Digitalisierung der Wissenschaften - Programm von Strukturen zu Prozessen 130. Versammlung 14. bis 17. Sept. 2018 Saarbrücken - GDNÄ ...
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Programm
Digitalisierung der
Wissenschaften
von Strukturen
zu Prozessen
130. Versammlung
14. bis 17. Sept. 2018
Saarbrücken
Unter der Schirmherrschaft des Bundespräsidenten
Digitalisierung der
Wissenschaften
von Strukturen
zu Prozessen
130. Versammlung
14. bis 17. Sept. 2018
Saarbrücken
Vorsitzender der Versammlung
Prof. Dr. Wolfgang Wahlster, Saarbrücken
Die 130. Versammlung
der GDNÄ in Saarbrücken Gruppenvorsitzende
steht unter der Schirmherrschaft von Prof. Dr. Claudia Eckert, München
Bundespräsident Frank-Walter Steinmeier Prof. Dr. Thomas Elsässer, Berlin
Prof. Dr. Martin Lohse, Berlin
Prof. Dr. Heribert Hofer, Berlin
Prof. Dr. Walter Thiel, Mülheim a. d. Ruhr
Örtliche Geschäftsführer
Prof. Dr. Uwe Hartmann, Saarbrücken
Prof. Edwin Kohl, Merzig
Generalsekretär
Prof. Dr. Michael Dröscher, Dorsten
2 3
Dank Inhaltsverzeichnis
Wir danken allen Unternehmen, Institutionen Vorwort 6
und Mitgliedern der Gesellschaft, die unsere
130. Versammlung unterstützen.
Programm der 130. Versammlung 8
Die Versammlung wird durch folgende Freitag, 14.09.2018 8
Unternehmen aus dem Bundesland Samstag, 15.09.2018 10
Saarland unterstützt (Stand bei Drucklegung): Sonntag, 16.09.2018 24
Montag, 17.09.2018 38
Dr. Theiss Naturwaren GmbH, Homburg
Übersichtsplan
Holzhauer KG, Merzig
des wissenschaftlichen Programms 40/41
kohlpharma GmbH, Merzig
Victor‘s Bau + Wert AG, Saarbrücken
Rahmenprogramm und Informationen 46
Weitere fördernde Unternehmen und Institutionen Speakers‘ Corner, Studienberatung 52
sind:
Stipendien 53
Bayer Foundations Rahmenprogramm 52
Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Restaurantempfehlungen 58
Intelligenz
Landeshauptstadt Saarbrücken Saarbrücker Sehenswürdigkeiten 60
Staatskanzlei des Saarlandes Adressen der Veranstaltungsorte 64
Universität des Saarlandes Lage und Anreise 66
Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung
Teilnahme am wissenschaftlichen Programm 68
Außerdem danken wir zwei befreundeten Sonstige Hinweise 70
Wissenschaftsakademien für die Unterstützung
Fortbildungsveranstaltungen
bei der Programmgestaltung: für Ärzte und Lehrer 70
Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina Tagungsbüro 71
acatech – Deutsche Akademie der Technikwissen- Pressestelle 72
schaften
Impressum 73
Die namentliche Nennung aller Förderer erfolgt Lageplan Campus 74
während der Versammlung und im nachfolgen-
den Berichtsheft. Lageplan Hotels 76
Lageplan Restaurants 78
4 5
Digitalisierung der Wissenschaften sowie das Max-Planck-Institut für Informatik und das
von Strukturen zu Prozessen Max-Planck-Institut für Softwaresysteme den Saar-
land Informatics Campus mit seinem gemeinsamen
Exzellenzcluster zu einem erstrangigen Standort der
Sehr geehrte Mitglieder, Freunde Digitalisierung.
und Förderer der GDNÄ,
Neben dem Nobel-Vortrag und der Leopoldina Lecture
die Digitalisierung der Wissen- bietet das Programm 15 eingeladene Vorträge von
schaften ermöglicht ausgehend Spitzenforschern aus Medizin, Biologie, Physik, Chemie
von Strukturmodellen die Analyse und Technik, die durch sechs fußläufig erreichbare
und Simulation von komplexen Labortouren mit Praxiseinblicken über die Mittagszeit
Prozessen mithilfe von Computern. ergänzt werden.
Zum ersten Mal in ihrer fast 200-jährigen Geschichte Die Altstadt von Saarbrücken strahlt französischen
kommt die GDNÄ ins Saarland, das als Informatikland Charme aus und ist schon wegen ihrer ausgezeich-
ideal für dieses Thema unserer 130. Versammlung neten Küche bis hin zum Drei-Sterne-Restaurant eine
geeignet ist. Reise wert. Die GDNÄ-Teilnehmer werden mit einem
einzigartigen Konzertabend in der spätbarocken Lud-
Das Internet und die erste Welle der Digitalisierung
wigskirche, einem Empfang der Oberbürgermeisterin
hatten den Zugang zu wissenschaftlichen Ergebnissen
im Rittersaal des Rathauses sowie einer Darbietung
revolutioniert. Inzwischen hat die Informatik für alle
des Saarländischen Staatsballets nach dem Nobel-Vor-
Wissenschaften Methoden entwickelt, um digitale
trag im Staatstheater auch kulturell verwöhnt werden.
Massendaten automatisch auszuwerten. Die damit
ausgelöste zweite Welle der Digitalisierung ändert aber Diese Großveranstaltung wurde nur durch großzügige
auch die Arbeitsweise von Wissenschaftlern grundle- Spenden möglich, für die wir uns bei allen Förderern
gend und birgt damit enorme Potenziale für Durchbrü- ausdrücklich bedanken!
che in Naturwissenschaft, Medizin und Technik.
Die Bedeutung unserer 130. Versammlung wird durch
Massendaten werden durch Algorithmen des maschi- die Schirmherrschaft des Bundespräsidenten und die
nellen Lernens automatisch klassifiziert, Experimente Eröffnung durch den Ministerpräsidenten des Saarlan-
werden durch Roboter ausgeführt, durch Künstliche des unterstrichen.
Intelligenz werden neue Zusammenhänge entdeckt
und Hypothesen überprüft. Im Zentrum stehen aber Nehmen Sie an unserem Zukunftsdialog aktiv teil und
weiterhin die WissenschaftlerInnen, die mit ihrer diskutieren Sie mit renommierten Fachexperten die
Neugier und Leidenschaft bestehende Grenzen in und Chancen und Risiken der Digitalisierungen der Wissen-
zwischen Disziplinen überwinden, um völlig neuartige schaften!
Erkenntnisse zu gewinnen – immer öfters unterstützt
von digitalen Assistenten. Ich freue mich auf Ihre Teilnahme an der 130. Ver-
sammlung der GDNÄ in Saarbrücken.
