Duften af laurax

Når lysets bølgelængder blandes i øjet opstår den hvide farve. Når lydfrekvenser blandes, opstår det, der kaldes hvid støj. Laurax kalder forskerne en blanding af alt, der ikke lugter af noget.


Af alle sanser er lugtesansen den sans, som videnskaben har haft sværest ved at forstå. På trods af spekulationer i hundredvis af år har forskere ikke kunnet finde nogen tilfredsstillende teori eller model for, hvordan et bestemt molekyle oversættes til en bestemt lugt i hjernen.

En medvirkende årsag til redeligheden har sandsynligvis været den, at lugtstoffer, i modsætning til lyde og farver, ikke så let kan repræsenteres ved blot et enkelt spektrum af frekvenser eller bølgelængder. Oplevelsen af en lugt skabes via mange receptorer i næsehulens tag - receptorer, der har hver deres specifikke affiniteter og sensitiviteter over for de indtrængende molekyler.

Først i hjernen kombineres og fortolkes informationerne til en samlet vurdering af en given lugt. Det faktum, at oplevelsen af en lugt også er meget påvirket af hukommelsen, af erfaringen og af andre samtidige sanseindtryk, gør det ikke nemmere at håndtere sagen videnskabeligt.

For to år siden udviklede molekylærbiologerne Rafi Haddad og Noam Sobel fra Weizmann-instituttet i Israel dog en slags målestok for lugtesansen. De opbyggede en database, hvor de matchede forsøgspersoners lugtoplevelser med 1.500 forskellige molekylers atomare sammensætninger (se artikel her). En matematisk analyse gjorde det muligt at lave et landkort over lugtesansen, der i sin todimensionelle projektion blev spændt ud af de to vigtigste parametre til at beskrive en lugt: På x-aksen kunne man aflæse lugtens behag eller ubehag, og på y-aksen dens spiselighed hhv. giftighed. Sammen beskriver de to dimensioner kun lidt over 50 procent af den samlede varians i neuronernes aktivitet, men at de overhovedet blev fundet var et første bevis på, at der faktisk findes et universelt lugtsprog for mennesker, der gælder på tværs af alle individer i alle kulturer.

Læs hele artiklen med kommentarer her. Og se grafen med nogle af de udvalgte stoffer, som blev brugt til at lave laurax her:


click for at forstørre.

Kampen mod narko er et kemisk våbenkapløb

Forbud mod klassiske euforiserende stoffer har fået producenterne til at gå nye veje. Nu sælger de syntetiske stoffer, der ikke er omfattet af loven. Stater svarer igen med gruppeforbud, og producenter går til modangreb med helt nye urter.


I sidste uge udgav EU's narkoovervågningscenter, EONN, sin årlige rapport om brugen af euforiserende stoffer i EU. Aldrig før er der blevet registreret så mange nye stoffer som i 2012. De kaldes 'legal highs', fordi der er tale om helt nye kemiske forbindelser, der teknisk set er legale i mange lande. De sælges som 'urter', 'badesalt' og 'plantegødning' via internetbutikker over hele verden og har effektivt udmanøvreret staters kontrol af folks ønske om at tage et trip i ny og næ.

»Markedet rammes af mere end ét nyt psykoaktivt stof om ugen,« sagde EU-kommissær for indre anliggender Cecilia Malmström til pressen ved offentliggørelsen, hvilket ved udgangen af året vil svare til en stigning på 25 pct. i forhold til 2011. Dette skal ses i forhold til, at brugen af heroin, kokain og marihuana er faldet i de fleste lande.

Spørgsmålet er derfor, om udviklingen har gjort forbud og straf til en forfejlet strategi, fordi den i stedet for at stoppe misbrug skubber stofbrugere ud i stadig mere farlige eksperimenter med helt ukendte kemikalier.

Sådan mener i hvert fald en del eksperter. Overlæge og misbrugsekspert Henrik Rindom fra Psykiatrisk Center Hvidovre har længe talt for stop af forbudspolitikken, og sidste år sagde det internationale panel Global Commission on Drug Policy, at 'den globale krig mod stoffer har slået fejl', og anbefalede myndighederne at stoppe 'kriminaliseringen, marginaliseringen og stigmatiseringen af folk, der bruger narko, men ikke skader andre'.

Også mange politikere, heriblandt Liberal Alliance i Danmark, mener, at narkotika skal legaliseres, mens praktiserende læger med hånden for munden er begyndt at anbefale brugen af de forbudte, men velkendte, rusmidler som hash, bare for at folk holder fingrene fra disse 'legal highs', der har ukendte og potentielt mere farlige bivirkninger.

