Najodličnejši raziskovalni dosežki

Najodličnejši raziskovalni dosežki

Na Univerzi v Ljubljani vsako leto izberemo deset najodličnejših raziskovalnih dosežkov iztekajočega leta. Letos smo prejeli 45 predlogov z 19 članic naše Univerze. Delovna skupina Komisije za raziskovalno in razvojno delo v sestavi prof. dr. Maja Bučar, prof. dr. Rok Kostanjšek, prof. dr. Damjana Rozman, prof. dr. Bogdan Štefane, prof. dr. Miha Škerlavaj, izr. prof. dr. Nadja Zgonik, doc. dr. Tomaž Curk in prorektor prof. dr. Matjaž Krajnc je pri ocenjevanju in končnem izboru desetih najodličnejših raziskovalnih dosežkov upoštevala predvsem mednarodno odmevnost, celovitost dosežka, aktualnost za širšo strokovno in splošno javnost ter koristnost uporabe. Vsi predlogi so bili obravnavani enako, ne glede na vedo in ne glede na to, ali so raziskave osnovne ali neposredno uporabne.

Interdisciplinarna skupina raziskovalcev Biotehniške fakultete, Fakultete za elektrotehniko, Fakultete za gradbeništvo in geodezijo Univerze v Ljubljani ter Instituta Jožef Stefan (izr. prof. dr. Boštjan Murovec, mladi raziskovalec Leon Deutsch, prof. dr. Blaž Stres) je z razvojem informacijske platforme MAGO postavila pomemben mejnik pri produkciji in masovni evolucijski analizi genomov mikrobov.

Mikrobi (bakterije, arheje, glive, protozoji, virusi) opravljajo ključne metabolne procese. Poznavanje genomov je ključno za modeliranje interakcij, razumevanje fiziologije, molekularne evolucije življenja in detekcijo v okolju. Zaradi zapletenosti interakcij in sestave mikrobnih populacij v raziskavah uporabljamo pristope z vrha (angl. top down), kot sta metagenomika in metatranskriptomika. Pri tem glavno oviro predstavlja rekonstrukcija genomov iz 'omskih podatkov.

Metagenome-Assembled Genomes Orchestra (MAGO) to oviro odpravlja kot prva platforma, ki združuje različne programe, drastično poenostavlja in pohitri sestavljanje in zaključevanje draft genomov iz metagenomov in metatranskriptomov, poveča kompletnost (MIMAG, MISAG standarda) ter omogoča anotacijo genomov (GenBank) in njihovo evolucijsko umeščanje (filogenija največjega verjetja) na velikem številu markerjev ter razmejitev meja vrst in genomskih operativnih taksonomskih enot (ANI).

MAGO je prva polno paralelizirana, odprtokodna, razširljiva platforma za masovno rekonstrukcijo genomov iz okoljskih 'omskih podatkov, za njihovo neposredno vključevanje v novo bazo »Genome Taxonomy Database« (https://gtdb.ecogenomic.org/). Izdana je v treh oblikah, primernih za visokozmogljive računalniške grozde (HPC, Singularity, Docker, virtual machine), ter primerna za raziskave, poučevanje in industrijo, omogoča odkrivanje novih mikrobnih skupin, tako iz majhnih enoceličnih projektov kot obsežnih in kompleksnih okoljskih metagenomov, ki trenutno potekajo na 8 HPC-jih po celem svetu. Članek interdisciplinarne skupine je bil objavljen v reviji Molecular biology and Evolution, IF = 14,797, četrtina 1, znotraj najboljših 10 odstotkov s področja.

Vir: Murovec B., Deutsch L., Stres, B. Computational Framework for High-Quality Production and Large-Scale Evolutionary Analysis of Metagenome Assembled Genomes. Mol. Biol. Evol., 37 (2020), 593-598. doi: 10.1093/molbev/msz237.

To je bilo ugotovljeno v mednarodni raziskavi konzorcija 5C, v kateri je imel pomembno vlogo izr. prof. dr. Robert Kaše. Raziskava postavlja pomemben temelj za nastajajoče področje raziskovanja, ki se ukvarja z mednarodnimi primerjalnimi vidiki karier.

