Vetenskapsrådets guide till infrastrukturen SAMMANFATTNING 2006
Vetenskapsrådets guide till infrastrukturen Sammanfattning 2006
VETENSKAPSRÅDETS GUIDE TILL INFRASTRUKTUREN Sammanfattning 2006 Skriften kan beställas på www.vr.se VETENSKAPSRÅDET 103 78 Stockholm Vetenskapsrådet Grafisk form: Erik Hagbard Couchér, Vetenskapsrådet Tryck: CM Digitaltryck, Bromma 2006
Förord Vetenskapsrådets guide till infrastrukturen från juni 2006, är Sveriges första långsiktiga plan för forskningsinfrastruktur. Syftet är att ge ett samlat underlag av behov av gemensam infrastruktur för framtida forskning av högsta kvalitet och de möjligheter som finns att förverkliga dem. Guiden ska vara ett underlag i diskussioner om finansiering av framtida infrastrukturer inom Vetenskapsrådet, med andra svenska forskningsfinansiärer och med andra länder för gemensam internationell infrastruktur. Kommittén för forskningens infrastrukturer, kfi, bildades i januari 2005. kfi:s huvuduppdrag är att stödja uppbyggnad och utnyttjande av infrastruktur för att ge förutsättning för svensk forskning av högsta vetenskapliga kvalitet. Att frågor som rör infrastruktur nu hanteras av samma enhet inom Vetenskapsrådet ger en större tydlighet, bättre planering med större långsiktighet och underlättar en samlad internationell överblick. En viktig del av kfi:s uppdrag är att göra en långsiktig strategisk plan för svenska forskares tillgång till infrastrukturer. Planen ska uppdateras årligen och gälla allt från planering, utveckling och drift till avveckling av forskningsinfrastruktur. Vetenskapsrådets guide till infrastrukturen har tagits fram av kfi och dess fyra beredningsgrupper. Grupperna ansvarar för bevakning, analys och uppföljning av infrastruktur inom följande områden: 1 astronomi och subatomär forskning 2 forskning om molekyler, celler och material 3 forskning om jorden och dess nära omgivning 4 e-science. Tyngdpunkten i Vetenskapsrådets guide till infrastrukturen ligger på områdesöversikter där existerande och planerad forskningsinfrastruktur sätts i sitt sammanhang. I rapporten förs det fram ett antal rekommendationer där mogna infrastrukturprojekt med stor betydelse för framtida forskning identifieras. Dessutom nämns ett antal områden där ytterligare utredningar behövs. Den här skriften är en sammanfattning av de viktigaste slutsatserna från rapporten. Stockholm september 2006 Madelene Sandström ordförande kfi lars Börjesson huvudsekreterare kfi
förord Vetenskapsrådets kommitté för forskningens infrastrukturer, kfi, ska främja och stödja uppbyggnad och utnyttjande av infrastruktur för svensk forskning av högsta vetenskapliga kvalitet. kfi formulerar långsiktiga strategier och fördelar medel till dyrbar vetenskaplig utrustning, stora forskningsanläggningar och stora databaser. kfi har också hand om svenska intressen inom flera internationella forskningsinfrastrukturer. Kommittén för forskningens infrastrukturer 2005-2006 Ordförande: Madelene Sandström, Generaldirektör Totalförsvarets forskningsinstitut, foi Anders Brändström, professor, Umeå universitet Claes Fransson, professor, Stockholms universitet Hans-Åke Gustafsson, professor, Lunds universitet Erik Hagersten, professor, Uppsala universitet Susanne Holmgren, professor, Göteborgs universitet Merle Horne, professor, Lunds universitet Ulf Karlsson, professor, Kungliga tekniska högskolan Karl-Eric Magnusson, professor, Linköpings universitet Karin Markides, professor, vice generaldirektör, vinnova Hans-Örjan Nohrstedt, docent, programchef, Formas Juni Palmgren, professor, Karolinska Institutet och Stockholms universitet Rune Åberg, professor, huvudsekreterare, fas VETENSKAPSRÅDETS GUIDE TILL INFRASTRUKTUREN SAMMANFATTNING 2006
