />
MAX-LAB sände under hösten 2005 en rapport till <strong>Vetenskapsrådet</strong>/KFI som beskrev den<br />
tekniska designen av acceleratorsystemet. En internationell expertgrupp under ledning av<br />
professor Ö. Skeppstedt, SU tillsattes <strong>för</strong> att utvärdera <strong>för</strong>slaget. Gruppen lämnade ett<br />
yttrande till KFI i Januari 2006. I rapporten från utvärderingsgruppen kan bland annat läsas<br />
”The committee finds the design concept sound. It offers a source with an order of magnitude<br />
higher brightness than other third generation synchrotron radiation sources and it is judged by<br />
the committee to be a base for detailed design study”.<br />
Sida 22 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Efter det positiva utlåtandet om acceleratorkonceptet har MAX-LAB nu gått vidare och sänt<br />
in en ”Conceptual Design Report” till KFI. Denna rapport omfattar både ett vetenskapligt<br />
program <strong>för</strong> laboratoriet och en detaljerad plan <strong>för</strong> hur de <strong>för</strong>sta 15 strålrören vid laboratoriet<br />
skall byggas ut. I arbetet som ligger till grund <strong>för</strong> rapporten har ett flertal olika workshops och<br />
seminarier arrangerats och över 300 forskare har varit inblandade i arbetet.<br />
KFI håller <strong>för</strong> närvarande på att tillsätta internationella utvärderare till denna framställan och<br />
BG-2 avstår där<strong>för</strong> från mera detaljerade yttrande och kommentarer.<br />
PETRA III<br />
För en kostnad av 250 M€ bygger nu den tyska regeringen och staden Hamburg om<br />
kolliderarringen PETRA till en mycket högpresterande lagringsring <strong>för</strong> synkrotronljus,<br />
PETRA III (http://petra3.desy.de). Anläggningen beräknas vara i drift 2009 och kommer att<br />
ha 14 strålrör och över 30 experimentstationer. Bland de experiment som planeras kan<br />
nämnas proteinkristallografi, lågvinkelspridning, och koherent avbildning.<br />
Som framgår av tabellen nedan kommer PETRA III att ha en briljans som <strong>för</strong> närvarande inte<br />
uppnås vid någon annan synkrotron i världen. I <strong>för</strong>sta hand den låga emittansen, men också<br />
den höga elektronenergin, ger PETRA III unika prestanda som kommer att möjliggöra <strong>för</strong>sök<br />
i den absoluta fronten inom strukturforskningen. Speciellt kommer detta att ge möjligheter att<br />
studera mycket små prover med stora enhetsceller, som biomolekylära material. Den höga<br />
energin och möjlighet till finkollimering kommer att möjliggöra studier till atomär upplösning<br />
med en tidsupplösning som medger direkta studier av reaktions<strong>för</strong>lopp.<br />
x [nmrad] E [GeV] x / E 2<br />
USR 0.3 7.0 0.006<br />
PETRA III 1.0 6.0 0.027<br />
SPring8 3.4 8.0 0.053<br />
APS 3.0 7.0 0.061<br />
ESRF 3.9 6.0 0.110<br />
Diamond 2.5 3.0 0.200<br />
Soleil 3.0 2.5 0.480<br />
SLS 4.4 2.4 0.760<br />
ELETTRA 7.0 2.4 1.220<br />
BESSY II 6.0 1.9 1.660<br />
Spear III 18.0 3.0 2.000<br />
MAXII 9.0 1.5 4.000<br />
ANKA 41.0 2.4 6.560<br />
DORIS III 450.0 4.5 22.20<br />
Table I: Emittance ( x), particle energy (E) and normalized emittance ( x / E 2 ) of a number<br />
of operating and planned storage rings. USR denotes a study about an ultimate storage ring<br />
carried out by the ESRF (Ropert, A., Filhol, J., Elleaume, P., Farvacque, L., Hardy, L., Jacob,<br />
J. & Weinrich, U.: Towards the ultimate storage ring-based light source. Proceedings of the<br />
7 th European Particle Accelerator Conference (EPAC 2000), pages 83<strong>–</strong>87, 2000).<br />
Sammanfattningsvis kan konstateras att det är av stor vikt <strong>för</strong> <strong>svensk</strong>a forskare och KFI att<br />
följa utvecklingen vid DESY och PETRA III. Det kan där<strong>för</strong> i en nära framtid bli aktuellt med<br />
en starkare fokusering och prioritering av utvecklingen i Hamburg.<br />
Sida 23 av 88
SOLEIL<br />
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
SOLEIL (www.synchrotron-soleil.fr) är en ny nationell fransk synkrotronljuskälla som byggs<br />
utan<strong>för</strong> Paris. Anläggningen planeras att börja leverera ljus under 2006 och kommer att<br />
öppnas <strong>för</strong> användare under 2007. Soleil får en 2.75 GeV lagringsring med en omkrets på 354<br />
meter och 24 raksträckor och liknar i konstruktion och prestanda synkrotronen DIAMOND,<br />
som byggs utan<strong>för</strong> Oxford, England (se nedan). I motsats till DIAMOND kommer SOLEIL<br />
att specialiseras på användning av dess synkrotronljusets speciella kortpulsstruktur. Man har<br />
utvecklat ett nytt sätt att alstra subpicosekund-röntgenpulser som skall leverera<br />
fotonintensiteter som är lika höga som de som uppnås vid "normal" användning av<br />
synkrotronen. Vid SOLEIL skall de korta pulserna uppnås genom s.k. ”CRAB” kaviteter som<br />
delar upp elektronstrålen transversellt. Liknande utvecklingar sker även vid APS i Argonne,<br />
USA och Spring-8 i Japan. Utvecklingen av röntgenpulser i femtosekundskalan <strong>för</strong>utspås<br />
allmänt att ha mycket stort vetenskapligt värde genom att det möjliggör studier av en<br />
kombination av spektroskopi och strukturbiologi i femtosekunds-regimen. Intresset <strong>för</strong><br />
forskning med ultrakorta röntgenpulser är stort i Sverige, eftersom <strong>svensk</strong>a forskare redan har<br />
en internationellt ledande ställning inom detta forskningsområde.<br />
DIAMOND<br />
Diamond (www.diamond.ac.uk) är ett nationellt synkrotronljuslaboratorium som nu byggs på<br />
Harwell Chilton Science Campus, vid CCLRC Rutherford Appleton Laboratory i South<br />
Oxfordshire, UK. Diamond baseras på en 3 GeV lagringsring med 24 celler och en omkrets<br />
på 560 meter. Det är planerat att anläggningen skall öppnas <strong>för</strong> användare tidigt under 2007. I<br />
den <strong>för</strong>sta fasen kommer sju strålrör att vara färdiga, varav kan nämnas tre <strong>för</strong><br />
makromolekylär kristallografi, samt strålrör <strong>för</strong> mikrofokus och nanovetenskap Då<br />
anläggningen fullt utbyggd kommer den att kunna härbärgera omkring 40 olika<br />
experimentstationer.<br />
Uppskattning av det framtida behovet av synkrotronstrålning<br />
Utvecklingen inom synkrotronljusforskningen går mycket snabbt och de <strong>svensk</strong>a forskarnas<br />
behov av kan <strong>för</strong>väntas öka. Detta genom att flera vetenskaper nått en nivå då karakterisering<br />
på nano- eller atom-nivå blir nödvändig. Detta gäller inom såväl inom bio- och<br />
materialvetenskap som inom avancerad elektronik.<br />
Det blir nödvändigt att noga följa den internationella utvecklingen och då speciellt inom<br />
röntgenforskningen. Svenska forskare får idag sina behov av stråltid i stor utsträckning<br />
tillgodosedda via ESRF och MAX-lab. Som påpekats ovan har Sverige nu en viss<br />
överanvändning av ESRF. Detta kan <strong>för</strong>väntas vara fallet även under de närmaste två till tre<br />
åren. Situationen kan dock <strong>för</strong>ändras när de nya synkrotronljuskällorna DIAMOND, SOLEIL<br />
och PETRA III startar och har genomgått sin <strong>för</strong>sta fas. Speciellt PETRA III kommer att<br />
erbjuda unika experiment<strong>för</strong>hållanden, som KFI måste beakta i sitt arbete.<br />
En intressant utveckling är också att helt kommersiella <strong>för</strong>etag och industrier nu i allt större<br />
utsträckningen upphandlar synkrotronljustid. KFI/VR har tillsammans med bland annat<br />
Vinnova ett ansvar <strong>för</strong> dessa får sina behov tillgodosedda. Speciellt gäller detta <strong>för</strong> mindre<br />
och medelstora <strong>för</strong>etag som inte kan hålla sig med egna staber av specialiserade forskare.<br />
Sida 24 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Designen av MAX IV ger <strong>för</strong>hoppningar om den ultimata synkrotronljuskällan, åtminstone<br />
inom mjukröntgenområdet. KFI och BG-2 arbetar just nu med utvärderingen av det nyligen<br />
inkomna <strong>för</strong>slaget var<strong>för</strong> alla ställningstaganden i nuläget är <strong>för</strong>hastade. Dock kan konstateras<br />
att MAX-LAB tidigare har visat prov på en unik <strong>för</strong>måga till nytänkande såväl inom<br />
acceleratorsystem som inom instrumentering.<br />
Figur 1. Utvecklingen av röntgenstrålning<br />
Frielektronlasrar<br />
Inledning<br />
Genom de stora framsteg som gjort inom acceleratorteknologin under det senaste decenniet<br />
har det nu blivit möjligt att skapa koherent laserliknande strålning i röntgenområdet. Denna<br />
typ av ljuskällor kallas frielektronlasrar och är i korthet baserad på en kraftig linjäraccelerator<br />
<strong>för</strong> elektroner, som ger elektronerna en hastighet mycket nära ljushastigheten och en periodisk<br />
magnetstruktur, som ger elektronstrålen en mycket väldefinierad undulerade rörelse från<br />
vilken den koherenta strålningen genereras.<br />
Såväl internationellt som i Sverige har det skapats mycket stora <strong>för</strong>väntningar på de nya<br />
frielektronlaserkällorna. Dessa kommer också att ha helt unika prestanda i form av extremt<br />
höga intensiteter, korta våglängder (λ≈ 1Å) och korta pulser (≤ 10 fs). Detta gör att helt nya<br />
Sida 25 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
forskningsfält kan komma att öppnas och att det <strong>för</strong> <strong>för</strong>sta gången blir möjligt att korrelera<br />
dynamiken hos strukturella <strong>för</strong>ändringar med elektronstrukturen. Denna typ av kunskap är<br />
nödvändig <strong>för</strong> en mera fullständig <strong>för</strong>ståelse av laddningsöver<strong>för</strong>ingsprocesser. Men även<br />
mera exotiska studier som kokning av vakuum och holografisk stroboskopisk avbildning av<br />
celler kan bli möjliga.<br />
Utvecklingen av frielektronlasrar i röntgenområdet sker idag vid Linac Coherent Light Source<br />
(LCLS), Stanford och European X-ray Free-Electron Laser Laboraory (EXFEL) i Hamburg.<br />
LCLS kommer att bli världens <strong>för</strong>sta källa <strong>för</strong> laserröntgen när den startar cirka 2009. I<br />
Hamburg beräknas verksamheten vid EXFEL kunna startas 2012. En <strong>för</strong>utsättning är dock att<br />
de Europeiska länderna kan nå en uppgörelse om de finansiella villkoren. Dessa <strong>för</strong>handlingar<br />
är nu inne i ett intensivt skede och klarhet om utfallet kan <strong>för</strong>väntas till sommaren.<br />
I Hamburg har sedan drygt ett halvår gjorts experiment med världens <strong>för</strong>sta frielektronlaser i<br />
mjukröntgenområdet. Resultaten från denna och den tidigare testfaciliteten i Hamburg är<br />
mycket lovande.<br />
Även inom mjukröntgen och VUV området pågår en utveckling av frielektron-lasrar i Europa.<br />
I Trieste, Italien, har finansiering erhållits <strong>för</strong> att starta FERMI projektet, i Berlin, Tyskland,<br />
finns ett <strong>för</strong>slag om att bygga BESSY-FEL, i Daresbury, UK, finns långt framskridna planer<br />
på att bygga 4-GLS och i MAX IV <strong>för</strong>slaget från Lund ingår planer på en VUV<br />
frielektronlaser. Denna utveckling har ansetts så viktig att “the European Strategy Forum for<br />
Research Infrastructures (ESFRI)” tagit upp ett nätverk av frielektronlasrar på sin ”List of<br />
Opportunities” till EU kommissionen.<br />
<strong>Vetenskapsrådet</strong> har varit aktivt i diskussionen kring <strong>svensk</strong>a bidrag i utvecklingen och<br />
forskningen kring frielektronlasrar. Generaldirektören, Professor Pär Omling, skrev i<br />
September 2004 under ett “Memorandum of Understanding” (MOU) <strong>för</strong> Sverige avseende<br />
den <strong>för</strong>beredande fasen av EXFEL i Hamburg. En kraftigt bidragande anledning till<br />
<strong>Vetenskapsrådet</strong>s engagemang i dessa frågor är den starka position och stora engagemang<br />
som <strong>svensk</strong>a forskare har i frågor avseende forskningen med och utvecklingen av<br />
frielektronlasrar. Både i projekten på Stanford och i Hamburg har <strong>svensk</strong>a forskare haft och<br />
har mycket framträdande positioner.<br />
The European XFEL Facility<br />
http://xfel.desy.de/xfelhomepage/index_eng.html<br />
http://tesla.desy.de/new_pages/TDR_CD/start.html<br />
http://tesla.desy.de/new_pages/TESLA_Colloquium_transparencies.html,http://tesla.desy.de/t<br />
dr-update/<br />
http://xfel.desy.de/e761/e1732/Interim_Report_STI-XFEL_050111_eng.pdf<br />
Den vetenskapliga motiveringen till den <strong>för</strong>eslagna EXFEL i Hamburg är mycket stark<br />
(http://xfel.desy.de/content/e154/upload/upload_file/Docs/TDR-PartV-Chap3.pdf) på grund<br />
av anläggningens unika egenskaper som briljans, koherens och tidstruktur. Med denna typ av<br />
strålkälla blir det möjligt att <strong>för</strong> <strong>för</strong>sta gången studera nya tillstånd hos materien med<br />
rumsupplösning av 1 Å och tidsupplösning i femtosekundområdet. Exempel på detta omfattar:<br />
• studier av struktur och kemiska reaktioner i femtosekundsområdet;<br />
• strukturstudier av biomolekyler utan behov av att kristallisera materialet;<br />
Sida 26 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
• utforskandet av icke-linjära egenskaper i materia inom röntgenområdet och<br />
dynamiken hos fluktuationer på interatomär nivå och femtosekunds tidsskala.<br />
Den europeiska röntgenfrielektronlasern är uppbyggd kring en linjäraccelerator som arbetar<br />
med supraledande RF teknologi, vilket ger en hög grad av flexibilitet vid val av energier och<br />
pulsstruktur. I <strong>för</strong>sta driftsfasen kommer EXFEL att ha fem undulatorstrålrör, tre SASE och<br />
två <strong>för</strong> hårdröntgen. Ett av SASE strålrören kommer att ge strålning i mjukröntgenområdet<br />
(http://xfel.desy.de/e169/e1736/Interim_Report_STI-XFEL_050111_eng.pdf). Vidare har<br />
design av tunnlarna gjorts så att maximal flexibilitet erhålls.<br />
Center for Free Electron Laser Studies (CFEL) vid DESY<br />
DESY avser att tillsammans med Max Planck-samfundet och Hamburgs universitet inrätta ett<br />
kraftfullt "Center for Free Electron Laser Studies" (CFEL), som kommer att fokusera sin<br />
verksamhet på tillämpningar på frielektronlaserteknologin. Deltagare planeras komma dels<br />
från Hamburgregionen, men också från Europa och resten av världen. CFEL avser att bli ett<br />
instrument <strong>för</strong> att hjälpa de tyska deltagarna att fylla de 40% av användartiden vid EXFEL<br />
som motsvarar det tänkta tyska bidraget till driftskostnaderna <strong>för</strong> XFEL. Mål och utveckling<br />
av de tysk-finansierade FEL-forskningsaktiviteterna kommer att behöva avstämmas<br />
kontinuerligt inom å ena sidan DESY och dess partners och å andra sidan XFEL GmbH.<br />
Sverige borde undersöka möjligheterna att delta i centret, eftersom ett medlemskap skulle<br />
stärka utfallet av <strong>svensk</strong>a investeringar i XFEL-projektet. EXFEL planerar också en intern<br />
forskningsanläggning.<br />
Linac Coherent Light Source (LCLS) och Ultrafast Science Center (UFC), Stanford, USA<br />
http://www-ssrl.slac.stanford.edu/lcls/<br />
http://www-ssrl.slac.stanford.edu/lcls/science.html<br />
http://www-ssrl.slac.stanford.edu/lcls/papers/lcls_experiments_2.pdf<br />
Konstruktion av LCLS kommer att påbörjas i mars 2006 och när den är färdig att tas i drift<br />
kommer LCLS att vara den <strong>för</strong>sta frielektronlasern <strong>för</strong> hård-röntgen. Den kommer att avge<br />
fullt koherenta röntgenpulser i våglängdsområdet 1.5 Å till 15 Å (motsvarande energier<br />
mellan 8 kEV och 800 eV) och med livstider på femtosekunder. Maxbriljansen hos dessa<br />
pulser kommer att vara 10 miljarder starkare än från någon <strong>för</strong> närvarande tillgänglig<br />
anläggning. Sex <strong>för</strong>söksstationer kommer att byggas under en femårsperiod. Två av dessa<br />
kommer att optimeras <strong>för</strong> hårdröntgen-studier av ultrasnabb dynamik på atomär nivå. Ett<br />
tredje instrument kommer att fokuseras på koherent avbildning av nano-partiklar och stora<br />
biomolekyler med hårdröntgen. Det fjärde instrumentet kommer att möjliggöra användning av<br />
mjukröntgen <strong>för</strong> studier av magnetstruktur och ytkemi, medan instrument fem och sex<br />
kommer att vara specialiserade på forskning inom atomfysik och plasmafysik.<br />
Ultrafast Science Center (UCF)<br />
Ultrafast Science Center (UCF) i Stanford kommer att stärka redan existerande kraftfull<br />
forskning inom atomfysik, kemi, biologi och kondenserad materiefysik och avser att stå som<br />
garant <strong>för</strong> frontforskning med ultrasnabb teknik med röntgen- och elektron-strålning. Centret<br />
kommer under de tre <strong>för</strong>sta åren i drift att fokusera på ultrasnabb struktur- och elektron-<br />
Sida 27 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
dynamik inom materialvetenskap, bildning av attosekunds laserpulser, enmolekylsavbildning<br />
samt forskning på effektiv ljusinfångning och solenergiomvandling på molekylär nivå.<br />
Utveckling kring frielektronlasrar<br />
Genom utvecklingen av frielektronlasrar med ultrakorta pulser i röntgenområdet kommer helt<br />
nya forskningsfält att öppnas. Denna utveckling är mycket spännande och stora genombrott<br />
inom flera områden kan <strong>för</strong>väntas. Det skall dessutom noteras att <strong>svensk</strong>a forskargrupper och<br />
universitet är engagerade på bred front i frielektronlaserforskningen. Detta bekräftades under<br />
den ”hearing” om det <strong>svensk</strong>a deltagandet i EXFEL som KFI nyligen genom<strong>för</strong>de. Det är<br />
där<strong>för</strong> extra viktigt att KFI/VR noga bevakar denna utveckling.<br />
I ett <strong>för</strong>sta steg skall Sverige följa upp det MOU som Generaldirektören undertecknade och<br />
bli medlem i EXFEL, Hamburg. Dock skall noteras att utvecklingen vid LCLS, Stanford<br />
kommer att starta cirka tre år innan EXFEL. Med tanke på de traditionellt starka <strong>svensk</strong>a<br />
engagemanget vid Stanford i allmänhet och inom synkrotronljus- och<br />
frielektronlaserforskning i synnerhet bör VR om möjligt även söka en överenskommelse med<br />
LCLS, alternativt stödja forskargrupper som engagerar sig i projektet.<br />
Utvecklingen kring andra mjukröntgenlasrar i Europa (FERMI, SPARC, 4-GLS, BESSY-<br />
FEL) skall följas och KFI får ta ställning till denna utveckling beroende på <strong>svensk</strong>t<br />
användartryck och resultatet av prioriteringen gjord inom ESFRI.<br />
Neutronspridning<br />
Tillgång till neutronstrålning är en viktig del av den globala <strong>forskningsinfrastruktur</strong>en, och är<br />
även viktig ur ett <strong>svensk</strong>t perspektiv. Sverige har idag ca 100 forskare, brett representerade<br />
inom natur- och teknikvetenskaperna, som använder sig av neutronspridning i sin forskning.<br />
Tillämpningarna <strong>för</strong> neutronspridning spänner över många fält av stor strategisk betydelse;<br />
materialvetenskap, energiforskning, nano- och bioteknologi, samt medicin, och omfattar olika<br />
typer av experiment såsom diffraktion, inelastisk och kvasielastisk spridning,<br />
lågvinkelspridning och reflektivitet. De flesta neutronanvändarna är också användare av<br />
röntgenstrålning, som en kompletterande metod, och är där<strong>för</strong> även aktiva på<br />
infrastrukturanläggningar inom synkrotronljusområdet, såsom ESRF och MAX-lab.<br />
Svenska forskare gör neutronexperiment fram<strong>för</strong>allt vid ett antal olika europeiska<br />
anläggningar, men det existerar även en viss <strong>svensk</strong> aktivitet utan<strong>för</strong> Europa, t.ex. vid NIST<br />
(USA). De europeiska anläggningar som främst används är ILL, ISIS, SINQ (PSI) och LLB,<br />
men inom en snar framtid kan man <strong>för</strong>vänta sig även en signifikant aktivitet vid den nya<br />
anläggningen FRM II I München. I april 2005 undertecknade Sverige (genom VR) ett<br />
kontrakt med ILL, <strong>för</strong> tillfället världens kraftigaste neutronkälla, om partnerskap som ger<br />
<strong>svensk</strong>a forskare tillgång till stråltid vid anläggningen. Detta <strong>för</strong>sta kontrakt löper dock ut vid<br />
årskskiftet 2006/2007 och måste alltså om<strong>för</strong>handlas under 2006. Ett möjligt scenario är att<br />
Sverige lierar sig med andra stater inom formen <strong>för</strong> ett konsortium <strong>för</strong> att gemensamt kunna<br />
vara en större och mera signifikant partner vid anläggningen.<br />
ISIS, SINQ, LLB och FRM II är alla partners inom europeiska programmet NMI3 (“The<br />
Integrated Infrastructure Initiative for Neutron Scattering and Muon Spectroscopy”). Ca. 10<br />
Sida 28 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
% av anläggningarnas stråltid är tillgängliga inom programmet som ersätter forskare <strong>för</strong> resa<br />
och uppehälle vid anläggningen. Flertalet experiment utan<strong>för</strong> NMI3 erhåller stöd från VR i<br />
form av resestipendier.<br />
Nedläggningen av Studsvikreaktorn har naturligtvis starkt påverkat tillgängligheten av<br />
neutroner <strong>för</strong> <strong>svensk</strong>a forskare. De experiment som främst bedrevs vid Studsvik var<br />
diffraktionsstudier inom områdena jonledare, metallhydrider, supraledare samt ferroelektriska<br />
och magnetiska system. Totalt handlade det om mer än 400 stråldagar per år <strong>för</strong> <strong>svensk</strong>a<br />
forskare vid NFL. Stråldagar som ibland kunde erhållas med kort varsel. Den nya situationen<br />
kräver givetvis ett ökat <strong>svensk</strong>t engagemang i de olika europeiska anläggningarna. Berörda<br />
<strong>svensk</strong>a användare <strong>för</strong>eslår att Sverige åter går in som partner vid ISIS, där man av tradition<br />
tidigare har bedrivit diffraktionsstudier, men nämner även möjligheten att undersöka hurvida<br />
ILL, PSI eller FRM II, kan tillgodose behovet av stråltid på diffraktionsinstrument.<br />
Svensk neutronspridningsforkning kan även stödjas genom inrättandet av “Collaborating<br />
Research Group”, CRG, vid en eller flera neutronanläggningar, vilket innebär placering av en<br />
person vid anläggningen som deltar i utvecklingen och/eller driften av ett instrument i olika<br />
grad av samarbete med anläggningen. CRG ger möjlighet till en generell<br />
kompetensuppbyggnad inom <strong>svensk</strong> neutronspridningsforskning, vilket torde vara av speciellt<br />
intresse i det fall att Sverige erbjuder värdskap åt ett eventuellt framtida ESS (se nedan).<br />
ESS och ESS-Scandianavia<br />
I Europa har det länge planerats <strong>för</strong> byggandet av en ny kraftfull neutronanläggning: “The<br />
European Spallation Source”, ESS, där neutronerna produceras i en accelerator genom en så<br />
kallad spallationsreaktion, istället <strong>för</strong> i en kärnreaktor. Detta sätt att producera neutroner är<br />
inget nytt utan används sedan många år t.ex. vid SINQ (PSI) anläggningen. Både i USA och<br />
Japan konstrueras <strong>för</strong> tillfället liknande spallationsanläggningar som kommer att stå färdiga<br />
inom några år. ESS kräver mycket stora ekonomiska investeringar och där<strong>för</strong> har<br />
utvecklingen av projektet varit långsam. Inom det skandinaviska konsortiet ESS-Scandinavia<br />
(ESS-S) har man drivit <strong>för</strong>slaget att Sverige ska erbjuda sig att stå som värd <strong>för</strong> ESS med<br />
placering i Lund. Ett regeringsbeslut väntas under våren 2006 rörande huruvida Sverige ska<br />
fortsätta att arbeta aktivt <strong>för</strong> ett värdskap. Lokaliseringen av en stor europeisk<br />
forskningsanläggning till Sverige kan ha en mycket positiv inverkan på <strong>svensk</strong> forskning men<br />
finansieringsfrågan är delikat då det är viktigt att projektet inte dränerar den <strong>svensk</strong>a<br />
forskningsbudgeten och därmed inverkar negativt på andra områden.<br />
Renrum och nanolaboratorier<br />
Forskningen inom nanovetenskap, sensorteknologi, mikroelektronik och fotonik är stark och<br />
framgångsrik i Sverige. En stor del av denna forskning ställer betydande krav på infrastruktur<br />
i form avancerad instrumentering som ofta måste placeras i miljöer med mycket starka krav<br />
på renhet och säkerhet. Detta tillgodoses genom upp<strong>för</strong>ande av s.k. renrum i vilka kontrollen<br />
på såväl ingångsluft som utsläppsluft, partikeltätheter, mm är väl kontrollerad. Verksamheten<br />
inom denna forskning har utvärderats av internationella experter vid ett antal tillfällen. En<br />
större utvärdering 2002 ledde till att <strong>Vetenskapsrådet</strong> tillsammans med K&A Wallenbergs<br />
stiftelse (KAW), Stiftelsen <strong>för</strong> Strategisk Forskning (SSF) och Vinnova 2003 bildade ett<br />
Sida 29 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
nätverk mellan de tre stora renrummen i Sverige, µ-Fab (www.myfab.se) De i nätverket<br />
ingående laboratorierna är Electrumlaboratoriet vid KTH (www.electrumlab.se).<br />
Ångströmlaboratoriet vid Uppsala universitet (www.angstrom.uu.se/msl) och<br />
Nanofabrikationslaboratoriet vid Chalmers (www.mc2.chalmers.se/mc2/nanolab). Nätverket<br />
leds av en oberoende styrelse som <strong>för</strong>delar de medel som finansiärerna av µ-Fab bidrar med,<br />
<strong>för</strong> närvarande 5 MSEK per år och finansiär.<br />
Avsikten med bildande av µ-Fab var och är att optimera användandet av renrummen i<br />
Sverige. Följande uppgifter har getts till nätverket.<br />
• Att erbjuda högkvalitativa renrum och expertis inom avancerad forskning till alla<br />
universitet i Sverige och under samma villkor som <strong>för</strong> värduniversiteten.<br />
• Möjliggöra ett ökat användande av renrum i <strong>svensk</strong> industri och bland<br />
branschforskningsinstitut.<br />
• Marknads<strong>för</strong>a nätverket.<br />
• Öka användandet av laboratorierna inom nya forskningsområden.<br />
• Erbjuda ett fullgott användarstöd.<br />
• Fördela ansvaret <strong>för</strong> olika teknologier inom mikro- och nanofabrikation mellan de tre<br />
laboratorierna baserat på styrkeområden <strong>för</strong> de tre universiteten.<br />
• Undvika duplicering av dyrbar utrustning.<br />
Ångströmlaboratoriet i Uppsala har en total yta av 2000 m 2 med olika grader av<br />
partikelkontroll. Processlaboratoriet tillhandahåller bland annat följande tjänster: våtkemi,<br />
diffusion och jonimplantation, litografi, torretsning, och tunnfilmprocesser. Laboratoriet har<br />
11 anställda.<br />
Nanofabrikationslaboratoriet vid Chalmers har 1240 m 2 som är klassat som renrum. Följande<br />
processtekniker finns tillgängliga: elektronstrålelitografi; tunnfilmsdeposition;<br />
plasmaprocesser; termiska processer; molekylstråleepitaxi (MBE) av III-V material.<br />
Nanofabrikationslaboratoriet har 17 anställda.<br />
Electrumlaboratoriet i Stockholm är ett renrumslaboratorium på 1300 m 2 med kompletta<br />
processlinor <strong>för</strong> komponentuveckling och tillverkning av en lång rad elektronik-, fotonik- and<br />
mikrosystemkomponeter i kisel och sammansatta halvledarmaterial. Electrumlaboratoriet har<br />
9 anställda.<br />
Verksamheten inom µ-Fab skall nu utvärderas i enlighet med de riktlinjer som antogs vid<br />
bildandet 2002. BG-2 avstår där<strong>för</strong> från mera detaljerade yttranden om verksamheten innan<br />
utvärderingen är gjord.<br />
Även inom ESFRI har behovet av renrum/nanolaboratorier uppmärksammats: ESFRI <strong>för</strong>eslår<br />
i sin rapport till EU-kommissionen ett nätverk PRINS (Pan-European Research<br />
Infrastructure for Nano-Structures) <strong>för</strong> att stödja nanoforskningen. Om Sverige skall<br />
kunna konkurrera inom PRINS kommer det att krävas väl fungerande renrum.<br />
Sida 30 av 88
Jonteknisk forskning<br />
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Behovet av väl kontrollerade jonstrålar är stort och joner används inom flera vetenskapliga<br />
områden, <strong>för</strong> materialmodifiering i halvledare, <strong>för</strong> datering inom arkeologi och geologi samt<br />
<strong>för</strong> bestämning av låga koncentrationer av spårämnen via olika typer av kärnfysikaliska<br />
metoder, Rutherford Back Scattering (RBS) och vid lägre energier SIMS (Secondary Ion<br />
Mass Spectrometry). Från att tidigare flera <strong>svensk</strong>a universitet har haft jonstråleacceleratorer<br />
