Aastapreemiad

Teejuht murruliste maailma

ARVET PEDAS – snd 1948, Tartu ülikooli matemaatika ja statistika instituudi diferentsiaal- ja integraalvõrrandite professor

Preemia täppisteaduste alal tööde tsükli „Efektiivsed lahendusmeetodid murruliste tuletistega diferentsiaalvõrrandite ja singulaarsustega integraalvõrrandite jaoks“ eest

Tänapäeva maailma kirjeldamise alustalaks on võrrandid, mis seovad lihtsad suurused, nt vahemaa või kiirus, tuletise leidmise (ehk muutuste pisikesteks tükikesteks jagamise) ja integraali arvutamise (ehk nende tükikeste kokkuliitmise) kaudu. Kui teame, mis jõud ajas muutuvaid protsesse (nt kiirendav või pidurdav auto) mõjutavad, annavad need võrrandid võimaluse ausalt tulevikku piiluda.

Klassikalist tuletist võetakse täisarv kordi. See kirjeldab muutumist ühes kindlas punktis ja ajahetkel. Elu on keerulisem. Seosed võivad eri kohtades erineda. Murruline tuletis võimaldab keerukate protsesside käiku märksa täpsemalt kirjeldada. Neid sisaldavate võrrandite kasutamine on hädavajalik põhjavee voolamise mõistmisel, materjaliteaduses selle analüüsil, kuidas sumbuvad lained viskoossetes polümeerides ja plastmassides, ning selle kirjeldamisel, kuidas nanoosakesed liiguvad optiliste pintsettide all.

Murruliste tuletiste rakendamine nõuab palju rohkem informatsiooni muutuste ajalisest käigust ja ruumilisest mustrist. Nende arvutamiseks on tarvis teada suurt pilti. Neid sisaldavate võrrandite korral üldiselt ei kehti klassikaliste diferentsiaalvõrrandite omadused.

Arvet Pedas on saanud hulga fundamentaalseid tulemusi selle kohta, millised on murrulisi tuletisi sisaldavate võrrandite lahendite omadused, kas ja milliseid singulaarsusi võib neil esineda. Ta on välja mõelnud originaalsed, efektiivsed, stabiilsed ning teatavas mõttes optimaalsed meetodid nende võrrandite ning singulaarsusi sisaldavate integro-diferentsiaalvõrrandite kiireks ja täpseks lahendamiseks. Tema töö kaudu on see uus tehnika (mis on märksa noorem kui DNA struktuuri mõistmine) kerkimas meie igapäevaelu osaks.

Kiskjadki haigestuvad


URMAS SAARMA – snd 1967, Tartu ülikooli ökoloogia ja maateaduste instituudi terioloogia õppetooli juhataja, juhtivteadur

Preemia geo- ja bioteaduste alal tööde tsükli „Eluohtlike zoonootiliste patogeenide ja neid levitavate kiskjaliste kompleksuuringud Eestis ja globaalselt“ eest

Haigused levivad vahel tuulekiirusel, lennates koos lindudega üle Läänemere. Enamasti ühe liigi piires, aga järjest sagedamini (mets)loomadelt inimestele. Ligi 2/3 inimeste nakkushaigustest on zoonootilised ehk hüpanud loomadelt, lindudelt, putukatelt või isegi molluskitelt inimesele. Olgu see muserdav aids, valuliselt tappev marutõbi või vastik paeluss.

Me ei saa metsloomi tassida perearsti juurde. Urmas Saarma on võtnud kasutusele geneetilise analüüsi nendelt substantsidelt, mida metsloomad loodusesse maha jätavad ja millest söögilauas ei räägita. Meetodi täpsus läheneb füüsikute ideaalile. Kui pabulates on üksainus paelussi muna, siis see ka tuvastatakse koos pabulate tegijaga ja sellega, keda kiskja on viimati söönud.