Članek, ki je nastal na podlagi omenjene raziskave, je rezultat dolgoletnega dela v mednarodnem raziskovalnem konzorciju 5C »Cross-Cultural Collaboration on Contemporay Careers«, katerega glavni namen je proučevanje razlik v dojemanju karier širom sveta. Iz Slovenije je bil v konzorcij vključen dr. Robert Kaše, izredni profesor za področje managementa in organizacije na Ekonomski fakulteti Univerze v Ljubljani. Članek proučuje, kako ljudje v različnih državah dojemajo karierni uspeh glede na kulturno-institucionalno okolje, v katerega so vpeti. Uporabljen je inovativen metodološki pristop, ki kombinira na Univerzi v Ljubljani razvito tehniko analize omrežij in kvalitativno primerjalno analizo (QCA).

S pomočjo teorije vpliva institucij na osmišljanje in analize podatkov iz 13 držav članek predlaga štiri arhetipe dojemanja subjektivnega kariernega uspeha, ki so povezani s tipičnimi konfiguracijami institucionalnih dejavnikov v okolju. Članek postavlja pomemben temelj za nastajajoče področje raziskovanja, ki se ukvarja z mednarodnimi primerjalnimi vidiki karier. Obenem je članek izrazit primer dobrobiti in izzivov izrazito vključujočega procesa v mednarodnem raziskovalnem konzorciju.

Vir: KAŠE, Robert, DRIES, Nicky, BRISCOE, Jon P., COTTON, Richard D., APOSPORI, Eleni, BAGDADLI, Silvia, ÇAKMAK-OTLUOĞLU, K. Ővgű, CHUDZIKOWSKI, Katharina, DYSVIK, Anders, GIANECCHINI, Martina, SAXENA, Richa, SHEN, Yan, VERBRUGGEN, Marijke, ADELEYE, Ifedapo, BABALOLA, Olusegun, CASADO, Tania, CERDIN, Jean-Luc, KIM, Najung, KUMAR MISHRA, Sushanta, UNITE, Julie, FEI, Zhangfeng. Career success schemas and their contextual embeddedness: a comparative configurational perspective. Human resource management journal, ISSN 0954-5395, Spec. ed., Jul. 2020, vol. 30, iss. 3, str. 422-440.

Prof. dr. Mitja Velikonja z Oddelka za kulturologijo Fakultete za družbene vede Univerze v Ljubljani je pri ugledni založbi Routledge izdal monografijo o pomenu političnih grafitov in poulične umetnosti kot subverzivnemu političnemu mediju v naši regiji.

Gre za prvo knjigo v svetovnem merilu, ki se najprej teoretsko in metodološko ter pozneje izdatno empirično ukvarja z aktualnimi političnimi grafiti in poulično umetnostjo (Street Art) kot subverzivnemu političnem mediju v naši regiji, seveda v širšem, globalnem kontekstu. Temelji na dveh desetletjih avtorjevega sistematičnega terenskega dela na več celinah in na okoli 25.000 originalnih fotografijah.

Knjiga je razdeljena na dva glavna dela: prva tri poglavja so posvečena terminološkim, teoretskim in metodološkim razlagam. Ta izhodišča so verificirana v drugem, empiričnem delu v osmih študijah sodobnih primerov, kot so pro- in proti-jugoslovanski grafiti, grafitarske apropriacije Triglava, primerjava balkanskih nacionalističnih grafitov, sovražni govor v grafitih, pro- in proti-begunski grafiti, navijaški grafiti itn.

Knjiga predstavlja izviren in bistven prispevek k (sub)kulturnim študijam sodobnega Balkana in Srednje Evrope, k tranzitologiji, študijam vizualnih kultur, teoriji umetnosti in študijam radikalnih politik. S kratkimi zapisi so jo podprli ugledni raziskovalci tega področja:

  • dr. Maria Todorova (University of Illinois at Urbana-Champaign),
  • Dubravka Ugrešić (pisateljica in publicistka),
  • dr. Igor Štiks (pisatelj, Univerza Singidunum v Beogradu),
  • dr. Paul Mojzes (Rosemont College),
  • Jasmin Mujanović (publicist iz ZDA)
  • dr. Svein Mønnesland (Univerza v Oslu) in
  • dr. Volker Berghahn (Columbia University).