Introduktion Gemensam forskningsinfrastruktur, alltifrån avancerade acceleratoranläggningar till beräkningsresurser, datanät och öppna databaser, är ofta helt avgörande för nya genombrott i forskningen. Inom många områden samarbetar man därför i allt större sammanhang, nationellt, internationellt eller globalt för att kunna förverkliga de faciliteter som behövs för nya framsteg. Samverkan kan gälla allt från finansiering till kompetens för konstruktion och drift av infrastrukturen. Exempel på områden som är extremt beroende av avancerad infrastruktur är partikelfysiken som söker kunskap om det innersta i materians struktur och universums uppkomst, och fusionsforskningen som strävar efter att åstadkomma en näst intill outtömlig energikälla genom att efterlikna de processer som sker i solen. I båda exemplen samverkar forskare i globala organisationer för att kunna bygga de avancerade anläggningar som krävs för att ta nästa steg i utvecklingen. Tendensen mot allt större infrastruktursamarbeten märks även inom andra områden som till exempel humaniora och samhällsvetenskap, miljö- och klimatforskning, materialforskning och inom livsvetenskaperna. Utvecklingen mot storskaliga infrastrukturer ställer allt högre krav på långsiktighet och planering bland forskare och forskningsfinansiärer. Vetenskapsrådets guide till infrastrukturen är Sveriges första långsiktiga plan för forskningsinfrastruktur. Den har ett tidsperspektiv på tio till tjugo år och kommer att användas som underlag vid diskussioner om finansiering av framtida infrastrukturer inom Vetenskapsrådet, men även i samarbete med andra forskningsfinansiärer nationellt och internationellt. Guiden ska ses som en aktuell översikt av behovet av forskningsinfrastruktur för en svensk grundforskning i världsklass, men är inte en strikt prioriteringslista och innebär inte något löfte om finansiering. Rapporten kommer att revideras årligen. Nästa version är planerad till sommaren 2007 och kommer att användas i Vetenskapsrådets underlag för nästa forskningsproposition. Vad är forskningsinfrastruktur? Med forskningsinfrastruktur menas till exempel forskningsanläggningar, databaser eller omfattande datanät. För att falla inom Vetenskapsrådets ansvarsområde ska följande generella kriterier vara helt eller delvis uppfyllda; infrastrukturerna ska: vara av brett nationellt intresse ge förutsättningar för världsledande forskning VETENSKAPSRÅDETS GUIDE TILL INFRASTRUKTUREN SAMMANFATTNING 2006 5
introduktion utnyttjas av ett flertal forskargrupper/användare med högt kvalificerade forskningsprojekt vara så omfattande att enskilda grupper inte kan driva dem på egen hand ha en långsiktig planering för vetenskapliga mål, finansiering och utnyttjande vara öppet och enkelt tillgängliga för forskare och ha en plan för hur tillgängligheten ska förbättras (gäller både utnyttjande av infrastrukturen, tillgång till insamlade data och presentation av resultat) Förutom sin betydelse som forskningsverktyg har större forskningsinfrastrukturer flera andra viktiga funktioner; de bidrar till utbildning i avancerad metodik, fungerar som mötesplats för forskare från olika discipliner och därmed för utveckling av ny tvärdisciplinär forskning och verkar som pådrivare för metodutveckling och nya tekniker. De genererar dessutom ofta stor teknisk kompetens som kan komma näringslivet tillgodo. Kategorisering av forskningsinfrastrukturer Infrastrukturer för forskning kan delas in i kategorier utifrån deras tillgänglighet för svenska forskare och hur ansvaret för drift och utnyttjande regleras. Kategorierna är: Infrastrukturer som drivs i internationell samverkan enligt en konvention. Infrastrukturer som drivs i internationell samverkan och som är öppet tillgängliga. Faciliteter eller databaser på nationell nivå som är öppet tillgängliga för alla forskare. Vid begränsade resurser fördelas tillgång till