Yvonne Nygårdin intohimona on tutkia, kuinka voidaan ratkaista suuria ilmastonmuutokseen liittyviä ongelmia biotekniikan keinoilla. Visiona on mahdollistaa bioteollisuuden kehitys mihin tahansa muuhun teollisuuteen verrattavaan asemaan. Hän uskoo VTT:n ja Suomen pystyvän ottamaan alalla merkittävän roolin niin kehittäjinä kuin teollistajina.
Lue tiivistelmä
- Yvonne Nygård on vakinaistettu VTT:llä biotekniikan tutkimusprofessoriksi keskittyen biomateriaalien teollisen mittakaavan tuotantoon ja bioteollisuuden kehittämiseen.
- Nygård korostaa Suomen asemaa biotalouden eturintamassa pitkäkestoisen tutkimuksen ja uusiutuvien luonnonvarojen ansiosta, ja VTT:n tarjoamia erinomaisia tutkimusedellytyksiä, erityisesti Biofoundry-laitteiston kautta.
- Hän painottaa tekoälyn merkittävää roolia biotekniikan alalla, erityisesti bioprosessien datan käsittelyssä ja standardoinnissa, ja CRISPR-geenisaksimenetelmän soveltamista laajasti käytössä olevien geenien muokkauksessa.
Tiivistelmä on tekoälyn tekemä ja ihmisen tarkistama.
VTT on vakinaistanut Yvonne Nygårdin biotekniikan tutkimusprofessuurin, joka alkoi määräaikaisena 2023.
”Minusta on upeaa, että VTT haluaa vahvistaa entisestään juuri omaa tutkimusaluettani, joka nähdään tärkeänä osana siirtymää biotalouteen. Tutkijana minusta on luonnollisesti mahtavaa saada tutkia sitä mikä minua kiinnostaa eniten eli, kuinka voidaan ratkaista suuria ilmastonmuutokseen liittyviä ongelmia”, Nygård sanoo.
VTT on hänelle uran alkukoti, jossa hän teki niin maisterintyönsä kuin väitöskirjansa. Väitöksen jälkeen hän siirtyi Alankomaihin DSM-nimiseen biotekniikan yritykseen usean vuoden ajaksi tehden myös töitä Groningenin yliopistossa.
”Se oli hyvä ja hyödyllinen kokemus työskentelystä tutkimuksen ja innovaatioiden parissa yritysmaailmassa. Siellä tutkimus ei mene niin syvälle, vaan halutaan ratkaista ongelmia ja kasvattaa tuottavuutta”, Nygård kuvailee.
Alankomaista taival jatkui professuuriin Chalmersin teknillisessä yliopistossa Ruotsin Göteborgissa, jossa hän teki perustutkimusta soveltavalta kannalta. Seitsemän vuoden jälkeen vuorossa oli paluu urataipaleen juurille.
”VTT on aina ollut minulle hyvä työpaikka. Itse asiassa aikoinaan Alankomaihin lähtiessäkin ajatuksena oli olla VTT:ltä virkavapaalla.”
Bioteollisuuden syntyyn on vielä pitkä matka
Yvonne Nygård arvioi, että Suomi on biotalouden kehityksen eturivissä erityisesti pitkäkestoisen tutkimuksen ja runsaiden uusiutuvien luonnonvarojen ansiosta. Lisäetua tulee siitä, että Suomessa on saatavilla yhä runsaammin uusiutuvaa energiaa ympäristöystävällisten prosessien tarpeisiin.
“Meillä VTT:llä puolestaan tutkimusympäristö ja panostukset sekä pilotointiin että pienen mittakaavan suoritustehoon, ns. bioverstas eli Biofoundry-laitteistoon ja datahallintaan tarjoaa maailmanluokan puitteet tutkimustyölle”, Nygård iloitsee.
Bioverstas on kehitysalusta, jonka avulla nopeutetaan merkittävästi biologisten prosessien ja tuotanto-organismien suunnittelua, rakentamista ja optimointia. Bioverstaat yhdistävät synteettisen biologian, automaation ja laskennalliset työkalut.
Biotekniikassa Nygårdia innoittaa tavoite rakentaa kokonaan uusi bioteollisuuden toimiala, joka tuottaa teollisessa mittakaavassa muun muassa raakaöljyä korvaavia materiaaleja.
”Siihen on vielä pitkä matka, että bioteollisuus on verrattavissa mihin tahansa muuhun teollisuudenalaan. Hidastavia tekijöitä on monta lähtien jo siitä, että biotekniikan kehitystyö ottaa aikaa. VTT:llä haluammekin nopeuttaa kehitystä ja tehdä alalla vaikuttavia läpimurtoja. Vaaditaan paljon tekoja, jos halutaan päästä eroon raakaöljyn käytöstä ”, Nygård kertoo.
Biotaloudessa haasteena on myös se, että sokerien käyttö keskeisenä biomassan raaka-aineena kilpailee ruoantuotannon kanssa. Siksi on olennaista löytää biomassaa, jonka valmistuksessa hyödynnetään vaihtoehtoisia raaka-aineita.
”Keskeisessä roolissa tulevaisuudessa on hiilidioksidin käyttö, joka tuo myös sen edun, että voitaisiin samanaikaisesti käyttää ilmastopäästöjä hyväksi ja vähentää niitä.”
Tekoäly mullistaa biotekniikan kehitystyötä
Jo 2023 Nygård ennakoi, että tekoäly mullistaa alan tutkimusta esimerkiksi mikrobien rakennetta ja toimintaa koskevan datan käsittelyssä ja prosessien kehittämisessä. Näin onkin käynyt, sillä tekoälyn edistysaskelia biotekniikan kehitystyössä tapahtuu hänen mukaansa melkein päivittäin ja uusia menetelmiä tulee nopeasti saataville.
Tekoälyn avulla on esimerkiksi alettu analysoida bioprosessien dataa. Paraikaa koko tutkimusalueella mietitään kuumeisesti, kuinka voidaan standardoida työtapoja ja tutkimusdataa, jotta kaikki olisi tekoälyn kannalta käyttökelpoisessa muodossa.
”Se on tietenkin vielä haussa, missä tekoäly lopulta tulee luomaan suurimman edun biotekniikan alalla. Myös meidän tutkijoiden pitää oppia käyttämään tekoälyä entistä paremmin.”
Nygårdin uran kohokohtiin kuuluu geenien muokkaamiseen tarvittavien työkalujen kehitys: CRISPR eli geenisaksimenetelmän soveltaminen homesienten geneettiseen muokkaamiseen on tutkimus, joka on saanut paljon lähdeviittauksia.
”Tutkimuksen kohteena oli eräs biotekniikassa laajasti käytetty homelaji ja eräänlaiset geenisakset, joilla genomia voidaan muokata. On ollut ilahduttavaa nähdä, että kehitetyt työkalut ovat nyt laajasti käytössä, kun muokataan eri homeita”, Yvonne Nygård sanoo.
