Fortbildningsdagar i teknik & naturvetenskap För högstadie- och gymnasielärare 30–31 oktober 2012 Tisdag 30 OKTOBER 08.30 registrering och kaffe [Brashörnan, Universum] 10.00 Välkommen [Aula Nordica] 10.15 DNA, DATA OCH DESPERATION [Aula Nordica] 11.00 VETENSKAPSPUBLIKATION VS VETENSKAPSKOMMUNIKATION [Aula Nordica] Åsa Rasmuson-Lestander, dekan, teknisk-naturvetenskaplig fakultet, Umeå universitet Susanne Hjort, utbildningsledare, Sveriges Lantbruksuniversitet, SLU Göran Spong, institutionen för vilt, fisk och miljö, Sveriges Lantbruksuniversitet, SLU Louise Fornander, institutionen för fysikalisk kemi, Chalmers tekniska högskola 11.45Lunch [Universum] 13.00 Parallella sessioner 1. Föreläsningar: Ekosystem i förändring [N300] • Från kalfjäll till vitsippslund – fjällandskapets förvandling i ett varmare klimat • Hur påverkar renar vegetationen i fjällen i ett föränderligt klimat? 2. Föreläsningar: Växt- och skogsbioteknik [N320] • Intracellulär kommunikation: Hur kan vi förstå organellernas språk? • Världens största pussel – kartläggningen av granens och tallens arvsmassa 3. Föreläsningar: Ljus i naturvetenskap/Solljus som bränsle[KB3A9/KB3B1] • Från nanomaterial till solceller • Konstgjord fotosyntes öppnar väg till hållbar energi (föreläsning på engelska) 4. Föreläsningar: Kemi [KB3B1] • Så tycker eleverna att kemi är deras bästa ämne • Konstgjord fotosyntes öppnar vägen till hållbar energi (föreläsning på engelska) 5. Workshop: Mikrodatorteknik[Mötesplats: Brashörnan] • Inbyggda system med mikrokontroller 6. Workshop: Marinbiologi [Buss från Universum kl 13.00 till UMF, Norrbyn] • Från bakterier till sälar – om havet och hur det mår 7. Workshop: Energi [Buss från Universum kl 13.00 till Umevatoriet] • Ett ENERGIskt pass 8. Workshop: Fascinerande växter [Mötesplats: Brashörnan] • Växtceller, DNA och fenotyper • Modern skogsbioteknik – optimering av egenskaper i ved 14.30kaffe[Brashörnan, Universum] 15.00-16.30 Parallella sessioner 1. Föreläsningar: Ekosystem i förändring [N300] • Varför dör arter ut? • Gäddan är mörtens bästa vän 2. Föreläsningar: Växt- och skogsbioteknik [N440] • Växtens rörmokeri - hur växten bildar rör som leder vatten (föreläsning på engelska) • Hur vet växter att det är kallt ute? (föreläsning på engelska) 3. Föreläsningar: Ljus i naturvetenskap/Solljus som bränsle [N360] • Laserteknik för att hitta farliga ämnen i utsläpp, avgaser och utandningsluft • Alla är vi olika – speciellt aspar 4. Föreläsningar: Kemi [KB3B1] • Jakten på nya sätt att bekämpa sjukdomsframkallande bakterier • Proteiner hittar rätt med rätt adresslapp och guide 5. Workshop: Mikrodatorteknik [forts] 6. Workshop: Marinbiologi [forts UMF i Norrbyn] 7. Workshop: Energi [forts Umevatoriet] 8. Workshop: Fascinerande växter [forts] 18.30-21.00buffé [KBC-huset] Onsdag 31 OKTOBER 08.30 Parallella sessioner 1. Föreläsningar: Ekosystem i förändring [N200] • Äter storspiggen upp sina blivande fiender? • Mer näring ger (skenbart) mindre alg- och fiskproduktion 2. Föreläsningar: Växt- och skogsbioteknik [N220] • Spara eller slösa - växtens val reglerar tillväxten • Från grönt till gult (föreläsning på engelska) 3. Föreläsningar: Modelleringar av levande system [N230] • Informationsspridning i mikrobloggar och sociala medier • Hur mycket kan vi lita på prognoser? 4. Workshop: Robotik [Mötesplats: Brashörnan] • Robotar – i teorin och praktiken 5. Workshop: Molekylärbiologi [OBS 09.30! Mötesplats: Brashörnan] • Vad är molekylärbiologi? 6. Workshop: Design & arkitektur [Buss från Universum kl 08.30] • Att bygga för framtiden • Att prototypa - en pedagogisk strategi 7. Workshop: Sjukhusfysik [Mötesplats: Brashörnan] • Fysik och teknik i sjukvården - en livsviktig insats 10.00Kaffe [Brashörnan, Universum] 10.30 Parallella sessioner 1. Föreläsningar: Ekosystem i förändring [N200] • Älgens påverkan på ekosystemet (föreläsning på norska) • Boreala ekosystems betydelse för atmosfärens växthusgasbalans 2. Föreläsningar: Växt- och skogsbioteknik [N220] • Vi måste återvinna – det bara är så • Var skall jag vara? Om storspovens val 3. Föreläsningar: Modellering av levande system[N230] • Skogen är en eftertraktad resurs med många möjligheter • Renskötsel i en komplex värld – olika markanvändning på samma marker 4. Workshop: Robotik [forts] 5. Workshop: Molekylärbiologi [forts] 6. Workshop: Design & Arkitektur [forts. Buss åter till campus 11:45] 7. Workshop: Sjukhusfysik [forts] 12.00Lunch [Universum] 13.00 Varför är det så svårt att lära sig Matematik? Och vad kan vi göra åt det? [Aula Nordica] Mogens Niss, Roskilde universitet, hedersdoktor, Umeå universitet (föreläsning på engelska) 13.45Kunskapsnätverk: digital kultur och nya sammanhang för lärande [Aula Nordica] Simon Lindgren, institutionen för sociologi, Umeå universitet 14.30 Avslutning [Aula Nordica] KÄRA KONFERENSDELTAGARE! För 16:e året i rad arrangerar teknisk-naturvetenskaplig fakultet, Umeå universitet, och Sveriges lantbruksuniversitet, SLU, fortbildningsdagar för grundskole- och gymnasielärare i norra Sverige. Arrangemanget är en viktig del i vår satsning på samverkan med skolan och pågår under två dagar. Du är välkommen att delta under hela eller delar av programmet. Som vanligt är programmet kostnadsfritt och vi bjuder på lunch, buffé och fika. I år erbjuder vi ett brett och varierat program med fyra olika teman: Ekosystem i förändring, Växt- och skogsbioteknik, Ljus i naturvetenskap/Solljus som bränsle och Modelleringar av levande system. Därutöver kan du delta i en mängd olika workshops och laborationer. För dig som är kemilärare anordnas ett särskilt tema med föreläsningar och studiebesök i samarbete med Nationalkommittén för kemi. Tillsammans med Kungliga Ingenjörsvetenskapsakademien och Umevatoriet erbjuds dessutom en halvdag på temat Energi. Vår förhoppning är att programmet ger dig nya kunskaper inom teknik och naturvetenskap, att