Das Saarland weist neben dem weltweit renommierten
Fachbereich Informatik seiner Universität die höchste Saarbrücken, Juni 2018
Dichte von An-Instituten auf dem Gebiet der Infor-
matik auf: Neben dem von mir geleiteten Deutschen
Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz machen
das Helmholtz-Zentrum für Cybersicherheit, das Ihr Wolfgang Wahlster
Leibniz-Zentrum für Informatik im Schloss Dagstuhl Präsident der GDNÄ
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Freitag 14.09.2018 Freitag 14.09.2018
ERÖFFNUNGSSITZUNG
16.00 – 17.30 Uhr
14 14
Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.01 (Audimax)
Eröffnungssitzung:
16.00 – 16.05 Uhr Musikalische Einleitung durch den
Pianisten Jonas Stark, Hochschule
für Musik, Saarbrücken und London
16.05 – 16.12 Uhr Eröffnung der 130. Versammlung und
Begrüßung Prof. Edwin Kohl, kohl-
pharma GmbH, Merzig, Örtlicher
Geschäftsführer Wirtschaft der GDNÄ
16.12 – 16.22 Uhr Ansprache des Ministerpräsidenten
des Saarlandes Tobias Hans
16.22 – 16.27 Uhr Ansprache des Präsidenten der
Universität des Saarlandes
PROGRAMM
Prof. Dr. Manfred Schmitt
16.27 – 16.35 Uhr Verleihung der Alexander von
Humboldt-Medaille
Eröffnungssitzung Prof. Dr. Wolfgang Wahlster,
Nachmittag
Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.01 (Audimax) Präsident der GDNÄ
16.00 – 17.30 Uhr Eröffnung der 130. Versammlung 16.35 – 17.15 Uhr Festvortrag „Künstliche Intelligenz:
Digitales Verstehen“
Prof. Dr. Wolfgang Wahlster,
anschließend wahlweise: Präsident der GDNÄ
17.15 – 17.20 Uhr Musikalischer Abschluss durch den
18.00 Uhr Empfang durch die Oberbürgermeisterin
Pianisten Jonas Stark, Hochschule
der Stadt Saarbrücken, Charlotte Britz
für Musik, Saarbrücken und London
Abend
im Rathaus der Stadt Saarbrücken
17.20 – 17.30 Uhr Verabschiedung und Veranstaltungs-
oder: hinweise
Prof. Dr. Wolfgang Wahlster,
18.00 Uhr Wissenschaft in 5 Minuten
Präsident der GDNÄ
in der Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.06
9
8 9
Samstag 15.09.2018 SAMSTAG 15.09.2018 Technik/Informatik
Sitzungen des wissenschaftlichen Programms
Technik / Informatik Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, 09.00 Uhr – 09.10 Uhr
15 15
Raum 0.01 (Audimax) Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.01 (Audimax)
09.00 Uhr Einführung
Vorsitz: Prof. Dr. Claudia Eckert
09.10 Uhr Modellbasierte Entwicklung cyber-physischer
Vormittag
Systeme Prof. Dr. Peter Liggesmeyer
09.55 Uhr Von Big Data zur Künstlichen Intelligenz
– Maschinelles Lernen verändert Wissenschaft
und Gesellschaft Prof. Dr. Stefan Wrobel
10.40 Uhr Pause Vorsitz
10.55 Uhr Warum das digitale Forschungslabor IT-Sicher- Prof. Dr. Claudia Eckert
heitsforschung braucht – kreative Angriffe und Fraunhofer-Institut für Angewandte und Integrierte
wie man sie abwehrt Prof. Dr. Michael Backes Sicherheit (AISEC) und Lehrstuhl Sicherheit in der
Informatik an der Technischen Universität München
11.45 Uhr Speakers‘ Corner
12.00 Uhr Mittagspause
PROGRAMM
Durch den Bereich Technik/Informatik führt in
12.15 Uhr Labortouren diesem Jahr Prof. Dr. Claudia Eckert aus München.
Informationen zu den Touren auf S. 48-51 Die Informatikerin leitet das 2008 gegründete
oder
Mittag
Fraunhofer-Institut für Angewandte und Integrierte
13.00 Uhr acatech – Science & Technology Café
Sicherheit (AISEC) und ist ausgewiesene Expertin
Zwischen Photosynthese und globalen
Stoffkreisläufen: Die vielfachen Wege von CO2 für Cybersicherheit der Technischen Universität
(s. S. 46-47) München, wo sie den Lehrstuhl „Sicherheit in der
Informatik“ innehat. In ihrer Doppelfunktion als
Physik Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.01 (Audimax) TUM-Professorin und Institutsleiterin baut sie der-
zeit das neue Garchinger Cybersicherheitszentrum
15.00 Uhr Einführung auf.
Vorsitz: Prof. Dr. Thomas Elsässer
Unter ihrem Vorsitz werden Prof. Dr. Michael
15.10 Uhr Mein Gott, sie ist voller Sterne – Galaktische Backes aus Saarbrücken, Prof. Dr. Stefan Wrobel
Nachmittag
Ausgrabungen mit einer Milliarde Sternen aus Bonn und Fraunhofer-Forscher Prof. Dr. Peter
Prof. Dr. Matthias Steinmetz Liggesmeyer aus Kaiserslautern gesellschaftlich
relevante Themen der Informatik vorstellen – von
15.55 Uhr Quantencomputer: Anwendungen, Zeitskala,
Plattformen Prof. Dr. Frank Wilhelm-Mauch Cybersicherheit über quasi autonome Produktions-
16.40 Uhr Pause anlagen bis hin zu neuem Wissen durch maschi-
16.55 Uhr Quantencomputer – Rechenkunst mit Quantenphysik nelles Lernen.
Prof. Dr. Rainer Blatt
17.40 Uhr Speakers‘ Corner
20.00 Uhr Nobel-Vortrag mit anschließendem Ballett
Abend
Vom Nobelpreis zu einer neuen Definition des
Kilogramms: Eine Idee von Max Planck wird
Wirklichkeit Prof. Dr. Klaus v. Klitzing
Saarländisches Staatstheater, Saarbrücken
11
10 11
SAMSTAG 15.09.2018 Technik/Informatik SAMSTAG 15.09.2018 Technik/Informatik
09.10 Uhr – 09.55 Uhr 09.55 Uhr – 10.40 Uhr
15 15
Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.01 (Audimax) Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.01 (Audimax)
Prof. Dr. Peter Liggesmeyer Prof. Dr. Stefan Wrobel
Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität, Bonn
Engineering (IESE) und TU Kaiserslautern
Von Big Data zur Künstlichen Intelligenz –
Modellbasierte Entwicklung cyber-physischer Maschinelles Lernen verändert Wissenschaft
Systeme und Gesellschaft
PROGRAMM
Energienetze, integrierte Mobilitätslösungen oder Der schnelle Fortschritt in Informatik, Messtechnik
moderne Produktionsanlagen sind Beispiele für und Sensorik versetzt uns heute in die Lage, immer
cyber-physische Systeme. Sie sind umfangreich, vielfältigere, umfangreichere und genauere Daten
heterogen, offen und dynamisch veränderlich. Ihre immer schneller und immer günstiger zu erhe-
Systemgrenzen sind unscharf, und sie sind mit ihrer ben. Gleichzeitig wächst unser Verständnis dafür,
physischen Umwelt intensiv verwoben. Sie müssen wie solche Datenmengen intelligent verknüpft
im Wesentlichen autonom agieren, weil Menschen und durch Verfahren des maschinellen Lernens
nicht oder nur eingeschränkt in der Lage sind, so analysiert werden können, dass daraus neues
steuernd einzugreifen. Als Grundlage für autonome Wissen und intelligente Leistungen entstehen
Entscheidungen dienen geeignete Modelle, die können, deren Automatisierung noch vor wenigen
aufgrund der dynamischen Veränderlichkeit der Jahren undenkbar schien. Der Vortrag beleuchtet
Systeme anders beschaffen sein müssen, als die die Grundlagen dieser Entwicklung und erläutert
Systemmodelle, die aktuell Stand der Technik sind. die Grundprinzipien, nach denen Verfahren des
Sie müssen durch die Systeme selbst zur Laufzeit Maschinellen Lernens und der intelligenten Daten-
ausgewertet werden können, um z. B. zu entschei- verknüpfung ihre Leistungen erbringen. Er gibt
den, ob eine zu treffende Entscheidung zu einem Beispiele für eine Reihe von Bereichen, in denen
akzeptablen Ergebnis führen wird. Entscheidungen, die Leistungen solcher automatisierten Verfahren
die bisher von Menschen gefällt wurden, werden denen des Menschen mittlerweile ebenbürtig,
nun durch die cyber-physischen Systeme selbst wenn nicht sogar überlegen sind, und diskutiert
getroffen. Das hat weitreichende Konsequenzen für auf dieser Basis die Fragen nach Potenzialen,
die Entwicklung der Systeme, deren Modellierung Herausforderungen, Grenzen und Risiken für Wis-
und die Nutzung der Modelle zur Laufzeit. senschaft und Gesellschaft.
