Teknillinen kemia ja kemian prosessitekniikka

Transkriptio

1 Teknillinen kemia ja kemian prosessitekniikka Työryhmän osallistujat Riitta Keiski, Oulun yliopisto (puheenjohtaja) Outi Krause, Aalto-yliopisto Mikko Hupa, Åbo Akademi Jukka Seppälä, Aalto-yliopisto Satu Pitkäaho, Oulun yliopisto (asiantuntijasihteeri) Arviointiteemojen käsittely ja teemojen vahvuudet, heikkoudet, mahdollisuudet ja uhkat (SWOT) Ennen annettujen arviointiteemojen käsittelyä käytiin keskustelu teknillisen kemian ja kemian prosessitekniikan määritelmästä. Todettiin, että teknillisellä kemialla ja kemian prosessitekniikalla, sisältäen teollisen bioteknologian, on keskeinen rooli puunjalostus- ja paperitekniikan, metallurgian, materiaalitekniikan, energia- ja ympäristötekniikan sekä elintarvike- ja biotekniikan aloilla toimivissa tutkimusryhmissä. Todettiin myös, että selvimpänä erona kemianalan tutkimuksen ja teknillisen kemian tutkimuksen välillä on erilainen julkaisuprofiili. Yleisesti ottaen kemian alan tutkimustulokset julkaistaan lehdissä, joilla on korkeampi impact factor, kun taas kemian prosessitekniikan ja teknillisen kemian tutkimustulokset julkaistaan pääosin chemical engineering -lehdissä, joilla on matalampi impact factor. Tämän lisäksi yliopistojen ja teollisuuden välinen tutkimusyhteistyö on teknillisen kemian ja kemian prosessitekniikan aloilla keskeisessä asemassa ollen laaja-alaista ja toimivaa. A. Tutkimus-. kehitys- ja innovaatiotoiminnan toimintaympäristön muutosten merkitys tieteenalalle Mikä merkitys TKI-toimintaympäristön muutoksilla on tieteenalalle? Mitkä muut kansalliset ja kansainväliset TKI-toimintaympäristön muutokset ovat vaikuttaneet alan kehitykseen ja miten? Keskusteltiin yliopistolain ja SHOKien (Strategisen huippuosaamisen keskittymät) sekä muutamien selvästi tunnistettavien toimintaympäristön muutosten vaikutuksista teknillisen kemian ja kemian prosessitekniikan alalle. Vuoden 2010 alussa voimaan tullut yliopistolain muutos ja sen myötä yliopistojen rakenteellinen kehittäminen vaikuttaa ja muuttaa voimakkaasti yliopistoissa annettavaa koulutusta ja tehtävää tutkimusta. Tämä vaikuttaa myös teknillisen kemian ja kemian prosessitekniikan tieteenalan kehittymiseen. Hyvin onnistuessaan tämä kehitys on tieteenalalle mahdollisuus, mutta voi muodostua myös uhaksi, jos esimerkiksi yliopiston uusittu strategia tai uusi profiloituminen ei tue tieteenalan kehittymistä. Kaikkia vaikutuksia on vielä mahdotonta nähdä. 1

2 SHOK-toiminnasta todettiin, että myös se aiheuttaa paitsi uhkia niin myös mahdollisuuksia. Uhkana on, että SHOKeissa tehtävä tutkimus on liian soveltavaa, jolloin teknilliset yliopistot toimivat niin soveltavalla alalla, että akateemisuuden merkitys pienenee ja tieteellisen tutkimuksen ansiot vähenevät. Todettiin myös, että tutkimusrahoituksen sirpaloituneisuus on SHOK-toiminnan myötä lisääntynyt, pitkäjänteistä perustutkimusta ei edelleenkään tueta. Tällä hetkellä SHOK-toiminnan pelisäännöt eivät ole yliopistoille edulliset. Ohjelmat on suunniteltu yrityslähtöisesti ja liian lyhytjänteisiksi, jolloin niiden yhdistäminen yliopiston tutkimukseen on vaikeaa. SHOK-toiminta olisi mahdollisuus tieteenalalle, jos jatkossa Tekes muuttaisi ohjeistustaan niin, että suunniteltavat uudet ohjelmat tukisivat pitkäjänteisempää tutkimusta, jolloin