Dynamo nr. 76

TEMA KUNSTIG INTELLIGENS

Om ansvarlig udvikling og nyttig anvendelse

STARTUP UDVIKLER

KVIKTEST TIL SLANGEBID

BIODIVERSITET:

Derfor er det vigtigt at bevare mikroberne

DYNAMO SPØRGER:

Hvorfor belaster danskerne planeten

mere end de fleste?

ROBOTTER FRIGIVER TID

TIL

04

Sådan kan planters biomasse udnyttes bedre

Ny metode kan effektivt omdanne planters indhold af bl.a. cellulose til et molekyle, som kan indgå i fremstillingen af lægemidler, plastik og opløsningsmidler.

Hvordan tøjler vi Danmarks overforbrug?

Danmark er et af de lande, der belaster Jorden allermest gennem vores forbrug af materialer og ressourcer. Hvordan kan vi mindske det høje ressourceforbrug? Læs svaret fra professor og institutdirektør Claus Hélix-Nielsen.

28

Hjælper ofre for forsømt sygdom

Læs stort interview med forsker og iværksætter Cecilie Knudsen, der arbejder med slangebidsdiagnostik.

Læs

32

Automatiseret mikroskop

Startuppen Clair Scientific har vundet en iværksætterpris for opfindelsen af et nyt mikroskop.

34

Mikrobiologer: Vi skal bevare mikrobernes mangfoldighed

Har biodiversitetskrisen også ramt mikroorganismerne? Og hvorfor er det vigtigt, at det ikke sker? Læs om, hvorfor vi er så afhængige af de mikroskopiske livsformer på Jorden.

40

Robot hjælper sygeplejersker

Robotten Buddy har været i test på bl.a. Bispebjerg Hospital, hvor den hentede ting, som sygeplejerskerne skulle bruge til patientpleje.

Universiteterne må være fornuftens stemme

Man skal nok have levet under en stor tung sten i de seneste år for ikke at have opdaget, at interessen for kunstig intelligens (AI) er eksploderet – for at sige det mildt.

AI kan – ligesom alle andre redskaber –udnyttes med både gode hensigter og med mindre gode hensigter.

De positive potentialer i kunstig intelligens er fantastiske: Vi kan udnytte teknologien til at forudsige f.eks. sygdomsudbrud og oversvømmelser, og en dag vil vi også kunne personalisere alt fra medicin til uddannelser og eksamener.

De mindre gode hensigter ser vi desværre allerede eksempler på, og de omfatter bl.a. brugen af AI til manipulation, hvor falske billeder, film og udtalelser bliver skabt for at fordreje virkeligheden og få folk til at tro, at der sker ting, som er fuldstændig opdigtede.

Når en teknologiudvikling accelererer så kraftigt, som vi ser det med AI i disse år,

og når udviklingen især drives af private virksomheder, der kan have et mere snævert fokus på bundlinjen, så er det nødvendigt, at der er nogen, som varetager samfundets interesser ved også at have fokus på den ansvarlige teknologiudvikling.

For selvom vi som teknisk universitet i sagens natur er positive over for ny teknologi, så er vi ikke naive. Som universitet skal vi kritisk undersøge de nye teknologier og overveje de etiske aspekter i udviklingen, og baseret på vores viden kan vi hjælpe samfundet med at finde balancen mellem blind teknologibegejstring og frygt og forbud.

I en medievirkelighed, der fra dag til dag svinger mellem budskaber, der i det ene øjeblik lovpriser den kunstige intelligens’ ufattelige muligheder for i det næste øjeblik at varsle teknologiens medvirken til menneskets snarlige udslettelse, skal vi som universitet være fornuftens stemme.

Kunstig intelligens er et vilkår i vores samfund i dag. Med et fortsat højt niveau i vores forskning og i vores uddannelser kan DTU være med til at sikre, at det bliver samfundet, der udvikler teknologien, og ikke teknologien, der udvikler samfundet.

Anders Bjarklev Rektor

KAN VI UDNYTTE BIOAFFALD SMARTERE?

Det spørgsmål stillede Martin Nielsen sig selv for tre år siden. Svaret er ja, men der er stadig lang vej, inden hans teams metode til smart anvendelse af bioaffald kan blive industrielt udnyttet.

2 Henrik Olsen

Claus Lunau, Shutterstock

Hvert eneste år producerer vi mere end 100 millioner ton bioaffald i EU, og i USA når de op på det dobbelte. Omkring 40 pct. af dette bioaffald ender på lossepladser, hvor det omdannes til bl.a. metan. Lossepladser er på den måde den næststørste menneskeskabte kilde til metan, der er en langt mere potent drivhusgas end CO2, som vi normalt betragter som den store klimasynder.

I Danmark brænder vi vores bioaffald af for at producere varme og elektricitet. Men det betyder samtidig, at vi gennem afbrændingen danner CO2, og så er vi tilbage ved klimaproblematikken. Det samme er tilfældet, når

man omdanner halm og andet bioaffald til ethanol, som tilsættes benzin.

Vi må kunne gøre det bedre, tænkte lektor ved DTU Martin Nielsen og fik ansat Sakhitha Koranchalil i et ph.d.­projekt, som skulle undersøge, hvordan man kunne få mere ud af bioaffald.

Fik øje på GVL

”Jeg har svært ved at forstå, hvorfor man skal brænde noget af, som naturen giver os gratis – og som ovenikøbet indeholder en kemisk kompleksitet. Hvorfor ikke bibeholde kompleksiteten?” spørger Martin Nielsen.

En kompleks organisk forbindelse er typisk kulstofkæder med flere atomer

end de simple. Den kan potentielt indgå i mange flere sammenhænge end en simpel forbindelse, og dermed er der flere anvendelsesmuligheder. Og det stof, som Martin Nielsen i projektet fik øje på, var gamma­valerolactone, som i daglig tale går under forkortelsen GVL.

GVL er et naturligt produkt, der opstår, når biomasse nedbrydes. Det kan anvendes til en lang række formål – f.eks. som opløsningsmiddel og til produktionen af lægemidler. Det kan desuden indgå i plastproduktion og fremstilling af akrylfibre. Det kan også tilsættes brændstoffer på samme måde som ethanol. En intern markedsanalyse, foretaget af DTU, peger derfor også på GVL som et af fremtidens værdifulde grønne stoffer.

Men selvom GVL er blevet blåstemplet som en mulig deltager i den grønne omstilling, eksisterer der endnu ingen egentlig GVL­industri. Og det er der en særlig grund til.

Den måde, industrien i øjeblikket er i stand til at fremstille GVL på, er nemlig temmelig ineffektiv. Hvis man vil fremstille GVL ud fra biomasse som f.eks. træ, græs eller halm, så vil det kun være muligt at omdanne biomassens indhold af cellulose. Cellulose udgør sammen med hemicellulose og lignin hovedbestanddelen af alt grønt plantemateriale. I den samme proces er det derimod ikke muligt at omdanne indholdet af hemicellulose, som udgør 15­35 pct. af biomassen. Desuden stopper processen med at omdanne cellulosen ved en organisk forbindelse, der hedder levulinsyre, som så skal gennem en ny proces for at blive omdannet til GVL.

”Det bliver voldsomt dyrt, og meget dyrere end det, vi skal ned på for at gøre det kommercielt gangbart,” fortæller Martin Nielsen.

Innovativ metode

Den metode, som hidtil har været anvendt til fremstilling af levulinsyre og GVL, benytter en katalysator, der

2

Krydssnit af et blad. Dele af plantematerialet kan omdannes til et molekyle med mange anvendelsesmuligheder.

består af et fast stof, som blandes i det materiale, man vil udvinde levulinsyre og GVL af. Det sætter nogle begrænsninger, og dem vil Martin Nielsen snyde sig uden om ved at anvende en innovativ tilgang, som DTU har valgt at patentere.

”Vores metode adskiller sig især på to måder. Den ene er, at vi bruger det, man kalder en molekylær katalysator. Den anden er, at vi anvender fosforsyre,” fortæller Martin Nielsen.

Det specielle ved en molekylær katalysator er, at den bliver opløst i den væske, som skal omdannes. Det medfører, at det er langt nemmere at styre processen. Katalysatorens opgave i denne specifikke sammenhæng er at

sørge for, at der bliver tilføjet hydrogen (H2) i de sidste trin af processen. Fosforsyren skal til gengæld sørge for, at der bliver tilføjet protoner (H+) til en lang række trin under processen.

Katalysatoren, som DTU-forskerne valgte at benytte til forsøgene, går under det ikke særlig mundrette trivialnavn Ru-MACHO-BH med den kemiske formel C29H34BNOP2Ru.

”Det fundamentale spørgsmål var, om vores molekylære katalysator kunne hydrogenere – altså aflevere brint til et organisk molekyle – under sure betingelser, for det er aldrig tidligere blevet påvist,” forklarer Martin Nielsen.

Hvis det kunne lade sig gøre, så var det – teoretisk set – muligt at gå

hele vejen fra bioaffald til GVL i en og samme proces.

En gryderet

Processen, som Sakhitha Koranchalil tog fat på i sit ph.d.-projekt, er en såkaldt batchproces. Martin Nielsen sammenligner det med en gryderet, hvor alt bliver blandet sammen fra starten, og hvor kokken så ender med en færdig ret uden at tilsætte noget undervejs. Her er det biomasse, fosforsyre, hydrogen, vand og katalysator, som er gryderettens ingredienser. Processen forløber så under et hydrogentryk på 30 bar og ved en temperatur på 140 °C.

DTU-forskere har

udviklet en metode til at fremstille den organiske forbindelse GVL ud af en bred vifte af biomasseaffald.

Gryderetten blev en succes. Alle undersøgte typer bioaffald kunne omdannes til GVL i varierende mængder. Forsøget blev indledt med bioaffald fra ni forskellige celluloseholdige bioaffaldstyper, bl.a. halm, græs og bøgesavsmuld. GVL-udbyttet varierede mellem 10 og 26 pct. (vægt), hvilket var et yderst tilfredsstillende resultat. Størst udbytte blev opnået med bøgesavsmuld, hvor de 26 pct. svarer til, at næsten halvdelen af cellulosen og hemicellulosen blev omdannet, mens savsmuldets lignin ikke blev omdannet til GVL.

Lignende gode resultater blev herefter opnået med stivelsesholdig biomasse som ris og kartoffelmel (16-20 pct. udbytte), og endelig blev der foretaget test af kitinholdigt bioaffald i form af skaller fra rejer og andre krebsdyr. Kitin ligner cellulose i opbygning, men er sværere at nedbryde. Her blev der ligeledes produceret GVL – dog i lidt mere begrænsede mængder (13 pct.).

Et stort men

Nu, hvor metoden har vist sig effektiv, skulle man tro, at banen var kridtet op til at opskalere og industrialisere processen. Der er dog et stort men. For når gryderetten er færdig, så kan GVL godt nok isoleres og anvendes, men katalysatoren er stadig opløst i den resterende væske, og den kan ikke trækkes

Den fremstillede GVL kan bruges til mange forskellige produkter og dermed potentielt erstatte mere klimabelastende stoffer.

Affaldet tilsættes fosforsyre, hydrogen, katalysator og vand, som opvarmes til 140 °C under 30 bars tryk.

”Jeg har svært ved at forstå, hvorfor man skal brænde noget af, som naturen giver os gratis.”

LEKTOR MARTIN NIELSEN

ud og genanvendes. Og da katalysatoren er yderst kostbar, betyder det, at prisen for at producere GVL med den nye metode ligger i størrelsesordenen 1.000 gange det, der er kommercielt gangbart.

Der er derfor behov for en løsning, som bringer omkostningerne ned, og Martin Nielsen har en god idé om, hvad der skal til. Men her bevæger vi os ind i hemmelighedernes kammer, og DTU-lektoren kan af patentårsager ikke komme nærmere ind på, hvad næste skridt skal være.

Martin Nielsen kan dog afsløre, at den valgte metode med succes er blevet anvendt ved andre kemiske processer. Det skulle umiddelbart være en fordel i forhold til at komme videre med projektet. Men sådan er det ikke –snarere tværtimod.

Næste skridt er netop af denne grund ikke grundforskning, og finansiering fra fonde, som traditionelt støtter grundforskning, er derfor ikke aktuel. Samtidig mangler DTU-for-

skerne at påvise, at den proces, som skal industrialiseres, rent faktisk virker, og derfor er det vanskeligt at få finansiering fra fonde, som støtter opskalering og industrialisering af forskningsmetodikker. Endelig er der endnu ikke et etableret marked for GVL, og det er derfor ikke sikkert, at der er afsætning for det produkt, som i den sidste ende kommer ud af processen. Med andre ord sidder forskerne i øjeblikket mellem flere stole.

Men selvom det umiddelbart er frustrerende, så er Martin Nielsen dog fortrøstningsfuld. DTU’s Afdeling for Forskning, Rådgivning og Innovation, Jura & Tech Transfer samt DTU Skylab er netop specialister i kommercialisering af DTU-opfindelser og vurdering af muligheder for fondsstøtte. Så inden han kaster sig over den videre udvikling af GVL-processen, vil han alliere sig med kollegerne fra disse afdelinger. 1

5 Martin Nielsen, DTU, lektor, marnie@dtu.dk

UDDANNELSERNE PÅ DTU FÅR PRODEKAN

DTU har oprettet en ny stilling som prodekan for uddannelse. Den nyudnævnte dekan er Jens Ø. Duus, der kom fra en stilling som professor, sektions- og studieleder på DTU Kemi. Jens Ø. Duus har tidligere været chef for det danske NMR-center på Carlsberg Laboratorium. NMR er en type spektroskopi, der bruges til at undersøge molekylers struktur. Kombinationen af en baggrund i det private erhvervsliv og erfaring med både forskning og uddannelse af fremtidens kandidater gør Jens Ø. Duus til et stærkt aktiv i udviklingen af universitetets uddannelser, siger DTU’s rektor, Anders Bjarklev:

”Det er centralt for et teknisk eliteuniversitet, at vi har føling med, hvad der efterspørges i industrien, og hvilke kompetencer der bliver centrale om fem og ti år. Når man oven i det lægger en grundig forståelse for undervisningsmetoder og -teknologier, har man en stor kapacitet i vores arbejde for at levere Europas bedste ingeniør uddannelse.”

ANTAL

DIGITALE UDDANNELSER GODT FRA START

Der var meldt udsolgt på DTU’s digitale diplomingeniøruddannelse i Maskinteknik ved opstarten af forårssemesteret. Det er andet år, DTU tilbyder studerende i hele landet muligheden for at tage uddannelsen. Ud over studiestarten, der fandt sted på DTU Ballerup Campus, skal de studerende mødes fysisk på

campus tre gange i løbet af et semester til værkstedsøvelser, som ikke kan laves digitalt. DTU tilbyder også en anden digital uddannelse, nemlig bacheloruddannelsen i Teknologi, som er i gang på første år. Der er studiestart for nye studerende til september.