Nüüd teame, et linnarebast ei maksa torkima minna. Iga kolmas neist kannab vähemalt üht liiki ohtlike parasiitide (ehhinokokkide) perekonnast, eelkõige alveokokk-paelussi ja põistang-paelussi. Kindlasti tegid õigesti meie vanavanemad, jälgides, et lemmikloomadel poleks usse, aga nad ei teadnud, et ehhinokokke on maailmas viis eri ohtlikkuse astmega liiki ja kaheksa genotüüpi. Metsloomad on neid aastatuhandeid kaasas kandnud, aga tõeliselt vastiku kokteili oleme rahvusvahelise loomakaubanduse abiga ise keetnud.

Urmas Saarma tööde tsüklis on uute tundlike ja mitteinvasiivsete meetodite juurutamise kaudu saadud täiesti uudne pilt Eesti metsloomade ja inimeste ühiste parasiitide esinemissagedusest, levinud parasiitide, nagu põistang-paeluss, geneetilistest liinidest, haiguste (vahe)peremeeste rollist ja migratsioonist. Palju selgemaks on saanud huntide üleeuroopalised migratsiooniteed ja nende parasiitide levikumustrid.

Kullerputukate tähelend


MARIKA MÄND – snd 1954, Eesti maaülikooli põllumajandus- ja keskkonnainstituudi taimetervise õppetooli juht, professor

Preemia põllumajandusteaduste alal teadustöö „Täppistaimekaitse innovaatiliste tehnoloogiate arendamine kahjurite ja kasurite käitumis- ja füsioloogiliste uuringute kaudu“ eest

Kui mesilased peaksid maailmast kaduma, siis vaesuks meie toidulaud oluliselt. Tolmeldamisest sõltub otseselt 30% maailma toiduainetoodangust.

Isas- ja emastaimed saavad järglasi vaid siis, kui miski (nt tuul) või keegi (putukad või pisilinnud) nende vahel toimetavad. Et põld või aed saaki annaks, peab ka putukail seal mugav olema.

Marika Mänd on välja selgitanud terve plejaadi putukate arvukust, füsioloogilisi protsesse ja käitumist mõjutavaid tegureid, neist igaühe rolli üksikuna ja koos teistega. Ilma umbrohtu kasvanud põlluservadeta ei ole head saaki loota. Need on taimestiku mitmekesisuse varasalv ja saagil valmida aitavate putukate peidupaik. Neid ei tohi taimekaitsevahenditega poolkõrbeks muuta.

Sarnaselt sellega, kuidas arstid püüavad ravimeid toimetada otse vähirakkudesse, on Marika Mänd välja töötanud uudse täppistaimekaitsemeetodi. Ta on valinud sobiva kulleri ja korraldanud asjad nõnda, et kuller oma igapäevatööd tehes (kimalane mett korjates) ka vajalikud molekulid nagu liivaterad oma saabaste küljest õigesse kohta maha poetab.

Entomovektor-tehnoloogia liidab kokku kaitstava kultuuri eripära (nt maasikas), putukast kulleri (keda nimetatakse entomoloogiliseks vektoriks; nt õietolmu ja nektarit koguv kimalane) ja taimepahalasi vaos hoidvad substantsid (nt taimeparasiiti õgiva seene eosed). Kasu on kahekordne: hahkhallituse mitmekordne vähenemine ja parem tolmeldamine. Nii ei kahjustata keskkonda ega inimese tervist. Pigem lisatakse päikest meie toidulauale ja lastakse loodusel endal tööd teha.

Marika Mänd on 2008. aastal kollektiivi juhina pälvinud Eesti Vabariigi põllumajandusteaduste aastapreemia.

Eritledes kultuuri vaheda teooriaga


REIN RAUD – snd 1961, Tallinna ülikooli humanitaarteaduste instituudi Aasia uuringute professor

Preemia humanitaarteaduste alal uurimistöö „Kultuuriteoreetilised uurimused“ eest

Kultuur on segu käegakatsutavast ja tabamatust, muutlik ja samal ajal ajaülene. Tüvitekstide ja traditsioonide osaks on ses kaoses seoseid luua. Rein Raud vaatleb nende ilmingute tähendust ja rolli. Ta on visandanud originaalse ja avara, süsteemse kultuuriteooria kujunemise ja võtmekäsitluste ülevaate, millest kasvab välja terviklik kultuuri mõtestamise (meta)raamistik.

