Claim OwnershipExzellent erklärt - Spitzenforschung für alle
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57 Exzellenzcluster – ein Podcast: Regelmäßig berichtet „Exzellent erklärt“ aus einem der Forschungsverbünde, die im Rahmen der Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder gefördert werden.
Die Reise geht quer durch die Republik und genauso vielfältig wie die Standorte sind die Themen: von A wie Afrikastudien bis Z wie Zukunft der Medizin. In jeder Folge interviewt die Podcasterin Larissa Vassilian Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler eines der Exzellenzcluster. Alle Exzellenzcluster verbindet eine gemeinsame Motivation: Sie adressieren wichtige Themen unserer Zeit, bearbeiten außergewöhnliche Fragen und forschen für die Gesellschaft von morgen.
Folgen und schreiben Sie uns auch auf LinkedIn: https://www.linkedin.com/company/exzellent-erklaert. Wir freuen uns auf Ihre Anmerkungen und Fragen.
Die Reise geht quer durch die Republik und genauso vielfältig wie die Standorte sind die Themen: von A wie Afrikastudien bis Z wie Zukunft der Medizin. In jeder Folge interviewt die Podcasterin Larissa Vassilian Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler eines der Exzellenzcluster. Alle Exzellenzcluster verbindet eine gemeinsame Motivation: Sie adressieren wichtige Themen unserer Zeit, bearbeiten außergewöhnliche Fragen und forschen für die Gesellschaft von morgen.
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43 Episodes
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Was wissen wir über Bakterien? Dieses Mal geht es um Bakterien, Antibiotika und Resistenzen.
Zunächst sprechen wir mit Prof. Dr. Hannes Link darüber, wie der Stoffwechsel bei Bakterien funktioniert—denn wenn wir diesen verstehen, können Bakterien kontrolliert und so gezielt für unsere Zwecke eingesetzt oder unschädlich gemacht werden. Das zweite Thema sind Resistenzen und neue Antibiotika. Prof. Dr. Nadine Ziemert spricht mit uns über eine drohende Antibiotikakrise und erklärt, wie die Suche nach neuen Antibiotika mit modernsten Methoden funktioniert. Auf der Suche nach neuen Wirkstoffen gegen antibiotikaresistente Bakterien ist ihrem Team die Zeitreise zu einem Ur-Antibiotikum gelungen.
Essen spielt in unserer Welt eine große Rolle. Wir feiern, indem wir gemeinsam Speisen zu uns nehmen. Wir genießen besonders gute Lebensmittel. Und wir kochen für andere Menschen, um ihnen etwas Gutes zu tun. In dieser Episode haben wir zwei Forscherinnen zu Gast, die sich genauer angeschaut haben, wie Menschen und Bonobos (Menschenaffen) essen und was die Nahrungsaufnahme mit dem Sozialverhalten zu tun hat.
In Südamerika gibt es alte Frauen, die eine ganz bestimmte Art von Tätowierung besitzen. Am Unterarm wurde ihnen ein Tattoo gestochen, das zum Beispiel die Initialen ihres Ehemannes zeigt und weitere Zeichen. Es handelt sich um Frauen, deren Vorfahren als Vertragsarbeiter aus Indien in die damaligen britischen und niederländischen Kolonien gebracht wurden. Sinah Kloß erforscht diese alte Tattoo-Tradition, die mittlerweile als überholt gilt, daher tragen junge Frauen keine derartigen Tätowierungen mehr.
Lange Zeit war es in der Afrikaforschung üblich, aus dem globalen Norden zu forschen. Das Exzellenzcluster „Africa Multiple“ geht neue Wege, indem neben dem Bayreuther Cluster vier quasi gleichberechtigte Standorte auf dem afrikanischen Kontinent eingerichtet wurden. Gemeinsam werden nun in den fünf Zentren viele Forschungsprojekte auf den Weg gebracht, die die afrikanische Perspektive in den Fokus stellen. Geforscht wird beispielsweise zu einem islamischen Kulturarchiv und zu Erinnerungsorten des jahrhundertelangen Sklavenhandels, dessen Folgen sich bis heute in den Gesellschaften Afrikas und der weiteren betroffenen Länder wie Brasilien und Nordamerika abzeichnen.
Der Exzellenzcluster POLIS forscht an Batterien, die ohne Lithium funktionieren. Das Ziel kann zum Beispiel eine Natrium-Ionen-Batterie sein, die ohne kritische oder seltene Stoffe auskommt und zudem noch bessere Leistungen bringen kann, beispielsweise bei niedrigen Temperaturen im Winter. Aber wie funktioniert so eine Batterie überhaupt? Und welche Alternativen gibt es? Und vor allem: Vor welchen Herausforderungen stehen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in diesem Bereich?
