Kim Michelsen’s Weblog

Et spadestik dybere – afmystificer myterne

Archive for the ‘Videnskab’ Category

Er den biologiske udvikling gået i stå

leave a comment »

Der var en artikel i Ingeniøren, “Ugens ekspertspørgsmål: Hvorfor har krokodillen ikke udviklet sig i millioner af år?” der affødte en række interessante kommentarer.

Mette Elstrup Steeman. Ph.D. og overinspektør ved Museum Sønderjylland, Afdeling for Naturhistorie og Palæontologi, svarer:

Faktisk er det reglen og ikke undtagelsen, at velfungerende organismer overlever. Der findes således både encellede dyr, gopler, hajer, padder, krybdyr osv., der i store træk har beholdt en kropsform, som i vores udviklingslinie vil kaldes for oprindelig.

Forklaringen er ganske enkelt at de har fundet en opskrift, der virker! En meget effektiv kropsbygning, som kan klare skærene igennem foranderlige tider. Derfor forandrer formen sig ikke.

I virkeligheden kan man sammenligne evolutionen med træning af et neuralt netværk eller optimering af funktioner med mange variable, på et eller andet tidspunkt vil systemet lægge sig nogenlunde fast på nogle mere eller mindre optimale minima, evt. med skift mellem et par lokale minima, og det kan man sådan set også forestille sig med jordens højere dyreliv, kun store katastrofer hvor højt udviklet dyreliv udslettes vil give plads for ny markant udvikling.

Udviklingsmæssig stilstand

Er vi i dag i en situation som ved sidste katastrofe, at udviklingen stort set er gået i stå, at alle arter i dag, bortset fra mennesket, er stærkt specialiseret til et givet habitat og at denne specialisering gør det vanskeligt for disse arter at indrette sig på ændringer af lidt større art.

Krokodillen som overlever fra en tidligere udviklingsperiode

Krokodillen er et interessant eksempel, et dyr der i en foregående udviklingsperiode fandt sin grundform og udfyldte sin niche. På det tidspunkt kan man gætte på at dyreriget havde fundet en art ligevægt hvor der måske nok var lidt bevægelse i forskellige lokale minima, men stort set havde alle fundet deres niche i en rimelig statisk verden. På et tidspunk sker der en kraftig ændring, hvilket kan være følgen af et gigant meteornedslag, der medfører at store mængder af dyr uddør som resultat af de ændrede livsvilkår. Kun få af de eksisterende dyrearter er så robuste at de kan overleve under de nye forhold og hertil hører krokodillen. Den kan stort set uden tilpasning beholde sin niche, de nye dyrearter tilpasser sig dens plads i naturordenen.

Krokodillen har skabt en kampvogn der kan leve under mange forhold, men den kan ikke umiddelbart simpelt aflære et sæt overlevelsesmekanismer og tillære sig et andet inden for en overskuelig tidsperiode, for hvis den kunne det havde der eksisteret flere og nyere varianter end der gør. Den har nok også for let ved at finde et egnet habitat. Krokodillen er bundet til formering ved nedgravning af store mængder æg, hvoraf kun de hurtigste overlever, dvs. at den udvælgelses parameter der har været med til at forme krokodillen den er der stadig, så der er intet incitament til at ændre krokodillen.

Pattedyrernes udviklingsperiode

Det er interessant at det ikke var de stærkt dominerende dyrearter der også blev dominerende i den nye udvikling, men de var sandsynligvis så specialiserede at de havde svært ved at omstille sig. Det var de varmblodige dyrearter, der på det tidspunkt levede i skyggen af det eksisterende dyrerige, som pludselig eksploderede i en ny udvikling. En del af denne udvikling fremmedes af en ny parameter, yngelpleje, som frigjorde ressourcer til yderligere specialisering. Jo mere udviklede dyr er, des mere yngelpleje er der. Fuglene har yngelpleje og pattedyrerne har det i endnu højere grad. Jo mere yngelpleje des større mulighed for senere og mere sofistikeret specialisering. Menneskene er ekstreme i den henseende, både i årstalsmål og i måde. Bortset fra fødeindtag stilles der ikke overlevelsesmæssige krav til børnene i barndommen, der trænes motorik, kulturelle færdigheder og tænkning, men behovene skifter afhængig af kulturen, og det hurtigere end den biologiske selektion kan indstille sig, hvorfor omstillingsberedthed belønnes. Og det betyder at mennesket stort set ikke har behov for at specialisere sig biologisk.

