Huippuyksiköt

Perustieteiden korkeakoulussa on viisi Suomen Akatemian tutkimuksen huippuyksikköä, joista kolme on omaa ja kahdessa korkeakoulu on osallisena  muiden yliopistojen kanssa yhteisessä huippuyksikössä.

Huippuyksikkö on korkeatasoinen tutkimus- ja tutkijankoulutusyksikkö, joka on alansa kansainvälisessä kärjessä. Suomen Akatemia vastaa kansallisista tutkimuksen huippuyksikköohjelmista. Huippuyksikkö muodostuu yhdestä tai useasta tutkimusryhmästä. Yksiköllä on selkeät yhteiset tutkimukselliset päämäärät sekä yhteinen johto. Huippuyksikön voivat muodostaa sekä yliopistoissa että tutkimuslaitoksissa toimivat tutkimusryhmät, myös yhteistyössä yritysten kanssa. Akatemian lisäksi myös yliopistot ja tutkimuslaitokset sekä muut tahot rahoittavat huippuyksiköitä.

Huippuyksiköt Perustieteiden korkeakoulussa

Laskennallisen päättelyn huippuyksikkö (COIN)  (2012-2017)

Professori Erkki Oja johtaa Suomalaisen laskennallisen päättelyn huippuyksikköä jo kolmatta kautta. Huippuyksiköksi se valittiin ensimmäisen kerran 1995 professori Teuvo Kohosen aikana. Erkki Oja on johtanut huippuyksikköä vuodesta 2000 alkaen. Yksikön nimi ja tutkimusala ovat vaihdelleet.

Huippuyksikkö tutkii tilastollista päättelyä ja tehokkaita laskennallisia menetelmiä. Sillä on uutena partnerina Helsingin yliopiston matematiikan ryhmä. Yhteensä yksikössä työskentelee seitsemän ryhmää, jotka työllistävät vuosittain noin 70 henkilöä. Kussakin ryhmässä työskentelee 5-10 tutkijaa ja jatko-opiskelijaa. Mukana on myös ulkomaisia osa-hankkeita. Tutkimusryhmällä on vahva kansainvälinen tunnettuus alan tutkijoiden keskuudessa.

Yksikkö työskentelee tiiviissä yhteistyössä esimerkiksi ilmastotutkijoiden, neurotieteiden sekä humanististen tieteiden laskennallisen historian kanssa. Se tekee myös merkittävää teollista yhteistyötä. Yksikön lippulaivahankkeita ovat: Älykäs tiedonhaku eli miten ihmiset etsivät tietoa sähköisestä mediasta ja Laskennallinen biologia eli miten geenit vaikuttavat ihmisen terveyteen esimerkiksi syövän hoidossa.

Lue lisää (englanniksi)

Laskennallisen nanotieteen huippuyksikkö (COMP) (2012-2017)

Professori Risto Nieminen sai yksikölleen nyt kolmannen huippuyksikkökauden. Nanotieteen huippuyksikössä työskentelee noin 70 henkilöä, joista noin 30 on jatko-opiskelijoita, 10 Aalto-yliopiston professoria ja senioritutkijaa sekä yli 20 kansainvälistä nuorta post doc -tutkijaa ja vierailijaa. Yksikössä työskentelevät ulkomaiset tutkijat tulevat mm. USA:sta, Australiasta, Koreasta, Kiinasta ja Euroopan maista edustettuina ovat mm. Italia, Ranska, Ruotsi ja Saksa.

Yksikön työ keskittyy nanomateriaalien, -rakenteiden ja -komponenttien teoreettiseen ja laskennalliseen tutkimukseen. Tutkimusalueina ovat muun muassa materiaalien ja nanorakenteiden elektroniset ominaisuudet, monihiukkasilmiöiden kvanttifysiikka sekä pintojen ja rajapintojen nanorakenteet. Tutkimus on monialaista ja tutkimuskohteet vaihtelevat atomitason ilmiöistä makromaailmaan. Tutkimustyön ohella huippuyksikkö tuottaa erilaisia sovelluksia.

Huippuyksikkö on toiminut myös merkittävänä tutkijakouluna. Huippuyksikkökausina se on kouluttanut lukuisia professoreita niin kotimaisiin kuin ulkomaisiin yliopistoihin.

