Oversigt over aktive Centers of Excellence

Forskningen inden for Center for Materialekrystallografi retter sig imod at øge vores forståelse af de molekylære vekselvirkninger, der ligger til grund for den fundamentale opbygning af krystallinske materialer, for derigennem at forstå deres fysiske og kemiske egenskaber. I denne henseende fokuseres der bl.a. på at måle strukturer af magnetiske krystaller der bestråles med UV laser-lys, såkaldt foto-exciterede strukturer, med henblik på at udvikle nye materialer til datalagring. Et andet projekt beskæftiger sig med at lave ”live”-optagelser af hvordan nanokrystaller dannes og gror ud af en kemisk reaktion. Dette vil være en umådelig hjælp til fremstilling af funktionelle nanomaterialer til f.eks. solceller, fremtidens batterier, termoelektrika, brændselsceller og katalysatorer. Man håber også på at kunne afdække detaljerne i hvorledes molekyler vekselvirker når de spontant danner ordnede strukturer, det såkaldte ”self-assembly” fænomen. Og meget mere.

Centrets mål er at forstå matematikken bag symmetri og deformation.

Symmetri er et af de mest fundamentale begreber i naturen: I fysik giver symmetri anledning til bevarelseslove, i kemi fastlægger den strukturen af molekyler, og i evolutionær biologi, såvel som i andre af livets aspekter, ligger symmetri ofte bag begrebet skønhed.

Symmetri af geometriske objekter er dog ikke stabilt under deformation: Mens en almindelig kugle er symmetrisk under rotation og reflektion, forsvinder disse symmetrier under selv små deformationer. På centret ønsker vi at løse dette ved at studere symmetri i en deformationsinvariant kontekst, hvor vi kombinerer de matematiske discipliner gruppeteori, topologi, og ikke-kommutativ geometri.

Center for Symmetri og Deformation befinder sig på Institut for Matematiske Fag ved Københavns Universitet og ledes af professor Jesper Grodal. På vores hjemmeside http://sym.math.ku.dk er der mere information om centret.

DISCOVERY, Center forPartikelfysik, udforsker fundamentale spørgsmål indenfor partikelfysik og kosmologi såsom:

• Hvordan blev Universet som vi kender det skabt? (Hvilket såkaldt inflationsscenarie fandt sted i den første brøkdel af et sekund? Hvad skete der i “kvark-gluon-plasma” æraen?)
• Hvad er grunden til det observerede massespektrum af elementarpartikler?
• Hvordan kan partikelfysikken komme til at stemme med eksistensen af mørkt stof?

Centret deltager igennem sine medlemsgrupper i to nye store internationale projekter som vil forsyne os med med ekstraordinær ny viden om disse spørgsmål. Disse projekter er ESAs PLANCK sattelit og CERNs LHC partikelaccelerator.

Centret er et samarbejde mellem de eksperimentelle og teoretiske partikelfysikgrupper ved Niels Bohr Institutet.

Center for Selvbiografisk Hukommelsesforskning – CON AMORE – har til huse på Psykologisk Institut, Aarhus Universitet, og er ledet af professor Dorthe Berntsen.

Selvbiografisk hukommelse er evnen til at huske begivenheder fra den personlige fortid og forestille sig mulige begivenheder i den personlige fremtid.

Vort formål er at studere selvbiografisk hukommelse fra et biologisk til et kulturelt niveau, fra spædbørn til ældre, i raske personer såvel som i kliniske forstyrrelser.

Centrale projekter:

• Erindringer og fremtidsforestillinger, som opstår voluntært og involuntært
• Hvorledes kulturelt overleverede skemaer for tid strukturerer den personlige tidshorisont
• Udviklingen af selvbiografisk hukommelse i spædbarnsalder og barndom i sammenhæng med tilegnelsen af sprog og kulturelle tidsskemaer
• Selvbiografisk hukommelse i vigtige kliniske forstyrrelser, herunder involuntære erindringer om traumatiske oplevelser i PTSD og beskadigede selvbiografiske hukommelsesfunktioner ved hjerneskader

Baggrund

Så vidt vides er solsystemet unikt, og kunne i princippet være det eneste planetsystem i universet hvor livet trives. Alene derfor er arbejdet med at rekonstruere solsystemets historie en af de mest fundamentale bestræbelser indenfor naturvidenskaben. Men den nødvendige ekspertise for at udvikle en samlet model for solsystemets dannelse findes ikke samlet indenfor en enkelt videnskabelig disciplin. Vi kan kun håbe at opnå en dybere forståelse ved at etablere et multidiciplinært forskningsmiljø, hvor de synergetiske vekselvirkninger mellem forskningsområderne kosmokemi, astrofysik og astronomi kan næres.