tutkimuksellisuus nousisi tärkeäksi osaksi ohjelmia. Esimerkiksi nykyistä suurempi osa ohjelmien rahoituksesta (esim. 20 %) voisi olla 4-5-vuotista rahoitusta, joka tulisi vapaaseen hakuun ja johon tutkijat tarjoaisivat tutkimusideoitaan, jolloin tutkimus olisi entistä tutkijalähtöisempää ( bottomup ). Tämä lisäisi pitkäjänteisen akateemisen tutkimuksen merkitystä ohjelmissa, mutta myös mahdollisuus uuden innovatiivisen tieteelliseen tutkimukseen perustuvan liiketoiminnan syntymiseen kasvaisi. Toimintaympäristön muutoksista pienryhmä totesi, että tarve mm. lisääntyneeseen luonnonvarojen kestävään käyttöön, biotalouden kehittämiseen ja ilmastokysymysten ratkaisemiseen tuo entistä enemmän haasteita ja mahdollisuuksia teknillisen kemian ja kemian prosessitekniikan tieteenalalle. Erityisosaamisen tunnistaminen ja vahvan akateemisen profiilin rakentaminen näille alueille on tärkeää. Lisäksi tarvitaan entistä enemmän eri tieteenalojen välistä yhteistyötä ja osaamista, mutta myös avoimuutta ja lisääntyvää tieteenalojen välistä arvostusta, jotta näillä uusilla aloilla menestyminen voitaisiin turvata. Tieteenalan oma erittäin hyvin toimiva tutkijakoulu (Åbo Akademin koordinoima Graduate School in Chemical Engineering, GSCE) todettiin vahvuudeksi paitsi toiminnaltaan (laadukkaat hyvin järjestetyt jatko-opintokurssit, toimiva kansallinen yhteistyö) niin myös toimintaympäristöltään (mm. suuremmat ryhmäkoot). Myös muut rajapinta -tutkijakoulut (esim. Finnish Doctoral Programme in Environmental Science and Technology (EnSTe)) ovat hyödyllisiä tieteenalan jatkoopiskelijoille ja sen myötä tieteenalalle. Pienryhmän toiveena on, että kansallisten tutkijakoulujen toimintaedellytykset turvattaisiin myös jatkossa. B. Tieteenalan kehitys Miten suomalainen tutkimus sijoittuu alan kansainväliseen tutkimuskenttään? Esimerkiksi mikä on tieteenalan kehityksessä Suomessa erityislaatuista muihin maihin verrattuna? Mikä merkitys BRIC-maiden (Brasilia, Venäjä, Intia, Kiina) vahvistumisella on alan suomalaiselle tutkimukselle tällä hetkellä ja tulevaisuudessa? Minkälaiset kansainväliset yhteydet alalla on? Mikä on tieteidenvälisyyden merkitys alan kehitykselle lähitulevaisuudessa? Mikä on tieteenalan kansainvälinen taso (esim. bibliometriikka, kilpailtu kansainvälinen rahoitus)? Suomalainen teknillisen kemian ja kemian prosessitekniikan tutkimus on kansainvälisesti hyvällä tasolla suhteellisen viittausindeksin ollessa suurempi kuin 1. Suomen Akatemian v teettämässä kemian tutkimuksen arvioinnissa useimmat tutkimusryhmät saivat hyvän tai erittäin hyvän arvosanan tutkimustoiminnastaan. Suomen Akatemian arviointiin eivät tosin sisältyneet 2

3 kaikki suomessa toimivat kemian prosessitekniikan tutkimusryhmät. Pienryhmän huolena on, että vaikka julkaisut ja sitaatiot ovat objektiivinen tapa tarkastella tieteenalan vaikuttavuutta, juuri kyseessä olevan tieteenalan monimuotoisuutta ei ehkä huomioida tarpeeksi. Määrittelyt ja luokittelut hankaloittavat usein tulkintaa, jolloin esimerkiksi julkaisut voivat kirjautua toiselle tieteenalalle, vaikka ovatkin lähtöisin teknillisen kemian tai kemian prosessitekniikan tutkimusryhmistä. Tätä tulkintaa voisi helpottaa tutkijakohtainen tarkastelu, jolloin julkaisut voitaisiin kirjata tutkimuslähtöisesti oikealle tieteenalalle. Myös julkaisustrategioiden