4 Læs mere om DTU’s digitale uddannelser på dtu.dk/uddannelse/digitaleuddannelser

”I stedet for at opfatte AI som et værktøj, vi helst ikke vil have, de studerende bruger, fordi det er snyd, så beder vi de studerende bruge det og kritisk evaluere resultatet, så de sikrer, at svarene er korrekte.”

Sådan siger professor Rasmus R. Paulsen om brugen af AI (kunstig intelligens) i undervisningen på DTU Compute. AI vil efter planen være tilladt som hjælpemiddel i alle relevante kurser og eksamener på DTU inden årets udgang.

IN TELLIGENS

TEMA

På DTU er kunstig intelligens en teknologi, som universitetet har beskæftiget sig med i mange år: Her er forskere, der udvikler teknologien – de kreerer f.eks. de algoritmer, der indgår i machine learning.

De har kolleger, der anvender kunstig intelligens til f.eks. at opdage mønstre og sammenhænge i store datasæt. Det sker inden for alle forskningsfelter, heriblandt bioteknologi og fødevareovervågning.

Andre undersøger kritisk kunstig intelligens­løsninger for at undgå, at de f.eks. utilsigtet fører til diskrimination.

Sidst, men ikke mindst uddanner DTU ingeniører, som både er specialiseret i at udvikle teknologien, og som kan implementere den i løsninger, der forbedrer områder som sundhed, energisystemer, klimatilpasninger og meget mere.

I dette tema bringer vi eksempler på, hvorledes DTU udvikler, tester og anvender kunstig intelligens.

I øvrigt er alle artikler i temaet – og i resten af magasinet –’human made’. Dvs. de er skrevet af mennesker og godkendt af mennesker.

4 Læs mere på de følgende sider.

”Kunstig intelligens er gået fra at være en lidt sjov science fiction-ting, som for mange virkede urealistisk, til noget, de fleste mennesker nu må forholde sig til.”

PROFESSOR THOMAS BOLANDER, DTU

Om Thomas Bolander

• Professor ved DTU Compute, hvor han forsker i logik og kunstig intelligens.

• Fik sin ph.d. i logik fra DTU i 2004.

• Modtager af H.C. Ørsted Medaljen for sin formidling af sin forskning.

• Forfatter til bogen ’Hvordan ser fremtiden ud med kunstig intelligens?’.

• Sidder i regeringens ekspertgruppe om techgiganter og har givet feedback på EU’s kunstig intelligensforordning.

Nu går det stærkt. Hvor langt er vi egentlig?

Det er ikke længe siden, at kunstig intelligens var mere fantasi end virkelighed. Man forestillede sig førerløse biler og intelligente husholdningsrobotter, men der var ikke mange, der troede på, at det ville blive en realitet i den nærmeste fremtid. I dag er virkeligheden en anden. Kunstig intelligens er kommet for at blive, og udviklingen synes ikke at have nogen begrænsninger, lyder det fra Thomas Bolander, professor i kunstig intelligens på DTU.

2 Magnus Stenaa Jensen

3 Bax Lindhardt

Hvor befinder vi os i udviklingen af kunstig intelligens?

Vi er kommet til et sted, hvor vi kan bygge kunstig intelligens-modeller, som er helt ufattelig store og kan en hel masse, men vi har på ingen måder nået loftet, måske snarere tværtimod. Hvis jeg skal komme med et bud, er vi nok kun lige i begyndelsen.

Kunstig intelligens er gået fra at være en lidt sjov science fiction-ting, som for mange virkede urealistisk, til noget, de fleste mennesker nu må forholde sig til. Alligevel er potentialet af kunstig intelligens så stort, at vi slet ikke kan begribe omfanget af det. Det er lidt som en schweizerkniv, man ikke kan se enden på, fordi den bare bliver ved med at få nye typer værktøjer, som vi skal lære at bruge og forstå.

Hvad har skabt den massive opmærksomhed?

ChatGPT har jo taget verden med storm. Man har længe kendt til

lignende fra f.eks. Apples Siri, der siden 2011 har fungeret som en personlig assistent, men som måske var knap så imponerende i starten. Nu er vi kommet til et sted, hvor der er udviklet nogle modeller, som er meget større og bedre. Lige nu kan man tale om, at kunstig intelligens er blevet en trend, som selv dronningen taler om i sin nytårstale. Det er, fordi vi har fået et værktøj som ChatGPT, der er så godt, at vi alle må forholde os til det.

Hvilken betydning har det, at udviklingen især drives af private virksomheder?

Det har helt klart både sine fordele og ulemper. Hvis ikke private virksomheder som OpenAI (som står bag ChatGPT, red.) og Google havde lagt så mange ressourcer i at udvikle de her kunstig intelligens-modeller, så var vi nok ikke nået så langt, som vi er i dag, og så havde vi måske ikke fundet ud af, hvor stort et potentiale kunstig intelligens har. Det er helt klart et

ressourcespørgsmål, hvor det handler om penge og mulighed for at teste sine teknologier i stor skala.

Omvendt opstår der selvfølgelig også nogle bekymringer om, hvad det er for nogle virksomheder, der udvikler de her teknologier. Om de ønsker at udvikle for vores fælles bedste, eller om det bliver et pengespørgsmål, hvor de må gå på kompromis med, hvad der vil være moralsk rigtigt. Derfor kan der være en bekymring om, at udviklingen går så hurtigt, at vi som samfund ikke kan nå at følge med og tilpasse udviklingen. Det bliver et spørgsmål om regulering og at sikre, at man udvikler nogle teknologier, der gavner os.

Hvordan skal vi så regulere den massive udvikling? Politik og reguleringer halser nogle gange lidt bagud, fordi udviklingen går så stærkt. Det sker, at teknologien når at gøre skade, inden man bliver opmærksom på problemet. Man skal tænke på, at kunstig intelligens er en

”Kunstig intelligens kommer helt sikkert til at blive noget, vi vænner os til, på samme måde som vi har gjort det med bilen og computeren.”

PROFESSOR THOMAS BOLANDER, DTU

meget kompliceret teknologi med nærmest uendeligt mange lag. Vi ved ikke nødvendigvis, hvad vi har med at gøre, når vi snakker kunstig intelligens, og vi kender egentlig heller ikke dets begrænsninger.

Så vi har en teknologi, som er i konstant udvikling, og som ikke har en klar afgrænsning på, hvad vi kan bruge den til. Derfor bliver vi nødt til at stille ret høje krav til os selv, når det handler om regulering af kunstig intelligens. Hvis en algoritme gør, at en model f.eks. er racistisk eller sexistisk, så er der nogle mangler i modellen, og så må vi trække den tilbage og revurdere den. Fordi det hele er så nyt, er der mange børnesygdomme, og derfor er det også vigtigt, vi presser på og får udviklet nogle nye teknologier, så vi kan slippe af med børnesygdommene.

Det kan sammenlignes med opfindelsen af bilen. Hvis vi siger, at bilen ikke havde nogen side- og bakspejle, da den kom på markedet, og der derfor skete en masse ulykker, når folk bakkede eller skiftede vognbane, så er der to veje, vi kan gå: Vi kan regulere og sige, at det er forbudt at skifte vognbane, og man ikke må bakke, eller vi kan opfinde side- og bakspejlet. Vi bliver nok nødt til at gøre begge dele, når det handler om kunstig intelligens.

Hvordan ser det ud om fem-ti år?

Det er et lidt unfair spørgsmål. For ti år siden tror jeg ikke, mange havde forudset en teknologi som ChatGPT, og dem, der havde, havde måske også forudset en masse andre ting, som ikke er blevet til noget.

Jeg tror dog, at idéen om en computer som din personlige assistent, der kan interagere på menneskelige

vilkår, er et område, som vil fortsætte sin markante udvikling. Nu, når der er kommet mere fokus på kunstig intelligens end nogensinde før, går udviklingen også hurtigere end nogensinde.

Derfor er der måske nogle teknologier, som man ellers havde forestillet sig ville have en meget længere tidshorisont, som vil blive klar langt hurtigere end forventet. Det kan f.eks. kun være et spørgsmål om tid, før vi får den her husholdningsrobot, der skal løse de praktiske opgaver i hjemmet.

Det har hele tiden været drømmen, og det er her, hvor kunstig intelligens adskiller sig fra andre teknologier. Hvor en opvaskemaskine f.eks. kun kan tage din opvask, så vil din husholdningsrobot bl.a. også kunne støvsuge og lave mad. Om det så bliver om fem, ti eller tyve år, den kommer, er svært at sige.

Nogle gange bliver man overrasket over, hvor komplicerede teknologier viser sig at være. Selvom de måske virker godt i afgrænsede områder –f.eks. lagerrobotter hos Amazon – er det meget mere kompliceret at skulle fungere i en større skala blandt mennesker. Så man må ikke undervurdere kompleksiteten i at skulle implementere teknologien ude i den virkelige verden, hvor den skal forstå mennesker og være i overensstemmelse med menneskelige normer. Men kunstig intelligens kommer helt sikkert til at blive noget, vi vænner os til, på samme måde som vi har gjort det med bilen og computeren.

Hvorfor skal vi overhovedet udvikle kunstig intelligens? Ligesom med al anden teknologi gør vi det for at gøre livet lettere og bedre. Vi vil gerne have bedre sundhed, bedre madvarer, mere fritid og færre

kedelige opgaver. Alle de områder er noget, kunstig intelligens potentielt kan hjælpe med, og derfor kigger vi selvfølgelig den vej.

Det er klart, at det er meget individuelt, om du f.eks. selv vil snitte dine grøntsager eller have en robot til det. Derfor lægger kunstig intelligens – ligesom mange andre teknologier –også et stort ansvar over på mennesket. Hvis kunstig intelligens kan løse mange kognitive opgaver, får vi et ansvar for at holde vores hjerne i gang, ligesom vi må huske at holde os fysisk i gang, når vi sidder stille foran computeren og kører i bil.

Professor Thomas Bolanders forskning fokuserer primært på sociale aspekter af kunstig intelligens, altså hvordan vi gør fremtidens computere, smartphones og robotter socialt intelligente.

Derudover har kunstig intelligens et stort potentiale til at løse store samfundsudfordringer, bl.a. i sundhedssektoren, hvor det kan blive et vigtigt værktøj til at diagnosticere og behandle patienter. 1

5 Thomas Bolander, professor, DTU, tobo@dtu.dk

Præcis sporing af sygdomsbakterier

Bakterien campylobacter er hvert år skyld i tusindvis af maveinfektioner. Med kunstig intelligens kan man finde de vigtigste smittekilder.

2 Marianne Ryde

Smitte med bakterien campylobacter sker oftest gennem vores mad og kan forårsage maveinfektioner med symptomer som kvalme, diarré og feber. De seneste år har antallet af infektioner med campylobacter været stigende. I 2023 blev der registreret over 5.000 tilfælde herhjemme.

Et vigtigt værktøj for fødevaremyndighederne i forbindelse med de sygdomsfremkaldende bakterier er det såkaldte smittekilderegnskab, som DTU Fødevareinstituttet udarbejder. Det anslår, hvor mange smittetilfælde der kommer fra hvilke dyr og fødevarer, og kan give myndighederne et fingerpeg om, hvor der skal sættes ind for at forebygge – og efterfølgende hvor virksom indsatsen har været.

Flere data at holde styr på Smittekilderegnskabet er baseret på fødevaremyndighedernes prøver fra dyr og fødevarer og Statens Serum Instituts oplysninger om prøver fra mennesker, der er inficeret med de sygdomsfremkaldende bakterier. Princippet er, at man inddeler bakterierne i forskellige genetiske undertyper og udarbejder en model baseret på de mønstre, der tegner sig.

Sådan et regnskab har man i mange år lavet for salmonella, hvor man kan ’nøjes’ med at holde øje med relativt

få undertyper. Campylobacter er en mere kompleks organisme, og for at spore den præcist var det nødvendigt at sekventere, dvs. kortlægge, hele bakteriens coregenom på ca. 1.300 gener.

”Når vi går fra under 20 til 1.300 gener, bliver mængden af data selvfølgelig meget større og vanskeligere at holde styr på. Derfor fik vi for nogle år siden den tanke at bruge machine learning. Det var der endnu kun få andre, der havde prøvet,” fortæller professor Tine Hald, der leder en gruppe forskere på DTU Fødevareinstituttet med ansvar for bl.a. smittekilderegnskaber.

Specialestuderende går i gang

Maja Lykke Brinch gik som specialestuderende ved DTU i gang med at udvikle en machine learning­løsning. Hun ’fodrede’ gensekvenser for campylobacter fra forskellige dyr og fødevarer ind i en supercomputer.

”Man tager typisk 70 pct. af sit datasæt – i dette tilfælde gensekvenser af campylobacter fra flere kilder indsamlet i 2015­17 – og træner algoritmen på det. Derefter giver man den de sidste 30 pct., hvor man selv kender kilden, og ser, om maskinen kan ramme den rigtigt. Når man har en tilpas akkurat model, giver man den data fra mennesker med bakterieinfektion, hvor hverken vi eller modellen ved, hvor sygdommen

98%

Andel af de tilfælde, hvor kunstig intelligens finder de rigtige kilder til smitte med campylobacter.

stammer fra. Og modellen forudsiger så sandsynligheden for, at et smittetilfælde stammer fra en specifik fødevarekilde,” forklarer Maja Lykke Brinch, som har stået for en væsentlig del af arbejdet.

Hun er nu ph.d.­studerende på DTU og førsteforfatter på en artikel, der sammenligner forskellige regnemetoder og konkluderer, at maskinlæringsalgoritmen er den mest brugbare metode for campylobacter. Den finder de rigtige kilder i 98 pct. af tilfældene. 1

5 Tine Hald, professor, DTU, tiha@food.dtu.dk

5 Maja Lykke Brinch, ph.d.-studerende, DTU, malbri@food.dtu.dk

200 år gammel matematik baner vejen ind i black box

Vi kan ikke altid forklare, hvad der foregår inde i en kunstig intelligens. De ukendte processer er skjulte i det, der kaldes for en black box. En professor på DTU har fundet 300 år gamle matematiske metoder, der kan hjælpe os med at se ind i den sorte boks.

2 Lotte Krull, Hanne Kokkegård

3 Hanne Kokkegård

Når ChatGPT hallucinerer og begynder at opfinde svar uden hold i virkeligheden, er det et eksempel på et kunstig intelligenssystem, som opfører sig på en måde, som man ikke kan forklare. ChatGPT er en sprogmodel, som er baseret på deep learning. Deep learning er en afart af machine learning – og begge dele er former for kunstig intelligens.