Forskning

Vores mål er at samle observationer og at danne et teoretisk grundlag der kan bidrage til at kortlægge vort solsystems tidligste historie set i lyset af dets astrofysiske dannelsesmiljø. Det er målet at nå en forståelse af omstændighederne der førte til dannelsen af de terrestriske planeter i solsystemet, og til bevarelsen af “blå” vandrige planeter som Jorden, hvor livet har trivedes i næsten 4 milliarder år. Disse resultater skal nås gennem integration af højpræcisions isotop analyser af meteoritter, stjerne udviklingsteori, astrofysiske modeller og astronomiske observationer.

QGM går i dybden med matematiske modeller for kvantefeltteorier. Ambitionen er at skabe et matematisk fundament for nogle af fysikernes kvantefeltteorier – og dermed nå et skridt dybere ind i forståelsen af universet.

Nok går jorden ikke under, når partikelacceleratoren i CERN sender proton-strømme af sted, men standardmodellen inden for partikelfysikken, der forudsiger de eksperimentelle resultater, er der ikke en matematisk præcis definition af. Ved brug af kvante-geometri af forskellige modulirum studerer vi egenskaber af lignede teorier, som har en matematisk fuldstændig præcis formulering, forklarer centerets leder, Jørgen Ellegaard Andersen.

Helt centralt for forskernes arbejde er netop kvantegeometri, som er baseret på kvanticering ud fra geometriske metoder, og modulirum er de geometriske nøgleobjekter. Studierne af tre-dimensionelle rumformer har tilmed anvendelsesmuligheder i forhold til forskningen i proteinfoldning inden for biologi.

Molekylærbiologerne kigger på gammel dna – hentet fra bl.a. kvartærzoologernes samlinger. Geologerne ser på, hvordan klimaet har formet landskabet. Og arkæologerne putter en historisk ramme omkring det hele. Fra hver sit udgangspunkt forsker og fortæller videnskabsfolkene fra centret tilsammen de store fælles historier i livets udvikling og afvikling indenfor de sidste par hundrede tusinde år.

Nøgleordene for vores arbejde er fossil dna, masseuddøen, klimaforandringer og menneskets indvandringer. Vi vil gerne punktere gamle myter – og komme med bedre forklaringer på nogle af de helt store spørgsmål i menneskets og dyrenes udvikling.

Vi arbejder især i Arktis og Nordamerika, men sejler gerne 14 dage gennem Sydatlantens bølger for at nå til isolerede øer som Tristan da Cunha. Ud over andre forskere i Danmark har vi samarbejdspartnere i bl.a. USA, Kina, Canada, Rusland og Chile.

Center-snapshot

Grundforskningscentret, Particle Physics Phenomenology (CP3-Origins, http://cp3-origins.dk/) åbnede den 1. september 2009 ved Syddansk Universitet i Odense. Centret tæller per 1. marts 2010 seks erfarne forskere, to postdocs, tre PhD-studerende, fire masterstuderende, en centeradministrator og en IT-ansat. Centret har desuden en bestyrelse bestående af seks internationalt anerkendte forskere.

Mål

CP3-Origins er målrettet mod at udnytte eksperimen-telle resultater, supercomputere og centrets teoretiske ekspertise til at foretage det næste kvantespring indenfor partikelfysik: “At afdække massens oprindelse for alle elementær-partikler.”

Vi vil også bidrage til forskningen i andre relevante udfordringer: Forståelsen af fasediagrammet for de stærke vekselvirkningsteorier samt oprindelsen af lyst og mørkt stof i Universet.

Centret er designet til at dække strategiske områder af forskningen i problematikkerne omkring massens oprindelse:

• Electroweak Symmetry Breaking
• Dark Matter
• Flavour and matter/antimatter asymmetry
• Strong Interactions

Center for Membranpumper i Celler og Sygdom (PUMPKIN) udfører strukturelle og funktionelle studier af P-type ATPaser – en stor familie af membranpumper af central betydning i alle livsformer. Centret aktiviteter følger i sporet af nobelpristager Jens Chr. Skous opdagelse og banebrydende studier af natrium-kaliumpumpen.

PUMPKIN integrerer flere tilgangsvinkler, som spænder fra molekylære til fysiologiske studier – struktur og funktionsstudier af pumper danner grundlag for nye ideer om deres rolle i systembiologi og fysiologi, mens sygdomsorienterede studier udforsker patofysiologiske mekanismer på molekylært niveau. Et afgørende gennembrud opnåedes i december 2007, hvor tre samtidige artikler og et forsidetema publiceredes i tidsskriftet Nature om struktur og funktion af natrium-kaliumpumpen, kalciumpumpen og protonpumpen.

