2024

2023

2022

2021

2020

2019

2017

2016

2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2005

2004

Portefølje Naturvitenskap og teknologi ikon

The research system

Portefølje Humaniora og samfunnsvitenskap ikon

Ground-breaking research

Portefølje Samisk ikon

Sámi society and culture

Portefølje Demokrati, styring og fornyelse ikon

Democracy and global development

Portefølje Velferd, kultur og samfunn ikon

Welfare, culture and society

Portefølje Helse ikon

Health

Portefølje Klima- og polarforskning ikon

Climate and environment

Portefølje Landbasert mat, miljø og bioressurser ikon

Land-based food, the environment and bioresources

Portefølje Energi, transport og lavutslipp ikon

Energy and transport

Portefølje Muliggjørende teknologier ikon

Enabling technologies

Portefølje Industri og tjenestenæringer ikon

Innovation

LTP Climate, environment and environmentally friendly energy

Climate and loss of natural diversity

Internationalization

Societal security and civil preparedness

Renewal in the public sector

Velferdstjenester

Frontpage Image

Marine icon

Petroleum og mineraler

LTP Hav ikon

Oceans and coastal areas

LTP2 Muliggjørende og industrielle teknologier ikon

Enabling and industrial technologies

Trust and community

Professional environment

High quality and accessibility

LTP Climate

Strengthened competitiveness and innovation capacity

LPT Health

 An innovative business community

LTP2 Styrket konkurransekraft og innovasjonsevne ikon

LTP2 Utvikle fagmiljøer av fremragende kvalitet

LTP2 Samfunnssikkerhet og samhørighet ikon

LTP2 Fornyelse i offentlig sektor ikon

LTP2 Klima, miljø og miljøvennlig energi ikon

LTP3 Helse

Portefolje Petroleum Ikon

Portefølje Hav ikon

Portefølje Utdanning og kompetanse ikon

Portefølje Global utvikling og internasjonale relasjoner ikon

Portefølje Livsvitenskap ikon

Forsidebilde optimalisert

project-bank-technical

Et innovativt næringsliv ikon

Muliggjørende teknologier bakgrunn

Marin bakgrunnsbilde

Marin ikon

Forsidebilde

Statistics

Prosjektbanken presenterer statistikk og informasjon om prosjekter med finansiering fra Forskningsrådet fra 2004. Statistikken er fordelt på blant annet tema, år, geografi og organisasjon. Prosjektbanken gir også detaljert informasjon om de enkelte prosjektene.

...or see the summary and other information about the projects you have selected

Forside

How the grants are distributed between organisations, counties, subject areas etc....

Here are some examples of searches you can perform in the Project Databank

Portfolios

En god beskrivelse av denne siden for søkemotoroptimalisering

All long term plan objectives

About Text Queries

No thematic area or topic related to the project

has received funding in the programme period

No popular science description is available

have received funding in the programme period

The project with project number {{project number}} was not found

Technical description

Woops, something went wrong. Please refresh the page. If the error persists, please contact us.

We could not find what you were looking for

See statistics related to this LTP objective

See projects related to this LTP objective

related to this LTP objective have received grants

has been granted to projects related to this LTP objective

has been granted to projects related to this portfolio

related to this portfolio have received grants

About Prosjektbanken

Kunnskapsdepartementet

Kunnskapsdepartementet – sektorovergripende

Energidepartementet

Olje- og energidepartementet

Utdannings- og forskningsdepartementet

Matematikk og naturvitenskap

Oslo

Troms - Romsa - Tromssa

LTP3 Høy kvalitet og tilgjengelighet

LTP3 Fagmiljøer og talenter

LTP3 Rettede internasjonaliseringstiltak

UoH-sektor

Portefølje Banebrytende forskning

Portefølje Forskningssystemet

Frittstående prosjekter

Infrastruktur og institusjonelle tiltak

Forskerprosjekt

Forskningssenter

Diverse personlige stipend (t.o.m. 2018)

Internasjonalisering

Grunnforskning

Forskere har lenge debattert om spesifikke endringer i måten genene våre reguleres på, kalt epigenetiske endringer eller "epimutasjoner," kan øke risikoen for kreft. Våre nylige banebrytende undersøkelser har gitt sterke bevis på at epimutasjoner faktisk er en risikofaktor for visse typer kreft.
I en studie av en stor gruppe kvinner fant vi at de som hadde epimutasjoner i BRCA1-genet, hadde mye større risiko for å utvikle trippel-negativ brystkreft og høygradig serøs eggstokkreft senere i livet. Disse epimutasjonene ser ut til å oppstå tidlig under fosterutviklingen, og fører til at det fødte barnet (og senere det voksne individet) har en mosaikk av celler i kroppen, der noen få celler bærer epimutasjonen.
Nå har vi som mål å utvide disse studiene til andre gener og andre former for kreft. For å gjøre dette vil vi analysere blodprøver fra en studie som har rekruttert over 160 000 kvinner i USA.
Hvis denne forskningen lykkes, kan den revolusjonere vår forståelse av hvordan kreft utvikler seg og føre til bedre forebyggende tiltak. Det kan også ha store implikasjoner for kreftscreeningprogrammer og genetisk veiledning for personer med høy risiko for visse typer kreft.
Alt i alt fremhever vår forskning den viktige rollen som epigenetiske endringer kan spille i kreftutvikling og understreker behovet for ytterligere undersøkelser på dette området.

Cancers result from accumulation of genetic and epigenetic alterations. The minority of cancers are due to inherited (germline) alterations that affect all cells in the body. On the other hand, the majority of cancers (>85%; sporadic cancers) are believed to occur due to localised alterations that accumulate after birth as a result of stochastic processes and/or environmental effects. Recently, in a major breakthrough work, we have provided definitive evidence that some sporadic cancers arise in adult life due to mosaic BRCA1 epimutations that occurred during the early embryonic development. BRCA1 epimutations have a surprisingly high population frequency (>5% of adult women) and hazard ratios for breast and ovarian cancer (2.4 and 1.9, respectively). Together with the findings of epimutations in other tumour suppressor genes (MGMT, MLH1, etc) this has led us to hypothesise that a substantial fraction of other sporadic cancers can be attributed to prenatal epimutations in other tumour suppressor genes.

In this project, we will use ultradeep targeted methylation sequencing for quantitative and qualitative analyses of epimutations. Evaluation of cancer risk related to epimutations will be done by studying samples from prospective biobanks (WHI) with samples from healthy women that remained cancer-free or developed different types of incident cancers years/decades after samples were taken. We will also characterise epimutations present in samples of newborn boys and girls, as well as their parents (MoBa biobank). Finally, using cryopreserved blood-derived stem-like cells from young healthy males and female breast cancer patients (in-house biobank), we will assess mutational and epimutational mosaicism at the single-cell level, generating clonal phylogeny for the methylated cells and thus providing insights on early-developmental processes that create epimutations.