En til krokodillerne tilsvarende højtudviklet dyregruppe fra pattedyrernes udviklingsperiode er kattedyrerne, der har udviklet sig både som individuelle jægere, som kollektive jægere, som træjagende og som hurtigløbende jægere. Det interessante er her at lige så specialiseret som kattene er lige så uspecialiseret er mennesket.

Katten kan ikke overleve på sydpolen, men mennesket kan, og årsagen til at vi kan er netop fordi vi biologisk set er uspecialiserede, vores uspecialiserede hjerne gør at vi kan bruge hjernen rimelig frit, det samme gælder hænderne. Principielt burde det være muligt for menneskene at overleve på Mars og Månen, mens kattedyrerne ikke engang vil kunne få idéen.

Genetisk eller kulturel evolution

Der er to metoder for adfærdsstyring, hard wired eller programmed, dvs. medfødt eller tillært. Jo mere der er medfødt, dvs. hard coded eller genetisk bestemt, jo færre frihedsgrader, til gengæld er der behov for mindre yngelpleje. Jo mere der er tillært, des mindre betyder generne og des mere betyder opdragelsen og kulturen, jo flere frihedsgrader og jo hurtigere omstillingsevne. Hvad naturen kræver enorme tidsrum til kan kulturen ændre på halve generationer.

Reklamer

Written by Kim Michelsen

16 marts 2010 at 14:48

Seksuel tiltrækning, forelskelse og kærlighed er ren og skær kemi, Eller?

leave a comment »

Der er en religiøs tendens blandt ateister til at gøre mennesker til dyr, hvilket også gør sig gældende i en større artikel i Videnskab.dk af Sybille Hildebrandt.

Undertitlen

Ny forskning viser, at seksuel tiltrækning, forelskelse og kærlighed er ren og skær kemi lige fra det første interesserede øjekast til amen i kirken.

skyder væsentlig over forsøgets resultater.

Og videre

»Hjernescanninger viser, at der opstår en vældig aktivitet i bestemte områder af hjernen, når vi rammes af amors pil, og aktiviteten er en følge af, at der er gang i kemien. Uanset om det er seksuel tiltrækning, forelskelse eller kærlighed, så er der tale om følelser, der fødes af et kompliceret samspil af hormoner, neurotransmittere og hjerneområder,« siger overlæge Troels W. Kjær fra Neurofysiologisk Afdeling på Rigshospitalet.

Det nævnes dog at det er krybdyrhjernen der påvirkes:

»Kærligheden er ustyrlig. Vi kan ikke selv bestemme, hvem vi vil forelske os i. Følelserne opstår i nogle centre i den primitive del af vores hjerne, og dem har vi ingen indflydelse på,« siger Troels W. Kjær.

Der kommer også et men, der dog ikke påvirker resten af artiklen:

»Efter et stykke tid kan synet af din kæreste ikke længere udløse dopamin hos dig. Men hvis det er lykkedes dig at opbygge et tæt og stærkt forhold til din kæreste, mens du var forelsket, så er der en god chance for, at det kan overleve,« siger Troels W. Kjær.

Hvis man når at få udviklet et godt sexliv, vil der igen blive udløst udløst kemi og forholdet vil vare ved. Der er ikke rigtigt plads til andet end kemi i den artikel:

Under forelskelsen har urhjernen opmuntret de to elskende til at være så tætte på hinanden som muligt, og det fører til masser af sex. Jo mere desto bedre. Det er der også en evolutionær grund til, for hvis samlejet kulminerer i orgasme, bliver kroppen oversvømmet med en særlig slags hormoner kaldet endofiner, der på samme måde som morfin gør os behageligt afslappede.

Samtidigt udløser den tætte kropskontakt en ordentlig portion af kærlighedshormonerne oxytocin og vasopressin, der får os til at føle os knyttede til vores partner.