har nu verksamheten huvudsakligen koncentrerats till Lund och Uppsala.<br />
En betydande del av verksamheten som bedrivs med jonstrålar ligger inom BG-3:s<br />
verksamhetsområde, geologi, och stora delar hör till humaniora. Det är där<strong>för</strong> viktigt att<br />
samverkan sker mellan KFIs beredningsgrupper när planering görs <strong>för</strong> fortsatta insatser inom<br />
jonteknik.<br />
Biomedicinsk infrastruktur<br />
Det moderna samhället ställer höga krav på dagens universitet och sjukhus. För att<br />
kontinuerligt kunna erbjuda <strong>för</strong>bättrad utbildning och vård måste utveckling av<br />
behandlingsmetoder, läkemedel och diagnostik bedrivas på ett effektivt sätt. Där<strong>för</strong> ligger det<br />
naturligt tillhanda att säga att kopplat till nationens större sjukhus bör finnas en gedigen och<br />
modern biomedicinsk forskning. Denna finansieras idagens läge av både landstinget så väl<br />
som vetenskapsrådet och andra finansiärer, t.ex. donationsfonder. Hur dagens biomedicinsk<br />
forskningen bedrivs i relation till vård varierar något från sjukhus till sjukhus. Dock kan man<br />
säga att biomedicinsk forskning är multidiciplinär i sin natur och att detta i sig innebär ett<br />
stort problem. Begreppet translationell forskning kan användas som ett sätt att illustrera detta<br />
problem: Att kunna studera en sjukdoms symptom, att sedan kunna utreda dess bakgrund, i<br />
många fall ner till det molekylära och att sedan ¨translatera¨ erhållna insikter vidare till<br />
patienten genom <strong>för</strong>bättrad vård, diagnostik och läkemedel ställer idag (omöjligt) höga krav<br />
på läkaren/forskaren: att <strong>för</strong>väntas vara specialist på allt. Ett rationellt sätt att <strong>för</strong>bättra denna<br />
situation är att skapa en multidisciplinär miljö där läkaren/forskaren ges tillgång till<br />
spettskompetens på ett naturlig sätt. Förslaget om en EMBL nod inom molekylär medicin där<br />
kliniker och molekylär forskare går samman är ett sätt att skapa en sådan miljö. Lokala<br />
varianter inom samma tema kan ses på flera Wallenberg laboratorier. Ett annat sätt är att<br />
utlysa tematiska projekt som kräver att kliniker och molekylär forskare går samman <strong>för</strong> att<br />
lösa viktiga frågor inom medicin. Så kallad tematisk forskning. Ett tredje sätt är att erbjuda<br />
tillgång till multidiciplinär spettskompetens genom så kallade ¨core-faciliteter¨. Alla tre bör<br />
beaktas och idealt, erbjudas inom samma miljö. Denna text har sitt fokus på ¨core-faciliteter.<br />
Infrastruktur <strong>för</strong> klinisk medicinsk forskning är omfattande, kostsam och ofta med flera<br />
huvudmän. Större delen finns idag inom den offentliga sjukvården i form av t.ex. sjukhus,<br />
patienter, patientdata och utrustning. Den andra delen stora delen finns inom<br />
läkemedelsindustri, bioteknisk- och medicinteknisk industri med forsknings- och<br />
produktionsenheter. Den tredje delen finns inom den akademiska forskningen.<br />
Även om infrastruktursatsningarna <strong>för</strong> att säkerställa kvalitet och utveckling är omfattande<br />
inom den offentliga sjukvården är de inte tillräckliga <strong>för</strong> internationell konkurrenskraftig<br />
klinisk grundforskning. Forskning i form av utveckling av ny kunskap faller ofta utan<strong>för</strong><br />
Sida 31 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
landstingens ansvar av kvalitetsuppföljning och rationalisering. Storbritannien, med en<br />
liknande struktur <strong>för</strong> sjukvård som Sverige, har de senaste åren gjort riktade satsningar på<br />
100-tals miljoner pund årligen genom ett Clinical Research Initiative <strong>för</strong> att fylla delar av<br />
detta behov. Även i andra länder har stora satsningar gjorts inom klinisk forskning, där en stor<br />
del av satsningen är att bygga upp och tillgängliggöra infrastruktur.<br />
I denna roadmap <strong>för</strong> infrastruktur vill vi nu understryka det behov som finns inom det<br />
biomedicinska området. Uppskattningsvis investeras årligen mer än 100 MSKr på<br />
infrastruktur som är forsknings och utvecklings relaterad. Denna infrastruktur ligger<br />
fram<strong>för</strong>allt under de olika lärosätenas ansvar. Vi anser att minst 50 MSKr bör årligen tilldelas<br />
<strong>Vetenskapsrådet</strong> till att <strong>för</strong>nya denna infrastruktur ur ett nationellt perspektiv. Ytterligare<br />
fininsierings behov måste sedan täckas av andra finansiärer.<br />
Ekonomiska resurser <strong>för</strong> patientnära forskning finns i Sverige i form av s.k. ALF-medel,<br />
medan infrastrukturstöd i egentlig mening <strong>för</strong> klinisk grundforskning saknas. I detta<br />
sammanhang behövs infrastruktur på motsvarande sätt i form av dyr, specialiserad apparatur,<br />
databaser, men även expertstöd vid t.ex. kliniska prövningar av läkemedel, vacciner och<br />
medicinskteknisk apparatur <strong>för</strong> att uppfylla prövningstillstånd och de regulatoriska krav som<br />
måste uppfyllas <strong>för</strong> dels prövning och senare ev. in<strong>för</strong>ande av substans, metod eller teknik i<br />
vården eller <strong>för</strong> senare industriell utveckling. Till del beskrivs dessa modeller och strukturer i<br />
ett infrastrukturstöd som arbetats fram inom ESFRI, ”Clinical Trial Centres for the EU”. Det<br />
finns också flera lokala modellinitiativ inom landsting eller landsting/industri, men få är<br />
primärt inriktade på klinisk grundforskning eller icke kommersiellt driven forskning som t.ex.<br />
ovanliga sjukdomar, sjukdomar hos äldre och barn, utprövning av läkemedel som inte går att<br />
patentskydda.<br />
Translationell forskning<br />
Stora framsteg har gjorts inom den biomedicinska forskningen bland annat som ett resultat av<br />
stark utveckling av kunskap inom genomik, proteomik, cellbiologi och kunskapsöver<strong>för</strong>ing<br />
mellan dessa former genom t.ex. bioinformatik. Inom kliniken har en rad områden <strong>för</strong>ändrats<br />
snabbt bl.a. genom ökad incidens av diabetes och andra ämnesomsättningssjukdomar,<br />
hjärtkärlsjukdomar och cancer. Även nya kliniska frågeställningar påverkar både forsknings-<br />
och sjukvårdsinsatser såsom SARS, HIV, fågelinfluensa, ökande resistensutveckling vid<br />
behandling av tbc och vanliga infektioner.<br />
Kunskapsgapet mellan grundläggande experimentell forskning och klinisk forskning ökar,<br />
bl.a. beroende på <strong>för</strong>ändringar inom sjukvårdens organisation, olika kunskapsbakgrund,<br />
utbildning och <strong>för</strong>ändrade karriärgångar av forskare. Kunskapsgapet anses också vara en av<br />
orsakerna till att läkemedels- och bioteknisk industri har sämre utveckling i Europa jäm<strong>för</strong>t<br />
med USA.<br />
Kunskapsöver<strong>för</strong>ingen från grundläggande forskning till vård och omsorg och till industri och<br />
omvänt samt forskningsaktiviteter som knyter samman och utnyttjar resurser inom dessa<br />
verksamheter beskrivs som translationell forskning. Utöver en rad åtgärder <strong>för</strong> att utveckla<br />
organisation, grundläggande utbildning och forskarutbildning är insatser inom forskningen i<br />
sig nödvändiga. Den kliniska forskningen behöver ha tillgång till forskningstekniker inom<br />
bl.a. genomik, bioinformatik, imaging och den grundläggande forskningen behöver ha<br />
tillgång till kliniskt material och frågeställningar. Investeringar i translationell forskning ger<br />
stor avkastning genom att skapa komplementära strukturer. Infrastruktur som behövs är dels<br />
Sida 32 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
teknikplattformar, tematiska translationella forskningsprojekt, ökad tillgänglighet till<br />
forskningstekniker, databaser och material.<br />
Stora infrastruktursatsningar inom translationell forskning görs t.ex. av NIH beskrivet i ”NIH<br />
roadmap <strong>–</strong> accelerating medical discovery”. Även inom ESF och ESFRI pågår arbete <strong>för</strong> att<br />
främja translationell forskning, främst genom en <strong>för</strong>ändring och investering i infrastruktur.<br />
Inom ESFRI har fem translationella projekt beskrivits i ”European Network of Centres for<br />
Translational Medicine”. Ämnesrådet Medicin anser att det finns skäl att utveckla nationell<br />
infrastruktur <strong>för</strong> translationell forskning i Sverige, KFI lägger till att detta bör ske i form av<br />
core-faciliteter, <strong>för</strong> att öka utdelningen av forskningsinvesteringar, <strong>för</strong> att effektivare<br />
introducera forskningsresultat inom vård och omsorg, och <strong>för</strong> att <strong>för</strong>bättra utnyttjande av<br />
grundläggande forskningsmetoder inom klinisk forskning.<br />
Core-faciliteter är som namnet antyder, resursplattformar som idealt ligger som en<br />
sammanfogande kärna inom den biomedicinsk forskningen. Här ges tillgång inte bara till<br />
spettskompens men också avancerad och ofta dyrbar utrustning. Personal som bemannar<br />
dessa faciliteter kan vara allt från fysiker till biokemister, molekylärbiologer, vetrinärer och<br />
läkare men är uteslutande specialister. Till varje core-facilitet finns kopplat en kontinuerlig<br />
utveckling av metoder och instrument så att läkaren/forskaren alltid har tillgång till state of<br />
the art. Denna utveckling bedrivs både av personal men även av den person som är ansvarig<br />
<strong>för</strong> faciliteten. Denna ¨manager¨ är nästan uteslutande en läkare/forskare som är aktiv inom<br />
området och ser till att facilitetens kvalitets nivå, utrustning och kompetens ligger on par med<br />
de krav som ställs inom den biomedicinsk forskningen och att denna är fullt tillgänglig. Ett<br />
mervärde av core-faciliter är att de också utgör en viktig utbildningsresurs. Ett annat mervärde<br />
är att dom mycket effektivt ger yngre forskare tillgång till avancerad utrustning och metodik<br />
vilket gör att dom mycket snabbt kan etablera sig och sin forskning.<br />
Särskilt bör man inom den biologiska vetenskapen måna om infrastruktur <strong>för</strong> studier av<br />
modellorganismer. Normala och patofysiologiska mekanismer kan studeras på ett flertal olika<br />
sätt. Inget sätt kan ersätta möjligheten att studera sådana mekanismer och cellfunktioner in<br />
vivo, i en intakt organism, med celler och intercellulära signalmekanismer verksamma i sina<br />
rätta sammanhang. Detta kan illustreras av det faktum att särskilt betydelsefulla, multipotenta<br />
och potentiellt regenerativa, celler i olika vävnader regleras genom sin lokalisation till<br />
speciella “vävnadsfickor”, “nischer”. Särskilt möss och råttor, men även primitiva maskar,<br />
fiskar och flugor, är värdefulla sådana modellorganismer.<br />
Behovet av kunskaps- och resurscentra <strong>för</strong> långsiktigt arbete med sådana modellorganismer är<br />
ett prioriterat område. Alla nya identifierade gener och genvarianter behöver studeras till sin<br />
funktion. Detta är ett oerhört stort, kompetenskrävande och mångårigt arbete, som ligger inom<br />
den funktionella genomikens område. Tillgången på olika modellorganismer är nödvändiga<br />
verktyg.<br />
I någon mån kan liknande information erhållas genom att studera biologiska mekanismer i<br />
s.k. 3-D kulturer. Särskilt stor potential har här olika stamcellsteknologier. Till vävnadsstudier<br />
av olika former behöver också kopplas bildtekniker, som fungerar i real-tid på<br />
mikroskopisk/subcellulär nivå, så att molekylära händelser kan följas i tid och rum i enskilda<br />
celler. ”Bibliotek” av siRNA och av små molekyler är värdefulla kompletterande hjälpmedel<br />
<strong>för</strong> sådana biologiska studier, med inriktning både på normala och patologiska fenomen.<br />
Sida 33 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Resursplattformarna och cellbiologisk metodik av allehanda slag måste utredas ytterligare och<br />
man behöver då engagera landets mest framstående experter på dessa områden. Detta arbetet<br />
måste också tillåtas ta en viss tid. Frågan om finansiering och uppbyggnad av infrastruktur är<br />
en helt grundläggande och determinerande fråga <strong>för</strong> vilken forskning som kan bedrivas vid<br />
våra universitet. Forskningsinfrastrukturen bör där<strong>för</strong> noggrant prioriteras i dialog med<br />
universiteten och universitetssjukhusen så att den fyller den högkvalitativa, excellenta,<br />
forskningens behov, dvs. blir till <strong>för</strong> den forskning som vi har som uppgift att stödja. En<br />
balanserad avvägning behöver också göras när det gäller satsning på utrustning respektive på<br />
teoretisk och praktisk kompetens<br />
När man beaktar behovet av infrastruktur så bör man också göra en avvägning mellan vad<br />
som måste erbjudas lokalt och vad som kan erbjudas genom en samlad nationell eller regional<br />
resurs. Nedan följer <strong>för</strong>slag på de behov och områden som är relevanta inom den<br />
biomedicinska forskningen och som har potential att kunna ges som centraliserade resurser<br />
(core-facliteter men och annan typ av infrastruktur).<br />
Biobanker<br />
Detta faller inte inom beredningsgrupp 2 men har mycket hög prioritet inom biomedicinsk<br />
forskning. Frågan bedrivs <strong>för</strong>närvarande okopplad mellan landstingen, vetenskapsrådet och<br />
andra finansiärer som tex. Wallenbergstiftelsen. KFI bör ta en ledande roll i denna fråga<br />
eftersom den är mycket komplex i sin natur och har flera knutpunkter som måste<br />
överkommas. Tex, ägarrätt, offentlighetsprincipen kontra patient sekretess, standarder,<br />
tillgångsprinciper-när är ett projekt av sådan karaktär och nytta att tillgång till material ges.<br />
Etiska bedömningar. KFI bör ta initiativ till att bättre belysa hur biobanker skall samordnas i<br />
Sverige. Vi har, tack vare våra unika register och homogena befolkningsunderlag världsunika<br />
möjligheter att skapa stora och informativa biobanker. Nu sker samordning lokalt inom<br />
universiteten och landstingen som var och en gör egna inventeringar. VR-M bör också vara<br />
engagerad i detta arbete. Biobanksarbete gäller i grunden arbete med biologiskt material och<br />
kräver tillräckliga personalresurser och kunskaper hos de delar av sjukvården som ska ut<strong>för</strong>a<br />
detta merarbete, dvs. de specialiteter som hanterar och karakteriserar det humanbiologiska<br />
materialet. Detta kan gälla t.ex. läkare och personal inom kirurgiska specialiteter, patologi och<br />
cytologi, klinisk kemi, klinisk bakteriologi, immunologi m.fl. Behoven gäller även i samband<br />
med “<strong>för</strong>ädling” av biologiskt material, registrering av forskningsdata och material.<br />
Biobanksfrågor har en tendens att cirkulera kring teoretiska frågor, stora databaser och<br />
kohorter av <strong>för</strong>sökspersoner. I själva verket är den grundläggande verksamheten ett merarbete<br />
inom sjukvården som kan bli av en betydande omfattning om det biologiska materialet<br />
verkligen ska kunna göras tillgängligt <strong>för</strong> forskning. Omfattningen av detta strukturbehov är<br />
inte överblickbar <strong>för</strong> närvarande utan behöver utredas närmare i samarbete med landstingets<br />
<strong>för</strong>eträdare. Man bör utreda möjligheterna till ett nationellt biobanksregister med bl.a. likartat<br />
säkert <strong>för</strong>varingssätt men lokal <strong>för</strong>varing; möjlighet till likartade metoder <strong>för</strong> analys av<br />
proteiner, metaboliter, RNA och DNA <strong>för</strong> att möjliggöra samordning av lokalt analyserade<br />
prover; central bioinformatisk metodutveckling; uppkoppling till centrala persondata som<br />
folkbok<strong>för</strong>ing, cancerregister och andra medicinskt relevanta register. En rad initiativ med<br />
större eller mindre deltagande och omfattning finns på området.<br />
Databaser<br />
Detta faller inte heller inom beredningsgrupp 2 men har mycket hög prioritet inom<br />
Sida 34 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
biomedicinsk forskning och bör i vissa avseenden ses kopplad till behovet av biobanker. Detta<br />
fram<strong>för</strong>allt när det gäller patient register, sekretess kontra tillgång osv. Ett stort behov inom<br />
biomedicinsk forskning är även tillgång till databaser med en mera bioinformatisk karaktär,<br />
t.ex. genom, genetik, struktur samt databaser inom områdena TPM (Transkriptomic,<br />
Proteomik och Metabonomik-centralt inom translationell forskning) och även<br />
befolkningsregister. Kopplat till detta bör finnas centra <strong>för</strong> statistik, system analysis och<br />
modellering. Ett internationellt perspektiv bör lyftas fram. Med tanke på den unika<br />
konkurrens<strong>för</strong>del som fem av de europeiska länderna har (Norden) när det gäller<br />
registerepidemiologisk forskning så skulle det, tillsammans med bl a Storbritanniens<br />
epidemiologiska tradition, vara ett mycket starkt koncept och ge forskningsmässiga vinster<br />
genom samordning av infrastruktur.<br />
BioMolekylär analys<br />
Struktur analys-kristalldifraktion och NMR, molekylär identifiering-GC, LC-mass spec <strong>för</strong><br />
proteomik, lipidomic, metabonomik, patientprov analys. Här ingår också protein<br />
expression/upprening.<br />
Bioimaging (EM, Bioimaging, Cellular Imaging, Biophysical imaging).<br />
Imaging faciliteter som möjliggör heldjurs avbildning (ex. MRI och MRS, Ultraljud,<br />
datorbaserad tomografi, Dual energy X-ray absorptiometry, gamma camera, Optical<br />
Coherence Tomography, Spectrally encoded in vivo confocal imaging), cellulär avbildning<br />
(konfokal mikroskopi, multifoton mikroskopi, video-mikroskopi, elektronmikroskopitransmission,<br />
cryo och svep, mikromanipulering och injektion, laser dissektion av vävnad och<br />
delar av celler), molekylär avbildning (fluoresens korrelativ spektroskopi-single och<br />
multifoton baserad-dual line, TOF-SIMS, CARS).<br />
Fysiologi<br />
Transgena djur-knock in och knock out. Djurstallning, uppfödning, korsning.<br />
Kartläggning av fenotypiska karakteristiska, fysiologi (t.ex. syreupptagning, Metabolisk<br />
karakterisering av urin och av<strong>för</strong>ing).<br />
Kirurgi/Operationssalar<br />
Här avses de operations salar som fram<strong>för</strong> allt används <strong>för</strong> träning och utveckling men även<br />
forskning. Kirurgi ut<strong>för</strong>s på djur (ex. grisar och hundar vilka hålls under narkos och<br />
övervakning). Tex tandimplantat, ögon kirurgi, protesimplantat, allmän kirurgi träning. Av<br />
stor vikt också trauma-kirurgi träning. Förutom landstingen och universiteten så har både<br />
socialstyrelsen och <strong>för</strong>svaret ett stort behov av trauma-kirurgi träning. Där<strong>för</strong> <strong>för</strong>eslås en<br />
gemensam sattsning på denna typ av infrastruktur. Remote surgery.<br />
Faciliteter <strong>för</strong> genom typering, fenotypering och expressionsanalys<br />
Här avses plattformar <strong>för</strong> DNA extraktion, Genotypering av SNPs (single-nucleotidepolymorphisms),<br />
Genotypering av microsatellite-polymorphisms (STRPs <strong>–</strong> short tandem<br />
repeat polymorphisms), real-time RT-PCR och DNA sekvensering, array plattformar.<br />
EMBL- nod<br />
Sida 35 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Syftet med att skapa s.k. EMBL-noder på nordisk bas är att främja slagkraftig forskning inom<br />
molekylär medicin, med fokusering på att ge unga forskare optimala <strong>för</strong>utsättningar att<br />
utvecklas genom att ge dem goda resurser och god forskningsmiljö under ett kritiskt skede av<br />
karriären; direkt stöd från VR med 67.5 Mkr och från universitetet med ca 50 Mkr under<br />
2006-2010.<br />
Centrala forskningsfrågor inom noden kommer att definieras av det universitet som blir värd<br />
<strong>för</strong> verksamheten, och de forskare som kommer att i ingå i densamma. Idémässigt omfattar<br />
det molekylär medicin i vid bemärkelse, dvs en inriktning mot molekylära mekanismer inom<br />
olika medicinska frågeställningar, inklusive molekylär-genetiska, struktur- och cellbiologiska<br />
angreppssätt, nya behandlingsprinciper och ny metodik. Ca. 50-70 forskare eller 7-8<br />
forskargrupper, varav 5-7 reserveras <strong>för</strong> unga forskare. 1-3 befintliga grupper kan ingå <strong>för</strong> att<br />
ge kontinuitet och excellens åt institutet. Tanken är vidare att unga forskare skall få arbeta i en<br />
kreativ och kompetent miljö under max 8 år, samverka strukturellt och funktionellt med<br />
angränsande noder i Skandinavien och med EMBL centralt, vilket underlättar rekrytering,<br />
utvärdering och andra funktioner. Verksamheten <strong>för</strong>utsättes bestå under minst 5 år.<br />
Institutet skall ha en lokal <strong>för</strong>ankring genom verksamhet i gemensamma lokaler och ett lokalt<br />
engagemang från värduniversitetet, men också nationell- internationell sådan genom<br />
kontinuerlig <strong>för</strong>nyelse och utvärderingar och samverkan med andra EMBL institutioner.<br />
Institutet är främst en tillgång <strong>för</strong> de forskare, som under en tid, 4 + 4 år verkar vid institutet,<br />
men också <strong>för</strong> andra forskare i Sverige och övriga EU, som deltar i symposier eller<br />
metodikinriktade kurser eller i gemensam forskning. Data publiceras på gängse sätt i<br />
internationellt relevanta tidskrifter, och genom årlig rapportering i institutets årsrapport och i<br />
populärvetenskapliga tidskrifter på <strong>svensk</strong>a och engelska.<br />
EMBL<br />
Det europeiska molekylärbiologiska laboratoriet <strong>–</strong> European Molecular Biology Laboratory<br />
(EMBL) <strong>–</strong> bildades 1974 och stöds av 18 medlemsländer (Belgien, Danmark, England,<br />
Finland, Frankrike, Grekland, Holland, Irland, Island, Israel, Italien, Norge, Portugal,<br />
Schweiz, Spanien, Sverige, Tyskland, Österrike). EMBL består av fem faciliteter:<br />
huvudlaboratoriet i Heidelberg, Tyskland, och filialer (outstations) i Grenoble i Frankrike,<br />
Hamburg i Tyskland, Hinxton i England och Monterotondo i Italien.<br />
I Heidelberg finns fem enheter: “gene expression”, “cell biology and biophysics”,<br />
“developmental biology”, “structural and computational biology” samt “directors' research”.<br />
Vidare finns här “core facilities” och den centrala administrationen. Totalt finns 800 personer<br />
i Heidelberg.<br />
Filialen i Grenoble har 90 personer vid ett campus som delas med European Synchrotron<br />
Radiation Facility [ESRF] och Institut Laue Langevin [ILL]. Här finns “beamlines” <strong>för</strong><br />
kristallografiska undersökningar. Härutöver utvecklas instrumentering och tekniker <strong>för</strong><br />
strukturbiologi. Grenoble är en ledande institution i internationella “high-throughput”<br />
strukturgenomikprojekt.<br />
EMBL-Hamburg filialen har också synkrotronstrålning <strong>för</strong> strukturbiologiska undersökningar.<br />
I Hinxton ligger European Bioinformatics Institute (EBI), vilket kan ses som Europas<br />
motsvarighet till NCBI i USA. Hinxton valdes som plats bl.a. <strong>för</strong> närheten till Sangergenomcentret.<br />
EBI:s mål är att tillhandahålla databaser och annan väsentlig information av<br />
Sida 36 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
betydelse <strong>för</strong> molekylärbiologi och genomforskning samt se till att den är fritt tillgänglig <strong>för</strong><br />
det vetenskapssamfundet. Det servar forskare inom en rad discipliner, t.ex. molekylärbiologi,<br />
genetik, medicin, jordbruk, bioteknik samt den kemiska och farmaceutiska industrin. EBI<br />
utvecklar, underhåller och/eller tillgängliggör relevanta databaser, t.ex. EMBL, Uniprot,<br />
ArrayExpress och ENSEMBL. Vidare bedrivs forskning inom bioinformatik och<br />
beräkningsbiologi.<br />
Vid filialen EMBL-Monterotondo finns ”The EMBL Mouse Biology Unit” som även<br />
inkluderar grupper vid andra EMBL-enheter. Här bedrivs funktionsgenomikstudier på möss.<br />
EMBL-Monterotondo har blivit ett nav <strong>för</strong> internationell musforskning. En ny modern<br />
djurfacilitet tillhandahåller en mängd tekniker: transgena moss, gen-knockouts, rederivation,<br />
cryopreservation och beteendefenotypning.<br />
EMBL bildades <strong>för</strong> ett fyrfaldigt syfte:<br />
a) Ut<strong>för</strong>a grundforskning inom molekylärbiologi. EMBL skall vara ett flaggskepp <strong>för</strong><br />
grundforskning inom molekylärbiologi.<br />
b) Tillhandahålla nödvändiga faciliteter och tjänster till medlemsstaterna.<br />
c) Tillhandahålla avancerad utbildning till såväl egen personal som gästande på alla nivåer<br />
från doktorander till seniora forskare.<br />
d) Utveckla ny instrumentering <strong>för</strong> biologisk forskning <strong>för</strong> att göra frontlinjetekniker inom<br />
molekylärbiologi tillgängliga.<br />
Dessa kärnfunktioner kombineras med ytterligare aktiviteter inom områdena<br />
tekniköver<strong>för</strong>ing, vetenskap i samhället och träning <strong>för</strong> vetenskapslärare.<br />
Under sin hittills 30-åriga historia har EMBL haft ett stort inflytande på europeisk vetenskap<br />
inom alla dessa områden. EMBL har uppnått detta mycket beroende på att det är en sann<br />
internationell, pan-europeisk institution som har uppnått en kritisk massa av tjänster och<br />
faciliteter som drivs av frontlinjeforsking inom molekylärbiologi, molekylärmedicin,<br />
strukturbiologi, utvecklingsbiologi, genetik, bioinformatik och proteomik<br />
EMBL är ett av världens topprankade forskningsinstitiut <strong>–</strong> ett flaggskepp <strong>för</strong> europeisk<br />
molekylärbiologi, rankat som det bästa icke-amerikanska institutet av ISI Science Indicator<br />
<strong>för</strong> perioden 1992<strong>–</strong>2002. Över 1200 personer från 60 länder finns <strong>för</strong> närvarande vid EMBL;<br />
fler än 3000 alumni bildar ett viktigt nätverk i Europa och resten av världen. EMBL är<br />
dessutom ett världsberömt internationellt centrum <strong>för</strong> högre utbildning och har sedan 1997<br />
rätt att utfärda doktorsexamina. EMBL har central betydelse på flera nivåer:<br />
Vid olika enheter finns ett antal <strong>svensk</strong>a doktorander, postdocs, gruppledare m.m. som<br />
tillbringar ett antal år vid EMBL och därefter återvänder till Sverige och bibringar nya<br />
metoder och tekniker till Sverige. Man ordnar doktorandkurser och specifika metodinriktade<br />
kurser, vilket också är av väsentligt intresse <strong>för</strong> Sverige. För strukturbiologer är<br />
anläggningarna <strong>för</strong> kristallografiundersökningar i Grenoble och Hamburg av ovärderlig<br />
betydelse.<br />
Vidare är den relativt nya musfaciliteten i Monterotondo av betydelse, inte minst mot<br />
bakgrund av nya planeringsanslag, som beviljats av KFI.<br />
EBI (se vidare separat beskrivning under Bg4) är av central betydelse <strong>för</strong> att tillhandahålla<br />
databaser <strong>för</strong> molekylärbiologi, genetik, proteomik, bioinformatik.<br />
Nya planeringsanslag 2005-2006<br />
Sida 37 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Möjligheten att söka planeringsanslag genom VR-KFI var en nyhet i samband med<br />
ansökningsomgången 2005, vilket många forskare utnyttjade. Syftet med dessa anslag är att<br />
forskare och forskargrupper på detta sätt kan skapa en infrastruktur på nationell nivå med<br />
möjlighet att också vara en internationell resurs, som en del av ett redan existerande eller<br />
framtida europeiskt nätverk. Inom det biologiskt- medicinska området är detta en relativt ny<br />
<strong>för</strong>eteelse utan<strong>för</strong> EMBL- EMBO, som beskrivits tidigare. Den aktuella EMBL- noden är en<br />
tänkt utvidgning av detta koncept med noder i de nordiska länderna.<br />
Vid den senaste ansökningsomgången fanns flera intressanta initiativ, som nu är under vidare<br />
utredning. Av dessa vill vi av principiella skäl framhålla ett sådant planeringsstöd, som berör<br />
flera forskargrupper över hela landet. Den gemensamma planeringen omfattar fyra<br />
ansökningar, vilka som gemensam nämnare har genetisk och fenotypisk karakterisering,<br />
främst av gnagare som möss och råttor. Arbetet vid en framtida nationell infrastruktur skulle<br />