tekeminen näkyvyyden lisäämiseksi ja kehittymisen mahdollistamiseksi on tärkeää. Lisäksi on huomioitava, että verrattaessa eri tieteenaloja teknillisen alan julkaisujen impact factorit ovat yleensä pienemmät kuin luonnontieteiden tai lääketieteen aloilla. Hyvästä yleisnäkymästä huolimatta pienryhmä totesi, että teknillisen kemian ja kemian prosessitekniikan tieteenalalla ollaan kansainvälisessä kilpailussa haasteen edessä. Näin on lähinnä siksi, että rahoitus on vaatimatonta ja osa tutkimusryhmistä on pieniä, mutta myös koska yhä uusia maita ja näin uusia tutkimusryhmiä tulee mukaan tieteenalan tutkimukseen, jolloin suhteellinen osuutemme maailman tutkimuksesta vähenee. Pienryhmä muistutti kuitenkin, että läpimurtojen saavuttamisessa on tärkeää olla vahva kansallisilla painoaloilla sen sijaan, että yrittäisi kattaa koko tieteenalaa. Toisin sanoen tarve fokusoitua ja tehdä todella korkealaatuista työtä kasvaa. Eri teknillisten yliopistojen entistä tiiviimpi yhteistyö voisi nostaa tieteellisen tuottavuuden tasoa. Myös eri tieteenalojen välinen yhteistyö, entistä laajempi monitieteellisyys, on mahdollisuus nostaa tutkimusta kohti kansainvälistä kärkeä. Kolmas hyvin tulosta tuottava ja usein myös nopeavaikutteinen tapa tieteellisen tason nostamiseksi on kansainvälisen liikkuvuuden lisääminen, esim. FiDiPro-professuurien (Finland Distinguished Professor Programme) muodossa. Kansainvälisen rahoituksesta keskusteltaessa todettiin, että tarkasteltavana olleet tilastot (mm. T&K-menot suorittajasektoreittain ja Korkeakoulusektorin T&K-menojen rahoitustilanne 2009) eivät olleet ajan tasalla tai tilastollisista syistä järin luotettavat. Huomioitavaa on, että teknillisen kemian ja kemian prosessitekniikan alalla rahoitus tulee pääosin ulkopuolisesta rahoituksesta tutkimusryhmien budjettirahoituksen ollessa vain noin 25 % (tekniikan aloilla keskimäärin budjettirahoituksen osuus on 40 %). Lisäksi pienryhmän mielestä on huolestuttavaa, että EU-rahoituksen osuus tieteenalalle on vain noin 5-10 %. Rahoituksen kasvattaminen ja erityisesti EU-rahoituksen lisääntyvä hyödyntäminen onkin tärkeää tieteenalan kehittymiselle. Lisäksi todettiin, että nykyisellä rahoituksella on mahdotonta ratkaista globaaleja ongelmia, joten jos rahoituksen määrä ei huomattavasti nouse, fokusoituminen tieteenalan sisällä on tarpeen. Mikä on huippuyksiköiden, akatemiaprofessoreiden ja FiDiPro-professoreiden merkitys alan tutkimusympäristössä? Huippuyksikkörahoituksella on ollut suuri vipuvaikutus (gearing effect) alan tutkimukselle; julkaisujen määrät, patentit ja jatkotutkinnot ovat lisääntyneet. Akatemiaprofessoreista todettiin, että hyvä tule hyvän luo, ts. akatemiaprofessorinimitykset ovat tuoneet alalle positiivisen kierteen. Lisäksi todettiin, että saatujen professuurien monimuotoisuus ja monitieteellisyys on tieteenalalle vahvuus, ei heikkous. FiDiPro-ohjelmaa pidettiin erittäin hyvänä asiana, vaikkakin koettiin, että juuri oikean henkilön löytyminen ja sitouttaminen professuuriin on usein haasteellista. 3