Avtor bo knjigo uporabljal tudi kot učno gradivo pri predmetih na vseh treh stopnjah študija na Fakulteti za družbene vede ter Akademiji za likovno umetnost in oblikovanje Univerze v Ljubljani. V tem šolskem letu jo je kot gostujoči profesor uporabljal pri svojem predmetu na European Studies Council Univerze Yale. Knjiga je bila premierno predstavljena 19. novembra letos na Univerzi Columbia v New Yorku. Prihodnje leto bo izšla v slovenščini pri Mladinski knjigi in predvidoma v poljščini pri akademski založbi Universitas iz Krakova.

Vir: Velikonja M. (2019). Post-socialist Political Graffiti in the Balkans and Central Europe. New York, London: Routledge

 

 

Metodologija globalnega vrednotenja sončnih elektrarn z novo klasifikacijsko shemo KGPV, ki so jo razvili na Fakulteti za elektrotehniko Univerze v Ljubljani, Zemljo razdeli na 12 con.

S porastom obnovljivih virov električne energije, še posebej sončnih elektrarn, je za globalno vrednotenje energetskega potenciala in učinkovitosti sončnih elektrarn ter staranja fotonapetostnih sistemov ključnega pomena uvajanje preprostih in robustnih rešitev za klasifikacijo primernosti področij za delovanje sončnih elektrarn.

Skupina raziskovalcev iz Laboratorija za fotovoltaiko in optoelektroniko (LPVO) Fakultete za elektrotehniko Univerze v Ljubljani (Julian Ascencio-Vasquez, dr. Kristijan Brecl in prof. dr. Marko Topič) je na osnovi raziskav razvila novo metodologijo, ki celotno Zemljo razdeli na 12 fotovoltaičnih klimatskih con. Nova klasifikacijska shema KGPV nadgrajuje uveljavljeno shemo klimatskih con po Koeppen-Geigerju (KG) s ključnimi klimatskimi parametri za fotovoltaiko in določa 12 con (slika). Razvita shema je bila uporabljena na študiji primernosti izgradnje sončnih elektrarn na globalnem nivoju ter za projekcijo njihove učinkovitosti do leta 2100 po različnih scenarijih klimatskih sprememb.

Prispevek h globalnemu razvoju fotovoltaike in pomembnost enostavne klimatske klasifikacije za fotovoltaiko ponazarja objava novice v reviji PV Magazine Int., ki povzema izsledke raziskave:
https://www.pv-magazine.com/2019/10/21/pv-performance-projections-for-the-21st-century/.

Razvita metodologija je nastala v okviru doktorskih raziskav mladega raziskovalca Juliana Ascencia-Vasqueza. Izvirni znanstveni članek z opisom metodologije in razvrstitve con za fotovoltaiko na globalnem nivoju je bil objavljen v reviji Solar Energy. Objavljeni članek je požel ogromen doseg bralcev, saj gre za članek v reviji Solar Energy, ki so ga bralci največkrat prenesli s spleta v prvih 90 dneh po objavi.

Vir: ASCENCIO-VÁSQUEZ, Julián, BRECL, Kristijan, TOPIČ, Marko. Methodology of Köppen-Geiger-Photovoltaic climate classification and implications to worldwide mapping of PV system performance. Solar energy, ISSN 0038-092X, Oct. 2019, vol. 191, str. 672-685. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038092X19308527, doi: 10.1016/j.solener.2019.08.072. [COBISS.SI-ID 12728916].