Entrepeneurship afledt af PUMPKIN forskning har ført til den succesfulde drug discovery virksomhed Pcovery (www.pcovery.com). Kommunikationsaktiviteter omfatter populærvidenskabelig formidling, kunstprojekter og skoleundervisning.

Computere er allestedsnærværende og vores samfund er blevet meget ”data drevet”. Vi forventer i stigende grad at have adgang til og at kunne behandle store datasæt overalt og til enhver tid, og videnskabelige og kommercielle applikationer behandler i stigende grad meget store datamængder. De øgede datamængder har imidlertid blotlagt mangler ved eksisterende software; ofte bliver det tilgængelige data ikke udnyttet fuldt ud, simpelthen fordi det ikke kan behandles hurtigt nok. En af grundene til dette er, at de problemløsningsmetoder – de algoritmer – der ligger til grund for softwaren ikke er hensigtsmæssige i store datasæt applikationer. Et af hovedproblemerne er at traditionel algoritme-teori er mangelfuld ift. moderne forskelligartede computere. Målet med MADALGO er at afhjælpe denne situation ved at videreudvikle grundlæggende algoritme-teori, og samtidig være en katalysator for tværfagligt samarbejde ifm. udfordringer med håndtering af store kommercielle og videnskabelige datasæt.

Den stigende mængde drivhusgasser i atmosfæren er ved at ændre Jordens klima afgørende. Den forventede stigning i temperatur vil betyde afsmeltning fra den grønlandske Indlandsis, hvilket kan medføre vandstandsstigninger på flere meter i fremtiden. Hvis vi skal kunne forudsige fremtidens klima, er der et presserende behov for at forbedre kendskabet til og forståelsen af fortidens klima.

Iskerner er kilde til omfattende viden om fortidens klima. Målinger af isens indhold af urenheder og luftbobler gør det muligt at undersøge fortidens atmosfære, have og iskapper med høj detaljerigdom. Centerets vision er at bidrage afgørende til forståelsen af klimaet i den nuværende og tidligere varme mellemistider ved at analysere iskerner, måle drivhusgasindhold og indhold af urenheder og udvikle iskappe- og klimamodeller til at afkode observationerne af fortidens klimaforhold. Herved bidrager vi til at forbedre forståelsen af klimasystemets dynamik, og evnen til at forudsige iskappernes og klimasystemmets reaktion på den globale opvarmning.

Vores arvemateriale, DNAet er pakket sammen inde i cellen i en struktur, som består af DNA rullet op på proteiner kaldet histoner. Det er cellen som kontrollerer, hvilke gener der er aktive og hvilke der er inaktive. Det sker ved blandt andet at modificere histonerne, så pakningen af DNAet ændres. Modificeringen af histonerne kan være stabil over flere celledelinger, og derfor kaldes denne form for regulering for epigenetisk regulering. Megen forskning har vist, at epigenetisk regulering er essentiel for mange fundamentale, cellulære processer såsom cellers vækst og specialisering, og at ændringer i den epigenetiske regulering kan lede til udvikling af eksempelvis kræft og diabetes.

Forskerne ved Center for Epigenetik efterstræber en øget indsigt i, hvordan den epigenetiske regulering foregår på molekylært og cellulært niveau. Samtidig forsøger de at relatere deres forskning til forståelsen af sygdomsudvikling og dermed til nye former for forebyggelse, diagnosticering og behandling.

Ved Center for DNA-Nanoteknologi (CDNA) er målet at løse et af nanoteknologiens største problemer: at konstruere systemer med byggesten på nanometer størrelse. Forskere ved CDNA forsøger at løse problemet ved at bruge naturens informationsmolekyle, DNA, til at samle nano-størrelse byggesten og på den måde styre byggeprocessen. DNA kan programmeres, og ved at hæfte DNA på nanobyggestenene kan de kodes til at selv-samle til de ønskede strukturer.

Vi har fokus både på helt fundamentale selv-samlingsprincipper (Science 2008) og på langt mere komplekse systemer, hvor enheder på op til 500.000 atomer samles. Ved den såkaldte DNA-origamiteknik har vi fremstillet en DNA-kasse med et låg, der kan kontrolleres (Nature 2009), og vi har demonstreret, at DNA-origami kan anvendes til at studere kemiske reaktioner af individuelle molekyler (Nature Nanotechnology, 2010). Centeret er interdisciplinært og består af forskere fra kemi, molekylærbiologi og fysik ved iNANO på Aarhus Universitet og involverer også to forskergrupper fra USA.

