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aus Helmholtz Update wird Helmholtz Monthly: Wir freuen uns, Ihnen unseren rundum erneuerten Newsletter präsentieren zu dürfen! Hier versorgen wir Sie monatlich mit wichtigen Neuigkeiten aus der Helmholtz-Gemeinschaft und bringen Ihnen die Mitarbeiter:innen näher. Im Editorial wechselt sich die Redaktion ab, damit Sie sehen, wer alles hinter Helmholtz Monthly steckt. Lesen Sie in dieser Ausgabe, was es für die deutsche Wissenschaft und für Helmholtz bedeutet, dass Großbritannien wieder Teil von Horizon Europe ist. Außerdem: Das Human Brain Project geht in diesem Monat zu Ende. Was es gebracht hat und warum das Ende auch ein Anfang ist. Und: Dietrich Borchardt kommentiert die Nationale Wasserstrategie. Wir wünschen Ihnen eine spannende Lektüre. |
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Nach zehn Jahren geht das Human Brain Project (HBP) in diesem Monat zu Ende. Das EU-Flaggschiffprojekt war mit 155 kooperierenden Institutionen aus 19 Ländern und einem Gesamtbudget von 607 Millionen Euro eines der größten Forschungsprojekte in Europa. Das Forschungszentrum Jülich hat mit seinem Hirnforschungsinstitut und dem Jülich Supercomputing Centre eine wesentliche Rolle gespielt. Zum Abschluss fand Mitte September ein wissenschaftliches Symposium in Jülich statt. Zu den wichtigsten wissenschaftlichen Erfolgen gehören ein dreidimensionaler digitaler Atlas des menschlichen Gehirns mit noch nie dagewesener Detailgenauigkeit, die Computermodellierung von Patientengehirnen bei Epilepsie und Parkinson für die personalisierte Medizin, neue Durchbrüche auf dem Gebiet der künstlichen Intelligenz und eine digitale Forschungsinfrastruktur – EBRAINS –, die auch nach dem Ende des HBP eine unschätzbare Ressource für die gesamte neurowissenschaftliche Gemeinschaft sein wird. Datenwissenschaften und Rechenleistung spielten eine entscheidende Rolle im HBP. Die Forscher:innen kombinierten Methoden aus dem High-Performance Computing und der künstlichen Intelligenz, um die komplexe Organisation des Gehirns besser zu verstehen. Das Projekt hat zu einem tieferen Verständnis der komplexen Struktur und Funktion des Gehirns beigetragen und neue Anwendungen in der Medizin sowie technologische Fortschritte ermöglicht. Der Output ist auch in Zahlen beeindruckend: Forschende des HBP haben zahlreiche wissenschaftliche Resultate erzielt, die in über 3.000 Veröffentlichungen publiziert sind, medizinische und technische Anwendungen vorangetrieben und über 160 frei zugängliche digitale Werkzeuge für die neurowissenschaftliche Forschung entwickelt. Katrin Amunts vom Forschungszentrum Jülich ist seit 2016 wissenschaftliche Leiterin des HBP. In einem Interview zieht sie Bilanz. (Bild: Maren Fischinger, Forschungszentrum Jülich) Außerdem: Skalpell statt Schrotflinte Neues Helmholtz-Institut erforscht Materialien der Zukunft |
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Was mich antreibt ist die Neugier. Antworten auf offene Fragen finden, durch Experimente wissenschaftliche Rätsel und Puzzles lösen, Unerwartetem begegnen und mit eigenen Augen sehen oder messen, wie das Leben funktioniert - das ist unglaublich spannend. Mich fasziniert es, neue Gene, Stoffwechselwege oder molekulare Mechanismen zu entdecken und die Komplexität des Genoms ein Stück weit zu verstehen. Genauso spannend ist für mich, dass die Wissenschaft so international und interdisziplinär ist. Es ist toll, mit Studierenden, Doktorand:innen, Postdocs und Kolleg:innen aus aller Welt zusammenzuarbeiten. Dabei versuche ich, als Mentorin zu wirken, jungen Menschen hoffentlich für die Zukunft etwas mitzugeben und sie als Wissenschaftler:innen auszubilden. Ich würde sogar einen Schritt weitergehen und es als meine Berufung bezeichnen.