kunna få en stor betydelse inom många biologiskt- medicinska vetenskapsområden, tex<br />
forskning kring cancer, neurobiologi, infektionsbiologi och inflammation i vid bemärkelse.<br />
Forskningen har i vissa avseenden redan kontakt med europeiska nätverk som EMMA<br />
(European Mouse Mutant Archive) och COST. Det senare omfattar andra organismer som<br />
Arabidopsis, Drosophila och Cenorhabditis.<br />
Sida 38 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
5.3 Infrastruktur <strong>för</strong> forskning kring jorden och dess nära omgivning (Bg-<br />
3)<br />
Inledning<br />
Forskningsinfrastrukturerna är på många sätt avgörande <strong>för</strong> om forskarna inom<br />
beredningsgruppens ansvarsområde kan etablera sig i forskningsfronten inom sina respektive<br />
fält. Det rör sig om specialutrustade fältstationer, observatorier, laboratorier och rörliga<br />
plattformat till databaser och nätverk av mätstationer samt personella resurser. En<br />
<strong>forskningsinfrastruktur</strong> <strong>för</strong> jorden och dess närmaste omgivning skall ge;<br />
• Dynamiska mötesplatser av högsta vetenskapliga kvalitet och skötsel<br />
• Användbarhet <strong>för</strong> goda forskare från olika områden<br />
• Nationell och internationell tillgänglighet <strong>för</strong> forskning och data<br />
• Möjlighet till långsiktig planering<br />
• Tillgänglighet till svårfinansierade infrastrukturer<br />
• State-of-the-art möjligheter <strong>för</strong> forskare<br />
• Mervärde <strong>för</strong> forskare och samhälle<br />
• Synlighet och nätverk mot forskare och samhälle<br />
• Mätningsmöjligheter i realtid, in-situ, processer, bemannad eller obemannad av klimat,<br />
litosfär, biosfär och miljön.<br />
• Provtagning av jordens dynamiska komponenter och uttrycksformer<br />
• Analysering av kemiska och fysikaliska egenskaper och processer<br />
• Reduktion, kvalitetskontroll, lagring och modellering av stora datamängder<br />
• Kommunikation av resultat och distribution av data till forskare, samhälls<strong>för</strong>eträdare,<br />
näringsliv, utbildningsorganisationer och allmänheten<br />
Forskningsinfrastrukturerna skall ge Sveriges forskare fullgoda möjligheter att konkurrera i<br />
världsklass inom de forskningsområden som landet har utvecklat styrkeområden. Vid<br />
bedömning av <strong>forskningsinfrastruktur</strong>ers utveckling inom ett delområde bör man beakta i<br />
turordning;<br />
1. Existerande <strong>forskningsinfrastruktur</strong>er<br />
Uppgraderingar, samordningar och nätverk<br />
2. Nya etableringar<br />
Profilering, placering, drift och marknads<strong>för</strong>ing<br />
3. Hantering inom KFI<br />
Systemsyn, tillgänglighet och utvärdering<br />
Det strategiska arbetet inom beredningsgruppen kommer att fokuseras på att ge högsta<br />
vetenskapliga attraktionskraft till ett antal delområden som identifierats (klimat, biosfär,<br />
litosfär, miljö och data). Behoven skiljer sig <strong>för</strong> de olika delområdena. Beredningsgruppen<br />
kommer att genom site-visits, workshops, utvärderingar och utredningar skapa processer <strong>för</strong><br />
systematisk utveckling av <strong>forskningsinfrastruktur</strong>er inom ansvarsområdet.<br />
Sida 39 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Sammanfattning över KFI-Bg3s ansvarsområde<br />
Prioritering på kort sikt<br />
• IPY- starkt genomslag <strong>för</strong> <strong>svensk</strong> klimatforskning (20 Mkr 2007 och 2008)<br />
• Långsiktigt hållbara villkor <strong>för</strong> monitoring och datahantering. Det senare i samarbete<br />
med DISC (5-10 Mkr/år)<br />
• Beräkningsresurser genom användarvänliga interface till datanätverk i samverkan med<br />
SNIC<br />
Prioritering på lång sikt<br />
• Långsiktig koordinering av nationella och internationella anläggningar<br />
o klimat<br />
Samordningsmöjligheter nationellt/internationellt<br />
• Systematisk samordning av behov, aktivitet, resurser och attraktionskraft inom vardera<br />
delområde:<br />
o klimat<br />
o biosfär<br />
o litosfär<br />
o miljö<br />
o data<br />
Samordning med andra KFI-beredningsgrupper<br />
• Open access till databaser inom området <strong>–</strong> samordning inom Bd4<br />
• Beräkningsresurser - Bg4<br />
• Tillgång till avancerad analysutrustning (exempelvis synkotroner) - Bg2.<br />
• Tillgång till satelliter - Bg1<br />
Behov av utredningar <strong>för</strong> befintliga/nya <strong>forskningsinfrastruktur</strong>er<br />
• Systematisk miljöriskhantering<br />
• Open access till databaser inom området (myndigheter, institut, universitet, högskolor)<br />
• Inventering av analystekniska <strong>forskningsinfrastruktur</strong>er som finns utspridda över<br />
landets forskningsmiljöer och där man har en ambition att delta i ett koordinerat<br />
nätverk av dessa<br />
o klimat<br />
o biosfär<br />
o litosfär<br />
o miljö<br />
Översikt över KFI-bg3s ansvarsområde<br />
Gruppens ansvarsområde är forskning kring planeten jorden inklusive dess atmosfär och livet<br />
som finns där. Forskningen sprider från hur jorden <strong>för</strong>st bildades till framtida möjligheter att<br />
vara hemvist åt liv, från hur jordens kärna ser ut till de översta lagren av vår atmosfär och från<br />
oceanernas cirkulation och kontinenternas rörelser till spridningsvägar av virus via fåglar och<br />
djur.<br />
Planeten jorden och dess ekosystem är i ständig <strong>för</strong>ändring. Det har inte tidigare sett ut som<br />
nu och den kommer att vara annorlunda i framtiden <strong>–</strong> oavsett vad vi människor gör. Men<br />
Sida 40 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
mänsklig aktivitet bidrar till <strong>för</strong>ändringen såväl regionalt genom t.ex. landskaps<strong>för</strong>ändring och<br />
teknikutveckling samt globalt via t.ex. klimatpåverkan.<br />
För att <strong>för</strong>stå hur jorden och dess ekosystem fungerar idag och framtiden måste vi <strong>för</strong>st <strong>för</strong>stå<br />
hur den utvecklats över tiden. Viss <strong>för</strong>ståelse av framtiden kräver kortare tidsperspektiv på<br />
jordens och livets historia, några tiotal år kan räcka, andra kräver kunskap från miljontals år<br />
tillbaka.<br />
Flera av de resurser som samhället behöver är ändliga och andra <strong>för</strong>nyas. Ibland går<br />
<strong>för</strong>nyelsen fortare än vad människan beskattar resursen men ofta är det inte så. För att vi ska<br />
veta hur man ska disponera jordens resurser krävs det kunskap om de processer som ligger<br />
bakom, hur de <strong>för</strong>nyas och hur människans uttag påverkar resurserna på kort och lång sikt.<br />
För att utnyttja de <strong>för</strong>nyelsebara resurserna effektivt krävs kunskap om hur de <strong>för</strong>delas<br />
geografiskt och i tiden. Man måste också veta hur ett uttag av en <strong>för</strong>nyelsebar resurs påverkar<br />
omgivningen så att o<strong>för</strong>utsedda och oönskade effekter inte uppstår.<br />
Forskning kring berg, mark, vatten, luft och levande organismer <strong>för</strong>söker <strong>för</strong>klara de<br />
processer som styr utveckling på vår planet och hur människan medvetet eller omedvetet<br />
påverkar omgivningen. För att göra det behövs mätdata från hela jorden genom expeditioner<br />
till avlägsna platser, satellitobservationer från rymden eller fasta mätstationer som ger långa<br />
tidsserier. Det krävs också <strong>för</strong>söksområden där man kan se effekten av kontrollerade<br />
<strong>för</strong>ändringar och avancerad laboratorieutrustning <strong>för</strong> att mäta låga koncentrationer av ämnen<br />
som finns naturligt i vår omgivning eller som är resultatet av mänsklig aktivitet.<br />
Forskning som är av intresse <strong>för</strong> <strong>svensk</strong>a traditionella basnäringar såsom gruv-, skogs-, fiske-<br />
och sjöfartsindustri faller inom ansvarsområdet. Inom flera discipliner har <strong>svensk</strong> forskning<br />
varit världsledande sedan flera sekler tillbaka. Exempelvis har <strong>svensk</strong> forskning inom<br />
malmexploatering och skogsskötsel varit ledande under mycket lång tid. Sverige intar också<br />
en ledande roll i mer ’moderna’ discipliner som ekologi, oceanografi, atmosfärsfysik,<br />
seismologi, fjärranalys, energi- och miljöforskning med mera.<br />
En <strong>för</strong>utsättning <strong>för</strong> att Sverige, och därmed <strong>svensk</strong> forskning och industri, ska vara ledande<br />
inom dessa områden kräver att forskarna har tillgång till bra laboratorier och mätstationer<br />
men också att de resurser som finns samordnas och kopplas till koordinerade insatser och<br />
tekniska utvecklingar i större utsträckning än nu.<br />
’Heta’ vetenskapliga frågeställningar<br />
Inom KFI-bg3s ansvarsområde finns det ett flertal forskningsområden som är av hög prioritet<br />
på grund av deras vikt <strong>för</strong> samhället. Mest omtalat just nu är klimat forskningen och då<br />
särskilt forskning kring det globala klimatet. Det är <strong>för</strong>st under det senaste decenniet som det<br />
har stått klart vilken inverkan som koldioxidutsläppen har på det globala klimatet.<br />
Misstankarna har funnits länge men det var <strong>för</strong>st när forskarna hade tillgång till en långa<br />
mätserier över jordatmosfärens temperatur och koldioxidhalt som sambandet inte längre<br />
kunde avvisas. Utifrån ett globalt nät av mätstationer som mäter temperatur, luftfuktighet och<br />
lufttryck kan klimatforskarna, med hjälp av några av världens mest kraftfulla datorer och<br />
datornätverk, bygga modeller av det framtida klimatet. För att <strong>för</strong>stå hur den globala<br />
klimat<strong>för</strong>ändringen kommer att <strong>för</strong>ändrar klimatet lokalt behövs mer parametrar <strong>för</strong><br />
beräkningarna. Information om molnbildningsprocesser, <strong>för</strong>hållande som styr in- och<br />
utstrålning värme från markytan, hur värme lagras och transporteras i haven, större sjöar och<br />
floder mm. Några av de viktigaste källorna till kunskap om hur de påverkar vårt klimat finns<br />
lagrade i glaciärer, våtmarker och i sediment på land och på havsbotten. Genom att studera<br />
sammansättningen av sedimenten kan man dra slutsatser om hur havens och atmosfärens<br />
sammansättning påverkar klimatet och vice versa.<br />
Sida 41 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Polarområdena har visat sig vara extra intressanta <strong>för</strong> att <strong>för</strong>stå den globala<br />
klimat<strong>för</strong>ändringen. En av orsakerna är att klimatdata därifrån inte lika omfattande som från<br />
andra delar av jorden, beroende av att det krävs omfattande logistik att göra mätningar där. En<br />
annan är att en <strong>för</strong>ändring av klimatet vid polerna kan ha drastiska återkopplingar till jordens<br />
klimat genom ändringar i strålningsbalansen och värmetransport i hav och luft. Flera<br />
klimatmodeller <strong>för</strong>utser att <strong>för</strong>ändringarna kommer att vara störst vid polerna och många<br />
menar att Arktis och Antarktis kan liknas vid gruvarbetarnas kanariefåglar <strong>–</strong> <strong>för</strong>ändringarna<br />
som kan komma ett ske över hela jorden gör sig <strong>för</strong>st synliga vid polerna. Sverige har en stark<br />
position internationellt inom flera områden av klimatforskningen.<br />
Sverige är världsledande inom forskningsområdena ekologi och biodiversitet. Den positionen<br />
har vi fått genom ett långsiktigt kunskapsuppyggande. Förståelse <strong>för</strong> biosfären, det vill säga<br />
livet på jorden och hur det påverkas av miljö<strong>för</strong>ändringar, både naturliga och de som skapats<br />
av människor, kräver kunskap som oftast är beroende av att organismerna studeras i sina<br />
livsmiljöer. Många ekosystem, såsom syd<strong>svensk</strong> barrskog, är lättillgängliga men andra kräver<br />
logistik och fast infrastruktur såsom båtar, helikoptrar och forskningsstationer <strong>för</strong> att studeras.<br />
Där<strong>för</strong> är vår <strong>för</strong>ståelse om vissa ekosystem och hur de populationerna där påverkas av<br />
miljö<strong>för</strong>ändringar ofullständig. Utan den kunskapen saknar vi underlag <strong>för</strong> de insatser som<br />
behövs <strong>för</strong> att bevara artrikedomen i våra ekosystem. Svenska forskare arbetar bland annat<br />
med att <strong>för</strong>stå hur fjällvärlden, älvar och sjöar, våra skogar och kustnära hav och flyttfåglarnas<br />
levnadsmönster påverkas av miljö<strong>för</strong>ändringar. Dessa frågor har betydelse <strong>för</strong> vårt eget<br />
samhälle och är av stor betydelse <strong>för</strong> människors hälsa, jord- och skogsbruk, fiske och turism.<br />
Genom att studera det geologiska arkivet, det vill säga genom att rekonstruera fossila arter,<br />
deras livsmiljö och ekologi kan man <strong>för</strong>stå hur livet utvecklats. Forskarna tittar inte bara på<br />
hur evolutionen <strong>för</strong>ändrar arterna och art sammansättningen över tiden utan stort intresse<br />
läggs vid att <strong>för</strong>stå hur dramatiska <strong>för</strong>ändringar påverkar livet på jorden. Sverige har flera<br />
ledande forskare inom livets utveckling.<br />
Forskning kring litosfären är av intresse <strong>för</strong> att <strong>för</strong>stå jordens utveckling men också <strong>för</strong> att<br />
den ger <strong>för</strong>ståelse <strong>för</strong> de processer som bildat de naturresurser som vi hämtar från<br />
jordskorpan. Internationellt är forskning kring olja och gasfyndigheter i särklass det största<br />
forskningsfältet inom gruppens ansvarsområde. Viss forskning och utveckling inom området<br />
sker i Sverige men de viktigaste kunskaperna <strong>för</strong> Sverige är att <strong>för</strong>stå hur och under vilka<br />
villkor dessa resurser kommer att vara tillgängliga. Mer närliggande <strong>för</strong> vårt land är forskning<br />
kring de inhemska mineralresurserna såsom malmer och bergmaterial som används <strong>för</strong><br />
konstruktion. Forskningen kring dessa resurser kan delas in i prospektering, utvinningsteknik<br />
och miljöeffekter av utvinning. Inom alla dessa områden står sig <strong>svensk</strong> forskning och<br />
utveckling väl i en internationell jäm<strong>för</strong>else. Under det senaste 15 åren har djup<strong>för</strong>var av<br />
radioaktivt avfall varit en av de huvudsakliga inriktningarna av <strong>svensk</strong>geologisk forskning<br />
och flera <strong>svensk</strong>a universitet och <strong>för</strong>etag har varit inblandade i att utveckla <strong>för</strong>ståelsen <strong>för</strong><br />
bergets egenskaper <strong>–</strong> dess naturliga egenskaper, hur dess egenskaper påverkas av ingrepp och<br />
teknisk utveckling <strong>för</strong> att stabilisera bergkonstruktioner. Särskild fokus har varit att genom<br />
flera olika infallsvinklar <strong>för</strong>stå grundvattnets egenskaper i berg och där är nu Sverige<br />
världsledande <strong>–</strong> en kunskap som även borde kunna utnyttjas <strong>för</strong> andra ändamål så som<br />
energiutvinning via bergvärme.<br />
Forskning kring jordens inre är beroende av indirekta metoder såsom studier av magnetfält,<br />
seismologi och experimentella metoder <strong>för</strong> att i laboratorier återskapa de <strong>för</strong>hållanden som<br />
råder från jordskorpans djupare delar till jordens kärna. Tidigare har forskningen kring<br />
jordens inre varit helt driven av nyfikenhet och en strävan att kunna <strong>för</strong>utsäga jordbävningar.<br />
Senare tids forskning har påvisat magnetfältets betydelse <strong>för</strong> att skydda livet på jorden och att<br />
Sida 42 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
det <strong>för</strong>ändras snabbare än vad man tidigare trott. Magnetfältet skyddar oss från strålning från<br />
solen och övriga kosmos. Ett <strong>för</strong>svagat magnetfält påverkar inte bara känsliga infrastruktur<br />
som satelliter, el- och kommunikationsnäten utan också alla landlevande organismer.<br />
Förståelsen <strong>för</strong> hur jordens magnetfält fungerar och möjligheten att <strong>för</strong>utsäga dess framtid är,<br />
<strong>för</strong>utom de metoder som finns <strong>för</strong> att studera jordens inre, också beroende kraftfulla<br />
beräkningsresurser. Sverige har ledande forskargrupper inom många av de områden som<br />
studerar processer i jordens inre.<br />
Miljöforskning ger kunskap om hur kemiska ämnen i vår omgivning påverkar det hållbara<br />
samhället och är ett område som omfattar såväl ny konkurrenskraft inom teknik och<br />
processer, gifter och utsläpp samt ansvar över hur risker hanteras inom miljöområdet.<br />
Samhällsdebatten i Sverige har en tradition att fokusera på miljögifter sedan DDT skandalen<br />
på 1960-talet. Tillstånd <strong>för</strong> utsläpp av kemikalier och <strong>för</strong>eskrifter <strong>för</strong> gränsvärden i mat och<br />
vatten bygger till stor del på forskningsresultat från <strong>svensk</strong>a universitet, högskolor och andra<br />
myndigheter. Forskning kring hur miljögifter transporteras, anrikas näringskedjor, binds till<br />
sediment och hur de är tillgängliga i kretsloppen och bryts ned är alla relaterade till processer<br />
i mark, luft, vatten och biologisk aktivitet. Ofta är dessa processer intrikat kopplade till<br />
varandra på ett sett som gör det omöjligt att <strong>för</strong>stå <strong>för</strong>loppen utan att se till helheten. Ämnen<br />
som kategoriserats som miljögifter är inte bara relaterade till mänsklig aktivitet utan<br />
<strong>för</strong>kommer inte sällan naturligt i vår omgivning. Konkreta exempel på det senare är radon i<br />
grundvatten från berg och rullstensåsar, kadmium och arsenik som fälls ut naturligt ur vissa<br />
bergarter och svavel<strong>för</strong>oreningar i luften nära vulkanisk aktiva områden. Sverige är i många<br />
avseende ledande inom studier av miljöpåverkande ämnen samt hur och i vilka former de är<br />
tillgängliga och/eller uppträder som gifter. Svenska universitet, myndigheter och konsultbolag<br />
anlitas ofta utomlands <strong>för</strong> att lösa problem i samband spridning av miljöpåverkande ämnen.<br />
Förekomsten av miljögifter i vår omgivning innebär en risk <strong>för</strong> vårt ekosystem och <strong>för</strong><br />
människors hälsa. Problemet är ofta att avgöra vad som är en potentiell risk och vad som är en<br />
säker hantering. Ett ökat samspel mellan naturvetenskaplig grundforskning,<br />
miljöteknikutveckling samt systematisk miljöriskhantering prioriteras inom<br />
beredningsgruppen.<br />
Behov av infrastrukturer inom KFI-bg3s ansvarsområde<br />
Flera forskningsfält inom bg-3s ansvarsområde är beroende av långa tidsserier, 30 år eller<br />
mer, <strong>för</strong> att kunna säkerställa att de observerade <strong>för</strong>ändringarna kan skiljas från en slumpvis<br />
variation. Att trygga driften av den infrastrukturen som behövs <strong>för</strong> att samla in långa tidserier<br />
är där<strong>för</strong> av mycket stor vikt. Ett längre avbrott i mätningarna kan betyda att tidigare<br />
insamlade data helt eller delvis tappar sitt värde. Det är där<strong>för</strong> avgörande att säkerställa att<br />
insamlade data administreras och dokumenteras korrekt.<br />
Inom flera delområden som har utvärderats, är behovet av en ökad samordning av<br />
<strong>forskningsinfrastruktur</strong>erna en återkommande slutsats.<br />
Klimat<br />
Klimatforskningen är ett mycket omfattande fält där <strong>svensk</strong> forskning måste fokuseras på<br />
vissa områden där vi redan har mycket hög kompetens och lyskraft. Det måste säkerställas att<br />
forskningen inom dessa områden har tillgång till fungerande infrastruktur och fleråriga<br />
tidsseriedata. Några av de områden där Sverige idag har ledande klimatforskning är:<br />
Sida 43 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
- Koldioxid flöden från skogsmark och marker i norr som är mer eller mindre påverkade av<br />
permafrost. Den forskningen kräver tillgång till forskningsstationer i permafrost områden<br />
och logistikstöd <strong>för</strong> fält<strong>för</strong>sök och datainsamling.<br />
- Förändringar av glaciärers och havsisens utbredning som <strong>för</strong>utom logistikstöd <strong>för</strong><br />
fältarbete även kräver god tillgång till satellitdata.<br />
- Studier av vattenmassorna i Norra Ishavet <strong>för</strong> utvärdering av klimatets påverkan på<br />
cirkulationen av de varma vatten som ger oss ett så <strong>för</strong>delaktigt klimat. Dessa<br />
undersökningar i Norra ishavet är beroende av isbrytare och satelliter.<br />
- Atmosfärens fysikaliska och kemiska egenskaper är centrala i klimatforskningen vilken<br />
omfattar såväl processtudier som långa tidsserier. Därmed är den i behov av såväl<br />
logistikstöd <strong>för</strong> fält<strong>för</strong>sök som datainsamling.<br />
- Studier av klimatvariationerna i ett historiskt perspektiv från sediment och glaciäris är<br />
även den i behov av logistikstöd <strong>för</strong> fältstudier. IODP och ICDP är två internationella<br />
forskningsprogram som ger tillgång till sedimentprov från oceanerna och kontinenterna.<br />
Det finns dessutom ett, sedan länge etablerat, internationellt samarbete <strong>för</strong> provtagning av<br />
isen på både Grönland och Antarktis.<br />
Många av ovan nämnda studier har även behov av analysinstrument och beräkningsresurser.<br />
Klimatforskningens beroende av långa tidsserier från stationära mätstationer har gett upphov<br />
till en utveckling av automatiserade mätstationer. Allt <strong>för</strong> många av dem finansieras via olika<br />
typer av projektbidrag och saknar där<strong>för</strong> den långsiktiga stabilitet som krävs <strong>för</strong> att säkerställa<br />
data och datakvalitet. All data som behövs <strong>för</strong> att <strong>för</strong>stå klimat<strong>för</strong>ändringen kan inte samlas in<br />
via automatiserade mätstationer och där<strong>för</strong> är det också viktigt att behålla och strategiskt<br />
utveckla forskningsstationer <strong>för</strong> mer ’manuell’ provtagning på land, i haven och även i vissa<br />
fall i närheten av glaciärer. Även dessa stationer har svårighet att få en långsiktigt stabil bas<br />
<strong>för</strong> sin verksamhet.<br />
Inom ett internationellt nätverk ”Network for the detection of stratospheric change” NDSC<br />
har man genom tidsserier av ozonmängden från stationer runt om i världen kunnat påvisa<br />
ozonminskningen även utan<strong>för</strong> de polära områdena. Svenska forskare är direkt inblandade i<br />
insamlandet av data till detta nätverk genom mätningar vid tre ställen: Harastua i Norge,<br />
Institut <strong>för</strong> Rymdfysik i Kiruna och vid Onsala rymdobservatorium. Liknande mätningar görs<br />
av <strong>svensk</strong>a forskare och myndigheter <strong>för</strong> klimat och luftkemiska ändamål vid ett flertal<br />
stationer i Sverige och vid Zepplinstationen på Svalbard. Dessa inkluderar grundläggande<br />
mätningar i rent arktiskluft där <strong>för</strong>ändringar över långa tidsskalor kan hjälpa tolka<br />
paleoklimatiska data och indikera ändringar pga mänsklig inverkan.<br />
Inom infrastrukturer <strong>för</strong> polarforskning är isbrytaren Oden en unik resurs <strong>för</strong> forskning i<br />
Arktis samt forskningsstationerna och bandvagnar på Antarktis samordnade genom<br />
Polarforskningssekretariatet. De <strong>svensk</strong>a polarforskningsanläggningarna, EISCAT, Tarfala<br />
och Abisko har alla olika huvudmän. Ett samordnat utnyttjande mellan dessa och med<br />
stationer som <strong>för</strong>valtas av övriga Nordiska länder bör vara möjlig. Det finns tillgänglig<br />
kapacitet vid polarforskningsplattformar och KFI bör verka <strong>för</strong> ett ökat internationellt<br />
utnyttjande av dessa. Flera möjligheter att ökat utnyttjandet kommer att ges i samband med<br />
det Internationella Polaråret (IPY) 2007-2008.<br />
Biosfären<br />
Biologi- och kemiforskning, speciellt den som avser livets <strong>för</strong>utsättningar i den omgivande<br />
miljön överlappar i vissa delar med klimatforskning, och fram<strong>för</strong> allt med miljöforskningen.<br />
Exempel är ozonets effekter på våra barrskogar, och effekter av miljögifter och<br />
hormonutsläpp. Mycket av forskningen inom grön biologi, grön kemi och grön bioteknik<br />
leder som inom andra delar av KFI:s ansvarsområde också till insamling av stora mängder<br />
Sida 44 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
data som bör samlas i databanker. Inom biologin finns det ett internationellt initiativ , GBIF,<br />
som både samlar in, kvalitetssäkrar, och administrerar data. Ett stöd av dessa databanker och<br />
upprättandet av kompletterande banker är högprioriterat inom biologiforskningen.<br />
Infrastrukturer av avgörande betydelse <strong>för</strong> <strong>svensk</strong> forskning inom området kustnära marina<br />
ekosystem omfattar de marina forskningscentra och andra marina forskningsstationer. En<br />
viktig del av dessa är de mindre forskningsfartyg <strong>för</strong> provtagning som finns vid stationerna.<br />
En utvärdering av de marina forskningsstationerna visade att det fanns flera starka <strong>svensk</strong>a<br />
forskargrupper vid forskningsstationerna men att resurserna inte används optimalt.<br />
Utredningen <strong>för</strong>slog att de marina forskningsstationerna ska samordna sina resurser. Genom<br />
en mer tvärvetenskaplig strategi bör stationerna lättare uppnå kritisk massa och därmed<br />
attraktionskraft.<br />
Analys av effekter på växter och djur av miljögifter och hormonutsläpp i naturen kräver<br />
avancerad och känslig analysutrustning <strong>för</strong> genuttryck och proteinnivåer, och av halter av<br />
både organiska och oorganiska ämnen i olika vävnader. Sådan utrustning finns samlad inom<br />
<strong>forskningsinfrastruktur</strong>er, främst <strong>för</strong> naturvetenskaplig och medicinsk forskning, men behovet<br />
av samordning med biologisk forskning är stort och ökande.<br />
Också tillgång till effektiva faciliteter <strong>för</strong> gensekvensering är av ökande betydelse inom<br />
ansvarsområdet.<br />
Litosfären<br />
Det framtida behovet av infrastrukturer i geologi är främst inom nya analysmetoder och<br />
tekniker. En bättre koordinering av existerande anläggningar är också angelägen. Den<br />
framtida forskningen kommer att fokuseras på analyser av enskilda kristaller och<br />
sedimentpartiklar, både deras interna struktur och ytegenskaper. Det senare eftersom många<br />
viktiga geokemiska processer sker på mineral- och sedimentpartiklars ytor. Kemiska<br />
reaktioner på mineralytor har även visat sig spela en mycket stor roll <strong>för</strong> hur miljögifter<br />
sprids, bryts ned och frigörs. För att studera inre strukturer såväl som ytfenomen i geologiska<br />
material krävs analysinstrument med högre upplösning och precision än vad <strong>svensk</strong>a forskare<br />
har tillgång till idag. De institutioner som tillhandahåller utrustning <strong>för</strong> mikroanalyser inom<br />
berggrundsgeologi, mineralogi, malmgeologi och tektonik bör samordna sina<br />
analysverksamheter.<br />
Ett forskningsområde med hög samhällsrelevans är riskbedömningar och <strong>för</strong>utsägelser av<br />
geologiskt betingade naturkatastrofer (t.ex. skred, jordbävningar, vulkanutbrott). Sverige bör<br />
medverka i internationella program och anläggningar <strong>för</strong> sådan övervakning.<br />
Internationellt finns det flera större initiativ som kommer att påverka inriktningen på<br />
litosfärsforskningen de närmast 10 åren. Dessa är EuroArray, TopoEurope och ICDP<br />
(International Continental Drilling Program). EuroArray är ett tvärvetenskapligt,<br />
paneuropeiskt program <strong>för</strong> att utforska den 3-dimensionella strukturen och de fysikaliska<br />
egenskaperna hos den europeiska kontinenten. Avsikten är att öka <strong>för</strong>ståelsen <strong>för</strong> de processer<br />
som lett fram till jordskorpans struktur och bildningen av de mineralresurser vi utnyttjar i dag.<br />
Forskare inom seismologi, geodesi och fjärranalys kommer att samverka <strong>för</strong> att samla in och<br />