Tekstid on tema jaoks rohkem kui read või narratiivid, pigem märkide ja tähenduste kogumid klassikalises semiootilises vaates. Traditsiooniks võib kujuneda mis tahes reeglipäraselt korratav tegevus. Nii saab kultuuri tõlgendada nende osiste õrnalt lõimitud kogumina.

Selles muutuvas konstellatsioonis püüavad eri toimijad ikka ja jälle panustada. Kui loodu omaks võetakse, sünnivad uued kultuurinähtused. Kui mitte, vajuvad mõjujõuta tekstid ja tuimad kordused unustusse. Kõik sõltub sellest, kas lisandub uusi tähendusi.

Rein Raud argumenteerib, et kultuur toimib paralleelselt püsivate või pidevalt uuenevate praktikate kooslusena, mille abil luuakse tähendusi ning levitatakse neid ajas ja ruumis, nimetades neid traditsiooniks. Mõlemat aspekti koos vaadeldes heiastubki viis, kuidas sünteesida kultuuri terviklikku tõlgendust.

Valdav osa kultuuriteadusest läheneb tänapäevasele kultuurile ühe võttestikuga ning ajaloolistele nähtustele teisiti. Rein Raua raamistik võimaldab samadest lähtekohtadest analüüsida eri ajastute ja regioonide kultuurinähtusi, seadmata esiplaanile ühtki üksikut tahku. Kultuuriteoreetilisi distsipliine (semiootika, antropoloogia, kultuurisotsioloogia jm) saab omavahel võrrelda viisil, mida ei ole viimaste aastakümnete jooksul kuigivõrd söandatud teha.

Rein Raud on 2001. aastal pälvinud Valgetähe III klassi teenetemärgi.


Sepistades geenidest tervist

TÕNU ESKO – snd 1985, Tartu ülikooli genoomika instituudi asedirektor

REEDIK MÄGI – snd 1978, Tartu ülikooli genoomika instituudi bioinformaatika vanemteadur

KRISTA FISCHER – snd 1970, Tartu ülikooli matemaatika ja statistika instituudi professor; genoomika instituudi biostatistika vanemteadur

LILI MILANI – snd 1981, Tartu ülikooli genoomika instituudi epi- ja farmakogenoomika juhtivteadur

Preemia keemia ja molekulaarbioloogia alal tööde tsükli „Geneetika ja genoomika alased alusuuringud personaalmeditsiini rakendamiseks Eestis“ eest

Keegi ei tea täpselt, kui palju meie tervisest määravad geenid ja kui palju oleme ise oma õnne sepad. Mida rohkem teame pärilikest riskidest, seda lihtsam on õigeaegselt sekkuda.

Matemaatikute-bioinformaatikute käes on geenikaart hea abivahend, mille alusel sõeluda välja haiguste taga olevad geenivariandid. Neli geeniteadlast on Eesti geenivaramu (EGV) andmeid kasutades osanud meie geenides sisalduvast peaaegu hoomamatust infohulgast eristada olulised jooned.

Osa pärilikke haigusi on seotud kindla geeni toimimise kõrvalekalletega. Südamehaiguste kõrge riskiga seotud perekondliku hüperkolesteroleemia korral on inimesel verest kolesterooli rakkudesse vahendava retseptori (geeni LDLR) häire tõttu kõrge kolesteroolinäit. Selliseid inimesi on ligikaudu üks mõnesajast.

Märksa keerukam on polügeensete haiguste päriliku riski hindamine. Teist tüüpi diabeeti põeb Eestis iga kahekümnes inimene. Sünnipärased riskid on selle tekkimisel eluviiside järel kohe teisel kohal. Aga mitte iga konkreetne haigusjuht ei ole seotud geneetilise eelsoodumusega.

Pärilikkusel on oma osa ka selles, kuidas organism ravimitele reageerib. Selgus, et vähemalt ühe geenivariandi kandjail tekitab konkreetne ravim oluliselt rohkem kõrvaltoimeid kui teistel. Eesti elanikest 99,8% puhul tuleks laialdaselt kasutatavaid ravimeid manustada standardsest erinevas annuses.

Lili Milani on Eesti Noorte Teaduste Akadeemia asutajaliige.