du får utbyta erfarenheter med lärare från andra skolor och att programmet i sin helhet kan bli en inspirationskälla i din egen undervisning. Anmäl dig via vår hemsida: www.teknat.umu.se/samverkan/for_skolor/fortbildningsdagar Varmt välkommen! PS Vi finns också på Twitter: #lärardagar REGISTRERING Registrering sker i Brashörnan, Universum från kl 08:30-10:00 tisdagen den 30 oktober. Lunch och fika Din namnbricka gäller som biljett till luncher och fika. Se därför till att din namnbricka är väl synlig. Buffé Buffén dukas upp i KBC-huset och är kostnadsfri för föranmälda. Namnbrickor märkta med ”Buffé” fungerar som entrébiljett. Utvärderingar Vi vill veta vad du tycker om fortbildningsdagarna. På vår hemsida kommer det att finnas ett webbaserat utvärderingsformulär som vi gärna vill att du fyller i. Vi skickar en påminnelse om detta till dig efter fortbildningsdagarna. Gemensamma föreläsningar: Tisdag 30 oktober kl 10.15-11.45 DNA, data och desperation [Aula Nordica] Hur kan vi använda den snabba utvecklingen inom molekylärgenetiken för att förstå ekologiska och evolutionära processer? Vad kan genetiska data användas till? Hur känsliga är metoderna och hur mycket kan vi utläsa från ett prov i ett plaströr? Om det handlar Göran Spongs föreläsning. Göran Spong är lektor vid institutionen för vilt, fisk och miljö vid Sveriges Lantbruksuniversitet, SLU. Hans specialområde är molekylärgenetik. Han är också en av få svenska experter på lejon, efter att i flera år ha levt nära och studerat vilda lejon i Tanzania. [email protected] Vetenskapspublikation vs Vetenskapskommunikation [Aula Nordica] Med infallsvinkel från den akademiska världen ger Louise Fornander sin personliga syn på det stora kommunikationsgapet mellan forskning och allmänhet. Den akademiska världen bär ett stort ansvar att utbilda allmänheten, ett ansvar som i många fall kan liknas vid det lärare har i klassrummen. Hon delar också med sig av många av de erfarenheter hon fått i sitt arbete med filmproduktion och vetenskapskommunikation. De filmer som uppmärksammats mest är den inspirerande och fartfyllda serien Kemikalendern på Youtube, vilken har som mål att inspirera ungdomar och vara en hjälp i klassrummet. Louise Fornander doktorerar i fysikalisk kemi på Chalmers Tekniska Högskola. Hon studerar strukturer av olika DNAkomplex, som i framtiden kanske kan leda till mediciner riktade mot specifika gener. De senaste åren har hon också arbetat med webbaserad film som utbildningsmaterial. [email protected] Parallella sessioner 1: Tisdag 30 oktober kl 13.00-14.30 1. Föreläsningar: EKOSYSTEM I FÖRÄNDRING [N300] Från kalfjäll till vitsippslund – fjällandskapets förvandling i ett varmare klimat Klimatet och dess förändringar har en avgörande betydelse för fjällnaturens ekologiska struktur och funktion. Leif Kullman berättar om den senaste forskningen om hur fjällens växtlighet förändrats i det varmare klimat som utvecklats under de senaste 100 åren. Han sätter in denna utveckling i ett längre perspektiv bakåt i tiden och diskuterat hur fjällklimatet i framtiden kan komma att gestalta sig. Hur påverkar renar vegetationen i fjällen i ett föränderligt klimat? Vegetationen i fjällen påverkas både av ett ändrat klimat och av betande djur som renar, sorkar och lämlar. Johan Olofssons forskning visar att effekterna av båda dessa faktorer ofta påverkar växtligheten i motsatt riktning. Han diskuterar om renbete kan användas som ett verktyg att minska effekterna av en global uppvärmning på fjällvegetationen och hur renskötseln i fjällen kan ha återkopplingar på ett framtida klimat Leif Kullman är professor i naturgeografi vid institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap, Umeå universitet. Under närmare 40 år har han arbetat med forskning och akademisk undervisning med inriktning på klimatrelaterade ekologiska förändringar och markanvändning i fjällnära områden. [email protected] Johan Olofsson är docent i ekologi vid institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap, Umeå universitet. Hans forskning handlar om hur växtätande djur påverkar vegetationen i arktiska och alpina ekosystem och hur dessa processer i sin tur påverkas av klimatförändringarna. [email protected] 2. Föreläsningar: växt- och skogsbioteknik [N320] Intracellulär kommunikation: Hur kan vi förstå organellernas språk? Cellkärnan är cellens ”huvudkontor” där det mesta av den genetiska informationen finns. Cellernas energifabriker är dels växternas kloroplaster, där ljusenergi omvandlas till kolhydrater, dels mitokondrierna där energi utvinns ur kolhydraterna. Dessa så kallade organeller har egna gener, vilket gör att det krävs ett komplext nätverk av signaler mellan cellkärna och organeller för att koordinera genuttryck som sker på olika håll. För växten är signalsystemet nödvändigt för utveckling, tillväxt och stresstolerans. Ökad förståelse av kommunikationen kan på sikt leda till bättre metoder att modifiera växters stresstolerans och produktivitet. Resultat baserade på växtceller är också viktiga för vår kunskap om mänskliga celler. Åsa Strand berättar vilka strategier forskarna använder för att dechiffrera organellernas språk. Åsa Strand är docent i växtmolekylärbiologi vid Umeå universitet och Umeå Plant Science Centre. Hennes forskargrupp studerar kommunikationen mellan cellkärnan och cellens energifabriker, organellerna. För att förstå hur detta signalsystem fungerar använder de Arabidopsis thaliana, backtrav, som modell. [email protected] 2. forts [N320] Världens största pussel: kartläggningen av tallens och granens gener Gran och tall dominerar de svenska skogarna och deras evolutionära historia kan spåras flera hundra miljoner år tillbaka. Trots det vet vi väldigt lite om deras arvsmassa, framförallt för att den är så stor. En grancell innehåller till exempel sju gånger mer DNA än en människocell och granens arvsmassa