analysera data <strong>för</strong> att <strong>för</strong>stå de djupa geologiska strukturerna.<br />
TopoEurope, som har många kopplingar till EuroArray, ska studera hur topografin är länkad<br />
till atmosfärsprocesser samt ytliga och djupa geologiska processer. Djupborrningar i<br />
vetenskapligt intressanta områden är den enda tillgängliga metoden som ger direkt<br />
information processer och strukturer i jordskorpan. Borrningar i nyckelområden har, genom<br />
samordning via ICDP (International Continent Drilling Programme), gett litosfärsforskningen<br />
kunskaper som kan <strong>för</strong>klara fenomen som observerats indirekt på andra platser. Inom IODP<br />
Sida 45 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
(Integrated Ocean Drilling Programme) genom<strong>för</strong>s borrningsprojekt i djuphaven, <strong>för</strong> att få<br />
bättre kunskaper om plattektoniken och geologin i seismiskt aktiva områden.<br />
För att Sverige ska kunna följa forskningen om jordens inre krävs en utbyggnad av det<br />
seismologiska nätverket, insamling av seismiska data i 2D och 3D samt borrningar inom<br />
högintressanta områden. Möjliga nyckelområden i Sverige är fjällkedjan, malmfälten och<br />
områden intressanta <strong>för</strong> energiutvinning genom jord- och bergvärme.<br />
Miljöforskning<br />
Miljöområdet utmanas inom tre inriktningar som har koppling till KFI-Bg3s ansvarsområde.<br />
Miljöteknikens snabba utveckling är, <strong>för</strong> det <strong>för</strong>sta, viktig <strong>för</strong> <strong>svensk</strong> forskning och näringsliv.<br />
Nya <strong>för</strong>ebyggande miljötekniska lösningar, nya mät och sensortekniker och ny teknik <strong>för</strong><br />
hantering av miljöavfall kräver infrastrukturer som fältanalys- och test laboratorier. En annan<br />
inriktning är att kraven på miljöövervakning har ökat både när det gäller systematisk<br />
datainsamling med tillgänglig data och koordinerad multidimensionell datautvärdering. Till<br />
sist har begreppet riskhantering ett akut behov av tydlig definition och riktlinjer <strong>för</strong> att<br />
reducera riskfyllda utsläpp, ge relevant information till allmänheten och kunskap till<br />
beslutshavare. Övervakning sker från flera olika plattformar, genom provtagning på land eller<br />
från fartyg, automatiserade mätstationer osv. Flera <strong>svensk</strong>a myndigheter, institut, universitet<br />
och högskolor har uppdrag att systematiskt samla in mätdata och prov från mark, luft, vatten,<br />
sediment och levande organismer. Dessa data är mycket intressanta <strong>för</strong> <strong>svensk</strong> miljöforskning<br />
och måste göras enkelt tillgängliga <strong>för</strong> <strong>svensk</strong>a forskare. Det är viktigt att poängtera att data<br />
och prover också ska vara tillgängliga <strong>för</strong> forskare som inte har organiserat samarbete med<br />
myndigheter som bedriver egen forskning och datahantering.<br />
ESA söker samarbete med forskare <strong>för</strong> teknisk utveckling av satelliter men också <strong>för</strong> att se<br />
vilka behov som forskningen har med avseende på framtida satsningar inom GMES (Global<br />
Monitoring for Environment and Security), ESA:s satellitprogram <strong>för</strong> jordobservationer. KFI<br />
bör tillsammans med Rymdstyrelsen agera så att satelliterna samlar in data av intresse <strong>för</strong><br />
<strong>svensk</strong>a forskare och att <strong>svensk</strong>a forskare enkelt har tillgång till data.<br />
Svensk miljöforskning har ett stort behov av analys och övervakningsinstrument, både<br />
instrument särskilt utvecklade <strong>för</strong> miljöanalys och övervakning men också tillgång till<br />
utrustning som främst används av forskare inom andra discipliner. Ett ökat samarbete mellan<br />
naturvetenskapliga, tekniska och samhällsvetenskapliga discipliner skulle öka våra kunskaper<br />
inom miljöområdet och leda till en systematisk miljöriskhantering. Det är viktigt <strong>för</strong> att<br />
bedöma vilka reella miljörisker som finns, hur dessa risker ska minimeras samt vilka<br />
möjligheter som öppnas inom områden där vi kan hantera miljöriskerna.<br />
Datahantering<br />
Ett internationellt sett högt prioriterat område inom forskning kring jorden är datahantering<br />
och data utbyte och Sverige står idag utan<strong>för</strong> några viktiga internationellt samarbete om<br />
datautbyte. Svenska forskningsmiljöers konkurrens- och attraktionskraft hotas kraftigt om<br />
insamlad data (t.ex. Lantmäteriverket, SMHI, SGU) inom området ’jorden och dess närmaste<br />
omgivning’ inte görs tillgängligt <strong>för</strong> alla utan kostnad. Situationen kan <strong>för</strong>bättras i och med att<br />
Sveriges regering skrivit under GEOSS-deklarationen (Global Earth Observation System of<br />
Systems) och att Sverige därmed <strong>för</strong>binder sig att göra data tillgängliga <strong>för</strong> forskare och andra<br />
med intressenten i miljö- och klimatövervakning. KFI bör bevaka att <strong>svensk</strong>a myndigheter<br />
fullföljer de åtaganden följer med GEOSS-deklarationen. Inom KFI har bg-4 (e-science) och<br />
DISC (Database InfraStructure Committee) det övergripande ansvaret <strong>för</strong> databaser och<br />
datahantering och samarbetet mellan bg-3 och bg-4 måste där<strong>för</strong> utvecklas. På sikt bör DISC<br />
Sida 46 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
ta ett större ansvar <strong>för</strong> de databaser som byggts upp och som är under uppbyggnad inom<br />
klimat- biosfärs, litosfärs och miljöforskning.<br />
Sammanställning av <strong>forskningsinfrastruktur</strong>er KFI-bg3<br />
Nationella laboratorier/testanläggningar<br />
Nordsim <strong>–</strong> Nordiskt isotoplab<br />
Dendrolab - Trädforskningslab<br />
SGI-lab <strong>–</strong> Geoteknik och miljölab<br />
Äspö <strong>–</strong> Tesnaläggning <strong>för</strong> slut<strong>för</strong>var av utbränt kärnbränsle<br />
Datahantering/beräkningsresurser/arkiv<br />
Tornado - dator<br />
GBIF <strong>–</strong> databas<br />
SMHI - databaser<br />
SGU - arkiv och databaser<br />
LMV - databaser<br />
Museernas art- och samlingsdatabaser<br />
ECORD <strong>–</strong> arkiv och databas <strong>för</strong> bland annat klimatforskning<br />
Forskningsfartyg<br />
Oden - isbrytare<br />
Aurora Borealis (ESFRI)<br />
ECORD <strong>–</strong> samarbete <strong>för</strong> utnyttja fartyg <strong>för</strong> bland annat klimatforskning<br />
Satelliter m.m<br />
Odin <strong>–</strong> övertid<br />
GMES (ESA satellitprogram)<br />
ESRANGE<br />
Forskningsstationer<br />
Svea (Antarktis)<br />
Wasa (Antarktis)<br />
Abisko (Sverige) <strong>–</strong> utvärderas<br />
Tarfala (Sverige) <strong>–</strong> är utvärderad<br />
Zeppelin (Svalbard)<br />
Kristineberg marina forskningsstation<br />
Askö marina forskningsstation<br />
Tjärnö marina forskningsstation<br />
Norrby marina forskningsstation<br />
Erken limnologisk forskningsstation<br />
Observatorier<br />
EISCAT<br />
Onsala<br />
Sida 47 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Nätverk av mätstationer<br />
Seismologiska nätet<br />
SWEPOS (GPS)<br />
SMHI (ska bli tillgängligt)<br />
EuroArray (Förslag <strong>–</strong> Europeiskt samarbete inom litosfärsforskning)<br />
Klimat och miljömätningsstationer (ex. vis. Aspvreten och Norunda)<br />
5.4 Infrastruktur <strong>för</strong> e-science (Bg-4)<br />
Översikt över KFI-bg4s ansvarsområde<br />
Centralt <strong>för</strong> e-Science infrastruktur i Sverige är tillgång till (i) välfungerande datanät,<br />
(ii) högpresterande datorer <strong>för</strong> beräkning och lagring samt (iii) väldokumenterade och<br />
användbara digitaliserade databaser. Det <strong>svensk</strong>a datanätet, som knyter samman universitet<br />
och högskolor i landet och som drivs av organisationen SUNET (Swedish University<br />
computer NETwork) är en av hörnstenarna <strong>för</strong> e-Science infrastruktur. En annan hörnsten är<br />
tillhandahållandet av beräkningsresurser, som sedan 2002 är en uppgift <strong>för</strong> SNIC, Swedish<br />
National Infrastructure for Computing. SNIC samordnar resurser i form av HPD<br />
(högpresterande datorer) mellan sex HPD-centra i landet. Traditionellt har behovet av<br />
beräkningsresurser varit störst inom kemi, fysik, astronomi och teknikvetenskaperna medan<br />
tillväxten av digitaliserade forskningsdata inom livsvetenskaperna, samhällsvetenskaperna<br />
och humaniora är en nyare <strong>för</strong>eteelse. Allt större krav ställs på lagringskapacitet och på<br />
mjukvara <strong>för</strong> sökning, visualisering och bearbetning. SUNET och SNIC ligger båda under<br />
KFI e-Science, vardera med egen organisation, ledning och budget samt operativt ansvar <strong>för</strong><br />
sitt område. SUNET och SNIC är idag väl <strong>för</strong>ankrade infrastrukturer i det <strong>svensk</strong>a<br />
forskarsamfundet.<br />
Den tredje hörnstenen, väldokumenterade och användbara digitala databaser som<br />
<strong>forskningsinfrastruktur</strong>, har hittils varit <strong>för</strong>emål <strong>för</strong> relativt lite övergripande diskussion. Här<br />
krävs både kort- och långsiktig planering och tydliga definitioner och avgränsningar ifråga om<br />
vilka databaser som kvalificerar som <strong>forskningsinfrastruktur</strong> och hur dessa relaterar till de<br />
organisationer, myndigheter och forskare som tagit fram data. Det område som varit särskilt<br />
aktuellt under KFIs <strong>för</strong>sta år är individbaserade s.k. mikrodatabaser inom samhällsvetenskap<br />
och medicin. Sverige har unika möjligheter att med hjälp av administrativa register som<br />
upprätthålls av bl.a. SCB och Socialstyrelsen tillhandahålla grunddata <strong>för</strong> forskning kring<br />
samhällsfrågor, ekonomi och hälsa. Som ett resultat av dels ett regeringsuppdrag avseende<br />
kartläggning av Sveriges <strong>forskningsinfrastruktur</strong>er inom samhällsvetenskap och humaniora,<br />
dels en utredning av <strong>Vetenskapsrådet</strong> avseende registerforskning i samhällsvetenskap och<br />
medicin bildades i början av 2006 en ny organisation under KFI e-Science benämnd DISC,<br />
Database InfraStructure Committee. I DISCs uppdrag ingår uppbyggnad av infrastruktur<br />
avseende dokumentation, standarder och tillgänglighet <strong>för</strong> forskningsdata. Det kräver bl.a.<br />
utveckling/implementering av mjukvara <strong>för</strong> distribuerade databaser samt dialog med<br />
myndigheter och organisationer <strong>för</strong> att skapa arbets- och kostnadseffektiva rutiner <strong>för</strong><br />
tillhandahållande och hantering av forskningsdata.<br />
DISCs ansvarsområde avser i <strong>för</strong>sta hand digitaliserade mikrodatabaser inom samhällsvetenskap<br />
och medicin. Det finns dock likartade krav på rutiner, teknikutveckling och<br />
samordning inom andra forskningsområden, exempelvis miljö och klimat, med behov av arbets-<br />
Sida 48 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
och kostnadeffektiva rutiner vid över<strong>för</strong>ing av forskningsdata från t.ex. SMHI, rymdstyrelsen<br />
och andra myndigheter.<br />
Förutom dialog med dataproducerande myndigheter ligger det inom KFI e-Science<br />
ansvarsområde att bidra med verktyg och samordning avseende digitala forskningsdata som<br />
produceras av s.k. core-faciliteter. En core-facilitet kan som organisation kvalificera som<br />
<strong>forskningsinfrastruktur</strong>. Exempel utgör faciliteter inom nano-teknologi, modellorganismer,<br />
biobanker samt teknikplattformar <strong>för</strong> genotypning och genexpression. Beroende på<br />
forskningsområde inordnas som regel en core-facilitet under någon av de andra KFI<br />
beredningsgrupperna, medan de forskningsdata core-faciliteten producerar ligger under KFI<br />
e-Science. Exempelvis ligger teknikplattformar och biobanker under KFI bg2, medan<br />
utveckling och tillhandahållande av bioinformatikverktyg <strong>för</strong> lagring och bearbetning av<br />
genomdata ligger under KFI e-Science, liksom de informatikverktyg <strong>för</strong> lagring och<br />
dokumentering av biologiska prover som utgör en bärande del av infrastrukturen <strong>för</strong><br />
biobanker.<br />
Vid sidan av de kliniska forskningsbiobankerna utgör sjukvårdsinformation och journaler en<br />
central del av den medicinska <strong>forskningsinfrastruktur</strong>en. För samordning mellan<br />
grundforskning och patientnära klinisk forskning är det viktigt att den medicinska<br />
informatiken utvecklas så att sjukvårdsdata från hela landet digitaliseras, lagras och tillgängliggörs<br />
på ett standardiserat sätt. Det faller inom ramen <strong>för</strong> KFI e-Science att principiellt<br />
stödja uppbyggnaden av en nationell infrastruktur <strong>för</strong> medicinsk informatik, medan det<br />
operationella och ekonomiska ansvaret <strong>för</strong> samordning av sjukvårdsbiobanker och<br />
journalsystem naturligt ligger på sjukvårdshuvudmännen (i de flesta fall landstingen).<br />
Bredden av KFI e-Science illustreras av att även digitala forskningsdata från språkbanker och<br />
humanistlaboratorier liksom digitalisering av det <strong>svensk</strong>a kulturarvet kan hän<strong>för</strong>as till dess<br />
ansvarsområde. Detta ingår i frågor som på sikt bör utredas.<br />
Betydelsen av dator- och internetbaserad infrastruktur poängteras av US President’s<br />
Information Technology Advisory Committee (PITAC):<br />
“Computational science is now indispensable to the solution of complex problems in every<br />
sector, from traditional science and engineering domains to such key areas as national<br />
security, public health, and economic innovation. Advances in computing and connectivity<br />
make it possible to develop computational models and capture and analyze unprecedented<br />
amounts of experimental and observational data to address problems previously deemed<br />
intractable or beyond imagination.”<br />
I det följande beskrivs närmare bakgrund, uppdrag och mål, internationell utblick och<br />
långsiktig plan <strong>för</strong> de tre huvudområdena inom KFI e-Science: (i) datanät (ii)<br />
beräkningsresurser och (iii) forskningsdatabaser, följt av en tids- och kostnadsplan och en<br />
<strong>för</strong>teckning över befintlig och planerad infrastruktur inom e-Science-området.<br />
Infrastrukturer inom KFI e-Science<br />
Datanät<br />
Det <strong>svensk</strong>a universitetsnätverket är en <strong>för</strong> universitet och högskolor gemensam verksamhet<br />
som dels <strong>för</strong>ser dessa med Internet<strong>för</strong>bindelser med tillhörande nättjänster, dels arbetar med<br />
utveckling av och tillhandahållande av ytterligare tjänster enligt högskolornas önskemål.<br />
Sida 49 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Verksamheten sköts av SUNET (Swedish University Computer Network), där man skiljer<br />
mellan organisationen SUNET och datanätverket Sunet. Det är särskilt viktigt att notera att<br />
Sunet är den enda vägen att från Sverige nå forskningsnät som inte är tillgängliga <strong>för</strong> vem<br />
som helst via Internet. Sunet ger universiteten och högskolorna möjlighet att kommunicera<br />
med det europeiska forskningsnätet Géant och med forskningsnätet Abilene i USA.<br />
SUNET<br />
SUNET har funnits sedan början av 1980-talet och har utvecklats från att inledningsvis vara<br />
ett forsknings- och utvecklingsprojekt till att bli en <strong>för</strong> universitet och högskolor gemensam<br />
organisation och infrastruktur med uppgift att tillgodose universitetens och högskolornas<br />
behov av datakommunikation nationellt och internationellt.<br />
Sedan år 2001 har <strong>Vetenskapsrådet</strong> ansvaret <strong>för</strong> att universitetsdatornätet Sunet administreras<br />
och drivs enligt de riktlinjer som regeringen lagt fast. Under 2001 blev det uppenbart att den<br />
fortsatta trafikökningen krävde ett kraftfullare nät. SUNET valde då ett Gigabitnät<br />
(GigaSunet) som använder <strong>för</strong>hyrda våglängder baserade på fiberoptiska <strong>för</strong>bindelser.<br />
Gigabitnätet levereras av TeliaSonera med ett avtal som gäller till slutet av 2006.<br />
Nästa generation av Sunet, OptoSunet, kommer att tas i drift vid årsskiftet 2006/2007.<br />
OptoSunet är ett hybridnät (byggt på våglängdsmultiplexerade svarta fibrer), bestående av<br />
såväl ett IP-routrat basnät som av ett antal (<strong>för</strong> krävande forskningsapplikationer) dedicerade<br />
nät. I detta nät hyr SUNET själva fiber<strong>för</strong>bindelserna och kan själv tillverka våglängder med<br />
hjälp av egen utrustning <strong>för</strong> våglängdsmultiplexering, något som ger stor anpassbarhet till<br />
framtida behov och önskemål.<br />
OptoSunet kan också utnyttjas <strong>för</strong> ett antal tjänster, som t ex nätmöten, IP-telefoni, tillgång<br />
till arkiv med programvaror och information av olika slag samt <strong>för</strong> autentisering och<br />
auktorisation.<br />
Uppdrag och mål<br />
• SUNET har till uppgift att ge universitet och högskolor god tillgång till nationell och<br />
internationell datakommunikation och att inom ramen <strong>för</strong> tillgängliga resurser vid<br />
varje tidpunkt erbjuda universitet och högskolor de tjänster som dessa efterfrågar inom<br />
datakommunikationsområdet.<br />
• SUNET skall tillgodose behovet av ett produktionsnät <strong>för</strong> all verksamhet vid högskolan.<br />
Detta är SUNETs viktigaste uppgift. Nätet skall betjäna forskare, lärare, studenter,<br />
administrativ och teknisk personal.<br />
• I den mån det allmänna nätet inte <strong>för</strong>mår tillgodose särskilda behov inom viss forskning<br />
och utbildning skall SUNET medverka till att ta fram lösningar som tillgodoser de<br />
särskilda krav som ställs.<br />
• SUNET skall som ett led i sitt uppdrag tillgodose också behovet av nätresurser <strong>för</strong><br />
forskning kring datakommunikation, stimulera sådan forskning och allmänt verka <strong>för</strong><br />
en breddning och <strong>för</strong>djupning av Internet-kompetensen i landet genom att bl a ordna<br />
konferenser och utbildningstillfällen och stimulera idéöver<strong>för</strong>ing mellan högskolor<br />
och andra organisationer när det gäller användningen av datanät.<br />
• SUNET skall också stimulera kompetensöver<strong>för</strong>ing från högskolesystemet till andra<br />
delar av samhället vad gäller användning av Internet-teknik och datakommunikation.<br />
• SUNET skall som stöd till universitet och högskolor utveckla och tillhandahålla nätnära<br />
tjänster som högskolorna ser ett behov av.<br />
Sida 50 av 88
NORDUnet och Geant<br />
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Internationell kommunikation sker bl a genom SUNETs engagemang i NORDUnet, som är en<br />
<strong>för</strong> forskningsdatanäten i de nordiska länderna gemensam organisation som upphandlar internationell<br />
nätverkskapacitet och verkar <strong>för</strong> utveckling och samordning inom nätteknikområdet.<br />
NORDUnet har varit framgångsrikt som regional nätverksorganisation och framstår i dag som<br />
en <strong>för</strong>ebild <strong>för</strong> andra mindre länder i Europa. Tillsammans med andra forskningsnät i Europa<br />
har NORDUnet byggt upp det europeiska forskningsdatanätet Géant. Géant är ett samarbete<br />
mellan 26 nät som omfattar 30 länder i Europa. Géant finansieras till en del av EU och är idag<br />
ledande i världen bland existerande forskningsnät. Samma teknik som används i Géant<br />
används eller kommer inom kort att användas också av NORDUnet och SUNET.<br />
Den driftgrupp vid Kungliga Tekniska Högskolan (KTH) som driver och övervakar Sunet har<br />
av NORDUnet fått uppdraget att driva och övervaka NORDUnets <strong>för</strong>bindelser. För Géant<br />
fullgörs motsvarande uppgifter av <strong>för</strong>etaget DANTE med säte i Storbritannien (Cambridge). I<br />
likhet med NORDUnet är DANTE ett aktiebolag, och NORDUnet äger aktier i DANTE.<br />
I dag finns ett ekonomiskt och administrativt samarbete inom Europa och motsvarande samarbete<br />
(med mindre statlig inblandning) i Nordamerika. Asien växer alltmer fram som en<br />
stormakt inom IT och på datanätssidan har Japan länge varit framstående. Förmodligen kommer<br />
dessa tre områden att fortsätta att utvecklas i något olika riktningar, samtidigt som de<br />
upprätthåller kommunikation och samarbete med varandra. Numera är alla överens om att<br />
internetprotokollet och utvecklingen av gemensamma standarder inom Internet Engineering and<br />
Technical Forum IETF mycket länge kommer att vara grunden <strong>för</strong> så gott som all<br />
datakommunikation. Tekniken i sig är inte begränsande <strong>för</strong> ihopkoppling av existerande nät,<br />
däremot kan politiska, ekonomiska och administrativa begränsningar <strong>för</strong>ekomma.<br />
Långsiktig plan <strong>för</strong> datanät<br />
SUNETs styrelse tillsatte i oktober 2003 en särskild arbetssgrupp, benämnd Framtidsgruppen,<br />
med uppdrag att undersöka hur SUNET på bästa sätt kunde tillgodose högskolornas behov av<br />
gemensam infrastruktur, gemensamma tjänster och gemensam utveckling vad beträffar<br />
forskningsdatanätet. Framtidsgruppen fram<strong>för</strong>de sin rapport ’SUNET efter 2006’ till SUNETs<br />
styrelse i februari 2005.<br />
Framtidsgruppens medlemmar, som tillsatts av SUNETs styrelse och bidrar med kompetens<br />
och erfarenhet från forskning, utbildning, biblioteksverksamhet, IT-verksamhet,<br />
administration och <strong>för</strong>valtning och representerar flera högskolor med olika karaktär, har varit<br />
samstämmiga i sin syn på behovet av SUNET och utvecklingen framöver. Framtidsgruppen<br />
har sammanfattningsvis gjort följande iakttagelser och lämnar följande rekommendationer.<br />
Iakttagelser<br />
• Sunet är idag ett väl fungerande nät både vad avser kapacitet och säkerhet.<br />
• Datatrafiken i GigaSunet mäts kontinuerligt. För dimensionering av SUNET är<br />
topptrafiken intressant. Variationerna högskoleorter emellan är anmärkningsvärda.<br />
Mätningar visar att vid de flesta av de universitet och högskolor som har<br />
studentbostäder anslutna är minst hälften av trafiken relaterad till studentbostäder.<br />
Sida 51 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
• En internationell jäm<strong>för</strong>else visar att dagens SUNET ligger väl i nivå med näten i andra<br />
länder i de flesta avseenden och <strong>för</strong>efaller kostnadseffektivt. 7<br />
• Det finns en bred uppslutning kring vikten av att SUNET bör hålla fast vid ambitionen<br />
att ha ett nät med näst intill hundraprocentig tillgänglighet.<br />
• I Sverige, liksom i flertalet länder i Europa, är inte de nationella forsknings <strong>–</strong> och<br />
utbildningsnäten en begränsning utan flaskhalsarna finns i de lokala campusnäten.<br />
• SUNET är en <strong>för</strong>utsättning <strong>för</strong> att <strong>svensk</strong>a universitet och högskolor skall få tillgång till<br />
forskningsnät i Europa och Nordamerika.<br />
• SUNETs användarstudie våren 2003 visar att praktiskt taget alla studenter har tillgång<br />
till dator.<br />
• Tillväxten i utnyttjandet av Sunet är idag ca 50% per år.<br />
• Utbildningens behov, sett i ett 3-4 års perspektiv, borde gå att tillgodose med i stort sett<br />
den kapacitet Gigasunet har idag.<br />
• Från studenthåll finns en önskan om att alla studenter ska ha tillgång till ett bra Internet<br />
oavsett var de befinner sig så att de kan komma åt de verktyg de behöver <strong>för</strong> att sköta<br />
sina studier.<br />
• Ett fungerande nät är <strong>för</strong> många studenter lika viktigt som el och värme i<br />
undervisningslokalerna.<br />
• SUNETs användarstudie visar att näst intill alla forskare och i stort sett alla doktorander<br />
använder Internet. SUNET erbjuder dem bra bandbredd inom Sverige och utmärkta<br />
<strong>för</strong>bindelser med utlandet.<br />
• Flertalet forskningsområden torde under de närmaste 5 åren klara sig gott med ett nät av<br />
den kapacitet som Gigasunet har.<br />
• Flera forskningsområden är dock på väg in i en fas där de kommer att ställa högre krav<br />
på bandbredd och tillgänglighet.<br />
• SUNET bör ha tätare kontakter med aktiva forskargrupper <strong>för</strong> att få information om<br />
deras önskemål.<br />
• Utöver de tjänster som praktiskt taget varje Internetleverantör erbjuder tillhandahåller<br />
dagens SUNET ett antal mer specifika tjänster som universitet och högskolor har<br />
efterfrågat.<br />
Framtidsplaner och rekommendationer<br />
SUNETs nät efter Gigasunet<br />
• Ett basnät med minst samma kvalitet och funktionalitet som dagens är en nödvändighet<br />
<strong>för</strong> både utbildning och forskning och måste handlas upp på nytt.<br />
• Vissa forskningsområden har utöver detta behov av extremt hög kapacitet eller extremt<br />
hög tillgänglighet och säkerhet. Detta kan åstadkommas med ett s k hybridnät, där<br />
flera våglängder <strong>för</strong> speciella ändamål kompletterar det routade nätet som alla<br />
behöver.<br />
• Det nya nät som anskaffas <strong>för</strong> perioden efter 2006 bör baseras på s k svart fiber, som<br />
SUNET hyr <strong>för</strong> en tid av 8-10 år, samt egen utrustning <strong>för</strong> våglängdsmultiplexering.<br />
• Eftersom NORDUnet väntas välja samma teknik <strong>för</strong> sitt nästa nät underlättas genom<br />
detta val en samordning med NORDUnet.<br />
7 Jäm<strong>för</strong>elsematerial finns i TERENA NREN Compendium - ISSN 1569-4496<br />
Sida 52 av 88
Finansiering<br />
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
• Den flexibilitet ett hybridnät ger ställer krav också på en flexibel finansiering.<br />
Finansieringen av ett hybridnät måste vila på andra principer än dagens. De<br />
högskolor/institutioner som inte har behov av annat än det routade nätet (basnätet)<br />
skall inte behöva betala <strong>för</strong> användarna med extrema behov.<br />
• Även när det gäller finansieringen av basnätet bör vissa <strong>för</strong>ändringar övervägas. Det har<br />
visat sig att de högskolor som har ett stort antal studentbostäder anslutna tenderar att<br />
utnyttja det gemensamma nätet betydligt mer än högskolor som inte ansluter bostäder.<br />
• Framtidsgruppen <strong>för</strong>eslår att studentbostäder exkluderas i basnätet men kan anslutas till<br />
SUNET mot en av styrelsen fastställd avgift. Att grupper av unga, kreativa studerande<br />
får tillgång till stora mängder bandbredd och därigenom får möjlighet att pröva nya<br />
idéer är i grunden positivt och kan på sikt visa sig vara en lönsam investering <strong>för</strong> det<br />
<strong>svensk</strong>a samhället. Men denna typ av användning får inte vara det som blir<br />
dimensionerande <strong>för</strong> SUNET så att bostadsanvändningen leder till ökade kostnader <strong>för</strong><br />
universitet och högskolor.<br />
• I de fall SUNET erbjuder tjänster som bara vissa högskolor är intresserade av bör<br />
särskild finansiering av tjänsten övervägas, om kostnaderna <strong>för</strong> tjänsten inte är<br />
obetydliga och en särskild avgift <strong>för</strong> tjänsten väntas leda till intäkter som väsentligt<br />
överstiger kostnaderna <strong>för</strong> att administrera ett betalningssystem <strong>för</strong> tjänsten.<br />
• I övrigt anser vi att grundprincipen också i fortsättningen skall vara att basnätet<br />
finansieras gemensamt av högskolorna enligt <strong>för</strong>delningsnycklar som skall var enkla,<br />
samtidigt som de skall vara svåra att manipulera.<br />
• Exempel på sådana enkla och lätt<strong>för</strong>ståeliga nycklar är högskolans statsanslag/intäkter, antal<br />
anställda, antal helårsprestationer. Tidigare utredningar har visat att valet av nyckel endast i<br />
undantagsfall får stora effekter på vilken avgift en enskild högskola kan tvingas betala.<br />
Relation investeringar - drift:<br />
SUNETs investeringar <strong>för</strong> det nya nätet uppgår till 250 Mkr under 2006 och 2007 och därefter till<br />
ca 10 Mkr per år <strong>för</strong> kompletteringar under perioden 2008<strong>–</strong>2014.<br />
Driftbudgeten (rensat från kostnader <strong>för</strong> avskrivningar och räntor som avser investeringarna)<br />
