Tiedeykkönen

Miten nyhtökauran ja kaurajuomien jatkoksi saataisiin uusia menestystarinoita? Mihin kaikkiin tuotteiisiin kaura vielä taipuisi? Miksi kaura on monimutkaisempi raaka-aine kuin muut viljat? Suomi on kaurainnovaatioiden kärkimaa, mutta kauran koko potentiaalia ei ole otettu vielä käyttöön. Vain 10 % suomalaisesta kaurasta menee elintarvikekäyttöön. On syytä tutkia miksi näin on. Millaista tutkimusta tilanteen parantamiseksi on tehty? Miten tämän superviljan ominaisuudet saadaan hyödynnettyä elintarviketeollisuudessa? Haastateltavat: elintarviketieteilijä Tuula Sontag-Strohm Helsingin yliopistosta sekä erikoistutkija Veli Hietaniemi Luonnonvarakeskuksesta Toimittaja: Minna Korhonen

Kenguruhoito eli vanhemman syliin ja ihokontaktiin pääseminen on tärkeä osa keskosten hoitoa. Hyvin pienillä keskosilla kehitys on kesken paitsi keuhkoissa ja verenkiertoelimistössä, myös aivoissa. Uusin keskosten aivotutkimus osoittaa, että jos sylikontaktin lisäksi pieneen hauraaseen lapseen saadaan aito tunneyhteys, suojaavat vaikutukset ovat vielä voimakkaammat. Miksi tunneyhteys on merkittävä jo näin varhaisessa vaiheessa ihmisen elämää? Entä millaisin menetelmin aito tunneyhteys luodaan? Haastateltavana neurofysiologian professori Sampsa Vanhatalo Helsingin yliopistosta ja vastasyntyneiden teho-osaston osastonylilääkäri Marjo Metsäranta HUSista. Toimittajana on Pirjo Koskinen.

Pääsiäissunnuntain ajankohta on kevätpäiväntasauksen jälkeisen täydenkuun jälkeinen sunnuntai. Säännöstä ei tosin ollut apua ennen, sillä kevätpäiväntasauksen oikeaa ajankohtaa ei tiedetty tarkasti ja kuun kiertojen sijoittaminen kalenteriin ontui. Käytännössä pääsiäistä vietettiinkin kirkollisten taulukoiden mukaan, ei tähtitieteen perusteella. Pääsiäisen ajankohdan ongelma pakotti uudistamaan kalenterit 1500-luvun lopulla. Suomeen uusi kalenteri rantautui vasta 1700-luvulla. Tiedeykkösessä selvitetään Pääsiäisen ajankohdan ongelmaa, sekä aikaa että ajanlaskua. Haastateltavana Tuukka Perhoniemi Tähtitieteellinen yhdistys Ursasta. Toimittajana Jari Mäkinen.

Mitä paaston aikana tapahtuu elimistössä? Ihmiselimistö on sopeutunut yöaikaiseen paastoon: vaikka öisin ei tule ruokaa, verensokeri eli glukoosipitoisuus pystytään pitämään tietyissä rajoissa. Sitä varten elimistössämme on glukoosivarastoja. Kun ihminen on syömättä pidempään eli paastoaa, elimistön energiavarastot ehtyvät ja elimistö siirtyy paastomoodiin, ketoosiin. Sama ilmiö tapahtuu laihduttajille mainostetussa ketogeenisessa ruokavaliossa. Millainen tila ketoosi on, miten nopeasti siihen päädytään? Onko ketoosin väitetyille hyville vaikutuksille tieteellistä pohjaa? Kannattaako ajoittainen paastoaminen terveydellisistä syistä? Haastateltavana on ravitsemustieteen apulaisprofessori Anne-Maria Pajari Helsingin yliopistosta. Toimittaja on Mari Heikkilä.