Centret er placeret ved Aarhus Universitet og består af en række forskningsgrupper fra Aarhus og Københavns Universiteter, Universitetet i Leiden Holland og Otago Universitet i New Zealand. Formålet med centrets forskning er at bestemme de strukturelle egenskaber, der er bestemmende for genkendelsen af komplekse polysaccharider og ligand-receptor interaktioners betydning for forholdet mellem forskellige celler og organismer. Vort mål er at forstå interaktionerne mellem celler og organismer ved at undersøge betydningen af polysaccharider på celleoverflader. Derudover undersøges polysaccharidernes rolle som signalmolekyler i den komplekse interaktion mellem organismer. Som modelorganismer anvender centret zebrafisk og bælgplanten Lotus japonicus (kællingetand). Begge modelorganismer anvendes ligeledes til at studere deres interaktioner med patogene mikroorganismer som for eksempel salmonella og symbiotiske mikroorganismer som jordbundsbakterien Mesorhizobium loti.

Danmarks Grundforskningsfonds Center for Tidsrækkeøkonometri, CREATES, er en forskningsenhed ved Aarhus Universitet med Institut for Økonomi som vært. Hovedparten af CREATES’s medlemmer har base i Aarhus, men centeret har også internationale forskere tilknyttet. De fleste af disse har en dansk uddannelsesmæssig baggrund, men gør nu international karriere på førende udenlandske universiteter, hovedsagelig i Nordamerika. Centeret har en stærk kerne af lokale forskere og er en dansk base for de internationale forskere tilknyttet CREATES.

CREATES’s formål er at producere top-forskning og uddanne PhD kandidater i tidsrækkeøkonometri, finansiel økonometri samt empirisk finansiering. Disse forskningsområder inkluderer en lang række underdiscipliner så som ikke-lineær tidsrækkemodellering, analyse af højfrekvente finasielle data, modeller til forudsigelser i økonomi og finansiering, samt empirisk modellering af finansielle aktivers afkast, volatilitet samt co-variation.

Centrets forskning sigter mod at afkode hvordan atomer omarrangeres, mens grundlæggende fysiske og kemiske processer foregår i molekyler og i faste stoffer, ved hjælp af hurtige pulser af røntgenstråling og laserlys. Vores mål er at opbygge nye metoder til at filme molekylære strukturer under forvandling og således give nye indsigter og nye værktøjer til kemi, nanofysik og energimaterialer.

Centrets formål er at afklare hvorledes specifikke ændringer i hjertets signaleringsveje kan føre til hjerterytmeforstyrrelser (=hjertearytmi). Der er indbygget en stor biologisk stabilitet i reguleringen af hjertets rytme. Elektrisk ustabilitet og arytmi kan dog forårsages af alvorlige ændringer i hjertemuskelcellernes funktion som ved nedsat blodforsyning, metaboliske sygdomme, lægemiddelforgiftning eller blot ved en fejl i et enkelt gen, der koder for et af hjertets signalproteiner. Centrets forskere studerer disse mekanismer hos såvel patienter som i dyremodeller og på isolerede molekyler. Vi fokuserer på at afklare de genetiske årsager, der disponerer til den hyppigste artymiform kaldet atrieflimren, men arbejder endvidere med mekanismerne bag en række andre arytmier. I dyreforsøg belyses betydningen af blodets saltindhold, stress og en række nye lægemidler. I celleforsøg studeres de molekylære kanaler mellem hjertemuskelcellerne og i cellemembranen, der styrer hjertets elektriske aktivitet. Specielt studerer centrets forskere de store proteinkomplekser, kanalerne indgår i, for at opnå en detaljeret forståelse af deres molekylære funktion. Centret har skabt gennembrud inden for alle disse områder i samarbejde med en række af de førende udenlandske laboratorier.

”Models of Life” er et teoricenter. Vi bygger matematiske modeller for levende systemer. En matematisk model er ikke en komplet, absolut og detaljeret beskrivelse af alle detaljer af et system. Vi tilstræber i stedet en simplificeret og præcis beskrivelse af årsag-virkning for de centrale ”frihedsgrader”. Dynamisk opførsel er centralt i vores model-bygning, da biologiske systemer ikke er statiske. Vores mål er at forstå strategier for gen regulering og samspillet mellem funktion og evolution i biologiske systemer.