Mein nächstes Projekt wäre dann, noch mehr Kinder zu bekommen und dabei zu sein, wie sie wachsen und sich entwickeln! Auf die Forschung bezogen, wären es große Studien zum Thema Kalorienrestriktion oder Intervallfasten und „Anti-Aging“-Diäten. Studien mit Menschen durchführen, die sich so ernähren, und mit Probennahmen rund um die Uhr herausfinden, wie sich das auswirkt. In unterschiedlichen Organen und Zelltypen, mit neuesten genomweiten Methoden auf Einzelzellebene oder in 3D, inklusive bioinformatischen Modellen und Datenintegration, auf DNA-, RNA- und Protein- oder Molekülebene, das wäre ein Traum. Ich glaube fest daran, dass es möglich ist, durch die entsprechende Ernährung Krankheiten vorzubeugen und das Leben zu verlängern.
Michelle Obama, gar keine Frage. Sie ist nicht nur unglaublich eloquent und einflussreich, sondern auch einfühlsam, klug und zielstrebig. Gerade für Frauen und Mädchen ist sie ein tolles Vorbild. „The future of our world is only as bright as the future of our girls.“ Allein diese Botschaft hat mich sehr inspiriert. Zu Themen wie Nachwuchsförderung, Chancengleichheit und Führung könnte ich sicherlich viel von ihr lernen. Ich glaube wie sie, dass wir versuchen sollten, diesen Planeten jeden Tag ein kleines bisschen lebenswerter und nachhaltiger zu machen. Ich möchte allen jungen Forscher:innen oder Mitarbeiter:innen noch eine ihrer wichtigsten Botschaften mitgeben: „Failure is an important part of your growth and developing resilience. Don’t be afraid to fail.“ |
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Auch wenn der gefühlt vergleichsweise kühle und nasse Sommer anderes vermuten lässt: Deutschlands Wasserversorgung droht eine Schieflage. Das zeigen nicht erst die wiederholten Dürreperioden der vergangenen Jahre, sondern auch die in vielen Regionen stetig absinkenden Grundwasserspiegel und trockenfallende Gewässer: In zahlreichen Landkreisen musste dort in Hitzeperioden Wasser bereits rationiert werden. Privathaushalte belieferten die Versorger dabei wie gewohnt, einzelne Industrien aber mussten ihren Verbrauch drosseln. Wer darf Wasser bevorzugt nutzen? Vor dieser schwierigen Entscheidung stehen glücklicherweise erst wenige Regionen oder Gemeinden, denn im internationalen Vergleich ist Deutschland gut versorgt. Doch das hat uns sorglos werden lassen: Wir gebrauchen mehr Wasser, als es die Natur mit ihrem Wasserkreislauf unter den Bedingungen des Klimawandels überall und zu jeder Zeit bereitstellen kann. Allein die Landwirtschaft wird künftig deutlich mehr Wasser benötigen, denn der Klimawandel führt zu längeren Trockenperioden. Studien zeigen, dass in bestimmten Szenarien im Jahr 2050 bis zu 30 Prozent aller Felder in Deutschland auf eine künstliche Bewässerung angewiesen sein könnten – heute sind es nur etwas mehr als zwei Prozent. Zwar fällt insgesamt nicht weniger Niederschlag, er verteilt sich aber anders: Selbst im Winter und Frühling bleibt es nun mitunter wochenlang trocken, dann aber setzt Starkregen ganze Landstriche unter Wasser. Diese Wassermengen können unsere Landschaften nicht mehr ausreichend aufnehmen: Versiegelte Flächen, Drainagen und begradigte Flüsse sorgen dafür, dass Niederschlag schnell abfließt, statt über Wochen, Monate und Jahre allmählich in den Boden zu sickern – und dort schließlich Grundwasser zu bilden. Deshalb ist die jetzt vom Bundeskabinett verabschiedete Nationale Wasserstrategie so wichtig. Sie legt nicht nur fest, nach welchen Prinzipien Wasser verteilt werden sollte, wenn Knappheiten und Konkurrenzsituationen drohen. Sondern sie weist auch Wege auf, wie wir unsere Versorgung für kommende Krisen wappnen und den Wasserkreislauf wieder in Ordnung bringen können. Ich freue mich, dass dabei viele Vorschläge aus der Forschung berücksichtigt wurden. Unsere Städte zum Beispiel sollten künftig funktionieren wie ein Schwamm – Dachgärten, Parks und unterirdische Wasserreservoirs nehmen dann Regen auf und geben ihn in Trockenzeiten wieder ab. Auch unsere Flüsse und Seen müssen wir renaturieren, damit sich plötzlich auftretende Wassermassen dort besser verteilen. So halten wir Niederschläge nicht nur länger im Boden, sondern erhöhen auch die biologische Vielfalt unserer Gewässer – schließlich ist ein großer Teil von ihnen in schlechtem ökologischen Zustand. Das alles wissen wir seit Jahren. Doch zu lange wurden die Herausforderungen nicht ernst genommen und viele notwendige Maßnahmen nur zögerlich und lokal begrenzt umgesetzt. Die Nationale Wasserstrategie legt nun erstmals ein Gesamtkonzept vor, das Input aus der Wissenschaft, von Bürgerinnen, Bürgern und NGOs, Behörden, der Industrie, Ländern und Kommunen, Ver- und Entsorgern berücksichtigt. Die Regionen stehen vor ganz unterschiedlichen Herausforderungen, je nach Wasservorkommen und Nutzungen. Dabei fehlen vielerorts noch immer regionalisierte Daten zum Wasserdargebot, zum Wasserbedarf und zur Wasserversorgung. Diese müssen wir zusammentragen und für faktenbasierte Entscheidungen bereitstellen. Dann sind die Länder und Kommunen gefordert: Die Wasserstrategie sieht ein Aktionsprogramm mit 78 Maßnahmen vor, die bis 2030 schrittweise umgesetzt werden sollen, etwa die Wiederverwässerung von Feuchtgebieten und Mooren einschließlich der Renaturierung der Fließgewässer, die Realisierung einer wasserverträglichen und klimaangepassten Flächennutzung im urbanen und ländlichen Raum, die weitere Reduktion der Risiken durch Einträge von Nährstoffen und Mikroschadstoffen oder die Verbindung von Wasser-, Energie- und Stoffkreisläufen. Gewaltige Aufgaben kommen also auf uns zu. Wir müssen sie jetzt als Gesellschaft gemeinsam angehen – die Nationale Wasserstrategie gibt dafür wichtige Leitlinien vor. (Bild: Sebastian Wiedling, UFZ) |
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Zu Ihren Tätigkeiten gehört die Forschung im Bereich symbolische Methoden für neurosymbolische Künstliche Intelligenz in der Robotik in einem demnächst beginnenden Forschungsprojekt zusammen mit zwei renommierten deutschen Startups aus den Bereichen KI/große Sprachmodelle (Large Language Models, LLMs) und Robotik. Neben den Forschungsarbeiten sind Sie auch in der Lehre aktiv und Sie beteiligen sich an der Wissenschaftsverwaltung. Es besteht die Möglichkeit zur berufsbegleitenden Promotion.
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Jagd auf Rohstoffe: Die Europäische Union will mit der europäischen Rohstoffstrategie („Critical Raw Materials Act“) ihre Abhängigkeit von importierten Rohstoffen zumindest zurückschrauben. Mindestens zehn Prozent ihres Bedarfs an kritischen Materialien soll die EU mit eigener Gewinnung decken können. Am Oberrheingraben könnten beispielsweise über Jahrzehnte hinweg erhebliche Mengen an Lithium gefördert werden - und das mithilfe schon bestehender Geothermiebohrungen. Das zeigen Daten des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT). Theoretisch ließen sich so zwischen zwei und zwölf Prozent des jährlichen Lithiumbedarfs in Deutschland decken. Stuttgarter Zeitung Mehr als eine Milliarde Euro Förderung: Das Bundesministerium für Bildung und Forschung stellt ein neues Förderprogramm zur Fusionsforschung vor: Mit einem Volumen von 370 Millionen Euro bis 2028 verstärkt es die bereits laufenden Aktivitäten unter anderem am Karlsruher Institut für Technologie und am Forschungszentrum Jülich. Das Ministerium investiert damit in den nächsten fünf Jahren mehr als eine Milliarde Euro in die Fusionsforschung. Tagesspiegel Polarstern kehrt zurück: Seit Wochen sind Forschende auf dem Eisbrecher Polarstern in der Arktis unterwegs. Angesichts des Extremsommers drängte sich die Frage auf: Wird auch in der Arktis dieses Jahr ein neuer Negativrekord beim abschmelzenden Eis