Tuottaako tehtäviin ryhtyminen vaikeuksia? Onnistuuko työtehtävän jatkaminen keskeytyksen jälkeen? Tällaista kysytään Työssä muistaminen -kysymysarjassa. Sen on kehittänyt Työterveyslaitos, joka on tutkinut työikäisten muistiongelmia. Noin 400 000 työikäistä sanoo kärsivänsä muistin ja tiedollisten taitojen ongelmista. Työelämän tiedon käsittelyvaatimukset ovat kasvaneet paljon. Nämä tulokset selviävät Tiedeykkösessä. Aivojen hyvinvointi on aktiivisen ja itsenäisen elämän keskeinen asia. Siksi on syytä puhua aivoterveydestä, jotta pärjäämme töissä, kotona ja harrastuksissa. Elintavat ovat keskeisessä roolissa aivoterveydessä, mutta uusiakin tekijöitä tiede on löytänyt. Haastateltavana professori Miia Kivipelto Karoliinisesta instituutista ja neuropsykologi Teemu Paajanen Työterveyslaitoksesta. Toimittaja on Teija Peltoniemi.

Iskikö muistisairaus tai ADHD? Missä vika, kun ei enää muista mitään eikä jaksa keskittyä viittä minuuttia? Moni epäilee ADHD:tä tai työikäisen muistisairautta, mutta ongelma voikin olla itseaiheutettu tai työstä johtuva hankittu keskittymishäiriö ADT. Ja itseiheutetusta keskittymishäiriöstä voi palautua muuttamalla elämäntapaa ja nukkumalla riittävästi. Työelämän jatkuvat keskeytykset ja häiriöt avokonttorissa tai suuressa luokassa muovaavat ihmispolon aivot tottumaan katkoihin ja pätkittäiseen työskentelyyn. Aivot sopeutuvat huonoihinkin oloihin. Lopulta ihminen alkaa itse keskeytellä tekemisiään ja vilkuilee vähän väliä viestejä tai kännyä. Pitkään jatkuva aivojen väärinkäyttö kutistaa aivojen harmaata ainetta, mikä näkyy aivokuvantamisessa. Onneksi harmaan aineen kato on korjattavissa, kunhan antaa aivoille aikaa palautua pitkäjännitteisessä puuhailussa ja unessa, toteavat aivotutkijat professori Minna Huotilainen ja psykologian tohtori Mona Moisala. Tiedeykkösen toimittaa Leena Mattila.

Oletko ihmetellyt, mihin oikeastaan perustuu se, että ulkoilutakissa sade ei pääse sisälle, mutta hikipisarat kuitenkin ulos? Selvitimme millaisia materiaaleja ja kemiaa tekniset vaatteet sisätlävät. Suomessa on ilmaston ansiosta huippuunsa viritettyä teknisten vaatteiden tutkimusta, testausta ja valmistusta, Millaisia kalvoja ja pinnoitteita niihin käytetään? Kuinka vedenpitävyyttä ja hengittävyyttä mitataan? Miten ulkoiluvaatteiden ja ihon välistä rajapintaa tutkitaan? Voiko kehon lämpötasapainoon voi vaikuttaa muutenkin kuin vaatetuksella? Toimittaja: Minna Korhonen Haastateltavat: tuotekehittäjä Heli Sukki ja toimitusjohtaja Johanna Rämö / Foxa Oy erikoistutkija Kirsi Jussila ja johtava tutkija Sirkka Rissanen / Oulun Työterveyslaitos

Loppuvuodesta 2022 tapahtui historiallinen läpimurto, kun kalifornialaistutkijat saivat voimakkaiden lasersäteiden avulla ensi kerran aikaan fuusioreaktion, joka tuotti enemmän energiaa kuin mitä sen tuottaminen kulutti. Nyt tämän lähes päästöttömän ja rajattoman energiamuodon uskotaan olevan todellisuutta jo parinkymmenen vuoden kuluttua. Eli mitä Kaliforniassa oikein käytännössä tehtiin, ja toteutuuko fuusion energiamurros todella? Mitä kaikkia haasteita onkaan vielä edessä? Haastateltavina ovat Lawrence Livermore National Laboratoryn läpimurtotutkimusta johtanut fyysikko Alex Zylstra, sekä Suomen fuusiotutkimusohjelman johtaja ja VTT:n johtava tutkija Tuomas Tala. Toimittajana on Pasi Toiviainen, ja lukijana Harri Alanne.