I 2005-2015 fokuserer Center for Tekstilforskning på tekstilhistorie. Dette bliver effektueret gennem et tilbundsgående forskningsprogram; dels gennem forskningsprogrammer for yngre forskere og dels gennem en bred vifte af tekstilhistoriske aktiviteter, der involverer universiteter, museer og design institutioner. CTR organiserer seminarer, konferencer og kurser i tekstilhistorie på alle akademiske niveauer. I øjeblikket står CTR for flere tekstilforskningsprogrammer der for eksempel inkluderer dansk forhistorie, det forhistoriske middelhavsområde, antikkens middelhavsområde og romerriget.

Vores mål er at:

Etablerer en synlig og eksplicit forskningsprofil, for derved at sætte nye standarter for national- og international forskning.

• Udforske og konsolidere international tekstilviden.
• Opnå nye resultater ved at udføre forskningsprogrammer indenfor nye områder og i nye emner, og ved at inspirere forskere til at inkludere tekstilkundskab i deres arbejde.
• Udpege stærkt relevante emner indenfor nutidig tekstilforskning, både med henblik på forskningsstrategier og -metoder.

Sprogforandringscentret: Eksperter i dansk sprog i 1900-tallet.

Over 1000 timer samtaler på bånd

Sprog forandrer sig. Men hvorfor og hvordan? Det er forskningsområdet – muliggjort af over 1000 timers lydmateriale fra hele landet optaget over en periode på snart 40 år.

Undersøgelser i realtid

Optagelser med samme person i forskellige livsafsnit viser hvordan den 16-årige skoleelev fra Odder taler som 36-årig bagermester. Dermed kan der siges noget om hvordan sproget ændres inden for samme generation.

Dialekterne er døde

Forskningen viser bl.a. at sproget i byerne, især talesproget i København, spiller en så stor rolle for udviklingen i hele landet, at man kan erklære de gamle dialekter for afgået ved døden.

Variationen lever

Til gengæld er der opstået en ny form for variation, en mangfoldighed skabt i mødet med nydanskere med tyrkisk, arabisk eller somali som første- eller andetsprog.

Sprogforandringscentret har med sit endnu igangværende feltarbejde ørerne åbne for alle talesprogets nuancer og dets stadige udvikling.

Center for Kosmologis hovedformål er at undersøge det mørke univers. DARK er et dynamisk forskningscenter med forskere, der arbejder tæt sammen om centrale aspekter i forståelsen af det mørke univers: Hvad er mørkt stof og mørk energi, hvornår blev stjerner og sorte huller dannet, og hvilken rolle spiller kosmisk støv?

Der er væsentligt overlap i udforskningen af mørkt stof, mørk energi, de tidlige univers, sorte huller og støv. På DARK forsker vi i alle disse emner, og vi mener, at netop synergien mellem disse emner er vigtig for at skabe fremskridt. Vi benytter hovedsagligt observationer af ‘kosmiske fyrtårne’ som gammaglimt, supernovaer og galaksehobe til at ‘oplyse’ det mørke univers.

Observationerne udføres med store teleskoper som ESOs ‘Very Large Telescope’ og ‘Nordic Optical Telescope’ på jorden og satellit-observatorier som Hubble, XMM-Newton, Chandra og Swift. Desuden benytter vi teoretiske og matematiske modeller i vores studier for bedre at forstå og undersøge mørkt stof.

Normalt taler man om tre tilstandsformer, den faste krystallinske tilstand, den flydende væsketilstand og gastilstanden. Der findes imidlertid en fjerde tilstandsform, glastilstanden, som har den krystallinske tilstands fasthed, men væskens molekylære uorden.

Formålet med Glas og Tid er at øge den videnskabelige forståelse af glastilstanden. Denne opnås når en væske afkøles hurtigt nok til ikke at kunne nå at krystallisere. Meget seje væsker og glasser har en række universelle fysiske egenskaber. Glas og Tid arbejder på at forstå disse, blandt andet ved målinger af mekaniske, elektriske og termiske egenskaber. Flere af de anvendte teknikker er udviklet af Glas og Tid og findes ikke andre steder i verden. De eksperimentelle undersøgelser suppleres med omfattende computer-simuleringer. Disse bygger på brug af egen software udviklet siden 2008, optimeret til computer-spils hardware. Simuleringsfaciliteterne gør Glas og Tid til en af verdens førende grupper inden for området p.t.