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SAMSTAG 15.09.2018 Technik/Informatik SAMSTAG 15.09.2018
10.55 Uhr – 11.40 Uhr
15
Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.01 (Audimax)
Prof. Dr. Michael Backes
Helmholtz-Center for IT Security, Privacy and
Accountability (CISPA i.G.), Saarbrücken
Warum das digitale Forschungslabor IT-Sicher-
heitsforschung braucht – kreative Angriffe
und wie man sie abwehrt
PROGRAMM
Die Digitalisierung hält auch in Forschungsinstituten
und -laboren Einzug. Angefangen von computer-
gesteuerten Gerätschaften zum Durchführen von
Experimenten, zum Austausch und der Auswertung
der gesammelten Daten, über Cloud-Lösungen
sind IT-Systeme inzwischen in alle Bereiche der
Forschung involviert. Neben klassischen Angriffen
auf diese IT-Systeme spielen dabei Privatsphäre
und subtilere Angriffe eine immer größere Rolle.
In meinem Vortrag thematisiere ich daher unter
anderem, wie Privatsphäre in medizinischen Stu-
dien unter Erhaltung der Nutzbarkeit der Daten
gewährleistet werden kann. Zudem beschäftigen
wir uns mit der Frage, welche Möglichkeiten und
Gefahren das maschinelle Lernen mit sich bringt,
insbesondere wenn viele Institutionen gemeinsam
an Forschungsprojekten arbeiten. Zum Abschluss
des Vortrags gehe ich auf einige der ausgefal-
lensten, hochkreativen Angriffe in Laboren und
gegen medizinische Geräte (wie etwa Angriffe auf
DNA-Sequencer durch spezielle DNA-Proben) der
Neuzeit ein.
AILA: Die Roboterdame des DFKI
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SAMSTAG 15.09.2018 Physik SAMSTAG 15.09.2018 Physik
15.00 Uhr – 15.10 Uhr 15.10 Uhr – 15.55 Uhr
15 15
11
Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.01 (Audimax) Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.01 (Audimax)
Vorsitz Prof. Dr. Matthias Steinmetz
Prof. Dr. Thomas Elsässer Leibniz-Institut für Astrophysik, Potsdam
Max-Born-Institut, Berlin
Mein Gott, sie ist voller Sterne – Galaktische
Ausgrabungen mit einer Milliarde Sternen
Die Session Physik wird in diesem Jahr erneut von
Prof. Dr. Thomas Elsässer geleitet. Der Physiker ist Die Milchstraße ist unsere Heimatgalaxis. Zusam-
PROGRAMM
PROGRAMM
seit 1993 Direktor am Max-Born-Institut für Nicht- men mit der Sonne ziehen etwa 100 Milliarden
lineare Optik und Kurzzeitspektroskopie in Berlin- Sterne verschiedenen Alters ihre Kreise um das
Adlershof und lehrt experimentelle Physik an der galaktische Zentrum. Die Milchstraße ist dabei ein
Humboldt-Universität zu Berlin. typischer Repräsentant einer ganzen Klasse von
Galaxien, den sogenannten Spiralgalaxien, wie sie
Die Vorträge der diesjährigen Versammlung machen im Universum viele Milliarden Mal vorkommen.
die Bedeutung großer Datensätze und neuer Quan- Doch wie hat sich unsere Galaxis gebildet? War es
tenmethoden für die Datenverarbeitung deutlich. in einem gewaltigen „Urkollaps“ vor 10 Milliarden
So berichtet der Potsdamer Astrophysiker Prof. Dr. Jahren oder bildete sie sich langsam durch das
Matthias Steinmetz über galaktische Ausgrabungen sukzessive Verschmelzen kleinerer Galaxien? Ist
und die Analyse von Millionen von Sternen. Prof. letzteres der Fall, so sollte es Überreste geben,
Dr. Frank Wilhelm-Mauch aus Saarbrücken und der die von solchen galaktischen Zusammenstößen
Innsbrucker Experimentalphysiker Prof. Dr. Rainer zeugen. Doch wurden diese Überreste über die
Blatt begeben sich dagegen auf die Spur der Quanten- Jahrmilliarden bis nahe zur Unkenntlichkeit ausge-
computer. waschen.
Die neusten Großprojekte vom Boden und im
Weltraum erlauben es jedoch, systematisch die
Eigenschaften von Millionen von Sternen in unserer
Milchstraße zu analysieren, besagte Überbleibsel
aufzuspüren und so die Entstehungsgeschichte
unserer Milchstraße zu rekonstruieren.
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16 17
SAMSTAG 15.09.2018 Physik SAMSTAG 15.09.2018 Physik
15.55 Uhr – 16.40 Uhr 16.55 Uhr – 17.40 Uhr
15 15
Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.01 (Audimax) Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.01 (Audimax)
Prof. Dr. Frank Wilhelm-Mauch Prof. Dr. Rainer Blatt
Universität des Saarlandes, Saarbrücken Universität Innsbruck und Österreichische Akademie
der Wissenschaften
Quantencomputer:
Anwendungen, Zeitskala, Plattformen Quantencomputer –
Rechenkunst mit Quantenphysik
Quantencomputer haben sich in den letzten 20
PROGRAMM
Jahren von einer futuristischen Idee zu einem Der seit Jahrzehnten verwendete Fahrplan für die
greifbaren Ziel entwickelt. Sie können eine Reihe Verbesserung von elektronischen Rechnern, auch
von Aufgaben lösen, die auf herkömmlichen bekannt als das Moore’sche Gesetz, verliert seine
Supercomputern nur sehr ineffizient darstellbar Gültigkeit in den kommenden Jahren. Für schnellere
sind. Man kann davon ausgehen, dass in wenigen und leistungsfähigere Computer müssen die elek-
ausgewählten Anwendungen, z. B. in Chemie und tronischen Bauteile soweit miniaturisiert werden,
Materialwissenschaften, das Niveau aktueller dass die Gesetze der Quantenphysik Anwendung
Supercomputer in naher Zukunft erreicht sein wird. finden. Daher wird nach Möglichkeiten gesucht,
Um darüber hinaus das Potenzial des Quanten- Quantentechnologien direkt für die Informations-
computers zu nutzen, müssen mit großem Auf- verarbeitung einzusetzen. Dieser Vortrag stellt das
wand Fehler aktiv korrigiert werden. Die Hardware Funktionsprinzip eines Quantencomputers vor. Der
für solche Computer hat, ähnlich dem klassischen Aufbau eines Quantenprozessors wird am Beispiel
Computer in seiner Frühzeit, verschiedene gespeicherter Ionen gezeigt. Die Rechenkunst mit
Gesichter: Insbesondere sind einzelne gefangene Hilfe der Quantenphysik wird anhand von Quan-
Ionen sowie Prozessoren aus supraleitenden Mate- tensimulationen illustriert, die Wege für eine neue
rialien im Augenblick die führenden Plattformen. Informationsverarbeitung aufzeigen.