Mosaic epimutations: population prevalence, mechanistic origins, and their role in cancer

Kunstig lys om natten (ALAN) setter naturen ut av balanse. Mange dyr er avhengige av lengden på dagslyset (fotoperioden) som signal for å synkronisere reproduksjon med gunstige forhold. Forstyrrelser i dette naturlige signalet, enten gjennom lysforurensning fra urban belysning eller akvakultur, kan ha alvorlige konsekvenser for dyrs livssyklus og overlevelse. Prosjektet mitt tar sikte på å avdekke de biologiske mekanismene bak sesongmessig reproduksjon for bedre å forutsi og redusere disse påvirkningene. Jeg vil undersøke et nøkkelhormon, thyroidstimulerende hormon (TSH), og dets funksjon i reguleringen av sesongmessig reproduksjon hos dyr ved å bruke medaka (japansk risfisk) som modell.
Denne lille fisken er perfekt for genetiske studier, da det allerede finnes mange verktøy og protokoller for denne arten for å studere i detalj de cellulære og molekylære mekanismene som er involvert i essensielle kroppsfunksjoner, som for eksempel reproduksjon. For å undersøke dette vil jeg bruke avanserte genetiske verktøy og optogenetikk, en metode som bruker lys til å kontrollere celleaktivitet, for å avdekke mekanismen som regulerer det sesongmessige tidspunktet for reproduksjon. Ved å dekode hvordan dyr tilpasser sin sesongmessige reproduksjon til forstyrrelser i lyssignaler, vil dette prosjektet belyse hvordan vi kan ivareta biologisk mangfold og utvikle bærekraftig akvakulturpraksis.

Seasonal reproduction in vertebrates ensures offspring survival by aligning reproductive timing with photoperiod as the primary cue. However, artificial light at night (ALAN) disrupts these cues, posing a threat to species survival. Similarly, continuous light used in aquaculture to inhibit fish reproduction may have unintended physiological effects. OptoSeason seeks to decode the mechanisms underlying seasonal reproduction as a critical step toward predicting and mitigating the impact of these environmental disturbances.
Research in mammals and birds suggests that thyroid-stimulating hormone (TSH) in the pituitary pars tuberalis (PT-TSH) regulates seasonal reproduction. However, the role of PT-TSH remains controversial due to the challenges of knocking out the Tshb gene without affecting essential thyroid functions. Thanks to the teleost-specific whole-genome duplication (WGD), we can now study a TSH gene specifically involved in seasonal reproduction using teleost fish models. Our previous findings indicate that tshbb plays a crucial role in this process.
To unravel these mechanisms, OptoSeason will develop a next-gen optogenetic tool in Japanese medaka, a seasonally breeding teleost suitable for genetic manipulation and knockout studies. Considering its potential, this tool also has broader applications across various biological research areas. We will also employ advanced techniques such as CRISPR/Cas9-mediated knockout/knock-in, receptor assays, laser microdissection, transcriptomics, calcium imaging, and patch clamping to explore the tshbb pathway and its link to reproduction.
Understanding this pathway will help identify markers for out-of-season spawning risks due to ALAN and provide insights into environmental and genetic influences on reproduction. This research will address challenges like early puberty in aquaculture, advance scientific knowledge, and develop tools to tackle key environmental and industrial issues.

OptoSeason: decoding seasonal reproduction in vertebrates using a next-gen optogenetic tool

Over hele Europa er det tydelig at dagens jordbrukspraksis ikke lenger er bærekraftig, og at jordbrukssystemene må endres for å opprettholde matproduksjonen og samtidig ivareta det biologiske mangfoldet, økosystemene og de mange fordelene de gir samfunnet.

En løsning på dette er agroøkologi. Agroøkologisk jordbruk har til felles å utnytte naturlige økologiske prosesser for å gjøre jordbruk mer bærekraftig. Dessverre, til tross for mye forskning på agroøkologisk jordbrukspraksis, er bruken av dette svært begrenset i Europa.

I SAFER-prosjektet vil et stort team av europeiske forskere jobbe på tvers av et nettverk med seks 'levende laboratorier', det vil si at gårder i drift på tvers av Europa vil iverksette agroøkologisk praksis. Ved samarbeid på de involverte gårdene, vil bønder, forskere og andre interessenter sammen bidra til økt kunnskap om agroøkologi. Det vil gi mer kunnskap om de landbruksmessige, miljømessige og sosialøkologiske fordelene, samt de mulige avveiningene mellom ulike fordeler.  

Teamet fra Universitetet i Bergen, ledet av prof. Peter Manning, vil være en viktig bidragsyter i prosjektet. De skal oppskalere data fra prosjektet på felt- og gårdsnivå til hele landskap, og simulere endringer i gårdspraksis ved å bruke en kombinasjon av samfunnsvitenskap, fjernmåling og matematisk modellering. Dette vil gi prognoser for hvordan konsekvenser av landsbruksstrategier på landskapsnivå påvirker hele systemet, fra bønder til lokale interessenter. 

Sluttproduktet vil være detaljert kunnskap om hvordan ulike økologiske praksiser påvirker bønder, bygdesamfunn og om hvilke strategier som øker bærekraftig produksjon og flerfunksjonalitet i europeiske jordbrukslandskap. Ved aktiv involvering av bønder og andre interessenter gjennom hele forskningsprosessen, tar vi også sikte på å øke relevansen og bruken av de identifiserte løsningene.

Agroecology offers an opportunity to reconcile agricultural production with human well-being across Europe. However, despite significant evidence that agroecological farming reduces the environmental footprint of agriculture, agroecology is struggling to expand across Europe. This limited adoption emerges from a limited understanding of the cross-disciplinary impacts (agronomic, ecological, economic and social dimensions) of upscaling agroecological farming and recent social unrest following the deployment of agroecological policies indicates that there is an urgent need to address this issue. In addition, a major challenge for agroecology is that no single agroecological practice is suitable for all contexts. Instead, practices need to be targeted and adapted to local socio-ecological contexts, with a strong involvement of stakeholders. Addressing such challenge implies a paradigm shift towards co-design in research and innovation in agroecology.