innehåller troligen 25–30 procent fler gener än vår. Varför är det så och vilka konsekvenser har det för vår förståelse av hur dessa arter överlevt och kan klara framtida miljöförändringar? Pär Ingvarsson berättar hur tallens och granens arvsmassor kartläggs vid Umeå Plant Science Centre och vad resultaten kan användas till i framtiden. Pär Ingvarsson är professor i evolutionsgenetik vid institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap, Umeå universitet. Hans forskning handlar om hur olika växter anpassar sig till sina växtmiljöer och han leder projektet med att kartlägga tallens och granens arvsmassa. [email protected] 3. Föreläsningar: LJUS i naturvetenskap & TEKNIK/ solljus som bränsle [KB3A9/KB3B1] Från nanomaterial till solceller (lokal: KB3A9) Nanomaterial har revolutionerat material- och elektronikforskningen de senaste 20 åren. Mer nyligen har nanomaterialens egenskaper också uppmärksammats inom energisektorn. Under detta seminarium får du höra mer om vilka egenskaper olika typer av kolmaterial och andra organiska molekyler har och hur de kan användas i allt från katalytiska reaktioner till solceller till det ultimata målet att imitera fotosyntesen. Thomas Wågberg är lektor i fysik vid Umeå universitet. I sin forskning arbetar han bland annat med en mängd olika kolmaterial med häpnadsväckande egenskaper. Särskilt intresserad är han av de starka kolnanorören som ser ut som hoprullade hönsnät. [email protected] Konstgjord fotosyntes öppnar väg till hållbar energi (lokal: KB3B1) Fotosyntesen är växternas sätt att omvandla solens strålar till Föreläsningen bränsle. Johannes Messinger beskriver hur den naturliga fotoges på engelska syntesen fungerar – och hur processen kan härmas för att göra konstgjord fotosyntes. Konstgjord fotosyntes är en lovande teknik för utveckling av hållbar energi. Solenergin som når jorden är 5 000 gånger så stor som hea världens energiförbrukning. Att kunna ta tillvara denna energikälla och lagra den skulle hjälpa till att lösa människans alltmer akuta energiproblem. Johannes Messinger berättar om utvecklingen på detta snabbt växande forskningsfält och presenterar de senaste forskningsresultaten om konstgjord fotosyntes. Johannes Messinger är professor i biologisk kemi vid Umeå universitet och leder den starka forskningsmiljön Solljus som bränsle. Hans forskargrupp arbetar med att utveckla det konstgjorda bladet, där naturlig fotosyntes härmas för att göra hållbar, lagringsbar energi. [email protected] 4. Föreläsningar: kemi [KB3B1] Så tycker eleverna att kemi är deras bästa ämne Jag har undervisat i många år och haft många idéer. Tillsammans har vi kemilärare på Erik Dahlbergsgymnasiet i Jönköping hjälpts åt att förbättra undervisningen så att kemiundervisningen blir trevlig och lärorik. Vi är många bra kemilärare på min skola och vi samarbetar allihop och drar åt samma håll. Hur kan man visa olika demonstrationexperiment och försök i kemi? Kan man göra småförsök eller låta eleverna visa och berätta så att de känner att det är de som kan? Några små demonstrationsförsök visas under föreläsningen och jag ger tips på hur vi får kemiämnet att vara ett av skolans populäraste ämnen. Hoppas att du får viss inspiration och sen kommer att delge mig nya tips och idéer. Konstgjord fotosyntes öppnar väg till hållbar energi Fotosyntesen är växternas sätt att omvandla solens strålar till Föreläsningen ges på engelska bränsle. Johannes Messinger beskriver hur den naturliga fotosyntesen fungerar – och hur processen kan härmas för att göra konstgjord fotosyntes. Konstgjord fotosyntes är en lovande teknik för utveckling av hållbar energi. Solenergin som når jorden är 5 000 gånger så stor som hea världens energiförbrukning. Att kunna ta tillvara denna energikälla och lagra den skulle hjälpa till att lösa människans alltmer akuta energiproblem. Johannes Messinger berättar om utvecklingen på detta snabbt växande forskningsfält och presenterar de senaste forskningsresultaten om konstgjord fotosyntes. Per Lindgren är kemioch matematiklärare på Erik Dahlbergsgymnasiet i Jönköping. Kommunen har en stor satsning med många som läser extrakurser i kemi. Han har varit ledare för svenska landslaget i kemiolympiaden under många år. Har fått Ingvar Lindkvistpriset för annorlunda undervisningsidéer. [email protected] Johannes Messinger är professor i biologisk kemi vid Umeå universitet och leder den starka forskningsmiljön Solljus som bränsle. Hans forskargrupp arbetar med att utveckla det konstgjorda bladet, där naturlig fotosyntes härmas för att göra hållbar, lagringsbar energi. [email protected] 5. Workshop: Mikrodatorteknik [Mötesplats: Brashörnan] Inbyggda system med mikrodatorkontroller En mikrokontroller är en liten styrdator som främst används i så kallade inbyggda system, alltifrån eltandborstar till mobiltelefoner och skogsmaskiner. Under denna workshop får du prova på att bygga ett litet mikrodatorsystem och programmera det för några olika funktioner. Du får också se vilka komponenter och utvecklingsverktyg som finns tillhands. Du får behålla den hårdvara och mjukvara vi använder under workshopen. Det är bra om du har programmerat i något högnivåspråk tidigare, helst C. system. Nils-Erik Eriksson är lärare i elektronik vid institutionen för tillämpad fysik och elektronik, Umeå universitet. Han undervisar huvudsakligen inom området datorteknik och inbyggda [email protected] Obs! Passet pågår hela eftermiddagen. Max antal deltagare: 6 personer. 6. Workshop: marinbiologi [Buss avgår från Universum 13.00] Från bakterier till sälar – om havet och hur det mår Förutsättningarna för liv i brackvattenhavet Bottniska viken är mycket speciella. Hela näringsväven påverkas av det stora inflödet av sötvatten från älvarna. En kort föreläsning och praktisk övning vid mikroskopet ger dig kunskap om vad som utmärker näringsväven i havet. Hur näringsväven ser ut säger också något om hur havet mår. Hur mäts havets hälsotillstånd? Efter en tur med forskningsfartyget R/V Lotty, där föreläsning varvas med provtagningsövningar, kommer du även att ha fått en inblick i det. Obs! Passet pågår hela eftermiddagen. Max antal deltagare: 20 personer. 