uppgår till 110<strong>–</strong>115 Mkr perioden 2007<strong>–</strong>2014. Därtill kommer kostnader <strong>för</strong> att tillhandahålla<br />
ytterligare våglängder.<br />
Beräkningsresurser<br />
År 2002 inrättades SNIC (Swedish National Infrastructure for Computing) som en nationell<br />
resurs med syfte att samordna datorinvesteringar och tillhandahålla en lätt tillgänglig och<br />
god beräkningskapacitet <strong>för</strong> <strong>svensk</strong>a forskare. Den ökande forskningen på global nivå<br />
kräver en välsmord infrastruktur <strong>för</strong> lagring och kommunikation av ideer, data, analyser och<br />
resultat mellan forskarna, parallellt med växande krav på kapacitet <strong>för</strong> storskaliga<br />
beräkningar. Ett nordiskt gridprojekt, NDGF (Nordic Data Grid Facility), kommer att<br />
genom<strong>för</strong>as under 2006<strong>–</strong>2010 med syftet att utveckla programvaror, organisation och<br />
Sida 53 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
rutiner <strong>för</strong> att driva en nordisk grid-installation baserad på de datorresurser som finns och<br />
kommer att finnas tillgängliga i de nordiska länderna.<br />
Både nationellt och internationellt kommer kluster att <strong>för</strong>bli den vanligaste formen av beräkningsresurser.<br />
I många fall kommer användningsområdena att ställa höga krav på nätet som<br />
knyter samman klusternoderna, såsom låga <strong>för</strong>dröjningar och hög skalbarhet. Andra<br />
arkitekturer, såsom arkitekturer med gemensamt minne och arkitekturer specialiserade <strong>för</strong><br />
specifika algoritmer, kommer också att krävas <strong>för</strong> flera, i forskarsamhället mycket använda<br />
tillämpningar.<br />
Forskningen inom flera områden har med tiden internationaliserats till den grad att vissa<br />
forskningsområden idag mer liknar globala forskningssatsningar än internationella samarbeten.<br />
Exempel på detta är högenergifysik och astronomi, vars forskning sedan flera år<br />
tillbaka kan anses ske på global basis. Man delar dyra experimentanläggningar och utrustning<br />
och planerar forskningsarbetet utifrån en global ståndpunkt. Också inom miljö- och<br />
klimatområdet kan vi under senare år se en <strong>för</strong>ändring mot ett mer globalt <strong>för</strong>hållningssätt till<br />
forskningen. Likaledes <strong>för</strong>ändras biologin och medicinen till data och beräkningstunga<br />
vetenskaper med en internationell infra- och samarbetsstruktur. Det gäller fram<strong>för</strong> allt den<br />
molekylära delen, men även datorisering och standardisering av sjukjournaler och<br />
biobanksprover öppnar nya möjligheter <strong>för</strong> forskning över landsgränser. Sverige ligger väl<br />
framme i den här utvecklingen. Behovet av samordning ifråga om lagring, kommunikation<br />
och visualisering gäller även i allt högre grad samhällsvetenskaperna och humaniora, där man<br />
liksom <strong>för</strong> miljö, klimat, biologi och medicin ser en kraftigt ökande samordning på europeisk<br />
nivå och internationellt.<br />
SNIC<br />
SNIC är ett metacenter <strong>för</strong> högpresterande datorer som består av sex geografiskt spridda<br />
centra<strong>–</strong> HPC2N (Umeå), UPPMAX (Uppsala), PDC (Stockholm), NSC (Linköping), UNICC<br />
(Göteborg) och LUNARC (Lund). I detta strategiska dokument har vi valt att representera<br />
beräkningsresurserna som en enda nationell infrastruktur i stället <strong>för</strong> att göra en fysisk<br />
uppdelning mellan dessa sex centra. Tillkomsten av SNIC har inte bara med<strong>för</strong>t koordinering<br />
av de resurser VR investerar inom området, det har också stimulerat andra finansiärer att<br />
bidra till området.<br />
SNIC är idag det koordinerande organet <strong>för</strong> Sveriges beräkningsresurser. SNIC och dess<br />
underorgan utvecklar den operativa strategin <strong>för</strong> VRs investeringar inom beräkningsområdet.<br />
SNIC tilldelas också ofta en värdroll <strong>för</strong> att <strong>för</strong>valta investeringar i beräkningsresurser gjorda<br />
av andra finansiärer. SNICs största användargrupper finns bl.a. inom fysik, kemi och<br />
beräkningsmekanik. Under senare år har intresset <strong>för</strong> att utnyttja beräkningsresurser spridit sig<br />
till ett allt bredare spektrum av användargrupper. SNIC har tagit en aktiv roll i denna<br />
expansion och tillhandahåller även applikationsexperter, stationerade vid de olika centra, som<br />
hjälper till att utveckla nya tillämpningar inom respektive specialområden.<br />
SNIC strävar efter att tillhandahålla resurser som på ett bra och kostnadseffektivt sätt<br />
tillgodoser användarnas behov genom en balanserad uppsättning datorresurser bestående av<br />
en stor andel klusterbaserade system (med högpresterande eller standard-nätverk) och en<br />
mindre andel system med gemensamt minne.<br />
Sida 54 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Inom ramen <strong>för</strong> SNIC har <strong>för</strong>söksverksamhet ut<strong>för</strong>ts med gridbaserade beräkningsresurser,<br />
Swegrid, vilket gett såväl ökad kapacitet till vissa beräkningstunga discipliner som värdefull<br />
kunskap in<strong>för</strong> kommande generationer av grid-datorer på olika nivåer <strong>–</strong> inom Sverige, inom<br />
Norden och inom Europa. Med början år 2006 kommer SNIC också att kunna tillhandahålla<br />
storskalig lagringskapacitet <strong>för</strong> deltagande forskargrupper.<br />
Uppdrag och mål<br />
• SNIC har till uppgift att tillhandahålla en långsiktig finansiering <strong>för</strong> högpresterande<br />
beräkningsresurser i Sverige.<br />
• SNIC koordinerar nationella investeringar i beräkningsresurser.<br />
• SNIC koordinerar kompetensprofiler mellan Sveriges existerande superdatorcentra så<br />
att resurser används och utvecklas på ett optimalt sätt och genom detta tillhandahålla<br />
<strong>för</strong>bättrad support och service.<br />
• SNIC utvecklar en nationell strategi <strong>för</strong>:<br />
- Datorhårdvara<br />
- Gridmjukvara<br />
- Lagring<br />
- Nätverk<br />
- Visualisering.<br />
• SNIC sammanställer information och kunskap om datorresurser och applikationer som<br />
utvecklas.<br />
• SNIC är utsedd till värd <strong>för</strong> nationella forskarskolan i beräkningsvetenskap NGSSC<br />
(National Graduate School in Scientific Computing)<br />
NDGF<br />
Ett nordiskt gridprojekt, NDGF (Nordic Data Grid Facility), kommer att genom<strong>för</strong>as under<br />
2006<strong>–</strong>2010. Syftet är att utveckla programvaror, organisation och rutiner <strong>för</strong> att driva en<br />
nordisk grid-installation baserad på de datorresurser som finns och kommer att finnas<br />
tillgängliga i de nordiska länderna. NDGF utgör en grund<strong>för</strong>utsättning <strong>för</strong> samarbeten med<br />
CERN, i form av ett nordiskt Tier 1. Utöver en effektivare användning av tillgängliga<br />
datorresurser <strong>för</strong>väntas NDGF underlätta samarbeten mellan forskare.<br />
Det finns även långt gångna planer på etablering av gemensamma europeiska stordatorresurser.<br />
Dessa centra planeras bli tillgängliga även <strong>för</strong> andra länder än värdnationerna och de<br />
länderna får då bidraga ekonomiskt.<br />
Långsiktig plan <strong>för</strong> beräkningsresurser<br />
SNIC har nyligen sammanställt ett landskapsdokument ”The Swedish HPC 8 Landscape 2006-<br />
2009”. Dokumentet tas fram genom en <strong>för</strong>ankringsprocess bland center<strong>för</strong>eståndare och<br />
användare. Det bör betonas att detaljerad framtidsplanering bortom en 3-årig horisont inom<br />
detta snabbfotade fält är en vansklig uppgift.<br />
Iakttagelser<br />
8 HPC: High performing computing<br />
Sida 55 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
• Under de tre år som SNIC existerat har Sveriges resurser inom storskaliga beräkningar<br />
kunnat koordineras och organiseras på ett bättre och effektivare sätt.<br />
• Vikten av beräkningsbaserade metoder och tekniker ökar snabbt inom de flesta<br />
vetenskapsområden och blir alltmer en nyckelteknologi <strong>för</strong> spetsforskning likväl som<br />
en nödvändighet <strong>för</strong> basforskning.<br />
• Många forskare i Sverige är idag helt beroende av SNICs resurser <strong>för</strong> sin forskargärning<br />
och <strong>för</strong>väntar sig att SNIC även i framtiden kommer att tillhandahålla<br />
beräkningsresurser som följer teknologiutvecklingen.<br />
• Resurser tilldelas efter ansökan som utvärderas av Swedish National Allocation<br />
Committee (SNAC), som är organiserad under SNIC.<br />
• Användarstudier har visat att forskarna prioriterar snabba processorer och hög<br />
tillgänglighet högst, följt av system med mycket minne och storskaliga system.<br />
• Flertalet av SNICs användare vill se beräkningsresurser som en service bestående av<br />
tillgång till applikationer (som kör på beräkningsresursen) snarare än bara tillgång till<br />
hårdvaran.<br />
• Grid-teknologin utvecklas allt mer och växer sig starkare internationellt.<br />
• Det finns långt gångna planer på etablering av gemensamma europeiska stordatorresurser.<br />
Dessa centra planeras bli tillgängliga även <strong>för</strong> andra länder än värdnationerna<br />
och de länderna får då bidra ekonomiskt.<br />
• I takt med att allt fler grupper ansöker om resurser och dessutom vissa gruppers<br />
resursbehov blivit mycket stort kommer det att krävas betydligt större investeringar<br />
inom beräkningsresurser.<br />
Framtidsplaner och rekommendationer<br />
• Samarbetet mellan SNIC och DISC bör uppmuntras. Det finns potential till<br />
rationaliseringsvinster, tillgänglighetsvinster och kvalitetsvinster <strong>för</strong> forskarsverige<br />
med ett sådant samarbete.<br />
• En omfattande utvärdering av SNIC bör ske om 2-3 år.<br />
• I takt med att allt fler forskningsområden blir beroende av tillgången till<br />
beräkningssystem med en hög kapacitet så bör SNICs budget ökas i motsvarande grad.<br />
• Behovet av att delta i samarbete kring en gemensam europeisk stordatorresurs bör<br />
utredas.<br />
Finansiering<br />
För högpresterande datorer finns 46 Mkr upptagna i KFIs budget både 2006 och 2007. I<br />
<strong>Vetenskapsrådet</strong>s årsredovisning anges att SNIC lämnat s k driftsbidrag till datacentra med 46<br />
Mkr år 2005. I denna summa ingår en stor andel investeringar.<br />
Högpresterande datorer som organiseras av SNIC finansieras inte bara av <strong>Vetenskapsrådet</strong>. I<br />
samråd med SNIC har Wallenbergstiftelsen ofta finansierat utrustning - enbart <strong>för</strong> Swegrid med<br />
23 Mkr. Bidrag av denna typ kan alltså enstaka år tillsammans med medlen från VR/KFI ge ett<br />
tillskott till området högpresterande datorer i storleksordningen 70 Mkr, varav huvuddelen till<br />
investeringar (i hård- eller mjukvara).<br />
SNIC bedömer själv sitt medelsbehov (inklusive bidrag från andra källor än <strong>Vetenskapsrådet</strong>)<br />
till närmare 90 Mkr per år under den kommande 5-årsperioden.<br />
Sida 56 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Nämnas kan att man <strong>för</strong> närvarande också utreder hur det behov av medel <strong>för</strong> lagringsresurser<br />
<strong>för</strong> LHC-projektet (uppskattat till 35 Mkr under 5 år) skall finansieras.<br />
Digitaliserade forskningsdatabaser<br />
Begreppet forskningsdatabas omfattar data från (storskaliga) observationsstudier och<br />
experiment, utdrag och sammanställningar från register som gjorts <strong>för</strong> forskningsändamål,<br />
forskningsbiobanker, samlingar av data avseende språk, kultur, klimat, natur, genom, miljö<br />
m.m. <strong>för</strong> forskningsändamål. Administrativa register hos myndigheter och institutioner,<br />
personal- eller marknadsdata hos <strong>för</strong>etag m.m. faller utan<strong>för</strong> definitionen, utom när forskare<br />
samlar och ordnar sådana data <strong>för</strong> forskningsändamål. För att falla under e-science måste data<br />
digitaliseras. För att kvalificera som infrastruktur bör en forskningsdatabas vara brett<br />
nationellt <strong>för</strong>ankrad och/eller internationellt konkurrenskraftig samt uppfylla krav på<br />
tillgänglighet, standarder, kvalitetskontroll, dokumentation och säkerhet.<br />
Vid initiering av ny datainsamling och i uppbyggnadsskedet av en ny databas kan denna till<br />
sitt omfång och tillgänglighet vara mera begränsad än vad som krävs av en fullskalig<br />
<strong>forskningsinfrastruktur</strong>. Dessa databaser jämställs då med ’dyrbar utrustning’.<br />
Vi redogör nedan <strong>för</strong> olika typer av digitala forskningsdatabaser som infrastruktur inom ett<br />
flertal forskningsområden. De databaser som diskuteras utgör inte en heltäckande inventering<br />
utan skall ses som typexempel. I och med tillsättandet av DISC, Database InfraStructure<br />
Committee, har KFI initialt lagt en tyngdpunkt på mikrodata inom samhällsvetenskap och<br />
medicin, dvs individdata som länkas med personnummer och därmed med<strong>för</strong> särskilda<br />
integritetshänsyn. Med tanke på den unika konkurrens<strong>för</strong>del som fem av de europeiska<br />
länderna har (Norden) när det gäller registerepidemiologisk forskning skulle samordning av<br />
infrastruktur inom Norden och Europa ge stora forskningsmässiga vinster.<br />
Flera av de infrastrukturprojekt som är upptagna på European Strategy Forum on Research<br />
Infrastructures (ESFRI) Roadmap avser digitala databaser. Utvecklingen är tydlig inom<br />
humaniora, samhällsvetenskap och medicin men behovet av standarder och jäm<strong>för</strong>bara<br />
databasstrukturer inom t.ex. biovetenskaperna, rymdforskningen och klimatforskningen<br />
framhålls också inom ESFRI. Speciellt står European Resources Observatory for Humanities<br />
and Social Sciences (EROHS), Biobanker, Bioinformatik samt Biodiversitet som prioriterade<br />
infrastrukturområden i ESFRI Roadmap. Dessa beskrivs nedan som centrala också <strong>för</strong> KFI e-<br />
Science strategiska plan.<br />
Database InfraStructure Committee, DISC<br />
Som ett resultat av VR:s utredningar ’Om forskningens infrastrukturer inom humaniora och<br />
samhällsvetenskap i Sverige’ samt ’Världsledande forskning med hjälp av <strong>svensk</strong>a register’,<br />
har KFI under våren 2006 inrättat Database InfraStructure Committee (DISC). DISCs<br />
uppdrag omfattar i <strong>för</strong>sta hand samhällvetenskap och medicin med fokus på individbaserade<br />
s.k. mikrodata.<br />
Under DISC samordnas bl.a. infrastrukturfrågor genom anslag <strong>för</strong> insamlande av stora (t.ex.<br />
longitudinella) databaser som tidigare hanterats av VR-kommittén <strong>för</strong> longitudinella<br />
databaser, den verksamhet som sker vid Svensk Nationell Datatjänst (SND, tidigare Svensk<br />
samhällsvetenskaplig datatjänst) samt forskares användning av <strong>svensk</strong>a administrativa register<br />
Sida 57 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
vid bl.a. Statistiska Centralbyrån (SCB) och Socialstyrelsen. SND beskrivs under egen rubrik<br />
nedan.<br />
DISCs verksamhet omfattar till valda delar även den biomedicinska infrastruktur som krävs<br />
<strong>för</strong> insamling, lagring och bearbetning av prover från forskningsbiobanker, information om<br />
livsstil och miljö som riskfaktorer samt information om behandling och uppföljning av<br />
patienter. Samkörning av befolknings- och sjukdomsregisterdata ger unika<br />
forskningsdatabaser <strong>för</strong> kartläggning av mekanismer <strong>för</strong> sjukdomars uppkomst samt <strong>för</strong><br />
individualiserad behandling. Sverige har tack vare goda folkbok<strong>för</strong>ingsregister och gamla<br />
kyrkoböcker unika möjligheter att studera dessa genetiska faktorer <strong>för</strong> sjukdomsutveckling.<br />
Biobanker och bioinformatik diskuteras under egen rubrik nedan.<br />
Uppdrag och mål<br />
• DISC ansvarar <strong>för</strong> övergripande policyfrågor angående forskningsdatabaser som<br />
infrastruktur<br />
• DISC utvecklar en enhetlig rullande planering avseende teknik och mjukvara, med<br />
utgångspunkt från existerande lösningar hos nationella och internationella aktörer<br />
• DISC utlyser och <strong>för</strong>delar resurser till uppbyggnad, underhåll och arkivering av<br />
forskningsdatabaser, samt till teknikutveckling, support och utbildning<br />
• DISC har en samordningsfunktion mellan forskarsamfundet och statistik<strong>för</strong>ande<br />
myndigheter samt mellan olika forskargrupper, lagstiftande myndigheter och<br />
etiknämnder i frågor som avser forskningsdatabaser som infrastruktur<br />
• DISC övervakar att forskningsdatabaser som erhållit infrastrukturstöd görs tillgängliga<br />
<strong>för</strong> forskarsamfundet<br />
• DISC kommunicerar med media och allmänhet kring sekretess och integritetsfrågor ur<br />
ett <strong>forskningsinfrastruktur</strong>perspektiv<br />
• DISC främjar internationellt utbyte och samordning i infrastrukturfrågor.<br />
Svensk Nationell Datatjänst, SND<br />
Svensk Nationell Datatjänst (SND) har som huvuduppgift att bevara och sprida information<br />
om kvantitativa och kvalitativa studier inom samhällsvetenskap och humaniora. Genom<br />
datatjänsten kan man söka och beställa datamängder från tiotusentals studier världen över.<br />
Det ingår i ett internationellt nätverk av data-arkiv. Målsättningen är att underlätta det<br />
internationella utbytet av data och främja det internationella samarbetet mellan forskare.<br />
Datatjänsten erbjuder forskare professionell rådgivning om hur arbetet kan organiseras <strong>för</strong> att<br />
underlätta dokumentation och arkivering. Enligt rekommendationen i regeringsuppdraget<br />
’Om infrastruktur inom humaniora och samhällsvetenskap’ har KFI och DISC övertagit<br />
huvudmannaskapet <strong>för</strong> datatjänsten 2005. I samband med organisations<strong>för</strong>ändringen har den<br />
bytt namn till SND och får ett vidgat uppdrag under DISC som nationell resurs <strong>för</strong><br />
informations<strong>för</strong>medling, rådgivning, internationella kontakter samt insamling och lagring av<br />
vissa forskningsbaserade datamaterial som inte naturligt lagras vid annan organisation.<br />
European Resources Observatory for the Humanities and Social Sciences, EROHS<br />
Sida 58 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Det är väsentligt att Sverige deltar i europeiska samarbeten <strong>för</strong> utveckling, underhåll och<br />
tillgängliggörande av högkvalitativa och väldokumenterade databaser som möjliggör<br />
transnationella studier och samarbeten.<br />
Inom ESFRI diskuteras ett European Resources Observatory for the Humanities and<br />
Social Sciences (EROHS), som avser byggandet en struktur <strong>för</strong> bevarande och<br />
tillgängliggörande av forskningsdata på europeisk nivå. EROHS ambitioner sträcker sig<br />
betydligt längre än idag existerande europeiska samarbeten såsom European Social Survey<br />
(ESS) och Council of European Social Science Data Archives (CESSDA). EROHS skall<br />
verka <strong>för</strong> ”open access” av data, <strong>för</strong> att etablera standarder <strong>för</strong> dokumentation, samt <strong>för</strong> att<br />
bygga upp nya digitala resurser med hög jäm<strong>för</strong>barhet i samarbete med de<br />
nationella/tematiska noderna. Planerna sätter även fokus på källmaterial som <strong>för</strong><br />
närvarande inte finns i digital form, samt ”research training” innefattande aspekter på hur<br />
databaser av olika slag (tvärsnitt, longitudinella, etc) byggs upp, beskrivs, underhålls,<br />
kvalitetssäkras, etc. Även användningen av den digitala resursen <strong>för</strong> forskare ska ingå.<br />
Följande är en avsikts<strong>för</strong>klaring <strong>för</strong> EROHS<br />
“EROHS promises to strengthen interdisciplinary and cross-border collaboration and<br />
comparative research on a European dimension. Further, it will enhance the building of<br />
research infrastructure capacity in the less resourced European countries. Finally, it will<br />
increase the opportunities for improving knowledge on social processes and thus holds<br />
great potential in terms of advising European and national policy-makers on how to<br />
manage the challenges currently being faced by the societies of Europe.”<br />
European Social Survey, ESS<br />
European Social Survey (ESS) är exempel på ett nyligen etablerat europeiskt samarbete. Inom<br />
detta paneuropeiska samarbete genom<strong>för</strong>s enkätundersökningar i syfte att digitalisera och<br />
tillgängliggöra sociala data <strong>för</strong> internationella jäm<strong>för</strong>elser. ESS stöds av<br />
Europakommissionen, European Science Foundation (ESF) och forskningsråd i 24 länder.<br />
ESS är det <strong>för</strong>sta projektet inom socialvetenskaperna som har belönats med en av Europas<br />
viktigaste vetenskapliga utmärkelser - Descartes-priset. Sveriges deltagande i ESS finansieras<br />
gemensamt av <strong>Vetenskapsrådet</strong>, Forskningsrådet <strong>för</strong> arbetsliv och social vetenskap och<br />
Riksbankens jubileumsfond. Sverige har i många år deltagit i likande internationella<br />
jäm<strong>för</strong>bara studier av attityder som World Values Survey, International Social Survey<br />
Program med mera.<br />
Bioinformatik<br />
Inom ESFRI Roadmap ligger bioinformatik högst på listan över mogna infrastrukturer inom<br />
biologi och medicin. Storskalig datainsamling (HTP=high throughput) inom genomik,<br />
proteomic etc och behovet av integrerad analys inom t.ex. systembiologi har gjort att<br />
forskningen inom livsvetenskaperna är helt beroende av tillgång och bearbetning av<br />
storskaliga databaser. European Bioinformatics Institute (EBI), en filial till European<br />
Molecular Biology Laboratory (EMBL), är det största bioinformatikcentret i Europa. I ESFRI<br />
Roadmap konsteras dock att Europa ligger långt efter USA och Japan ifråga om satsningar på<br />
bioinformatikinfrastruktur. Resurser behövs <strong>för</strong> datainsamling, lagring, annotering och<br />
distribution. Såväl datorkapaciteten som personalstyrkan bör utökas. Svenska forskare är väl<br />
framme på bioinformatikområdet. Man utnyttjar och bidrar till datalagring och programvara.<br />
Sida 59 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Idag saknas en nationell samling på bioinformatikområdet i Sverige. Det är angeläget <strong>för</strong> KFI<br />
att kartlägga behovet av organisation och resurser <strong>för</strong> ett nationellt bioinformatiknätverk eller<br />
centrum i nära anslutning till molekylärbiologisk och medicinsk forskning.<br />
Biobanker<br />
ESFRI Roadmap <strong>för</strong> även fram Biobanker och Biomolekylär Forskning som en mogen<br />
infrastruktur inom biologi och medicin. Det finns stor potential <strong>för</strong> Europa att skapa en<br />
koordinarad storskalig kvalitetssäkrad infrastruktur <strong>för</strong> biologiska prover och därtill hörande<br />
biobankinformatik, dvs rutiner <strong>för</strong> att lagra och distribuera information om prover och<br />
individer. Man vill kombinera bred tillgänglighet och flexibilitet i hanteringen av data med<br />
säkra rutiner <strong>för</strong> integritetskydd. En biologisk materialbank med prover annoterade med<br />
klinisk, molekylär och livsstilsinformation ger i kombination med en utvecklad<br />
bioinformatikstruktur unika möjligheter <strong>för</strong> translationell forskning. Genom standardisering,<br />
harmonisering och korslänkning kan man åstadkomma synergi, högre statistisk styrka och<br />
skalvinster. Fyra kompletterande biobankformat <strong>för</strong>s fram i ESFRI Roadmap: Longitudinella<br />
populationsbaserade kohorter, kliniska patient/kontroll populationer, populationsisolat och<br />
tvillingregister.<br />
Det är angeläget <strong>för</strong> KFI att belysa och bidra till samordning av biobanker i Sverige.<br />
Nationella biobanksregister är under uppbyggnad i många länder, med England som ett<br />
<strong>för</strong>egångsland. Enskilda <strong>svensk</strong>a forskargrupper deltar redan i dag i det internationella<br />
samarbetet. Våra unika databaser kommer att vara en väsentlig del i nordiska och<br />
internationella samarbeten såsom redan nu sker med t.ex. tvillingregistret. Medicinsk<br />
information om den <strong>svensk</strong>a befolkningen (riskfaktorer, diagnos, behandling, vävnadsprover,<br />
undersökningar, blodprov, DNA, läkemedelsanvändning) kan lagras på ett enhetligt och<br />
juridiskt och etiskt acceptabelt sätt. En sådan databas ger möjligheter till nya typer av studier,<br />
uppföljningar m.m. Arbete med biologiskt material och informationshantering kräver dock<br />
tillräckliga personalresurser och kunskaper hos de delar av sjukvården som ska ut<strong>för</strong>a detta<br />
merarbete, dvs. de specialiteter som hanterar och karakteriserar det humanbiologiska<br />
materialet. Omfattningen av detta strukturbehov är inte överblickbar <strong>för</strong> närvarande utan<br />
behöver utredas närmare i samarbete med <strong>för</strong>eträdare <strong>för</strong> sjukvårdhuvudmännen.<br />
Digitalisering av det <strong>svensk</strong>a kulturarvet<br />
Många humanister arbetar direkt med material från arkiv, forskningsbibliotek, museer och<br />
andra samlingar. Det finns värdefulla material av stor vikt <strong>för</strong> humanistisk forskning som ännu<br />
inte är digitaliserade. Om de vore digitaliserade kunde de ingå i nationella bild-, ljud-, text- och<br />
andra forskningsdatabaser. Tillgängligheten och sökbarheten skulle öka och bevarandet skulle<br />
underlättas. Åtgärder krävs också <strong>för</strong> att möjliggöra integrering och jäm<strong>för</strong>barhet. Standarder<br />
behövs <strong>för</strong> centrala begrepp och variabelnamn, standarder <strong>för</strong> data-format, dokumentation,<br />
kvalitet, flexibilitet samt kodsystem <strong>för</strong> att underlätta jäm<strong>för</strong>elser i tid och rum.<br />
Dokumentationen av databaserna bör omfatta deras innehåll, organisation och kvalitet, hur<br />
ursprungskällan representeras i databasen, hur databasen upparbetats, etc. Till dokumentationen<br />
hör även metadata kopplat till själva databasen <strong>–</strong> data som beskriver data. Även här är det av<br />
central vikt att fastställa en standard<br />
Exempel på digitala forskningsdatabaser<br />
Demografiska Databasen, DBB<br />
Sida 60 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Demografiska databasen har till uppgift att registrera och bearbeta huvudsakligen<br />
demografiska och historiska data <strong>för</strong> forsknings-, utbildnings- och arkivändamål samt att göra<br />
dessa data tillgängliga <strong>för</strong> forskare. Databasen skall även inom de fält, där datamaterialet<br />
finner sin användning, verka <strong>för</strong> vetenskapligt samarbete, samt där så är lämpligt, medverka<br />
till metodutveckling (UHÄ_FS 1990:8, 2§).<br />
DDB bygger upp, underhåller och tillgängliggör flera infrastrukturer <strong>för</strong> forskning: främst<br />
databasen Popum med individbiografier från 1700- och 1800-talen <strong>för</strong> fyra större regioner.<br />
Den är den största i sitt slag i Europa och en av de största i världen. Idag finns 74<br />
<strong>för</strong>samlingar inregistrerade varav 63 är helt klara <strong>för</strong> forskning och databasen utökas<br />
kontinuerligt med nya <strong>för</strong>samlingar. Biografierna skapas genom länkning av samtliga<br />
individnoteringar i alla kyrkböcker enligt metoder utvecklade av DDB.<br />
Global Biodiversity Information Facility - GBIF<br />
ESFRI’s “list of opportunities” inkluderar en europeisk infrastruktur <strong>för</strong> forskning kring och<br />
bevarande av biodiversivitet. Nära kopplat till detta <strong>för</strong>slag är Global Biodiversity<br />
Information Facility (GBIF). Sverige deltar genom GBIF Swe som finansieras av<br />
<strong>Vetenskapsrådet</strong> 2001-2006. Genom att skapa en centrum <strong>för</strong> samordning av databaser inom<br />
detta områder skulle en liknande struktur som den <strong>för</strong> bioinformatik erhållas. En viktig<br />
uppgift vore att: “Store and manage data on biological species, namely data on the<br />