Der er egentlig ikke noget nyt i denne artikel. Man beviser at krybdyrhjernen er styret af tiltrækning gennem kemiske stoffer, dog uden at tage hensyn til at der også indgår andre ting, som syn og lyde. Det gælder for dyrene og der gælder også at forhold mellem hanner og hunner i dyreverdenen ikke holder særligt længe, i hvert fald for de fleste arters vedkommende.

For at kunne bevise noget, udover dette primitive lag, bør man lave undersøgelser af hvordan ‘kemien’ er mellem par, der har levet sammen i få til mange år, om det også gælder at det er kemien der har ført dem sammen eller om det er andre ting og evt. hvor lang tid kemien alene kan holde mennesker sammen.

Bevidstheden

I hvor høj grad manipulerer underbevidstheden med bevidstheden gennem disse signalstoffer og kan bevidstheden overrule disse signaler?

I Tor Nørretranders ”Mærk Verden” hvor han postulerer at det er underbevidstheden der tager beslutningerne, så hviler hans konklusion på et fejlagtigt grundlag. Hans postulat er at fordi armen bevæger sig før end den får en besked fra bevidstheden, så er det underbevidstheden der styrer mennesket og ikke bevidstheden. Der kan gives flere andre forklaringer på samme iagttagelse og de bygger på at vores hjerne har forskellige signalveje med forskellige hastigheder.

Vores syn har flere adgangsveje, hvoraf en går til bevidstheden og en til krybdyrhjernen. Ved ulykker/sygdom er det sket at forbindelsen mellem syn og bevidsthed er afbrudt, mens forbindelsen fra syn til krybdyrhjernen stadig var aktiv. Det medførte at personen ikke kunne se, men stadig kunne gå uden om forhindringer fordi krybdyrhjernen kunne reagere på synsindtrykkene.

Et eksempel på at det ikke er underbevidstheden der tager beslutningerne er følgende eksempel:

Du taber en skarp kniv, og krybdyrhjernen sender et signal om at du skal gribe kniven, hvilket går ekstremt hurtigt. Det skyldes at krybdyrhjernen får billedsignalet hurtigere end bevidstheden, fordi en frontend til bevidstheden først skal bearbejde billedet, før bevidstheden får billedet. Hvis man er heldig, kan bevidstheden nå at give kontrasignal inden hånden lukker sig om klingen, så man undgår at skære sig.

Med andre ord, så er krybdyrhjernen hurtigst, men den kan styres fra bevidstheden.

Litteratur

Sybille Hildebrandt

har før stået for lignende overskrifter:  “Jagten på nydelse styrer alt hvad vi laver“.

Ny viden om pandelappen: derfor gider kvinder ikke sex skriver hun om den del af hjernen der interfacer bevidstheden: Pandelappen og dens indflydelse på beslutningstagningen. I denne artikel, nævnes rent faktisk at pandelappen styrer mennesket, men at i tilfælde af katastrofer, som Scandinavian Stars forlis, kan krybdyrhjernen overrule bevidstheden, men at det ikke er normen:

Pandelappen gør os civiliserede
I ekstreme tilfælde kan vi dog blive udsat for så voldsom en oplevelse, at et hav af input vælter ind på lystavlen på én gang. Konsekvensen er, at sikkerhedsmekanismen bliver sat ud af spillet, og at pandelappen lukker ned.

Det var blandt andet det, der skete, da Skandinavian Star sank for knap 20 år siden. Efter skibsbruddet fortalte de overlevende, at de følte, de var en anden person, da ulykken fandt sted – de gjorde nogle ting, som de selv synes var grusomme, og som de nu havde utroligt svært ved at leve med. Da ofrene lå i vandet og forsøgte at komme op i redningsbådene, var det alles kamp mod alle, og nogle pressede andre ned under vandet for ikke selv at gå til.

Erich Harth

En dybdegående læseværdig beskrivelse af hjernen findes i Erich Harth’s bog “The Creative Loop, How the Brain Makes a Mind”.

Written by Kim Michelsen

29 december 2008 at 19:15

Frygt for nanopartikler er ubegrundet, eller?

leave a comment »

In Ingeniøren skrev Thomas Lempke en artikel med følgende overskrift: “Danske forskere: Frygt for nanopartikler er ubegrundet“, der ligesom så mange andre overskrifter på området, ikke har dækning i den udførte forskning.