Avtorji (doktorski študent Lucas Sa in Pedro Ribeiro z Univerze v Lizboni ter prof. dr. Tomaž Prosen s Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani) pokažejo, da je porazdelitev razmerij med razmikoma naključno izbrane lastne vrednosti ne-hermitskega operatorja do prvega najbližjega in naslednjega najbližjega soseda zelo robustna statistika, ki uspešno diagnosticira integrabilnost (točno rešljivost), oziroma v nasprotnem primeru kaos, v širokem panelu disipativnih kvantnih in klasičnih stohastičnih sistemov.

Kvantni kaos je področje teoretične in matematične fizike z velikim številom možnih aplikacij, od fizike kondenzirane snovi in atomske fizike pa vse do fizike visokih energij ter holografske teorije črnih lukenj. Eden od glavnih problemov je diagnostika kvantnega kaosa (oz. odsotnost točne rešitve/integrabilnosti), ki je še posebej problematična v mnogodelčnih sistemih brez ustrezne klasične korespondence oz. v odsotnosti majhne efektivne sklopitvene konstante. V takšnih sistemih je edina robustna indikacija kaosa ujemanje z napovedjo teorije slučajnih matrik. Še posebej pomembno je, da najdemo indikator, ki je robusten in univerzalen, torej neodvisen od neuniverzalnih lastnosti modela, kot je npr. gostota stanj.

V svojem znanstvenem delu so Sa, Ribeiro in Prosen vpeljali novo univerzalno statistiko, ki jo priredimo ne-hermitskim oz. ne-normalnim operatorjem s kompleksnim spektrom, ter je povsem neodvisna od gostote stanj oziroma spektralne gostote v kompleksni ravnini in drugih podrobnosti modela. Ta statistika razmerij med razmikoma naključno izbrane lastne vrednosti do prvega najbližjega in naslednjega najbližjega soseda izkazuje univerzalno obnašanje v limitnih primerih spektrov s Poissonsko statistiko, ki jo pričakujemo za integrabilne modele, in spektrov Ginibrovega ansambla ne-hermitskih Gaussovih naključnih matrik, ki jo pričakujemo za kaotične disipativne modele. Novo metodo so uspešno preskusili za detekcijo integrabilnosti v odprtih kvantnih mnogodelčnih sistemih ter v klasičnih stohastičnih (markovskih) sistemih.

Vir: Lucas Sa, Pedro Ribeiro in Tomaž Prosen, Complex Spacing Ratios: A Signature of Dissipative Quantum Chaos, Physical Review X 10, 021019 (2020)

Metode strojnega učenja in umetne inteligence so postale gonilo sprememb v znanosti, inženirstvu in družbi. Računalniški pristopi, ki lahko iz obsežnih podatkovnih zbirk izluščijo zanimive vzorce in oblikujejo napovedne modele, postajajo vseprisotni. A le redki strokovnjaki in še bolj redki laični posamezniki razumejo osnove znanosti o podatkih. Potrebna je demokratizacija strojnega učenja in razvoj načinov, kako lahko komurkoli na konceptualnem nivoju pojasnimo, kaj strojno učenje zmore in kako ga lahko uporabimo. V Laboratoriju za bioinformatiko Fakultete za računalništvo in informatiko Univerze v Ljubljani so v ta namen razvili primerno okolje, računske tehnike in pedagoške pristope. 

V člankih v revijah Nature Communications in Bioinformatics so raziskovalci Fakultete za računalništvo in informatiko Univerze v Ljubljani (raziskovalec dr. Primož Godec, asist. dr. Matjaž Pančur, tehniški sodelavec Aleš Erjavec, asist. Ajda Pretnar, prof. dr. Janez Demšar, asist. dr. Marko Toplak, raziskovalec Jaka Kokošar, raziskovalka Vesna Tanko, asist. Pavlin Gregor Poličar, asist. dr. Lan Žagar, raziskovalec Jan Hartman, prof. dr. Blaž Zupan) in prof. dr. Uroš Petrovič z Biotehniške fakultete Univerze v Ljubljani opisali in predlagali pristop, ki olajša uporabo tehnik strojnega učenja in ga ponudi na voljo domenskim strokovnjakom iz biomedicinskih laboratorijev v namene analize slik (Nature Communications) ali analize izraznih profilov posameznih celic (Bioinformatics). 