En kunstig intelligens, som er baseret på deep learning, trænes først af mennesker. Typisk foregår det ved, at vi ’fodrer’ systemet med en masse data, samtidig med at det fodres med de korrekte svar, som er de løsninger, vi ønsker, den kunstige intelligens fremover skal finde. I forskningsverdenen bruger mange forskere deep learning-systemer til at finde sammenhænge og mønstre i store datasæt. Det kan f.eks. være at spore en sammenhæng mellem gener og sygdomme.

Efter træningen sættes den kunstige intelligens fri: Nu skal den selv finde de

rigtige løsninger ud fra nye data – og samtidig lære af de data, den møder. Derfor kaldes den slags kunstig intelligens for selvlærende.

Kontroltab

Men selvom det er os mennesker, der har udviklet de algoritmer, der gør, at den kunstige intelligens kan løse sin opgave, så forstår vi ikke nødvendigvis, hvordan den løser opgaven, fortæller Søren Hauberg, der er professor ved DTU Compute. Han uddyber:

”Man kan sige, at vi mennesker har givet den kunstige intelligens metodefrihed til at løse sine opgaver. Det betyder, at vi ikke altid kan redegøre for, hvad der foregår, og hvordan den kommer frem til de løsninger, den præsenterer for os. Det er processer, som ofte er skjult for os.”

De skjulte processer i det selvlærende kunstige intelligenssystem kalder man for black box.

Søren Hauberg er professor og forsker i kunstig intelligens ved DTU.

”Black box repræsenterer jo et kontroltab. Der er situationer, hvor det kontroltab ikke er acceptabelt.”

PROFESSOR SØREN HAUBERG, DTU

”Black box repræsenterer jo et kontroltab. Der er situationer, hvor det kontroltab ikke er acceptabelt. Hvis det er kunstig intelligens, der f.eks. styrer en robot i en bilproduktion, så går det ikke, at vi ikke har fuld styr på, hvordan den bevæger sig fra punkt A til punkt B. Hvis den er helt uforudsigelig, kan der opstå farlige situationer. Bl.a. derfor vil vi have stor gavn af at finde ud af, hvad der foregår i black box,” forklarer Søren Hauberg.

Hovedpude ned i gryden

Søren Hauberg har fundet matematiske metoder, der kan give os et kig ind i black box. Hans vej ind er at kigge på de mulige fejl, der kan opstå, når store datasæt komprimeres. Den kunstige intelligens er nemlig nødt til at komprimere data for at filtrere de informationer fra, som ikke er relevante.

”Data består ikke kun af de informationer, vi har brug for, men også af målefejl og andre irrelevante informationer, som vi kalder for støj. Al denne støj bliver fjernet gennem komprimering. Der sker med andre ord en form for filtrering af data, hvor skidt skilles fra kanel,” forklarer Søren Hauberg.

Men under komprimeringen kan der opstå uventede sammenhænge i data, som kan føre til, at den kunstige intelligens finder forkerte mønstre og derfor ender med at spytte et forkert resultat ud.

Søren Hauberg forklarer miseren med en flytteanalogi:

”Forestil dig, at du skal flytte og pakker dit hus ned. For at udnytte flyttekasserne bedst muligt lægger du din hovedpude ned i en gryde. Hvis en person, der ikke ved, hvordan vi bor, skulle konkludere noget ud fra et kig i flyttekassen, så kan vedkommende tro, at vi har hovedpuder i køkkenet eller gryder i soveværelset. Men de to ting har intet med hinanden at gøre, og der er ikke nogen sammenhæng mellem dem. Det var bare smart at udføre nedpakningen sådan. Det samme gør sig gældende for komprimeringen af data. Der er mange måder, den kunstige intelligens kan komprimere data på. Og hvis teknologien derefter prøver at finde de bagvedliggende mønstre i det ’nedpakkede’ data, risikerer man, at der opstår fejlkonklusioner.”

200 år gammel matematik

Søren Hauberg har derfor i sin forskning fundet de matematiske formler, der korrigerer for de fejl, der kan opstå i datasæt, når de komprimeres.

”I vores grundforskning har vi fundet en systematisk løsning til teoretisk at gå baglæns, så vi kan holde styr på, hvilke mønstre der har rod i virkeligheden, og hvilke der er opfundet af komprimeringen. Når vi kan adskille de to, kan vi som mennesker få en bedre forståelse af, hvordan den kunstige intelligens arbejder, men også sikre os, at den kunstige intelligens ikke lytter til falske mønstre.”

De matematiske formler, som Søren Hauberg og hans kolleger har trukket på, er ret gamle. De blev udviklet i det 18. århundrede til brug ved tegning af landkort.

”Når man forsøgte at tegne landkort, overførte man informationer fra en tredimensionel kugle til en todimensionel flade. Det skabte en del forvrængninger, der bl.a. betød, at størrelsesforholdene mellem landmasserne er forkerte, så f.eks. Grønland syner meget større end Afrika. Det er de matematiske formler, som korrigerer for disse forvrængninger, som vi kan udnytte i vores forskning af den sorte boks i kunstig intelligens,” siger Søren Hauberg.

Kan stoppe ChatGPT’s hallucinationer Forskerne er nu kommet så langt, at de kan kigge ind i den sorte boks på

de kunstige intelligens­modeller, der bruger komprimering af data.

”Det er typisk modeller, som bruges i forskningen, hvor forskere prøver at se, om der er et bagvedliggende mønster i de data, de arbejder med. Det er meget relevant i den videnskabelige arbejdsproces at kunne forhindre fejlkonklusioner,” siger Søren Hauberg.

Han uddyber, at deres arbejde endnu ikke kan korrigere for fejl, som opstår i kunstig intelligens som f.eks. ChatGPT. Men forskernes arbejde har potentiale til at nå dertil, fortæller han.

”Vi vil meget gerne kunne forklare, hvorfor en chatbot som f.eks. ChatGPT hallucinerer. Det kan vi ikke endnu, men måske om et par år,” siger professoren, der i starten af 2024 modtog en ny bevilling på 2 mio. EUR fra EU, der gør det muligt at fortsætte forskningen i black box. 1

3 Søren Hauberg, professor, DTU, sohau@dtu.dk

”Vi vil meget gerne kunne forklare, hvorfor en chatbot som f.eks. ChatGPT hallucinerer. Det kan vi ikke endnu, men måske om et par år.”

PROFESSOR SØREN HAUBERG, DTU

”Gør vi os mere eller mindre robuste ved at indføre moderne teknologi? Og bryder det hele sammen, hvis vi bliver hacket?”

SENIORFORSKER MARTIN BRYNSKOV, DTU

virksomheder, offentlige myndigheder samt forsknings- og uddannelsesinstitutioner adgang til at teste og afprøve kunstig intelligens-baserede produkter inden for bl.a. sundhed, produktion, landbrug, mobilitet og energi.

En forsvarlig udvikling

Crashtest af produkter skal fremme sikker teknologi

Med en lang række fysiske og virtuelle test- og forsøgsfaciliteter over hele EU kan virksomheder og myndigheder afprøve produkter baseret på kunstig intelligens. Det skal fremme en ansvarlig brug af teknologien.

2 Christina Tækker

3 ITK, Aarhus Kommune

Hidtil har kunstig intelligens hjulpet os med simple ting som at stave korrekt eller få gjort rent med en robotstøvsuger. I dag er kunstig intelligens blevet så stor en del af vores hverdag, at teknologien er blevet kernen i de løsninger, der skal optimere alt fra vores sundhed og energiforbrug til verdens byer og infrastruktur. Men de færreste kunstig intelligens-teknologier bliver afprøvet under virkelige scenarier, inden de kommer på markedet. Det har bl.a. resulteret i flere ulykker med selvkørende biler. I en ny europæisk milliardinvestering står Danmark nu i spidsen for at påvirke brugen af kunstig intelligens, så teknologien kan blive anvendt på en ansvarlig måde. Her får europæiske

Det skal spare både tid og penge for virksomhederne og give investorer og kunder som kommuner, regioner og nationale myndigheder en ekstra sikkerhed for at indkøbe gennemafprøvede og sikre produkter. DTU koordinerer det europæiske samarbejde inden for smarte byer i en test- og eksperimenteringsfacilitet (TEF), der hedder CitCom.ai, som bl.a. dækker energi og mobilitet. Her kan små og mellemstore virksomheder teste software- og hardwareprodukter og robotter i fysiske og virtuelle miljøer. Det kan f.eks. være selvkørende biler, algoritmer til at sikre data eller kommunale robottraktorer.

”I dag findes der faktisk ikke processer for, at kunstig intelligens og robotter er sikre og holder sig inden for de normer, som er acceptable for Danmark og EU. Der er simpelthen et hul fra det tidspunkt, hvor en virksomhed, myndighed eller forsker får en god idé, til at den kommer på markedet. Man kan sammenligne det med at sætte en rutsjebane op uden at sikre, at det er gjort sikkerhedsmæssigt forsvarligt, eller sende sundhedsprodukter på markedet uden at teste dem. Derfor crashtester vi nu kunstig intelligens og robotter, så de kan føres sikkert frem til samfundet,” siger Martin Brynskov, der leder DTU Connecting Communities, der er en forskningsgruppe under Sektion for Dynamiske Systemer på DTU.

Grønt og digitalt Europa

Til daglig sidder han på DTU Compute og leder og koordinerer CitCom.ai, der fokuserer på strøm, mobilitet og at forbinde enheder, systemer og mennesker til internettet eller hinanden. EU-projektet har 32 samarbejdspartnere i 11 lande. Alene i Danmark deltager bl.a. Dansk Industri, den teknologiske rådgivnings- og servicevirksomhed Force Technology og flere kommuner.

Projektet er en del af EU-programmet Digital Europe, der har til formål at sikre en bred udrulning og

anvendelse af digitale teknologier i samfundet. Det skal være med til at styrke Europas potentiale for at konkurrere globalt og skabe et grønnere og mere digitalt Europa. Det gør projektet til en vigtig brik i at regulere kunstig intelligens i EU.

”Projektet er det første af sin art i verden og involverer, at vi sidder med en ret stor portefølje. Det er faktisk også interessant for verden, hvad Europa gør. Europa er førende inden for den praktiske regulering af kunstig intelligens og udgør det største fællesmarked i verden. Derfor betyder det noget, hvilke regler der gælder her,” siger Martin Brynskov.

Tester på 12 km veje og stier Sammen med de andre partnere i projektet rådgiver DTU bl.a. virksomheder om etiske, sikkerhedsmæssige og økonomiske overvejelser ved at anvende kunstig intelligens. Man undersøger bl.a., om de overholder loven og indsamler data på lovlig vis.

Teknologierne bliver testet på en lang række faciliteter over hele Europa. Et af stederne er DOLL Living Lab i Albertslund, hvor man bl.a. tester intelligente trafiklys, der skal mindske bilernes CO2-udledning, samt intelligente trafiksignaler til at formindske trængsel. Living lab’et er et af Europas største udendørs laboratorier og strækker sig over 12 km veje og stier. På en anden testfacilitet, Aarhus City Lab, tester man bl.a. en selvkørende robot, der ved hjælp af billedgenkendelse kan lokalisere og samle cigaretskod op i byrummet. Det skal på sigt minimere affald i byen.

Bryder det hele sammen?

Som en del af test- og eksperimenteringsfaciliteten er DTU-forskere involveret i flere projekter, hvor man bl.a. tester energisystemer sammen med virksomheder. En af dem er Energy Cool i Fredericia, hvor man arbejder med at gøre køleprocesserne mest mulig klimavenlige i små og mellemstore datacentre med op til 500 servere. Det foregår bl.a. gennem kunstig intelligens-baseret styring, hvor overskudsvarmen skal sendes videre til fjernvarmenettet eller bruges internt.

”Vi kigger ind i en fremtid, hvor der er brug for mere decentrale fleksible og robuste systemer til at styre både energi

og mobilitet. Ikke blot af klimamæssige hensyn – men også af sikkerhedsmæssige, økonomiske og praktiske grunde. I dag er vores infrastruktur bygget op af centrale systemer på tværs af regioner. Det er sårbart i en tid med hybrid krig og ustabile energiforsyninger. Samtidig giver brugen af kunstig intelligens også nogle dilemmaer: Gør vi os mere eller mindre robuste ved at indføre moderne teknologi? Og bryder det hele sammen, hvis vi bliver hacket? Det er megakomplekst og superspændende. Derfor er det vigtigt at crashteste systemer og produkter for at sikre os bedst muligt,” siger Martin Brynskov. 1

5 Martin Brynskov, seniorforsker og leder af D TU Connecting Communities, DTU, mbryn@dtu.dk

Den selvkørende ’skodrobot’ skal samle affald op. Her testes den i Aarhus.

”I dag findes der faktisk ikke processer for, at kunstig intelligens og robotter er sikre og holder sig inden for de normer, som er acceptable for Danmark og EU.”

SENIORFORSKER MARTIN BRYNSKOV, DTU

Hjælp til en vådere fremtid

Fremtidens vejr bliver betydelig mere vådt. Kunstig intelligens kan bruges til at udvikle varslingssystemer, som kan købe tid til at mindske skaderne ved oversvømmelser, og til at planlægge gode systemer, der kan lede vandet væk.

2 Miriam Meister

3 Jammerbugt Kommune

Susanne Nielsen erkender, at det nok kun er et spørgsmål om tid, før hendes forældres sommerhus ved Slettestrand i Nordjylland bliver ramt af oversvømmelser. For under huset, der ligger bare 400 meter fra Jammerbugt i kommunen af samme navn, står grundvandet nu ofte så højt, at der er risiko for, at store mængder regn fremover ikke vil kunne sive væk, men snarere trænge ind i huset.

”Det er en bekymring, vi har, hvis der kommer rigtig meget vand,” erkender hun.

For at give borgere og beslutningstagere de bedste muligheder for at gardere sig mod oversvømmelser i området har forskere fra DTU hjulpet Jammerbugt Kommune med at udvikle et varslingsværktøj. Det kan 48 timer frem i tid varsle lokale oversvømmelser langs åer og vandløb samt kystnære områder i kommunen. Det er det første af sin slags til at varsle oversvømmelser lokalt.

”Det vil give os tid til at reagere, hvis det bliver nødvendigt, så det vil være en kæmpe hjælp,” siger Susanne

Nielsen fra hjemmet i Aalborg, hvorfra hun bestyrer sommerhuset for sine forældre, der er bosiddende i Norge.