7. WORKSHOP: ENERGI [Buss avgår från Universum 13.00] Ett ENERGIskt pass Utifrån boken Energi – möjligheter och dilemman, pratar och laborerar vi, SO- och NO-lärare tillsammans, kring biobränslen i framtiden. Utgående från skogen får vi se hur hela processen via torrifiering och rostning till färdigt biobränsle går till. Passet innehåller föreläsning och filmvisning, men fokus ligger på diskussioner och laborationer. Arrangör: Kungliga Ingenjörsvetenskapsakademien, IVA, i samarbete med Umevatoriet. Obs! Passet pågår hela eftermiddagen. Max antal deltagare: 15 personer. Kontaktperson: Petra Hellgren, Umevatoriet. 8. Workshop: fascinerande växter [Mötesplats: Brashörnan] Fascinerande växter med molekylär växtbiologi Workshopen består av två moment. Deltagarna arbetar i grupper om fem och grupperna byter plats med varandra efter halva tiden. 1. Växtceller, DNA och fenotyper. Du får själv isolera celler och kromosomer från blad av växten backtrav, ta fram snitt på växt och växtorgan och studera de olika anatomiska strukturerna i mikroskop. 2. Modern skogsbioteknik – optimering av egenskaper i ved. Med vårt nya cellkultursystem studerar vi hur vattenledande vedceller utvecklas. Cellerna delar sig, bildar tjocka cellväggar och dör för att kunna leda vatten. Du får själv analysera cellerna i olika skeden av utvecklingen. Du studerar hur vatten transporteras i trädstam och blad och kan jämföra genetiskt modifierade växter med icke modifierade. Obs! Passet pågår hela eftermiddagen. Max antal deltagare: 10 personer. Kontaktperson: Judith Felten. Agneta Andersson är är professor i pelagial ekologi. Hon forskar bland annat om hur den marina näringsväven påverkas när klimatförändringarna orsakar ökad nederbörd och därmed större inflöde av sötvatten. [email protected] Johan Wikner är universitetslektor i mikrobiologi och miljöanalytiker. Han forskar bland annat om hur ämnen från älvar och vattendrag påverkas bakteriernas aktivitet i havet. Han arbetar också med att analysera havets hälsotillstånd. [email protected] Parallella sessioner 2: Tisdag 30 oktober kl 15.00-16.30 1. Föreläsningar: ekosystem i förändring [N300] Varför dör arter ut? För 150 år sedan utvecklade Charles Darwin sin evolutionsteori: att populationer och arter förändras långsamt på grund av naturligt urval. Denna teori betraktas ofta som universell, men om arter har förmåga att anpassa sig till miljöförändringar är det märkligt att över 99 procent av alla arter som någon gång funnits på jorden har dött ut. För att kunna förstå varför arter dör ut krävs beräkningsintensiva analyser av moderna genetiska data från olika arter. Analyserna visar att Darwins teori kanske inte är så universell som många tror. Folmer Bokma är forskare vid institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap och vid Icelabs tvärvetenskapliga modelleringscentrum på Umeå universitet. Han forskar om makroevolution, det vill säga biologisk evolution över mycket långa tidsperioder. [email protected] Gäddan är mörtens bästa vän Varför finns det gädda i vissa sjöar och öring i andra – och varför finns det så många olika typer av sik i våra sjöar? Hur kommer det sig att förekomst av gädda är bra för mörten och hur påverkas våra fiskarter om klimatet blir varmare? För att svara på dessa frågor måste vi känna till hur Sveriges sjöar koloniserades efter istiden, hur de olika arterna påverkar varandra och hur de påverkas av vattnets kemiska och fysikaliska egenskaper. Göran Englund förklarar med exempel direkt från forskningsfronten. Göran Englund är professor vid institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap, Umeå universitet. Hans forskning handlar bland annat om vilka faktorer som styr sammansättningen av fiskarter i våra sjöar och vattendrag, samt hur framtida klimatförändringar kan påverka detta. [email protected] 2. Föreläsningar: växt- och skogsbioteknik [N440] OBS! Dessa två pass utgår pga för få anmälda Växtens rörmokeri – hur växten bildar rör som leder vatten Föreläsningen När en plantas skott skjuter upp ur jorden måste vatten och mineges på engelska raler transporteras från roten till de spirande bladen. Det sker via en specialiserad vävnad i växten som kallas xylem. Den består av celler som i mikroskop liknar en luftstrupe, men transporterar sav i stället för luft. Cellerna fäster mot varandra kant i kant och bildar ledningar genom hela växten. Dessa ”rörmokarceller” fyller sin funktion tack vare att de kan stärka sin struktur genom att förtjocka sina väggar eller urholkas genom programmerad celldöd. Den forskargrupp Edouard Pesquet ingår i arbetar med att försöka förstå hur växternas rörsystem utvecklas. De har utvecklat en cellkultur som kan induceras till att bilda ”rörmokarceller” som i kombination med flera biologiska tekniker använts för att kartlägga i vilken ordning olika händelser inträffar när rörsystemet bildas. Hur vet växter att det är kallt ute? Växters förmåga att anpassa sig till en omgivning där temperatur, Föreläsningen ges på engelska ljus, koldioxidhalt och tillgång till näring växlar, både från dag till dag och beroende på säsong, hänger på två viktiga faktorer. Dels växtens genetiska uppbyggnad som styr vilken potential arten har att acklimatisera sig. Dels förmågan hos växten att reglera genernas uttryck som reaktion på förändringar i miljön, till exempel ljus, temperatur och tillgång på näring och vatten. Vissa arter uppvisar en förbluffande plasticitet och även om båda faktorerna hänger ihop med varandra är det växtens förmåga att ändra form och funktion som styr dess produktivitet och geografiska spridning. Vaughan