Tekoälybotti ChatGPT ehdotti tämän jakson kuvaustekstiksi seuraavaa: “Onko tekoäly yhtä pelottava kuin Terminaattori, vai voimmeko luottaa siihen auttamaan meitä tulevaisuudessa? Ohjelmamme aikana tarkastelemme, miten tekoäly toimii ja kuinka sitä käytetään eri aloilla. Joten istu mukavasti, nosta äänenvoimakkuutta ja valmistaudu syventymään tekoälyn kiehtovaan maailmaan. Toivomme, että saat uusia oivalluksia tekoälystä ja sen tulevaisuudesta.” Miten tekoäly toimii ja miten sen koodaaminen poikkeaa tavallisen tietokoneohjelman tekemisestä? Miten ohjelma oppii muuttamaan toimintaansa? Tekoäly ChatGPT osaa välillä vastata hyvinkin ihmismäisesti, mutta puhuu toisinaan täyttä palturia. Ja miten tekoälyohjelma voidaan opettaa esimerkiksi erottamaan kissa koirasta? Entä voiko tekoäly jossain vaiheessa saavuttaa tietoisuuden, ja mitä se voisi tarkoittaa? Haastateltavana on tekoälytutkija, professori Teemu Roos Helsingin yliopistosta. Kysymyksiin pääsee välillä vastaamaan myös tekoäly ChatGPT. Toimittaja on Mari

Tiedustelupalloksi epäilty kiinalainen stratosfääri-ilmapallo tuhottiin helmikuussa 2023 Atlantin yllä. Myös muita alkuun epäilyttäviä ilmapalloja liiteli Kanadan ja Yhdysvaltojen päällä. Mistä näitä palloja oikein ilmestyi yllättäen? Entä miksi mahdolliseen tiedusteluun tarkoitettuja palloja kannattaisi lähettää juuri Maan yläilmakehään? Kyse ei suinkaan ole mistään uudesta asiasta. Stratosfäärissä on tehty jo pitkään tutkimusta erilaisin ilmapalloin. Maan ja avaruuden välimaastosta näkee hyvin ylös ja alas, ja sieltä saa tärkeää tietoa ilmakehästä. Mutta nyt stratosfääriä hamutaan myös sotilaallisiin tarkoituksiin. Millaisia pallot ovat, mitä niillä tehdään ja miten stratosfääritutkimus on muuttumassa? Ja miksi Ruotsista lähetettävät pallot saavat aikaan ufohälytyksiä Lapissa? Haastateltavana Vincent Dubourg, joka on alan johtavan toimijan, Ranskan kansallisen avaruuskeskus CNES:in stratosfääripallo-osaston varajohtaja sekä Johanna Bergström Kiirunassa. Ohjelman toimittaa Jari Mäkinen.

Rooman valtakunta levisi laajalle ja kesti pitkään. Tunnemme eri lähteistä tutkijoiden ansiosta roomalaisten arkea ja elämää. Mutta nyt lähteet saavatkin vastata uuteen kysymykseen: miten antiikin ihmiset suhtautuivat luontoon? Oliko se vain ihana paikka, jossa hoidettiin terveyttä ja filosofoitiin vai pitikö sitä pelätä? Toisaalta antiikin Rooman vilskeestä haluttiin jo tuolloin maaseudulle luonnon rauhaan. Valtakunnan laajentuminen pohjoiseen toi roomalaisten ulottuville kosteat maat ja synkät metsät. Luonto piti kesyttää ja saada resurssit käyttöön ison valtakunnan tarpeisiin. Myös ensimmäisiä kriittisiä arvioita luonnonvarojen käytöstä antoi Naturalis Historia -tekstin kirjoittanut Plinius. Antiikin ihmisten suhteesta luontoon kertovat Suomen Rooman instituutin johtaja Ria Berg sekä Suomen Ateenan -instituutin tutkijaopettaja Antti Lampinen. Berg on tutkinut erityisesti Rooman keisariajan esinekulttuuria ja Lampinen puolestaan liikkuu tutkimuksissaan sekä kreikan että latinan kielen ja kirjallisuuden v