Kompleks natur, komplekse beregninger

Værktøjet – et såkaldt vådindeks –bygger på kunstig intelligens, der er

Vådere vejr i sigte

Danmark blev i 2023 gennemblødt af 972,7 millimeter nedbør, viser data fra DMI. Dermed blev året det vådeste, siden de landsdækkende nedbørsmålinger i Danmark startede i 1874. Rekorden er hele 24 pct. over tiårsgennemsnittet for 2011-2020. Ifølge DMI’s Klimaatlas vil fremtidens klima i Danmark være betydelig vådere. Klimaatlassets ’bedste bud’ på, hvordan det danske klima vil se ud i slutningen af dette århundrede, er, at vintermånederne vil byde på 12 pct. mere regn end i dag.

trænet på frit tilgængelige data om dynamikker, som har indflydelse på risikoen for oversvømmelser. Data kommer bl.a. fra satellitbilleder og vejrudsigter samt information om grund- og havvandstand og landskabets topografi.

Vandets bevægelse og ophobning i åbent landskab er dog en svær størrelse at lave beregninger på, fordi rigtig mange parametre spiller ind på, hvordan vand bevæger og ophober sig. For at kunne håndtere denne kompleksitet er der i udviklingen af modellen bag vådindekset brugt kunstig intelligens.

Ved at udnytte bestemte designprincipper i opbygningen af modellen og ved at fodre den med nøje udvalgt data har forskerne indbygget en forståelse af vandets bevægelse, distribution og interaktion med det omgivende miljø. Det forklarer Roland Löwe, som er en af udviklerne af vådindekset samt lektor ved DTU med speciale i, hvordan vand opfører sig.

Både gode takter og fejl Jammerbugt Kommune har i 2023 testet værktøjet. Resultaterne viser

bedre forudsigelser end forventet for de våde forårsmåneder. I sommerperioden, hvor Danmark nærmest var ramt af tørke, varslede værktøjet dog fejlagtigt oversvømmelser de samme steder, som havde været oversvømmet i det regnfulde forår. De fejlagtige forudsigelser skyldes, at værktøjet er trænet med for lidt data fra sommermånederne. Satellitter kan nemlig ikke registrere vand under vegetation og da f.eks. markerne er dækket med afgrøder om sommeren, bliver datagrundlaget på den tid af året derved mindre.

”En varsling skal være forholdsvis præcis, for at borgerne har tillid til systemet. Det er årsagen til, at vi valgte at køre testdrift, hvor kun udvalgte borgere har kigget med jævnligt – og hvor vi som kommune har haft droner i luften til at validere prædiktioner,” forklarer projektleder Heidi Egeberg Johansen fra Jammerbugt Kommune. Den overordnede oplevelse er dog, at projektpartnerne har lavet et værktøj med stort potentiale, understreger hun. Derfor søger kommunen midler til at gentræne og evt. tilrette modellen, som vil være offline, indtil det arbejde

En stor del af Jammerbugt Kommune er lavtliggende arealer, der ved kraftig og vedvarende regn er i risiko for oversvømmelse. Her er det områder langs Ryå, der står under vand.

har fundet sted, siger Heidi Egeberg Johansen.

Hurtigere beregninger og beslutninger

Retvisende beregninger er afgørende –ikke bare når borgere og beredskaber skal finde watertubes og sandsække frem, men også når f.eks. kommuner skal beslutte, hvordan de bedst skal udbygge deres afløbssystemer, så de kan håndtere fremtidens vådere klima. Traditionelle simuleringer kan sagtens producere bundsolide beregninger af systemers evne til at lede vand væk under forskellige scenarier – men ifølge Roland Löwe tager de en evighed at gennemføre.

”Det betyder i praksis, at hver gang planlæggere skal have analyseret noget, er de nødt til at hyre nogle konsulenter, som forsvinder ned i en boks i

Et signaturprojekt

Pengene til udviklingen af varslingssystemet kom fra en pulje til såkaldte signaturprojekter, der var aftalt i finansloven for 2021. Det fik tildelt 5 af de 60 mio. kr., som var øremærket projekter, der ville afprøve nye teknologier med afsæt i kunstig intelligens i den offentlige sektor. Parterne i projektet var Jammerbugt Kommune, DTU Sustain, Alexandra Instituttet og KMD.

to måneder, før de kan komme tilbage med nogle resultater. Og det er simpelthen for besværligt,” forklarer han.

For at forkorte beregningstiden, mens man bevarer den fysiske nøjagtighed, satser forskerne på scientific machine learning, som er en gren af kunstig intelligens, der forener to forskellige tilgange.

To tilgange i én

Den ene er maskinlæring, hvor en computer selv finder ud af, hvordan den skal analysere en stor mængde data og komme med forudsigelser, dog uden at have en teoretisk forståelse for de fænomener, den analyserer på. Spamfilteret i din e­mail eller ansigtsgenkendelsesfunktionen i din telefon er eksempler på maskinlæring.

Den anden tilgang er scientific computing, der f.eks. kan simulere fysiske processer, hvilket i dette tilfælde drejer sig om, hvordan vand bevæger sig gennem et givent rum under påvirkning af en række faktorer.

”Fordelen ved at kombinere de to tilgange er, at man får nogle maskin­

Ny viden om vand

Flere igangværende projekter på DTU relaterer sig til varslingssystemer.

I et erhvervs-ph.d.-projekt er Phillip Aarestrup i gang med ved hjælp af scientific machine learning at udvikle en ny, hurtig generation af modeller for, hvor der opstår oversvømmelser i vandløb. Projektet bygger til dels videre på nogle af de indsigter, der er opnået i udviklingen af vådindekset. Målet er at indarbejde de nye modeller i DMI’s nationale varslingssystem. DMI barsler med et nyt system, som efter planen skal være klar i 2026.

DTU deltager også i det EUfinansierede forskningsprojekt Unmanned Airborne Water Observing System (UAWOS). Her er DTU med til at udvikle sensorteknologier og metoder, der kombinerer droner, satellitter og modeller, til at beregne vandstand og vandudledning i fjerntliggende og svært tilgængelige floder. Det skal være med til at give bedre prognoser for oversvømmelser.

læringsmodeller, som har en indbygget forståelse for, hvordan systemet forventes at opføre sig. Det er med til at sikre, at modellerne genererer hurtige prædiktioner, der giver mening rent fysisk og ikke bare skyder til højre og venstre, hvilket kan være et problem, man kan løbe ind i med maskinlæringsmodeller,” siger Roland Löwe.

I et projekt, hvor lektoren sammen med startupvirksomheden WaterZerv og lektor ved DTU Allan Peter Engsig­Karup brugte scientific machine learning til at forudsige vandets bevægelse gennem afløbssystemer, lykkedes det at udføre beregninger 100 gange hurtigere end med traditionelle modeller.

”Så i stedet for at udlicitere et projekt kan man samle de relevante beslutningstagere i et lokale for at køre modellerne live og få resultaterne mere eller mindre med det samme. Man kan så sidde og prøve sig frem for at finde den bedste løsning i en given situation,” forklarer han.

5 Roland Löwe, lektor, DTU, rolo@dtu.dk

Sommerhuse og landbrugsjord i Jammerbugt Kommune vil i fremtiden være endnu mere udsatte for at stå under vand efter kraftig og vedvarende regn.

Chefen er en mand – modedesigneren en kvinde

En DTU-studerendes analyse af ChatGPT afslører, at onlinetjenesten er voldsomt kønsstereotyp. Arbejdet er første skridt til at give udviklerne af kunstig intelligens et værktøj til at teste mod alle typer diskriminerende fordomme.

2 Anne Kirsten Frederiksen

3 Frida Gregersen

Det vakte stor opsigt, da ChatGPT i 2022 blev lanceret og gav alle med adgang til internettet mulighed for at anvende den kunstige intelligens til at formulere tekster og svare på spørgsmål. Ikke mindst fordi ChatGPT ’opfører sig’ som et menneske og giver svar, som en kollega eller ven kunne have givet.

modeller som ChatGPT,” fortæller professor Aasa Feragen, der primært arbejder med bias i kunstig intelligens, der anvendes til medicinsk billedbehandling.

”Alle mine forsøg viste samstemmende, at ChatGPT er præget af stærke kønsstereotyper.”

SARA STERLIE, STUDERENDE PÅ DTU

Sara Sterlie har koncentreret sit studie på DTU om kunstig intelligens og blev hurtigt interesseret i at undersøge fordomme (bias) i ChatGPT i forhold til kønsstereotyper. Det kan lyde enkelt, men krævede i første omgang udvikling af en metode for at kunne gennemføre relevante forsøg.

”Da Sara henvendte sig med forslag til sit projekt, blev jeg straks interesseret og sagde ja til at være hendes vejleder. Jeg arbejder i forvejen med bias i kunstig intelligens, men har ikke tidligere beskæftiget mig med sprog­

Tilpasser metode til ChatGPT Sara Sterlie valgte at tage udgangspunkt i ’Non­Discrimination Criteria’, der er en anerkendt metode til at analysere bias i en anden type kunstig intelligens­modeller, der klassificerer materiale. Det kan f.eks. være til vurdering af medicinske billeder. Her er det let at træne en model på, om et røntgenbillede f.eks. viser en rask eller en syg lunge. Derefter kan man måle, om klassificeringsmodellen giver en for høj andel af ukorrekte svar, f.eks. afhængigt af om billedet stammer fra en mand eller en kvinde.

”ChatGPT giver ikke på samme måde et forudsigeligt svar, der passer ned i en kasse. Jeg måtte derfor tilpasse metoderne, så de på en anden måde

Som studerende på DTU har Sara Sterlie i forbindelse med sit bachelorprojekt undersøgt, hvorledes ChatGPT forbinder køn med jobfunktioner. Analysen er – såvidt vides – den første af sin slags.

kunne vise, om der var kønsbias i de svar, ChatGPT leverer,” forklarer Sara Sterlie.

Sara Sterlie valgte at udarbejde en simplificeret analysemodel, der kun havde binært fokus på mand og kvinde. Derefter udviklede hun flere forskellige spørgsmål, såkaldte prompts, der hver især skulle teste ChatGPT’s svar i forhold til kønsstereotyper.

”De første var en række strukturerede prompts, hvor jeg bl.a. bad ChatGPT om at fortælle, hvilke typer jobs henholdsvis en række kvindeog mandenavne varetog,” fortæller Sara Sterlie.

Fordomsfulde svar

Resultatet var en fordeling, der var langt mere kønsstereotyp end den fordeling, vi kender i dagens samfund, med kvinder hovedsageligt tildelt jobtitler som grafisk designer, modedesigner eller sygeplejerske og mænd som softwareingeniører, arkitekter og chefer.

En anden type prompt handlede om typiske jobfunktioner i erhverv, der arbejder tæt sammen, som f.eks. læge og sygeplejerske eller pilot og fligt attendant, der på engelsk er en ukønnet jobtitel. Her viste resultaterne fra de flere hundrede forsøg, Sara Sterlie gennemførte for hver prompt, at ChatGPT har meget svært ved at forbinde det mandlige pronomen med en sygeplejerske, og endnu sværere ved at lade det kvindelige pronomen varetage pilotens opgaver med at gøre flyet klar til landing.

For at komme hele vejen rundt gennemførte Sara Sterlie også forsøg med ustrukturerede prompts, hvor hun Hvad er

en klassificeringsmodel?

En klassificeringsmodel er en type kunstig intelligens, der er trænet til at kunne vurdere enkle spørgsmål og give enten et positivt eller negativt svar. Det kan f.eks. være en model, der skal afgøre, om en person er kvalificeret til at blive ansat i en bestemt jobfunktion, eller en model, der kan afgøre, om et røntgenbillede af lungerne afslører tegn på lungekræft eller ej.

”Hvis man falder uden for de gængse normer, som gennemsnittet ofte udgør, enten i form af seksualitet, familietype eller præferencer, vil man typisk ikke blive repræsenteret i f.eks. den artikel, som kunstig intelligens udarbejder.”

SARA STERLIE, STUDERENDE PÅ DTU

bad ChatGPT beskrive, hvilke hobbyer en række ’high school students’ med henholdsvis mande- og kvindenavne havde. Sara analyserede efterfølgende svarene, bl.a. ved at undersøge, hvor ofte et ord eller en vending forekom i en tekst. Det blev dermed meget tydeligt, at blandt de 400 svar var der en ualmindelig stor overvægt af kvindelige studerende, der var optaget af frivilligt arbejde med dyr, hvorimod de mandlige studerende særligt var interesseret i teknologi og videnskab.

”Alle mine forsøg viste samstemmende, at ChatGPT er præget af stærke kønsstereotyper, både når den bliver stillet strukturerede og mere åbne opgaver,” siger Sara Sterlie.

Forskere blev overrasket

Sara Sterlie og hendes to vejledere, Aasa Feragen og Nina Weng, der også arbejder med medicinsk billedbehandling, havde delvis forudset resultatet af forsøgene.

”Vi havde forventet en vis kønsbias, da ChatGPT er trænet på materiale fra internettet, der i et eller andet omfang afspejler de kønsstereotyper, vi har kendt i mange år. Men jeg blev meget overrasket over, i hvor høj grad den var biased, ikke mindst i forhold til at forbinde køn og jobtyper. Der skyder den langt ved siden af den fordeling, der eksisterer i vores samfund i dag,” siger Nina Weng.

I øjeblikket er Sara Sterlie og hendes vejledere ved at færdiggøre en videnskabelig artikel om deres fund.

”Mig bekendt er vi de første, der har gennemført denne type analyse. På s igt er målet, at vi som forskere kan udarbejde metoder og værktøjer, der kan anvendes af udviklerne bag sprogmodeller som ChatGPT, så de kan hindre bias både inden for køn, race, nationalitet m.m. Vi er dog ikke så langt endnu, men har med Saras forsøg taget det første skridt,” siger Nina Weng.

Aasa Feragen tilføjer, at hun forventer, at Sara Sterlies metoder bliver del af en større global diskussion om, hvordan vi undgår bias i kunstig intelligens.

Fairness skal sikres

Interessen for at afdække og undgå bias i ChatGPT og andre lignende generative kunstig intelligens-modeller er ikke udtryk for kritik af den nye teknologi. Tværtimod understreger både Sara Sterlie og Nina Weng, der også selv anvender ChatGPT til bl.a. at sammenfatte hovedpointerne i en tekst. Deres passion handler derimod om at sikre fairness i de tekster eller billeder, som sprogmodellen og andre generative kunstig intelligens-modeller genererer.

”Når vi i stadig større udstrækning bruger kunstig intelligens til at skabe tekster eller billeder, kommer det til at påvirke vores opfattelse af verden omkring os. Den kunstige intelligens starter med at gennemtrawle store mængder data, hvorefter den afleverer et resultat, der er et gennemsnit af alt det data, den har gennemgået. Hvis

man derfor falder uden for de gængse normer, som gennemsnittet ofte udgør, enten i form af seksualitet, familietype eller præferencer, vil man typisk ikke blive repræsenteret i f.eks. den artikel, som kunstig intelligens udarbejder,” forklarer Sara Sterlie.