Hurry berättar hur växter känner av signaler från omgivningen, till exempel temperaturförändringar, och hur de kan ändra sin ämnesomsättning som reaktion på dessa. Edouard Pesquet är forskarassistent i fysiologisk botanik vid Umeå universitet och Umeå Plant Science Centre. Hans forskning handlar om de molekylära mekanismer som ligger bakom utvecklingen av växters avancerade rörsystem för att transportera vatten från rötterna till bladen. [email protected] Vaughan Hurry är professor i fysiologisk botanik vid Umeå universitet och Umeå Plant Science Centre. Hans forskargrupp försöker förstå hur växter känner av förändringar i miljön och hur de använder den informationen för att förändra genuttryck och sätta i gång anpassningsmekanismer. [email protected] 3. FÖRELÄSNINGAR: LJUS I NATURVETENSKAP/SOLLJUS SOM BRÄNSLE [N360] Laserteknik för att hitta farliga ämnen i utsläpp, avgaser och utandningsluft Lasrar sänder ut ljus av endast en våglängd åt gången och fria atomer och molekyler kan bara absorbera ljus av vissa våglängder. Därför kan man med laserbaserade mättekniker med hög känslighet mäta närvaron av atomer och molekyler i olika typer av gaser, till exempel förbränningsgaser och utandningsluft. Det kan hjälpa till att minska ohälsosamma utsläpp och ge ny kunskap om vår omgivning. Ove Axner beskriver grunderna för de vanligaste teknikerna och ger exempel på vissa tillämpningar. Ove Axner är är professor i fysik vid Umeå universitet. Hans forskning handlar huvudsakligen om utveckling av laserbaserade spektroskopiska tekniker för känslig detektion av atomer och molekyler. [email protected] Alla är vi olika – speciellt aspar Tekniska genombrott har gjort att vi i dag har fått helt nya möjligheter att studera generna som gör oss vad vi är och, framför allt, ”som gör oss olika”. Inom medicinsk forskning har detta inneburit att vi i dag identifierat generna som styr många av de sjukdomar som beror på ärftliga faktorer. På samma sätt studeras förstås växter, och ett av de mest intressanta resultaten är att många växter, speciellt träd, har en förbluffande stor genetisk variation inom arten. Vi studerar till exempel vår vanliga asp, och det har visat sig att det är en av de mest variabla arter som studerats hittils; två aspar i skogen verkar i genomsnitt skilja sig lika mycket på gennivå som en människa och en chimpans! I detta föredrag berättas det om hur man kommer fram till detta, varför det kan vara så och vad det har för betydelse. Stefan Jansson är professor i växtfysiologi vid Umeå universitet och Umeå plant science centre. I hans forskargrupp studeras dels hur växterna fångar i solljus och utför fotosyntes, dels vad som gör träd olika, till exempel vad gäller när de blir gula på hösten, hur bra de växer och om de drabbas av insekter. [email protected] 4. Föreläsningar: kemi [KB3B1] Jakten på nya sätt att bekämpa sjukdomsframkallande bakterier Antibiotikans intåg i människans tjänst är utan tvivel en av de medicinska upptäckter som haft störst betydelse för vår vardag. Förutom att korta långvariga och utdragna sjukdomsförlopp har också en hel del liv på jorden räddats. I dag vet vi också att långvarigt, och ibland felaktigt, nyttjande av antibiotika genom åren lett fram till att fler och fler sjukdomsframkallande bakterier numera är resistenta mot antibiotika. I vår forskning letar vi efter nya koncept för att bekämpa bakterieinfektioner som också ska ha en bra potential till mycket långsammare resistensutveckling. Proteiner hittar rätt med adresslapp och guide Cellernas arbetshästar utgörs av proteiner. De utför alla de reaktioner som behövs för att cellen skall fungera. Olika celler innehåller olika proteiner vid olika tidpunkter och det är därför cellerna kan utföra så många olika uppgifter samt se så olika ut. Alla våra proteiner tillverkas på en och samma plats i cellen, men för deras funktion måste många av dom transporteras till en annan plats – inom eller utanför cellen. Så hur hittar proteinerna rätt? Det har visat sig att proteiner som måste förflytta sig har inbyggda signaler kopplade till sig - en slags adresslapp. Dessutom finns det andra proteiner som fungerar som guider. Föredraget kommer att fokusera på proteiner och samspelet mellan olika proteiner i cellen. 5. workshop: MIKRODATORTEKNIK [forts] Inbyggda system med mikrodatorkontroller 6. marinbiologi [forts, buss åter kl 16.30] Från bakterier till sälar – om havet och hur det mår 7. Workshop: energi [forts Umevatoriet, buss åter kl 16.30] Ett ENERGIskt pass 8. Workshop: fascinerande växter [forts] Fascinerande växter med molekylär växtbiologi Fredrik Almqvist är professor i organisk kemi vid kemiska institutionen, Umeå universitet. Han forskar inom syntetisk organisk kemi, kemisk biologi och läkemedelskemi. [email protected] Elisabeth SauerEriksson är forskare vid institutionen för kemi på Umeå universitet. Hon forskar på kopplingen mellan proteiners struktur och funktion. [email protected] Parallella sessioner 3: Onsdag 31 oktober kl 8.30-10.00 1. Föreläsningar: ekosystem i förändring [N200] Äter storspiggen upp sina blivande fiender? Effekter av ökande tätheter av storspigg på aborr- och gäddbestånd Den ökande mängden storspigg har kopplats samman med rekryteringsproblem och minskande bestånd av kustens rovfiskar abborre och gädda samt eutrofieringssymptom i form av en ökad förekomst av påväxtalger i grunda vikar. Pär Byströms forskning visar på de möjliga mekanismerna bakom dessa mönster och diskuterar när och var dessa kan ha betydelse för kustens abborroch gäddbestånd. Pär Byström är är docent i ekologi vid institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap, Umeå universitet. Hans forskning handlar bland annat om hur storleksberoende interaktioner påverkar fiskbeståndens tätheter och akvatiska ekosystems funktion, samt hur dessa processer i sin tur påverkas av klimatförändringar. [email