Gennem tværfaglige interaktioner mellem forskere fra en række discipliner, udvikler vi værktøjer og metoder til at studere ilt-afhængige fænomener der definerer og karakteriserer mange af de processer der er relevante for den verden vi lever i. Af særlig interesse er singlet molekulært ilt, der er den laveste elektronisk exciterede tilstand af ilt. Det er en reaktiv species der normalt dannes i vores verden med lys og ilt, og den spiller en hovedrolle i processer der spænder fra polymernedbrydning til celledød. En vigtig komponent i vores arbejde med komplekse heterogene systemer er ikke blot at forstå hvilken rolle ilt spiller, men ultimative at udøve kontrol over systemet for således at kunne bestemme udfaldet af en given proces.

Missionen for “Center for Uopløselige Proteinstrukturer” (inSPIN) er at udvikle og anvende nye metoder til analyse af proteiner i uopløselige biologiske systemer, omfattende membran proteiner, fibrillerende proteiner og ekstracellulær matrix proteiner. Disse proteiner repræsenterer omkring halvdelen af proteomet og er involveret i essentielt set alle biologiske funktioner. Forskningen i inSPIN er meget interdisciplinær dækkende over organisk kemi, protein kemi, biofysisk, MD og NMR spektroskopi rettet imod syntese og funktionel/strukturel karakterisering af disse systemer med atomar opløsningsevne. Målet er at establere et “roadmap” for uopløselig-protein karakterisering fokuseret på membran proteiner med relevans for medicamentfremstilling, protein fibriller med relevans for demenssygdomme såsom Alzheimer’s og prionsygdomme og ekstracellulærmatrix proteiner med relevans for aldring og cancer – med alle projekter designed til at fremdrive metodeudvikling og fundamental videnskabelig indsigt.

Regulering og præcision af gen ekspression er af altafgørende betydning for organismers differentiering og for at undgå sygdomstilstand. Historisk har forskningens fokus været på selve genaktiveringsprocessen (transskription), men de seneste år er der kommet en øget forståelse for betydningen af genregulering både under og efter transskriptionen. I disse processer dannes budbringer-RNA (mRNA) og deres komplekser med proteiner (mRNP), og mRNP centeret er dedikeret til studier af struktur og funktion af mRNP dannelse, dynamik og kvalitetskontrol. Et andet vigtigt forskningsområde er forekomst, kvalitetskontrol samt mulig funktion af den allestedsnærværende transskription, der foregår i det eukaryote genom. Centrets videnskabelige ekspertiser og tilgængelige værktøjer giver mulighed for undersøgelse af disse spørgsmål fra atom- til celle-niveau.

CSE fokuserer på det videnskabelig spørgsmål om, hvordan evolution virker i sociale sammenhænge, og anvender oftest sociale insekter som modelsystemer. De syv forskningsprogrammer er alle interdisciplinære og anvender metoder fra genetik (DNA-analyse), evolutionær teori (tests af hypoteser), organisk kemi (kvantificering af stoffer, der anvendes til genkendelse), epidemiologi (sygdomstryk i sociale systemer), samt mikrobiologi (samspil mellem samfund af sociale insekter og deres mutualister og parasitter inden for svampe og bakterier). Det primære formål med CSE er at bidrage med grundvidenskabeligt nyt, men vores forskning kan desuden anvendes til løsning af samfundsmæssige udfordringer ved nye synsvinkler på f.eks. udvikling af bæredygtigt jordbrug, bevaring af biodiversitet eller grænsefladerne med medicin og industri. Centret har en aktiv kontakt med medierne i form af pressemeddelelser om nøglepublikationer, og ved at forskerne giver ekspertudtalelser om social evolution.

DNA i mennesker er konstant udsat for beskadigende faktorer fra både miljøet og fra cellens egen metabolisme. Raske celler er dog udstyret med et maskineri, der kan sanse og udbedre DNA skader og herved vedholde genomet intakt. Fejl I disse mekanismer kan få alvorlige konsekvenser for vores helbred og kan i værste fald forårsage flere sygdomme som kræft, fremskredet ældning og hjerneskader. Hovedformålene for Center for Genotoxic Stress Research inkluderer:

• Identificering og karakterisering af mekanismer som aktiveres af DNA skader med vægt på koordinationen mellem DNA repair, celle cyklus regulering og signalering til celledøds-programmer.
• Undersøgelse af det cellefysiologiske respons på DNA skader i cellekernen ved hjælp af real-time imaging mikroskopi.
• Identificering af malfunktioner i DNA skade responset i menneskelige sygdomme og hernæst anvende denne viden til forbedring af sygdommenes prognose, opdagelse og helbredelse.