Artiklen starter med:

Den årelange frygt for, at nanopartikler er farligere og meget forskellige fra andre kemiske partikler kan vise sig at være ubegrundet.

Så vi kan være helt rolige, vi kan behandle dem på helt samme måde som med kemikalier i legetrøj og lignende.

Det deres undersøgelse gik ud på var om små nano-molekyler var farlige som sådan, ikke om nano-stoffer var farlige, men det fremgår ikke klart af artiklen.

»Alt tyder på, at det er antallet af partikler, der har betydning og ikke overfladen eller størrelsen på dem, som man hidtil har troet,« siger Herman Autrup.

Vi kan så håbe på at udtrykket “tyder” er en underdrivelse og ikke udtryk for usikkerhed.

Jeg havde følgende indlæg til artiklen, provokeret af overskriften:

Det er en smule uforståeligt at man kan lave nogle forsøg med en begrænset mængde stoffer og så generalisere til at det nok er ufarligt, på trods af at formen af de stoffer der vil blive fremstillet er ukendt, kun fantasien sætter grænser for de muligheder der ligger i nanoteknologien, til gengæld ligger der også et stort ansvar.

Det menneskelig legeme er indrettet igennem hele sin udvikling til at behandle bestemte former for organiske stoffer og hvis stofferne afviger fra disse kan det have fatale følger, eksempelvis kan nævnes thalidomid skandalen. Her havde man testet med naturligt forekommende stoffer, men ved medicinfremstillingen benyttede man kemisk fremstillede stoffer, der for den ene halvdels vedkommende var den naturlige forekommende form, mens den anden halvdel var en spejling af den naturligt forekommende form og som gav de fatale følger. Se forøvrigt “Spejlvendte molekyler jages på dansk grund” i http://www.videnskab.dk/compos….htm.

Det kan undre at der frigives så mange nanoprodukter som der gør, da man næppe har udviklet holdbare testprocedurer til formålet.

Der er efterhånden ved at dukke eksempler på nanopartiklernes farlighed op, som fx:

  • Nanopartikler gør tjærestoffer meget mere miljøskadelige.
    Miljøskadelige kemikalier bliver muligvis langt mere giftige, når de ude i naturen møder det stigende antal nanopartikler, som udledes i forbindelse med brug af for eksempel cremer, rengøringsmidler og tøj med nanopartikler.
  • Kulstofnanorør skader regnorme og jordbakterier.
    Jordbakterier, encellede dyr og regnorme bliver skadet, hvis de kommer i kontakt med kulstofnanorør i jorden. Det viser et forsøg fra Danmarks Miljøundersøgelse på Aarhus Universitet – et af de første af sin slags.
  • Nanorør ligeså farlige som asbest.
    Lange, tynde kulstofnanorør kan ligesom asbestfibre forårsage forstadiet til lungehindekræft hos mus, viser ny forskning fra universitetet i Edinburghs center for inflammationsforskning. Resultaterne er publiceret i Nature Nanotechnology.

Written by Kim Michelsen

5 december 2008 at 22:20

Hvad er nanoteknologi?

leave a comment »

Det spurgte Peter Bøggild om i Ingeniøren i “Nano: et gammelt mysterium“.

Problemet er at det er et sammensurium af alle mulige teknologier.

Nanoteknologien er en af de mest spændende og lovende teknologier vi har, men for at vi ikke skal miste magten over den må vi vide hvad den er for en størrelse. Jeg har her et bud, men tager gerne imod idéer:

Hvad er så nanoteknologi?

Med nanoteknologien forsøger man at programmere atomer til at udføre operationer, der ikke kan udføres med kemi alene (ellers havde det været kemi). På den anden side vil nanoteknologien benytte enhver kombination af fysik, kemi og kvantemekanik, der skal til for at løse en given opgave, både i produktionsprocessen som i produktet.
Edderkoppers anvendelse af van der walls kræfter er en af naturens egenudviklede nanoteknologier, og vi vil i stor stil kunne anvende disse naturopfundne teknologier og stoffer i allehånde produkter.

Er nanoteknologi farligt?

Alt hvad vi ikke forstår er farligt. Her er nogle fortolkninger:

Som i overtro, dvs. det vi ikke kan gennemskue må være farligt.