Predlagani pristop temelji na okolju Orange, ki ga razvijajo v Laboratoriju za bioinformatiko. Orange uporablja vizualno programiranje, s katerim uporabnik s sestavljanjem osnovnih analitičnih gradnikov določi potek analize. V članku revije Nature Communications so predstavili uporabo tega orodja na štirih različnih zbirkah slik, ki vključujejo celjenja mišjih kosti, razvoja mišjih jajčnih celic, morfogeneze socialne amebe in lokalizacije beljakovin v celicah kvasovk. Pokazali so, da lahko iz zbirk slik v okolju Orange enostavno gradimo natančne modele za napovedovanje fenotipov. 

Drugačnega problema, vendar prav tako s pristopi vizualnega programiranja, so se lotili v članku revije Bioinformatics, kjer so predstavili uporabo okolja Orange za analizo genskih izrazov posameznih celic. Tudi tu je njihov glavni dosežek razbitje problema podatkovne analize na enostavne analitične gradnike, ki jih lahko uporabnik potem kot nekakšne lego kocke zlaga v analitično shemo ter pri tem s kombinacijo grafičnih prikazov, gradnje modelov in interaktivnih raziskovalnih vmesnikov išče zakonitosti v dani množici podatkov. Čeprav se v člankih osredotočajo na domene iz molekularne biologije, je pristop, ki so ga razvili, splošno uporaben v znanosti, industriji in drugje, kjer imamo opravka s podatki. 

Vir: Godec P., Pančur M., Ilenič N., Čopar A., Stražar M., Erjavec A., Pretnar A., Demšar J., Starič A., Toplak M., Žagar L., Hartman J., Wang H., Bellazzi R., Petrovič U., Garagna S., Zuccotti M., Park D., Shaulsky G., Zupan B. (2019). Democratized image analytics by visual programming through integration of deep models and small-scale machine learning, Nature Communications 10(1):4551. doi: 10.1038/s41467-019-12397-x, [COBISS.SI-ID 32755751], IF(2019)=12.1, »multidisciplinary sciences«: 1A1 (Z, A'', A', A1/2). Stražar M., Žagar L., Kokošar J., Tanko V., Erjavec A., Poličar P., Starič A., Demšar J., Shaulsky G., Menon V., Lamire A., Parikh A., and Zupan B. (2019). scOrange – A Tool for Hands-On Training of Concepts from Single Cell Data Analytics, Bioinformatics 35(14):i4-i12, doi: 10.1093/bioinformatics/btz348, [COBISS.SI-ID 1538307523], IF(2019)=5.6, »mathematical & computational biology«: 1A1 (Z, A'', A', A1/2).

Raziskovalci Fakultete za šport Univerze v Ljubljani so na podlagi tridesetletnega spremljanja slovenske mladine identificirali zaustavitev trenda prekomerne prehranjenosti in debelosti pred pojavom epidemije COVID-19.

Debelost pri otrocih je povezana s kratkoročnimi in dolgoročnimi škodljivimi zdravstvenimi izidi. Poleg tega se debelost prenaša v odraslo dobo in vodi do tveganj prezgodnje umrljivosti. Otroška debelost se je v zadnjih nekaj desetletjih dvajsetega stoletja močno povečala, zlasti v razvitih državah. Od takrat je debelost pri otrocih prepoznana kot prednostna naloga javnega zdravja, zaradi česar se po vsem svetu izvajajo različne preventivne strategije.

Kljub naporom še vedno nobena država ni predstavila zanesljivih dokazov o doseganju preobrata, kar pa je kot prvim uspelo raziskovalcem Fakultete za šport Univerze v Ljubljani na osnovi podatkov SLOfit (znan. sod. dr. Maroje Sorić, prof. dr. Gregor Jurak, asist. dr. Saša Đurić, prof. dr. Marjeta Kovač, prof. dr. Janko Strel in izr. prof. dr. Gregor Starc). Na osnovi 6.738.510 podatkovnih točk iz tridesetletnega obdobja merjenja telesne mase slovenskih otrok in mladine v obdobju 1989–2018 so preučili pojavnost prekomerne prehranjenosti in debelosti v treh starostnih skupinah (7–10, 11–14 in 15–18 let).