In dieser Podcastfolge beantworten der MATH+ Cluster-Sprecher, Prof. Michael Hintermüller und die Nachwuchsgruppenleiterin Dr. Sarah Wolf die spannende Frage, ob Mathematik die Welt verbessern kann. Sie sprechen darüber, wie sich die anwendungsorientierte Mathematik von MATH+ mit anderen Disziplinen bei relevanten Zukunftsfragen einbringt, zum Beispiel bei der nachhaltigen Energieversorgung und Mobilität, der Verkehrsplanung und Batterieforschung für langlebigere Akkus von Handys und Elektroautos. Sie sprechen auch darüber, wie mit Hilfe mathematischer Modelle schmerzstillende Medikamente entworfen werden, die wirksam sind, aber nicht süchtig machen. Die Themenvielfalt bei MATH+ ist unglaublich breit, denn Mathematik ist viel mehr als Rechnen: „Mathematik ist überall“!
Neutrinos sind Elementarteilchen, die im Standardmodell der Teilchenphysik, sozusagen dem Baukasten der Natur, vorkommen. Sie bilden einen wichtigen Forschungsschwerpunkt im Cluster PRISMA+ und werden anhand großer Experimente rund um den Globus untersucht. Das Ziel ist, mehr über diese Geisterteilchen zu erfahren – zum Beispiel, welche Masse sie haben.
Computersimulationen haben viele Vorteile: Sie sind schneller und kostengünstiger als Experimente im Labor, und manches wäre in der Realität gar nicht möglich, zum Beispiel Beobachtungen über sehr lange Zeiträume in der Astronomie, oder als Experiment, wenn diese wie Crashtests sehr gefährlich sind. Doch die Computermodelle sind nur so gut wie die Methoden, mit denen sie ihre Berechnungen anstellen und die Daten, mit denen sie gefüttert werden. Mit herkömmlichen Methoden stoßen wir an Grenzen, wenn es darum geht hochkomplexe Phänomene wie Umweltereignisse oder biologische Systeme abzubilden. Das Exzellenzcluster „Daten-integrierte Simulationswissenschaft (SimTech)“ will beides vereinen: Große Datenmengen, die aus Erhebungen, Sensormessungen, Experimenten oder Simulationen zur Verfügung stehen, bilden die Grundlage innovativer Modellierungs- und Berechnungsmethoden. So können Vorhersagen und daraus resultierende Entscheidungen besser getroffen werden. Steffen Staab und Anneli Guthke geben Einblicke in die datenintegrierte Simulation.
Wir wissen noch erstaunlich wenig über Intelligenz. Zum Beispiel wissen wir nicht, wie sie entsteht. Das Cluster Science of Intelligence in Berlin versucht, dazu grundlegende Hypothesen aufzustellen. Dazu forschen sie sowohl an Tieren wie Kakadus oder Fischen, gehen aber auch neue Wege und programmieren Roboter, um bestimmte Verhaltensweisen zu erforschen.
Die Exzellenzcluster widmen sich nicht nur naturwissenschaftlichen Forschungsfragen, sondern natürlich auch den Geisteswissenschaften. Daher geht es diesmal um die Literaturwissenschaft und Theaterwissenschaft. Anna Luhn beschäftigt sich mit dem Konzept der literarischen Übersetzungen. Torsten Jost hingegen hat sich dem Theater verschrieben und erforscht, wie wir Aufführungen rezipieren und welche internationalen Konzepte sich mit der Bühne verbinden lassen.
Mathematik steckt in Kernspintomographen, Kryptografie, Klimamodellen, im GPS. Doch nicht nur diese und viele weitere Anwendungen, die uns im Alltag begegnen, auch die mathematische Theorie an sich ist Gegenstand aktueller mathematischer Forschung. In dieser Folge werfen wir mit Prof. Gustav Holzegel und Prof. Eva Viehmann vom Exzellenzcluster „Mathematik Münster“ einen Blick auf das riesige, breitgefächerte Forschungsfeld der Mathematik. Was unterscheidet die Mathematik von allen anderen Wissenschaften? Die beiden Forscher:innen geben Einblicke in ihre Spezialgebiete und in ihren Arbeitsalltag. Sie sprechen über ihre Motivation, über Glücksgefühle und Frust beim Forschen und warum es in der Mathematik so wichtig ist, über den Tellerrand des eigenen Gebietes zu schauen.
Wie kommunizieren die Zellen eines Lebewesens miteinander? Der Exzellenzcluster CIBSS erforscht die biologischen Signale, die in vielzelligen Lebewesen dafür sorgen, dass Zellen und Gewebe zusammenarbeiten und sich an Umwelteinflüsse anpassen können. Diese „Sprache des Lebens“ zu verstehen, hilft, wichtige gesellschaftliche Herausforderungen wie Gesundheit und Ernährungssicherheit zu meistern: Denn vielen Krankheiten liegen fehlerhafte Signalprozesse zugrunde – und Signale beeinflussen, wie Pflanzen auf ihre Umwelt und ein verändertes Klima reagieren.