geographical distribution, migrations and ecology of species, on available specimens in<br />
public collections and on valid taxon names and phylogenetic relationships.”<br />
Svenska Tvillingregistret STR<br />
Svenska Tvillingregistret (STR) omfattar cirka 85 000 tvillingpar, både enäggs- och<br />
tvåäggstvillingar Databasen innehåller enkät- och intervjusvar från tvillingar som deltagit i<br />
olika undersökningar sedan 60-talet. DNA finns från omkring 15 000 av tvillingarna och man<br />
planerar att inom kort också samla in DNA från de återstående tvillingarna. STR är länkat till<br />
cancerregistret, slutenvårdsregistret, dödsorsaksregistret och medicinska födelseregistret. STR<br />
ingår i det Europeiska infrastrukturprojetet GenomEUtwin.<br />
http://www.mep.ki.se/twinreg/info/twinreg_pol_stat.pdf<br />
Humanistlaboratorier HumLab<br />
Humanistlaboratorier kommer med all sannolikhet att spela en betydande roll i utvecklingen<br />
av humanistisk forskning framöver. Datorbaserad bearbetning av material (dvs digitalisering,<br />
uppmärkning, analys, statistisk bearbetning, etc) blir allt mer väsentlig. Eftersom forskare<br />
inom humaniora inte sällan saknar bakgrundskunskaper i databehandling av<br />
forskningsmaterial, kommer de resurser som finns på humanistlaboratorierna (bl a utrustning<br />
och tekniskt utbildad personal) att bidra till utveckling inom vissa befintliga<br />
forskningsområden och till framväxandet av nya, inte minst i flervetenskapliga sammanhang.<br />
Genom tillhandahållandet av tekniskt stöd och utrustning som utnyttjas av forskare från olika<br />
ämnen, skapas <strong>för</strong>utsättningar <strong>för</strong> synergieffekter genom att olika forskargrupper har<br />
möjlighet att undersöka en och samma <strong>för</strong>eteelse från olika perspektiv i ett gemensamt<br />
laboratorium. I det perspektivet blir de en form av core-facilities inom humaniora och<br />
samhällsvetenskap.<br />
Sida 61 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Det senaste decenniet har inneburit ett genombrott <strong>för</strong> mät- och analysmetoder vad gäller<br />
språkligt och kommunikativt beteende: läsa, skriva, tala, lyssna, gester och kroppsspråk.<br />
Dessa olika tekniker och metoder ger nya möjligheter att studera inlärning och utveckling av<br />
språkligt beteende och att utforma en ny generation test- och diagnosinstrument avseende<br />
språkfärdigheter och läs- och skrivsvårigheter. Vid Lunds universitet bedrivs spetsforskning<br />
inom flera av områdena ovan. Emellertid har det fram till idag - såväl nationellt som<br />
internationellt - saknats en sammansatt laboratoriemiljö som kombinerar de olika mät- och<br />
analysteknikerna. Med Humanistlaboratoriet vid nya Språk- och litteraturcentrum håller en<br />
sådan miljö på att skapas www.sol.lu.se/humlab. Den sammansatta laboratoriemiljön ger<br />
unika möjligheter att kombinera humanistiska och naturvetenskapliga sätt att utforska och<br />
<strong>för</strong>stå människan och hennes språk, kommunikation och tänkande.<br />
HUMlab vid Umeå universitet är en utvecklings- och forskningsplattform. Utgångspunkten är<br />
informationsteknik som studieobjekt, verktyg, medium och kulturellt laboratorium. Här<br />
tillhandahålls teknisk utrustning samt användarstöd <strong>för</strong> humanistisk och samhällsvetenskaplig<br />
forskning inom områden såsom geografiska informationssystem, datamining, visualisering,<br />
virtuella världar och konceptuella gränssnitt till rika datamängder, kollaborativ konst i digitala<br />
miljöer, analys av datorspel, nätverksanalys (t ex intellektuella nätverk), kroppslighet i<br />
virtuella världar. www.humlab.umu.se<br />
Språkteknologiska resurser<br />
Språkteknologi.se är en webbplats (http://språkteknologi.se) som är i drift sedan ett par år<br />
tillbaka. På den samlas, tillhandahålls och sprids information om språkteknologiska resurser i<br />
form av bl.a. ord- och textdatabaser, verktyg <strong>för</strong> språklig analys och forskningsprototyper.<br />
Den fungerar som en samlingspunkt och kontaktyta <strong>för</strong> <strong>svensk</strong> språkteknologisk forskning.<br />
Ett annat syfte är att sprida information om språkteknologisk forskning och dess resultat till<br />
allmänheten samt skapa kontakter mellan forskning och industri.<br />
Databaser <strong>för</strong> utbildningsvetenskap<br />
Inom det utbildningsvetenskapliga området finns en omfattande databas GOLD (Gothenburg<br />
Longitudinal Database), vilken är en sammanslagning av de urvalsbaserade<br />
kohortsekventiella databaserna i UGU (Utvärdering Genom Uppföljning; tidigare<br />
Individualstatistikprojektet) och registerbaserade populationsdatabaser utvecklade inom det s<br />
k VALUTA-projektet. Denna infrastruktur är ett exempel på databaser inom<br />
samhällsvetenskap som hanteras av DISC.<br />
Databaser <strong>för</strong> samhällsvetenskap<br />
Forskare inom samhällsvetenskap utnyttjar mikrodata från survey-undersökningar och register<br />
i hög utsträckning. Det finns ett antal <strong>svensk</strong>a longitudinella databaser av högt internationellt<br />
anseende, som t.ex. Levnadsnivåundersökningen (LNU), IDA (Individuell utveckling och<br />
adaption), LINDA och Betula, samt internationellt jäm<strong>för</strong>ande studier där Sverige ingår, t.ex.<br />
ESS (nämnt ovan), och ISSP (International Social Survey Program). Dessa datamaterial är<br />
<strong>för</strong>emål <strong>för</strong> en omfattande och konkurrenskraftig forskning bland fr.a. ekonomer, sociologer,<br />
psykologer och demografer.<br />
.Långsiktig plan<br />
Sida 62 av 88
Iakttagelser<br />
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
• Under 2006 kommer <strong>Vetenskapsrådet</strong> att annonsera the Swedish Initiative for research<br />
on Microdata in the Social And Medical sciences (SIMSAM) <strong>–</strong> ett flerårigt riktat stöd<br />
till ett antal nationella forskargrupper vars fokus ska ligga på registerforskning<br />
avseende samhälle, ekonomi och hälsa. Synergier <strong>för</strong>väntas mellan uppbyggnaden av<br />
<strong>forskningsinfrastruktur</strong> inom ramen <strong>för</strong> DISC och forskningssatsningen inom<br />
SIMSAM.<br />
• Ett <strong>för</strong>slag <strong>för</strong>eligger att EROHS organiseras som centrum och till EROHS knyts ett<br />
antal nationella och/eller tematiska noder. Dessa ska utses i ett ”call for proposals”<br />
med vetenskaplig excellens som huvudkriterium. Sveriges engagemang <strong>för</strong>väntas bli<br />
stort eftersom vi har unika <strong>för</strong>utsättningar <strong>för</strong> världsledande registerbaserad forskning,<br />
inkluderande historiska register (t ex Demografiska databasen), hälso- och<br />
sjukvårdsregister, IT-infrastruktur och ”serverbaserad online computing med<br />
krypterade data”. En utvärdering av vad EROHS innebär <strong>för</strong> <strong>svensk</strong> forskning<br />
planeras.<br />
• Ett viktigt framtidsscenario i en roadmap <strong>för</strong> E-science är ”open access” till data av<br />
högsta vetenskapliga kvalitet, såväl nationellt som internationellt. ESFRI:s Social<br />
Science and Humanities Roadmap Working Group konstaterar att en mycket liten del<br />
av resurser i form av databaser är fritt tillgängliga online. Det saknas standarder <strong>för</strong><br />
dokumentation. Det råder mycket dålig integration mellan data och metadata. Det<br />
finns stora hinder i många länder <strong>för</strong> ”open access” beroende på legala och/eller<br />
kommersiella faktorer.<br />
• Det är viktigt att individ-databaser inom samhälls-, beteende- och folkhälsovetenskap<br />
fortsättningsvis upprätthålls och utvecklas. Dessa databaser uppstår ofta inom små<br />
miljöer (en eller några forskargrupper) utan ambition att initialt utgöra en nationell<br />
resurs. Många utvecklas dock över tid, både i omfång och utblick, till att fungera som<br />
nationella infrastrukturer.<br />
• Biobanker kommer att utgöra en viktig infrastruktur <strong>för</strong> biomedicinsk forskning de<br />
närmaste 10<strong>–</strong>20 åren och sannolikt ännu längre. Där<strong>för</strong> kommer KFI att följa,<br />
interagera med och vid behov hjälpa till med koordinering av det nationella<br />
biobanksprogram <strong>–</strong> speciellt biobank-informatikaspekterna <strong>–</strong> som är under<br />
uppbyggnad, bl.a. inom ramen <strong>för</strong> nationella satsningar på funktionsgenomik.<br />
Målsättningen är att öka kunskaperna om <strong>svensk</strong>a biobanker, att <strong>för</strong>bättra<br />
biobankernas kvalitet och tillgänglighet samt att öka medvetandet om etik och<br />
integritetsskydd i forskningsfrågor kring biobanker. En utredning av <strong>svensk</strong> biobankinfrastruktur<br />
planeras.<br />
• Tillgången till longitudinell uppföljning av stora nationella kohorter av friska individer<br />
avseende demografisk information, livsstil och hälsa kommer att spela avgörande roll<br />
vid utvärdering av information från biobanker, kliniska databaser och molekylära<br />
datakällor <strong>för</strong> att <strong>för</strong>stå mekanismer <strong>för</strong> uppkomst av sjukdom.<br />
• Kunskaper i bioinformatik, systembiologi och biostatistik behövs <strong>för</strong> att hantera<br />
explosionen av information inom biovetenskaperna. Storskaliga analyser av data från<br />
genomik, proteomik och metabolomik ökar <strong>för</strong>ståelsen <strong>för</strong> proteiners struktur och<br />
funktion. I takt med att expressionsdata och proteininteraktionsdata blir tillgängliga<br />
behövs verktyg <strong>för</strong> kartläggning av metabola nätverk och <strong>för</strong> studier av samspel på<br />
molekylär, cell- och organnivå samt planerings- och utvärderingsinstrument <strong>för</strong> att<br />
<strong>för</strong>stå hur molekylära egenskaper samvarierar med livsstil och miljö hos<br />
modellorganismer och inom humana populationer. En stor del av denna utveckling sker<br />
Sida 63 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
och kommer att fortsätta ske i stora internationella samarbeten, men även betydande<br />
<strong>svensk</strong>a insatser kommer att bli nödvändiga. I ett internationellt perspektiv är Sverige<br />
framstående inom bioinformatik och det vore önskvärt att behålla denna tätposition.<br />
• En funktion <strong>för</strong> samordning av språkteknologi bör finnas hos den nya språkvårdsorganisationen<br />
så att resurser bättre kan samordnas och <strong>för</strong>utsättningarna <strong>för</strong> att<br />
medverka inom större samverkansprogram inom Norden och EU <strong>för</strong>bättras.<br />
Språkvårdsorganisationen bör exempelvis långsiktigt verka <strong>för</strong> att uppmärkta och<br />
representativa text- och taldatabaser utvecklas.<br />
• Humanistlaboratorier kommer med all sannolikhet att spela en betydande roll i<br />
utvecklingen av humanistisk forskning framöver. Digitalisering och datorbaserad<br />
bearbetning blir allt mer väsentlig. De resurser som finns på humanistlaboratorierna<br />
bör positivt bidra till utveckling inom befintliga forskningsområden och till<br />
framväxandet av nya, inte minst i flervetenskapliga, sammanhang.<br />
Framtidsplaner och rekommendationer<br />
• I en framtidsvision bör databaser som finansieras med rådsmedel vara tillgängliga<br />
online. Standarder bör fastställas <strong>för</strong> centrala begrepp och variabelnamn samt<br />
kodsystem underlätta jäm<strong>för</strong>elser i tid och rum. Dokumentation och metadata bör följa<br />
internationella standarder. Här kan nämnas det internationella samarbetet The Data<br />
Documentation Initiative (DDI), som är ”an effort to establish an international XMLbased<br />
standard for the content, presentation, transport and preservation of<br />
documentation for datasets in the social and behavioral sciences”. I sin stategiska plan<br />
understryker DDI vikten av att: “establish a sustainable semantic data model, which<br />
should ensure that the meaning of the data are conveyed, fully and accurately, from<br />
the data producer to the user”<br />
• Man bör värna om fortsatt uppbyggnad av individdatabaser inom samhälls-, beteende-<br />
och folkhälsovetenskaperna. En möjlig strategi vore att databaser av mindre<br />
omfattning stöds enligt samma principer som dyrbar utrustning medan databaser som<br />
kvalificerar som <strong>forskningsinfrastruktur</strong>er jämställs med nationella anläggningar och<br />
faciliteter.”<br />
• KFI avser övervaka den nationella samordningen av biobanker och medverka till en<br />
ökad samordning mellan olika sjukvårdshuvudmän (landsting, kommuner m.fl.) och<br />
forskargrupper så att biobanker blir en tillgänglig och användbar infrastruktur.<br />
• Man bör utreda <strong>för</strong>utsättningar <strong>för</strong> att digitalisera viktiga och centrala forskningsmaterial<br />
som nu lagras i pappersform eller på andra icke-digitala media. Detta torde<br />
vara särskilt viktigt inom humaniora. Här krävs insatser från forskarsamhället att<br />
identifiera och prioritera sådana bland sådana material, samt att tillräckliga resurser <strong>för</strong><br />
digitalisering, dokumentation, lagring och åtkomst av dessa data tillskapas.<br />
• Samarbetet mellan SNIC och DISC bör uppmuntras. Det finns potential till rationaliseringsvinster,<br />
tillgänglighetsvinster och kvalitetsvinster <strong>för</strong> forskarsverige med ett<br />
sådant samarbete.<br />
• <strong>Vetenskapsrådet</strong> bör delta i planeringen av EROHS samt utvärdera hur EROHS<br />
påverkar organisationen <strong>svensk</strong> <strong>forskningsinfrastruktur</strong>.<br />
• Man bör bidra till att skapa en eller flera samverkande nationella resurser och infrastrukturer<br />
<strong>för</strong> biobankinformatik, bioinformatik, systembiologi och biostatistik.<br />
Förutom hanteringen av molekylära databaser bör dessa engagera sig i uppbyggnaden<br />
av kliniska forskningsdatabaser (inkl biobanker) och i kartläggningen av existerande<br />
longitudinella <strong>svensk</strong>a forskningskohorter avseende demografiska data, livsstil och<br />
hälsa.<br />
Sida 64 av 88
Finansiering<br />
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Från <strong>Vetenskapsrådet</strong> kommer DISC att finansieras med 33,4 Mkr 2006, 38 Mkr 2007, och år<br />
2009 beräknas DISC erhålla en budget om 59,5 Mkr.<br />
Preliminärt <strong>för</strong>delas medlen år 2006 enligt följande: Kommittén 1.4 Mkr, uppbyggnad och<br />
underhåll av databaser 21 Mkr, arkivering 5 Mkr, teknik och kvalitetsutveckling 5 Mkr och<br />
SIMSAM 1 Mkr.<br />
Motsvarande siffror <strong>för</strong> 2009 beräknas bli: DISC 1.5 Mkr, uppbyggnad och underhåll av<br />
databaser 30 Mkr, utveckling av enhetlig dokumentationsstandard <strong>för</strong> SCB, EpC, SND etc<br />
(tre <strong>för</strong>sta åren) 3 Mkr, utveckling av mjukvara <strong>för</strong> distribuerade databaser 10 Mkr,<br />
arkivering, teknisk support och stödfunktion <strong>för</strong> forskare 15 Mkr.<br />
Relationen investeringar-drift kan <strong>för</strong> närvarande inte anges med exakthet.<br />
DISC utlyser årligen medel <strong>för</strong> datainsamling, som får ses som en investering liksom<br />
uppbyggnad och utveckling av nya databaser och nya funktioner.<br />
Tids- och kostnadsplan <strong>för</strong> e-Science<br />
Tidsskalor och översikt<br />
E-science i Sverige genomgår <strong>för</strong> närvarande en viktig strategisk fas. Under 2005<br />
genom<strong>för</strong>des en utvärdering av SNIC, och en utvärdering av SUNET pågår under 2006. DISC<br />
inleder sin verksamhet och organiserar sig under våren 2006.<br />
För SUNET och SNIC <strong>för</strong>eligger framtidsdokument med angivna tidsskalor <strong>för</strong> utveckling av<br />
verksamheten. DISC <strong>för</strong>väntas under 2006 ta fram en detaljerad framtidsvision <strong>för</strong> den<br />
kommande femårsperioden. KFIs uppföljning av verksamheten vid SUNET, SNIC och DISC<br />
bör ske årligen. Nästa mer omfattande externa utvärdering av SNIC planeras till år 2008 och<br />
av SUNET och DISC till år 2009.<br />
Parallellt med utvecklingen av SUNET, SNIC och DISC bevakar KFI den <strong>för</strong>väntat snabba<br />
utvecklingen inom hela e-Science området och inordnar nya mål i den rullande strategiska<br />
planen. En uppgift <strong>för</strong> KFIs strategidokument 2007 är att utreda omfång, tidsplan och<br />
organisation <strong>för</strong> hantering av forskningsdatabaser som infrastruktur inom andra områden än<br />
de som nu faller under DISC. Strategidokumentet 2007 bör även ge ramar <strong>för</strong> planering och<br />
implementering av kompetensutveckling på olika nivåer inom hela e-Science-området.<br />
De tre områdena datanätverk, beräkningsresurser och forskningsdatabaser kompletterar<br />
varandra och någon värdering av ett område mot de andra är inte ändamålsenlig. Nationell<br />
och internationell <strong>för</strong>ankring är av avgörande betydelse inom samtliga områden. Fram<strong>för</strong><br />
allt är det angeläget att såväl beräkningsresurser som forskningsdatabaser är väl integrerade<br />
i den ledande forskningen inom ett brett spektrum av forskningsområden.<br />
Kostnadsplan<br />
Sida 65 av 88
Planeras komma i en senare version.<br />
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Sida 66 av 88
6. Rekommendationer<br />
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
I beredningsgruppernas arbete med områdesöversikter har det <strong>för</strong>utom existerande<br />
infrastrukturer kartlagts det identifierats i) infrastrukturer under uppbyggnad, ii) väl<br />
utvecklade planer <strong>för</strong> infrastrukturer som kan få betydelse <strong>för</strong> forskarsamhället och som är<br />
mogna <strong>för</strong> beslut på relativt kort sikt, iii) konceptidéer <strong>för</strong> infrastrukturer på längre sikt, samt<br />
iv) viktiga områden och frågeställningar om infrastrukturer som behöver utredas närmare av<br />
olika skäl. Samtliga dessa kategorier finns beskrivna i mer detalj under områdesöversikter där<br />
de också sätts i sitt sammanhang.<br />
I detta arbets<strong>utkast</strong> till långsiktig plan ges ett antal allmänna rekommendationer samt även<br />
rekommendationer avseende kategorierna i), ii) och iv) ovan . Det är viktigt att ha i åtanke att<br />
planen kommer att revideras årligen och att de utredningar som görs under det kommande året<br />
kommer att påverka den uppdaterade versionen. Med tanke på att flera utredningar planera<br />
kan man <strong>för</strong>vänta sig att rekommendationerna kommer att revideras väsentligt.<br />
Allmänt<br />
- Vid finansiering av <strong>forskningsinfrastruktur</strong> ska en lämplig balans eftersträvas mellan<br />
investering i infrastruktur samt drift och användning <strong>för</strong> forskning. Denna balans kan se olika<br />
ut i olika områden.<br />
- Samordning av <strong>forskningsinfrastruktur</strong> ska ske inom alla forskningsområden där så är<br />
möjligt. Detta är väsentligt <strong>för</strong> effektivt resursutnyttjande och samordning av kompetenser.<br />
- Forskningsinfrastruktur bör göras så öppet tillgängligt som är möjligt <strong>för</strong> andra forskare. Där<br />
det är möjligt bör prioriteringssystem användas så att forskning av den högsta kvalitén i <strong>för</strong>sta<br />
hand kan använda faciliteterna. System bör in<strong>för</strong>as som i möjligaste mån ger öppen<br />
tillgänglighet till data som produceras vid <strong>forskningsinfrastruktur</strong>er efter viss karenstid.<br />
- I planeringen av ny infrastruktur ska en diskussion ske hur och till vilken grad den relaterar<br />
till annan infrastruktur som planeras internationellt. Speciellt blir det väsentligt in<strong>för</strong> nya<br />
satsningar att relatera till ESFRI:s roadmap <strong>för</strong> pan-europeisk infrastruktur.<br />
Pågående infrastrukturuppbyggnad.<br />
- Det är av högsta prioritet att fullfölja de infrastrukturprojekt som är under uppbyggnad samt<br />
att det planeras <strong>för</strong> dessa infrastrukturers drift och användning <strong>för</strong> högklassig forskning. Detta<br />
gäller bl.a.<br />
• Large Hadron Collider (LHC) vid CERN som samlar all ledande expertis i världen <strong>för</strong><br />
nästa generations partikelfysikexperiment. Sverige har investerat betydande belopp i<br />
ATLAS och ALICE detektorerna. LHC planeras övergå i driftsfas sommaren 2007.<br />
• IceCube. Världens ledande teleskop <strong>för</strong> neutrinofysik är under uppbyggnad vid<br />
sydpolen av USA, Tyskland, Sverige och Belgien. IceCUBE byggs successivt ut och<br />
beräknas bli klart runt 2010, men används redan nu under konstruktionsfasen.<br />
• Atacama Large Millimeter Array (ALMA). Världsledande radiointerferometerteleskop<br />
under uppbyggnad i norra Chile av Europa, Nordamerika och Japan. ALMA beräknas<br />
bli taget i drift omkring 2011. Svenska astronomer från Onsala är engagerade i<br />
Sida 67 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
byggandet av flera detektorer till projektet. En gemensam nordisk plattform <strong>för</strong><br />
utnyttjande av ALMA diskuteras.<br />
• ITER. Fusionsanläggning som blir bryggan mellan dagens plasmafysikstudier och<br />
morgondagens energiproducerande fusionskraftverk. ITER byggs i Cadarache i södra<br />
Frankrike i samarbete mellan Kina, EU, Indien, Japan, Korea, Ryssland och USA.<br />
Anläggningen beräknas bli taget i drift 2016. Sverige bidrar till uppbyggnaden av<br />
ITER huvudsakligen inom ramen <strong>för</strong> EU:s ramprogram.<br />
• DISC (Database infrastructure committee). Nyligen inrättad organisation med uppdrag<br />
att ta ett övergripande ansvar <strong>för</strong> forskningsdatabaser som infrastruktur inom i <strong>för</strong>sta<br />
hand samhällvetenskap och medicin med fokus på individbaserade s.k. mikrodata <strong>för</strong><br />
världledande forskning inom området samhälle, hälsa och miljö<br />
• Nordisk datagridfacilitet (NDGF). Samnordisk facilitet <strong>för</strong> beräkningsresurser som<br />
utnyttjar sammankoppling av datorresurser genom den s.k. GRID tekniken.<br />
Forskningsinfrastrukturprojekt mogna <strong>för</strong> beslut om konstruktion på kort sikt<br />
Följande planerade <strong>forskningsinfrastruktur</strong>er har identifierats vara av mycket stort intresse <strong>för</strong><br />
forskarsamhället, ha stor betydelse <strong>för</strong> framtida forskning och ha nått en sådan mognadsgrad i<br />
planeringen att beslut om konstruktion i princip skulle kunna tas relativt snart. För dessa<br />
angelägna <strong>forskningsinfrastruktur</strong>er bör detaljerade underlag och finansieringslösningar tas<br />
fram som möjliggör beslut i rimlig tid. Detta gäller:<br />
• European Spallation Source (ESS). Sameuropeiskt projekt <strong>för</strong> konstruktion av<br />
världens kraftfullaste neutronspridningsfacilitet. Den höga neutron intensiteten öppnar<br />
<strong>för</strong> nya fält inom bl.a. material och biovetenskap. Sverige är ett av flera tänkbara<br />
värdländer, Spanien, England och Ungern är de hetaste konkurrenterna. I en rapport av<br />
Allan Larsson till regeringen rekommenderas starkt ett <strong>svensk</strong>t värdskap utifrån<br />
forsknings-,.näringslivs- och samhällsekonomiska aspekter. Remissinstanserna var<br />
övervägande positiva till rapporten. Ett <strong>svensk</strong> värdskap motiveras både av de stora<br />
vetenskapliga effekterna och av näringspolitiska aspekter. Ett besked om<br />
avsiktnings<strong>för</strong>klaring från regeringen <strong>för</strong>väntas inom kort.<br />
• FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research). Världsledande anläggning <strong>för</strong><br />
hadron och kärnfysik. Ett ursprungligen tyskt projekt blir ett internationellt<br />
samarbetsprojekt. Tyskland står <strong>för</strong> 75 % av investeringskostnaden. Samtliga <strong>svensk</strong>a<br />
grupper inom kärn och hadronfysik prioriterar FAIR högt och avser ut<strong>för</strong>a huvuddelen<br />
av sin forskning där. Sverige kan bidraga med avsevärda in-kind bidrag (bl.a<br />
CRYRING) till konstruktionen av faciliteten. Vetenskapsådet har deltagit i<br />
preparationsfasen <strong>för</strong> att ta fram nödvändiga tekniskt-vetenskapliga dokument samt<br />
avtal och kostnadsberäkningar in<strong>för</strong> beslut.<br />
• MAX IV. Synkrotronljuslaboratoriet MAX-Lab har presenterat en ny okonventionell<br />
design av en ny synkrotronljus facilitet. MAXIV skulle uppnå icke jäm<strong>för</strong>elsebara<br />
briljanser <strong>för</strong> studier av material och molekyler. Den konceptuella tekniska designen<br />
har nyligen utvärderats av en internationell expertgrupp på uppdrag av<br />
<strong>Vetenskapsrådet</strong> med mycket positivt resultat. En stor mängd <strong>svensk</strong>a forskare ha varit<br />
delaktiga i framtagande av den vetenskapliga motiveringen. En utvärdering av den<br />
vetenskapliga motiveringen planeras av KFI att äga rum runt sommaren 2006.<br />
Sida 68 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
• Röntgenfrielektronlasern XFEL Hamburg. En röntgenfriekektronlaser är <strong>för</strong> många<br />
den ultimata strålkällan. Den korta pulsstrukturen <strong>för</strong> röntgenstrålning med en miljard<br />
gånger högre briljans än med dagens synkrotronljuskällor medger helt nya studier av<br />
ultrasnabba fenomen och strukturer i molekyler och material. Detta kommer att öppna<br />
nya forskningsfält, främst inom femtokemi, strukturbiologi och kondenserad materiens<br />
fysik men även inom materialvetenskap och plasmafysik. Tyskland står <strong>för</strong> 60 % av<br />
investeringskostnaden. Flera <strong>svensk</strong>a grupper har varit tongivande i frantagandet av<br />
den vetenskapliga motiveringen. Vetenskapsådet har deltagit i preparationsfasen <strong>för</strong><br />
att ta fram nödvändiga tekniskt-vetenskapliga dokument samt avtal och<br />
kostnadsberäkningar in<strong>för</strong> beslut.<br />
I avsnitt 8 ges en något mer detaljerad beskrivning och i områdesöversikterna avsnitt 5 så<br />
sätts de in i sitt sammanhang med andra existerande och planerade infrastrukturer i respektive<br />
forskningsområde.<br />
Utredningar om viktiga områden.<br />
Flera områden och problemställningar har identifierats att vara av stor betydelse <strong>för</strong><br />
framtidens forskning men som av olika anledningar kräver utredningar, t.ex. om lämpliga<br />
bidragsfromer, möjligheter till samverkan mellan olika myndigheter, organisationsformer etc<br />
Utredningar bör ske så snart som möjligt och leda till konkreta <strong>för</strong>slag som kan påverka nästa<br />
års plan. I vissa fall kan de komma att leda till finansieringsbehov redan under 2007, t.ex i<br />
form av planeringsbidrag. De utredningar som är mest angelägna är:<br />
• Relationer mellan mark- och rymdbaserade infrastrukturer inom astronomi och<br />
astropartikelfysik. Vid inventeringen av befintliga infrastrukturer framkom speciellt<br />
inom astronomi och astropartikelfysik ett uppenbart systemfel. Markbaserade och<br />
rymdbaserade infrastrukturer hanteras av två olika myndigheter (VR och<br />
Rymdstyrelsen) med helt olika kultur <strong>för</strong> behandling av projektstöd och som har<br />
okoordinerade strategier <strong>för</strong> infrastruktur. Ett samlat grepp bör tas <strong>för</strong> att på ett bättre<br />
sätt samordna och lösa dessa frågor. KFI bör ta initiativet till att detta utreds redan<br />
under hösten 2006.<br />
• Databaser <strong>för</strong> klimat och miljöforskning. Data av intresse <strong>för</strong> klimat och annan<br />
miljörelaterad forskning samlas idag in av flera <strong>svensk</strong> myndigheter och<br />
forskargrupper och hanteringen av dessa och tidigare insamlad data är fragmenterad.<br />
Forskarnas behov sammanfaller ofta med myndigheternas och vice versa. Att, som<br />
idag, inte samordna insamling och hantering är ett resursslöseri som drabbar alla<br />
inblandade parter. KFI bör utreda hur samordning kan ske så att värdefulla data <strong>för</strong><br />
forskningen inte går till spillo och att existerande data blir öppet tillgängliga <strong>för</strong><br />
forskare på ett enkelt sätt.<br />
• Samordning inom polarforskningen. Polarforskning är en samlande term <strong>för</strong> all<br />
