Teaduse aastapreemiad

Aastail 2017–2020 valminud ja avaldatud parimate teadustööde eest anti välja seitse riigi teaduspreemiat, nn aastapreemiat.

EESTI TEADUSTE AKADEEMIA

Erakogu

Hardi Veermäe

Erakogu

Erakogu

Gert Hütsi

Erakogu

Peeter Langovits/PM/Scanpix

Martti Raidal

Peeter Langovits/PM/Scanpix

Valgustades tumedust

Keemilise ja bioloogilise füüsika instituudi töörühm

Gert Hütsi, snd 1975, teadur

Martti Raidal, snd 1968, juhtivteadur

Hardi Veermäe, snd 1985, teadur

Preemia täppisteaduste alal tööde tsükli „Mustadest aukudest koosnev tumeaine“ eest

Maapealses elus annab nägemine meile lõviosa informatsioonist. Universumis on nähtavat ainet vaid mõni protsent kogu universumi massist. Ligi kolmveerandi moodustab tumeenergia ja veerandi tumeaine. Need kaks määravad, kas meie maailm paisub lõpmatuseni või mitte. Tumeaine gravitatsiooniväli paistab ka mängivat olulist osa nii üksikute galaktikate kui ka universumi ülisuurte struktuuride moodustumisel.

Sageli on püütud tumeainet kirjeldada sarnaselt nähtava ainega, mis koosneb gravitatsioonilist mõju omavatest elementaarosakestest. Laureaadid katsetavad, kas tumeaineks sobib midagi palju massiivsemat. Näiteks suured mustad augud, mis apokalüptilistes lugudes neelavad alla kogu maailma ja mille piiril kaob olematusse isegi informatsioon. Sellised struktuurid on eeldatavasti pisikesed ja peaaegu nähtamatud. Aga et nende kogumass võib olla tohutu, võivad need mõjutada gravitatsioonivälja kogu universumi tasemel. Kui see oleks nõnda, pole tarvidust otsida üha eksootilisemaid selgitusi. Mustad augud võisid ju tekkida loomulikul viisil ürgsel ajal varase universumi ainesupist.

Kontrollimisel selgus, et suhteliselt massiivsed (ehk 30 Päikese massiga) mustad augud võivad moodustada ainult väikese osa kogu tumeainest. Teisisõnu, mõistlike eelduste korral ei saa tumeaine koosneda valdavalt mustadest aukudest. Sellist tüüpi pealtnäha negatiivsed tulemused on maailma mõistmise vundament, sest midagi teame siis täpselt.

Universumi mastaabis on sellised mustad augud küll kui kosmoseprügi, aga neil võib siiski olla tähtis osa galaktikate arenemisel. Nimelt näitasid laureaadid, et sellised mustad augud võisid olla ürgsed struktuurid juba varajases universumis ning sellistena seemneks tänapäeva galaktikate keskmes olevatele ülimassiivsetele mustadele aukudele.

Martti Raidal pälvis 2005 riigi teaduspreemia – aastapreemia täppisteaduste valdkonnas ning valiti 2011 Eesti teaduste akadeemia liikmeks.


Energiajulgeolek ja varustuskindlus keedusoolast ja turbast

Tartu ülikooli loodusteaduste valdkonna keemia instituudi töörühm

Sille Annuk/PM/Scanpix Baltics

Enn Lust

Sille Annuk/PM/Scanpix Baltics

 

Andres Tennus/ Tartu ülikool

Alar Jänes

Andres Tennus/ Tartu ülikool

Enn Lust, snd 1954, keemia instituudi direktor, füüsikalise keemia professor ja õppetooli juhataja

Alar Jänes, snd 1964, rakendus­elektrokeemia õppetooli juhataja, füüsikalise ja elektrokeemia kaasprofessor

Preemia keemia ja molekulaarbioloogia alal tööde tsükli „Operando meetodite arendamine ja rakendamine poorsete Na-ioon patareide elektroodide ning muude poorsete materjalide ja ühikrakkude süvauuringuteks“ eest

Kogu ühiskonnale vajaliku energia tootmine taastuvallikatest eeldab, et oskame seda tohututes kogustes salvestada. Praegune liitium-ioonakude tipptehnoloogia on kallis ja põhineb haruldastel materjalidel nagu liitium või spetsiifilise struktuuriga looduslik grafiit. Enn Lust ja Alar Jänes otsivad neile asendust. Loogiline on katsetada elektroodides teist leelismetalli – naatriumi, mida külluslikult leidub merevees keedusoolana.

