Kungliga Fysiografiska Sällskapet i Lund logotyp

2008

Minnesmedalj i guld

Sune Svanberg, professor, Avdelningen för Atomfysik, Lunds universitet

Sune Svanberg, född 1943, disputerade i Göteborg 1972 med en avhandling om resonansspektroskopi, där atomer studeras under samtidig bestrålning med ljus och radiovågor. Under en post-doc-vistelse vid Columbia University, New York, började han laserspektroskopiska experiment, där de tidigare erfarenheterna kunde kombineras med ljusbestrålning från dåtidens tämligen rudimentära laserkällor. Åter vid Fysicum i Göteborg byggde han upp en forskningsgrupp, där en mängd tekniker utnyttjades för att få ny information of atomers exciterade tillstånd. Samtidigt startade han upp lasertillämpningar, främst avseende luftföroreningsmätningar och karakteristik av förbränningsprocesser. Sune Svanberg tillträdde år 1980 den efter Lennart Minnhagens pensionering ledigblivande professuren i Atomfysik i Lund. Atomfysikavdelningen vid LTH växte snabbt och inom tillämpningsområdet igångsattes även forskning avseende medicinsk laserdiagnostik och behandling. Initiativ togs till tvärvetenskapliga centrumbildningar inom förbrännings- och lasermedicinområdena och även till det övergripande Lunds Lasercentrum (LLC). Detta blev en plattform för framgångsrik ansökan om status som European Large Scale Infrastructure, en status som bibehållits sedan 1996. En mycket viktig komponent i LLC blev Atomfysikavdelningens Högeffektlaserlaboratorium, som initierades ungefär samtidigt. I en grupp av synnerligen framstående medarbetare, flera av dem nu professorer, kom Lund att bli ett ledande centrum inom laserbaserad spektroskopi, från ren grundforskning med ett flertal aspekter, till viktiga tillämpningar inom energi-, miljö-, medicin- och IT-områdena. Verksamheten blev bas för en av Lunds många framgångsrika Linné-projekt.

Sune Svanberg är ledamot av flera nationella och utländska akademier, är multipel hedersdoktor, hedersprofessor vid flera kinesiska universitet samt emottagare av ett flertal utmärkelser, inkluderande EPS Quantum Electronics Award, Willis Lamb Medal, Azko Nobel Science Award, SKAPA-priset samt Uppsala Universitets Celsiusmedalj.

Engeströmska guldmedaljen

Björn Dahlbäck, professor i klinisk kemi, UMAS, Malmö

”Blodkoagulationens reglering”

Blodets koagulationssystem är livsnödvändigt för att skydda oss mot svåra blödningar i samband med skador på kärlträdet. Samtidigt kan det vara farligt då en dåligt kontrollerad blodkoagulation kan leda till blodproppssjukdom. Under ett liv av hälsa regleras blodkoagulationen av flera antikoagulations-system och härigenom undviks blodproppar. Min forskning har varit inriktad på att förstå de mekanismer som reglerar blodkoagulationen. Huvudsakligen har mina studier gällt ett naturligt antikoagulationssystem som kallas protein C systemet. Ett flertal äggviteämnen ingår i de reaktioner som tillsammans utgör det komplicerade protein C systemet. Protein C upptäcktes av professor Johan Stenflo i Malmö 1976 och många av de ingående reaktionerna har studerats vid institutionen för laboratoriemedicin i Malmö. Baserat på våra studier har nya diagnostiska metoder utvecklats som kommit till användning på koagulationslaboratorier världen över vid undersökningar av patienter med blodproppssjukdom. Vi har genom våra studier också upptäckt ärftliga riskfaktorer för blodpropp och var lyckosamma nog att hitta den vanligaste ärftliga orsaken till venös blodpropp – den typ av blodpropp som oftast drabbar kärlen i benen. Denna riskfaktor kallade vi APC resistens (APC=aktiverat protein C) och vi vet nu att den beror på en mutation i genen för koagulations-proteinet faktor V som gör att protein C systemet inte kan reglera blod-koagulationen på ett normalt sätt. Det leder till en störd balans mellan pro- och antikoagulationen som ger en livslångt ökad risk för blodpropp. I samarbete med industrin har specifika tester utvecklats för undersökning av blod från patienter med blodpropp och dessa tester används nu världen över för att bedöma risken för blodproppsjukdomen.