I Center for Inflammation og Metabolisme har vi identificeret musklen som en kirtel. Vi arbejder udfra den overordnede hypotese, at den fysisk aktive muskel producerer og frigiver såkaldte myokiner, der har hormonlignende egenskaber. Når myokinerne frigives fra de arbejdende muskler, kan de påvirke andre organers funktion. Men myokinerne kan også påvirke musklens eget stofskifte og dens funktion. Det faktum, at musklerne udgør menneskets største organ sammenholdt med vores identifikation af myokinerne, har skabt et paradigmeskift: i et evolutionært perspektiv har musklerne spillet en central rolle både ved at dirigere stofskiftet og funktionen af andre organer. Dette paradigme danner basis for at forklare de talrige konsekvenser af en fysisk inaktiv livsstil. Hvis musklens endokrine funktion ikke stimuleres via muskelkontraktioner, vil det forårsage dysfunktion i mange af kroppens organer og væv og dermed risiko for hjertekarsygdom, cancer og demens. Opdagelsen af myokinerne har skabt et nyt grundlag for at forstå de molekylære mekanismer involveret i muskel-fedt; muskel-lever; muskel-bugspytkirtel og muskel-hjerne kommunikation.

Formålet med Danmarks Grundforskningsfonds Center for Individuel Nanopartikel Funktionalitet, er at udforske og forstå funktionaliteter af veldefinerede nanopartikler på det molekylære niveau. Hovedfokus er at designe og udvikle nanopartikler med specifikke funktionaliteter, der retter sig mod katalytiske processer generelt inden for området heterogen-, elektro-, og fotokatalyse. Heterogen katalyse udgør i dag basis for den kemiske industri medens elektro- og fotokatalyse er områder med stort vækstpotentiale i forbindelse med vedvarende energiløsninger. Forskningen tager konkret afsæt i at forstå, hvorledes form, struktur, størrelse og sammensætning influerer på funktionaliteter som reaktivitet og stabilitet for specifikke processer, der kan forløbe på overfladen af nanopartiklerne. Ved at opnå en sådan fundamental indsigt er det håbet at kunne designe nye materialer, processer og løsninger, der kan anvendes inden for områder som vedvarende energi og miljøbeskyttelse.

Nordisk Center for Jordens Udvikling (NordCEE) søger at forstå hvorledes evolutionen af liv på Jorden har haft indflydelse på udviklingen af jordoverfladens kemiske miljø og omvendt. Vores indgangsvinkel er multidisciplinær. Vi udforsker emner, der spænder fra moderne økosystemers økologi og biogeokemi til vidnesbyrd om ændringer i atmosfærens og havenes kemi gennem Jordens geologiske historie. Vi udforsker ligeledes udviklingen af liv på Jorden som et centralt tema, der binder mange af vore forskningsfelter sammen. Vores udgangspunkt er, at nutiden er nøglen til forståelse af fortiden, og vi baserer vore undersøgelser af de ældste klipper på den viden som vi opnår ved at undersøge de moderne systemer. Vores center involverer partnere fra Københavns Universitet, det svenske Naturhistoriske Museum og Syddansk Universitet.

Findes selvet? Er det virkeligt eller blot en illusion? Hvad er forholdet mellem selv og bevidsthed? Hvad er forholdet mellem selv og andre? Kan man være et selv alene eller kun sammen med andre? Hvad er forholdet mellem selvet og vores følelsesliv? Og mellem selvet og de værdier vi tilslutter os? Og hvad kan man lære om selvet ved at studere forskellige former for selvforstyrrelser, f.eks. dem som forekommer i skizofreni? Det er spørgsmål som disse som Center for Subjektivitetsforskning arbejder med. I sin tematiske og interdisciplinære udforskning af selvet og subjektiviteten, søger centeret også aktivt at fremme dialogen mellem filosofi og empirisk videnskab (herunder særligt psykiatrien, men også kognitionsforskningen, udviklingspsykologien og hjernevidenskaben) samt integrationen mellem forskellige filosofiske traditioner (særligt fænomenologi, hermeneutik og analytisk filosofi).

Den danske genetiker Wilhelm Johannsen etablerede termerne gen, genotype og fænotype i 1909.

Formålet med centeret er netop at koble genotype med fænotype – ved at finde nye sygdomsgener, nye genetiske lidelser og nye genetiske mekanismer, og dermed deltage i den funktionelle karakterisering af menneskets genom. Metoderne og strategierne der benyttes inkluderer kortlægning af kromosombrud der ødelægger specifikke gener og kortlægning af genomet i familier med arvelige sygdomme, med brug af de nyeste mikroskop og DNA teknologier til påvisning af sygdomsfremkaldende forandringer og genomets funktionelle elementer. Vi supplerer dette med en system-biologisk tilgang hvor vi identificerer de komplekse biologiske netværk, der styrer den normale og abnorme udvikling af organer, f.eks. af hjertet. De samme metoder og strategier anvendes ved bl.a. døvhed, og en lang række overlappende hjernesygdomme, bl.a. mental retardering, autisme, epilepsi, ordblindhed og ADHD.