Tänä keväänä tulee kuluneeksi 20 vuotta siitä, kun suuri geeniperimää kartoittanut ihmisgenomiprojekti päättyi. Hankkeen jälkeen käsityksiä perimästä on korjattu ja geenin käsitekin on uudistettu. Ihmisellä on vain noin 20 000 proteiinia koodaavaa geeniä, paljon vähemmän kuin oletettiin. Tuolloin luultiin, että RNA-geenit olisivat vain pieni geenien erikoisryhmä, ja siksi oli yllätys, kun ihmiseltä niitä on löydetty peräti 40 000. RNA-geenien suuri määrä näyttäisi korreloivan eliön monimutkaisuuden kanssa. Onkin herännyt ajatus, selittävätkö juuri ne eliöiden kuten ihmisen kehittyneisyyttä. Myöskään roska-DNA:ksi aikoinaan kutsuttu DNA-alue ei ole roskaa, vaan sisältää lukuisia tärkeitä toimintoja. Haastateltavana ovat tutkimusjohtaja Mikko Frilander Helsingin yliopiston Biotekniikan instituutista ja genetiikan professori Harri Savilahti Turun yliopistosta. Toimittajana on Sisko Loikkanen.

Kriisitalvi nosti sähkön hinnan hurjiin lukemiin ja ihmiset saivat syksyn ja alkutalven aikana jopa kymmenkertaisia sähkölaskuja. Sähkön hinta on poukkoillut tavalla, jota ei ole ennen nähty. Ovatko sähkömarkkinat rikki, eivätkö ne toimi kriisitilanteessa? Entä mitä pitäisi tehdä, jotta emme joutuisi vastaavaan tilanteeseen tulevina talvina? Suomen pitäisi olla hiilineutraali vuoteen 2035 mennessä. Se tarkoittaa, että sähkön käyttöä pitää tulevaisuudessakin tehostaa, mutta se ei välttämättä tarkoita elämän kurjistumista. Uudet energiaratkaisut voivat tuoda tulevaisuudessa helpotusta sähkön hintaan. Teknillisen fysiikan professori Peter Lund Aalto yliopistosta on pohtinut tulevaisuuden energiakysymyksiä pitkän uransa aikana. Hänellä on tarjota ratkaisuja tulevaisuuden energiajärjestelmään. Energiaa koskevia päätöksiä ei pitäisi enää tehdä teollisuuden tarpeista, kuten nyt, vaan huomioiden yhteiskunnan etua ja kuluttajan asemaa. Kuinka tämä ratkaistaan käytännössä? Toimittajana on Pirjo Koskinen.

Rakastuminen on rankkaa ja se stressaa elimistöä. Hormonihurmassa Homo sapiensin järki ei pelaa todellisuuden taju lentää lepikkoon. Rakastuminen näkyy joskus päällekin päin, ja lisäksi tutkimuksissa on mitattu rakastumisen aiheuttamia fysiologisia muutoksia ihmisissä. Tiedeykkönen pohtii sitä, kuinka lähellä totuutta ovat sanonnat: "rakkaus on sokea" ja "hulluna rakkaudesta". Rakastuminen on siis mitattavissa oleva ilmiö. Hurmaantumisen alkuvaihe näkyy hormonitasojen nousussa ja aivojen välittäjäaineiden muutoksissa. Lisäksi aivojen eri alueiden aktivisuuden muutokset näkyvät toiminnallisissa magneettikuvauksissa, kertoo tutkimusprofessori, psykiatri Timo Partonen Terveyden ja hyvinvoinnin laitokselta. Lopuksi Tinderin ja pärstäkertoimen toimivuutta Homo sapiensin parinvalinnassa arvioi biologi, dosentti Petri Nummi Helsingin yliopistosta. Joitakin hyödyllisiä ominaisuuksia voidaan tosiaan päätellä pelkästä valokuvasta. Tiedeykkösen rakkauden kemiasta toimittaa Leena Mattila.