faciliteten efter kvalitetsprioritering. Nätverk av noder på nationell nivå som verkar för öppen tillgänglighet bland forskare samt specialisering och komplementaritet mellan noderna. Större utrustning eller databas som används gemensamt av forskargrupper främst vid en fakultet eller större institution. Utrustning i en forskargrupps laboratorier eller databas på forskargruppsnivå. Används främst av forskargruppen, men kan även delvis användas i samarbeten med andra. Vetenskapsrådets guide till infrastrukturen fokuserar främst på de fyra första kategorierna, det vill säga infrastrukturer för gemensam användning på nationell och internationell nivå. De två sista kategorierna i listan är framförallt angelägenheter för enskilda universitet eller forskargrupper. 6 VETENSKAPSRÅDETS GUIDE TILL INFRASTRUKTUREN SAMMANFATTNING 2006
Gemensam europeisk infrastruktur Några av de infrastrukturer som planeras på europeisk nivå är av stort intresse för svenska forskare och flera ledande forskare deltar i olika förstudier. Förslagen är långsiktiga och kräver sameuropeisk finansiering samt ytterligare konkretisering innan ett eventuellt svenskt deltagande kan beslutas. De europeiska infrastrukturerna kommer att bli aktuella för mer ingående diskussioner när esfri (European Strategy Forum on Research Infrastructures) presenterar sin roadmap för gemensam europeisk infrastruktur i oktober 2006. Det svenska intresset för de europeiska förslagen kommer att utredas inför nästa reviderade version av Vetenskapsrådets guide till infrastrukturen. På den europeiska förslagslistan finns till exempel European Spallation Source (ess), röntgenfrielektronlasern xfel, kärnfysikanläggningen fair, European Research Observatory for Humanities and Social Sciences (erohs), Lifewatch, European Biobanking and Biomolecular Resources, Infrastructures for Clinical Trials and Biotherapy, European Bioinformatics Infrastructure, Extremely Large Telescope (elt), prins (Pan-European Research Infrastructure for Nano-Structures), ska (Square Kilometer Array) samt ett konsortium för frielektronlasrar. VETENSKAPSRÅDETS GUIDE TILL INFRASTRUKTUREN SAMMANFATTNING 2006 7
Rekommendationer I arbetet med områdesöversikter har, förutom en kartläggning av existerande infrastrukturer, behov och möjligheter till ny eller förbättrad infrastruktur identifierats. De rekommenderade åtgärderna har delats in i fyra olika kategorier efter angelägenhetsgrad: redan beslutade infrastrukturer som är under uppbyggnad, infrastrukturprojekt där beslut om uppbyggnad eller medverkan måste tas inom ungefär ett år, infrastrukturer eller områden med stor potential samt långsiktiga förslag av paneuropeiskt intresse. Rekommendationerna finns mer detaljerat beskrivna i Vetenskapsrådets guide till infrastrukturen där de också sätts i sitt sammanhang. Generella principer Vid finansiering av forskningsinfrastruktur ska balans eftersträvas mellan investering i infrastruktur drift och användning för forskning. Samordning av forskningsinfrastruktur ska ske där det är möjligt för ett effektivt utnyttjande av resurser och kompetens. Forskningsinfrastrukturer och data som produceras där bör göras så öppet tillgängliga som möjligt för andra forskare. Där efterfrågan på användningen är stor bör prioriteringssystem användas så att det är forskning av den högsta kvaliteten som får tillgång till faciliteterna. I planeringen av ny infrastruktur ska dess relation till annan befintlig eller planerad infrastruktur belysas. Högsta prioritet: Fullfölja uppbyggnad av redan beslutad infrastruktur Det är viktigt att fullfölja de infrastrukturprojekt som är under uppbyggnad där Sverige eller Vetenskapsrådet redan förbundit sig att delta. Nedanstående infrastrukturer har Vetenskapsrådet sedan tidigare budgeterat för, men det är