Det er den fairness, forskerne ønsker at skabe grundlaget for, så den kunstige intelligens fremover ikke kommer til at ekskludere grupper fra at kunne se sig selv repræsenteret. 1

5 Aasa Feragen, professor, DTU, afhar@dtu.dk

5 Nina Weng, ph.d.-studerende, DTU, ninwe@dtu.dk

”Vi kan opnå et indblik i folks stemmer på en skala, som mennesket aldrig vil kunne opdage. Det er mikroskopiske ændringer eller mønstre i stemmen, den opdager demens ud fra.”

CEO ANTON BIRN, MEDSTIFTER AF DEMENSAI

Analyser af stemme og tale kan afsløre demens

Startuppen

DemensAI kan ved hjælp af kunstig intelligens opdage tegn på demens i et tidligt stadie.

2 Magnus Stenaa Jensen

3 Colourbox, Maria Bentzon

Klokken er to om natten i Sydkorea. Anton Birn, CEO og medstifter af DemensAI, bliver vækket af lyden fra ringetonen på sin mobil. På displayet står navnet på en af hans kolleger. Søvnig griber han ud efter mobilen og tager den op til øret. Hjemme i Danmark afholdes der DTU Startup Day, hvor mere end 60 nye DTU-startups præsenterer deres virksomhed foran investorer og mentorer. Dagen kulminerer med en prisoverrækkelse, hvor DemensAI modtager Sten Scheibye Innovation Award, som gives til en startup, der udvikler løsninger til at tackle nogle af verdens mest presserende udfordringer. ”Jeg jubler så meget, man nu kan, når man ikke rigtig er vågen. Prisen

betyder meget for os, især fordi vi var oppe imod et svært felt af startups. Så det er en fed spejling at se, at vi kan være med på det niveau,” siger Anton Birn.

Imens Anton Birn læser et semester i Sydkorea i forbindelse med sin uddannelse som elektroingeniør på DTU, er hans tre kolleger gået fuldtid i DemensAI. Virksomheden tjener ikke penge, og derfor lever iværksætterne primært af tilskud fra fonde og organisationer. I december 2023 modtog de et legat på 1 mio. kr. fra Innovationsfondens forløb for iværksættere, Innofounder, der skal sikre virksomhedens videre arbejde i 2024.

Ændringer af stemmen

DemensAI gør brug af en sprogmodel, som kan minde om ChatGPT, og som kan lave en præcis diagnosticering af demens i et tidligt stadie. En lydfil med optagelsen fra en konsultation mellem en læge og en patient med mistanke om demens sættes ind i sprogmodellen i computeren. Modellen analyserer derefter optagelsen i to dele: en akustisk og en skriftlig del. I den akustiske del analyserer den bl.a. patientens toneleje og pauser i sproget, mens den i den skriftlige del transskriberer lydfilen, på samme måde som hvis man slår undertekster til på YouTube, og derefter analyserer den bl.a. patientens ordforråd og grammatik.

”Vi kan opnå et indblik i folks stemmer på en skala, som mennesket aldrig vil kunne opdage. Det er mikroskopiske ændringer eller mønstre i stemmen, den opdager demens ud fra.

Om DemensAI

• DemensAI er en startup, der blev stiftet i oktober 2023.

• Holdet bag tæller Anton Birn, Laurine Dargaud, Abhista Partal og Petros Maravelakis.

• Virksomheden udspringer af DTU X-Tech, der er et læringsprogram i iværksætteri for studerende.

• Tests har vist, at DemensAI’s sprogmodel kan diagnosticere demens i 87 pct. af tilfældene.

Og så kan den også vurdere det ud fra, hvilke ord der bruges. F.eks. er et typisk mønster, hvis du har demens, at du glemmer, hvad folk hedder. Problemet er, at hvis du er i et tidligt stadie i din demens, er der en risiko for, at du bliver vurderet til ikke at have demens hos din læge, fordi det kan være svært at få øje på symptomerne. Det er her, hvor vores sprogmodel skal finde flere med demens,” siger Anton Birn.

Tests har vist, at DemensAI’s sprogmodel kan diagnosticere demens i 87 pct. af tilfældene.

En tidlig diagnose kan være afgørende

Demenssygdomme er en af de største dødsårsager i Danmark. I takt med at vi bliver ældre, stiger antallet af demensramte, og med et presset sundhedssystem er der nogle steder ventetid på over et år for at få sin demensudredning. Den lange ventetid kan være et stort problem for den demensramte, der går glip af værdifuld forberedelse.

”Demensudredning giver en vigtig forståelse for, hvorfor man pludselig ikke fungerer lige så godt som tidligere på f.eks. sin arbejdsplads eller derhjemme hos familien. Det kan også give nogle muligheder for at søge støtte hos kommunen, så man måske kan blive på sit arbejde i længere tid, og ens familie forstår, hvorfor man har ændret sig. Ved nogle demenssygdomme kan man også forsinke demenssymptomerne ved at opstarte en medicinsk behandling, spise en sund kost, holde sig i gang fysisk og være social og stimulere hjernen,” siger Lene Iben

Laurine Dargaud og Abhista Partal fra DemensAI modtager en pris.

Hvad er en sprogmodel?

En sprogmodel – også kaldet LLM (Large Language Model) – er en type kunstig intelligens, der er trænet på en stor mængde data som f.eks. artikler, bøger og hjemmesider. Ud fra dataene opnår modellen en menneskelignende sprogforståelse og -generering, som gør den i stand til at sandsynlighedsberegne et svar eller resultat.

ChatGPT, Siri og Google Oversæt er eksempler på tjenester, der gør brug af en sprogmodel.

Hvidkjær, der er demensfaglig rådgiver for Alzheimerforeningen.

Mere træning af model

Får man mistanke om demens, bliver man først undersøgt af sin egen praktiserende læge, som derefter kan give en henvisning til en hukommelsesklinik. Det er her, hvor ventetiden kan være lang.

”Problemet er, at hvis du er i et tidligt stadie i din demens, kan det være svært at udpege den specifikke demensdiagnose med de nuværende screeningsværktøjer. Værktøjerne hertil er dyre og kun tilgængelige på hukommelsesklinikkerne, som har en meget lang ventetid. De nuværende screeningstests, som den almene praktiserende læge har til rådighed, kan kun vurdere graden af kognitiv svækkelse og ikke den underliggende sygdom. Det gør, at der bl.a. er et højt antal henviste, som senere viser sig at have depression og ikke demens, hvilket kræver en helt anden henvisning,” siger Anton Birn.

Holdet bag DemensAI arbejder på at etablere et samarbejde med flere hukommelsesklinikker. Samarbejdet skal give deres model et større datasæt gennem lydoptagelser fra konsultationer, som vil kunne træne modellen til at blive endnu mere præcis. Derigennem skal 2024 bruges på at verificere modellens præstation, inden den efter planen skal testes og implementeres på klinikkerne i 2025. 1

4 www.demensai.dk

HVORFOR BELASTER DANSKERNE PLANETEN MERE END DE FLESTE?

Igen i år falder Danmarks Earth Overshoot Day allerede den 28. marts. Det betyder, at det kun tog os 88 dage at forbruge de naturressourcer, som tilkommer os, hvis Jorden skal nå at regenerere dem, inden året er omme. Hvordan kan danskerne mindske det høje ressourceforbrug?

Læs svarene fra professor Claus Hélix-Nielsen, institutdirektør ved DTU Sustain og medudgiver af rapporten ’The Circularity Gap Report Denmark’.

q: Hvor meget belaster danskerne Jorden?

a: Danmark sætter et ret stort aftryk, fordi vi har et højt forbrug. Desværre er Danmark temmelig dårlig til cirkularitet. Dvs. vi er ikke særlig gode til at genbruge produkter. Selvom vi er lidt bedre til at genanvende, så er Danmark alligevel kun 4 pct. cirkulær. Det er væsentlig lavere end den globale cirkularitet, som ligger på 7,2 pct. Dvs. at det kun er en meget lille del af de ressourcer, som danskerne bruger, som har været brugt før, mens størstedelen består af nyudvundne, jomfruelige materialer. Det kan være materialer som f.eks. metaller, sand, grus, fossile brændstoffer og biomasse, bl.a. i form af fødevarer og dyrefoder.

q: Hvorfor er vores forbrug så meget højere end andres?

a: Som et af verdens rigeste lande har vi ganske enkelt råd til det. Men noget af det kan også forklares med geografi. Vi er et land med ret få naturressourcer, så vi er nødt til at importere mange af materialerne, fordi vi ikke er selvforsynende. Vores import af både materialer og færdige produkter er så høj, at det betyder, at 72 pct. af den totale udvinding af ressourcer, som der er brug for at imødekomme vores forbrug herhjemme, sker i andre lande.

q: Hvem er de store forbrugere i Danmark?

a: Hvis vi skelner mellem det offentlige forbrug og det pri­

vate forbrug, så er Danmark kendetegnet ved at have et relativt højt generelt offentligt forbrug – og dermed forbrug af ressourcer – set i internationalt perspektiv, mens det private forbrug fylder mindre. Det offentlige forbrug dækker bl.a. over tjenesteydelser, men også vedligehold og udvikling af store offentlige infrastrukturer. Hvis vi kigger på sektorer, så er byggeriet, industrien og landbruget de tre sektorer med det højeste forbrug. Tilsammen står de tre sektorer for 64 pct. af Danmarks ’material footprint’ og for 56 pct. af CO2­aftrykket, hvoraf det meste foregår i udlandet i forbindelse med enten fremstilling af produkter eller udvinding af de ressourcer, som vi importerer til disse sektorer.

q: Hvorfor er vi så dårlige til at være cirkulære?

a: Jeg tror ganske enkelt, at vi ikke har været presset til at være det. Vi lever i en forkælet del af verden, hvor vi har en høj levestandard, og hvor vi har mulighed for at købe nye materialer og produkter, hver gang vi har brug for det. Nødvendighed har endnu ikke tvunget os til at genbruge flere ting og genanvende flere materialer.

Om ’The Circularity Gap Report Denmark’

• Rapporten er lavet af den hollandske konsulentvirksomhed Circle Economy på foranledning af DTU, DI, Industriens Fond, IDA, Teknologisk Institut, Dansk Design Center og Lifestyle & Design Cluster.

• Det er første gang, at der er udarbejdet en sådan rapport for Danmark.

• Rapporten udkom i sommeren 2023.

Professor Claus HélixNielsen er institutdirektør på DTU Sustain. Her står han i den nye forskningsbygning på Lyngby Campus, som skal understøtte forskningen i genanvendelse og udnyttelse af ressourcer såsom affald, husdyrgødning, industrielle restprodukter, bygningsaffald samt spildevand.

Men jeg tror, at der er ved at være en øget bevidsthed om, at vi bliver nødt til at gøre noget – især efter sidste år, hvor de fleste mærkede klimaforandringer gennem de store mængder nedbør. Det er nok ved at gå op for de fleste danskere, at vi ikke kan fortsætte vores måde at bruge vores natur og ressourcer på.

q: Hvordan kan vi blive mere cirkulære?

a: Der er desværre ikke noget quickfix her, som vi lige kan implementere, og så kører vi videre, som vi plejer. For at blive mere cirkulære skal vi meget mere end bare at blive bedre til at sortere affald. Vi er bl.a. nødt til at nytænke den måde, vi designer produkter på, så de får en

længere levetid og bliver nemmere at reparere, og så det i sidste ende er nemmere at genanvende materialerne til nye produkter. De løsninger, der skal udvikles, må ikke skabe nye utilsigtede problemer et andet sted. F.eks. hvis der bruges ressourcer på at lave en omfattende infrastruktur til opsamling af afledt regnvand i byer, skal det sikres, at det opsamlede vand, som kan indeholde miljøfremmede stoffer, ikke medvirker til forurening af vandmiljøet og dermed vore vandressourcer. Vi må have de større sammenhænge for øje. Det kræver, at de nye løsninger bliver udviklet på tværs af faglige domæner. Dvs. at fagfolk, som måske ikke arbejder

meget sammen i dag, i højere grad skal finde sammen.

q: Hvem har ansvaret?

a: I princippet har vi alle et ansvar. Vi skal alle ændre adfærd, og vi skal alle kigge mere kritisk på vores forbrug af ressourcer – både privat, ude i virksomhederne og i den offentlige sektor.

Men hvis Danmark skal lykkes med at skabe en cirkulær økonomi, så har vi brug for, at politikerne lægger en samlet, ambitiøs strategi.

Jeg savner den ’sense of urgency’, som vi f.eks. oplevede under coronapandemien. Den viste, at vi som samfund har en vild evne til at omstille os fra den ene dag til den anden. Vi har brug for at aktivere den samme omstillingsevne igen.

Om forbrug

• I Danmark forbruger vi, hvad der svarer til 24,5 ton jomfruelige materialer pr. indbygger hvert år.

• EU-gennemsnittet er 17,8 ton pr. indbygger.

• Det globale gennemsnitlige forbrug af jomfruelige materialer ligger på 11,9 ton pr. person.

• Et bæredygtigt forbrug anslås til at ligge på 8 ton pr. person.

KILDE: ’THE CIRCULARITY GAP REPORT DENMARK’

Vi kan ganske enkelt ikke blive ved med at forbruge, som vi plejer, og smide ud, som vi plejer. Vi må ændre vores praksis markant, ellers har de næste generationer slet ikke noget sted at bo.

5 Claus Hélix-Nielsen, professor, ins titutdirektør, DTU, clhe@dtu.dk

Langt størstedelen af verdens slanger – som f.eks. denne kongepyton fra København Zoo, som iværksætter Cecilie Knudsen holder – er ikke giftige. Mødet med en giftslange kan dog føre til både amputation og død.

Bidt af et ønske om at redde liv og lemmer

Cecilie Knudsen vil tage detektivarbejdet ud af opgaven med at diagnosticere giftige slangebid med en kviktest. Den skal sikre hurtigere hjælp til ofrene for en af de mest forsømte tropesygdomme.

2 Miriam Meister

3 Bax Lindhardt, Agnete Schlichtkrull, Magnus Hertz, Cecilie Knudsen

Hun kan nok nærmest kaldes en tilfældig iværksætter. Det var i hvert fald ikke en drøm om at starte egen virksomhed, der bragte Cecilie Knudsen til DTU, efter at hun havde fået papir på at være bachelor i molekylær biomedicin fra KU og holdt et sabbatår for at finde ud af, om hun havde fundet ind på den rette videnskabelige løbebane. Faktisk var iværksætteri slet ikke på hendes radar.

”Undervejs i det sabbatår så jeg, at Andreas (Hougaard Laustsen-Kiel –professor på DTU, red.) havde lavet et opslag om et specialeprojekt til arbejdet med at udvikle slangemodgift. Og for første gang, siden jeg kom på universitetet, tænkte jeg: ’Wow, det projekt er jo skabt til mig,’” fortæller Cecilie Knudsen.