Die Entwicklung dieser Technologie, die mit sehr
hoher Auflösung Quanteneffekte steuert und
misst, erlaubt einen neuen Blick auf die Eigen-
heiten der Quantenphysik und das Erscheinen der
klassischen Welt.
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18 19SAMSTAG 15.09.2018 Nobel-Vortrag
Öffentlicher Abendvortrag
20.00 Uhr – 21.45 Uhr sendes Einheitensystem geschaffen, welches der
15
im Saarländischen Staatsheater, Saarbrücken Vorgabe ‚A tous les temps, à tous les peuples‘ am
ehesten entsprach. Diese Einheiten sind jedoch
heutzutage nicht mehr stabil genug. Schon
im Jahr 1900 hat Max Planck einen Vorschlag
gemacht, Naturkonstanten für zeitlich und örtlich
stabile Maßeinheiten zu verwenden, aber erst
experimentelle Durchbrüche in der Quantenphysik
machen es möglich, diese Vision zu realisieren.
Die Entdeckung des Quanten-Hall-Effektes hat die
erwartete Einführung eines neuen internationalen
Einheitensystems wesentlich beeinflusst.
Nobelpreisträger Prof. Dr. Klaus von Klitzing,
Max-Planck-Institut für Festkörperforschung,
Stuttgart
PROGRAMM
Öffentlicher Abendvortrag:
Vom Nobelpreis zu einer neuen
Definition des Kilogramms: Eine Idee
von Max Planck wird Wirklichkeit
Klaus v. Klitzing erhielt den Nobelpreis für Phy-
sik 1985 für die Entdeckung des Quanten-Hall-
Effektes. Von Beginn an war klar, dass hier ein
neuer elektrischer Widerstand entdeckt wurde,
dessen Wert nur von Naturkonstanten abhängt
und heute durch die von-Klitzing-Konstante cha-
rakterisiert ist. 33 Jahre später, am 16. November
2018, wird diese Konstante sehr wahrscheinlich Teil
eines auf Naturkonstanten beruhenden globalen
Maßsystems werden. An diesem Tag werden die
Delegierten der Generalkonferenz für Maß und
Gewicht in Versailles über ein neues Einheitensy-
stem abstimmen, wobei auch das Kilogramm durch
eine Naturkonstante ersetzt werden soll.
Schon heute wird das erwartete Ergebnis dieser
Sitzung als größte Revolution seit der Franzö-
sischen Revolution bezeichnet. Im Jahr 1799 wurde
nämlich mit der Herstellung eines Ur-Meters und
Ur-Kilogramms die Grundlage für ein weltumfas-
20 21
20 21SAMSTAG 15.09.2018 Ballett
Ballett im Anschluss an den Nobel-Vortrag
15
Saarländisches Staatstheater, Saarländisches Staatsballett Während des Balletts sind viermal Texte zu hören,
einmal regulär (vorwärts) gesprochen, einmal
Das Ballett 27‘52‘‘, das der mittlerweile 71-jährige rückwärts abgespielt. Es sind von Tänzern der
tschechische Choreograph Jirí Kylián im Jahr 2002 Uraufführung eingesprochene Passagen: Sätze,
herausgebracht hat, gehört zu seinen populärsten die jedem von ihnen etwas bedeutet haben. So
Werken – Kompanien auf derˇ ganzen Welt tanzen es. erklingen etwa Sprüche des Kampfkunst-Schau-
Der ungewöhnliche Titel verrät etwas ganz Simples, spielers Bruce Lee und dem Dalai Lama in den
nämlich die Zeitdauer des Stücks: 27 Minuten und 52 Mund gelegte Aussagen. Und zwei Strophen aus
Sekunden. dem bemerkenswerten Gedicht Der Albatros von
Charles Baudelaire, hier die letzte:
Es handelt sich um eine ausgesprochen raffinierte,
faszinierende Arbeit des seit Jahrzehnten internatio- Der Dichter gleicht dem Prinzen auf der Wolken Thron,
nal hochgeschätzten Choreographen für drei Paare. Der jedes Schützen lacht und haust im Sturmeswehen;
Die Bewegungen wirken zum einen wie körperliche Verbannt zu Boden und umbuht von lautem Hohn,
Reaktionen auf die elektronische Klangkulisse des in Verwehren seine Riesenschwingen ihm das Gehen.
Saarbrücken geborenen Komponisten Dirk Haubrich,
zum anderen scheinen sie auf Beziehungen zwischen Abendvortrag und Ballett ist eine zusammenhän-
PROGRAMM
Menschen zu verweisen: mal innig und intim, mal gende Veranstaltung.
distanziert, mal leidenschaftlich.
22 23
22 23Sonntag 16.09.2018 SONNTAG 16.09.2018 Medizin
Sitzungen des wissenschaftlichen Programms
Medizin Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.01 (Audimax) 09.00 Uhr – 09.10 Uhr
16 16
Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.01 (Audimax)
09.00 Uhr Einführung Vorsitz: Prof. Dr. Gerd Hasenfuß
09.10 Uhr Der steinige Weg hin zu neuen Antibiotika
Prof. Dr. Rolf Müller
09.55 Uhr Die Zelle und ihr Genom in Raum und Zeit
Vormittag
Prof. Dr. Nikolaus Rajewski
10.40 Uhr Pause
10.55 Uhr Vom Wert der Arznei – Personalisierte Medizin im
Zeitalter der OMICS-Technologien
Prof. Dr. Matthias Schwab Vorsitz
Prof. Dr. Gerd Hasenfuß
11.45 Uhr Speakers‘ Corner Universitätsmedizin Göttingen
12.00 Uhr Einladung zur 131. Versammlung nach Würzburg Prof. Dr. Gerd Hasenfuß führt in diesem Jahr durch
12.15 Uhr Mittagspause die Session Medizin. Der Mediziner ist Direktor der
Klinik für Kardiologie und Pneumologie der Univer-
PROGRAMM
12.15 Uhr Labortouren sitätsmedizin Göttingen und Vorsitzender des Göt-
Informationen zu den Touren auf S. 48-51 tinger Herzforschungszentrums. Sein besonderes
oder Interesse gilt der Pathophysiologie und Therapie
13.00 Uhr Studienberatung (s. S. 52)
Mittag
von Herzinsuffizienzen sowie der Herzregeneration.