Ugotovili so, da se je med 1989 in 2009 debelost približno potrojila, prekomerna prehranjenost pa podvojila pri obeh spolih, medtem ko se je v zadnjem desetletju ta trend obrnil ali vsaj ustavil. Ta preobrat je bil bolj izrazit pri fantih kot pri dekletih in pri mlajših otrocih v primerjavi z mladostniki.

Zaznani trendi so najmanj ugodni za mladostnike, zlasti mladostnice, pri katerih prekomerna prehranjenost in debelost še vedno naraščata, kar kaže na potrebo po intervencijah, prilagojenih posebej za te skupine. Kljub opaznemu zmanjšanju prekomerne prehranjenosti in debelosti pri slovenskih otrocih in mladini, sta le-ti še vedno zelo visoki. Obstoječa prizadevanja v boju proti debelosti bi se morala torej nadaljevati z neomajno intenzivnostjo. Rezultati so objavljeni v sedmi najbolj citirani reviji na svetu Scientific Reports – Nature, z dejavnikom vpliva 4,576.

Vir: SORIĆ, Maroje, JURAK, Gregor, ĐURIĆ, Saša, KOVAČ, Marjeta, STREL, Janko, STARC, Gregor. Increasing trends in childhood overweight have mostly reversed: 30 years of continuous surveillance of Slovenian youth. Scientific reports, ISSN 2045-2322, 3. Jul. 2020, vol. 10, article no. 11022, str. 1–8, ilustr. https://www.nature.com/articles/s41598-020-68102-2. epdf?sharing_token=gMTtUKi47j8Ry6s86Cqsf9RgN0jAjWel9jnR3ZoTv0MaNa_8Qc64WJ7troUHlHY6CNqvAfhtXzT9n758unRW0cjQRLXjCLiHM5Rh6YnMn8khj3siyLC-BAwKM kVnoPcmYrfQjzF94FkDqNfJwSLsCp_Hv88XHSFBeL0J6WrzLbc%3D, https://www.nature.com/articles/s41598-020-68102-2, doi: 10.1038/s41598-020-68102-2.

Raziskovalci z Medicinske in Filozofske fakultete Univerze v Ljubljani so ugotovili, da je pri mladostnikih s sladkorno boleznijo tipa 1 med akutno hiperglikemijo prišlo do zmanjšanja kapacitete delovnega spomina v primerjavi z zdravimi sovrstniki, ob normalnih vrednostih krvnega sladkorja pa ni bilo statistično pomembne razlike med skupinama.

Otroci s sladkorno boleznijo tipa 1 (SB1) imajo v primerjavi z zdravimi vrstniki blage kognitivne spremembe. Zakaj do njih pride, še ni znano. Cilj raziskovalcev Medicinske fakultete Univerze v Ljubljani (asist. Jasna Šuput Omladič (1. avtorica), asist. dr. Andrej Vovk, prof. dr. Dušan Šuput, doc. dr. Klemen Dovč, izr. prof. dr. Nataša Bratina, doc. dr. Magdalena Avbelj Stefanija, prof. dr. Tadej Battelino (korespondenčni avtor)) in Filozofske fakultete Univerze v Ljubljani (asist. dr. Anka Slana Ozimič) ter prof. dr. Grege Repovša je bil razjasniti vpliv akutne hiperglikemije na delovanje možganov pri mladostnikih s SB1.

Študija je bila zasnovana kot klinična raziskava odprtega tipa. Vključili so 20 preiskovancev s SB1 (starost 14,64 ± 1,78 let) in 20 zdravih vrstnikov (starost 14,40 ± 2,82 let). Vsi preiskovanci so opravili strukturno magnetnoresonančno slikanje in dve funkcionalni magnetnoresonančni snemanji. Preiskovanci s SB1 so prvo funkcionalno snemanje opravili pri normalni koncentraciji in drugo ob povišani koncentraciji krvnega sladkorja 20 mmol/L; medtem ko v skupini zdravih preiskovancev vrednosti krvnega sladkorja niso spreminjali.