protected] Mer näring ger (skenbart) mindre alg- och fiskproduktion i våra sjöar Alla vet att övergödning kan leda till algblomning och det är allmänt vedertaget att mer näring ger högre algbiomassa. Men, för några år sedan upptäcktes att det inte stämmer i de näringsfattiga sjöar som dominerar det svenska skogs- och fjällandskapet. Där är både alg- och fiskproduktionen högst i sjöar med de lägsta närsalthalterna. Ny forskning visar att orsaken till fenomenet delvis finns på land, men själva förklaringen tycks ligga i en ojämn konkurrens om ljus och närsalter mellan planktonalger och bottenlevande alger. Sebastian Diehl redogör för forskningsrönen och förklarar varför den pågående klimatförändringen spås leda till sjunkande produktion i många svenska sjöar. Sebastian Diehl är professor vid institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap, Umeå universitet. Hans forskning tar avstamp i en fascination över det dynamiska samspelet mellan arter i ekosystem som hör samman med vatten. [email protected] 2. Föreläsningar: växt- och skogsbioteknik [N220] Spara eller Slösa – växtens val reglerar tillväxten På 1970-talet hade sparbanken en kampanj för barn om Spara och Slösa, två flickor som använde sina resurser på olika sätt. Spara var idealet, hon lade sina pengar på hög hos banken. Växter kan också använda sina resurser för tillväxt eller spara dem. Hur mycket som sparas eller investeras avgörs av ett reglersystem bestående av proteiner. Beroende på situationen kan olika beslut tas. Har växten till exempel brist på vatten sparar den mer och växer mindre. Johannes Hansons forskning handlar om att förstå hur växten fattar dessa beslut. Johannes Hansson är lektor i fysiologisk botanik vid Umeå universitet och Umeå Plant Science Centre. Hans forskning handlar om att försöka förstå hur växter kan förändra sin metabolism för att överleva till exempel brist på vatten eller ljus. [email protected] Från grönt till gult Ett blad som gulnar genomgår både morfologiska och metaFöreläsningen boliska förändringar. Denna process kallas ”senescens” och en ges på engelska förbättrad förståelse av dess mekanismer är viktig, både ur ett grundvetenskapligt perspektiv och för potentiella bioteknologiska applikationer. Föreläsningen fokuserar på flera viktiga aspekter av de cellulära och metaboliska mekanismer som kontrollerar ”senescensen” med tonvikt på mitokondriernas bidrag till denna process. Olivier Keech är post doc vid institutionen för fysiologisk botanik, Umeå universitet och Umeå Plant Science Centre. Hans forskning handlar om hur cellens energimetabolism är reglerad, särskilt under bladens senescens. [email protected] 3. föreläsningar: modelleringar av levande system [N230] Informationsspridning i mikrobloggar och sociala medier Föreläsningen På nätet flödar informationen, inte minst i bloggar och sociala ges på engelska medier som Facebook och Twitter. Fariba Karimi förklarar varför dessa medier är intressanta för forskarna och hur de använder dem för att undersöka olika modeller för informationsspridning. Hon presenterar pågående forskningsprojekt och visar resultat från några av dem för att belysa hur modelleringar i datorn kan användas för att förstå det samhälle vi lever i bättre. Fariba Karimi är doktorand i fysik vid Umeå universitet och knuten till den kreativa miljön Icelab. Hennes forskning handlar om människors beteende i sociala nätverk på internet och om vilka mekanismer som styr interaktionen dem emellan. [email protected] Hur mycket kan vi lita på prognoser? Prognoser för (framtida) skeenden konstrueras ofta utifrån matematisk-statistiska modeller baserade på insamlade data. Prognosen i sig är viktig, men ännu viktigare är att förstå hur bra prognosen är, det vill säga hur långt ifrån sanningen prognosen kan tänkas vara. Detta gäller inte minst för beslutsfattare. Hur går man till väga för att uppskatta osäkerheten för prognoser? Här är den statistiska vetenskapen mycket användbar. Nya tekniker och metoder utvecklas ständigt för att kunna möta upp dagens alltmer komplexa strukturer i insamlade data, på vilka prognoser baseras. Sara Sjöstedt de Luna berättar om prognoser och hur man kan uppskatta deras osäkerhet. 4. workshop: robotik [Mötesplats: Brashörnan] Robotar – i teorin och praktiken Sedan ganska många år är vi vana att se robotar inom industrin. De utför monotona uppgifter som att svetsa eller måla. Vi är mindre vana att se robotar agera i en mer vardaglig miljö. Visst finns en och annan som dammsuger eller klipper gräset, men än så länge inga robotar som sköter andra hemmasysslor som att följa barnen till skolan eller köra bil. Utvecklingen går dock otroligt fort framåt. Workshopen ger en inblick i var forskningen kring robotar står. Vi visar varför det varit svårt att bygga robotar som kan hantera en vardaglig miljö och ger exempel på maskiner som kan bli verklighet i framtiden. Workshopen innehåller en övning med robotar som verktyg i undervisningen. Vi visar hur robotar kan användas för att konkretisera matematiska problem och introducera programmering. Under workshopen används Lego Mindstorms. Inga förkunskaper i programmering krävs. Sara Sjöstedt de Luna är professor i matematisk statistik vid institutionen för matematik och matematisk statistik, Umeå universitet. Hennes forskning utvecklar statistiska metoder för att uppskatta osäkerheten i prognoser och andra uppskattade kvantiteter. [email protected] Erik Billing är Erik Billing är filosofie doktor i datavetenskap vid Umeå universitet. Hans forskning handlar om hur man bygger robotar som kan lära sig från människor. Inspiration tas från kognitionsvetenskap och neurofysiologi, med målet att bygga robotar som lär sig på liknande sätt som människor. [email protected] Max antal deltagare: 16 personer Obs! Passet pågår hela förmiddagen. 