oder
Für die GDNÄ-Versammlung in Saarbrücken
13.00 Uhr acatech – Science & Technology Café
Gesund durch Daten? – Chancen und Herausforde- konnte der Experte für Herzkreislaufforschung
rungen der individualisierten Medizin (s. S. 46-47) den Saarbrücker Wirkstoff-Forscher Prof. Dr. Rolf
Müller gewinnen, der über die Entwicklung neuer
Arzneimittel-Wirkstoffe aus Mikroorganismen
Biologie Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.01 (Audimax) berichten wird. Prof. Dr. Matthias Schwab widmet
sich in seinem Vortrag der individuellen Arzneimit-
15.00 Uhr Einführung Vorsitz: Prof. Dr. Heribert Hofer teldosierung aufgrund genomischer Daten. Und der
Berliner Medizinwissenschaftler Prof. Dr. Nikolaus
15.10 Uhr Die Regeneration von Gliedmaßen verstehen Rajewski berichtet von modernen Technologien,
lernen Prof. Dr. Elly M. Tanaka
Nachmittag
die die Biologie einzelner Zellen mit maschinellem
Lernen und der Entwicklung künstlicher Organoide
15.55 Uhr Wenn Taxonomen fehlen – Diversitätsforschung
verbinden.
im Hochdurchsatz Prof. Dr. Susanne Renner
16.40 Uhr Pause
16.55 Uhr Innovation mit Partizipation: Wissenschaft neu
denken Prof. Dr. Johannes Vogel
17.40 Uhr Speakers‘ Corner
18.00 Uhr Leopoldina Lecture Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1,
Raum 0.01 (Audimax)
anschl. Transfer zum Konzert in der Ludwigskirche
Abend
Statistische Datenanalyse in der Zeit von Big Data:
Leistungsfähigkeit, Risiken und Grenzen
Prof. Dr. Dr. Thomas Lengauer
25
24 25SONNTAG 16.09.2018 Medizin SONNTAG 16.09.2018 Medizin
09.10 Uhr – 09.55 Uhr 09.55 Uhr – 10.40 Uhr
16 16
Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.01 (Audimax) Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.01 (Audimax)
Prof. Dr. Rolf Müller Prof. Dr. Nikolaus Rajewski
Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin,
Saarland (HIPS), Saarbrücken Berlin
Der steinige Weg hin zu neuen Antibiotika: Die Zelle und ihr Genom in Raum und Zeit
Wie Bioinformatik und Genomanalytik die
Suche nach Wirkstoffen aus Mikroorganismen Der Vortrag widmet sich den jüngsten technischen
PROGRAMM
revolutionieren Durchbrüchen, die es erlauben, die Aktivität des
Genoms in tausenden einzelner Zellen zu bestim-
Antibiotika gehören zu den größten Errungenschaf- men. Mit diesen Techniken können wir heute unter-
ten der Menschheitsgeschichte. Sie sind unverzicht- suchen, wie sich Gewebe bilden und wie sie sich
bar für die Bekämpfung von Infektionen und bei im Verlaufe des Lebens eines Organismus verän-
vielfältigen medizinischen Eingriffen. Etwa 80 % der dern. Auch die Entstehung von Erkrankungen lässt
heute eingesetzten Antibiotika sind Naturstoffe aus sich so bis hin zu den einzelnen Zellen quantitativ
Mikroorganismen und davon abgeleitete Derivate. bestimmen. Diese Technologien werden die Lebens-
Trotzdem werden Mikroorganismen heute nur wissenschaften ebenso wie die Medizin tiefgreifend
noch selten auf die Produktion von antibiotischen verändern. Ein großes europäisches Konsortium
Wirkstoffen hin analysiert. Dabei wurden Antibioti- mit über 50 Institutionen will sich dieser Forschung
ka im Laufe der Evolution entwickelt und optimiert, widmen und die Biologie einzelner Zellen mit
um dem jeweiligen Produzenten einen Wachstums- maschinellem Lernen und der Entwicklung künst-
vorteil in seinem Lebensraum zu verschaffen. Heute licher Organoide verbinden, um diese Technologien
bieten die Methoden der Genomforschung in in die Medizin von morgen zu überführen.
Verbindung mit moderner chemischer Analytik und
bioinformatischer Datenauswertung im Hochdurch-
satz ganz neue Möglichkeiten, um das Potenzial
dieser natürlichen Wirkstoffe medizinisch nutzbar
zu machen. Entsprechende Ansätze werden an
Fallbeispielen dargelegt, welche Hoffnung machen,
auch in Zukunft dringend benötigte neue Antibiotika
für den Einsatz in der Medizin zu liefern.
26 27
26 27SONNTAG 16.09.2018 Medizin SONNTAG 16.09.2018 Medizin
11.00 Uhr – 11.45 Uhr
16
Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.01 (Audimax)
Prof. Dr. Matthias Schwab
Dr. Margarete Fischer-Bosch-Institut für Klinische
Pharmakologie, Stuttgart
Vom Wert der Arznei – Personalisierte
Medizin im Zeitalter der OMICS-Technologien
Personalisierte Medizin gilt unter Wissenschaftlern
als eine allgemein akzeptierte Forschungsdisziplin.
Auch das öffentliche Interesse ist groß, denn die
noch junge Disziplin will jedem Patienten eine ziel-
gerichtete und maßgeschneiderte Therapie zukom-
men lassen.
Einer der wichtigsten Ansätze ist die Pharmako-
genomik. Sie strebt eine individuelle Arzneimit-
teldosierung aufgrund genomischer Daten an
und berücksichtigt heute neben rein genetischen
Informationen auch weitere biologische Daten-
sätze („Omics Data“). Unerlässlich dafür ist eine
systematische bioinformatische Auswertung, die
unterschiedliche methodische Ansätze mit einem
vertieften Verständnis biologischer Prozesse ver-
bindet. Das ermöglicht Einblicke in die Wechselwir-
kungen der unterschiedlichen Molekülstrukturen
und erlaubt beispielsweise Rückschlüsse auf das
Zusammenspiel von Genom, Proteom, Epigenom
oder Metabolom. Bevor personalisierte Ansätze in
klinische Entscheidungen direkt einfließen können,
müssen Ergebnisse validiert und an unabhängigen
Patientenkohorten repliziert werden.
28
28 29SONNTAG 16.09.2018 Biologie SONNTAG 16.09.2018 Biologie
15.00 Uhr – 15.10 Uhr 15.10 Uhr – 15.55 Uhr
16 16
11
Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.01 (Audimax) Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.01 (Audimax)
Vorsitz Prof. Dr. Elly M. Tanaka
Prof. Dr. Heribert Hofer Forschungsinstitut für Molekulare Pathologie (IMP)
Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung am Vienna BioCenter, Österreich
(IZW), Berlin
Die Regeneration von Gliedmaßen verstehen
Prof. Dr. Heribert Hofer ist Direktor des Leibniz- lernen: Aus dem riesigen Genom des Axolotls
Instituts für Zoo- und Wildtierforschung (IZW) in schöpfen
PROGRAMM
PROGRAMM
Berlin. Sein Forschungsinteresse gilt der Verhaltens-
ökologie und der Anpassungsfähigkeit von Wild- Die Regeneration von Gliedmaßen bei Salamandern
tieren und ihrem Schutz im Dialog mit Betroffenen hat seit ihrer Entdeckung durch Spallanzani 1796
und der Öffentlichkeit. Wissenschaftler fasziniert. Wir möchten nicht nur
verstehen, wie Zellen im verbleibenden Gewebe
Mit Prof. Dr. Susanne Renner aus München, Prof. die notwendigen Signale für die Regeneration
Dr. Elly Tanaka aus Wien und Prof. Dr. Johannes erhalten, wir möchten auch begreifen, wie dieses
Vogel gibt der Zoologe Einblicke in digitale Ansätze Regenerationsvermögen im Laufe der Evolution ent-
in den Biowissenschaften. Die Bandbreite ist groß: stand – und warum andere Arten wie Menschen
So schlägt Susanne Renner mithilfe der Hochdurch- diese Fähigkeit nicht besitzen. Wir etablierten den
satzseqenzierung neue Wege in der Diversitäts- Axolotl als Modellorganismus, um die zellulären,
forschung ein, Elly Tanaka stellt den Axolotl als molekularen und genetischen Grundlagen für
Modellorganismus für bioinformatische Methoden die Regeneration zu erforschen. Wir entdeckten
vor und Johannes Vogel berichtet über bürger- mehrere Mechanismen, die der spektakulären
schaftliche Partizipation als neue Möglichkeit für Regenerationsfähigkeit des Axolotls zugrunde lie-
Experimente mit Wissen. gen, darunter neue Funktionen für alte Proteine
und genetische Änderungen in der Regulierung
bestimmter Schlüsselgene.