väsentligt att det också planeras för dessa infrastrukturers drift och användning för högkvalitativ forskning. Atacama Large Millimeter Array (alma), som blir världens ledande radioteleskop, är under uppbyggnad i norra Chile av Europa i samverkan med Nordamerika och Japan. Anläggningen beräknas tas i drift 2011. Målet med forskningen vid alma är att öka förståelsen av universums och galaxernas uppkomst och utveckling. Den europeiska delen av projektet finansieras inom budgeten för European Southern Observatory (eso), 8 VETENSKAPSRÅDETS GUIDE TILL INFRASTRUKTUREN SAMMANFATTNING 2006
Rekommendationer där Sverige är medlem. Den svenska medlemsavgiften till eso för 2006 är 32 miljoner kronor per år. disc (Database InfraStructure Committee) är nyligen etablerad av Vetenskapsrådet och har i uppdrag att ta ett övergripande nationellt ansvar för forskningsdatabaser som infrastruktur. Fokus ligger på individbaserade mikrodata inom områdena samhälle, ekonomi och hälsa. disc:s verksamhet är under uppbyggnad och Vetenskapsrådet ökar bidragen gradvis upp till cirka 59 miljoner kronor för 2009. IceCube blir världens ledande anläggning för observation av högenergetiska neutriner svårdetekterbara elementarpartiklar som bland annat gör det möjligt att se händelser extremt långt ut i universum. Forskningen syftar till att öka förståelsen av universums uppkomst och utveckling. Neutrinoteleskopet IceCube består av ljuskänsliga detektorer som borrats ner i isen vid sydpolen och kommer att täcka en volym av en kubikkilometer. Anläggningen beräknas stå klart runt 2010, men kommer att användas för observationer redan under konstruktionsfasen. Driftsfasen som startar 2007 kräver nya resurser och Sveriges del av dessa uppskattas till cirka 1 miljon kronor per år. Fusionsanläggningen iter blir bryggan mellan dagens plasmafysikstudier vid forskningsanläggningar och morgondagens energiproducerande fusionskraftverk. iter byggs i Cadarache i södra Frankrike i samarbete mellan eu, Indien, Japan, Kina, Korea, Ryssland och usa. Anläggningen beräknas tas i drift 2016. Sverige bidrar till uppbyggnaden av iter huvudsakligen inom ramen för eu:s ramprogram, Euratom. För svenska forskare som deltar i iter-uppbyggnaden behövs finansiering från forskningsråd och myndigheter. Experimenten vid Large Hadron Collider (lhc), den nya acceleratorn vid europeiska partikelfysiklaboratoriet cern, har som mål att studera materiens minsta beståndsdelar för att bland annat försöka förstå hur universum bildades och vilka fundamentala krafter som styr vår värld. Svenska forskare deltar i uppbyggnaden av detektorerna atlas och alice. Testkörningar av lhc är planerade till hösten 2007, sedan ska den kunna köras med full effekt från 2008. Sverige betalar en medlemsavgift till cern som för år 2006 uppgår till cirka 160 miljoner kronor. Driftskostnader för experimenten uppgår till 4 miljoner kronor per år från 2007. Resurser för datalagring och beräkningar tillkommer, se ndgf nedan. max-lab är ett synkrotronljuslaboratorium för avancerade materialstudier inom flera discipliner, som till exempel materialvetenskap, strukturbiologi, ytfysik, fasta tillståndets fysik och kemi, kärnfysik och geologi. Vetenskapsrådet bidrar med omkring 80 miljoner under fem år till de nya experimentstationer som är under uppbyggnad. Som nationellt laboratorium VETENSKAPSRÅDETS GUIDE TILL INFRASTRUKTUREN SAMMANFATTNING 2006