4 Hot spotien ja nousevien alojen/teemojen tunnistaminen: miten ollaan mukana niiden tutkimuksessa? Onko lähitulevaisuudessa näkyvissä merkittävää tutkimuksen uudelleensuuntautumista? Onko tunnistettavissa paradigmojen muutoksia tai läpimurtoja? Jo aiemmin todettiin, että mm. lisääntynyt tarve luonnonvarojen kestävään käyttöön, biotalouden kehittämiseen ja ilmastokysymysten ratkaisemiseen tuo entistä enemmän haasteita ja mahdollisuuksia teknillisen kemian ja kemian prosessitekniikan tieteenalalle. Esimerkiksi aiemmat panostukset ovat vain vähäisissä määrin kohdistuneet teolliseen biotekniikkaan, mutta jos tähän saadaan tulevaisuudessa muutos, voi Suomi nousta tällä alalla maailman huipulle. Teknillinen kemia yhdessä biotekniikan kanssa muodostaa hyvän kombinaation, jonka vahvuutena on kemiallisten reittien ja prosessiosaamisen yhdistäminen biotekniikkaan ja jonka tuloksena syntyy innovatiivisia kestävän kehityksen periaatteiden mukaisia teknisiä ratkaisuja mm. bioenergian tuotantoon. Toisena tulevaisuuden suuntauksena nähtiin kokeellisen tutkimuksen ja mallinnuksen voimakkaampi yhdistyminen niin, että painopiste on jatkossakin kokeellisessa toiminnassa, mutta mallinnuksen, molekyylilaskennan ja virtauslaskennan merkitys työkaluina kasvaa. Mallinnus tukee oleellisesti tutkimusta ja näin voidaan välttää mm. turhia kokeita ja vähentää suurten pilottien tarvetta eli lisätä tutkimuksen tehokkuutta. Lisäksi juuri teknillisen kemian ja kemian prosessitekniikan tieteenalan tarpeisiin tehtävä kestävän kehityksen arviointityökalujen menetelmäkehitys tukee prosessisuunnittelua ja ympäristömyötäisten teollisten ratkaisujen aikaansaamista. Teknillinen kemia ja kemian prosessitekniikka on tieteenalana entistä keskeisemmässä asemassa vaikuttamassa kestävän kehityksen periaatteiden mukaiseen kehitykseen. C. Tutkijanura ja tohtorikoulutus Tohtoritarve Miten tohtorit sijoittuvat/tulisi sijoittua tutkimustyöhön ja muihin tehtäviin? Miten tohtorien sijoittumista voidaan edistää muihin kuin akateemisiin tutkimustehtäviin? Tohtoritarpeen arvioitiin jatkossa pysyvän ennallaan tai hieman lisääntyvän. Huolena esitettiin tulevat muutokset yliopistojen rahoituksessa ja rakenteilla olevat yliopistokohtaiset tohtorikoulutusohjelmat, jotka saattavat romuttaa olemassa olevat kansalliset tutkijakoulut ja niissä järjestetyn korkeatasoisen tohtorikoulutuksen. Ennen olemassa olevien rakenteiden romuttamista tulisi ne arvioida perusteellisesti, sillä joidenkin ryhmän jäsenten pelkona on, että tohtorikoulutuksen hajautus yliopistoihin laskisi tieteenalan koulutuksen tasoa. Pienryhmässä käytiin lyhyt keskustelu ohjaukseen käytettävän ajan riittävyydestä ja todettiin, että jatkossa, varsinkin jos tohtorikoulutuksen tarve lisääntyy, kuten Suomen Akatemian asettama tutkijakoulutukiryhmä ehdotuksessaan* esittää, ohjaajien rekrytointiin ja rekrytoinnin rahoittamiseen tulisi kiinnittää erityistä huomiota. *TUTKIJAKOULUTUKSEN KEHITTÄMINEN, Suomen Akatemian asettaman tutkijakoulutukiryhmän ehdotukset tutkijakoulutuksen kehittämiseksi Suomessa,

5 Teknillisen kemian ja kemian prosessitekniikan tieteenalalta valmistuvat tohtorit työllistyvät hyvin. Lisäksi hyvänä asiana koettiin, että tohtoreita valmistuu tasa-arvoisesti niin miehiä kuin naisiakin, mm. GSCE:ssä tohtorikoulutettavien sukupuolijakauma on tälläkin hetkellä 50/50. Tohtorit työllistyvät sekä kotimaahan että ulkomaille, ja tuntuma pienryhmässä on, että erityisesti uudet alat, kuten ympäristötekniikka, työllistävät tohtoreita hyvin. Tutkimusryhmien tavoitteena on, että valmistuvat tohtorit työllistyvät