30 31
30 31SONNTAG 16.09.2018 Biologie SONNTAG 16.09.2018 Biologie
15.55 Uhr – 16.40 Uhr 16.55 Uhr – 17.40 Uhr
16 16
11
Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.01 (Audimax) Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.01 (Audimax)
Prof. Dr. Susanne Renner Prof. Dr. Johannes Vogel
Ludwig-Maximilians-Universität München Museum für Naturkunde, Leibniz-Institut für
Evolutions- und Biodiversitätsforschung, Berlin
Wenn Taxonomen fehlen –
Diversitätsforschung im Hochdurchsatz Innovation mit Partizipation:
Wissenschaft neu denken
Wie können wir Insektensterben und Ab- oder
PROGRAMM
PROGRAMM
Zunahme von Vogel- und Pflanzenarten doku- Biodiversität ist eine der großen Herausforde-
mentieren, wo es doch an Taxonomen, die die rungen des 21. Jahrhunderts. Die biologische Viel-
Arten erkennen könnten, fehlt? Und wie können falt ist ernsthaft bedroht. Wissenschaft und Politik
wir aus DNA-Sequenzen – ob kurzen barcodes stehen bei der Suche nach Lösungen in der Pflicht.
oder längeren Abschnitten – Identifikation und Ohne die Mitwirkung der Bürgerinnen und Bürger
Abstammung von gefährdeten oder invasiven ist eine Wende aber nicht zu schaffen. Sie sind
Arten erhalten? Die Antworten liegen im Einsatz potenzielle Beteiligte an der Forschung, sie sind
von Hochdurchsatzmethoden, sowohl für Sequenz- Verbraucher, Wähler und der Souverän, dem die
analyse als auch für Bilderkennung (u. a. machine- Politik Rechenschaft ablegt.
learning), wobei die Schwierigkeiten ganz andere
sind als beim Einsatz dieser Ansätze in der Medizin. Die Grundlage bürgerschaftlicher Partizipation ist
Ich werde Probleme und Erfolge anhand der in Wissen um die natürlichen und gesellschaftlichen
Deutschland vorkommenden Bienen- und Baum- Zusammenhänge. Dabei leisten die Naturkundemu-
arten illustrieren. In meiner Arbeitsgruppe wird zu seen einen wichtigen Beitrag: sie sind Forschungs-
den Areal- und Verhaltensverschiebungen dieser einrichtungen, Kommunikationsinstitute und globale
Arten im Zuge der Klimaerwärmung geforscht. wissenschaftliche Infrastruktur. Sie befinden sich
heute in einem Prozess des Wandels, insbesondere
durch die erweiterten Möglichkeiten digitaler Tech-
nik. Alte Fragen stellen sich auf neue Weise: Wie
setzt man die Originalobjekte in Szene? Welchen
Raum erhalten die digitalen Surrogate? Wie kura-
tiert man Daten oder 3D-Bilder? Wie erreicht man
ein globales Publikum? Die Wissensgesellschaft
des 21. Jahrhunderts wird Innovation ohne Parti-
zipation nicht tolerieren – damit eröffnet das For-
schungsfeld zum Verhältnis von Natur und Mensch
viele Möglichkeiten für Experimente mit Wissen.
32 33
32 33SONNTAG 16.09.2018 Leopoldina Lecture
18.00 Uhr – 19.00 Uhr
16
Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.01 (Audimax)
chungen bzw. Wirkungsverstärkungen in unserem
privaten und beruflichen Leben. Auf der anderen
Seite ist er Grund für dystopische Perspektiven, die
zum Beispiel um Durchleuchtung des Individuums
und seiner Privatsphäre, übermäßige Optimierung
im täglichen Leben sowie Intransparenz von Ver-
fahren zur Entscheidungsunterstützung kreisen.
In diesem Vortrag untersuchen wir die unter-
liegende Methodik der Datenanalyse von ihrer
wissenschaftlichen Seite. Nach einer kurzen histo-
rischen Betrachtung – Datenanalyse ist schon recht
alt – diskutieren wir, was Big Data von klassischer
Prof. Dr. Dr. Thomas Lengauer Datenanalyse unterscheidet. Wir führen in die
Max-Planck-Institut für Informatik, Saarbrücken unterliegende mathematische Methodik ein und
berichten über wissenschaftliche Erfolge. Daten-
PROGRAMM
Öffentlicher Abendvortrag: analyse birgt aber auch Risiken, vor allem dann,
wenn man die Analysen nicht sorgfältig aufstellt
und ihre Resultate nicht angemessen interpretiert.
Statistische Datenanalyse in der Zeit Und sie hat Grenzen, vor allem, wenn es darum
von Big Data: Leistungsfähigkeit, geht, kausale Zusammenhänge abzuleiten.
Risiken und Grenzen
Wir schließen den Vortrag mit der Darstellung eines
Big Data ist in aller Munde. Der Begriff ruft dabei Konzeptes, wie sich Datenanalyse und das andere
häufig Emotionen hervor. Zum einen ist er die Verfahren der wissenschaftlichen Methode, die
Basis für viel technologischen Optimismus, meist Theoriebildung, effektiv ergänzen.
gerichtet auf neue Business Modelle oder Vereinfa-
34 35
34 35SONNTAG 16.09.2018 Konzert
20.00 Uhr – 21.00 Uhr
16
Ludwigskirche Saarbrücken
Konzert
Festkonzert anlässlich der 130. Versammlung der
Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Ärzte
(GDNÄ)
Reise durch die Musikgeschichte
Hildegard v. Bingen Ordo virtutum Frédéric Chopin Klaviersonate h-Moll op. 58
1089 - 1197 Eva Maria Leonardy, Sopran 1810 - 1849 Finale - Presto ma non tanto
Prof. Oliver Strauch, Percussion Prof. Robert Leonardy, Klavier
Bernhard Leonardy, Orgel
Bach-Leonardy Triathlon
Knut Nystedt Missa brevis Uraufführung Markus Trennheuser (Rap) u. Band
1915 - 2014 LandesJugendChor Saar Eva Maria Leonardy, Sopran
Prof. Kerstin Behnke, Leitung
Charles-Marie Widor Toccata aus d. Orgelsinf. Nr. 5 op. 42
Joh. Seb. Bach Toccata u. Fuge d-Moll BWV 565 1844 - 1937 Orgel und Ensemble
1685 - 1750 Bernhard Leonardy, Orgel
Ludwig v. Beethoven Sonate cis-Moll, op. 27 Nr. 2 Dauer des Konzerts: 50 Min.