Læs hele artiklen med kommentarer på ing.dk


Et 50-årigt paradigme, take 2

Af redaktørerne for bladet Aktuel Naturvidenskab blev jeg bedt om at skrive en udvidet tekst af min klumme om Thomas Kuhn, der kom i Ingeniøren for et par uger siden. Den er klistret ind nederst i blogposten her, og kan også downloades her. Det eneste nye er sådan set bare en lille uddybning af, at inkommensurabilitetsproblematikken i høj grad også er det, der danner barriererne imellem fagdisciplinerne, og at forsøg på at bygge bro må involvere viljen til at lære et nyt 'sprog'. Ikke noget alle forskere ønsker eller evner at gøre.


Et 50-årigt paradigme

I år er det 50 år siden fysikeren og sociologen Thomas Kuhn udgav bogen ’The Structure of Scientific Revolutions’. Bogen er det mest citerede akademiske værk i det 20 århundrede. De fleste har nok aldrig hørt om Kuhn, selvom de har hørt ordet ’paradigme’. Men hvad var det egentlig Kuhn mente med sine overvejelser omkring ’normalvidenskab’, ’paradigmer’ og ’inkommensurabilitet’?

Normalvidenskab er ifølge Kuhn den fase, hvor den videnskabelige praksis foregår som ’business as usual’. Forskerne inden for et specifikt fagområde er stort set enige om, hvordan verden er strikket sammen, og nu gælder det om at udfylde huller og forstå detaljer. Kuhn kaldte det også ’puzzle solving’. Trin for trin udbygges det teoretiske fundament, og kun sjældent bliver der stillet spørgsmålstegn ved grundantagelserne. Bekræftelsen af Higgs-partiklens eksistens var f.eks. en kæmpe succes for fysikernes standardmodel af universet. Man opdagede det, man havde forventet at opdage. Normalvidenskab handler altså om at afklare status quo, og stort set al videnskab foregår på den måde. Og det er godt sådan. At ordet ’normalvidenskab’ efterhånden har fået en lidt nedladende klang, var ikke Kuhns hensigt. Når politikere f.eks. nu om dage råber på innovation og sender rutinen på pension, så glemmer de, at det ene er afhængigt af det andet.

Paradigme-paradigmet
Paradigmer er de erkendelsesmæssige rammer, hvori et fagområde defineres og udføres. Kuhns centrale påstand var, at paradigmer ikke er mejslet i sten som evigtgyldige sandheder, men at de kan erstattes af nye paradigmer, hvis der akkumuleres for mange eksperimentelle anomalier til at de kan forklares ordentligt. Så begynder forskere at stille spørgsmålstegn ved fundamentet for deres teorier, hvilket fører til en krise, og eventuelt til en revolutionerende nyfortolkning af virkeligheden. I dag lyder det måske som en selvfølge, men det var det bestemt ikke for 50 år siden. Dengang havde man stadig en idé om, at videnskab var en addition af stadig dybere indsigter, der uden omveje langsomt ville afdække den sande forståelse af verden.

Inkommensurabilitet er nok Kuhns mest kontroversielle begreb. Udtrykket stammer fra matematikken, og er egentlig let defineret: det betyder blot at der findes ting, som ikke kan måles med samme alen (in-co-measurable), ligegyldigt hvor lille målestokken er. Siden og diagonalen på et kvadrat er f.eks. inkommensurable størrelser, fordi de relaterer sig til hinanden via et irrationelt tal. Kuhn lånte ordet til at diskutere konkurrerende paradigmer, f.eks. Newtons mekanik og kvantemekanikken, for hvilke der ikke fandtes et fælles sprog eller en fælles teoretisk ramme at diskutere dem i. Hurtigt blev humanister og sociologer inspireret til at bruge ordet ’inkommensurabilitet’ som en smart og videnskabelig klingende undskyldning for, hvorfor de aldrig kunne blive enige. Videnskabsfilosoffen Paul Feyerabend blev så fortørnet over dette misbrug, at han beskyldte Kuhn for at give akademikere et argument for aldrig at behøve at lære videnskab. Med det magiske ord ’inkommensurabel’ havde de fået licens til at sige stadig dummere ting, idet det jo var deres helt eget, inkommensurable, syn på sagen.