forskning som bedrivs <strong>för</strong> att öka <strong>för</strong>ståelsen om Arktis och Antarktis eller i andra<br />
syften ut<strong>för</strong>s där. För att få en bättre utväxling av Sveriges satsningar på<br />
polarforskning krävs möjligen en större koordinering mellan logistik och<br />
forskningsdiscipliner. Hur en sådan koordinering kan tas sig ut är under utredning och<br />
en rapport skall vara klar under andra halvåret 2006.<br />
Sida 69 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
• Deltagande i sameuropeisk infrastruktur <strong>för</strong> 3D kartläggning av jordens seismiska<br />
och elektriska egenskaper. EuroArray är ett tvärvetenskapligt, paneuropeiskt program<br />
<strong>för</strong> att utforska fysikaliska egenskaperna hos den europeiska kontinenten i 3<br />
dimensioner. Målet är en ökad <strong>för</strong>ståelse <strong>för</strong> de processer som bildat jordskorpans<br />
struktur och de mineralresurser vi utnyttjar i dag. För att Sverige ska kunna följa<br />
forskningen om jordens inre och fullt delta i Euroarray krävs en utbyggnad av det<br />
<strong>svensk</strong>a seismologiska nätverket, insamling av seismiska data i 2D och 3D samt<br />
borrningar i högintressanta områden. Svensk medverkan behöver utredas.<br />
• Utredning om Humanistlaboratorier - möjligheten att driva dem som core-facilities.<br />
Humanistlaboratorier kommer med all sannolikhet att spela en betydande roll i utvecklingen<br />
av humanistisk forskning framöver. Datorbaserad bearbetning av material (dvs<br />
digitalisering, uppmärkning, analys, statistisk bearbetning, etc) blir allt mer väsentlig.<br />
Eftersom forskare inom humaniora inte sällan saknar bakgrundskunskaper i<br />
databehandling av forskningsmaterial, kommer de resurser som finns på<br />
humanistlaboratorierna (bl a utrustning och tekniskt utbildad personal) att bidra till<br />
utveckling inom vissa befintliga forskningsområden och till framväxandet av nya, inte<br />
minst i flervetenskapliga sammanhang.<br />
• Utredning av ny infrastruktur <strong>för</strong> biobanker och bioinformatik. Medicinsk information<br />
om den <strong>svensk</strong>a befolkningen (diagnos, behandling, vävnadsprover, undersökningar,<br />
blodprov, DNA, läkemedelsanvändning) kan lagras på ett sätt som är standardiserat<br />
samt juridiskt och etiskt acceptabelt. Detta blir en flerdimensionell databas som<br />
medger möjligheter till nya typer av studier, uppföljningar m.m. och kan med <strong>för</strong>del<br />
integreras med motsvarande satsningar i våra nordiska grannländer. KFI bör ta<br />
initiativ till att bättre belysa hur biobanker skall samordnas i Sverige.<br />
Det finns behov av en bioinformatikinfrastruktur som innefattar den nödvändiga<br />
datorinfrastrukturen <strong>för</strong> att bearbeta, organisera och lagra gen- och proteinrelaterade<br />
data (genom, transkriptom, proteom och metabolom) <strong>för</strong> snabb och effektiv åtkomst.<br />
Denna infrastruktur skall dels möjliggöra användarvänlig tillgänglighet, t.ex. via<br />
portaler, dels möjliggöra effektiva och storskaliga analyser av avancerade användare.<br />
• Utredning om framtida storskalig datorresurs<br />
Syftet är att utreda hur extrema beräkningsbehov skall tillgodoses. Det gäller extremt<br />
stora minnesbehov och/eller behov av processorer extrem snabbhet, som SNIC i<br />
dagsläget inte kan tillgodose. Forskargrupper med extrema behov kan potentiellt<br />
finnas inom inom bl a livsvetenskaperna, t.ex. bioinformatik och strukturbiologi,<br />
materialvetenskap, klimatsimuleringar, högenergifysik och astrofysik.<br />
• European Resources Observatory for Humanities and Social Sciences (EROHS)<br />
• Uppbyggnaden av EROHS är en naturlig konsekvens av den starkt tilltagande<br />
internationaliseringen av forskningen i humaniora och samhällsvetenskap och den<br />
grunddata som krävs <strong>för</strong> att ut<strong>för</strong>a forskningen. Internationella initiativ är nödvändiga<br />
<strong>för</strong> att möjliggöra komparabilitet, internationellt utbyte av information av hög kvalitet<br />
och säkerhet kring hanteringen av data.<br />
• Nanoområdet. Forskningen inom nanoområdet befinner sig under stark utveckling.<br />
Inom ESFRI diskuteras en bland annat ”Pan-European Research Infrastructure for<br />
Nano-Structures (PRINS)” som skall vara ett nätverk mellan olika Europeiska<br />
laboratorier. I Sverige har <strong>Vetenskapsrådet</strong>, tillsammans med Vinnova, Stiftelsen <strong>för</strong><br />
Sida 70 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Strategisk Forskning (SSF) och Knut&Alice Wallenbergs stiftelse under nu snart tre år<br />
stött ett samarbete, µ-fab, mellan tre renrumslaboratorier, Electrum laboratoriet på<br />
KTH, MC2 på Chalmers och Ångströmlaboratoriet vid Uppsala universitet.<br />
Verksamheten skall enligt kontraktet med universiteten utvärderas innan avtalstidens<br />
utgång. Denna utvärdering är nu under tillsättning.<br />
Inom Medicinsk nanoforskning sker idag en snabb utveckling och verksamheten<br />
kommer att diskuteras i ett nationellt perspektiv och samband med den översyn av<br />
”Biomedicinska Core-faciliteter” som har byggts upp. Utvecklingen inom detta<br />
område måste också diskuteras med flera andra finansiärer.<br />
Kärnteknisk forskning. Genom den <strong>för</strong>ändring av lagen om kärnteknikforskning som skedde<br />
genom riksdagens beslut den 20 april 2006 och genom att verksamheten i Studsvik, som har<br />
stötts och stöds av <strong>Vetenskapsrådet</strong>, är i <strong>för</strong>ändring så har det inom kärnteknikområdet<br />
uppstått en helt ny situation. KFI har <strong>för</strong> avsikt att se över detta område under hösten 2006.<br />
Biomedicinsk forskning. Inom det biomedicinska området finns stora behov av en samordning<br />
av de forskningsinsatser som görs av olika finansiärer. Detta gäller flera olika<br />
forskningsområden, varav biobanker, databaser, bioimaging och biomolekylär analys är några<br />
exempel. KFI avser här att i <strong>för</strong>sta hand diskutera denna fråga med berörda ämnesråd, och i<br />
ett senare under hösten med andra finansiärer av verksamheten. Då behoven inom detta<br />
område är ganska omfattande kan, inom nuvarande budget även med radikala<br />
omprioriteringar, <strong>Vetenskapsrådet</strong> endast göra marginella insatser. Dock kan ett engagemang<br />
från <strong>Vetenskapsrådet</strong> skapa en större öppenhet och tillgänglighet <strong>för</strong> forskarna inom de<br />
aktuella verksamheterna.<br />
Sida 71 av 88
7. Infrastrukturer under uppbyggnad<br />
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
1. Large Hadron Collider (LHC) vid CERN. Denna accelerator är under uppbyggnad och<br />
skall tas i bruk sommaren 2007. LHC kommer att kollidera protoner och tunga joner vid<br />
energier som hittills inte varit tillgängliga någon annanstans i världen. CERN kommer under<br />
de närmaste 10-15 åren att vara centrum <strong>för</strong> världens högenergifysikforskning, och <strong>svensk</strong>a<br />
forskargrupper från KTH, LU, SU och UU är starkt engagerade i uppbyggnaden av två av de<br />
fyra experimenten kring LHC, nämligen ATLAS och ALICE.<br />
2. Atacama Large Millimeter Array (ALMA). Denna radiointerferometer <strong>för</strong><br />
millimeterområdet skall placeras på Chajnantor i norra Chile. Anläggningen som beräknas tas<br />
i drift omkring 2011 är ett samarbete mellan Europa, Nordamerika och Japan. Instrumentet<br />
kommer att bestå av 50 teleskop, vart och ett med 12 m diameter. Upplösningen vid de<br />
kortaste våglängderna kommer att bli lika bra eller bättre än Hubble Space Telescope.<br />
Svenska astronomer från Onsala är engagerade i konstruktionen av flera detektorer till<br />
projektet. ALMA kommer, då det färdigställts, att vara det viktigaste instrumentet inom<br />
radioområdet.<br />
3. ITER-tokamak. Denna tokamak är bryggan mellan dagens plasmafysik studier och<br />
morgondagens energiproducerande fusionskraftverk. Denna anläggning skall byggas i<br />
Cadarache i södra Frankrike. Anläggningen som beräknas tas i bruk 2016 är ett samarbete<br />
mellan Kina, Europa, Indien, Japan, Korea, Ryssland och USA. De <strong>svensk</strong>a fusionsforskarna<br />
kommer att bidra till uppbyggnaden av ITER huvudsakligen genom EUROATOMs kontrakt<br />
med den <strong>svensk</strong>a associationen.<br />
4. IceCUBE. Detta teleskop <strong>för</strong> neutrinofysik är under uppbyggnad vid Sydpolen. Det bygger<br />
på de erfarenheter man erhållit med <strong>för</strong>egångaren AMANDA. IceCUBE, som redan är i<br />
funktion, är ett samarbete mellan huvudsakligen USA, Sverige, Tyskland, Belgien och<br />
kommer fullt utbyggt att täcka en volym på 1 kubikkilometer. Anläggningen kommer<br />
successivt att byggas ut till full kapacitet.<br />
5. Database InfraStructure Committee (DISC)<br />
Som ett resultat av <strong>Vetenskapsrådet</strong>s utredningar ’Om forskningens infrastrukturer inom<br />
humaniora och samhällsvetenskap i Sverige’ samt ’Världsledande forskning med hjälp av<br />
<strong>svensk</strong>a register’, har KFI under våren 2006 tillsatt en ny styrelse, Database Infra-Structure<br />
Committee (DISC). Dess uppdrag att ta ett övergripande ansvar <strong>för</strong> forskningsdatabaser som<br />
infrastruktur inom i <strong>för</strong>sta hand samhällvetenskap och medicin med fokus på individbaserade<br />
s.k. mikrodata. Sådana data kan basera sig på surveys, där fram<strong>för</strong>allt longitudinella databaser<br />
är viktiga, samt på administrativa register (bl.a. vid Statistiska Centralbyrån och Socialstyrelsen)<br />
där Sverige tillsammans med övriga nordiska länder har en unik konkurrens<strong>för</strong>del<br />
vad gäller populationsbaserad forskning. Länkning via personnummer av datakällor i form av<br />
register, eller som en kombination av register och survey-undersökningar, ger unika<br />
<strong>för</strong>utsättningar att studera ett antal angelägna problem, inklusive tvärvetenskapliga frågor<br />
kring sambandet mellan samhälls<strong>för</strong>hållanden, ekonomi och hälsa. Det krävs dock<br />
målmedvetna infrastrukturinsatser <strong>för</strong> att <strong>för</strong>bättra tillgänglighet, dokumentation och<br />
standardisering, samt <strong>för</strong> att etablera effektiva och säkra rutiner <strong>för</strong> att koppla registerdata till<br />
andra datakällor.<br />
Sida 72 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Genom standardarder, dokumentation, teknik och mjukvaru-utveckling bidrar DISC till att<br />
skapa en resurs <strong>för</strong> lagring och distribuering av databaser i nära samverkan med SNIC<br />
(Swedish Infrastructure for Computing) som <strong>för</strong> Sverige ett steg framåt i utvcklingen av e-<br />
Science infrastruktur. I en framtidsvision bör alla större databaser, varav samtliga som<br />
finansieras med rådsmedel, vara tillgängliga online. Standarder bör fastställas <strong>för</strong> centrala<br />
begrepp, variabelnamn och kodsystem <strong>för</strong> att underlätta jäm<strong>för</strong>elser i tid och rum.<br />
Dokumentation och metadata bör följa internationella standarder. Ett exempel är det<br />
internationella samarbetet Data Documentation Initiative (DDI), ett <strong>för</strong>sök att etablera ”an<br />
international XML-based standard for the content, presentation, transport and preservation of<br />
documentation for datasets in the social and behavioral sciences”. I sin stategiska plan<br />
understryker DDI vikten av attetablera “a sustainable semantic data model, which should<br />
ensure that the meaning of the data are conveyed, fully and accurately, from the data producer<br />
to the user”.<br />
Flera infrastrukturprojekt som är upptagna på European Strategy Forum on Research<br />
Infrastructures (ESFRI) Roadmap avser digitala databaser. DISC ger Sverige utökade<br />
möjligheter att aktivt bidra till uppbyggnaden av europeisk infrastruktur. Detta gäller fram<strong>för</strong><br />
allt <strong>svensk</strong>t deltagande i European Resources Observatory for the Humanities and Social<br />
Sciences (EROHS) och i uppbygganden av infrastruktur <strong>för</strong> biobanker med prover som är<br />
annoterade med klinisk, molekylärbiologisk och livsstilsinformation. Sverige har god<br />
forskningserfarenhet av de fyra kompletterande biobankformat som <strong>för</strong>s fram i ESFRI:s<br />
Roadmap: Longitudinella populationsbaserade kohorter, kliniska patient/kontroll<br />
populationer, populationsisolat och tvillingregister.<br />
De unika resurser <strong>svensk</strong> forskning har genom nationellt täckande befolknings- och<br />
hälsodataregister samt i möjligheten att koppla samman olika datakällor gör att vi har<br />
exceptionella möjligheter att studera t.ex. orsaker till sjukdomar, arbetslöshet och sociala<br />
problem. Den infrastruktur som DISC befordrar bidrar till forskning inom samhällsvetenskap,<br />
epidemiologi och medicin, med exempel som sjukdomstrender, arbetsmarknadspolitik, social<br />
välfärd och mobilitet, demografisk utveckling, samspel mellan arv och miljö, jämställdhet,<br />
social och regional jämlikhet etc. I <strong>för</strong>längningen bidrar DISC till att strukturera forskningsdatabaser<br />
som infrastruktur även inom andra ämnesområden såsom miljö, klimat,<br />
språkforskning etc.<br />
DISC har <strong>för</strong> 2006 en budget om 33.4 Mkr, <strong>för</strong> 2007 38 Mkr och år 2009 skall budgeten ha<br />
växt till 59.5 Mkr.<br />
8. Aktuella framtida infrastrukturer<br />
8.1 FAIR<br />
Vetenskaplig motivering<br />
Kärn- och hadronfysik är inne i ett skede där stora satsningar sker i Europa och runt om i<br />
världen. För att möjliggöra djupare <strong>för</strong>ståelse av atomkärnornas och hadronernas värld krävs<br />
acceleratoranläggningar med kapacitet vida överstigande de existerande med avseende på<br />
Sida 73 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
strålintensitet, strålkvalitet och exotiska sekundärstrålar som radioaktiva kärnor och<br />
antiprotoner. Parallellt pågår en liknande process <strong>för</strong> att ta fram nya detektorsystem som<br />
ytterligare flyttar fram den experimentella frontlinjen vad effektivitet och selektivitet<br />
anbelangar.<br />
Utvecklingen inom kärnstrukturfysiken går mot att utnyttja strålar av sällsynta radioaktiva<br />
isotoper. Detta ger möjlighet att producera och experimentellt studera betydligt fler ”exotiska”<br />
kärntillstånd, med extrema <strong>för</strong>hållanden mellan antalet neutroner och protoner, än vad som är<br />
möjligt med stabila jonstrålar. Extrema bundna och obundna nukleära systemen kan studeras i<br />
de lättaste kärnorna och tyngre kärnor bortom de stabila isotoperna kan uppvisa avvikelser<br />
från skalmodellen. Studier av exotiska atomkärnor har direkt koppling till nukleosyntesen i<br />
Universum, då de relevanta processerna i t.ex. stjärnor och supernovor till stor del involverar<br />
dessa.<br />
Inom hadronfysiken, där den starka växelverkan studeras i mer detalj, sker en likartad<br />
utveckling. Utvecklingen går mot acceleratorer med högintensiva proton- eller elektronstrålar<br />
som kan producera intensiva sekundärstrålar av antiprotoner, andra kortlivade partiklar eller<br />
fotoner. Orsaken är att annihilation mellan antiprotoner och protoner är utmärkta processer <strong>för</strong><br />
att skapa nya partikeltillstånd. Systematiska studier av dylika är ett instrument <strong>för</strong> att<br />
undersöka både dynamiken hos den starka växelverkan och uppkomsten av nya former av<br />
materia.<br />
Teknisk översikt av FAIR<br />
FAIR anläggningen kommer att byggas upp kring den befintliga GSI faciliteten.<br />
Huvudkomponenten i det nya accelerator komplexet kommer att vara en dubbelring med en<br />
omkrets på 1200 m. Ett system av lagringsringar innehållande en elektronkylningsanläggning<br />
<strong>för</strong> att effektivt kyla de högenergetiska partikelstrålarna kommer att konstrueras. De<br />
existerande GSI acceleratorerna kommer att tjäna som injektor till den nya faciliteten. Den<br />
planerade dubbelring synkrotronen kommer att producera partikelstrålar med mycket hög<br />
intensitet som skall användas <strong>för</strong> att producera sekundära strålar av instabila kärnor och<br />
antiprotoner. Konceptet med en dubbelring synkrotron gör det möjligt att parallellt producera<br />
strålar till flera olika experimentstationer samtidigt.<br />
Överblick över internationell utveckling<br />
FAIR kommer att bli ett av världens ledande laboratorier <strong>för</strong> studier inom fram<strong>för</strong>allt<br />
kärnfysik men det vetenskapliga programmet spänner också över studier inom atomfysik och<br />
astrofysik. FAIR kommer att producera strålar av radioaktiva kärnor med mycket hög<br />
intensitet. I Japan och USA planeras liknande faciliteter <strong>för</strong> dessa ändamål.<br />
Betydelsen <strong>för</strong> <strong>svensk</strong> forskning<br />
Ett <strong>svensk</strong>t medlemskap i FAIR, med deltagande i PANDA och NUSTAR experimenten, ges<br />
enhälligt högsta prioritet inom <strong>svensk</strong>a kärn- och hadronfysiken. Detta är <strong>för</strong>sta gången som<br />
en anläggning engagerar hela det <strong>svensk</strong>a forskarsamhället inom kärn- och hadronfysik. En<br />
hearing om FAIR hölls den 4 mars 2006.<br />
Användare<br />
Sida 74 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Fysiker vid samtliga <strong>svensk</strong>a universitet och högskolor som är verksamma inom kärn- och<br />
hadronfysik har deklarerat sitt intresse <strong>för</strong> att genom<strong>för</strong>a experiment vid FAIR. Det finns<br />
också ett starkt intresse bland <strong>svensk</strong>a atomfysiker <strong>för</strong> anläggningen. Utöver detta bidrar<br />
<strong>svensk</strong>a acceleratorfysiker till acceleratorbygget. SFAIR, har bildats <strong>för</strong> att fungera som ett<br />
samarbetsforum <strong>för</strong> de <strong>svensk</strong>a intressenterna och kontaktyta mot VR. Det finns också ett<br />
starkt intresse bland de <strong>svensk</strong>a teoretiker att engagera sig i de frågeställningar som adresseras<br />
vid FAIR.<br />
Behov och överväganden <strong>för</strong> att konstruera faciliteten<br />
Sverige har genom VR undertecknat ett ”Memorandum of Understanding”. Detta kommer att<br />
under 2006 följas upp av ett formellt åtagande från <strong>svensk</strong> sida om ett deltagande som partner<br />
<strong>för</strong> upp<strong>för</strong>andet av faciliteten. Förhandlingar om detta kommer att starta inom en snar framtid.<br />
Sverige bör i dessa <strong>för</strong>handlingar noga undersöka möjligheten att bidra till konstruktionen<br />
genom ”in kind” bidrag både <strong>för</strong> acceleratorerna och experimenten.<br />
Budget<br />
Investeringskostnaderna <strong>för</strong> konstruktionen av faciliteten är under utarbetande och de kommer<br />
att vara tillgängliga ganska snart. Det har preliminärt angetts en siffra på ca 10 miljarder SEK<br />
av vilket Tyskland kommer att betala 75 %. De återstående 25 % skall delas mellan de övriga<br />
involverade länderna. Hur organisationen <strong>för</strong> detta skall se ut kommer att fastställas i de<br />
<strong>för</strong>estående <strong>för</strong>handlingarna. Det är dock rimligt att anta att den <strong>svensk</strong>a andelen blir 1-2 %.<br />
Hur mycket av detta som kan täckas av ”in kind” bidrag bör utredas. Driftkostnaderna <strong>för</strong><br />
FAIR anläggningen kommer <strong>för</strong> <strong>svensk</strong> del <strong>för</strong>modligen att ligga på mellan 10-20 MSEK/år.<br />
8.2 European XFEL<br />
Vetenskaplig motivering<br />
Tillgång på röntgenstrålning är <strong>för</strong>utsättning <strong>för</strong> forskning och utveckling inom flera områden<br />
av naturvetenskap, teknik och medicin. För ett stort antal av de mera grundläggande<br />
frågeställningarna är en <strong>för</strong>ståelsen av relationen mellan strukturen på atomär nivå och<br />
funktion en nödvändighet. Detta gäller till exempel hållfastighet i avancerade material och<br />
permeabiliteten hos biologiska membran.<br />
Teknisk översikt<br />
Högkvalitativ röntgen har under de senaste 30 åren skapats vid synktronljuskällor, där<br />
strålningen genereras av elektroner som får cirkulera i så kallade lagringsringar.<br />
Röntgenstrålning skapad på detta sätt ger dock relativt långa pulser (≈ 100 ps) och med utan<br />
den koherens som karakteriserar strålningen från en laser. Den tekniska utvecklingen har nu<br />
dock nått den punkt då det har blivit möjligt att konstruera en laser som skapar högkoherent<br />
ljus med mycket kort pulsstruktur. Detta är målet <strong>för</strong> det Europeiska röntgenfrielektronlaser<br />
projektet.<br />
Användare<br />
Sida 75 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Den tyska regeringen har tagit initiativ tillkonstruktionen av en röntgenfrielektronlaser vid<br />
DESY i Hamburg. Tyskland har garanterat 60% av konstruktionskostnaderna och har inbjudit<br />
flera andra länder att delta i projektet, varav Sverige är ett. Intresset från <strong>svensk</strong>a forskare att<br />
delta i detta projekt är stort och <strong>svensk</strong>a forskare har också mycket aktivt och deltagit i<br />
utformningen av det tekniskt vetenskapliga programmet. Dessutom har <strong>Vetenskapsrådet</strong> har<br />
tidigare undertecknat ett ”Memorandum of Understanding” med BMBF i Tyskland.<br />
Behov och överväganden <strong>för</strong> att konstruera faciliteten<br />
XFEL i Hamburg kommer att generera ultrakorta röntgenpulser, mindre än 100 fs, i ett<br />
våglängdsintervall från 6 till 0.85 Å. Den korta pulsstrukturen kommer medger mycket<br />
snabba fenomen och strukturer i molekyler, material och celler kan studeras direkt i realtid.<br />
Detta är något helt nytt och aldrig tidigare kunnat göras. Det mest dramatiska är dock att<br />
briljansen i strålningen blir c:a en miljard gånger högre än med dagens synkrotronljuskällor.<br />
Detta kommer att öppna helt nya forskningsfält inom ett stort antal områden, främst kanske<br />
inom femtokemi, strukturbiologi och kondenserad materiens fysik men även inom<br />
materialvetenskap och plasmafysik.<br />
Budget<br />
Konstruktionen av XFEL avses att börja under 2006 och skall vara klar 2012.<br />
Investeringskostnaderna är omkring 1 miljard euro. Ett <strong>svensk</strong> medlemskap kan ligga på en<br />
nivå av cirka 2%, vilket ger en kostnad på omkring 20 MSEK per år.<br />
8.3 European spallation source (ESS)<br />
Vetenskaplig motivering<br />
Neutronstrålning är ett kraftfullt, och i vissa fall det enda möjliga, redskap <strong>för</strong> studier av fasta<br />
material. Speciellt användbara är neutroner vid studier av magnetiska fenomen och strukturer<br />
innehållande väte. Svenska forskare har tidigare i stor utsträckning utnyttjat reaktorn i<br />
Studsvik samt spallationskällan ISIS utan<strong>för</strong> Oxford i sin forskning. Efter stängningen<br />
reaktorn i Studsvik har Sverige skrivit ett korttidsavtal med Instite Lau- Langevin (ILL) i<br />
Grenoble. På längre sikt behöver dock såväl <strong>svensk</strong>a som forskare från andra länder i Europa<br />
tillgång till en mera kraftfull neutronkälla. Forskarna i de Europeiska länderna har där<strong>för</strong><br />
diskuterat möjligheten att bygga en kraftfull Europeisk spallationskälla (ESS). Den <strong>svensk</strong>a<br />
regeringen tillsatte en speciell utredare, <strong>för</strong>re finansministern Allan Larsson, <strong>för</strong> att undersöka<br />
möjligheten att se över möjligheten att Sverige skulle erbjuda att vara värd <strong>för</strong> ESS. Larsson<br />
levererade sin utredning under sommaren 2005 och kunde då konstatera att ett <strong>svensk</strong><br />
värdskap skulle med<strong>för</strong>a flera positiva effekter såväl inom vetenskapen som <strong>för</strong> näringsliv och<br />
samhällsekonomi. Utredningen har därefter varit på remis hos <strong>svensk</strong>a myndigheter och de<br />
inkomna svaren var till största delen mycket positiva och stödde Larssons slutsatser.<br />
Överblick över internationell utveckling<br />
Internationellt byggs idag Spallation Neutron Source (SNS), en kortpuls1.4 MW källa, vid<br />
Oak Ridge National Laboratory i USA. Denna facilitet avses att starta under 2007. I Japan<br />
byggs J-PARC som kommer att omfatta bland annat en kortpuls 1 MW neutronspridnings-<br />
Sida 76 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
center och som avses bli klart i slutet av detta decennium. ESS <strong>för</strong>eslås initialt bli en 5 MW<br />
långpulskälla vilket skulle göra den till den överlägset kraftfullaste neutronkällan.<br />
Behov och överväganden <strong>för</strong> att konstruera faciliteten<br />
Behovet av en Europeisk neutronkälla av högsta kvalitet betonas även av ”European Strategy<br />
Forum on Research Infrastructure”. Förslaget <strong>för</strong> ESS är att bygga en 5 MW långpuls källa <strong>–</strong><br />
en utveckling som drivits på av ESS-Scandinavia. Den ökade neutronintensitet som en sådan<br />
facilitet ge öppnar <strong>för</strong> nya studier av dynamiska fenomen och strukturer inom biologiska<br />
material, molekyler i lösningar, polymerer, magnetiska material och andra funktionella<br />
material. Dessutom öppnas nya möjligheter till fundamentala studier av inom grundläggande<br />
fysik.<br />
Betydelsen <strong>för</strong> <strong>svensk</strong> forskning<br />
Att realisera ESS i Sverige kommer att ge stora möjligheter <strong>för</strong> det <strong>svensk</strong>a<br />
forskningssamhället och blir ett stort och viktigt inslag i den <strong>svensk</strong>a<br />
<strong>forskningsinfrastruktur</strong>en inom områden som rör studier av olika funktionella material och i<br />
bioteknik. Speciellt kommer kunskap av accelerator och ”target” teknologier att behöva<br />
utvecklas. Dessutom tillkommer en <strong>för</strong>stärkning av instrumenterings- och detektorteknik.<br />
Budget<br />
ESS kräver en total investering på cirka 11 GSEK. För att kunna realisera detta i Sverige<br />
beräknas den <strong>svensk</strong>a finansieringen bli omkring 3 GSEK eller c:a 300 MSEk/ år under<br />
projekteringstiden. I detta ingår då en avsevärd s.k. ”site-premium” vilket avspegalar de<br />
<strong>för</strong>delar ett värdland har av en stor forskningsfacilitet av detta slag. I Larssons rapport <strong>för</strong>slås<br />
att forskningsbudgeten del av detta endast skulle motsvara den man ändå skulle behöva betala<br />
om ESS skulle byggas i ett annat land, d.v.s. c:a 2-3 % av den totala kostnaden eller upp till<br />
350 MSEK totalt över konstruktionstiden. Resten skulle betraktas som en näringsfrämjande<br />
del som skulle betalas med andra medel.<br />
8.4 MAX IV<br />
Vetenskaplig motivering<br />
Synkrotronljus används inom flera forskningsfält och antalet användare såväl inom Sverige<br />
som internationellt ökar kontinuerligt. I Sverige finns i dag MAX-LAB i Lund som stöds av<br />
<strong>Vetenskapsrådet</strong> och i en nyligen gjord utvärdering av nationella laboratorier i Sverige<br />
rekommenderades ett ökat stöd. MAX-LAB har nu till <strong>Vetenskapsrådet</strong> sänt in en ansökan om<br />
att bygga ett nytt laboratorium, MAXIV.<br />
Teknisk översikt<br />
MAXIV kommer att bli världens ledande synkrotronljuslaboratorium inom<br />
mjukröntgenområden. Förslaget omfattar tre lagringsringar <strong>för</strong> synktronljus med<br />
eelektronenergier på 0.8, 1.5 och 3 GeV samt i ett senare skedde en frielektronlaser. En<br />
mycket innovativ design av maskinen resulterar i att MAXIV får klart bättre prestanda än alla<br />
de idag <strong>för</strong>eslagna eller existerande synkrotronljuslaboratorierna och dessutom till en lägre<br />
Sida 77 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
kostnad. Den tekniska designen av MAXIV utvärderades av en internationell expertgrupp<br />
under hösten 2005. Gruppen kunde konstatera att den <strong>för</strong>eslagna designen mycket väl är<br />
ut<strong>för</strong>bar och gratulerade acceleratoravdelningen vid MAX-LAB till ett intressant nytänkande.<br />
Överblick över internationell utveckling<br />
De goda parametrarna och då speciellt den extremt väldefinierade strålen med<strong>för</strong> att MAXIV<br />