Hämähäkit ovat luonnon mestarikehrääjiä ja suoranaisia huippuinsinöörejä. Ne osaavat kehrätä peräti seitsemän erilaista silkkiä eri tarkoituksiin. Seitti on niin vahvaa ja joustavaa, että sitä voi verrata teräkseen ja nyloniin. Hämähäkkisilkin mekaaniset ominaisuudet ovat niin erityiset, että ihminen on halunnut ottaa siitä mallia ammoisista ajoista lähtien. Laboratoriossa osataan jo tehdä hämähäkkisilkin kaltaista niin sanottua biomateriaalia, josta voidaan valmistaa luotiliivejä tai auton osia. Biohajoava materiaali voisi tulevaisuudessa korvata myös muovin. Kuinka keinotekoista hämähäkkisilkkiä valmistetaan? Mitä haasteita siihen liittyy? Millainen kehruukoneisto hämähäkin sisältä löytyy? Entä mitä muita luonnon fiksuja taitoja tutkijat parhaillaan yrittävät valjastaa ihmisen käyttöön? Haastateltavina ovat tutkija Sesilja Aranko Aalto yliopiston biomateriaalien ja -tekniikan laitokselta sekä hämähäkkiharrastaja, matemaatikko Samuli Siltanen. Toimittaja on Minna Korhonen.

Mitä käänteentekevää fysiikassa tapahtui viime vuonna? Physics World listasi kymmenkunta vuoden 2022 fysiikan alan läpimurtotutkimusta, joiden joukosta lehti valitsi vuoden läpimurroksi Didymos-asteroidin kuun radan muuttamisen siihen törmäytetyn Dart-luotaimen avulla. Miksi tämä tutkimus oli niin tärkeä, että se sai “breakthrough of the year 2022” -tittelin - ja mitä muita läpimurtoja fysiikan alan tutkimuksessa viime vuonna tehtiin? Isoja saavutuksia olivat, että saatiin esimerkiksi käyttöön uusi avaruusteleskooppi, James Webb -teleskooppi, ja onnistuttiin valmistamaan uusi, lämmön- ja sähkönjohtavuuskyvyltään ylivertainen puolijohdemateriaali. Ohjelmassa puhutaan viidestä läpimurtotutkimuksesta ja tutustutaan samalla avaruustutkimuksen ja kvanttimaailman ihmeisiin. Miten tutkija voi saada itsensä mukaan nimetyn asteroidin? Miten kappaleesta voidaan tehdä läpinäkyvä? Miksi aika voi hidastua? Entä mikä on Aharonov-Bohm-vaikutus, josta on puhuttu myös yhtenä kvanttimaailman seitsemästä ihmeestä? Haastatel

Euroopan avaruusjärjestön HERA-luotain on kosminen kolaritutkija. Suomalainen Heli Greus pitää huolen siitä, että luotaimen metallit, maalit, lasit ja muovit kestävät avaruuslennolla säteilyä, kuumuutta ja painottomuutta. Haastavaa on se, että avaruuden olosuhteita on ennakoitava ja testattava täällä Maan päällä. Greus on HERA-luotaimen laatu- ja turvallisuuspäällikkö ja hän kertoo, mitä kaikkea pitää ottaa huomioon pitkässä ja kalliissa avaruushankkeessa. Nasan DART-missio osoitti, että Maata uhkaava asteroidi voidaan törmäyttää radaltaan. Mutta mitä kosminen nokkakolari sai aikaan? HERAn lähettämien tietojen avulla nähdään mitä seurauksia törmäyksellä oli ja millaisia vipeltäjiä Didymos ja sen kuu Dimorphos ovat. Toimittajana on Jari Mäkinen.