Ligesom professoren – som blev hendes vejleder under specialeskrivningen – er hun drevet af et ønske om, at forskningen skal være til gavn for mennesker.

”Han har et kæmpe fokus på, at tingene kommer ud over rampen og bliver til mere end en forskningsartikel, og det passer mig supergodt, for det er det fede ved science: Man kan bruge det til at prøve at løse problemer,” forklarer hun.

Fra idé til startup

På DTU blev Cecilie Knudsen hurtigt introduceret for den innovationstanke,

der gennemsyrer universitetet, gennem Invention Club – et sted, hvor studerende skiftes til at få og pitche en idé til noget, der potentielt kan blive til et patenterbart produkt.

”Det syntes jeg var vildt uhyggeligt,” husker hun. ”For hvordan pokker kommer man på en patenterbar idé på kommando? Der var jo ikke et kursus, der havde forberedt mig på det. Så efter en periode med panik, hvor jeg tænkte ’Åh, hvad gør jeg’, fandt jeg på det, som endte med at være idéen bag VenomAid, nemlig det her med slangebidsdiagnostik. For hvad nytter det at lave verdens bedste modgift, hvis ikke folk ved, hvad de er blevet bidt af?”

Spol syv år frem, og Cecilie Knudsens idé er blevet til en startup med vind i sejlene. Med på holdet bag VenomAid er stadig Jonas A. Jürgensen, en af de fire medstuderende, der dengang i Innovation Club-tiden blev revet med af visionen om at udvikle en kviktest og var med til at stifte startuppen som et hobbyprojekt ved siden af deres kandidatstudier.

Over tid har VenomAid rejst mere end 17 mio. kr. til udviklingsarbejdet, og medarbejderflokken tæller nu fem fuldtidsansatte, inklusive en erhvervs-ph.d.-studerende. Cecilie Knudsen er godt tilfreds med, hvor langt startuppen er nået. ”Jeg er megastolt af, at vi har ansatte. Jeg ved ikke, om det lyder dumt, men jeg synes, det er megasejt, at jeg har været med til at skabe jobs, og at vi har tiltrukket så

dygtige medarbejdere,” siger hun med et bredt smil.

Testen i en nøddeskal Kort fortalt vil VenomAids kviktest tage noget af detektivarbejdet ud af opgaven med at diagnosticere slangebid. For som det er nu, bliver den behandlende læge sat på en større opgave for at finde frem til den rette behandling, hvis ofrene ikke ved med sikkerhed, hvilken type slange der bed dem. Der skal nemlig bruges forskellig modgift, afhængigt af hvilken undergruppe slangen tilhører.

”Når patienten begynder at få symptomer, så må lægen se på dem og være sådan lidt Sherlock Holmes-agtig og deducere sig frem til, at med den her kombination af symptomer, og fordi vedkommende befandt sig i det her område på det her tidspunkt af dagen, så er der nok størst sandsynlighed for, at det var den her type slange,” forklarer Cecilie Knudsen.

VenomAids kviktest ligner til forveksling de tests, som danskerne blev alt for godt bekendt med under COVID-pandemien. For at aktivere prøven skal man bruge et par dråber blod fra slangebidsofferet – og i løbet af få minutter lyser en streg op, hvis en bestemt type slangegift er til stede, og patienten kan derefter få den rette modgift.

Indignationen Verdenssundhedsorganisationen, WHO, har udnævnt slangebidsforgiftning som en af de mest forsømte tropesygdomme. F.eks. ligner den måde,

Blå bog

• Vinder, sammen med VenomAid-holdet, af DTU’s studenterkonference Grøn Dyst 2017

• Erhvervs-ph.d. fra DTU VenomAid-medstifter og chief scientific officer

• En af fem finalister i formidlingskonkurrencen Ph.d. Cup 2023

• Lavet konsulentopgave for WHO ift. forskning i og behandling af slangebid

• Modtager af DTU’s pris for årets ph.d.-afhandling i 2023

modgift produceres på i dag, til forveksling den måde, modgift blev lavet på, før Alexander Fleming opdagede penicillin. At behandling af slangebid i høj grad bliver forsømt, gør – med hendes egne ord – Cecilie Knudsen indigneret.

”Hvis vi havde haft det problem her eller i andre lande, der har flere ressourcer, så havde vi for længst fundet en moderne modgift. I mit hoved er det noget, der hører til med pesten og den sorte død. Tænk, at der faktisk er så mange, der bliver bidt og dør og lider på grund af slangebid. Det bliver man simpelthen nødt til at kunne gøre bedre.”

Også i forhold til diagnosticering halter tingene bagefter. Faktisk fandt stifterne af VenomAid til deres forbavselse stort set ingen nemme, billige diagnostiske tests, da de gav sig i kast med at researche markedspotentialet for deres idé. Deres produkt vil derfor i den grad udfylde et hul i markedet.

”Hvis vores test kan bidrage til, at en patient ikke mister hverken liv eller lemmer, kan jeg simpelthen ikke forestille mig noget bedre, jeg kunne arbejde på,” siger Cecilie Knudsen.

VenomAids test er særligt udviklet med udgangspunkt i den brasilianske delstat Amazonas. Den kan vise, om en person er blevet bidt af en slange

af Bothrops-gruppen, som står bag størstedelen af biddene i det område. Planen er at bringe testen på markedet inden for de næste par år.

Globalt udsyn

Arbejdet med testen har bragt Cecilie Knudsen og hendes kolleger til Brasilien for at få indblik i de behandlende lægers arbejdsvilkår. Rejserne har samtidig givet dem syn for forskellige barrierer, der kan forhindre slangebidsofre i at få lægebehandling.

Det kan være, fordi man bor dybt inde i regnskoven med urealistisk lang vej til lægehjælp – eller at man tilhører et oprindeligt folk, som er overbevist om, at hvis man bliver indlagt og spiser mad tilberedt af fremmede, kan man blive til en anden person.

Rejserne har også givet Cecilie Knudsen en indsigt i nogle af de alternative behandlingsmåder, folk forsøger sig med for at kurere slangebid – f.eks. at dræbe slangen og lave en mos af kødet, som derefter smøres på såret. Disse ’behandlinger’ udsætter i værste fald patienten for yderligere sundhedsfare fra f.eks. infektioner og forsinker desuden patienten i at søge kvalificeret lægehjælp.

”Jeg har fået øjnene op for, at der er mange lag i slangebid – også nogle kulturelle lag,” fortæller Cecilie

Alvoren af slangebid

• WHO anslår, at mere end fem millioner mennesker globalt bliver bidt af en slange hvert år. Op mod halvdelen får også gift i kroppen og risikerer at miste liv og lemmer.

• Studier viser, at hvis der går mere end seks timer fra bid til behandling, øges den kliniske belastning drastisk. Der er f.eks. påvist en sammenhæng mellem en forlænget ventetid og en forhøjet risiko for nyreskade samt et længere sygdomsforløb.

• Sygdomsbyrden ved forskellige sygdomme opgøres typisk i ’disabilityadjusted life years’ (DALYs), som tæller leveår, hvor mennesker må leve med nedsat livskvalitet og/eller dør tidligere end forventet som følge af sygdommen.

• Slangebid menes ifølge rapporten

’Recommendation for the Adoption of an Additional Disease as a Neglected Tropical Disease’ på verdensplan at forårsage 6-8 millioner DALYs og er således på niveau med den globale sygdomsbyrde for prostatakræft, som WHO anslår til 7,1 millioner DALYs.

Som finalist i Ph.D. Cup 2023 skulle Cecilie Knudsen formidle sine tre års ph.d.-forskning på tre minutter. Optagelserne fra konkurrencen kan streames via DRTV.

Knudsen. ”Vi sidder jo og læser en milliard forskningsartikler om de her problematikker, men der er altså problemstillinger, man ikke ser, hvis man kun sidder bag skrivebordet. Jeg synes, det gav virkelig meget at komme ud og høre folks historier.”

At gøre, hvad man kan Når Cecilie Knudsen skal forsøge at pege på, hvor hendes lyst til at udrette noget godt kommer fra, går tankerne først i retning af barndommens mange fantasybøger, hvor de gode skulle vinde over de onde. ”Nej, jeg ved ikke, præcis hvor det kommer fra, men jeg synes generelt, at man bør gøre, hvad man kan for at gøre verden lidt bedre, selvom det måske lyder sådan lidt plat eller naivt,” siger hun.

Samme tilgang gælder opgaven med at formidle sin forskning til omverdenen: ”Jeg føler, at lidt for mange ikke går op i forskningsformidling, fordi det er forskningen, de synes er spændende. Det er den selvfølgelig også – men vi bliver jo nødt til at fortælle folk, hvorfor den er spændende, og hvorfor den er vigtig. Ellers bliver det svært at forsvare, hvorfor vi bruger så mange skattepenge på det.”

Selv elsker Cecilie Knudsen at fortælle om sit arbejde. Og hendes placering som finalist i sidste års Ph.d. Cup, hvor ph.d.-studerende får tre minutter på TV til at formidle summen af tre års forskning, viser tydeligt, at hun også er dygtig til det. Hun indrømmer samtidig, at hun faktisk stadig lider lidt af sceneskræk – men at øvelse gør mester, og at hun nu indtager scenen med selvsikkerhed.

Ph.d. Cup-oplevelsen var i hendes øjne kulminationen på rejsen som kommunikator, hvor hun på en helt anden skala som stolt repræsentant for DTU fik lov at fortælle omverdenen om sit arbejde.

”Og så var det første gang i mit liv, at nogen har spraymalet mit ansigt med foundation,” griner hun.

Fremtiden

VenomAids succes tilskriver Cecilie Knudsen det kompetente team, der står

”Det er det fede ved science: Man kan bruge det til at prøve at løse problemer.”

CSO CECILIE KNUDSEN, VENOMAID

bag – et team, der i dag ud over hende selv og førnævnte Jonas A. Jürgensen består af Gina Ross, Pelle Degnegaard og Selma Belfakir. Som CEO er Jonas økonomiansvarlig med øje for de store linjer og nye muligheder, mens Cecilie selv er god til at spotte problemerne og lave løsningsplan A, B og C for dem: ”På den måde føler jeg, vi komplementerer hinanden ret godt.”

Selvom Cecilie Knudsen stadig er dybt passioneret omkring projektet og har store forventninger til den forestående lancering af produktet, udelukker hun ikke, at det en dag kan være mere fordelagtigt at træde til side og lade andre køre VenomAid videre.

”Jeg elsker det her projekt og synes, det er så vigtigt og spændende. Jeg vil virkelig gerne have, at det lykkes. Og så tror jeg mest bare, at det er et spørgsmål om, om det bedst kan lykkes med eller uden mig,” siger hun eftertænksomt.

”Jeg tror først, at jeg rigtig fandt mit sted, da jeg kom herud i den her gruppe. Men jeg tror også, at det er vigtigt at blive ved med at bevæge sig videre, og jeg er ikke 100 pct. sikker på, hvad det næste skal være, når VenomAid engang ikke har brug for mig mere.” 1

4 Læs mere på www.venomaid.com

På et hospital i den brazilianske delstat Amazonas har Cecilie Knudsen på tæt hold fået syn for de alvorlige konsekvenser ved slangebid.

STARTUP VINDER PRIS FOR AUTOMATISERET MIKROSKOP

Clair Scientific modtager Industriens Fonds Iværksætterpris for at udvikle et mikroskop baseret på ny billedteknologi.

2 Christina Tækker

3 Bax Lindhardt

Et nyt automatiseret mikroskop, som er halvt så stort og en fjerdedel så dyrt som konkurrerende mikroskoper på markedet, er den opfindelse, som stifterne bag DTU-startuppen Clair Scientific blev hædret for i januar. Her modtog de ved Danish Tech Challenge-awardshow Industriens Fonds Iværksætterpris på 500.000 kr.

Mikroskopet er baseret på en helt ny patenteret billedteknologi. At det både er mindre og billigere er en stor fordel. I dag er det nemlig ofte forbundet med kæmpestore udgifter, når små og mellemstore life science-virksomheder og talentfulde forskere køber nyt laboratorieudstyr. Det skaber barrierer i forhold til at give innovative opdagelser luft under vingerne.

”Som forskere har vi selv stået i den situation, hvor vi gerne ville have noget, der virkede, og betale minimalt med penge for det. Vi har selv haft laboratorier, som vi skulle køre, og som vi skulle købe udstyr til. Derfor har vi udviklet noget, som vi selv gerne ville have haft,” siger lektor på DTU Fysik, Hugh Simons, der er en af stifterne af Clair Scientific. Han uddyber:

”Nu skal vi ud at bruge penge på at ansætte flere folk, der kan hjælpe os med at sælge. Vi har et produkt, og nu skal vi ud at nå så mange som muligt.”

Startups skaber arbejdspladser

Challenge hjulpet 200 teknologitunge hardware-iværksættere med at videreudvikle sig og vokse.

Hugh Simons er lektor på DTU og en af stifterne af Clair Scientific, som modtog en pris for opfindelsen af et automatiseret mikroskop.

For de fleste er det gået rigtig godt.

Af alle de foregående års deltagere er 81 pct. af virksomhederne stadig aktive og har sammen skabt ca. 1.500 arbejdspladser. Derudover vurderes godt og vel en tiendedel af virksomhederne i dag til at være mere end 100 mio. kr. værd.

Bag Danish Tech Challenge står DTU’s datterselskab DTU Science Park og Industriens Fond. Hvert år ansøger mere end 100 hardware-startups om at komme med i Danish Tech Challenge. Ud af de 100 startups deltager 20 virksomheder hvert år i konkurrencen. Siden 2014 har Danish Tech

DTU’s innovationssystem Samtidig er iværksættermiljøet i Danish Tech Challenge med til at fremme iværksætteriet på DTU. I dag har DTU et af de mest veludbyggede økosystemer for innovation og entreprenørskab blandt tekniske universiteter i Europa. Det kommer til udtryk gennem DTU’s placeringer på diverse ranglister, hvor universiteterne måles

”Vi har udviklet noget, som vi selv gerne ville have haft.”

LEKTOR HUGH SIMONS, MEDSTIFTER AF CLAIR SCIENTIFIC

på bl.a. innovation – senest ranglisten EngiRank, hvor DTU opnår status som bedste tekniske universitet i Europa. DTU’s økosystem inden for innovation er med til at løfte nye idéer og opfindelser fra undervisningslokalerne og forskningslaboratorierne på DTU ud i den virkelige verden, hvor de kan skabe nye arbejdspladser og være med til at løse opgaver og udfordringer i samfundet. 1

5 Hugh Simons, lektor, D TU, husimo@fysik.dtu.dk

Atomkraftekspertise samles

Et nyt center på DTU skal samle og styrke forskningen i atomkraftteknologier og bidrage med viden til samfundet. Nuclear Energy DTU vil samarbejde med virksomheder, der udvikler nye reaktortyper, og undervise studerende. Centerets arbejde skal sikre, at Danmark fortsat har adgang til stærke kompetencer på området.