rekommendationer får max-lab även ett driftsstöd från Vetenskapsrådet på cirka 40 miljoner kronor per år. Den nordiska datagridfaciliteten (ndgf) för beräkningsresurser utnyttjar sammankoppling av datorer genom den så kallade gridtekniken. ndgf får en viktig roll för behandling av data när experimenten vid cern:s stora partikelaccelerator lhc (Large Hadron Collider) startar under 2008, men gridberäkningar ska även göras lätt tillgängliga för forskare från andra områden. ndgf:s finansiering från Vetenskapsrådet är 2,9 miljoner kronor 2006 och 4,4 miljoner kronor 2007. Ytterligare finansiering av hårdvara i respektive land är nödvändig, bland annat för att möta de stora lagringsoch beräkningsbehoven för data från lhc. Det svenska bidraget uppskattas till totalt omkring 33 miljoner kronor fördelat på en treårsperiod. Hög prioritet: Forskningsinfrastrukturprojekt mogna för ställningstagande inom ett år Följande planerade forskningsinfrastrukturer har identifierats vara av mycket stort intresse för forskarsamhället, ha stor betydelse för framtida forskning och ha nått en sådan mognadsgrad i planeringen att beslut om uppbyggnad eller medverkan behöver tas inom något år. För de flesta av projekten (ess, xfel och fair) kommer beslut om konstruktion att ske i internationellt samarbete. Därmed kommer andra finansiärer att stå för huvuddelen av uppbyggnad och driften. Den årliga driftsbudgeten för nedanstående projekt ligger på omkring tio procent av investeringskostnaderna. Det sameuropeiska projektet European Spallation Source (ess) föreslår konstruktion av världens kraftfullaste neutronspridningsfacilitet som öppnar möjligheter för helt ny forskning inom bland annat material- och biovetenskap. I en rapport av Allan Larsson till regeringen rekommenderas ett svenskt värdskap utifrån forsknings-, näringslivs- och samhällsekonomiska aspekter. Näringspolitiska aspekter är, förutom forskningsaspekterna, viktiga som motiv för ett eventuellt svenskt värdskap. En av förutsättningarna är därför att den största delen av finansieringen kommer från näringspolitiskt håll. Den svenska andelen av den totala konstruktionskostnaden bestäms i förhandlingar, men väntas bestå av två delar, en del som alla medverkande länder betalar och som är relaterad till bnp och en del i egenskap av värdland om anläggningen skulle placeras i Sverige. Ett besked om avsiktningsförklaring från regeringen förväntas inom kort. Total konstruktionskostnad beräknas till 11 miljarder kronor. fair (Facility for Antiproton and Ion Research) är en världsledande acceleratoranläggning för hadron- och kärnfysik. Anläggningen ska användas 10 VETENSKAPSRÅDETS GUIDE TILL INFRASTRUKTUREN SAMMANFATTNING 2006
Rekommendationer för att förstå materiens inre struktur samt det tillstånd som existerade precis efter Big Bang innan varken atomer eller protoner och neutroner hunnit bildas. Detta är ursprungligen ett tyskt projekt som utvecklas till ett internationellt samarbetsprojekt där Tyskland står för 75 procent av den totala investeringskostnaden på cirka 11 miljarder kronor. Kostnaden för det svenska deltagandet beror bland annat på hur olika typer av inkind bidrag kommer att värderas. Vetenskapsrådet rekommenderar att förhandlingar om medlemskap inleds. Synkrotronljuslaboratoriet max-lab i Lund har presenterat en ny okonventionell design av framtidens ljuskälla, max iv. Anläggningen ska användas för studier av material och molekyler inom till exempel biologi, kemi, fysik, materialvetenskap och geologi. Den totala investeringskostnaden uppskattas till cirka 2,3 miljarder kronor och driftskostnaden till cirka 220 miljoner kronor per år. Medfinansiering från andra länder krävs för att genomföra projektet. Röntgenfrielektronlasern xfel kommer att öppna för nya forskningsfält, främst inom femtokemi, strukturbiologi och kondenserade materiens fysik, men även inom materialvetenskap och plasmafysik. Den ultrakorta pulsstrukturen för röntgenstrålning, med en miljard gånger högre briljans än vid dagens tillgängliga strålkällor, möjliggör helt nya studier av fenomen och strukturer i molekyler och material. Tyskland står för 60 procent av investeringskostnaden på totalt cirka 9 miljarder