Lue lisää (englanniksi)

Matalien lämpötilojen kvantti-ilmiöiden ja komponenttien huippuyksikkö (2012-2017)

Professori Jukka Pekolan johtamalla Matalien lämpötilojen kvantti-ilmiöiden ja -komponenttien huippuyksiköllä on ollut edeltäjiä O.V. Lounasmaa -laboratoriossa (entinen Kylmälaboratorio)  vuodesta 1994 alkaen akateemikko Olli V. Lounasmaan ja professori Mikko Paalasen johdolla.  Huippuyksikössä on mukana O.V. Lounasmaa -laboratorion tutkimusryhmien lisäksi tutkijoita myös Aalto-yliopiston soveltavan fysiikan laitokselta ja VTT:ltä.

Matalien lämpötilojen kvantti-ilmiöiden ja -komponenttien huippuyksikkö tutkii kvantti-ilmiötä sekä jatkuvassa väliaineessa kuten heliumnesteissä ja -kiteissä ja metallisissa nanorakenteissa että uusilla valmistustekniikoilla toteutetuissa nanomittakaavan rakenteissa. Tutkimuksen tavoitteena on selvittää aineen kvanttimekaanista luonnetta ja tuottaa uudenlaisia sähköisiä ja mekaanisia komponentteja. Kvantti-ilmiöihin perustuen on toteutettu esimerkiksi erittäin herkkiä säteilynilmaisimia ja aivotoimintojen mittaamiseen käytettäviä magneettikentän sensoreita.

Tutkimuksen pohjalta on käynnistynyt myös useita kryo- ja nanotekniikan yrityksiä. Tutkimusyksikössä työskentely antaa tutkijoilleen hyvät mahdollisuudet sijoittua R&D -toimintaan teollisuudessa kuin myös hyvän akateemisen uran luomiseen kansainvälisessä ilmapiirissä. Yksikkö tuottaa monipuolisen tutkijakoulutuksen saaneita nuoria fyysikoita kansainvälisille urapoluille.

Matalissa lämpötiloissa aine asettuu perustilaansa, jonka ominaisuudet saattavat poiketa suurestikin siitä, mihin on totuttu normaaliolosuhteissa. Esimerkkejä tästä ovat metallien suprajohtava tila, jossa sähkövirta kulkee häviöttömästi, sekä heliumnesteiden suprajuokseva tila, jossa nestevirtaus on häviötöntä. Molemmat ovat esimerkkejä makroskooppisista kvanttimekaanisista ilmiöistä, joita esiintyy matalissa lämpötiloissa.

Lue lisää (englanniksi)

 

 Muiden yliopistojen ja tutkimuslaitosten kanssa yhteiset huippuyksiköt

Algoritmisen data-analyysin huippuyksikkö (2008–2013) HY, Aalto-yliopisto

Huippuyksikössä kehitetään uusia laskennallisen data-analyysin käsitteitä, periaatteita ja algoritmeja sekä sovelletaan niitä käytännön tehtäviin. Data-analyysin merkitys kasvaa tieteessä ja teollisuudessa jatkuvasti: mittausmenetelmät kehittyvät, mittaaminen halpenee ja kerätty data voidaan tallentaa.

Data-analyysin suurena haasteena on kehittää uusia tietojenkäsittelymenetelmiä, joilla tieteellisestä ja teollisesta datasta saadaan mahdollisimman suuri hyöty. Yksikkö yhdistää maailmanlaajuisesti ainutlaatuisella tavalla tietojenkäsittelytieteen perustutkimuksen ja mittavan sovellusyhteistyön. Yksikön tutkimustulokset ovat edistäneet menetelmäkehitystä ja johtaneet useisiin sovelluksiin eri puolilla maailmaa.

Lue lisää (englanniksi)

Molekylaarisen systeemi-immunologian ja fysiologian -tutkimusryhmä (2012-2014) VTT, HY, Turun yliopisto, Aalto-yliopisto 

Uuden huippuyksikön tavoitteena on saada tietoa elimistömme immuunijärjestelmän sekä muiden fysiologisten järjestelmien vuorovaikutuksista. Immuunijärjestelmä reagoi geneettisiin ja biokemiallisiin vaihteluihin sopeutuvasti. Tämä saattaa osaltaan edistää autoimmuunisairauksien - esimerkiksi diabeteksen ja nivelreuman - kehittymistä. Immuunijärjestelmällä on merkittävä rooli muissakin sairauksissa.

Huippuyksikköä johtaa tutkimusprofessori Matej Oresic VTT:ltä.

VTT:n lisäksi huippuyksikköön kuuluu neljä tutkimusryhmää, joista Aalto-yliopiston osuudesta vastaa professori Harri Lähdesmäki perustieteiden korkeakoulusta tutkimusalueenaan laskennallinen systeemibiologia.