Laureaadid lõid unikaalse tehnoloogia aku elektroodi omaduste jälgimiseks. Nad õppisid mõõtma elektroodi massi, struktuuri ning elektriliste omaduste ja pindkihi viskoossuse muutusi laadimise ja tühjenemise käigus. Loodusliku grafiidi asemel proovisid nad sünteesitud materjali, ühe allikana ka Eesti turvast. Vajalikul materjalil peab olema tohutu hulk eri suurusega poore. Parima tulemuse andis glükoosist sünteesitud materjal.

Naatriumi-ioonid on palju suuremad kui liitiumi-ioonid ja naatriumist elektrood paisub laadimisel kõvasti. Seetõttu ei sobi uue põlvkonna akudesse lamedatest kihtidest moodustatud naatriumipõhised elektroodid. Laureaadid tõestasid, et aku elemendid ei pea olema lamedad. Lahendus peitub pooride sobivas kujus: kas grafiidi poorid on pilukujulised, sfäärid, pudelikujulised või hoopis midagi muud.

Demonstreeriti, et imeõhukestest naatriumikihtidest ja poolkeradeks kumerdatud grafiitmaterjalist saab teha elektroode, mis mahutavad sama palju energiat kui liitium-ioonakud. Nii võib tavalisest keedusoolast ja Eesti turbast kasvada globaalse rohetehnoloogia tugisammas ja uute peaaegu piiramatu mahuga energiasalvestite loomise vundament. Mõistagi on laureaatide arendatud tehnoloogia universaalne ja sobib paljude teiste poorsete süsteemide omaduste analüüsimiseks ja parendamiseks, olgu need superkondensaatorid, kütuse­elemendid või vesinikku salvestavad materjalid.

Enn Lust pälvis 2008 riigi teaduspreemia – aastapreemia tehnikateaduste valdkonnas, valiti 2011 Eesti teaduste akadeemia liikmeks ning autasustati 2020 Valgetähe III klassi teenetemärgiga.


Uued materjalid päikese purki saamiseks

Tallinna tehnikaülikooli töörühm

Taavi Raadik

Jüri Krustok ja Maarja Grossberg

Taavi Raadik

Maarja Grossberg, snd 1981, inseneriteaduskonna materjali- ja keskkonnatehnoloogia instituudi optoelektroonsete materjalide füüsika teaduslabori juhataja, professor

Jüri Krustok, snd 1955, loodusteaduskonna küberneetika instituudi professor

Preemia tehnikateaduste alal tööde tsükli „Uute 2D ja 3D mitmikpooljuhtide optiline spektroskoopia“ eest

Meie maailm püsib püsti Päikese energia najal. Selle salvestamise on loodus hästi ära õppinud. Kui oskaksime murdosa sellest otse elektriks muundada, võiksime rahulikumalt tulevikku vaadata.

Seda tööd suudavad teha mitmesugused keerulised materjalid. Laureaadid on võtnud vaatluse alla kolm ainete rühma. Kesteriidid on keerukad vase, tsingi/raua, antimoni ja väävli ühendused, millest saab ehitada nii kristalle kui ka kilesid. Vase, antimoni ja tina kombinatsioonist on laureaadid aretanud optiliste rakenduste jaoks kihilisi materjale ning molübdeensulfiidist kasvatanud ebatavaliste omadustega imeõhukesi kilesid.

Efektiivselt elektrit tootvad ained on veel keerulisemad. Elektri tekitamisel on ülioluline, milline on päikest püüdvate aineosakeste kuju ja sisemine struktuur. Laureaadid oskavad kesteriidist luua eri võimalusi pakkuvaid kilesid, monokristalseid ja monoteralisi materjale.

Neljast kuni kuuest elemendist koosnevate materjalide kristallstruktuur, optilised omadused ja sellised keerukad aspektid, näiteks elektrondefektide tihedus ja energeetiline sügavus, on äärmiselt tundlikud materjali keemilises koostise ja tootmisprotsessi detailide suhtes. Laureaadid on õppinud mõõtma, kuidas mõjutavad mitmesugused mikrolisandid kesteriitide võimekust muundada päikesekiirgus elektrienergiaks. Selleks lisavad nad materjalile apteekrikaalu täpsusest võrreldamatult peenemal moel teisi elemente ja mõõdavad ülitäpselt saadud komposiitide reaktsiooni valgusele.