1770 - 1827 1. Satz (Mondscheinsonate)
Prof. Robert Leonardy, Klavier
36 37
36 37Montag 17.09.2018 MONTAG 17.09.2018
Sitzungen des wissenschaftlichen Programms
08.00 Uhr GDNÄ Mitgliederversammlung 9.00 Uhr – 10.00 Uhr
17 17
Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.24 Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.01 (Audimax)
Festveranstaltung
09.00 Uhr Festsitzung der GDCh der Gesellschaft Deutscher Chemiker
Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.01 (Audimax)
Chemie Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.01 (Audimax) Musikalischer Auftakt
10.00 Uhr Einführung Begrüßungsansprache
Vorsitz: Prof. Dr. Walter Thiel
Vormittag
10.10 Uhr Quantenmechanik, Chemie und Computer:
von der Grundlagenforschung zur industriellen
Anwendung
Prof. Dr. Frank Neese
10.55 Uhr Die Automatisierung der Wirkstofffindung
Prof. Dr. Gisbert Schneider
PROGRAMM
11.40 Uhr Pause Dr. Matthias Urmann, GDCh-Präsident
11.55 Uhr Den Wandel begrüßen: Digitale Transformation
als Wegbereiter für beschleunigte Forschung in Grußwort
der chemischen Industrie Prof. Dr. Wolfgang Wahlster,
Dr. Stephan Andreas Schunk Präsident der GDNÄ
12.40 Uhr Speakers‘ Corner Ehrung
Verleihung der Liebig-Denkmünze
13.00 Uhr Zusammenfassung und Schlussworte des Präsi - an Prof. Dr. Wolfgang Schnick, LMU München
denten
Laudatio: Prof. Dr. Ferdi Schüth, MPI für Kohlen-
13.30 Uhr Mitgliederversammlung der GDCh forschung, Mülheim a. d. R.
Nachmittag
Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.24
Musikalisches Intermezzo
parallel
Preisträgervortrag
13.15 Uhr Labortouren Explorative Grundlagenforschung und industrielle
Informationen zu den Touren auf S. 48-51 Anwendung – Widerspruch oder erstrebenswerte
Konsequenz?
15.00 Uhr Ende der Veranstaltung
Prof. Dr. Wolfgang Schnick, LMU München
39
38 39Programm der Digitalisierung der Wissenschaften
130. Versammlung der GDNÄ
Freitag 14.09.2018 Samstag 15.09.2018 Sonntag 16.09.2018 Montag 17.09.2018
15 17
GDNÄ-Mitgliederversammlung
Wissenschaftliches Programm Wissenschaftliches Programm GDCh-Festsitzung
Technik / Informatik Medizin
Vorsitz: Prof. Dr. Claudia Eckert, Vorsitz: Prof. Dr. Gerd Hasenfuß, Wissenschaftliches Programm
Fraunhofer AISEC, München Univ.-Medizin Göttingen Chemie
Vorsitz: Prof. Dr. Walter Thiel, MPI f.
• Modellbasierte Entwicklung • Der steinige Weg hin zu neuen Kohlenforschung, Mülheim a. d. R.
cyber-physischer Systeme Antibiotika: Wie Bioinformatik
Vormittag
und Genomanalytik die Suche • Quantenmechanik, Chemie und
• Von Big Data zur Künstlichen Computer: von der Grundlagen-
Intelligenz – maschinelles Lernen nach Wirkstoffen aus Mikroor-
ganismen revolutionieren forschung zur industriellen
verändert Wissenschaft und Anwendung
Gesellschaft • Die Zelle und ihr Genom in
Raum und Zeit • Die Automatisierung der Wirk-
• Warum das digitale Forschungs- stofffindung
labor IT-Sicherheitsforschung • Vom Wert der Arznei – persona-
braucht – kreative Angriffe und lisierte Medizin im Zeitalter der • Den Wandel begrüßen: Digitale
wie man sie abwehrt OMICS-Technologien Transformation als Wegbereiter
für beschleunigte Forschung in
Mittag
der chemischen Industrie
Labortouren Labortouren Zusammenfassung und
acatech Science & Technology Café acatech Science & Technology Café Schlussworte des Präsidenten
14 16
Eröffnungssitzung Wissenschaftliches Programm Wissenschaftliches Programm Labortouren
Physik Biologie
Begrüßung durch Prof. Edwin Vorsitz: Prof. Dr. Thomas Elsässer, Vorsitz: Prof. Dr. Heribert Hofer, IZW,
Kohl, Merzig, Örtlicher Geschäfts- MBI, Berlin Berlin
führer Wirtschaft der GDNÄ • Mein Gott, sie ist voller Sterne • Die Regeneration von Gliedma-
Grußworte des Ministerpräsi- – Galaktische Ausgrabungen ßen verstehen lernen: Aus dem
denten des Saarlandes und des mit einer Milliarde Sternen riesigen Genom des Axolotls
Präsidenten der Universität des • Quantencomputer: Anwendun- schöpfen
Saarlandes
Nachmittag
gen, Zeitskala, Plattformen • Wenn Taxonomen fehlen –
Festvortrag „Künstliche Intelli- • Quantencomputer – Rechen- Diversitätsforschung im Hoch-
genz: Digitales Verstehen“ kunst mit Quantenphysik durchsatz
Prof. Dr. Wolfgang Wahlster, • Innovation mit Partizipation:
Saarbrücken Wissenschaft neu denken
Empfang Nobel-Vortrag Leopoldina Lecture
der Stadt Saarbrücken Vom Nobelpreis zu einer neuen Statistische Datenanalyse in der Zeit
parallel: Definition des Kilogramms von Big Data: Leistungsfähigkeit,
Prof. Dr. Klaus von Klitzing, Stuttgart Risiken und Grenzen
Wissenschaft in 5 Minuten Prof. Dr. Dr. Thomas Lengauer,
mit Ballett im Saarländischen
Saarbrücken
Staatstheater, Saarbrücken
Konzert in der Ludwigskirche
40 41MONTAG 17.09.2018 Chemie MONTAG 17.09.2018 Chemie
10.00 Uhr – 10.10 Uhr 10.10 Uhr – 10.55 Uhr
17 17
Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.01 (Audimax) Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.01 (Audimax)
Vorsitz Prof. Dr. Frank Neese
Prof. Dr. Walter Thiel MPI für Kohlenforschung, Mülheim a. d. R.