V primerjavi z zdravimi sovrstniki je v skupini s SB1 prišlo do zmanjšanja kapacitete delovnega spomina med akutno hiperglikemijo. Ob normalnih vrednostih krvnega sladkorja pa ni bilo statistično pomembne razlike med skupinama. Po védenju raziskovalcev je to prva študija, ki preučuje aktivacijo možganov med akutno hiperglikemijo.

Akutna hiperglikemija negativno vpliva na kapaciteto prostorskega delovnega spomina pri mladostnikih s SB1. Možno je, da na račun slabše aktivacije možganov v fazi vkodiranja dražljaja. Zmanjšana kapaciteta prostorskega delovnega spomina je pomembna v vsakodnevnem delovanju in ima lahko vpliv na šolsko uspešnost te starostne skupine.

Avtorji so z naprednimi tehnikami magnetnoresonačnega slikanja in spektroskopije nakazali tudi najverjetnejši vzrok za moteno delovanje možganov, saj so opazili, da se je koncentracija vseh merjenih metabolitov v možganih zmanjšala, kar kaže na nastanek mikroedemov v možganovini, povzročenih s hiperglikemijo.

Vir: ŠUPUT, Jasna, SLANA OZIMIČ, Anka, VOVK, Andrej, ŠUPUT, Dušan, REPOVŠ, Grega, DOVČ, Klemen, BRATINA, Nataša, AVBELJ, Magdalena, BATTELINO, Tadej. Acute hyperglycemia and spatial working memory in adolescents with type 1 diabetes. Diabetes care, ISSN 0149-5992, Aug. 2020, vol. 43, no. 8, str. 1941–1944.

Raziskovalci z Medicinske fakultete ter Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani so prvi v svetu odkrili fazne prehode v neravnovesno kiralno topološko stanje v tekočih kristalih in to teoretično pojasnili.

Orientacijski red v tekočih kristalih ima ključen vpliv na izjemne optične lastnosti teh anizotropnih tekočin in je obenem odgovoren tudi za njihov neobičajen reološki odziv. Strukturno ureditev tekočih kristalnih molekul v mikrofluidičnih kanalčkih je s sodobno raziskovalno opremo mogoče precizno nadzorovati z obdelavo površin, spreminjanjem temperature in uravnavanjem pretoka z nastavljivo tlačno razliko.

Raziskovalna skupina z Univerze v Ljubljani (doc. dr. Simon Čopar (prvi avtor), docent za fiziko na Fakulteti za matematiko in fiziko, dr. Žiga Kos, podoktorski raziskovalec na Fakulteti za matematiko in fiziko in na MIT (ZDA), dr. Tadej Emeršič, nekdanji mladi raziskovalec na Medicinski fakulteti, trenutno podoktorski raziskovalec na University of Chicago (ZDA) in doc. dr. Uroš Tkalec (korespondenčni avtor), znanstveni sodelavec na Medicinski fakulteti), ki jo je vodil dr. Uroš Tkalec, je v reviji Nature Communications (dejavnik vpliva 12,12) poročala o eksperimentalni vzpostavitvi, dinamični stabilizaciji in teoretični analizi dotlej neopaženih, vendar topološko pomembnih kiralnih stanj, ki so jih pred tem proučevali le v ravnovesnih pogojih. Avtorji raziskave so pojasnili mehanizem zaporedja faznih prehodov med topološko različnimi stanji v tlačno gnanem tekočem kristalu s fenomenološkim modelom, ki temelji na anizotropiji elastičnih konstant in smiselno dopolni fazni diagram vseh mogočih hidrodinamskih stanj. Delo tako zaokrožuje desetletje dolgo obdobje raziskav na področju nematofluidike ter obeta aplikativno rabo teh konceptov v liotropnih in aktivnih tekočinah z nematskim redom.