Wissenschaft und Demokratie gehören zusammen. Wichtig ist, dass die Wissenschaft frei agieren kann. Forscher:innen sollen selber bestimmen können, zu welchen Themen sie forschen. Sie sollen sich politisch äußern können. Die Wissenschaftsfreiheit wird aber weltweit immer häufiger angegriffen, die drei großen Anfechtungen der Wissenschaftsfreiheit sind der Kulturwandel, die Ökonomisierung und alternative Wege, zu Wissen zu kommen. Wer bedroht die Wissenschaftsfreiheit und warum? Sind nur autokratische Systeme gefährdet? Wie ist es um die Wissenschaftsfreiheit in Deutschland bestellt?
Das Team des Exzellenzclusters RESIST kümmert sich um Menschen, denen Bakterien und Viren schweren Schaden zufügen können – dazu zählen beispielsweise Früh- und Neugeborene. Denn wenn sie sich mit einem Keim infizieren, reagiert ihr Immunsystem nicht selten viel zu stark – was zu Entzündungen des Blutes, der Lunge und des Darms führen kann.
Unsere Daten werden verschlüsselt, wenn wir im Internet surfen oder eine Nachricht per Messenger schicken. Bis jetzt sind viele dieser Verfahren recht sicher – wenn aber der Quantencomputer kommt, ist es mit dieser Sicherheit vorbei. Daher hat das Exzellenzcluster CASA Verschlüsselungsmethoden entwickelt, die sogar Quantencomputern standhalten können. Außerdem wird erforscht, wie die IT-Sicherheit so umgesetzt werden kann, dass sie für Anwender*innen verständlicher und einfacher in der Anwendung wird.
Schuppenflechte, Rheuma, Morbus Crohn – immer mehr Menschen müssen mit chronischen Entzündungskrankheiten leben. Das Exzellenzcluster PMI (Präzisionsmedizin für chronische Entzündungserkrankungen) sucht nach den Ursachen dieser Erkrankungen und strebt nach individualisierten Behandlungen für die Patientinnen und Patienten. Das große Ziel ist es, Entzündungskrankheiten zu stoppen und somit ihr Fortschreiten zu verhindern. Auf der Suche nach den Ursachen für chronische Entzündungserkrankungen untersuchen Clustermitglieder auch alte DNA (aDNA), um so die Entwicklung des menschlichen Immunsystems zu verstehen.
Wie wird die Zukunft der Landwirtschaft aussehen? Beim Exzellenzcluster PhenoRob in Bonn hat man davon eine recht klare Vorstellung. Drohnen fliegen über die Felder und erfassen den Zustand der Pflanzen. Am Boden sind Roboter unterwegs, die einzelne Nutzpflanzen gezielt mit Dünger versorgen oder Unkraut entfernen.
Wenn wir spannende Dinge erleben, speichert unser Gehirn das ab. Wir haben ein Kurzzeit- und ein Langzeitgedächtnis. Das sind Fakten, die wir alle über unser Gehirn wissen. Aber wie genau das alles abläuft, das weiß die Wissenschaft noch nicht. Und erst wenn entschlüsselt ist, wie wir uns Dinge merken können, werden wir auch all die Demenzerkrankungen verstehen, die mit dem Vergessen zu tun haben. Das Exzellenzcluster NeuroCure beschäftigt sich nicht nur mit dem Gedächtnis, sondern beispielsweise auch mit Krankheiten wie der Autoimmunenzephalitis. Bei dieser Erkrankung kämpft der Körper gegen sich selbst – und stört dadurch wichtige Funktionen des Gehirns. Die oft jungen betroffenen Patient:innen leiden unter Psychosen, Halluzinationen und Demenzen.
Der Klimawandel sorgt für ein Umdenken in vielen Bereichen. Wichtig ist dies auch im Bereich der Mobilität. Neben Elektroautos, die mit regenerativ erzeugtem Strom geladen werden, wird hier auch im Bereich des grünen Wasserstoffantriebs geforscht. Aber nicht nur das. „The Fuel Science Center“ geht viele verschiedene Wege und sucht nach Möglichkeiten, Kraftstoffe ohne fossile Komponenten herzustellen, die gleichzeitig nachhaltig und auch bezahlbar und sozial verträglich sind. Eine Schlüsseltechnologie dabei ist die Katalyse.
Prof. Dr. Gunther Hartmann erklärt, was es mit dem angeborenen und dem erworbenen Immunsystem auf sich hat und wie wir durch mRNA-Impfstoffe gezielt unser Immunsystem bei der Abwehr von Viren unterstützen können.
Prof. Elvira Mass spricht über Umwelt- und Umgebungseinflüsse auf das Immunsystem. Zum einen haben Studien gezeigt, dass wir alle Mikroplastik-Partikel in unserem Körper haben – inwiefern dies uns schadet, versucht das Cluster zu erforschen. Außerdem erklärt sie, wie sich Faktoren wie Übergewicht bei der Mutter auf das ungeborene Kind übertragen und dieses schließlich ein Leben lang begleiten.
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