kan ge unika bidrag inom ett stort antal forskningsfält. Speciellt kommer forskningen inom<br />
nano- och biovetenskap att utvecklas då möjligheter ges att strukturbestämma mycket små<br />
prover. Men även grundläggande forskning inom fysik och kemi kommer att stärkas genom<br />
högupplöst spektroskopi. Detta är speciellt viktigt <strong>för</strong> studier av stark elektronkorrelation och<br />
<strong>för</strong> atomära resonansfenomen.<br />
Behov och överväganden <strong>för</strong> att konstruera faciliteten<br />
I en <strong>för</strong>sta fas planeras 15 strålrör med forskning som omfattar flera områden inom fysik,<br />
kemi, biologi, och teknik. Det vetenskapliga innehållet i <strong>för</strong>slaget håller <strong>för</strong> närvarande på att<br />
utvärderas med hjälp av internationell expertis och ett utlåtande kommer att vara klart till<br />
hösten 2006. Fullt utbyggd kommer MAXIV att omfatta 26 raksträckor <strong>för</strong> insättningselement<br />
och erbjuder dessutom möjligheten att bygga flera strålrör baserade på böjmagneter.<br />
Betydelsen <strong>för</strong> <strong>svensk</strong> forskning<br />
Ett <strong>för</strong> <strong>svensk</strong>a <strong>för</strong>hållande mycket stort antal forskare har deltagit i arbetet till <strong>för</strong>slaget <strong>för</strong><br />
MAXIV och ett utbyggt väl fungerande MAXIV skulle har en stor positiv inverksn på <strong>svensk</strong><br />
forskning. Även andra forskare från övriga nordiska länder har engagerat sig <strong>för</strong> MAXIV.<br />
Budget<br />
Kostnaden <strong>för</strong> MAXIV är nu under utredning men ligger kring 2000 MSEK. MAX-LAB har<br />
tagit preliminära kontakter med de nordiska länderna <strong>för</strong> att delataga i projektet.<br />
Sida 78 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
9. Utredningar som behöver genom<strong>för</strong>as<br />
9.1 Utvärdering angående samverkan mellan mark och rymdbaserade<br />
infrastrukturer inom astronomi och astrofysik.<br />
Beskrivning<br />
Vid inventeringen av befintliga infrastrukturer framkom speciellt inom astronomi och<br />
astrofysik ett uppenbart systemfel. Markbaserade och rymdbaserade infrastrukturer hanteras<br />
av två olika myndigheter (VR och Rymdstyrelsen) med helt olika kultur <strong>för</strong> behandling av<br />
projektstöd. Detta kan leda till en orättvis situation <strong>för</strong> forskarna. Vi anser att ett samlat grepp<br />
bör tas <strong>för</strong> att på ett bättre sätt samordna och lösa dessa frågor.<br />
Syfte<br />
Syftet med denna utredning bör vara att tillsammans med Rymdstyrelsen definiera problemen<br />
och konkret formulera hur dessa frågor skall hanteras i framtiden.<br />
Behov<br />
Inom både astrofysik och astropartikelfysik planeras ett stort antal projekt av rymd- eller<br />
ballongbaserad natur inom både ESA och NASA. Många av dessa har <strong>svensk</strong> medverkan<br />
antingen inom ESAs ram eller som individuellt <strong>svensk</strong>t deltagande, t ex ODIN, JWST (SU),<br />
Herschel (Chalmers), och GLAST (KTH och SU). Huvudvikten av ESFRI:s verksamhet är<br />
inriktad mot markbundna projekt och de rymdbaserade diskuteras där<strong>för</strong> inte. De finns dock<br />
flera projekt som i kombination med markbundna instrument, utgör viktiga delar av de<br />
expermentella insatserna i astropartikelfysik och kosmologi.<br />
Möjlig betydelse <strong>för</strong> framtida forskning<br />
En samordning mellan VR och Rymdstyrelsen bör kunna <strong>för</strong>bättra möjligheterna <strong>för</strong> <strong>svensk</strong>a<br />
forskare att på ett effektivt sätt utnyttja de infrastrukturer som finns eller planeras <strong>för</strong><br />
framtiden. Det bör ge utökade möjligheter eftersom mark och rymdbaserade faciliteter ofta<br />
kompletterar varandra.<br />
9.2 Utredning angående MAXIV<br />
Bakgrund.<br />
<strong>Vetenskapsrådet</strong> har under hösten 2005 utvärderat den tekniska designen av MAXIV med<br />
hjälp av en internationell expertgrupp. I sin rapport till <strong>Vetenskapsrådet</strong> konstatera gruppen<br />
att även om MAXIV designen är såväl innovativ som krävande så är den ut<strong>för</strong>bar. De goda<br />
egenskaperna hos strålningen från MAXIV ger också möjligheter till nya experiment och<br />
vetenskapliga studier. Genom den unikt höga briljansen i strålningen skapas speciellt inom<br />
nano- och biovetenskaper nya möjligheter men även genom ultrahögupplöst spektroskopi på<br />
Sida 79 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
atomer, molekyler och fasta material kan ny information erhållas. Denna typ av information<br />
har stor betydelse <strong>för</strong> vår <strong>för</strong>ståelse av magnetism, supraledning, fotosyntesen, solceller,<br />
katalysatorer, bränsleceller mm.<br />
MAX-LAB har nu sänt en Conceptual Design Report (CDR) till <strong>Vetenskapsrådet</strong>. Denna<br />
innehåller ett omfattande forskningsprogram och dessutom ett <strong>för</strong>slag till utbyggnad av de<br />
<strong>för</strong>sta 15 strålrören. KFI har nu tillsatt en internationell expertgrupp som skall bistå<br />
beredningsgruppen i utvärderingen av CDR.<br />
Syfte.<br />
I utvärderingen skall såväl det vetenskapliga programmet som det infrastrukturella värdet med<br />
MAXIV diskuteras. I detta ingår både en jäm<strong>för</strong>else med andra internationella anläggningar<br />
och en kostnadsanalys.<br />
Tidsplan.<br />
Utvärderingen avses vara klar till hösten 2006.<br />
9.3 Utredning angående nanovetenskapsområdet.<br />
Bakgrund.<br />
Forskningen inom nanoområdet befinner sig under stark utveckling. Inom ESFRI diskuteras<br />
en bland annat ”Pan-European Research Infrastructure for Nano-Structures (PRINS)” som<br />
skall vara ett nätverk mellan olika Europeiska laboratorier. I Sverige har <strong>Vetenskapsrådet</strong>,<br />
tillsammans med Vinnova, Stiftelsen <strong>för</strong> Strategisk Forskning (SSF) och Knut&Alice<br />
Wallenbergs stiftelse under nu snart tre år stött ett samarbete, µ-fab, mellan tre<br />
renrumslaboratorier, Electrum laboratoriet på KTH, MC2 på Chalmers och<br />
Ångströmlaboratoriet vid Uppsala universitet. Verksamheten skall enligt kontraktet med<br />
universiteten utvärderas innan avtalstidens utgång. Denna utvärdering är nu under tillsättning.<br />
Ett annat viktigt område rör medicinsk nanoforskning. Inom detta område sker idag ett snabb<br />
utveckling och nya möjligheter att bland annat styra dosering av mediciner och att göra<br />
diagnoser öppnas genom att kunskaper och <strong>för</strong>ståelsen av växelverkan mellan biologiska<br />
material och oorganiska material inom nanoområdet ökar.<br />
Tidsplan och syften.<br />
Utredningen om µ-fab är under tillsättning och <strong>för</strong>väntas vara klar med sitt arbete under<br />
hösten. Beroende på de rekommendationer som utredningen ger kommer det att finnas olika<br />
handlingsplaner.<br />
Inom medicinsk nanoforskning kommer verksamheten att diskuteras i ett nationellt perspektiv<br />
och samband med den översyn av ”Biomedicinska Core faciliteter” som har byggts upp.<br />
Utvecklingen inom detta område måste också diskuteras med flera andra finansiärer.<br />
Sida 80 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
9.4 Utredning angående databaser <strong>för</strong> klimat och miljöforskning<br />
Bakgrund<br />
Data av intresse <strong>för</strong> klimat och annan miljörelaterad forskning samlas idag in av flera <strong>svensk</strong><br />
myndigheter och forskargrupper och hanteringen av dessa och tidigare insamlad data är<br />
fragmenterad. Forskarnas behov sammanfaller ofta med myndigheternas och vice versa. Att,<br />
som idag, inte samordna insamling och hantering är ett resursslöseri som drabbar alla<br />
inblandade parter.<br />
Syfte<br />
Syftet med utredningen är att se vilka behov och möjligheter som finns <strong>för</strong> att samordna<br />
insamling och hantering av data relevanta <strong>för</strong> övervakning och forskning kring klimat och<br />
annan miljörelaterad forskning.<br />
Behov<br />
Ett antal <strong>svensk</strong>a myndigheter har i uppdrag att kontinuerligt samla in miljö och klimat data<br />
och forskningen har delvis behov av samma data, kompletterande data eller data specifika <strong>för</strong><br />
forskningsprojekt. Det finns ett behov <strong>för</strong> forskningen att ta del av myndigheternas<br />
information eller data insamlade av andra forskare. Särskilt klimatforskningen men även<br />
modellering av annan miljödata har behov av stora beräkningsresurser. Att öka<br />
tillgängligheten <strong>för</strong> dessa forskare i de redan uppbyggda nätverken <strong>för</strong> högt presterande<br />
datorer.<br />
Betydelse <strong>för</strong> framtida forskning<br />
En samordning av datainsamling och/eller datahantering skulle radikalt <strong>för</strong>enkla <strong>för</strong><br />
forskningen och höja kvalitet och generaliserbarhet av forskningsresultaten. I kombination<br />
med utökade beräkningsresurser kommer det att leda till bättre modeller <strong>för</strong> den framtida<br />
<strong>för</strong>ändringen av klimat och miljö.<br />
9.5 Utredning angående framtida <strong>svensk</strong> polarforskning<br />
Bakgrund<br />
Polarforskning är en samlande term <strong>för</strong> all forskning som bedrivs <strong>för</strong> att öka <strong>för</strong>ståelsen om<br />
Arktis och Antarktis eller i andra syften ut<strong>för</strong>s där. Polarforskningssekretariatet har i uppdrag<br />
att stödja logistiken kring polarforskningen medan finansieringen forskningsprojekten sker<br />
via forskningsråden. Projekten bedöms och finansieras utifrån vilken disciplin de tillhör.<br />
Några exempel på forskningsdiscipliner där Sverige är starka inom polarforskningen är<br />
klimat, astronomi, ekologi och vissa samhällsvetenskapliga och humanistiska inriktningar.<br />
Sida 81 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
För att få en bättre utväxling av Sveriges satsningar på polarforskning krävs möjligen en<br />
större koordinering mellan logistik och forskningsdiscipliner. Hur en sådan koordinering kan<br />
tas sig ut är under utredning.<br />
Syfte<br />
Syftet med utredning är att komma fram till en möjlig framtida hantering av polarforskningen<br />
<strong>för</strong> att bättre utnyttja Sveriges resurser på området.<br />
Behov<br />
Forskning i polarområdena kräver ofta omfattande logistik och lång planering. En ökad<br />
koordinering mellan resurserna <strong>för</strong> logistik och forskningsprojekt torde leda till ett effektivare<br />
utnyttjande båda. En god fram<strong>för</strong>hållning skulle ge Sverige möjlighet att i större utsträckning<br />
än nu samordna våra insatser med andra länder, främst med avseende på samutnyttjande av<br />
plattformar så som forskningsstationer, satelliter, databaser och isbrytare.<br />
Betydelse <strong>för</strong> framtida forskning<br />
Den möjlighet till fram<strong>för</strong>hållning som kan uppnås kommer <strong>för</strong>hoppningsvis att med<strong>för</strong>a att<br />
Sverige kan vara tongivande i internationella samarbeten. Genom ökad samordning av<br />
logistiska resurser baserat på forskningens behov kan <strong>svensk</strong>a forskare beredas möjlighet att<br />
utnyttja andra länders logistiska resurser i utbyte mot att Sverige erbjuder utländska forskare<br />
tillgång till de <strong>svensk</strong>a plattformarna.<br />
9.6 Utredning angående <strong>svensk</strong>t deltagande i EUROARRAY<br />
Beskrivning<br />
Euroarray kommer att bestå av ett nätverk av mätstationer över Europa, på land och till havs,<br />
med ett medelavstånd på 60 km. Kopplad till varje mätstation är seismografer,<br />
magnetotelluriska instrument och GPS. Dessa mätningar kommer, utöver en detaljerad bild i 3<br />
dimensioner av jordens seismiska och elektriska egenskaper, också ge en ökad insikt i de<br />
dynamiska processer som pågår i jordens inre.<br />
Syfte<br />
EuroArray är ett tvärvetenskapligt, paneuropeiskt program <strong>för</strong> att utforska fysikaliska<br />
egenskaperna hos den europeiska kontinenten i 3 dimensioner. Målet är en ökad <strong>för</strong>ståelse <strong>för</strong><br />
de processer som bildat jordskorpans struktur och de mineralresurser vi utnyttjar i dag.<br />
Forskare inom geofysik, geodesi och fjärranalys kommer att samverka <strong>för</strong> att samla in och<br />
analysera data <strong>för</strong> att <strong>för</strong>stå de djupa geologiska strukturerna.<br />
Behov<br />
Sida 82 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
För att Sverige ska kunna följa forskningen om jordens inre och fullt delta i Euroarray krävs<br />
en utbyggnad av det <strong>svensk</strong>a seismologiska nätverket, insamling av seismiska data i 2D och<br />
3D samt borrningar i högintressanta områden. Det finns ett stort behov att kunna koppla<br />
samman de seismologiska nätverken i norden och EuroArray är en hävarm <strong>för</strong> ökat nordiskt<br />
samarbete inom seismologi.<br />
Möjlig betydelse <strong>för</strong> framtida forskning<br />
Ett forskningsområde med hög samhällsrelevans är riskbedömningar och <strong>för</strong>utsägelser av<br />
geologiskt betingade naturkatastrofer (t.ex. skred, jordbävningar, vulkanutbrott). Sverige har<br />
genom GEO deklarationen (Group on Earth Observations) åtagit sig att medverka i<br />
internationella program <strong>för</strong> sådan övervakning. Dessutom finns nyckelområden inom Sverige<br />
som fjällkedjan, malmfälten och områden intressanta <strong>för</strong> energiutvinning genom jord- och<br />
bergvärme som kommer att kunna dra nytta av den ökade <strong>för</strong>ståelsen <strong>för</strong> litosfären som<br />
Euroarray bidrar till.<br />
9.7 Utredning angående humanistlaboratorier<br />
Humanistlaboratorier kommer med all sannolikhet att spela en betydande roll i utvecklingen<br />
av humanistisk forskning framöver. Datorbaserad bearbetning av material (dvs digitalisering,<br />
uppmärkning, analys, statistisk bearbetning, etc) blir allt mer väsentlig. Eftersom forskare<br />
inom humaniora inte sällan saknar bakgrundskunskaper i databehandling av<br />
forskningsmaterial, kommer de resurser som finns på humanistlaboratorierna (bl a utrustning<br />
och tekniskt utbildad personal) att bidra till utveckling inom vissa befintliga<br />
forskningsområden och till framväxandet av nya, inte minst i flervetenskapliga sammanhang.<br />
Genom tillhandahållandet av tekniskt stöd och utrustning som utnyttjas av forskare från olika<br />
ämnen, skapas <strong>för</strong>utsättningar <strong>för</strong> synergieffekter genom att olika forskargrupper har<br />
möjlighet att undersöka en och samma <strong>för</strong>eteelse från olika perspektiv i ett gemensamt<br />
laboratorium. I det perspektivet blir de en form av core-facilities inom humaniora och<br />
samhällsvetenskap.<br />
Det senaste decenniet har inneburit ett genombrott <strong>för</strong> mät- och analysmetoder vad gäller<br />
språkligt och kommunikativt beteende: läsa, skriva, tala, lyssna, gester och kroppsspråk.<br />
Dessa olika tekniker och metoder ger nya möjligheter att studera inlärning och utveckling av<br />
språkligt beteende och att utforma en ny generation test- och diagnosinstrument avseende<br />
språkfärdigheter och läs- och skrivsvårigheter. Vid Lunds universitet bedrivs spetsforskning<br />
inom flera av områdena ovan. Emellertid har det fram till idag - såväl nationellt som<br />
internationellt - saknats en sammansatt laboratoriemiljö som kombinerar de olika mät- och<br />
analysteknikerna. Med Humanistlaboratoriet vid nya Språk- och litteraturcentrum håller en<br />
sådan miljö på att skapas (se http://www.sol.lu.se/humlab). Den sammansatta<br />
laboratoriemiljön ger unika möjligheter att kombinera humanistiska och naturvetenskapliga<br />
sätt att utforska och <strong>för</strong>stå människan och hennes språk, kommunikation och tänkande.<br />
HUMlab vid Umeå universitet är en utvecklings- och forskningsplattform. Utgångspunkten är<br />
informationsteknik som studieobjekt, verktyg, medium och kulturellt laboratorium. Här<br />
tillhandahålls teknisk utrustning samt användarstöd <strong>för</strong> humanistisk och samhällsvetenskaplig<br />
Sida 83 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
forskning inom områden såsom geografiska informationssystem, datamining, visualisering,<br />
virtuella världar och konceptuella gränssnitt till rika datamängder, kollaborativ konst i digitala<br />
miljöer, analys av datorspel, nätverksanalys (t ex intellektuella nätverk), kroppslighet i<br />
virtuella världar. (Mer information finns på http://www.humlab.umu.se).<br />
9.8 Utvärdering angående biobanker<br />
Bioinformatik<br />
Det finns behov av en bioinformatikinfrastruktur som innefattar den nödvändiga<br />
datorinfrastrukturen <strong>för</strong> att bearbeta, organisera och lagra gen- och proteinrelaterade data<br />
(genom, transkriptom, proteom och metabolom) <strong>för</strong> snabb och effektiv åtkomst. Denna<br />
infrastruktur skall dels möjliggöra användarvänlig tillgänglighet, t.ex. via portaler, dels<br />
möjliggöra effektiva och storskaliga analyser av avancerade användare. Delar av<br />
bioinformatikinfrastrukturen kan ses som ingående i ett databasrelaterat forskningsprogram<br />
<strong>för</strong> utveckling av viktiga standarder, ontologier och nya informationskällor. Infrastrukturen<br />
skall också innehålla länkar till distribuerade källor <strong>för</strong> organismspecifik kunskap och i<br />
tillämpliga fall till specifika databaser av stort intresse, t.ex. bildsamlingar. Infrastrukturen<br />
skall uppfylla nödvändiga säkerhetskrav <strong>för</strong> korrekt informationsöver<strong>för</strong>ing samt möjliggöra<br />
skydd av individdata. Vidare kommer infrastrukturen att utgöra en plattform <strong>för</strong><br />
datainsamling, lagring, annotering, validering och informationsspridning, <strong>för</strong>enlig med kraven<br />
<strong>för</strong> delade resurser inom livsvetenskaper.<br />
Mycket av denna infrastruktur kommer att byggas upp på europeisk nivå, t.ex. vid EBI<br />
(European Bioinformatics Institute), men det kommer även att behövas en nationell satsning,<br />
dels som stöd till nationella projekt, dels <strong>för</strong> att effektivisera vår tillgång till de europeiska<br />
resurserna.<br />
I Sverige har bioinformatik tillvuxit under den senaste tioårsperioden och det finns nu flera<br />
excellenta forskningscentra och -grupper i bioinformatik. Emellertid har man ej på nationell<br />
nivå koordinerat databasinfrastruktur, analysverktyg, användarstöd och kompetensutveckling.<br />
KFI <strong>för</strong>eslår där<strong>för</strong> att man nu utreder vad som bör koordineras nationellt vad beträffar<br />
användarstöd och utbildning, identifierar samarbetsmöjligheter <strong>för</strong> utveckling av nya<br />
analysverktyg samt söker finna optimala sätt <strong>för</strong> Sverige att medverka i utvecklingen av<br />
bioinformatik i ett europeiskt perspektiv.<br />
Biobanker<br />
Medicinsk information om den <strong>svensk</strong>a befolkningen (diagnos, behandling, vävnadsprover,<br />
undersökningar, blodprov, DNA, läkemedelsanvändning) kan lagras på ett sätt som är<br />
standardiserat samt juridiskt och etiskt acceptabelt. Detta blir en flerdimensionell databas som<br />
medger möjligheter till nya typer av studier, uppföljningar m.m. och kan med <strong>för</strong>del<br />
integreras med motsvarande satsningar i våra nordiska grannländer. KFI bör ta initiativ till att<br />
bättre belysa hur biobanker skall samordnas i Sverige. Vi har, tack vare våra unika register<br />
och homogena befolkningsunderlag världsunika möjligheter att skapa stora och informativa<br />
biobanker. Nu sker samordning lokalt inom universiteten och landstingen som var och en gör<br />
Sida 84 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
egna inventeringar. Förslagen om satsning på biobanker och databaser är mycket välkomna.<br />
VR-M behöver dock vara engagerad i detta arbete fortsättningsvis. Biobanksarbete gäller i<br />
grunden arbete med biologiskt material och kräver tillräckliga personalresurser och kunskaper<br />
hos de delar av sjukvården som ska ut<strong>för</strong>a detta merarbete, dvs. de specialiteter som hanterar<br />
och karakteriserar det humanbiologiska materialet. Detta kan gälla t.ex. läkare och personal<br />
inom kirurgiska specialiteter, patologi och cytologi, klinisk kemi, klinisk bakteriologi,<br />
immunologi m.fl. Behoven gäller även i samband med “<strong>för</strong>ädling” av biologiskt material,<br />
registrering av forskningsdata och material. Biobanksfrågor har en tendens att cirkulera kring<br />
teoretiska frågor, stora databaser och kohorter av <strong>för</strong>sökspersoner. I själva verket är den<br />
grundläggande verksamheten ett merarbete inom sjukvården som kan bli av en betydande<br />
omfattning om det biologiska materialet verkligen ska kunna göras tillgängligt <strong>för</strong> forskning.<br />
Omfattningen av detta strukturbehov är inte överblickbar <strong>för</strong> närvarande utan behöver utredas<br />
närmare i samarbete med landstingets <strong>för</strong>eträdare.<br />
9.9 Utredning om framtida storskalig datorresurs<br />
Syftet är att utreda hur extrema beräkningsbehov skall tillgodoses. Det gäller extremt stora<br />
minnesbehov och/eller behov av processorer extrem snabbhet, som SNIC i dagsläget inte kan<br />
tillgodose. Vissa forskargrupper har dessa behov under kortare eller längre tidsperioder och<br />
där<strong>för</strong> är nationell och/eller internationell samordning värdefull och leder sannolikt till mer<br />
kostnadseffektiva lösningar. Forskargrupper med extrema behov kan potentiellt finnas inom<br />
inom bl a livsvetenskaperna, t.ex. bioinformatik och strukturbiologi, materialvetenskap,<br />
klimatsimuleringar, högenergifysik och astrofysik.<br />
I EU:s 7:e ramprogram finns planer på en storskalig datorresurs, som sannolikt i så fall<br />
kommer att samfinansieras mellan EU, värdlandet och de i projektet deltagande länderna.<br />
SNIC har i sitt landskapsdokument framhållit att Sverige skulle kunna spela en ledande roll i<br />
planering av en sådan framtida sameuropeisk resurs.<br />
KFI <strong>för</strong>eslår att SNIC ges i uppdrag att utreda hur man bäst löser dessa framtida behov av<br />
storskalig datorresurs genom att jäm<strong>för</strong>a de tre alternativen a) en samfinansierad europeisk<br />
resurs, b) en samfinansierad resurs på nordisk nivå eller c) en nationell resurs. I en sådan<br />
utredning bör kostnaderna och tillgängligheten <strong>för</strong> <strong>svensk</strong>a forskare (både avseende kapacitet<br />
och nyttjandetid) jäm<strong>för</strong>as mellan de olika alternativen.<br />
Betydelsen av en storskalig beräkningsresurs av detta slag kommer sannolikt att vara mycket<br />
stor - utredningen bör klargöra hur stort behovet är och visa vad som krävs <strong>för</strong> att Sverige<br />
skall kunna befinna sig i den internationella frontlinjen.<br />
9.10 Utredning om EROHS<br />
På längre sikt bör effekterna av EROHS <strong>för</strong> <strong>svensk</strong>a databasinfrastrukturer utredas och<br />
utvärderas.<br />
Sida 85 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Uppbyggnaden av EROHS är en naturlig konsekvens av den starkt tilltagande<br />
internationaliseringen av forskningen och dess grunddata. Internationella initiativ är<br />
nödvändiga <strong>för</strong> att möjliggöra komparabilitet, internationellt utbyte av information av hög<br />
kvalitet och säkerhet kring hanteringen av data. I många fall behövs internationella<br />
kraftsamlingar även <strong>för</strong> att digitalisera nya stora datasamlingar <strong>för</strong> forskningen. Utvecklingen<br />
kan också innebära stora problem <strong>för</strong> nationella databaser med liten finansieringsbas och med<br />
en relativt osäker organisatorisk struktur. Sådana databaser är tämligen vanliga inom till<br />
exempel humaniora och samhällsvetenskap. Många av dem innehåller <strong>för</strong> forskningen<br />
centrala och viktiga källmaterial med en relativt hög nyttjandegrad, såväl nationellt som<br />
internationellt. De krav som kommer att ställas via EROHS på en anpassning av flera av dessa<br />
databaser kommer att kräva betydande ekonomiska resurser. I ett framtidsscenario är det<br />
där<strong>för</strong> möjligt att flera av dessa mindre resurser inte klarar en migration till de standarder som<br />
”open access” enligt EROHS modell kommer att kräva. Vilka konsekvenser detta får <strong>för</strong><br />
<strong>svensk</strong> forskning bör både utredas och utvärderas.<br />
Många infrastrukturer drivs idag av forskargrupper. Det behöver där<strong>för</strong> utredas om det<br />
kommer att kräva särskilda initiativ och stödformer <strong>för</strong> att dessa ska kunna klara arbetet att<br />
omstrukturera sina databaser till en europeisk standard. Resurser kan också behövas <strong>för</strong> att<br />
underhålla och dokumentera dessa enligt en europeisk standard. ”Open access” av data<br />
kommer sannolikt att kräva personella resurser i form av ”arkivarier” eller<br />
uttagsprogrammerare vid många av de nationella infrastrukturerna. Vem ska bekosta den fria<br />
tillgången till dessa databaser när uttag kräver resurser? Här ser vi ett tydligt behov av<br />
ytterligare kunskap.<br />
Sida 86 av 88
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
APPENDIX KFI:s och beredningsgruppernas ledamöter<br />
KFI<br />
Brändström, Anders professsor, <strong>för</strong>eståndare <strong>för</strong> Demografiska databasen, Umeå universitet<br />
Börjesson, Lars Huvudsekreterare KFI<br />
Fransson, Claes professor i astrofysik, Stockholms universitet<br />
Gustafsson, Hans-Åke professor i högenergetisk tungjonsfysik, Lunds universitet<br />
Hagersten, Erik professor i datorarkitektur, Uppsala universitet<br />
Holmgren, Susanne Professor, Inst. <strong>för</strong> zoologi, Göteborgs universitet<br />
Horne, Merle docent i lingvistik, Lunds universitet<br />
Karlsson, Ulf professor, Kungliga tekniska högskolan<br />
Magnusson, Karl-Eric professor i medicinsk membranbiofysik, Linköpings universitet<br />
Markides, Karin professor, vice generaldirektör, VINNOVA<br />
Nohrstedt, Hans-Örjan docent, programchef, Formas<br />
Palmgren, Juni professor i biostatistik, Karolinska Institutet och Stockholms universitet<br />
Sandström, Madelene Ord<strong>för</strong>ande KFI, generaldirektör Total<strong>för</strong>svarets forskningsinstitut, FOI<br />
Åberg, Rune professor, huvudsekreterare, FAS<br />
Beredningsgrupp 1 - Infrastruktur <strong>för</strong> astronomi och subatomär forskning<br />
Inkluderar astronomi (inkl. ESO/NOT etc), fusionsplasmafysik och subatomär forskning.<br />
Hans-Åke Gustafsson, LU, ord<strong>för</strong>ande<br />
Claes Fransson, SU, vice ord<strong>för</strong>ande<br />
Elisabeth Rachlew, KTH<br />
Bengt Gustafsson, UU<br />
Lars Bergström, SU<br />
Paula Eerola, LU<br />
Tord Johansson, UU<br />
Beredningsgrupp 2 - Infrastruktur <strong>för</strong> molekyl-, cell- och materialforskning<br />
Ulf Karlsson, KTH, ord<strong>för</strong>ande<br />
Karl-Eric Magnusson, LiU, vice ord<strong>för</strong>ande<br />
Tommy Nilsson, GU<br />
Lena Falk, Chalmers<br />
Inger Andersson, SLU<br />
Ulf Olsson, LU<br />
Anne Borg, Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, Trondheim<br />
Beredningsgrupp 3 - Infrastruktur <strong>för</strong> forskning om jorden och dess närmaste<br />
omgivning<br />
Karin Markides, VINNOVA, ord<strong>för</strong>ande<br />
vice ord<strong>för</strong>ande: vakant<br />
Susanne Holmgren, GU<br />
Leif Anderson, GU<br />
Sida 87 av 88
Ian Snowball, LU<br />
Eve Arnold, SU<br />
Anders Karlqvist, KVA<br />
Donal Murtagh, Chalmers<br />
Victoria Pease, SU<br />
Christopher Juhlin, UU<br />
<strong>utkast</strong> till långsiktig plan <strong>för</strong> infrastruktur, 9 maj 2006<br />
Beredningsgrupp 4 - Infrastruktur <strong>för</strong> e-Science<br />
Juni Palmgren, KI/SU, ord<strong>för</strong>ande<br />
Erik Hagersten, UU, vice ord<strong>för</strong>ande<br />
Ulf Körner, LU<br />
Erik Elmroth, UmU<br />
Anders Brändström, UmU<br />
Elisabeth Thomson SU<br />
Bengt Persson LiU<br />
Kersti Hermansson UU<br />
Sida 88 av 88