Vi er stadig kun i starten af en ny videnskab og der er uendelig meget vi ikke ved og derfor er der meget der kan gå galt.

Vi opfinder nogle molekyler der ikke før har eksisteret på denne jord. Hvad sker der hvis de forbinder sig med eksisterende strukturer, som fx receptorer?

Rent praktisk er der følgende praktiske farer:

Forureningsaspektet er et af de væsentligste og som kan give store problemer. Selvreproducerende nano-enheder ville kunne skabe store problemer, men også forurening med fx. vandafvisende nanostoffer kunne tænkes at skabe kaos i naturen.

Misbrug af teknologien. Enhver ny teknologi er selvfølgelig farlig, men faren er større i dag end i atomkraftens barndom. I dag kan du lave nanoteknologi i køkkenet (omtrent). I atomkraftens barndom kunne du ikke lave atombomber i køkkenet, hvilket du kan i dag. Alle har adgang til viden og hjælpeteknologierne, dvs. apparatur, er tilgængelige for rimelige beløb, så enhver terrororganisation eller mellemstor virksomhed kan være med.

Manglende godkendelsesprocedurer. Det største problem i dag er et naivistisk syn på teknologi, videnskab og forretningsliv blandt politikerne. De tror på videnskabens og forretningslivets ufejlbarlighed, selvom forretningslivets målsætning er indtjening uden indsigt i miljøet, hvilket nanoteknikerne heller ikke har, og da staterne ikke tager deres rolle alvorligt, er der ikke opsat troværdige godkendelsesprocedurer, allerhøjest administrative kontrolforanstaltninger, der sikrer at papirarbejdet er i orden.

Hvor møder vi nanoteknologi

og hvordan kommer det til at ændre vores hverdag?

Principielt kan det benyttes alle steder hvor vi har benyttet kemiske midler i forvejen, men også i en masse forbindelser hvor vi har benyttet mekaniske mekanismer. Principielt er der ingen grænser for hvor det kan benyttes, men specielt inden for forurening og genindvinding af råstoffer er der store fremtidsperspektiver.

Litteratur

Klassifikation af tekniske nanopartikler, Det Nationale Forskningscenter for Arbejdsmiljø.

Nanopartikler er en meget generel definition, men udtrykket anvendes dog alment til at klassificere især krystalline partikler (nanokrystaller). Det mest velkendte nanopartikel produkt er carbon-black, som der bliver produceret ca. 1.5 millioner tons af om året. Teknisk opdeler man normalt nanopartikler i undergrupper alt efter kemisk type, form eller partiklernes egenskaber. Nogle eksempler er:

I PhysOrg.com findes artiklen “Viruses, start your engines!” om Nanomotorer med udgangspunkt i virus:

Peering at structures only atoms across, researchers have identified the clockwork that drives a powerful virus nanomotor. Because of the motor’s strength–to scale, twice that of an automobile–the new findings could inspire engineers designing sophisticated nanomachines. In addition, because a number of virus types may possess a similar motor, including the virus that causes herpes, the results may also assist pharmaceutical companies developing methods to sabotage virus machinery.

Nanoteknologi på Forsker.net.

Written by Kim Michelsen

5 december 2008 at 22:15

Samlebåndsorganisationen

leave a comment »

I Computer World skriver Thomas Holm Jensen om samlebåndsorganisationen kontra holdspil. Jeg er helt enig i hans konklusioner, det var kun hans eksempel

For halvtreds år siden var medarbejderindflydelse en by i Rusland, og mange arbejdspladser fungerede som samlebåndsdiktaturer. Medarbejderen kom, stemplede ind, arbejdede, og lederen var en cigarrygende, autoritetsfigur i jakkesæt.

jeg ikke var helt enig i.

Arbejderkultur kontra Håndværkerkultur

Den gamle arbejderkultur var et brud med den endnu ældre håndværkerkultur, der bedre kunne være model for den moderne IT-kultur. En gammeldags håndværker havde folk under sig som havde en uddannelse som ham selv, muligvis med mindre erfaring, men de var ligemænd vidensmæssigt set og kunne agere selvstændigt uden at skulle spørge mester om alle mulige detaljer. Målet er at have medarbejdere der kan handle selvstændigt for virksomhedens bedste.