5. Workshop: molekylärbiologi [Mötesplats: Brashörnan kl 09.30] Vad är molekylärbiologi? (OBS! Passet är 2 timmar, notera starttiden 09.30) Molekylärbiologi omfattar studier av struktur och funktion av biologiska processer på molekylär-, cellulär- och organismnivå. Under workshopen visar vi bakterier och svampar och hur dessa kan orsaka sjukdomar hos oss människor. Vi förklarar hur bakterier pratar med varandra och hur man kan använda den fluorescerande molekylen GFP i forskning. Du får även stifta bekantskap med några av molekylärbiologins vanligaste modellorganismer, bananflugan Drosophila melanogaster och nematoden Caenorhabditis elegans. Linda Westermark är doktorand i molekylärbiologi vid Umeå universitet. Hon studerar hur bakterien Yersinia pseudotuberculosis interagerar med och undviker det tidiga immunförsvaret när den infekterar sin värd. [email protected] Max antal deltagare: 20 personer. Handledare: Linda Westermark 6. Workshop: arkitektur & design [Buss avgår kl 08.30 utanför Universum. Buss åter till campus kl 11.45] Att bygga för framtiden Vad berättar husen för oss? Vi prövar på arkitektens arbete och skapar byggnader för framtiden. Framtidens bostäder, skolor och städer står i centrum och vi lär av historien för att forma och förbättra människors vardag. Kan den antika stadsplaneringen lära oss något i dag? Är den gotiska kyrkoarkitekturen intressant för framtidens arkitektekter? Att prototypa - en pedagogisk strategi I arbetet med att bygga kunskap och framtidsvisioner är prototyper ett oumbärligt redskap för kommunikation, såväl för den egna tankeprocessen som i interaktion med andra. På Designhögskolan får du prova på, samt få en inblick i hur prototyper kan användas såväl i undervisning som professionellt, både inom designfältet och i andra verksamheter. Workshopen leds av Niklas Andersson och Catharina Henje, lärare och forskare på Designhögskolan i Umeå. Max antal deltagare: 25 personer OBS! Passet pågår hela förmiddagen. Katrin Holmqvist Sten är prefekt vid Arkitekthögskolan och lektor i arkitekturhistoria. Hennes forskning rör byggnaders symbolvärden i såväl ett samtida som ett historiskt perspektiv. [email protected] Catharina Henje är utbildad sjukgymnast, industri- och interaktionsdesigner och verkar som lärare och forskare på Designhögskolan, Umeå universitet. Hon undervisar bland annat i ergonomi, designmetodik och kreativa processer. Hennes forskning handlar bland annat om idéhantering och utformandet av riktade kreativa processer. [email protected] Niklas Andersson är lärare och forskare i interaktionsdesign vid Designhögskolan i Umeå. Hans forskning handlar om människadator interaktion från ett konstnärligt perspektiv med fokus på användarupplevelser i IT-vardagen. [email protected] 7. WORKSHOP: SJUKHUSFYSIK [Mötesplats: Brashörnan] Fysik och teknik i sjukvården – en livsviktig insats Sjukhusfysiker och medicinsktekniska ingenjörer arbetar i en miljö med snabb teknisk utveckling - ett spännande möte mellan teknik och vård. Supraledande magneter och antipartiklar visar hjärnans funktion. Avancerad röntgenteknik ger tredimensionella bilder av kroppens inre. Acceleratorer för cancerbehandling använder elektroner som går fortare än ljuset. Rörelseanalys inom sjukvården är ett annat nytt område. Lennart Olofsson och Fredrik Öhberg håller i ett kombinerat program med föreläsning, studiebesök på sjukhuset och praktiska övningar. Obs! Passet pågår hela eftermiddagen. Max antal deltagare: 32 st Lennart Olofsson är lektor i strålningsfysik vid instititutionen för strålningsvetenskaper, Umeå universitet, och ansvarar för grundutbildningen för sjukhusfysiker och medicintekniska ingenjörer. [email protected] Fredrik Öhberg är sjukhusingenjör på medicinsk teknik och informatik vid Norrlands universitetssjukhus och forskar inom rörelseanalys. [email protected] Parallella sessioner 4: Onsdag 31 oktober kl 10.30-12.00 1. Föreläsningar: ekosystem i förändring [N200] Älgens påverkan på skogsmarken Föreläsningen Att älgar påverkar träden genom betning är väl känt och ett proges på norska blem för skogsägare och industri, men det är långt ifrån den enda påverkan älgar och andra stora hjortdjur har på flora och fauna. Föreläsningen handlar om hur vi experimentellt har visat hur olika höga älgtätheter genom sitt bete påverkar viktiga markprocesser som till exempel kvävetillgång. Hur påverkas trädens dynamik, tillväxt och produktivitet av klövviltbestånden? Hur påverkas växterna på marken av hög vilttäthet? Vad händer med markens näringstillgång och respiration, samt mångfald och sammansättning av andra djurarter. Boreala ekosystems betydelse för atmosfärens växthusgasbalans Olika ekosystems upptag och avgivning av växthusgaser påverkas i stor utsträckning av klimatet såsom inkommande solljus, nederbörd och temperatur. Under de senaste decennierna det även vuxit fram kunskap om att olika ekosystem mycket aktivt påverkar sammansättningen av växthusgaser i atmosfären och därmed också vädret. I dag pågår forskning över hela världen om hur ekosystemens betydelse för klimatet ändras som ett resultat av ökade halter växthusgaser i atmosfären. Mats Nilssons forskning handlar i stor utsträckning om nordliga myrars roll för atmosfärens sammansättning och hur detta påverkar klimatet. Ingalill Persson kommer från Hedmark i Norge och disputerade 2003. Hennes forskning handlar främst om hjortdjurens påverkan på biologisk mångfald, ekosystemprocesser och vilt. [email protected] Mats Nilsson är professor i markvetenskap med inriktning mot biogeokemi vid institutionen för skogens ekologi och skötsel, SLU. [email protected] 2. Föreläsningar: växt- och skogsbioteknik [N220] Vi måste återvinna – det bara är så Vi lever i en dynamisk värld med en ökande befolkning och minskande naturresurser. Vi är därför tvingade att återvinna så mycket som möjligt av naturresurserna. Alger kan användas för att rena vatten och luft samtidigt