oman yliopiston ulkopuolelle ja tämän tavoitteen toteutumisessa auttavat tutkimusryhmän hyvät ulkopuoliset yhteydet, vahva verkottuminen. Yliopistojen, sektoritutkimuslaitosten ja teollisuuden välinen yhteistyö lisää oman tutkimusryhmän tai oman yliopiston ulkopuolelle työllistymistä. Pienryhmän mielestä liikkuvuutta yritysten ja yliopistojen välillä tulisi vielä entisestään lisätä. D. Liikkuvuus ja verkostot Mitkä ovat kansallisen ja kansainvälisen liikkuvuuden mahdollisuudet ja ongelmat tutkimustyössä tieteenalalla, tieteidenvälisesti ja eri sektorien välillä? Minkälaista liikkuvuus on ja miten sitä voidaan tukea? Mitkä ovat keskeisimmät verkostoitumisen ja yhteistyön muodot sekä mahdollisuudet ja ongelmat tutkijoiden ja eri sektoreiden välillä kansallisesti ja kansainvälisesti? Pienryhmä totesi, että tutkimusryhmien ja kansainvälisten yritysten välistä liikkuvuutta ei ole kovinkaan paljon, mutta onneksi yritysten tutkimusongelmat tulevat tutkimusryhmien tietoon hyvin. Ongelmana on, että yritysvaihtoon lähtijöitä ei ole tarpeeksi, vaikka rahoitusta kyllä olisi. Myös kansainväliseen tutkijavaihtoon suomalaiset jatko-opiskelijat lähtevät nihkeämmin kuin mitä tulijoita on tulossa Suomeen. Tieteenalan tutkijakoulussa GSCE:ssä tavoitteena on, että tohtorikoulutettavista 30% on ulkomaalaisia, sillä tämän katsotaan edistävän kansainvälistymistä ja paremman Suomi-kuvan muodostumista maailmalla sekä nostavan tutkimusryhmän tieteellistä vaikuttavuutta. Tutkimusryhmissä on huomattu, että tänne tulevat ulkomaalaiset tutkijavierailijat ja FiDiPro-professorit lisäävät myös suomalaisten halukkuutta lähteä tutkijavaihtoon ulkomaille. Muita vaihtoon kannustavia työkaluja ovat EU:n rahoituskanavat ja mm. mahdollisuus kaksoistutkintoon. E. Tutkimuksen infrastruktuurit Mitkä ovat keskeisimmät tutkimuksen infrastruktuureihin liittyvät vahvuudet, heikkoudet, mahdollisuudet ja uhkat? Mikä on käytettävissä olevien tutkimusinfrastruktuureiden vaikutus alan tutkimuksen laatuun ja kansainväliseen asemaan? Millaisilla tutkimusinfrastruktuureihin liittyvillä kehittämistoimilla tutkimuksen laatua ja kansainvälistä asemaa voidaan parantaa? Onko tieteenalalla tutkimusinfrastruktuureihin liittyvää erityisosaamista, joka edistää menestymistä kansainvälisessä kilpailussa? Miten tieteenalalla voidaan tehostaa tutkimusinfrastruktuurien käyttöä ja helpottaa niiden uudistamista? Joissakin tieteenalan tutkimusryhmissä teknisten tiedekuntien tutkimusinfrastruktuurihankinnat vaativat erityistä tarkastelua; tieteenalan tutkimukseen liittyviä kalliita laitteita on vaikea saada, jolloin laitekannan poistot saattavat olla suuremmat kuin hankinnat. Joissakin tutkimusryhmissä taas mm. Euroopan aluekehitysrahaston (EAKR) mahdollistama rahoitus on tuonut huomattavaa 5

6 parannusta ryhmän tutkimusinfrastruktuuriin. Mm. biotekniikan tulevat tarpeet luovat tarpeita myös uuden tutkimusinfrastruktuurin hankkimiselle, mutta miten tähän vastataan/mikä tulisi olla erityisen huomion kohteena, on vielä selvittämättä. Tutkimusryhmien välinen tiivis ja hyvä yhteistyö mahdollistaa myös tutkimuslaitteiden optimaalisen hyödyntämisen. Tämän lisäksi riittävän kansallisen rahoituksen turvaaminen infrastruktuurin hankkimiseksi erityisesti tekniikan alalla on tärkeää korkeatasoisen tutkimuksen turvaamiseksi. 6