Kunsten at blive flersproget
Det er måske uretfærdigt at klandre Kuhn for misbruget. Men det er tankevækkende, i hvor høj grad hans paradigme er blevet almeneje. Det kan være at det skyldes en dybere erfaring, der går hinsides den snævre videnskabssociologi. En erfaring, som måske finder sin årsag i den stadig lettere adgang til hele spektret af menneskelige erkendelser i tid og rum, dvs. i både historisk dybde og geografisk bredde. Den teknologiske udvikling har gjort vores ideer tilgængelige for hinanden i hidtil uset grad, og den stadig mere avancerede videnskabelige praksis har imprægneret vores faglighed med helt nye interdisciplinære krav.

Alt dette kræver en veludviklet evne til at overvinde kommunikative barrierer, ikke kun mellem to successive videnskabelige teorier inden for den samme disciplin, men også på tværs, dvs. mellem stridende nabo-discipliner. Ifølge Kuhn er det ikke nok blot at forsøge at oversætte fra det ene paradigme til det andet. Inkommensurabilitet mellem paradigmer overvindes kun hvis man lærer at blive tosproget. Så i den forstand, og for at anvende Kuhn på Kuhn, er vi stadig i begyndelsen af en normalvidenskabelig konsolideringsfase, hvor vi langsomt bliver flersproget og lærer at sortere i hinandens paradigmer. Og vi er selvfølgelig stadig meget langt fra at have blik for de inkommensurable anomalier, der ikke måtte kunne forklares af paradigmebegrebet.

Økonomernes tro på det uendelige antal parallelle liv

Vi er vant til at tænke i paralleluniverser, når vi regner på sandsynligheder for at vinde og tabe. Men vi lever kun i ét univers, hvor tiden er irreversibel. Det ændrer fundamentalt på de faktiske udfald af vores økonomiske væddemål.


Forestil dig et spil med en terning, hvor du får dit indskud ti gange tilbage, hvis du slår en sekser, men taber dit indskud, hvis du ikke gør det.

Spillet er en rigtig dårlig forretning for kasinoet, fordi en spiller i gennemsnit vil slå en sekser hver sjette gang, hvilket betyder, at kasinoet i gennemsnit vil udbetale ti indskud for hver seks indskud, der kommer ind. Men spørgsmålet er: Er spillet en god forretning for spilleren selv?

Ja, det kommer an på, hvor meget der spilles om. Hvis du har penge nok og vælger at sætte 100 kroner på højkant hver gang, kan du godt gå hen og blive rig. Men hvis du vælger at satse hele din formue på én gang, kan du risikere at tabe det hele, og ikke have flere penge at spille med.

Denne simple observation har stort set alle mennesker gjort sig, men ikke desto mindre indgår den ikke i moderne investeringsstrategi og heller ikke i de sidste 50 års økonomisk teori. Det siger den teoretiske fysiker Ole Peters fra Imperial College London. Han har i løbet af de seneste to år skrevet flere opsigtsvækkende artikler om emnet.

Problemet viser sig at være forskellen mellem to forskellige typer af gennemsnit: et ensemblegennemsnit, der forestiller sig et stort antal paralleluniverser med samme spiller, hvorefter udfaldene lægges sammen og divideres med antallet af paralleluniverser samt, på den anden side, et tidsgennemsnit, der beregner udfaldsraten og konsekvenserne for din pengepung for hver enkelt investering over tid. Hvis de to typer af gennemsnit giver samme resultat, kaldes systemet 'ergodisk', men det viser sig, at det sjældent er tilfældet i virkeligheden.

'Jeg er i stadigt højere grad overbevist om, at Ole Peters har identificeret kernen i et helt essentielt problem inden for den moderne økonomi,' skriver fysikeren Mark Buchanan på sin blog. Han mener, at finanssektorens beregninger af et forventet afkast og risikovurderinger via et ensemblegennemsnit i mange tilfælde er en uhensigtsmæssig måde at træffe beslutninger på i den virkelige verden.

Også Ole Peters mener, at det er grunden til mange af de problemer, vi har med finanskrisen i dag: Investeringsråd, risikovurderinger, aktiemarkedet og gearing af finansielle instrumenter er ofte baseret på ensemblegennemsnit, og det har potentielt farlige konsekvenser.

Læs hele artiklen med kommentarer og regneeksempler på ing.dk

Ny metode vil ændre pattedyrenes stamtræ

Nye genetiske studier har sat spørgsmålstegn ved vores evolutionære stamtræ. Små mikroRNA'er har vist sig at være unikke for organismers form og udvikling, og de fortæller en helt ny historie om pattedyrs slægtskab.


Palæobiologien er i oprør. En ny og øjensynligt revolutionerende metode til at relatere fossiler til hinanden har i løbet af de seneste fem år gentegnet store dele af det evolutionære stamtræ.