SAFER will address these challenges by mobilizing a European network of 6 Living Labs distributed across contrasting regions and social-ecological systems, in a multidisciplinary approach. We will: (i) co-design best suited agroecological practices adapted to local social-ecological conditions via a participatory approach that actively involves stakeholders; (ii) quantify the multiple agronomical, environmental and socio-economic benefits and risks of scaling up these agroecological practices from the field to the landscape scale using a similar landscape-scale design across Living Labs; (iii) forecast the whole-system consequences of landscape-scale strategies for farmers and local stakeholders; (iv) identify how local policies, stakeholder demands and the Living Lab methodology can enhance or limit the expansion of agroecological practices

Work at UiB will concentrate on modelling work in (ii) and (iii) but will contribute to all aspects.

AGROECOL 1 SAFER Strengthening Agricultural landscape multiFunctionality through expansion of agroecological farming in EuRope (SAFER)

Mennesker påvirker marine økosystemer på mange måter, som gjennom klimaendringer, forurensning og overfiske. Kumulative effekter refererer til de samlede effektene av slike stressfaktorer. Disse utgjør en av de største truslene mot økosystemer og biologisk mangfold. Likevel vet vi lite om hvordan stressfaktorer virker sammen i komplekse økosystemer. Dette gjør det utfordrende å forvalte våre kyst- og havområder bærekraftig.

CLIMAX-prosjektet har som mål å bedre forstå kumulative påvirkninger gjennom datasimuleringer. Det introduserer innovative modellerings- og dataanalysemetoder som kombinerer dagens datakraft med kunnskapen som økologer har bygget i flere tiår gjennom felt- og laboratoriestudier.

CLIMAX vil vise potensialet til disse nye metodene med en casestudie: menneskelige påvirkninger i Skagerrak og Kattegat. Her tar prosjektet for seg to sentrale miljøspørsmål. For det første vet vi allerede mye om de enkelte stressfaktorenes effekter på individuelle arter – men hvordan samhandler disse stressorene ved å skape økosystemendringer som redusert biologisk mangfold og produktivitet? For det andre, hvordan påvirker langvarig stress økosystemets evne til å motstå og komme seg etter ekstreme hendelser som marine hetebølger?

Marine økosystemer er bemerkelsesverdig stabile, men kumulative påvirkninger kan overvelde deres evne til å motstå og komme seg etter forstyrrelser. Derfor kan CLIMAX sine resultater forbedre bærekraftig bruk og vern av marine økosystemer i Norge og andre steder.

Cumulative impacts refer to the combined effects of multiple stressors on an ecosystem, e.g., climate change, pollution, and fishing. They are one of the biggest threats to ecosystems and biodiversity, but understanding them better remains a grand challenge in marine ecology. Modeling is a crucial component of tackling this challenge. However, current modeling approaches contradict empirical studies, suffer from data limitations, or ignore the statistical possibilities arising when ecosystem simulations are run many times. New modeling and analysis approaches are therefore needed. CLIMAX aims to 1) make a leap in the modeling of cumulative impacts and 2) exploit this methodological progress to understand how cumulative impacts emerge at the ecosystem scale.

CLIMAX’s scientific potential comes from a novel combination of leading-edge computational methods and a strong foundation in the empirical literature. This integration of methods is based on three ideas. First, ecosystem models (here, Ecospace) can simulate how stressor effects identified in empirical studies might ripple through the food web. Second, ecosystem models can generate big data about the simulated ecosystem in computational experiments (running the model many times with changing inputs). Third, such big data allow for unprecedented statistical analyses of how ecosystem-scale changes might emerge in the model system. CLIMAX will develop these methods, make them available in free software, and show their scientific potential by addressing two critical research questions: 1) How might stressor interactions at the ecosystem scale emerge from known effects on individual species? 2) How do chronic stressors affect ecological resilience to short-term, extreme disturbances like marine heatwaves?

By combining the best computational methods and harnessing the unprecedented computing power available today, CLIMAX has the potential to set an ambitious agenda for modeling cumulative impacts for decades to come.

Understanding cumulative human impacts in a marine ecosystem with computational experiments

Cøliaki er en sykdom som rammer 1-2% av befolkningen. Den eneste eksisterende behandlingen for sykdommen i dag er en livslang glutenfri kost. Det er ønskelig å utvikle alternative behandlingsmetoder. Nyere forskning har avdekket at enzymet transglutaminase 2 spiller en sentral rolle i utviklingen av sykdommen. Dette enzymet forandrer glutenproteiner slik at immunsystemet hos cøliakere kan reagerer på disse proteinene. Denne immunresponsen hos cøliakere involverer B-celler. B-celler produserer antistoffer, og cøliakere har B-celler og antistoffer som er rettet mot transglutaminase 2. I projektet ønsker vi å ta denne kunnskapen i retning mot utvikling av nye behandlingsprinsipper. En del av prosjektet dreier seg om hemming av enzymaktiviteten til transglutaminase 2, og å avdekke hvor i kroppen hvor transglutaminaseaktiviteten bør hemmes. En annen del av prosjektet dreier seg om å finne en metode som kan elimimere B-cellene som gjenkjenner transglutaminase 2.  Prosjektet vil studere celler og vev fra cøliakere samt mus som er genetisk modifisert til å uttrykke reseptorer som brukes av cøliakere til å gjenkjenne gluten og transglutaminase 2.

Celiac disease is a prevalent autoinflammatory condition caused by immune reaction to dietary gluten proteins. The only available treatment is lifelong avoidance of dietary gluten. However, symptoms and enteropathy often persist in patients who attempt to adhere to a gluten-free diet. Thus, there is a need to develop non-dietary therapies for celiac disease. 

The enzyme transglutaminase 2 (TG2) has critical roles in celiac disease pathogenesis. The enzymatic activity of TG2 creates by deamidation gluten peptides that have high affinity for disease-predisposing HLA-molecules, and these deamidated peptides are recognized by the disease-driving CD4+ T cells. Moreover, TG2 is the target of a highly specific autoantibody response. In this project we will explore two novel treatment avenues focused on TG2. In the first approach, we seek to develop novel immunotherapeutic molecules, Bispecific AutoAntigen T-cell Engagers (BiAATEs), to specifically eliminate the subset of autoreactive TG2-specific B cells while avoiding general immunosuppression. The results will be important not only for celiac disease but also for other autoimmune diseases having cytosolic autoantigens.

Second, we will explore therapeutic inhibition of TG2. ZED1227, an irreversible inhibitor of TG2, was recently shown in a phase 2 clinical trial to prevent gluten-induced intestinal damage in celiac disease patients. It is however unknown where in the body the drug is active. Our group has obtained evidence that the gut lumen likely is the relevant site where TG2 is active and encounters gluten peptides for deamidation. We will test the new hypothesis that TG2 in gut lumen is pathogenic in celiac disease and will explore inhibition of gut luminal TG2 as therapy.  

Both arms of the project will combine studies on patient samples with mechanistic experiments in state-of-the art humanized mouse models that we recently developed.