Uudsel moel – tahkete lahustena – sünteesitud kesteriitteradest saab moodustada suuri ja elastseid päikesepaneele. Laureaadid on õppinud ka kasvatama eriliste optiliste ja elektriliste omadustega grafeenilaadseid üliõhukesi pooljuhte. Sellised ained on tuleviku elektroonikalahenduste aluseks, kus vooluimpulsse asendavad valgussähvatused.

Maarja Grossberg on Eesti noorte teaduste akadeemia asutajaliige aastast 2017.

Jüri Krustok pälvis 1998 riigi teaduspreemia – aastapreemia tehnikateaduste valdkonnas valdkonnas kollektiivi liikmena.


Andres Tennus/ Tartu ülikool

Eero Vasar

Andres Tennus/ Tartu ülikool

Andres Tennus/ Tartu ülikool

Mario Plaas

Andres Tennus/ Tartu ülikool

Andres Tennus/ Tartu ülikool

Mari-Anne Philips

Andres Tennus/ Tartu ülikool

Sille Annuk/PM/Scanpix Baltics

Liina Haring

Sille Annuk/PM/Scanpix Baltics

Mida harvem haigus, seda keerukam põhjus ja ravi

Tartu ülikooli meditsiiniteaduste valdkonna töörühm

Eero Vasar (kollektiivi juht), snd 1956, bio- ja siirdemeditsiini instituudi inimese füsioloogia professor

Mario Plaas, snd 1980, bio- ja siirdemeditsiini instituudi katseloomakeskuse juhataja

Mari-Anne Philips, snd 1979, bio- ja siirdemeditsiini instituudi inimese füsioloogia kaasprofessor

Liina Haring, snd 1973, kliinilise meditsiini instituudi psühhiaatria kaasprofessor

Preemia arstiteaduse alal tööde tsükli „Siirdeuuringud neuropsühhiaatrias: geneetiliselt muundatud katseloomadest skisofreeniaspektri häireteni inimestel“ eest

Kõik inimesed väärivad adekvaatset ravi. Ka need, keda kimbutavad harvaesinevad geneetilise taustaga haigused. Wolframi sündroomil puudub seni ravi. See on raske kesknärvisüsteemi kahjustav geneetiline haigus, mille ohvreid ründab juba lapseeas suhkurtõbi ehk diabeet ning nõrgeneb parandamatult nägemine silmanärvi kärbumise tõttu.

Laureaadid lõid geenmuundatud roti, mille najal analüüsida veresuhkru muutusi Wolframi sündroomiga sarnase geenikahjustuse korral. Selliste loomakeste organismi reaktsioon peegeldab märksa täpsemalt haiguse käiku kui hiirte oma. Laureaadid kasutasid diabeediravimit GLP-1 agonisti, mis aitas geenikahjustusest hoolimata kõhunäärmel toota vajalikul hulgal insuliini. Tulemusena on veel ühele seni ravimatuks peetud haigusele tekkimas ravivõimalus.

Mõne geeni kahjustused avalduvad vaimse tervise häiretena. Nii juhtub geeni NEGR1 puudulikkuse korral, mis juhib närvirakkude kasvamist. Laureaadid analüüsisid sellise geeni kahjustusega hiiri. Nad tegid kindlaks, et kõnesoleva geeni normaalne funktsioneerimine tasakaalustab erutavate ja pärssivate neuronite arengu. Seda tüüpi tasakaal on eeldus ümbritseva keskkonnaga edukaks kohanemiseks ning selle geeni puudumisel on hiired hüperaktiivsed ja ei oska omavahel hakkama saada. Ka selle geeni kahjustusega inimesi on seega tõenäoliselt üsna varsti võimalik aidata.

Mitmeid vaimse tervise häireid ravitakse tugevate antipsühhootiliste ainetega. Töörühm mõõtis sellise ravi mõju põletiku ja ainevahetuse markeritele ning leidis, et neil ravimitel on kasulikke kõrvalmõjusid, näiteks põletikuvastane toime. Paljudel skisofreenia all kannatavatel patsientidel hakkas aga kaasmõjuna kehakaal kasvama. Üks võimalus selle vältimiseks on lisada anti­psühhootiliste ravimite kõrvale diabeedi­ravimeid, mis hoiaksid patsiendi ainevahetuse korras.