Nu er turen kommet til pattedyrene, heriblandt mennesket, og så er det jo alvor. Analyserne viser blandt andet, at mennesker er afstamningsmæssigt tættere på elefanter end på køer, og at mus og rotter er meget ældre end hidtil antaget.

Årsagen til balladen er nogle små og ganske korte gen-stumper kaldet mikroRNA (eller miRNA). De siges at være bedre til at bestemme forskelle på slægtskabsforhold mellem arterne end de normale fylogenetiske metoder. Metoden er kontroversiel, for det betyder, at de traditionelle modeller til at strukturere de genetiske og morfologiske data fører til misvisende eller forkerte rekonstruktioner.

»Jeg har kigget på tusinder af mikroRNA'er og kan ikke finde et eneste eksempel, som ville støtte op om det traditionelle træ,« sagde Kevin Peterson til fagbladet Nature denne sommer.

Han er ophavsmanden til ideen om at bruge miRNA til at analysere de evolutionære slægtskaber, efter at miRNA blev opdaget i 1993 og bekræftet med nye fund i år 2000. Siden har man fundet cirka 5.000 miRNA'er, hvoraf de 778 er opstået med dyrenes udvikling i løbet af de seneste 600 millioner år.

»MikroRNA'erne er fuldstændigt entydige, men de giver et komplet anderledes stamtræ end det, som alle forventer,« siger Peterson.

Læs hele artiklen med kommentarer på ing.dk

Et 50-årigt paradigme


I år er det 50 år siden fysikeren og sociologen Thomas Kuhn udgave bogen ’The Structure of Scientific Revolutions’. Bogen er det mest citerede akademiske værk i det 20 århundrede. De fleste mennesker har nok aldrig hørt om Kuhn. Men de har hørt ordet ’paradigme’, et begreb, som Kuhn brugte til at karakterisere faserne og kriserne i den videnskabelige erkendelsesproces. Ordet paradigme er nok det mest brugte ord i videnskabsfilosofien, men nok også det mest misbrugte begreb uden for sit fag. I dag hører man om paradigmer i alle mulige sammenhænge, i politiske debatter og i populærkultur. Men hvad var det egentlig Kuhn mente med sine overvejelser omkring ’normalvidenskab’, ’paradigmer’ og ’inkommensurabilitet’?

Normalvidenskab, eller ’normal science’, er ifølge Kuhn den fase, hvor den videnskabelige praksis foregår som ’business as usual’. Forskerne inden for et specifikt fagområde er stort set enige om, hvordan verden er strikket sammen, og nu gælder det om at udfylde huller og forstå detaljer. Kuhn kaldte det også ’puzzle solving’. Trin for trin udbygges det teoretiske fundament, og kun sjældent bliver der stillet spørgsmålstegn ved grundantagelserne. Bekræftelsen af Higgs-partiklens eksistens var f.eks. en kæmpe succes for standardmodellen af universet. Man opdagede det, der var forventet at blive opdaget. Normalvidenskab handler altså om at afklare status quo, og stort set al videnskab foregår på den måde. Og det er godt sådan. At ordet normalvidenskab efterhånden har fået en lidt nedladende klang, var ikke Kuhns hensigt.

Paradigmer er de erkendelsesmæssige rammer, hvori et fagområde defineres og udføres. Kuhns centrale påstand var, at paradigmer ikke er mejslet i sten som evigtgyldige sandheder, men at de kan erstattes af nye paradigmer, hvis der akkumuleres for mange eksperimentelle anomalier til at de kan forklares ordentligt. Så begynder forskere at stille spørgsmålstegn ved fundamentet for deres teorier, hvilket fører til en krise, og eventuelt til en revolutionerende nyfortolkning af virkeligheden. I dag lyder det måske som en selvfølge, men det var det bestemt ikke for 50 år siden. Dengang havde man stadig en idé om, at videnskab var en addition af stadig dybere indsigter, der uden de store svinkeærinder ville konvergere mod en sand forståelse af verden.