Exploring novel therapies for celiac disease centered around the autoantigen transglutaminase 2

Økonomisk politikk i vestlige land inkluderer i økende grad tiltak for å redusere avhengighet av Kina og mer generelt et fokus på å styrke såkalt "økonomisk sikkerhet".  Denne endringen drives av bekymringer for at økonomisk gjensidig avhengighet kan brukes som maktmiddel. Som et resultat implementerer vestlige regjeringer politikk som eksportkontroller og investeringsscreening, eksemplifisert ved USAs Inflation Reduction Act og EUs europeiske økonomiske sikkerhetsstrategi. Slike tiltak for såkalt "de-risking" plasserer i stor grad ansvaret for risikovurdering på private selskaper, som må navigere motstridende press fra statlige reguleringer og aksjonærs forventninger. Vi vet lite om hvordan selskaper forholder seg til og vurderer statlige signaler om behovet for "de-risking" og hva som påvirker deres strategier og atferd. DERISK vil tilby en systematisk analyse av hvordan selskaper i USA og Europa navigerer innenfor et nytt regulatorisk rammeverk fokusert på "de-risking." Analysen vil fokusere på hvordan selskaper vurderer denne type risiko, hvordan de håndterer og søker å påvirke statlig politikk, samt hvordan forholdet mellom stat og marked former selskapers atferd.

The global economic landscape is undergoing a paradigm shift, with Western ideas transitioning from a belief in the virtues of economic integration to concerns over economic interdependence as a tool for power and coercion. This shift marks a move away from the neoliberal global order towards a new era of "unpeace," where economic dependencies are seen as vulnerabilities. Western governments are responding by implementing measures like export controls, investment screenings, and national industrial policies, as evident in the US Inflation Reduction Act and the EU's European Economic Security Strategy. This change has led to the rise of the "Economic Security State," characterized by a political impetus to de-risk imposed by states, but where the actual burden of de-risking primarily falls on private firms, impacting their supply chains and market strategies. DERISK studies how firms respond to these governmental directives and their influence on state-market relations. The project will analyze variations in de-risking regimes and corporate responses, examining the interplay between government policies and corporate strategies. It will do so both through a broad  mapping (WP1), as well as in-depth case studies in communications, energy, and insurance (WP 2 & 3). WP 1 of DERISK involves systematic mapping of de-risking regimes in the US and Europe, focusing on variations in government and corporate articulations of de-risking. WP 2 analyzes corporate responses to these regimes, using interest alignment as a key determinant of their strategies, ranging from compliance to resistance. WP 3 explores how firms shape these regimes, and how different forms of state-market relations result in different mechanisms for influence. The project uses mixed-methods, including content analysis and interviews, to understand the dynamics of de-risking in state-market relations.

DERISK: How firms navigate de-risking regimes

Kunstig intelligens (KI) forandrer økonomien i rekordfart, men vi vet fortsatt ikke helt hvilke konsekvenser det vil få. Vil KI gi oss mer innovasjon, høyere produktivitet og økonomisk vekst? Eller vil det føre til færre jobber, økende ulikhet og mer makt til store selskaper? Politikken vil spille en avgjørende rolle i å styre utviklingen. Myndigheter står overfor et viktig spørsmål: hvordan kan vi sikre at KI gir flest mulig fordeler uten å skape store samfunnsproblemer? Skal politikken først og fremst fremme økonomisk vekst, eller bør den fokusere på å redusere ulikhet og risiko? Å finne riktig balanse er avgjørende, men vi har fortsatt ikke klare svar på hvordan dette kan gjøres best mulig. Dette prosjektet søker å gi svar ved å bruke en ny tilnærming. I stedet for å basere politikk på teori alene, bør vi lære av tidligere erfaringer. Ved å analysere hvordan tidligere KI-relaterte tiltak har påvirket bedrifter og samfunnet, kan vi utforme smartere og mer treffsikre løsninger. Målet er å utvikle politikk som gir størst mulig nytte for samfunnet – både nå og i fremtiden.

There is currently a vivid societal debate and nascent research about the economic effects of artificial intelligence (AI). Some expect to see positive impacts in terms of innovation, productivity and economic growth. Others point to possible economic harms such as technological unemployment, increasing market concentration and exacerbation of income inequalities. 

Public policies will have a crucial role to shape the direction and extent of these effects. However, it is still quite unclear what policies could do to foster the future economic benefits of AI, what they could do to avoid its possible harms, and how they could balance the positive and negative impacts. 

The present project will investigate the trade-off between growth and inequality effects of AI, and analyze how public policies for AI should be designed in order to take this trade-off into account. 

The key novel aspect of the project will be the application of the optimal policy learning (OPL) approach to the study of policies for AI. The main idea of this approach is that optimal policies should be designed by exploiting information about the effects of previous policies on the treated agents, in such a way that new policies will seek to maximize ex-ante the empirical welfare of the target population. In other words, the design of new policies is optimal because it is based upon, and it learns from, the effects of previous policies and the heterogenous characteristics of agents. 

To apply this approach to the study AI policies, the project will develop the following pillars: (1) a conceptual framework of firm heterogeneity and AI, which points out the main factors that affect firms’ adoption of AI and its effects; (2) empirical analysis of how AI and related policies affect different types of firms; (3) analysis of how different policies should be designed in order to maximize empirical welfare, and how these policies can address the trade-off between efficiency and equity effects of AI.

Artificial Intelligence: Growth, Inequalities and Public Policies

Klimaendringer påvirker oss alle, men ikke likt. Mennesker som allerede er marginaliserte, som lavinntektsgrupper, eldre og personer med helseproblemer, er mer sårbare for ekstreme værhendelser som hetebølger, stormer og flom. En viktig faktor som påvirker sårbarheten, er boligsituasjonen. Dårlige boforhold kan gjøre folk mer utsatt for helserisiko, særlig luftveis- og hjerte- og karsykdommer. ComDisp-prosjektet undersøker disse risikoene ved å utvikle en ny metode for å studere helseforskjeller knyttet til boligforhold. I stedet for å stole utelukkende på tradisjonelle modeller, fokuserer vi på spesifikke forhold i lokalmiljøene. Vi samarbeider direkte med lokalbefolkningen, helseorganisasjoner og beslutningstakere for å utvikle modeller som forutsier hvordan klimaendringer vil påvirke helsen under ulike boforhold. Ved å involvere lokalsamfunn i forskningsprosessen sikrer vi at løsningene vi utvikler, er praktiske og nyttige for dem som rammes hardest.