Eero Vasar pälvis 2001 Eesti Punase Risti III klassi teenetemärgi, 2004 riigi teaduspreemia – aastapreemia arstiteaduse valdkonnas kollektiivi juhina ning valiti 2010 Eesti teaduste akadeemia liikmeks.


Otsides põhjust, et end hästi tunda

Piret Räni

Merike Sisask

Piret Räni

Merike Sisask, snd 1968, Tallinna ülikooli ühiskonnateaduste instituudi sotsiaaltervishoiu professor, Eesti demograafia keskuse vanemteadur

Preemia sotsiaalteaduste alal tööde tsükli „Vaimse tervise ja heaolu ning sellega seonduva riskikäitumise (eelkõige suitsiidikäitumise) sotsiaalsed mõjutegurid” eest

See, et me end vahel mõnusalt või kehvasti tunneme, ei ole pelgalt meie organismi perfektse või kehva talitluse tulemus. Pigem on see indiviidi reaktsioon, kuidas tajume seoseid teistega. Peegeldusena arstiteadusele käsitleb Merike Sisask neid vaimse tervise ja individuaalse heaolu tunnetuse aspekte, mis realiseeruvad sotsiaalsete suhete kaudu. Enamasti on need delikaatsed ja poliitiliselt hellad, aga samal ajal teravad eri rühmade, eriti noorukite, vaimset tervist puudutavad teemad, millest tulenevad sotsiaalsed probleemid nõuavad professionaalset sekkumist.

Laureaadi uuringutes on kesksel kohal enesetapu problemaatika, elust loobumise mõteteni viivate tegurite analüüs, nende laastava mõju vähendamise võimalused ja kõige selle taustaks olevad vaimse tervise mured. Neid võimendab vähene kuuluvustunne pere või sõprade ringi, elukohavahetus ja riskikäitumine alates suitsetamisest ja lõpetades lühikese uneajaga, aga ka noorteomased psühholoogilised raskused ning haavatavus. Neid leevendab tugev ja hooliv pere, vaimsed huvid ning mõõdukas kehaline aktiivsus. Alarmeeriv on sõnum, et Eesti noorte suitsidaalsuse ja depressiivsuse tase on stabiilselt kõrge, vaimsest tervisest teatakse vähe ega suudeta varakult sekkuda. Õnneks pole meil sõjalisi konflikte ja enesetapumõtteid on Eesti sõjaväelastel harva.

Laureaat vaatleb süvitsi koolikiusamise eri tahkusid. Sellele lihtsalt peab reageerima, sest see lõhub vaimselt nii kiusajat kui ka ohvrit. Füüsiline kiusamine soodustab enesetapumõtete võrsumist, kuid küberkiusamine on kõige hävitavam. Kiusamist tuleb kohe märgata, veel parem, ennetada. Aitab vanemate toetus, aga ka noorte teadlikkus, eluviisivalik ja oskus püsida turvalises suhtluskeskkonnas. Laureaat näitab ka, kuidas mõjutab digimaailm, mis siiski ei asenda vahetut kontakti, nii laste ja noorte kui ka vanemaealiste vaimset tervist ja heaolu.


Mereelustik kliimamuutuste tõmbetuultes

Jonne Kotta

Erakogu

Jonne Kotta, snd 1972, Tartu ülikooli loodus- ja täppisteaduste valdkonna Eesti mereinstituudi mereökoloogia professor

Preemia geo- ja bioteaduste alal tööde tsükli „Mereelustik kliimamuutuste tõmbetuultes“ eest

Paljud räägivad ökosüsteemi hüvede tähtsusest, aga vähesed teavad, millest siis räägitakse. Jonne Kotta oskab Läänemere põhja- ja rannavööndi elustiku teenuseid esitleda arvude keeles, siduda mere elurikkuse, suurtaimestiku omadused ning koosluste katvuse ökosüsteemi funktsioonidega üle kogu Euroopa, panna kokku järvedes lahustunud orgaanilise süsiniku sisalduse analüüs masinõppega ja kosmosest lugeda Antarktika vetikakoosluste liigirikkust.

