NAT809: Assembling af minimale levende systemer

Det Naturvidenskabelige Studienævn

Undervisningssprog: Engelsk
EKA: N710001102
Censur: Intern prøve, to eller flere bedømmere
Bedømmelse: 7-trinsskala
Udbudssteder: Odense
Udbudsterminer: Efterår
Niveau: Kandidatkursus forhåndsgodkendt som Ph.d.-kursus

STADS ID (UVA): N710001101
ECTS-point: 5

Godkendelsesdato: 25-04-2019


Varighed: 1 semester

Version: Arkiv

Kommentar

07010501 (tidligere UVA) er identisk med denne kursusbeskrivelse.

Indgangskrav

Ingen

Faglige forudsætninger

For kemi, farmaci og biologistuderende bygger kurset på viden opnået i deres respektive bachelorstudier (bl.a. kendskab til kemilaboratoriearbejde).  For fysik-, computer science og ingeniørstuderende bygger kurset på viden opnået i deres respektive bachelorstudier (bl.a. kendskab til simulering og/eller elektronisk hardware/instrumentering).

Formål

Kurset har til formål at sætte den studerende i stand til at forstå de underliggende principper for minimale levede processer, hvilket er vigtigt i forhold til bred vifte af videnskabelige og teknologiske områder der strækker sig fra fysik, kemi og biologi til kunstig intelligens og ingeniørvidenskaberne.

Siden kurset adresserer de grundlæggende egenskaber for simple levende og liv-lignende systemer, og siden levende processer kan implementeres i (bio)kemiske (wetware), i robot (hardware) såvel som i computer systemer (software), kan dette kursus følges af kemi, farmaci og biologistuderende såvel som af fysik, ingeniør og computer science studerende.

I forhold til uddannelsens kompetenceprofil har kurset eksplicit fokus på at:

  • Give kompetence omkring de grundlæggende principper, funktioner og processer for simple levende systemer
  • Give færdigheder, således at muligheder og begrænsninger ved implementering af levende processer i forskellige materialer (wetware, hardware, software) kan vurderes
  • Give viden om de teknologiske muligheder for kunstige eller modificerede levende processer

Målbeskrivelse

For at opnå kursets formål er det læringsmålet for kurset, at den studerende demonstrerer evnen til at:

  • Forklare de fysiske og kemiske egenskaber af molekyler, der anvendes i protocelledesign og hvordan disse egenskaber bidrager til protocelleprocesser.
  • Forklare samspillet mellem de forskellige funktionelle komponenter i simple levende systemer, inkl. mulighederne for at implementere selv-replikerende robotter og 3D-printere.
  • Forklare hvilken rolle autokatalyse, selv-samling, selvorganisering, evolution og energitik har i minimale levende systemer.
  • Forklare selvvalgte emnet for deres individuelle projekt og dets signifikans indenfor området.
  • Udføre indledende laboratorieeksperimenter med/computer simuleringer af valgte systemer under rådgivning af en instruktor. Fortolke resultater og deres relevans i forhold til en større kontekst, som for eksempel; hvad kan slutresultatet blive? Hvad ville være det næste eksperiment?
  • Skrive en kort rapport i form af en kort artikel.

Indhold

Kurset indeholder følgende faglige hovedområder:

Dette kursus er en introduktion til fysikken, kemien og biologien bag Kunstigt Liv, hvilket også indebærer Syntetisk Biologi samt selv-replikerende computersystemer og 3D printersystemer. Vi undersøger den funktionelle natur af minimale levende systemer for at skabe forståelse for livets natur. Med en forståelse af de fundamentale koncepter for levende systemer, undersøger vi forskellige måder at skabe liv på i laboratoriet med primær fokus på fysisk-kemisk baserede protoceller, men undersøger også liv-lignende teknologiske systemer. Undervisningen vil introducere de primære ideer, fremgangsmåder og opnåede resultater såvel som skitsere aktuelle forskningsområder indenfor dette felt. Via et mindre individuelt projekt vil den studerende udvikle en dybere viden indenfor dette område. Projektet udvælges sammen med en af underviserne. Herudover vil den studerende blive aktivt involveret i tilegnelsen af mere viden på baggrund af obligatorisk læsning af relevante forskningsartikler samt præsentation af en eller to papers relateret til den studerendes interesser eller projekt.

Gennem det individuelle projekt vil den studerende udvikle sin evne til at formulere og udmønte aktuel forskning indenfor det relevante område. Desuden vil den studerende få et overblik over området gennem præsentations- og diskussionstimerne, som er obligatoriske.

De individuelle projekter udvælges sammen med en af underviserne og kan f.eks. være et problem udledt indenfor:

  • Livets oprindelse/astrobiologi
  • Konstruktion af protoceller
  • Selv-replikerende computer processer og simulationssystemer
  • 3D printere der kan printe sig selv

Kurset vil både forberede de studerende på forskning indenfor området og eksponere dem for nye metodikker, der er udviklet for at undersøge og skabe levende, liv-lignende og intelligente systemer, og som har brede anvendelser indenfor nanovidenskab, bio- og informationsteknologi, computing, farmaci, nye materialer og robotteknologi.

Litteratur

Se BlackBoard for pensumlister og yderligere litteraturhenvisninger.

Eksamensbestemmelser

Eksamenselement a)

Tidsmæssig placering


Udprøvninger

Mundtlig eksamen

EKA

N710001102

Censur

Intern prøve, to eller flere bedømmere

Bedømmelse

7-trinsskala

Identifikation

Fulde navn og SDU brugernavn

Sprog

Følger, som udgangspunkt, undervisningssprog

Hjælpemidler

Tilladte hjælpemidler: Den studerendes rapport.

ECTS-point

5

Uddybende information

Mundtlig eksamen, baseret på rapport forberedt af studerende (50%) samt emne udvalgt fra læsning og diskussion af tekster og forskningsartikler (50%). 

Eksamensformen ved reeksamen kan være en anden end eksamensformen ved den ordinære eksamen.
Reeksamen i samme termin eller umiddelbart i forlængelse heraf


Vejledende antal undervisningstimer

49 timer per semester

Undervisningsform

Aktiviteter i studiefasen: Individuelt projekt.

Ansvarlig underviser

Navn E-mail Institut
Steen Rasmussen steen@sdu.dk

Skemaoplysninger

Administrationsenhed

Det Naturvidenskabelige Fakultet

Team hos Uddannelsesjura & Registratur

NAT

Udbudssteder

Odense

Anbefalede studieforløb

Profil Uddannelse Semester Udbuds periode