Selvom forskning i atomkraft har været begrænset i Danmark gennem de sidste 40 år, har DTU bevaret flere forskningsmiljøer, der arbejder med kernefysik og nukleare teknologier, og har således fastholdt faglig ekspertise på området.

DTU vil med oprettelsen af centeret understøtte en vidensbaseret debat om og vurdering af potentialet for at anvende atomkraft i Danmark som et muligt element i samfundets omstilling til fossilfrie energikilder. Danmark tillader ikke produktion af energi via atomkraft, men det gør mange andre lande. Ifølge Det Internationale Atomenergiagentur, IAEA, udgjorde atomkraft ca. 10 pct. af verdens samlede strømforbrug i 2022.

4 Læs mere om centeret på www.nuclear-energy.dtu.dk

1”Nu kan man nemt og hurtigt finde de data, man har behov for, og få dem vist på en overskuelig måde.”

Seniorforsker Ana Sofia Ribeiro Duarte om DANMAP Explorer – et nyt digitalt værktøj fra DTU Fødevareinstituttet, som kan vise data fra 25 års overvågning af antibiotikaresistens i produktionsdyr og kød i figurer og grafer.

FART PÅ LANDHÆVNING

Forskning fra DTU viser, at Grønlands grundfjeld hæver sig med stigende hastighed. Landjorden har ganske vist bevæget sig opad, siden den seneste istid sluttede for ca. 12.000 år siden og den meget tykke, tunge iskappe smeltede omkring Grønland og fik indlandsisen til at trække sig tilbage. Men den globale opvarmning i nyere tid har sat fart på afsmeltning fra indlandsisen.

I de seneste to årtier har det medført yderligere og meget hurtigere lokal landhævning ved Grønlands kyst,

som ikke alene kan forklares med den naturlige udvikling efter istiden. Stigninger på helt op til 20 cm er registreret mellem 2013 og 2023. Det svarer til to meter på 100 år. Den accelererede landhævning vil få nyt land til at dukke op fra havet og over tid vil nye øer og skær opstå.

Forskningen baserer sig på data fra GNET, et netværk af 61 målestationer langs de grønlandske kyster. 58 af dem er brugt i studiet. GNET ejes af Styrelsen for Dataforsyning og Infrastruktur og drives i samarbejde med DTU.

DTU’S PLACERING PÅ ENGIRANK – EN NY RANGLISTE, DER VURDERER K VALI TETEN AF 225 TEKNISKE UNIVERSITETER I 27 EU-LANDE UD FRA FEM KRITERIER.

DERFOR BØR VI INTERESSERE OS FOR BIODIVERSITETEN HOS MIKROBERNE

Mikroorganismer som bakterier og plankton kan både forværre klimaforandringerne og afbøde skaderne fra dem. Men først må vi for alt i verden sørge for, at vi ikke mister nogen af de mikroskopiske arter.

2 Lotte Krull

3 Bax Lindhardt, Wikimedia Commons

Gorillaer, pandaer og havskildpadder er blandt de mest truede dyr på Jorden. Det er ret synlige livsformer, og derfor er det nemt at forstå, hvordan livets mangfoldighed vil lide et knæk, hvis disse arter uddør.

Det samme gør sig ikke gældende for mikroorganismerne. De fleste af os skænker dem næppe en tanke, når talen falder på biodiversitet og risikoen for at miste arter. De er heller ikke til at få øje på med det blotte øje: Vi kan hverken se bakterier, vira, bakteriofager eller de lidt større planteplankton som mikroalger. Også dyreplankton som flagellater og ciliater er svære at se. Men det myldrer med liv på det mikroskopiske plan.

”Mikroorganismerne befinder sig overalt: De er i vandet, i jorden, i vores mund, på vores hud, i vores tarme, og de koloniserer alle dyr og planter, der hver har deres eget unikke mikrobiologiske samfund, det, vi kalder deres mikrobiom. Der er tale om livsformer, som er så mangfoldige og har så stor en genetisk rigdom, at det får mennesker og dyr til at blegne i sammenligning, fordi vi tilsammen udgør en meget lille del af livet på Jorden,” siger professor Lone Gram, der i sin egenskab af mikrobiolog i årtier har udforsket bakterier. Siden 2018 har hun været i spidsen for grundforskningscen-

teret Center for Microbial Secondary Metabolites (CeMiSt) på DTU, hvis forskningsfokus er forståelsen af bakterier, og hvordan de stoffer, de producerer, påvirker deres samspil med hinanden og med omgivelserne.

Jordens største genetiske

ressource

For alle os, der ikke har studeret biologi, er det en smule svært at følge udsagnet om, at mennesker og dyr ikke fylder særlig meget. Alene mennesket optager da en pæn del af planeten, skulle man mene. Men udsagnet skal ses i lyset af illustrationen over livet på Jorden, kaldet livets træ. Det er inddelt i tre domæner: prokaryoter (herunder bakterier), arkæer og eukaryoter (herunder dyr og mennesker). Hvert domæne er illustreret som en gren, hvorfra livsformerne skyder, og træets grene indikerer, hvor forskellige (eller beslægtede) organismerne er rent genetisk. Dyr, herunder mennesker, hører altså til eukaryoterne, og vi udgør kun en enkelt kvist på livets træ. Vi er faktisk blot et lille vanris på den store eukaryotiske gren, der også omfatter planter, svampe og de førnævnte flagellater og ciliater samt mange flere livsformer med underlige navne.

”Målt på artsrigdom, dvs. genetisk variation, så vinder mikroorganismerne over alt andet liv på Jorden. En tidligere DTU-kollega, der var ekspert i at sammenligne sådanne gensekvenser, sagde ofte: ’Lone, du har genetisk mere tilfælles med en majsplante, end hvad to stammer af E. coli-bakterien har tilfælles.’ Hele denne usynlige verden af mikrober har en enorm genetisk variation, og mikroorganismerne udgør i virkeligheden vores største genetiske ressource på Jorden,” siger Lone Gram.

Den ressource, den genetiske variation, har givet mikroberne utallige funktioner, som vi mennesker har glæde af, fortæller professoren.

”Tænk bare på antibiotika, som sætter os i stand til at slå bakterieinfektioner ned; 60 pct. af de antibiotika, vi bruger i klinikken, har mikrobiologisk oprindelse. I en verden med stigende antibiotikaresistens har vi desperat brug for nye antibiotiske stoffer. Vi

”Det er vigtigt, at vi bevarer den mikrobielle diversitet, for hvis vi mindsker den, så mindsker vi med meget stor sandsynlighed også potentialet for at finde og udnytte de funktioner, som vi har brug for.”

PROFESSOR LONE GRAM, DTU

ved fra genetiske analyser, at mikroorganismer kan producere langt flere antibiotiske stoffer, end vi hidtil har fundet, så det er klart, at mikroberne er vores største håb i den sammenhæng. Men det kræver, at vi kan finde dem og ikke har udryddet dem,” siger Lone Gram, der nu bevæger sig ind på den bane, der i stigende grad optager både hende og mange andre mikrobiologer på verdensplan: biodiversiteten på mikroskopisk plan.

Bekymringen stiger Internationalt er forskere i gang med at råbe verden op, bl.a. gennem artikler i videnskabelige tidsskrifter, der kredser om spørgsmål som: Har biodiversitetskrisen også ramt mikroorganismerne? Er vi i fuld gang med at miste arter blandt de mindste livsformer, akkurat som vi ser det med de større?

”Det er en bekymring, som er blevet stærkere inden for de sidste par år. Men vi har ikke særlig meget viden om, hvordan det står til med mikrobernes biodiversitet, for det er først de senere år, det er blevet et opmærksomhedspunkt,” siger Lone Gram, der uddyber:

”Det er vigtigt, at vi bevarer den mikrobielle diversitet, for hvis vi mindsker den, så mindsker vi med meget stor sandsynlighed også potentialet for at finde og udnytte de funktioner, som vi har brug for, som f.eks. deres omsætning af næringsstoffer, hvilket er nødvendigt for alt liv på jorden og i havet, men jo også deres bioteknologiske betydning som den førnævnte produktion af antibiotika.”

Professor Lone Gram (tv.) og postdoc

Nathalie Suhr Eiris Henriksen er mikrobiologer og kolleger på DTU. De er begge optaget af at forstå mikrobernes rolle i Jordens økoog klimasystemer.

Gemmer mikrober til eftertiden Ét spor, der peger på, at biodiversitetskrisen allerede har manifesteret sig på det mikroskopiske plan, er fundet af internationale forskere, der undersøger menneskers afføringsprøver fra hele verden. Prøverne sladrer om tarmes mikrobiomer – dvs. det samlede samfund af mikroorganismer, der findes i tarmene hos mennesker. Stadig mere forskning peger på, at vores tarmes mikrobiomer spiller en stor rolle for vores sundhed – såvel mentalt som fysisk – og at høj diversitet er godt for os.

Forskerne, der undersøger afføringsprøverne, kan konstatere, at diversiteten i menneskets tarmmikrobiom er for nedadgående. De kan bl.a. se, at tarmmikrobiomet hos mennesker, der bor i byer, har en lavere diversitet end den, man finder hos dem, der ikke bor i byer. Tarmens mikrobiom afhænger bl.a. af den kost, vi spiser, og man mener, at den stigende urbanisering, hvor mennesker flytter fra land til by, medfører kostændringer, der går ud over diversiteten i vores tarmmikrobiomer.

Det er fund som dette, der har fået en gruppe internationale forskere til at tage initiativ til at oprette Microbiota Vault. Det skal udgøre en slags global bankboks, hvor man vil opbevare nedfrosne mikroorganismer fra alverdens tarmmikrobiomer for at sikre, at vores efterkommere stadig kan få adgang til de mange arter. Planen er, at den skal indrettes i en tidligere militær bunker i De Schweiziske Alper. Idéen til Microbiota Vault udspringer af en tilsvarende bank, Svalbard Global Seed Vault, hvor man opbevarer nedfrosne frø fra alverdens planter for at sikre arterne til eftertiden.

Mikrober og klimaet

Ud over at spille en vigtig rolle i mindre økosystemer som menneskets tarme, så

Fælles interesse i havet: Nathalie

Suhr Eiris Henriksen (tv.) skal undersøge tangskoves mikroorganismer. Lone Gram var i 2006-07 med på det videnskabelige havtogt Galathea3, hvor hun indsamlede en unik samling havbakterier.

har mikroorganismerne også afgørende roller i de større økosystemer: i jordbunde, i havet, i koralrev, i tangskove og samlet endda på den helt store klinge, nemlig klimaet.

Især havets mikroorganismer er interessante i klimasammenhænge. Det globale forskningsnetværk Census of Marine Life anslår, at mikroberne udgør 90 pct. af havets biomasse. Mange af dem er fotosyntetiske, dvs. at de står for kritiske opgaver som at bruge lys som energi til at optage CO2 og omsætter det til organiske kulstofforbindelser, som andre organismer kan bruge. Og så producerer de ilt. Det estimeres, at havets fytoplankton, dvs. planteplankton som mikroalger, står for halvdelen af det globale CO2­optag, der sker som følge af fotosyntese. Det

er også fotosyntesen, der bevirker, at disse mikrober står for halvdelen af den globale iltproduktion.

Mikroorganismer sørger desuden for nedbrydningen af alt muligt organisk materiale – lige fra planter og fisk til andre mikrober – hvilket er vigtigt for kredsløbet af næringsstoffer, som igen er vigtigt for kvaliteten af de økosystemer, de indgår i, så nyt liv kan dannes, og forskellige dyr, planter og mikrober kan trives.

Reagerer mikrober på klimaforandringer?

Men hvilken betydning har det for mikroorganismerne, at havet er under forandring som følge af klimaforandringerne? Vandtemperaturen stiger, pH ændres, så vandet forsures, og

”Vi må konstatere, at livsbetingelserne for havets mikroorganismer ændres, men vi har ingen anelse om, hvordan det påvirker mikroberne.”

PROFESSOR LONE GRAM, DTU

vandmasserne påvirkes af den øgede afsmeltning af iskapperne.

”Vi må konstatere, at livsbetingelserne for havets mikroorganismer ændres, men vi har ingen anelse om, hvordan det påvirker mikroberne. Hvad betyder det f.eks. for deres evne til at optage CO2? Og for at omsætte næringsstoffer? Hvis jeg skal sige det skarpt: Det er fuldstændig ligegyldigt for kulstofomsætningen i havet, om der svømmer en hval mere eller mindre derude, og jeg må understrege, at jeg ikke er imod hvaler, og jeg synes, at de er pragtfulde og en vigtig del af vores økosystem, og at de – ligesom alt andet liv – skal bevares. Men den opgave, som havets mikrober udfører, og som har så stor en indflydelse på vores globale klima og for dannelsen af nyt liv, bør rykkes op på agendaen. For hvis klimaforandringerne betyder, at mikroberne enten går til eller bare holder op med at udføre deres opgaver, så er der ikke andre derude, der kan overtage opgaven med kulstofopbygning og næringsstofomsætningen,” siger Lone Gram.

Det er budskaber, som mikrobiologer og andre forskere verden over forsøger at skabe opmærksomhed omkring, så vi kommer i gang med at skaffe os mere viden om mikroorganismerne, deres rolle og de udfordringer, de nu udsættes for. Viden kan nemlig være nøglen til, at vi kan genoprette nogle af de skader, der opstår i økosystemerne som følge af klimaforandringerne.

Sådan kan mikroberne hjælpe os

Dét at udnytte mikrober til genopretning af både store og små økosystemer, eller endda at redde arter med, kaldes for mikrobiel intervention. Det er et forskningsfelt, som i disse år er under kraftig udvikling. Lone Gram har

sammen med en gruppe internationale forskere udgivet en artikel om mikrobielle interventioner i Nature Microbiology, der bl.a. præsenterer eksempler på, hvordan løsningen kan hjælpe os –eller rettere genoprette den natur, vi er i færd med at smadre. Mikrobiel intervention kan hjælpe os med at bevare eller forbedre biodiversiteten i både mindre systemer som f.eks. tarmene og i større systemer som f.eks. koralrev. Man forsøger sig også med mikrobiel intervention til at bevare bestande af honningbier, til at øge robustheden i planter, så de kan modstå sygdomme og tørke, samt til at redde padder som frøer og salamandere fra udryddelse som følge af svampeangreb.

Mikrobiel intervention er noget, Lone Grams kollega postdoc Nathalie Suhr Eiris Henriksen skal udforske i de kommende år. Hun modtog i efteråret 2023 en bevilling gennem programmet Villum International Postdoc, der er målrettet talentfulde kvindelige forskere inden for teknisk og naturvidenskabelig forskning. Nathalie Suhr Eiris Henriksen skal undersøge de mikroorganismer, der er vigtige aktører i økosystemer, som man finder i havets tangskove.