Kevättalvella 2022 Suomen vakaa kallioperä yllätti. Salon Kärävuoren 30 metrin korkuiselta kalliojyrkänteeltä tippui kaksi tonnien painoista lohkaretta. Ne tippuivat alla olevien omakotitalojen pihaan ja myös ulkorakennuksen päälle. Miksi näin kävi? Kivien sisäistä elämää ratkoo rakennegeologia. Kiviin syntyy miljoonien vuosien aikana monimuotoisessa muutoksessa rakoja ja juonia, jotka heikentävät kiven kestävyyttä. Myös kallioperän vedellä on rooli siinä, lähteekö lohkare irtoamaan kalliosta vai ei. Rakennegeologinen tieto on tarpeen etenkin ydinjätteiden loppusijoituksessa sekä malmien ja geotermisen energian etsinnässä. Haastateltavana geologit Timo Ruskeeniemi ja Nikolas Ovaskainen Geologian tutkimuskeskuksesta. Tiedetoimittaja Ulla Järven kotitalon viereen tippui 13 tonnin kivi. Välittömän sortumavaaran vuoksi viidestä talosta tuli käyttökelvottomia, ja oli etsittävä uusi koti. Toimittaja on Teija Peltoniemi.

Viime aikoina on puhuttu paljon sähköpulasta ja tarpeesta säästää sähköä. On varoiteltu, että saatetaan joutua turvautumaan suunniteltuihin sähkökatkoksiin kulutuksen suitsimiseksi. Mutta mitä oikein tapahtuisi, jos syntyisi vaikea sähköpula, eikä sähköä enää olisikaan riittävästi kulutukseen nähden? Sammuisivatko kaikki valot kerralla? Lamaantuisiko koko Suomi? Tiedeykkösessä puhutaan siitä, miten sähköverkkoa pidetään Suomessa pystyssä. Kulutuksen ja tuotannon pitää olla joka sekunti tasapainossa, mutta miten ihmeessä tämä onnistuu jatkuvasti vaihtelevissa tilanteissa: välillä tuulee ja välillä on tyyntä ja välillä maailman suurin ydinvoimala Olkiluoto 3 tuottaa sähköä, välillä ei? Entä miten sähkön hinta käyttäytyy tulevaisuudessa eli jatkuuko heilunta? Kuinka varautua sähkökatkoksiin? Pitkissä sähkökatkoksissa kannattaa kaivaa esiin perinteinen patterikäyttöinen FM-radio. Se on väylä, jota kautta tiedonvälitys toimii kaikissa tilanteissa. Yleisradiolla on lain mukaan velvollisuus pitää lähetystoiminta p

Ikivanhat luomiskertomukset ja vedenpaisumustarinat kertovat siitä, miten tärkeää vesi on ollut aina ihmiskunnalle. Vedellä on puhdistava ja ravitseva ulottuvuutensa, mutta myös tuhoava voimansa. Mytologioissa, profetioissa ja ennustuksissa vedellä on tärkeä roolinsa. Veteen on monissa kulttuureissa liitetty pyhiä ominaisuuksia; onhan vesi kaiken elämän edellytys. Esimerkiksi Raamatussa vedestä kerrotaan heti toisessa lauseessa. Veden myyttistä alkuperää ja luonnetta käsitellään kolmen varhaisen korkeakulttuurin valossa: Mesopotamian eli Kaksoisvirtainmaan, Israelin ja Juudan sekä antiikin Kreikan. Haastateltavat: Helsingin yliopiston Muinaisen Lähi-idän tutkimuksen apulaisprofessori Saana Svärd sekä Helsingin yliopiston Vanhan testamentin eksegetiikan professori Martti Nissinen. Toimittaja: Riikka Suikkari.