som de kan producera värdefulla nyttigheter som bioenergi, kemikalier, gödsel och foder. SLU i Umeå, Umeå Energi, Umeva och RagnSells samarbetar i ett projekt som syftar till att undersöka om alger kan rena spillvatten och rökgaser samtidigt som de producerar värdefull biomassa. Nyligen har en pilotanläggning byggts hos Umeå Energi på Dåva, 10 km norr om Umeå. Var skall jag vara? Om storspovens val Precis som människor har storspovar olika behov som måste tillgodoses för att de skall kunna överleva och fortplanta sig. I och med att de kan förflytta sig ställs de inför frågan vilken plats som är bäst vid varje given tidpunkt; som när vi väljer restaurang för lunchen eller skola för våra barn. I en värld utan Försäkringkassa och mataffär kan resultatet av att välja fel plats lätt bli ödesdigert. Genom att studera var storspovarna uppehåller sig kan vi lära oss mycket om hur de väljer och vilka tillgånger som krävs för att storspovbeståndet skall förbli livskraftigt. Francesco Gentili är forskare vid institutionen för vilt, fisk och miljö, SLU, Umeå. [email protected] Adriaan de Jong studerar jordbrukslandskapets häckfåglar (främst storspovar) och sädgäss vid institutionen för Vilt, fisk och miljö, SLU i Umeå. [email protected] 3. Föreläsningar: modelleringar av levande system [N230] Skog är en eftertraktad resurs med många möjligheter Skog har alltid varit en viktig resurs och lokalt har det många gånger lett till ett överutnyttjande. Som för alla naturresurser är uppföljning av skogens utveckling ett viktigt led för ett hållbart brukande. Lika viktigt är det att se framåt; vad händer med resursen beroende av hur vi väljer att hantera den, vilka möjligheter finns och hur hittar vi bra alternativ? För skog är det möjligt att med modeller beskriva dess utveckling på kort och lång sikt och dess produktion av varor och tjänster, som virkes- och biobränsleproduktion, tillgängliga habitat för olika arter, skogens lämplighet för rekreation och mängden kol som lagras in i skogsekosystemet. En rad modeller kan sättas samman till större modellsystem för användning i skoglig analys och planering. Ett exempel är det vid SLU nyligen utvecklade Heureka-systemet. Skogliga Hållbarhetsanalyser (SHa) vid SLU är också en nyligen formad verksamhet som – bland annat med Heureka som teknisk plattform – utför analyser av skogens möjligheter. Tomas Lämås är docent i skoglig planering. Han ledde det forskningsprogram som under 00-talet utvecklade Heureka-systemet. Heureka är ett analysoch planeringssystem för ett mångbruksinriktat skogsbruk. Tomas är nu ledare för Skogliga Hållbarhetsanalyser, SHa, vid institutionen för skoglig resurshushållning, SLU. [email protected] Per Sandström är viltekolog och jobbar som forskare på Institutionen för skoglig resurshushållning på SLU i Umeå. Renskötsel i en komplex värld – olika markanvändning på samma marker Renskötsel bedrivs på 55 procent av Sveriges landareal och överlappar i tid och rum med mängder av andra aktiviteter (t.ex. skogsbruk, gruvdrift, infrastrukturutbyggnad, friluftsliv, vatten och vindkraft). Ett fungerande sambruk kan bara uppnås genom en fungerande, kunskapsbaserad dialog. Som ett steg i att söka lösningar på komplexa markanvändarfrågor jobbar Skogsstyrelsen och SLU tillsammans med 51 samebyar med att utveckla så kallade Renbruksplaner. Verktyget för att ta fram Renbruksplaner och det centrala stödet i markanvändardiskussioner är ett skräddarsytt och special producerat GIS (geografiskt informations system) som används av renskötare. Per Sandström ger exempel från markanvändarfrågor och hur GIS använts som ett kommunikationsverktyg för att bibehålla sammanhållna, ekologiskt fungerande landskap. [email protected] 4. workshop: robotik [forts] 5. workshop: molekylärbiologi [forts] 6. workshop: design & arkitektur [forts, buss till campus 11.45] 7. workshop: sjukhusfysik [forts] Gemensamma föreläsningar: Onsdag 31 oktober kl 13.00-14.30 Varför är det så svårt att lära sig matematik? Och vad kan vi göra åt det? [Aula Nordica] Föreläsningen De flesta människor, till och med forskare i matematik, upplever då ges på engelska och då svårigheter när de försöker lära sig ny matematik. Mogens Niss föreläsning fokuserar på några av de tydligaste orsaker forskare kunnat identifiera till att sådana svårigheter dyker upp. Att identifiera avgörande hinder är nödvändigt för att kunna göra något åt de problem forskningen observerat. Å andra sidan räcker inte det. Vad vet vi om förutsättningarna för och möjligheterna till en framgångsrik undervisning som motverkar inlärningssvårigheter i matematik? Den frågan tas också upp i föreläsningen. Kunskapsnätverk: Digital kultur och nya sammanhang för lärande [Aula Nordica] Simon Lindgren kommer att prata om de nya förutsättningar och sammanhang för ofta lekfullt lärande som digitala medier möjliggör. Med utgångspunkt i en teoretisk överblick med nyckelord som ”participatory culture”, ”collective intelligence” och ”communities of practice” kommer han att göra nedslag i egna forskningsexempel som handlar om bloggande, fildelning och nätforum för att problematisera villkoren för hur potentialen i de nya medierna kan förverkligas, eller inte. Mogens Niss är professor vid Roskilde Universitet i Danmark och en av världens mest erkända forskare inom området matematikdidaktik. Hans forskning spänner över många olika delområden och har har publicerat över hundra vetenskapliga artiklar och mer än tolv böcker. Dessutom har han varit mycket drivande när det gäller utveckling av skolmatematiken i Danmark. 2012 utnämndes han till hedersdoktor vid Umeå universitets teknisk-naturvetenskapliga fakultet. [email protected] Simon Lindgren är professor i sociologi vid Umeå universitet. Hans forskning handlar om hur digitala medier förändrar och formar sociala mönster inom områden som politik, kultur och lärande. [email protected]