kronor. Kostnaden för det svenska deltagandet beror bland annat på hur olika typer av in-kind bidrag kommer att värderas. Vetenskapsrådet rekommenderar att förhandlingar om medlemskap inleds. Utredning av infrastrukturer eller områden med stor potential Vetenskapsrådets guide till infrastrukturen identifierar ett flertal områden där en förbättring av infrastrukturen väsentligt kan höja deras potential att komma framtida svensk forskning till godo. Det kan till exempel ske genom ökad samordning, ny organisation eller uppbyggnad av ny infrastruktur. Nedan rekommenderas ett antal utredningar. I flera fall behöver de genomföras av eller i samråd med andra aktörer. De två utredningar som redan pågår presenteras först i listan nedan, förutom det står förslagen inte i prioritetsordning. Utvärdering av renrumsnätverket Myfab som under tre år finansierats av Vetenskapsrådet, vinnova, Stiftelsen för Strategisk Forskning och Knut & Alice Wallenbergs stiftelse. I nätverket ingår renrumslaboratorier vid Kungliga tekniska högskolan, Chalmers och Uppsala universitet. Utvärdering av verksamheten genomförs hösten 2006. VETENSKAPSRÅDETS GUIDE TILL INFRASTRUKTUREN SAMMANFATTNING 2006 11
rekommendationer Utredning av hur samordning av logistik och forskningsinsatser inom polarforskning kan leda till effektivare användning av tillgängliga resurser. Utreds under 2006. Utredning av relationer mellan mark- och rymdbaserade infrastrukturer för astronomi och astropartikelfysik. Utredning av hur databaser för klimat och miljöforskning kan samordnas så att även data som samlas in för exempelvis miljöövervakning kan göras tillgängliga för forskare. Utredning av hur infrastrukturer för biovetenskaperna kan samordnas för att öka tillgängligheten och underlätta storskaliga analyser av växt-, djur- och humanbiologisk information. Utredning av om de stora mängder biomedicinska data som finns lagrade i biobanker kan standardiseras och göras tillgängliga för forskning på ett sätt som är juridiskt och etiskt acceptabelt. Utredning om storskalig datorresurs för extrema beräkningsbehov. Utredning om digitalisering av forskningsdatabaser inom humaniora. Utredning om hur humanistlaboratorier kan bidra till utveckling inom flera befintliga forskningsområden och till framväxt av nya. Utredning om infrastruktur för tvärgående forskningssamarbete inom området språkteknologi. Utredning av relationen mellan olika anläggningar för materialstudier. 12 VETENSKAPSRÅDETS GUIDE TILL INFRASTRUKTUREN SAMMANFATTNING 2006
En tendens inom många vetenskapsområden är att gemensam forskningsinfrastruktur, från avancerade laboratorier till beräkningsresurser och databaser, får allt större betydelse för forskares möjligheter att bedriva ledande forskning. Verktygen för forskningen har ofta blivit så avancerade att samverkan i en region eller till och med internationellt har blivit nödvändig. Vetenskapsrådets guide till infrastrukturen är Sveriges första långsiktiga plan för forskningsinfrastruktur. Tyngdpunkten ligger på områdesöversikter där existerande och planerad infrastruktur sätts i sitt sammanhang. I rapporten förs det fram ett antal rekommendationer där mogna infrastrukturprojekt med stor betydelse för framtida forskning identifieras. Dessutom nämns ett antal områden där ytterligare utredningar behövs. Den här skriften är en sammanfattning av de viktigaste slutsatserna från rapporten. Regeringsgatan 56 103 78 Stockholm Tel 08-546 44 000 Fax 08-546 44 180 vetenskapsradet@vr.se www.vr.se Vetenskapsrådet är en statlig myndighet som utvecklar och finansierar grundforskning av högsta kvalitet inom alla vetenskapsområden. Vetenskapsrådet arbetar med forskningsfinansiering, strategi och analys samt forskningsinformation. Målet är att Sverige ska vara en ledande forskningsnation.