Forskningen vår foregår i fire land: USA, Vietnam, Tyrkia og Ecuador, men innsikten vi får, vil være relevant i en bredere global kontekst. På hvert sted samarbeider vi med lokale myndigheter, bolig- og helseorganisasjoner og klimaaktivister for å sikre at arbeidet får en reell innvirkning. Prosjektet bygger på en vellykket pilotstudie i Jacksonville, USA, hvor vi testet en modell for faktorer som påvirker boforholdene i et lokalmiljø. Nå skal metoden tilpasses og utvides til flere regioner, slik at vi kan sammenligne hvordan boligforhold og klimaendringer samspiller i ulike miljøer.

Gjennom dette prosjektet bidrar vi ikke bare til ny kunnskap, men også til at lokalsamfunn lærer av hverandre. ComDisp-prosjektet inkluderer partnere fra universiteter, lokale myndigheter og samfunnsorganisasjoner over hele verden. Ved å dele erfaringer og løsninger på tvers av landegrenser ønsker vi å bidra til sterkere, sunnere og mer motstandsdyktige bomiljøer for alle.

Around the world, climate change impacts fall disproportionately on those already marginalized in society. Natural hazards are being modified by climate change (e.g. extreme heat, storms, flooding) and result in adverse impacts on human health, ecosystems and infrastructure. The homes that people inhabit contribute to their risk. Poor housing conditions combine with environmental phenomena to create chronic conditions of public health risk, manifesting as health disparities in respiratory and cardiovascular illnesses. The ComDisp consortium will undertake community-centered research that develops a collaborative, iterative process for grassroots modeling of health disparities with predictive capability across climate change scenarios. It responds to health disparities related to housing conditions in the USA, Vietnam, Turkey and Ecuador - with broad relevance in every global society - where living environments are shaped by historical and contemporary injustices. The project users are populations who live in housing situations with high risk of climate change impacts, especially elderly, children, low-income communities, and individuals with pre-existing health conditions. In each location, we will leverage existing partnerships with non-academic stakeholders to include local governments (land use, housing, public health), community health & housing organizations, and climate change action advocates. Although our project will undertake research in 4 countries, the case studies are strongly connected by a focus on how housing conditions are affected by climate change and impact on the health of inhabitants. Pilot research in Jacksonville, USA, has developed an initial process for community-centered modeling, to be adapted in each location. Consortium members will share our range of skills, resources and knowledge, and PhD students supported by the project will gain experience across the network while affected communities will learn from each other and grow together.

Community-Centered Modeling of Housing Related Health Disparities

I dette prosjektet ønsker vi å avdekke de skjulte hemmelighetene ved tordenstormer ved å studere mystiske, flimrende utbrudd av høyenergi-stråling—det vi kaller flimrende gammaglimt. Disse glimtene er ekstremt korte (de varer bare i noen titalls millisekunder) men avslører overraskende energetiske prosesser som foregår inne i selve stormskyene. Vi tror at disse flimrende gammaglimtene, sammen med beslektede fenomener kjent som gammastråleglød utbrudd og gammastråleglød, produseres av en fascinerende prosess kalt "relativistisk tilbakekoblingsutladning". Enkelt sagt,når en storm bygger opp energi, kan det utløse en selvopprettholdt kaskade av høyenergipartikler som gir opphav til disse glimtene og til slutt får det elektriske feltet til å kollapse, uten å kreve konvensjonell lynutladning. For å løse denne gåten vil vi kombinere observasjoner fra fly, satellitter og værballonger med avanserte databeregninger. Denne tilnærmingen vil gjøre det mulig for oss å utforske hvordan disse energetiske hendelsene utvikler seg og samhandler i tordenstormer. I tillegg kan vår forskning resultere i innovative måter å fjernmåle elektrisk aktivitet i stormer på og gi ny innsikt i prosesser som påvirker atmosfærisk kjemi—som igjen kan påvirke klimamodeller. Ettersom disse kraftige gammastrålene kan utløse fotonukleære reaksjoner og generere isotoper som Karbon-14, kan våre funn også ha viktige implikasjoner for radiokarbondatering i områder med høy tordenstormaktivitet.

This research proposal, "What makes 'Flickering Gamma-ray Flashes' Flicker?", investigates a newly discovered high-energy phenomenon in thunderstorms. The project aims to understand the mechanisms behind Flickering Gamma-ray Flashes (FGFs) and their relationship to other thunderstorm phenomena like Gamma-Ray Glows and Glow Bursts.
The research will develop advanced computer models and analyze data from multiple observation platforms to explore the role of relativistic feedback mechanisms and the importance of these processes in thunderstorm dynamics. Structured into five work packages over four years, the project involves international collaboration and aims to produce new insights, high-impact publications, and open-source models for the scientific community.
Beyond advancing high-energy atmospheric physics, the project may have broader implications for understanding atmospheric electricity, climate science, and radiocarbon dating. This research builds on recent discoveries from the ALOFT Campaign in July 2023 and seeks to significantly contribute to our understanding of thunderstorms and their effects.

This research proposal will also be complementary to two ongoing projects at the UiB HRT group, both recipients of a NFR grant: project number 325582 led by M. Marisaldi, and 335162 led by N. Lehtinen.

See the full 11 pages project description.

What makes “Flickering Gamma-ray Flashes” Flicker ?

Alternative protein kan erstatte kjøt. Gitt at kjøttintensive dietar har betydelege helsemessige, miljømessige, klimatiske og dyrevelferdsmessige konsekvensar, skaper denne tanken mykje optimisme og betydelege investeringar. Enten det handlar om insekt, plantar, labframstilt kjøt eller andre ingrediensar, kjem alternative protein med høge forventningar. Men mykje har vorte teke for gitt innan dette feltet: berre fordi noko kan etast, betyr ikkje at det blir godteke som ønskjeleg og kulturelt passande mat. Så sjølv om alternative protein kan erstatte kjøt, er det framleis uklart korleis og i kva grad denne erstatninga faktisk vil finne stad. Forståinga av korleis denne prosessen skjer (eller ikkje skjer) er av avgjerande betyding for å oppnå dei kosthaldsmessige endringane som er naudsynte for global matvaresystemkraft.