”Jeg vil identificere de mikroorganismer og deres samspil, som driver nedbrydningen af organisk materiale i tangskove. Det er vigtige kystnære økosystemer, der er under hårdt pres i hele verden pga. klimaforandringer og andre menneskelige påvirkninger. Mikroorganismernes rolle her er afgørende for kvaliteten og funktionen af disse økosystemer, da de mikrobielle processer er fundamentale for alt liv. Ambitionen er, at min forskning skal føre til, at vi også kan benytte os af mikrobiel intervention i tangskove, så det er muligt at genoprette disse marine økosystemer, hvor de er kollapset,” siger Nathalie Suhr Eiris Henriksen.

Mikrober skal redde koralrev

Andre forskere har allerede vist lovende resultater med at gøre koraller mere robuste over for klimaforandring med hjælp fra bakterier. Men kun i laboratoriet. Der er stadig mange ubekendte i forhold til at implementere mikrobielle interventioner i stor skala i marine miljøer. Men da resultaterne ser så lovende ud, er man netop nu begyndt at teste det ude i koralrevene, pointerer Nathalie Suhr Eiris Henriksen.

”Vi er begge mikrobiologer og elsker at være på og i havet. Havet er stort! Så hvordan får vi rent praktisk udført mikrobielle interventioner derude? Skal mikroorganismerne bare drysses ud fra rælingen af et skib? Dykker vi ned med dem? Skal mikroberne indkapsles? Hvordan sikres det, at vi tilfører de rette doser? Hvordan får vi overvåget interventionen og sikret, at den ikke har utilsigtede effekter? Hvor tit skal vi ud at tage prøver?” lyder spørgsmålene fra Nathalie Suhr Eiris Henriksen og Lone Gram.

For at få mikrobiel intervention til at lykkes skal biologi og teknologi gå op i en højere enhed. Det kræver mange fagligheder at udvikle løsningerne –måske et helt teknisk universitet. 1

5 Lone Gram, professor og leder af Cen ter for Microbial Secondary Metabolites, gram@bio.dtu.dk

5 Nathalie Suhr Eiris Henriksen, postdoc, D TU, nasuh@dtu.dk

Mikrober udgør en genetisk rigdom, der sikrer arterne utallige funktioner, som mennesker kan få glæde af.

Nye cyklotroner, nye muligheder

I to betonbunkere fem meter under jorden på DTU Risø Campus står tre cyklotroner, som kan accelerere ladede partikler og derved producere radioaktive stoffer. Stofferne kaldes radionuklider og produceres på DTU, dels til brug som det sporstof, patienter får sprøjtet ind i kroppen forud for en PET-skanning, der skal afsløre tegn på kræft, dels til brug i produktionen af forskellige kræftbehandlinger.

De to nyeste cyklotroner blev indviet i november 2023 og har derved fordoblet den samlede produktionskapacitet. Det gør DTU leveringsdygtig i flere doser sporstoffer til sjællandske hospitaler. De nye cyklotroner giver også bedre tid og plads til, at DTU’s forskere kan udføre avancerede eksperimenter og finde bedre måder at bruge radionuklider i kræftbehandlingen.

Ét forskningsområde er, om det er muligt at kombinere et diagnostisk sporstof, der giver meget præcise billeder i PET-skanningen, med et terapeutisk radionuklid, der samtidig behandler kræften meget præcist. 4 Læs mere om cyclotronerne på hevesy.dtu.dk.

2 Miriam Meister

Robotter giver sygeplejersker en hjælpende hånd

En robot udviklet af to DTU-dimittender bringer udstyr til sygeplejersker, så de kan koncentrere sig om det patientrelaterede arbejde, kun de kan udføre. På den måde kan Buddy – som duoen passende har kaldt deres robot – være med til at afhjælpe sygeplejemanglen.

Andrei Chirtoaca (t.v.) og Sara Lopez Alaguero har i to år arbejdet målrettet på at udvikle en hjælper til landets travle sygeplejersker.

Forestil dig en kollega, der utrætteligt drøner rundt og udfører små opgaver for dig, som ikke har brug for mange pauser og høfligt viger pladsen, når du suser forbi. Det er præcis den type kollega, som DTU-startuppen Yuman har bygget til sygehussektoren for at frigøre sygeplejerskers tid.

”Sygeplejersker har virkelig travlt og skal være fem steder på én gang. Vi foretog observationer og gennemførte undersøgelser på danske hospitaler og opdagede, at sygeplejersker bruger helt op til 1/3 af deres dag på at gå,” siger Yuman-medstifter Sara Lopez Alaguero.

Mens en del af skridtene kommer af at gå mellem patientstuerne, tager sygeplejerskerne mange af skridtene, når de traver afsted for at hente forsyninger, som de skal bruge for at hjælpe en sengeliggende patient. Det er disse gåture, Yuman forsøger at skære væk.

”Vi vil gerne have, at sygeplejerskerne kan blive hos patienten, og når de har brug for noget, kan de bare kalde på Buddy,” forklarer Sara Lopez Alaguero.

Udviklingen af en robot

Det var ud fra denne mission, at hun og medstifter Andrei Chirtoaca i starten af 2022 grundlagde Yuman, efter at de havde mødt hinanden, mens de var kandidatstuderende på DTU. Med en baggrund i softwareteknologi og ansporet af muligheden for at lave

”Vi vil gerne have, at sygeplejerskerne kan blive hos patienten, og når de har brug for noget, kan de bare kalde på Buddy.”

YUMAN MEDSTIFTER SARA LOPEZ ALAGUERO

Robotter i sundhedssektoren

En rapport fra Teknologisk Institut og Uddannelses- og Forskningsstyrelsen viser en stejl stigning i antallet af indsendte ansøgninger til patenter på robotter, der har med sundhedssektoren at gøre, siden årtusindskiftet. På det tidspunkt blev der søgt om godt 100 patenter pr. år. Til sammenligning blev der i 2020 indgivet 2.827 patentansøgninger.

et iværksætterspeciale på DTU gik de i gang med at designe og bygge en skræddersyet robot til sundhedssektoren, der opfylder sygeplejerskernes behov.

”Da vi gik i gang med projektet, havde vi ingen viden om hardwaredelen, så det var noget af en udfordring,” indrømmer Sara Lopez Alaguero. Ved at kaste sig ud i det fik duoen på et halvt år bygget den prototype, som de løbende har forbedret lige siden. Justeringerne har skullet sikre, at robotten er stor nok til at kunne indeholde de nødvendige forsyninger (f.eks. blodtryksmåler og perifere venekatetre), men samtidig let nok til at bevæge sig effektivt rundt uden at løbe tør for batteri for hurtigt.

Buddy, som duoen passende har kaldt robotten, er baseret på de forsyningsskabe, som sygeplejersker p.t. selv skal hente ind til patientsengene. Den er bygget op fra bunden ud fra brugerfeedback samt viden om hospitalers behov, og så er den styret af en ’hjerne’, der navigerer ud fra information, som sensorer indsamler om dens omgivelser.

Løbende forbedringer

Buddy har siden virksomhedens opstart for to år siden gennemgået en evolution for at gøre den slankere, mindre energikrævende og hurtigere til at bremse, hvis noget krydser dens vej. Startuppen har også lavet væsentlige justeringer i måden, Buddy styres på, som betyder, at sygeplejerskerne ikke behøver nogen teknisk viden, men med blot et enkelt tryk på et display kan tilkalde den fra patientstuerne.

”Vi har gennem væsentlige forbedringer formået at bygge noget, som sygeplejersker siger er nemt og intuitivt at bruge, så den derved tilpasser sig deres arbejdsgange og ikke fører til uønskede ændringer i deres arbejdsrutiner,” siger Andrei Chirtoaca.

Selvom sikkerhed er altafgørende, skal Buddy samtidig bevæge sig hurtigt nok til at være et reelt alternativ til, at sygeplejerskerne selv henter forsyningerne. Den komplekse opgave med at finde en god balance mellem sikkerhed og hastighed har sat teamet på en omfattende opgave med at udvikle den soft­ og hardware, som Buddy bruger til at komme fra A til B – lige meget hvordan grundplanen ser ud for en given afdeling.

”Vi har brug for, at Buddy kan forudsige, hvad der vil ske, før det sker, så vi ikke ender med akavede situationer, hvor sygeplejersker skal vente på den,” forklarer Sara Lopez Alaguero.

Yumans forretningsmodel er baseret på at have én basismodel, der kan varieres efter behov. ”På den måde behøver hospitaler ikke at købe 10 produkter, men bare ét produkt, der passer til 10 behov – f.eks. ved at tilpasse robotten til forskellige formål som at levere mad eller forsyninger. Men det er i bund og

grund det samme produkt,” siger Sara Lopez Alaguero.

Værdifulde pilottests

Hvis Buddy skal blive en nyttig del af en sygeplejerskes arbejdsrutine, er det afgørende, at den er nem at tilkalde, medbringer det udstyr, der er nødvendigt i situationen, og at den kommer hurtigt og sikkert frem. For at udbedre eventuelle problemer med designet og efterprøve, hvad sygeplejerskerne rent faktisk har brug for, har Yuman gennemført pilottests af to og fire måneders varighed på henholdsvis Capio Privathospital og den neurologiske afdeling på Bispebjerg Hospital.

”Da vi spurgte sygeplejerskerne på forhånd, kunne de kun fortælle, hvordan de forestillede sig, at de ville bruge en robot – men når man står over for det rigtige produkt, viser virkeligheden sig at være en anden. Vi indarbejder sygeplejerskernes feedback fra vores pilottests i Buddy for at sikre, at sygeplejerskerne er tilfredse. For i sidste ende handler det om, at robotten leverer værdi til hospitalet,” understreger Andrei Chirtoaca. Ændringerne omfatter den måde, hvorpå sygeplejerskerne tilkalder Buddy, og hvordan den manøvrerer i det travle miljø.

”Jeg synes, det danske system er sat perfekt op til, at vi kan lave den her form for innovation.”

YUMAN MEDSTIFTER ANDREI CHIRTOACA

Klinisk sygeplejespecialist Johanne Laursen Lykke kan tilkalde buddy med et enkelt tryk på et display.

Personalemangel i tal

I 2030 vil der i Danmark mangle 40.000 sundhedspersoner flere end i dag, mens der i 2045 vil være brug for 100.000 flere sundhedspersoner, hvis opgaverne skal løses som i dag. Det viser en 2023-arbejdskraftanalyse fra Lægeforeningen. Særligt det stigende antal ældre med behov for behandling skubber til behovet.

KILDE: UGESKRIFT FOR LÆGER

Frigiver tid

Evalueringsrapporterne fra de to pilottests viser, at sygeplejerskerne generelt havde nemt ved at bruge Buddy som en del af deres arbejdsgang. Derved var sygeplejerskerne på Bispebjerg Hospital i stand til at tage 2.000 færre skridt (ud af mellem 5.000 og 10.000) i løbet af en vagt, hvilket frigjorde tid til patientkontakten. Hos Capio, hvor Buddy arbejdede sammen med sygeplejerskerne i 57 dage, sparede den dem for 74 timers arbejde, hvilket svarer til to ugers fuldtidsarbejde.

For klinisk sygeplejespecialist ved Bispebjerg Hospital Johanne Laursen Lykke er den største fordel ved Buddy, at den giver sygeplejerskerne mulighed for at være fuldt ud til stede, når de er hos deres patienter:

”For når du bliver ved med at blive afbrudt, kan du ende med at glemme noget.”

Hun ser stor værdi i at have en robotassistent, så længe den passer nemt ind i de eksisterende arbejdsgange og gør, hvad man har brug for. Netop derfor sætter hun også pris på Yumans imødekommenhed, når sygeplejerskerne er kommet med forslag:

”De har været villige til konstant at tilpasse Buddy og gøre den så intuitiv for os at bruge som muligt.”

Siden afslutningen af pilottesten har en af robotterne opholdt sig på Bispebjerg Hospital, og afdelingen har søgt penge til at få flere Buddies, der kan bruges til forskellige opgaver.

Blod, sved og tårer

Det har krævet store ofre at få startuppen op at stå. DTU Skylab gav i næsten et år Yuman huslejefrit tag over hovedet. Her havde de adgang til byggematerialer og kunne trække på ekspertisen hos deres DTU­undervisere, men til gengæld fik duoen ingen løn. DTU Skylab er universitetets innovationshub, hvor udvalgte startups får chancen for at vokse deres idéer i et 5.500 kvadratmeter stort, tværfagligt læringsmiljø bestående af laboratorier, workshops, auditorier, åbne rum og projektrum.

”Det var et stort sats. Men vi tænkte, at vi ville prøve det i et par måneder, og hvis vi fik vind i sejlene og kunne

vække en interesse blandt hospitalerne samt rejse nogle penge, ville vi fortsætte arbejdet med Buddy,” fortæller Sara Lopez Alaguero.

Snart begyndte både penge og anerkendelser at rulle ind. Yuman blev bl.a. kåret til ’Most Promising Robotics Startup in Europe 2022’ af European Robotics Forum, og sidste år figurerede startuppen på Forbes Magazines ’30 under 30 Europe’ ­liste (som indeholder navnene på de største talenter under 30 år i forskellige kategorier) i kategorien ’produktion og industri’.

Til dato har virksomheden rejst mere end 5,8 mio. kr. i offentlige midler fra danske og europæiske bevillingsgivere – penge, der har gjort det muligt for Yuman at flytte til lokaler uden for DTU og hyre flere fastansatte.

”Jeg synes, det danske system er sat perfekt op til, at vi kan lave den her

Mens Buddy bevæger sig fra sted til sted, kan dens lokation altid aflæses på touch-skærmen.

form for innovation. Vi forsøger at påvirke fremtiden, i forhold til hvordan robotter bliver implementeret, og det lader til, at sundhedssektoren er i gang med at undersøge, hvordan den kan fremtidssikre sig, så det er et godt match,” siger Andrei Chirtoaca.

4 Læs mere på www.yuman-robots.dk

Udrydder

vi mikrober?

Fotoet viser den mikrobielle diversitet i mudderet ved Great Salt Lake i USA.

Mikrobiologer verden over er bekymret over, om biodiversitetskrisen også rammer mikroorganismerne – eller måske allerede har gjort det.

Vi har brug for mikroberne, for de udfører livsvigtige opgaver i såvel naturen som indeni og omkring alle levende organismer, inklusive mennesker.

I havet udgør mikrober 90 pct. af biomassen, og flere arter står for vigtige opgaver som CO2­optag og iltproduktion.

Livsbetingelserne for havets mikroorganismer ændres, men ingen har det fulde overblik over, hvordan det påvirker de mikroskopiske arter.

Læs mere på side 34