Danmarks Grundforskningsfonds Center for Funktionelt Integrativ Neurovidenskab (CFIN) er et tværdisciplinært hjerneforskningscenter grundlagt i 2001.

Centret laver både grundforskning, som forsøger at kortlægge den menneskelige hjerne og undersøge hvordan den reagerer på og tilpasser sig effekter af de fysiske og sociale omgivelser – og anvendt medicinsk forskning, som forsøger at finde nye og forbedrede metoder til diagnosticering og behandling af neurologiske lidelser som Parkinsons sygdom, demens, apopleksi og depression. CFIN forener hjerneforskere fra afdelinger, institutter og fakulteter på Aarhus Universitet og Det Jyske Musikkonservatorium – fra antropologi, musik og semiotik til fysik, kemi og medicin.

Forskningen på CFIN er opdelt i fem forskningsområder – neuroenergetik, neurotransmission, neurokonnektivitet, funktionel hæmodynamik og kognitionsforskning, og centret anvender alle moderne skanningsteknologier til at undersøge den menneskelige hjerne (PET, MR, MRI, fMRI, MEG).

Forskning i centret er forankret i områderne Kvanteoptik og Kvanteinformation, som er et blomstrende interdisciplinært felt inden for naturvidenskab. Centret har hjemme på Niels Bohr Instituttet, Københavns Universitet og inkluderer to grupper på Aarhus Universitet. Centrets direktør er Eugene S. Polzik. Forskere i ledende stillinger involveret i QUANTOPs aktiviteter er: Jan Arlt og Michael Drewsen i Aarhus og Joerg Helge Müller, Anders Sørensen og Michael M. Wolf i København. Tidligere: Michael Budde og Klaus Mølmer.

• Kvantetilstandsstyring, ultra-følsom kvantemetrologi og afføling
• Kvanteinformationsvidenskab og grundlag for kvantemekanik
• Kvantefysik med ultra-kolde atomer
• Kvantefysik med kølede og fangede ioner

Fysiske systemer i centrets primære forskningsinteresse: fotoner, atomer og faststof systemer.

MEMPHYS er et tværdisciplinært forskningscenter, som udfører eksperimentel og teoretisk forskning inden for fysikken og den fysiske kemi af bløde grænseflader og membraner. Fokus er på udvikling af en molekylær beskrivelse af fysiske egenskaber ved membransystemer, og hvorledes disse egenskaber kontrollerer membranfunktion. Forskningen omfatter lipidmonolag, dobbeltlag og biomembraner, og hvorledes disse systemer vekselvirker med enzymer, polynucleotides, proteiner, peptider, lægemidler, steroler såvel som andre stoffer, der er aktive på membraner. Centeret benytter en lang række teoretiske og eksperimentelle metoder, bl.a. molekylær modellering og computersimulering, thermodynamiske metoder, biofotonik, fluorescensteknikker, neutron- og røntgenspredning, mikromekanik og micromanipulation, samt ultrafølsomme overfladeteknikker og enkeltmolekyleteknikker såsom atomarkraftmikroskopi og bioprobespektroskopi.

Metaller udviser en fascinerende kompleks intern struktur bestående af korn og netværk af defekter (dislokationer). Denne mikrostruktur bestemmer i vid udstrækning de mekaniske egenskaber, såsom styrke. Centret har udviklet en række røntgenteknikker, der for første gang giver os mulighed for at visualisere, hvordan mikrostrukturen udvikler sig i 4D (tid + rum), når metallet forarbejdes, f.eks. når det deformeres eller opvarmes. At være i stand til at se direkte, hvad der sker, er en effektiv måde til at forstå de grundlæggende fysiske mekanismer, der er på spil, og til at udvikle og validere modeller. Mere specifikt studerer vi Al, Cu og stål samt den nye klasse af materialer: nano-metaller. Sidstnævnte har store perspektiver inden for applikationer, hvor høj styrke er påkrævet. I en større sammenhæng peger vores arbejde i retning af f.eks. lettere og mere energieffektive biler og fly, mere miljøvenlige øldåser, stærkere panser, elektriske kabler med mindre tab og værktøj med en længere levetid.