verzeichnet? Davon ist die Arktis dieses Mal verschont geblieben. Die Direktorin des AWI und Fahrtleiterin der Expedition, Antje Boetius, berichtet im Gespräch mit der Tagesschau, dass ein besonderes Wetterphänomen eine Rekordschmelze des arktischen Meereises in diesem Sommer verhindert hat. tagesschau.de Deutschland tritt Raumfahrtabkommen der Nasa bei: In den Artemis Accords sind Prinzipien für die Zusammenarbeit im Weltraum festgelegt. Sie bilden auch einen Rahmen, Mars und Mond sowie Kometen und Asteroiden friedlich zu nutzen. Um stärker Teil der derzeit vor allem von den USA geplanten weiteren Erforschung von Mond und Mars zu werden, hat Deutschland sich der internationalen Artemis-Initiative angeschlossen. Der Generaldirektor der Deutschen Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Walther Pelzer, unterzeichnete das Abkommen in der deutschen Botschaft in Washington. Spiegel Übergewicht steigert das Krebsrisiko deutlich : Das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ), die Deutsche Krebshilfe und die Deutsche Krebsgesellschaft (DKG) warnen, dass jedes Jahr etwa 30.000 Menschen in Deutschland an Krebs erkranken, weil sie übergewichtig sind. „Das sind 30.000 vermeidbare Krebsfälle“, erklärt DKFZ-Chef Michael Baumann. Die Fachleute sagen, dass zu wenige den Zusammenhang zwischen Tumorbildung und Übergewicht kennen und fordern Aufklärung und Vorsorge schon im Kindesalter. ZDF |
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In Deutschland sind rund 1,8 Millionen Menschen von einer Demenzerkrankung betroffen; die meisten davon haben Alzheimer. Dennoch spielt dieses Thema in der Gesellschaft eine viel zu kleine Rolle – und Menschen mit Demenz haben oft das Gefühl, dass sie sich und ihre Erkrankung verstecken müssen. Demenz ist bis heute völlig zu Unrecht mit Scham behaftet. Die #bademantelchallenge ist eine Initiative des Stiftungsfonds „Deutsche Demenzhilfe“ der DZNE-Stiftung. Bei der Aktion geht es darum, sich als Zeichen der Solidarität für Menschen mit Demenz im Bademantel öffentlich und an dafür ungewöhnlichen Orten zu fotografieren, dieses Foto per Social Media unter dem Hashtag #bademantelchallenge zu teilen und andere zu nominieren, an der Aktion mitzumachen. Die Challenge ist am 1. September gestartet und läuft noch für den Rest des Monats. |
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KI-Anwendungen wie ChatGPT sind in aller Munde. Was viele nicht wissen: Hermann von Helmholtz beeinflusste mit seiner Forschung das maschinelle Lernen. Der Neurowissenschaftler Karl Friston formulierte im Jahr 1995 mathematisch ein Optimierungsproblem und bezeichnete es als „Helmholtz-Maschine“. Eine Helmholtz-Maschine besteht aus einer Art künstlichem neuronalen Netz, das dazu trainiert wird, die verborgene Struktur eines Datensatzes zu erklären, indem es ein generatives Modell des ursprünglichen Datensatzes davon nachbildet. Es handelt sich bei der Helmholtz-Maschine bereits um ein lernendes System. Das Modell von Karl Friston baut auf den Ideen von Hermann von Helmholtz auf, die dieser zum Beispiel in dem Text „Die Tatsachen in der Wahrnehmung“ erläutert. Seine Annahme ist, dass jeder Organismus versucht, Überraschung zu vermeiden. Das ist jedoch schwierig, denn der Organismus kennt immer nur einen kleinen Ausschnitt seiner Umgebung, niemals die gesamte Welt. Daher geht der Organismus vorab mit einem intrinsischen Modell der Welt los, das er dann mithilfe der Sinnesinformationen verbessert, um Überraschungen möglichst gut zu minimieren. Karl Friston, 1995: „The Helmholtz Machine“ Hermann von Helmholtz, 1878: „Die Tatsachen in der Wahrnehmung“ |
Herausgegeben von: Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren e.V., Anna-Louisa-Karsch-Str.2, 10178 Berlin Fragen an die Redaktion senden Sie bitte an monthly@helmholtz.de
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