Thunbergmedaljen

Karl-Erik Andersson, professor klinisk farmakologi, Wake Forest Institute, North Carolina, USA

Min forskning rörande uterus och nedre urinvägarnas fysiologi och farmakologi spänner över mer än 30 år och inkluderar många medarbetare både i Lund/Malmö och internationellt. I början på 1970 talet påvisade vår grupp att det fanns beta2-receptorer i myometriet som vid stimulering hämmade livmoderns kontraktioner. Vi visade även att terbutalin (en beta2 receptor stimulerare, välkänd som astmamedel) kunde användas för att hämma förtidigt värkarbete hos patienter. Denna behandling är fortfarande i kliniskt bruk. Våra vidare undersökningar om myometriets kontraktioner visade att även kalciumantagonister kunde användas för hämning av uterusaktivitet och att de var kliniskt effektiva för att förhindra förtidigt värkarbete, men även svår dysmenorré. En annan forsknings linje var demonstrationen av prostaglandin E2-effekter på livmoderhalsen och livmodern. Vi kunde visa att prostaglandin E2 givet som gel i livmoderhalsen mjukade upp denna och samtidigt kontraherade livmodern. Kliniskt används detta tillvägagångssätt fortfarande för att starta förlossningar.

Efter att ha klarlagt verkningsmekanismerna för terodilin, ett läkemedel som sedan länge använts för behandling av kärlkramp, kunde vi visa att detta medel hade effekter på blåsan som kunde användas vid behandling av urininkontinens. Terodilin var mycket effektivt men visade sig ha en sällsynt biverkning som gjorde att det drogs in. Baserat på erfarenheterna med terodilin utvecklades tolterodin (Detrusitol), som idag är standardbehandling vid trängningar (”överaktiv blåsa”) och inkontinens. Vår grupp bidrog till utvecklingen av detta läkemedel, prekliniskt och kliniskt. Våra vidare undersökningar har klarlagt bl.a. betydelsen av kväveoxid (NO) för nedre urinvägarnas funktion och lagt grunden för behandling av nedre urinvägssymptom med nya behandlingsprinciper (t.ex., fosfodiesterashämmare:sildenafil – Viagra; beta3 receptorstimulerare).

Wilhelm Westrups pris – 1.300.000 kr

Pål Nyrén, professor i biokemi, Skolan för bioteknologi, Kungliga Tekniska Högskolan, Stockholm

Det var en sen eftermiddag i början av januari 1986, då jag cyklade från labbet över kullen till den lilla byn Fullbourn, som jag fick idén till den nya DNA-sekvenseringstekniken som senare skulle kallas ”Pyrosequencing”. Vad jag inte kunde veta då var att det skulle ta mera än tio år innan den nya metoden skulle vara praktiskt användbar. ”Pyrosequencing” är en DNA-sekvenseringsteknik som utnyttjar kopplade enzymreaktioner och bioluminiscens för att följa i realtid den pyrofosfat som frigörs då DNA bildas. Enzymerna som används i metoden är tagna från tarmbakterier, bagerijäst, potatis och eldflugor. Speciellt intressant är enzymet från eldflugor (egentligen skalbaggar) som möjliggör både enkel detektion och mycket hög känslighet (nästan en foton produceras för varje ATP-molekyl som förbrukas). Då metoden helt baseras på enzymatiska reaktioner har automatiseringen underlättats. ”Pyrosequencing” är den första alternativa metoden till den klassiska Sanger-metoden (nobelprisbelönad 1980) för de novo DNA-analys.

Metoden har gjorts kommersiellt tillgänglig genom först företaget Biotage i Uppsala och numera genom företagen Roche och Qiagen. Utvecklingen av metoden och dess användningsområden finns beskriven i hundratals vetenskapliga artiklar. Metoden kan användas för allt från analys av enkla mutationer till analys av hela genom. Exempel på användningsområden är analysen av mammutens och neandertalmänniskans genom liksom av nobelpristagaren (1962) James Watsons genom (upptäckare av DNA-molekyl strukturen tillsammans med Francis Crick och Maurice Wilkins). DNA-sekvensering är idag ett ovärderligt verktyg inom många olika områden såsom medicin, jordbruk och kriminalteknik. Inom jordbruksområdet används metoden både för växt- och djurstudier.