Ülipeentest kiududest unikaalsete materjalideni

IRINA HUSSAINOVA – snd 1961, Tallinna tehnikaülikooli mehaanika ja tööstustehnika instituudi professor

Preemia tehnikateaduste alal tööde tsükli „Nanokiudude võrgustik baasina multifunktsionaalsete hübriidmaterjalide tööstuslikes rakendustes“ eest

Imetleme sageli, kuidas on loodus osanud toota maailmas külluslikult leiduvatest ainetest kergeid, tugevaid, mitmesuguseid ülesandeid täitvaid (ehk multifunktsionaalseid); vahel painduvaid, kuid samal ajal sitkeid struktuure nagu meekärjed, linnusuled või inimluud.

Saladus on peidus asjade ehituses. Miljoneid kordi erineva suurusega komponendid on omavahel perfektselt sobitatud. Pisimate osade tugevuse ja võimaluste ühtede aspektide koosmõjust sünnivad teistsugused omadused, nt enesemonitoorimisvõime, elektrijuhtivus või soojapidavus. Öeldakse, et sellistel materjalidel on hierarhiline struktuur.

Looduses on nende kasutajad saanud konkurentsieelise. Kui sellise materjali suudab kokku panna tehnikateadus keskkonnasõbralikult ja energiatõhusalt, läheb meie elu sellest paremaks ja tõenäoliselt ka odavamaks.

Irina Hussainova on loonud paljude selliste materjalide prototüübid ja katsetanud neid eri valdkondades alates peaaegu teoreetilisest nanotehnoloogiast kuni kütuseelementide loomise ja vähirakkudega manipuleerimiseni. Ta on osanud kokku panna imepeente (läbimõõt nanomeetrites) alumiiniumoksiidist niitide (fiibrite) tihedad kimbud. Neid kimpe omavahel sobivalt orienteerides tekitada õhulisi, kuid tugevaid, väga kõrge eripinnaga uudseid materjale, kus nt elektrijuhtivuse saavutamine ei halvenda mehaanilisi omadusi.

Selline eri suurustes erinevalt ilmnev struktuur võimaldab säilitada kiudude unikaalsed omadused nanoskaalas ning laseb soovitud omadustel ilmneda makroskaalas. Kui juurde piserdada muid aineid (tsirkooniumoksiidi või ühekihilist süsinikku ehk grafeeni), saab sellest täpselt doseeritud läbilaskevõimega membraan, unikaalne biosensor või hoopis superkondensaatori karkass.

Irina Hussainova on 2005. aastal kollektiivi liikmena pälvinud Eesti Vabariigi tehnikateaduste aastapreemia.


Närvirakkude energiajulgeolek

ALLEN KAASIK – snd 1970, Tartu ülikooli bio- ja siirdemeditsiini instituudi farmakoloogia osakonna juhataja, molekulaarse toksikoloogia professor, farmakoloogia vanemteadur

Preemia arstiteaduse alal teadus-arendustöö „Mitokondrite roll närvisüsteemi haiguste korral“ eest

Inimese aju tarbib ligi viiendiku keha omastatud energiast. See, et ajurakkudesse ei jõua piisavalt energiat, on üks põhjusi, miks depressioon ja muud närvisüsteemi haigused võimutsevad iga neljanda kaasteelise kallal. Rakkude energiavabrikud – mitokondrid – peavad töötama perfektselt. Kui energiat ei jätku, on neuronite kasv pärsitud ja üsna pea võivad need hukkuda.

Allen Kaasiku tööst selgub, et energiakriisi ja neuronite surma võib põhjustada ühe spetsiifilise valgu (volframiini) vähesus. Kitsamas mõttes ilmneb Wolframi sündroomi (noorte ränk diabeet ja kuulmise ning nägemise kahjustumine) võimalik mehhanism ja selle ravimise sihtmärk. Laiemas mõttes on näidatud, kui oluline on närvirakkudes mitokondrite „tervise“ hoidmine.