Tidlegare forsking på alternative protein viser at det for mange kan vere utfordrande å erstatte kjøt i kosthaldet, og at det finst betydeleg skepsis blant forbrukarane mot erstatningsprodukt. Vi veit at denne skepsisen er forma av fleire faktorar, som smak og helseomsyn, faste matvanar og generell frykt for nye mattypar. Men vi veit ikkje heilt korleis og kvifor ting vert akseptert som etande, ønskjeleg mat eller ikkje. Vi veit heller ikkje heilt korleis vi skal studere dette. For å fylle dette viktige kunnskapsgapet, set prosjektet REPLACE seg føre å svare på eit tilsynelatande enkelt spørsmål: korleis vert mat til mat? For å gjere dette, utviklar prosjektet ein ny teoretisk og metodologisk tilnærming og utforskar kjøtt-erstatning i Aust-Asia, ein lite studert nøkkelregion i forsking på alternative protein. Ved å fokusere på eit utval av kjøtt-erstattarar som plantebaserte kjøtetterlikningar, insekt og laboratorieframstilt kjøt, zoomer prosjektet inn på to sentrale, men svært ulike land i Søraust-Asia, som representerer eit hovudinnovasjonssenter og viktig marknad (Singapore) og ein nykommar i industrien og framveksande marknad (Vietnam).

Alternative proteins can replace meat. Given that meat-intensive diets have significant health, environmental, climate and animal welfare impacts, this idea is generating hype, optimism and substantial investment. Whether involving insects, plants, lab-grown meat or other ingredients, alternative proteins come with high expectations. However, it has become increasingly evident that much has been taken for granted in this field: just because something can be eaten, this does not mean that it will qualify as desirable and culturally appropriate food. Hence, while alternative proteins can replace meat, it is still unclear how and to what extent this replacement will in fact take place. Understanding how this does (not) happen is of crucial importance to achieving the dietary changes required for global food system sustainability.

Extensive research on alternative protein consumption shows that replacing meat is challenging and that there is considerable scepticism among consumers towards replacement products. We know this scepticism is shaped by a range of factors, such as taste and health concerns, the habitual nature of food practices, and a general fear of new food types. But we do not know how and why things become accepted as edible, desirable food or not. We do not even know quite how to study this. Such knowledge is necessary and urgent. To address this knowledge gap, REPLACE sets out to answer a deceptively simple question: how does food become food? To do so, it develops a new theoretical and methodological approach and empirically explores meat replacement in Eastern Asia, a key but understudied region in the ‘protein transition’. Focusing on a range of meat replacers, such as plant-based meat analogues, insects and lab-grown meat, the project zooms in on two key but highly different case countries in Southeast Asia representing a main innovation hub and important market (Singapore) and a late industry entry and emerging market (Vietnam).

Meat replacement and systems of edibility in Asia and beyond

Midlene fra KINA-Kina-programmet fordelt på år

Midlene fra KINA-Kina-programmet fordelt på fylker

Midlene fra KINA-Kina-programmet fordelt på fagområde

Evaluation of alternative feed ingredients for farmed fish - kinesisk statsstipend

På jorden blir kjemien bestemt av de elektriske kreftene som virker mellom elektronene og kjernene som utgjør molekyler. Situasjonen er imidlertid annerledes på andre himmellegemer. På mange hvite dverger, det siste stadiet i utviklingen av de fleste stjerner, inkludert solen, er magnetfeltene så kraftige at de endrer kjemien. Dette skyldes at de magnetiske kreftene som påvirker elektronene og kjernene i molekylene der er like sterke som de elektriske kreftene. På disse "magnetiske hvite dvergene" krymper atomene, og de binder seg til hverandre på nye måter.

Denne eksotiske kjemien kan for øyeblikket kun studeres teoretisk, ved å simulere molekyler i magnetfelt ved hjelp av kvantemekanikk. Slike metoder har blitt utviklet i vår forskningsgruppe de siste årene og har gitt spennende innsikt i kjemien på andre himmellegemer. Vi har blant annet oppdaget en helt ny mekanisme for kjemisk binding, kalt paramagnetisk binding, generert av elektronstrømmer i magnetfeltet. Imidlertid har alle våre tidligere studier av kjemi i sterke magnetfelt vært begrenset til statiske egenskaper som molekylstruktur og kjemisk binding.

I prosjektet "Magnetisk kjemi" har vi rettet fokus mot dynamikken til molekyler i sterke magnetfelt og har utviklet de første generelle metodene for å beregne molekylbevegelser i slike felt. En slik simulering av molekylers dynamikk er nødvendig for å beregne molekylære spektra i sterke magnetfelt. Nøyaktig beregnede spektra er avgjørende for å identifisere molekyler på magnetiske hvite dverger, da spektrene fungerer som fingeravtrykk for molekylene. Uten kjenne fingeravtrykkene vet vi ikke hva vi skal lete etter.

Molekylær dynamikk (og dermed spektra) påvirkes kraftig av et sterkt magnetfelt. For det første endres molekylstrukturen og bindingsforholdene på grunn av feltet, noe som igjen påvirker kreftene på atomene og dermed molekylens dynamikk. Denne effekten er relativt enkel å inkludere i våre beregninger, basert på tidligere arbeid. For det andre består et molekyl av ladete partikler (positive kjerner og negative elektroner), som derfor påvirkes av Lorentz-kraften avhengig av partiklenes bevegelse i magnetfeltet. Slike krefter har ikke blitt beregnet kvantemekanisk tidligere.

Innenfor den såkalte Born–Oppenheimer-approksimasjonen er det to bidrag til Lorentz-kraften på hvert atom i et molekyl: ett fra kjernen og ett fra elektronene. Mens kjernebidraget er enkelt å beregne, så er elektronenes bidrag langt mer utfordrende og avhenger av det geometriske vektorpotensialet i magnetfeltet. Vi har utviklet avanserte metoder til å beregne vektorpotensialet og dermed elektronenes bidrag til Lorentz-kraften, for vilkårlige geometrier og orienteringer av molekylet i magnetfeltet.
Vi har deretter beregnet molekylenes bevegelser i et magnetfelt ved å integrere kreftene på hvert atom. Fra disse bevegelsene har vi til slutt bestemt molekylære spektra i magnetfelt svarende til betingelsene på magnetiske hvite dverger. Disse spektra avviker sterkt fra tilsvarende spektra på jorden.

En viktig forskjell er knyttet til molekylenes rotasjon. I fravær av et magnetfelt vil et molekyl rotere fritt. Når et magnetfelt pålegges, hindres den frie rotasjonen. I et tilstrekkelig sterkt felt, vil rotasjonen stanse helt opp, og molekylet vil i stedet vippe frem og tilbake om en akse som står normalt på feltretningen. Dette gir opphav til nye linjer i molekylets spektrum, avhengig av feltstyrken. Et typisk trekk er også at vibrasjonelle bånd blåskiftes i et magnetfelt, som en følge av at bindingene styrkes av feltet.