Fabian Gyllenbergs pris – 80.000 kr

Mikael Lund, filosofie doktor i teoretisk kemi, Lunds Universitet

"Electrostatic Interactions In and Between Biomolecules"

Vekselvirkninger mellem biomolekyler er vigtige, ikke bare i biologiske systemer, men også i flere tekniske sammenhænge. I denne afhandling studeres en række forskellige egenskaber, relevant for særligt proteiner. Således har vi ved hjælp af molekylær simulering undersøgt hvorledes proteiner vekselvirker med protoner, salte, andre peptider og proteiner, ladede membraner samt polymerer. Som det fremgår af titlen er der lagt vægt på elektrostatik, dvs. vekselvirkninger mellem ladede partikler, men andre afledede former – van der Waals vekselvirkninger mfl. – er også behandlet.

En særlig egenskab ved proteiner og andre bio-molekyler, er at de indeholder sure- og basiske grupper, hvis protoniseringstilstande afhænger ikke bare af opløsningens surhedsgrad, men også af det elektriske potential genereret af omkringliggende, ladede makro-molekyler. Dette indebærer, at når eet protein nærmer sig at andet protein, et DNA molekyler, eller en ladet membran, vil dets elektriske ladning ændres. Denne mekanisme kaldes ladningsregulering, og bidrager til en sænkning af systemets frie energi. Disse fænomener er studeret vha. Monte Carlo simuleringer af proteinopløsninger, og vi har endvidere udarbejdet en tilnærmet model, baseret på statistisk termodynamik. Ud fra disse teoretiske betragtninger, har vi introduceret en ny protein egenskab – ladningskapacitansen – som er helt på linje med mere velkendte egenskaber som den totale ladning og dipolmomentet.

Derudover har vi undersøgt hvorledes protein-protein vekselvirkninger påvirkes af pH, salt koncentration og ikke mindst salttype. Ved at beregne den frie energi som funktion af den indbyrdes afstand mellem protein-molekylerne, kan vi opdrive den anden virial koefficient, B, som er en velkendt indikator for den overordnede vekselvirkning. B kan måles eksperimentelt vha. lysspredning, og sådanne målinger (udført af andre forskningsgrupper) er derfor anvendt til at efterprøve vores modeller; oftest foreligger glimrende overensstemmelse. Ved tilsætning af højvalente saltioner, kan makromolekyler af samme (høje) ladning bringes til at aggregere. Ifølge vores studier er dette pga. ion-ion korrelationer, der ikke lader sig beskrive med gængse Poisson-Boltzmann metoder, men kræver istedet en mere detaljeret saltbeskrivelse.

I udarbejdelsen af de teoretiske modeller, er der lagt vægt på at disse skal være så simple som mulige, men samtidig beskrive systemet i en sådan grad af detalje, så alle væsentlige egenskaber bibeholdes. Sådanne molekylære forenklinger – coarse graining på engelsk – reducerer ikke bare antallet af justerbare parametre, men kræver også væsentlig mindre regnekraft og bidrager med et klart billede af de basale fysiske mekanismer.

Rolf Dahlgrens pris i botanik – 140.000 kr

Dr Paula J. Rudall, Royal Botanic Gardens, Kew, London, England.

Paula Rudall is a senior researcher at the Royal Botanic Gardens, Kew, where she leads both the Monocot research team and the Micromorphology laboratory. Paula co-organised the first international conference on monocotyledons, which spawned a series of conferences in which Kew maintains an important role. Author of more than 200 publications, including 170 peer-reviewed papers in international journals, perhaps her most famous work is her textbook on The Anatomy of Flowering Plants.
Paula Rudall's research combines focused morphological studies in a developmental-genetic and phylogenetic context, involving some highly successful collaborations and supervision of several PhD students.
A current primary research focus is to address questions about the evolutionary origin of flowers (e.g. Rudall et al. 2007, 2009, American Journal of Botany; Bateman et al. 2006, Journal of Experimental Botany 57: 3471–3503). One approach is to use targeted comparative ontogenetic studies on a phylogenetically broad range of angiosperms in which the inflorescence–flower boundary is ambiguous, specifically the monocot family Triuridaceae, the eudicot family Euphorbiaceae and the early-divergent angiosperm family Hydatellaceae. These studies have resulted in a recent wave of publications, many in influential journals. Some features common to the three case-studies could reflect similar developmental constraints, and therefore help to develop testable models of floral construction, including use of the floral architecture gene LEAFY to determine the boundaries of inflorescence, flower and floral organs.