Tegelikult pole õige, et närvirakud ei taastu. Küsimus on selles, kuidas need kasvama panna. Jätkuna arusaamale energiakriisi rollist pakkus Allen Kaasik koos kolleegidega välja idee, et mitokondrite aktiveerimise kaudu võiks kiirendada neuronite arengut. Teatavate molekulaarsete signaalide kaudu õnnestuski seda teha. Nõnda avati võimalus toetada aksonite kasvu ja taastumist, teisisõnu, ravida või leevendada paljusid närvihaigusi. Seda peeti maailma arstiteaduse teravaimas tipus imeheaks ideeks.

Nii nagu meie nahk kaitseb meid välismõjude eest, hoiab mitokondrite tervist nende välismembraan. Kui see on rikutud või annab vale signaali, arvavad organismi kaitsemehhanismid, et mitokonder tuleb kõrvaldada isegi siis, kui viga on ainult membraanis. Allen Kaasik identifitseeris ühe välismembraani valgu, mille poolt antud valesignaali tõttu võidakse mitokondrit rünnata. Selliste vigade ärahoidmine tooks paljudele inimestele tervise tagasi.

Allen Kaasik on 2005. aastal kollektiivi liikmena pälvinud Eesti Vabariigi arstiteaduse aastapreemia.


Inimlaste tee sünnist surmani

ALLAN PUUR – snd 1963, Tallinna ülikooli ühiskonnateaduste instituudi juhtivteadur, professor

Preemia sotsiaalteaduste alal tööde tsükli „Eesti rahvastiku areng maakeskses ja võrdlevas vaates“ eest

Allan Puur on võtnud vaatluse alla rahvastikuteaduse klassikalised teemad sündimuse, perekäitumise ja suremuse. Sekka andmeallikate kriitikat-kiitust ja rahvastikuprognoose. Kuni paarikümmet riiki hõlmav või rohkem kui sajandi jagu minevikku vaatav analüüs on toonud nähtavale protsesside tihti ootamatud, olulised ja õpetlikud mustrid.

Lahkumineku risk sõltub haridusest, kuid eri riikides ja eri ajal erineval moel. Kõrgharitud julgesid esimesena riskantsed perepraktikad omaks võtta. Praegu on paljudes riikides, sh Eestis, vastupidi: mida pikem haridustee, seda kindlam pere.

Sündimuse ja hariduse seos varieerub nüüdis-Euroopas tugevasti. Seda vormivate tegurite analüüs annab lootust, et kõrgharitute osa kasv ei pruugi tähendada sündimuse vähenemist. Haritud emad sünnitasid XX sajandi beebibuumi käigus rohkem lapsi ja lasteta elu valis vähem inimesi.

Sissesõitnute sündimus on Eestis madalam (teine-kolmas laps sünnib harvemini) ja peremustrid konservatiivsemad (peegeldades asukohamaa traditsioone) kui põlisrahval. Sisserännanute laste hulgas püsivad erinevused rahvuste eraldatuse (sh keele alusel eraldi koolid) ja vähese riigikeeleoskuse tõttu.

See, kuidas või millal surm tuleb, peegeldab sotsiaalseid lõhesid. Juba XIX sajandil sai surma edasi lükata, kui roniti sotsiaalse staatuse redelit pidi ülespoole. Naisi aitas hariduse hankimine ja tarkust nõudev töö; mehi eriti mitte. Laste suremust aitasid kahandada lihtsad abinõud, nt puhas joogivesi.

Pärast Teist maailmasõda lisandusid uued tegurid. Neil soomepoistel, kel tuli teha tutvust Gulagi laagritega, jäi elutee 11 aastat lühemaks kui kaaslastel, kel õnnestus oma elujärg sisse seada lääneriikides.

Allan Puur on pälvinud 2000. aastal kollektiivi liikmena Eesti Vabariigi sotsiaalteaduste aastapreemia.

Tekstid Eesti Teaduste Akadeemia, fotod Andres Tennus, Piret Räni, Eesti maaülikool, Tallinna tehnikaülikool.

Kui sulle meeldis see postitus jaga seda oma sõpradega

[LoginRadius_Share]

Leia veel huvitavat lugemist

Värske Rõhk
Hea laps
LR
Keel ja kirjandus
Akadeemia
Kunstel
Muusika
Õpetajate leht
Täheke
TeaterMuusikaKino
Vikerkaar
Looming
Müürileht