On Earth, chemistry is governed by the Coulomb interactions between electrons and nuclei, the effect of magnetism being weak and subtle. Elsewhere in the universe, the situation is different. On many white dwarf stars, the magnetic forces acting on the particles are as strong as the electric forces. Their complicated interplay sets up an exotic chemistry of egg-shaped atoms, dramatically affecting structure and reactivity of molecules. In the project Magnetic Chemistry, such chemistry will be studied theoretically, using the tools of quantum chemistry. Apart from shedding light on a fascinating chemistry that cannot be experienced by us directly, the study of chemistry in ultra-strong magnetic fields has experimental relevance in astrophysics. Atomic spectra have for a long time been observed on magnetic white dwarf stars and are used to map the field strength on their surface. Very recently, the first observation of molecules on nonmagnetic white dwarf stars has been made, indicating that there is every reason to believe that molecules exist also on magnetic white dwarf stars but they cannot be found without reliable quantum-chemical predictions.

So far, only small molecules have been studied in strong magnetic fields and such studies have revealed many fascinating and unexpected phenomena such as a new chemical bonding mechanism. In the present project, we target larger and more complex systems, combining studies of energetics with molecular dynamics. The development of molecular dynamics will enable us to study for the first time the effect of strong magnetic fields on chemical reactions. We are, in particular, interested in the stability of larger molecules and their decay paths.

Magnetic Chemistry

Molecular electronic structure-theory calculations are mostly performed in the absence of magnetic fields, with the ability to include the effects of internal and external magnetic fields perturbatively, as corrections to the field-free description of the  molecule. In the MOLMAG project, the molecules are instead studied in finite magnetic fields, in nonperturbative manner. Our purpose is twofold: to learn about molecules in magnetic fields and to improve our description of such molecules. To achieve this  goal, a new program package LONDON will be developed to enable all the important standard methods of quantum chemistry to be applied in the presence of magnetic fields, in a strictly gauge-origin independent manner. Using this program, the first high-lev el many-electron studies of atoms and molecules in strong magnetic fields will be performed. With the help of this program, important questions concerning electrons in magnetic fields will be answered.

First, the role of electron correlation will be stud ied. Static correlation will be treated using multi-configurational self-consistent field theory; it will be important for studying (avoided) crossings of electronic states at different field strengths and for describing bond dissociation in strong magnet ic fields. The purported decreasing role of dynamical correlation will be studied using perturbation theory, possibly in combination with self-consistent field theory. The role of relativity in strong magnetic fields will be studied at the four-component  Dirac-Hartree-Fock level of theory. Unlike dynamical correlation, the importance of relativity is expected to increase with increasing field strength but no calculations have yet been performed to explore and quantify the increasing importance of relativi ty in strong magnetic fields.

From accurate many-electron wave functions, a variety of molecular properties will be calculated in the MOLMAG project. Of particular interest are properties related to geometrical distortions such as molecular forces and fo rce constant, needed to determine the rotational and vibrational levels of molecules in strong magnetic fields. Finally, electronic excitations will be studied using response theory, properly generalized to gauge-invariant calculations in magnetic fields. &#x0A;

Molecules in magnetic fields

Kjemi er tradisjonelt en eksperimentell vitenskap, der kunnskap er bygget opp i et tett samspill mellom eksperiment og teori. I løpet av de siste tiårene er imidlertid en ny metode blitt viktig: simuleringer på datamaskiner. På det mest grunnleggende nivå simuleres kjemiske systemer kvantemekanisk, ved å løse Schrödinger-ligningen eller den tilsvarende relativistiske Dirac-ligningen for de partikler som molekyler og faste stoffer består av: kjerner og elektroner. Slike beregninger er kompliserte da selv små molekyler består av mange partikler, som er i stadig bevegelse og påvirker hverandre gjensidig. Det er derfor kun med utviklingen av kraftige datamaskiner at kvantemekaniske simuleringer er blitt mulige og etterhvert en uunnværlig del av moderne kjemi. 

Ved Senter for teoretisk og beregningsbasert kjemi har vi utviklet nye metoder for kvantemekaniske simuleringer av kjemiske systemer og prosesser. Med disse metodene har vi oppdaget nye og forklart kjente fenomener innen kjemi, fysikk og biologi. Vi gir her fire eksempler.

Et fundamentalt begrep i kjemien er kjemisk binding. I lærebøker skilles det mellom to typer bindinger: ionisk binding (som skjer ved overføring av elektroner mellom atomer) og kovalent binding (der elektroner deles mellom atomene). I 2012 viste vi at en ny type binding eksisterer for molekyler i meget sterke magnetfelt. Når to atomer kommer i nær hverandre, så reduseres under visse betingelser elektronenes rotasjonsenergi i feltet og binder atomene sammen. Eksempelvis dannes da molekyler av edelgass-atomer - atomer som ellers ikke inngår i kjemiske forbindelser! Da en slik magnetisk binding oppstår kun i meget sterke magnetfelt (eksempelvis i atmosfæren av visse hvite dverger), så er den først nå blitt oppdaget. Bindingen har likevel ikke kun astrofysisk interesse - den eksisterer sannsynligvis også i visse faste stoffer magnetfelt som kan generes på jorden, noe som skal undersøkes videre eksperimentelt og teoretisk. 

Menneskets syn oppstår ved at lyspartikler (fotoner) treffer øyet og avgir sin energi til et molekyl i øyet (retinal). Den avgitte energien omgjøres til et nervesignal som registreres av hjernen. Øyet er laget  slik at det kun oppfanger fotoner med visse energier, svarende til ulike farger. Hvis fotonene har for lite eller for mye energi, så vil de ikke oppfanges av retinal og vil derfor ikke generere nervesignaler. Eksempelvis er infrarødt lys (varmestråling) usynlig nettopp fordi infrarøde fotoner har for liten energi. Det har derfor vært en gåte hvorfor vi likevel, under visse betingelser, kan se infrarødt lys (som grønt lys). I en artikkel fra 2014 har vi med avanserte beregninger vist hvordan dette skjer. Hvis to infrarøde fotoner treffer samme retinalmolekyl samtidig, så vil begge kunne oppfanges. De vil da avgi samme energi og generere det samme signal som ett synlig foton. Men for at dette skal kunne skje, så må den infrarøde strålingen være intens slik at mange fotoner kommer inn i øyet samtidig, for å øke sannsynligheten for at hvert molekyl treffes av to fotoner samtidig.

Elektroner i atomer og molekyler beveger seg hurtig - deres hastighet nærmer seg lysets i atomer med stor kjerneladning som gull og sølv. For å beskrive slike atomer må vi derfor benytte relativistisk kvantemekanikk. Hvis dette ikke gjøres, så blir gull sølvfarget og kvikksølv blir et fast metall. Men selv om det har lenge vært kjent at kjemiske fenomener ofte må beskrives relativistisk, så har man ikke vært like klar over at dette også gjelder for biologiske prosesser. I 2016 viste vi at visse enzymatiske prosesser beskrives feil hvis elektronene behandles ikke-relativistisk. Konkret hadde man lenge trodd at metylering av kobaltkorrinoider foregår i flere trinn, mens våre relativistiske beregninger viste at mekanismen er langt enklere og kun består av ett enkelt trinn. Selv for livets prosesser må vi altså benytte Einsteins relativitetsteori for å få et riktig bilde av virkeligheten!