Raziskava je naletela na velik odmev v strokovni javnosti, saj je doc. dr. Tkalec o tem predaval na univerzah University of Chicago, ESPCI Paris in Johns Hopkins University ter na konferenci Gordon Research Conference v ZDA. Na povabilo urednikov je bil članek poljudno predstavljen na spletnem portalu Nature Research Device and Materials Engineering Community in dodatno promoviran na Instagram profilu Nature Research. Poseben strokovni prispevek o teh dognanjih je v rubriki Microfluidic Reviews objavil tudi francoski proizvajalec raziskovalne opreme Elveflow. Dosežek je nenazadnje pripomogel k temu, da sta soavtorja članka lahko nadaljevala svoje podoktorske raziskave na prestižni univerzi MIT oziroma na ugledni Pritzker School of Molecular Engineering na University of Chicago.

Vir: ČOPAR, Simon, KOS, Žiga, EMERŠIČ, Tadej, TKALEC, Uroš. Microfluidic control over topological states in channel-confined nematic flows. Nature communications, ISSN 2041-1723, Jan. 2020, vol. 11, art. no. 59: https://www.nature.com/articles/s41467-019-13789-9.

Skupina raziskovalcev z Naravoslovnotehniške fakultete Univerze v Ljubljani (UL NTF), Znanstvenoraziskovalnega centra SAZU (ZRC-SAZU), Instituta Jožef Stefan (IJS) ter inštitutov CNRS in LSCE iz Francije je preučevala 6600 let klimatskega in človeškega vpliva na okolico Bohinjskega jezera.

Človeški vpliv na naravo je danes izjemno velik. Celo tako velik, da na Zemlji le še redko najdemo neokrnjena okolja. Kdaj in do kakšne mere pa se je začel ta »uničujoč« pohod človeka? Odgovor na to vprašanje je mednarodna ekipa raziskovalcev (UL NTF: prof. dr. Andrej Šmuc (vodilni avtor), izr. prof. dr. Matej Dolenec (soavtor), ZRC- SAZU: dr. Maja Andrič (prvi avtor), IJS: prof. Nives Ogrinc ter CNRS in LSCE iz Francije) iskala globoko na dnu Bohinjskega jezera, v sedimentnih arhivih, ki že več kot 10.000 let beležijo naravne in antropogene okoljske spremembe.

Na podlagi širokega spektra interdisciplinarnih raziskav okoljskih proksijev (geokemija, sedimentologija, izotopi, palinologija, arheologija) so rekonstruirali evolucijo širše okolice Bohinja v zadnjih 6600 letih. Najbolj šokantno odkritje ni bilo, da je vpliv človeka (poljedelstvo, paša, rudarjenje) že od bronaste dobe naprej izjemno velik, marveč da je bil celo pred več kot 3000 leti katastrofalen. Človek že od svojega prihoda naprej vpliva na rastlinstvo in živalstvo ter tudi na erozijo, razvoj tal in hidrologijo jezera in s tem popolnoma spreminja Bohinjsko krajino.

Pa še zanimivost: včasih voda v Bohinjsko jezero ni tekla samo iz smeri Savice (tako kot danes), ampak tudi iz druge smeri; iz Stare Fužine. Ta fenomen raziskovalci pripisujejo klimatskim spremembam in bolj vlažni klimi.

Delo je edinstveno v celotnem Mediteranskem prostoru, saj s pričujočimi raziskavami prvič odstirajo pogled na več kot 6000 let staro krhko ravnotežje med naravnimi in človeškimi vplivi, ki pogojujejo nastanek in obstoj današnje krajine. Članek je bil objavljen v reviji A'' in se uvršča med izjemne dosežke.

Vir: Andrič M., Sabatier P., Rapuc W., Ogrinc N., Dolenec M., Arnaud F., Grafenstein U., Šmuc A. 6600 years of human and climate impacts on lake-catchment and vegetation in the Julian Alps (Lake Bohinj, Slovenia). Quat. Sci. Rev., 227 (2020), 1–18.