Samlebåndsorganisationen

Fortiden er ikke så sort som den gøres til; problemet er at vi har taget det værste i fabrikskulturen (Matrixorganisationen) og indført det overalt i den offentlige sektor (eks. sygehussektoren, politiet, fængselsvæsenet, fødevarestyrelsen, militæret, hjemmeplejen,…) samt i en række af vore større virksomheder.  Alt kører som på et samlebånd, upersonligt og styret af personnummer. På trods af en stadig strøm af økonomiske midler optræder der dagligt den ene skandale efter den anden. Penge hjælper ikke, medmindre man får skabt en virksomhedskultur, der er beslutningsdygtig og ansvarlig på ethvert niveau i organisationen.

Ledelsesstruktur

En artikel i Ingeniøren Vis medarbejderne tillid – eller gå på pension af Annika Ipsen, omtaler en bog af professor Sverre Raffnsøe, lektor Steen Valentin og lektor Niels Thygesen “Tilliden & magten – om at lede og skabe værdi gennem ledelse“, som handler om det samme emne.

Ethvert lag i en virksomhed har sine kompetencer og det er sund fornuft at beslutningerne tages hvor kompetencen er.

I Business.dk Topstyring svækker effektiviteten berøres samme problemstilling

Historien om den succesfulde topleder, der fra sit udkigstårn dirigerer virksomheden sikkert i havn, er en myte, skriver nyhedsbrevet ledelsesidag.dk, der udgives af Ledernes hovedorganisation.

Topstyrede virksomheder har dårligere præstationsudvikling, lavere motivationsniveau og dårligere intern samarbejdsevne. Det viser en Ph.D.-afhandling af lektor Elmer Fly Steensen fra handelshøjskolen i Århus.

Fra Handelshøjskolen i Århus kommer en bog der rammer centralt ind i det offentliges ledelsesproblem:

Samfundsforsker tager livtag med velfærdsstaten

I sin nye bog “Vildveje i Velfærdsstaten” hævder docent Verner C. Petersen, at det i dagens Danmark er blevet vigtigere at have regler end at tænke sig om. Derfor gør vi det, vi bliver målt på – og ikke altid det, vi betragter som vigtigt og rigtigt.

Verner C. Petersen mener, at udveje væk fra disse vildveje og en bevarelse af fællesskabet skal findes ved at skabe frihed for det enkelte menneske, den selvstændige tanke og ved at kræve en højere grad af selvstændig, personlig ansvarlighed – i stedet for mere styring og regulering.

Et styringsmæssigt monster

De nye reformer bidrager til at skabe et styringsmæssigt monster – et vrangbillede af rationalitet og fornuft. Med udgangspunkt i et verdensbillede, der projicerer naturvidenskabelig og økonomisk metode ind over velfærdsstaten og de offentlige institutioner, ødelægger vi en værdifuld forståelse og indsigt, der er baseret på tavs viden og uudtalelige værdier. Resultatet bliver en halvering af verden: alt, der ikke kan udtrykkes eksplicit, er ikke viden og alt, der ikke kan målsættes og måles, er værdiløst.

Ingeniøren har en artikel “Københavns Universitet har skandinavisk rekord i bureaukrati” af Jens Ramskov, der går tæt på universitetet, men også nævner at sundhedssektoren har de samme problemer, at bureaukratiet har en eksponentiel vækst i forhold til antallet af akademiske medarbejdere.

Naturlov for bureaukrati
Ud fra datamaterialet har de norske forskere kunnet fastlægge en slags ”naturlov” for, hvordan universiteternes bureaukrati vokser i takt med deres størrelse. Den siger, at antallet af støttemedarbejdere Ns i forhold til antallet af akademiske medarbejdere Na er givet ved denne formel:

Ns = 0,07 x Na^1,3

Det betyder, at hver gang antallet af akademiske medarbejdere bliver fordoblet, kommer der 2,5 gange så mange medarbejdere i supportfunktioner. Tidobles antallet af akademiske medarbejdere, vil antallet af supportmedarbejdere blive 20-doblet.

Den originale artikel er her: Scaling properties of European research units skrevet af Bjørn Jamtveit, Espen Jettestuen, and Joachim Mathiesen.