A second key research focus is on plant embryology and pollen morphology. For example, investigation of the developmental bases for key innovations in the seed-plant microgametophyte (Rudall & Bateman 2007, Trends in Plant Science 12: 317–326) indicated that early in seed-plant evolution there were radical changes in cell ultrastructure as observed during meiosis.

Eva och Lars Gårdings pris i lingvistik – 175.000 kr

Tomas Riad, professor i Nordiska språk, Stockholms universitet

Min forskning kretsar huvudsakligen kring språkets prosodiska struktur, dvs. betoning, tonaccent, kvantitet, stavelsestruktur. Prosodin har viktiga organiserande funktioner för bl.a. kombination av vokaler och konsonanter till stavelser och sammanfogning av ordrötter och ändelser till ord.

I min avhandling rekonstruerade jag den historiska utvecklingen av de germanska språkens betonings- och kvantitetssystem för att förstå varför förändringar av liknande slag ägde rum i de olika språken i samma ordning och i stort sett på samma vis. Denna stabilitet, mellan språken och över många generationer, har med de prosodiska strukturerna att göra. Mitt förslag till förklaring bygger på att olika prosodiska krafter kom i konflikt med varandra i och med fixeringen av betoningen till rotstavelsen, i tidig germansk tid. Detta skapade ett förändringstryck som under lång tid orsakade en stegvis harmonisering i grammatiken.

Senare har jag bl.a. studerat tonaccent, dvs. den melodiska skillnaden mellan sten-en (accent 1) och sten-ar (accent 2). Skillnaden ligger i ordens inledning (Bruce 1977) men orsakas i de allra flesta fall av ändelser. Plural ar medför således accent 2, medan bestämdhetsmarkerande en/-n inte påverkar accenten. Det är i allmänhet på tonaccent och övrig intonation man tydligast hör den dialektala härkomsten hos talare av svenska och norska (Gårding 1974). Vid jämförelse visar det sig att melodin kan börja högt eller lågt men ändå följa samma grammatik. Exempelvis har dalmål söder om Siljan och centralsvenska kring Stockholm helt motsatta melodier, men följer ändå samma tonala grammatik. Om vi stället jämför dalmål med sydsvenska dialekter finner vi att de har samma melodi, men åtskilda tonala grammatiker. Sådana typologiska jämförelser ger viktiga indikationer om den historiska utvecklingen och kan dessutom förklara den stora skiljelinjen mellan dialekter som har varierande respektive samma accent i sammansättningar (sydsvenska resp. centralsvenska).

Prosodin är också högst relevant för ordbildningen. Mest uppenbart är detta i smeknamn som i svenska så gott som alltid består av två stavelser, en rot och en ändelse, med betoningen på första stavelsen. Oavsett utgångsnamnets form (korta Sven, eller långa Katarina) blir resultatet detsamma, till den yttre formen: [Svemp-a], [Katt-is]. Denna struktur kan betraktas som prosodiskt optimal för svenska. Vi ser en liknande strävan efter tvåstavig form också i mer alldaglig avledning, där suffix som t.ex. isk alltid ser till att betoningen hamnar i stavelsen före: [kóm-isk] (jfr komed-í), aristo[tél-isk] (jfr Aristóteles). Andra suffix förekommer bara om de föregås av betoning ([krýdd-ig], men inte *sénap-ig).

Versmetrik är ett annat forskningsområde som hör samman med språkets prosodi. Lite förenklat kan man säga att versmetriken är en städad version av den språkliga frasprosodin. Det betyder att vi ska undersöka versmetrik ur prosodisk (dvs. lingvistisk) synvinkel, snarare än att betrakta forskningsområdet som huvudsakligen litteraturvetenskapligt. Min forskning på detta område går ut på att skilja det språkliga från det konstfulla i metriken, på ett allmängiltigt och stringent sätt. Den huvudsakliga skillnaden mellan Strindbergs och Homeros hexameter, eller mellan svensk och japansk haiku, är skillnaden mellan språkens prosodiska system. Versmått kan därför heller inte lånas in i annat än mycket ytlig bemärkelse.