Ta analüüsib mitte ainult, kuidas reageerib mereelustik kliimamuutustele, vaid ka, kas elustik võimendab või puhverdab neid muutusi. Meie kandis on kliimamuutused sageli pigem režiiminihete ehk hüpete seeria. Happelisemaks muutuv vesi mõjutab agarikku, meie ainsat majanduslikult tähtsat vetikat. Põisadru on Läänemere litoraali elustiku võtmeliik ning elukeskkonna kujundaja. Soolast vett eelistava liigina on ta riimveelises meres nagunii stressis ning soolsuse vähenemine võib talle väga halvasti mõjuda.

Kohati opereerib Jonne Kotta loodus- ja sotsiaalteaduste piiril, kompab teaduse, ühiskonna ja poliitika seoseid ning vaatleb, kuidas suhestuvad eri elustiku­rühmad ja elupaigad, samal ajal otsides toiduahela mudelitele kohta keskkonnajuhtimises. Liikide ja koosluste vastupidavuse ja levikumustrite prognoos saab merealade haldamisel ja kaitsel üha olulisemaks. Arktikale on see tavatult soosiv: Põhja-Jäämere liigid on eeldatust vastupidavamad ja kataklüsme vähemalt vee all Arktikas karta ei ole.

Inimtegevus toimetab meie merre üha uusi asukaid. Siin sobib ümarmudilale, kes konkureerib ahvenaga, aga ka mudakrabile, kelle levik mõjutab aineringet ja merepõhja pisiasukate elurikkust. Seetõttu on mõttekas rehkendada rannikumere keskkonnamõju hinnangute raames nende liikide dünaamika ja invasiooni tõenäosus. Tööde tsükkel tipneb üldistusega võõrliikide mõjust elurikkusele ja ökosüsteemi funktsioonidele.


Kolonisatsioon okupatsiooni varjus

Krõõt Tarkmeel

Epp Annus

Krõõt Tarkmeel

Epp Annus, snd 1969, Tallinna ülikooli humanitaarteaduste instituudi vanemteadur

Preemia humanitaarteaduste alal tööde tsükli „Sotskolonialismi filosoofilis-teoreetilise paradigma väljatöötamine, nõukogude ühiskondade ja kultuuride uuringud“ eest.

Kirjandusteadlane Epp Annus on laiendanud eesti kirjanduse uurimist kultuuri, ühiskonna ja filosoofia nähtuste kompleksse mõtestamise suunas. Ta küsib, miks suutis majanduslikult läbi kukkunud Nõukogude süsteem nii mõjusalt muuta inimeste mõtteviisi ja käitumist. Baltimaade ühiskonna arengut näeb ta uues, võimu, kultuuri ja argielu ühendavas paradigmas.

Laureaat on loonud originaalse sotskolonialismi mõiste, andnud sellele sügava teoreetilise ja huvitava sisu, paigutanud selle meie lähiajaloo konteksti ning esitlenud teadusüldsusele. Sellega tähistab ta XX–XXI sajandi hiilivat (hilis)kolonialismi, mis allutab iseseisva riigi võõrvõimu alla sotsialistliku ideoloogia varjus. Idee on lihtne: jultunud kolonisaatorit pole olemas, kuid kohalik elanikkond muudetakse poliitkorrektsel moel uuteks režiimile sobivateks „sotsinimesteks“.

Laureaat on loonud meie lähiajaloo ja Nõukogude korra mõjude (ehk sovetiuuringute) käsitlemise uue para­digma, tõstes okupatsiooni asemel esile kolonialismi ning sidudes selle sovetiseerimisega kui inimeste mõtteviisi ulatusliku ümberkujundamisega. Tema eesmärk on luua uus käsitlusviis Nõukogude süsteemi mõjul toiminud ühiskondade ja kultuuride uurimiseks.

Tema käsitlus seob teoreetilise mõtlemise argielu mikroanalüüsiga ja astub välja tekstikeskse uurimise paradigmast – taustaks afektiteooria, argielu ja kolonialismi ning modernsuse analüüs. Tekstide kõrval nähakse nendega põimuvaid isiklikke kogemusi, tundeid ja läbielamisi. Teisalt raamistab võimu tegevus „võimalikkuse sfääri“ ehk piirid, milles tohib liikuda. Analüüsides argielu, kultuurimärke, omaelukirjutusi jms, toob Epp Annus intrigeerivas kontekstis esile Nõukogude survesüsteemi keerukuse ja vastuolulisuse ning võimu ja inimeste suhete paljutahulise mustri, võimaldades mõista süsteemi saatanlikkust ja näha mustvalgete vastanduste taha.

 

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