Inkommensurabilitet er nok Kuhns mest kontroversielle begreb. Det stammer fra matematikken, og er egentlig let defineret: det betyder blot at der findes ting, som ikke kan måles med samme alen (in-co-measurable), ligegyldigt hvor lille målestokken er. Siden og diagonalen på et kvadrat er f.eks. inkommensurable størrelser, fordi de relaterer sig til hinanden via et irrationelt tal, der ikke kan skrives som en brøk. Kuhn lånte ordet til at diskutere konkurrerende paradigmer, f.eks. Newtons mekanik og kvantemekanikken, for hvilke der ikke fandtes et fælles sprog eller en fælles teoretisk ramme at diskutere dem i. Hurtigt blev humanister og sociologer inspireret til at bruge ordet ’inkommensurabilitet’ som en smart og videnskabelig klingende undskyldning for, hvorfor de aldrig kunne blive enige. Videnskabsfilosoffen Paul Feyerabend blev så fortørnet over dette misbrug, at han beskyldte Kuhn for at give akademikere et argument for aldrig at behøve at lære videnskab. Med det magiske ord ’inkommensurabel’ havde de fået licens til at sige stadig dummere ting, idet det jo var deres helt eget, inkommensurable, syn på sagen.

Det er måske uretfærdigt at klandre Kuhn for misbruget. Men det er tankevækkende, i hvor høj grad hans paradigme er blevet almeneje. Det kan være at det skyldes en dybere sandhed, der går hinsides den snævre videnskabssociologi. Men det kan også være at vi bare er i en normalvidenskabelig konsolideringsfase, hvor vi endnu ikke har blik for de inkommensurable anomalier, der ikke forklares af paradigmebegrebet.

Bakterier løser dilemmaet om det fælles gode

Samarbejde har store fordele, men er svært at opnå i naturen. Der er altid nogen, der udnytter de andres gode intentioner, og så forsvinder de fælles fordele igen. Men bakterier har en løsning, viser ny forskning.


Bakterien Aliivibrio fischeri kan et trick, som giver mange venner. Når de er sammen i tilstrækkeligt store grupper, begynder de at lyse af sig selv. I mørkt havvand kan det være særlig nyttigt, og derfor har en del fisk og blæksprutter tilbudt bakterien en symbiose. De bruger bakterien som lommelygte eller som lokkemad, og til gengæld får den lov til at formere sig i fred i deres kroppe.

Et godt eksempel er dværgblæksprutten Euprymna scolopes, der lever i havet omkring Hawaii. Den jager om natten, men har problemer i klart vejr, fordi den længere nede i vandet skygger for det glimtende månelys og stjernehimlen.

Af samme grund holder blæksprutten sig en kraftig suppe af Aliivibrio fischeri i to lommer på undersiden af kroppen. De erstatter det forsvundne flimmer med bioluminiscente molekyler. Blæksprutten er oven i købet så smart, at den med nogle sensorer på ryggen kan måle lysintensiteten fra oven og korrelere det med to lukkemekanismer forneden, der sørger for, at lommerne afgiver nøjagtig den rigtige mængde lys på undersiden.

Symbiosen er perfekt, fordi blæksprutten overlever som effektiv nattejæger på lavt vand, og bakterien lever et liv uden fjender og formerer sig, så lommerne hver morgen kan udsende en ladning nyudklækkede bakterier. High five.

Quorum sensing
Aliivibrio fischeri er berømt i mikrobiologiske forskerkredse, fordi den i de sene 1960'ere førte til opdagelsen af, hvordan bakterier kommunikerer med hinanden. Det var nemlig slet ikke forstået, hvordan de kan sanse, om de er nok til at begynde at lyse. Det viste sig, at de udsender små signalmolekyler, der fungerer som en slags hormoner for hinanden.

Hvis der er meget få bakterier, vil der også være meget få signalmolekyler i miljøet, og de vil derfor blot forsvinde via diffusion. Men når der er tilpas mange samme sted, vil tilstrækkelig mange af molekylerne ramme andre bakterier, og ved en bestemt tærskelværdi vil alle bakterier begynde at syntetisere de lysende flavin-molekyler.

Mekanismen blev kaldt 'quorum sensing', efter det romerske senat, hvor en beslutningsdygtig forsamling blev kaldt et quorum. Det har siden vist sig, at alle bakterier har mekanismer af denne art. Signalmolekylerne er bakteriernes kommunikative pendant til myrers duftspor eller menneskers sprog. Det gør dem i stand til at kommunikere med hinanden, primært ved at kunne tælle hinanden, men også ved at kende forskel på forskellige arter.

Små receptorer er designet til at opfange en lang række signalmolekyler, som hver især betyder noget specifikt. Og hvis tilpas mange bakterier er til stede og deltager i 'samtalen', vil de kunne udløse en række specifikke biokemiske reaktioner, der fører til syntesen af nogle fælles goder. De fælles goder er dyre at producere, og derfor giver det god mening at sikre sig, at der er tilpas mange venner i nærheden, så de ikke går til spilde i mediet.


Læs resten af artiklen med kommentarer på ing.dk
There was an error in this gadget