Enzymer katalyserer kjemiske prosesser i levende organismer - uten enzymer ville mange prosesser ikke ha gått raskt nok til å opprettholde liv. Men som alle kjemiske prosesser er enzymatiske prosesser sterkt temperaturavhengige - de går langsommere ved lave temperaturer. Mange organismer lever i kalde omgivelser - eksempelvis fisk i vann nær frysepunktet. Det har lenge vært en gåte hvordan enzymatiske prosesser kan gå tilstrekkelig hurtig ved så lave temperaturer. I 2016 publiserte vi en artikkel der løsningen på dette problemet ble gitt. Kuldetilpasningen skjer ikke slik man skulle tro, i enzymets innerste aktive område. Isteden er det enzymets overfalte som er annerledes i kuldetilpassede organismer - den er mykere, noe som indirekte gjør prosessen raskere. Denne innsikten er essensiell for videre arbeid med enzymer, på veien frem mot design og kontroll av enzymatiske prosesser.

CTCC vil lede en bred satsing på beregningskjemi i norsk forskning, med det formål å etablere sterke og levedyktige koblinger mellom eksperimentell og teoretisk kjemi.

CTCC har tre pilarer som alle er viktige for å nå suksesskriteriene for senteret: Utvikling av nye teoretiske metoder, anvendelse av beregningskjemiske metoder, og utdanning i bruk av beregningskjemiske metoder.

Hovedfokus for arbeidet med å utvikle nye teoretiske metoder ved CTCC vil være rettet mot utvikling av nye teorier og kvantekjemiske program for beregning av molekylære energier og egenskaper. Målet er å utvikle en enhetlig beregningsmodell for studier av enkeltmolekyler, væsker og faste stoffer. Dette målet vil søkes nådd ved å følge to ulike, men komplementære metoder: (1) Lineært skalerende metoder, som vil bidra til å redusere de beregningsmessige kostnadene av tradisjonelle kvantekjemiske metoder, og (2) multiskalametoder som kan gi effektive beregningsmetoder uten tap av nøyaktighet ved å dele et kjemisk system inn i områder  av ulike kjemisk betydning (og som dermed har ulike krav til nøyaktighet i det beregnede resultat).

Bruk av beregningskjemiske metoder vil ved CTCC rettes mot flere viktige områder innen moderne kjemisk forskning og som er av betydning for norsk kjemisk  forskning og industri. Spesielt vil man ved CTCC ha fokus rettet mot: (1) Spektroskopiske metoder i et bredt frekvensområde; (2) Fastfase kjemi og materialvitenskap; (3) Heterogen katalyse; (4) Biologisk kjemi; (5) Medisinalkjemi; og (6) Miljøkjemi.

CTCC vil etablere et program for å utbre kunnskapen om moderne kvantekjemiske beregningsmetoder til norske forskningsmiljøer gjennom et kursprogram for opplæring i aktuelle programpakker. CTCC vil også etablere et program som vil gi norske forskere i kjemi en mulighet til å knyttes formelt til CTCC.

CTCC vil forsøke å gi unge kvinnelige forskere en mulighet til å etablere seg innen fagfeltet beregningskjemi, slik at de kan kunne konkurrere om faste vitenskapelige stillinger på en internasjonal konkurransear ena. Spesielt håper CTCC at senteret kan bidra til å øke kvinneandelen i faste vitenskapelige stillinger i fysikalsk og teoretisk kjemi i Norge.

Centre for Theoretical and Computational Chemistry, CTCC

The purpose of the project is to develop a flexible scheme for quantum-mechanical simimulations of the electronc structre of large molecules and periodic infinite systems such as crystals, implemented in a computer code. The simulations are to be carried out using self-consistent field theor: the Hartree-Fock independent-particle model and most important Kohn-Sham density-functional theory, the single most popular approach to the many-electron problem. An important feature of the proposed method is a very  high degree of flexibility, both with respect to the systems that can be treated (small and large molcules, periodic or nonperiodic), the underlying physical description (relativistic or nonrelativistic), and the properties that can be treated (geometric , electromagnetic, linear or nonlinear, static or dynamic). The central task of is the development of a highly efficient and flexible code for the generation of the Fock and Kohn-Sham matrices, which represent the effective one-electron potentials for the  electrons in the system. An essential requirement on the methods and the code  is that of linear scaling: the cost of the calculations should be proportional to the size of the system. This requirment is nontrivial: because of the complicated many-partic le interactions  in electronic systems,  care must be taken to avoid a nonlinear scaling with system size. In the present project, we shall take advantage of the  methods that have been developed over the last decade for linear scaling, developing these f urther and combining them with the know-how and technology already implemented in our own code Dalton for highly accurate calculations on small and medium-sized systems. The new code will provide a very useful set of tools for treating molecular systems a nd periodic systems, for the rigorous calculation of structure, excitation energies, nonlinear optical properties, and magnetic resonance parameters such as shielding constants and spin-spin cooupling constants.

Self-consistent field methods for periodic and non-periodic electronic systems

The standard methods of computational quantum chemistry have been developed for small molecules and become prohibitively expen-sive for large systems. For quantum chemistry to make an impact on fields such as molecular biology and medicine, these methods must be reformulated in such a manner that, for large systems, the cost of their application scales linearly with system size. The purpose of the present project is to develop such methods for the calculation of static and dynamic properties of large syst ems, at the Hartree-Fock and density-functional (Kohn-Sham) level of theory. The projeet involves the following subtasks: (1) the adaptation of the fast multipole method to the calculation of molecular properties; (2) the introduction of sparse-matrix algebra for the one-electron density matrix. the overlap matrix, the Fock and Kohn-Sham matrices, and the orbital-rotation matrix in the atomic-orbital basis; (3) further develop-ment and refinement of the multilevel method for the direct optimization of the density matrix atomic-orbital basis; (4) the application of the developed techniques to large systems, in particular for properties such as shielding constants, spin-spin coupling constants, and for properties such as dynamic polarizabilities and hyperpolarizabilities related to linear and n onlinear optical processes

KINA-Kina-programmet

Evaluation of alternative feed ingredients for farmed fish - kinesisk statsstipend

Awarded: NOK 0.18 mill.

Funding scheme:

KINA-Kina-programmet

Funding Sources

Thematic Areas and Topics