Max-Planck-Institut für Kohlenforschung,
Mülheim a. d. R. Quantenmechanik, Chemie und Computer:
von der Grundlagenforschung zur industriellen
Prof. Dr. Walter Thiel hat für die Versammlung in Anwendung
Saarbrücken den Vorsitz der Session Chemie über-
PROGRAMM
nommen. Der Chemiker ist Direktor am Max-Planck- Chemische Prozesse spielen in allen Lebensbe-
Institut (MPI) für Kohlenforschung in Mülheim und reichen eine zentrale Rolle, sei es bei der Herstel-
Honorarprofessor an der Heinrich Heine Universität lung von maßgeschneiderten Materialien oder der
Düsseldorf. Er forscht auf dem Gebiet der Quanten- Entwicklung von hochspezifischen Wirkstoffen.
chemie. Seine Abteilung trägt in enger Kooperation Um die gewünschten Produkte zu erhalten, müssen
mit Experimentalchemikern durch theoretische chemische Reaktionen äußerst fein kontrolliert wer-
Rechnungen zur Lösung konkreter chemischer Pro- den. Es ist daher bei der Entwicklung von neuen
bleme bei. Materialien und Wirkstoffen immer wichtiger
geworden, präzise Vorhersagen über ihre Eigen-
Für die GDNÄ konnte Thiel als Referenten die Wis- schaften und mögliche Synthesewege oder Seiten-
senschaftler Frank Neese, Gisbert Schneider und reaktionen zu treffen. Atomare Umlagerungen
Stephan Andreas Schunk gewinnen. Die drei Che- unterliegen allerdings den Gesetzen der Quanten-
miker spannen mit ihren Vorträgen den Bogen von mechanik. Um also chemische und biochemische
der Rolle der Quantenmechanik bei der Vorhersage Prozesse vorherzusagen, ist es notwendig, die
chemischer Prozesse und der Automatisierung der zugehörigen quantenmechanischen Gleichungen
Wirkstoffforschung zur digitalen Transformation in zu lösen, die das Verhalten von Elektronen und
der chemischen Industrie. Kernen beschreiben. Die Disziplin der Quanten-
chemie hat in den vergangenen Jahren spekta-
kuläre Fortschritte gemacht und dadurch in allen
Zweigen der Chemie große Bedeutung erlangt. In
dem Vortrag werden in allgemein verständlicher
Form die Herausforderungen und Möglichkeiten
erläutert, die diese neuen Entwicklungen für die
Grundlagenforschung, aber auch für die industrielle
Anwendung, eröffnen.
42 43
42 43MONTAG 17.09.2018 Chemie MONTAG 17.09.2018 Chemie
10.55 Uhr – 11.40 Uhr 11.55 Uhr – 12.45 Uhr
17 17
Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.01 (Audimax) Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.01 (Audimax)
Prof. Dr. Gisbert Schneider Dr. Stephan Andreas Schunk
Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) hte GmbH – the high throughput experimentation
Zürich, Departement Chemie und Angewandte company, Heidelberg
Biowissenschaften
Den Wandel begrüßen: Digitale Transformation
Die Automatisierung der Wirkstofffindung als Wegbereiter für beschleunigte Forschung
in der chemischen Industrie
PROGRAMM
Die Entdeckung von neuen pharmakologisch
aktiven Substanzen und das zielgerichtete Wirk- Digitale Transformation der Industrie ist eines der
stoffdesign sind höchst anspruchsvolle Aufgaben, Themen, dem sich Firmen und Verbände intensiv
die die Lösung einer komplexen Fragestellung widmen. Mit Industrie 4.0 wird eine komplexe
erfordern. Vielschichtige Anforderungen werden High-Tech Agenda verbunden, die Unternehmen,
dabei an den Entwurf der chemischen Strukturen die sie antizipieren und umsetzen, Potenziale für
gestellt. Automatisierte Prozesse können den Transformationen bietet. Die vier Kernprinzipien,
medizinischen Chemiker bei dieser Aufgabe unter- die verfolgt werden, sind Vernetzung, Informations-
stützen. Sowohl automatisierte Laborverfahren, transparenz, technische Assistenz und dezentrale
wie etwa Mikrofluidik-Systeme für die Synthese Entscheidungen. Ob und wie Industrie 4.0 zusam-
und Testung von Substanzen, als auch moderne men mit diesen Prinzipien auf die Gebiete indus-
maschinelle Lernverfahren und verwandte Compu- trieller Forschung und Entwicklung und Forschung
termethoden ermöglichen dies. Eine solche Kombi- im akademischen Umfeld übertragen werden kann,
nation aus „Geist und Maschine“ hilft dabei, besser ist eine spannende Frage. Naturwissenschaften
informierte Entscheidungen als bisher bereits in der verstehen sich als Disziplinen, die basierend auf
Frühphase der Wirkstoffentwicklung zu treffen. Wir profundem Wissen und einem Kanon aus Experi-
werden den aktuellen technologischen Fortschritt ment und der Interpretation der Ergebnisse den
auf diesem spannenden Forschungsgebiet anhand Wissensschatz systematisch erweitern. Traditionelle
konkreter Beispiele aufzeigen und die Möglich- Vorgehensweisen werden in der Ära des digi-
keiten und Grenzen des Ansatzes diskutieren. talen Wandels in Frage gestellt: Verfügbarkeit von
Daten, verbesserte Methoden zur Prädiktion von
Eigenschaften sowie die Möglichkeit, Experimente
vollautomatisiert durchzuführen, schaffen neue
Möglichkeiten.
44 45
44 45Samstag und Sonntag Mittagsveranstaltungen
Samstag 13.00 Uhr – 14.30 Uhr
Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.21
Zwischen Photosynthese und globalen
Stoffkreisläufen: die vielfachen Wege von CO2
Wir verfolgen den Weg und die Wirkung von Kohlendi-
oxid, sowohl im globalen Kohlenstoffkreislauf als auch
bei der CO2-Fixierung durch Lebewesen. Welche phy-
sikalischen, chemischen und biologischen Wirkungen
Moderation: hat das Molekül? Wie reagiert der C-Kreislauf auf den
PD Dr. Marc-Denis Weitze Klimawandel? Welche Zusammenhänge bestehen mit
Leiter Technikkommunikation, der Biodiversität? Was nützen hier Modellierungen, und
acatech, München was müssen wir noch lernen?
acatech Science & Technology Cafés Prof. Dr. Achim Brauer Deutsches GeoForschungs-
Zentrum
Die Deutsche Akademie der Technikwissenschaften Dr. Tobias Erb MPI f. terrestrische Mikrobiologie
PROGRAMM
(acatech) bietet seit 2012 auf den GDNÄ-Versamm- Prof. Dr. Markus Reichstein MPI f. Biogeochemie
lungen Diskussionsveranstaltungen an, die es den
Teilnehmenden ermöglichen, sich über aktuelle und
kontroverse Themen zu informieren und auszutau-
schen. Sonntag 13.15 Uhr – 14.45 Uhr
Univ. d. Saarlandes, Gebäude B4 1, Raum 0.21
In diesem Jahr steht einerseits Kohlendioxid im
Blickpunkt, seine Wege im globalen Kreislauf und Gesund durch Daten? – Chancen und Herausfor-
bei der Fixierung durch Photosynthese. Andererseits derungen der individualisierten Medizin
wird die individualisierte Medizin thematisiert, bei
der große Datenmengen erhoben werden, und die Wodurch will die individualisierte Medizin die Wirksam-
für die Medizin neue Chancen und Herausforde- keit und Qualität der Medizin verbessern? Wie werden
rungen schafft. die Daten von Genom, Proteom, Metabolom erhoben,
analysiert und mit Krankheitsbildern korreliert? Wie
hält man die Balance zwischen Schutz und Freigabe
persönlicher Daten? Wir diskutieren, wie Big Data und
individualisierte Medizin die Beziehung zwischen Arzt
und Patient verändern.
Prof. Dr. Martin Lohse MDC f. Molekulare Medizin/
Vizepräsident Leopoldina/Vizepräsident GDNÄ
Prof. Dr. Hermann Requardt Vizepräsident acatech
Prof. Dr. Matthias Schwab Dr. Margarete Fischer-
Bosch-Institut f. Klinische Pharmakologie, Stuttgart
Prof. Dr. Dr. Eva Winkler Ruprecht-Karls-Universität
Heidelberg
46 47
46 47Samstag bis Montag Labortouren
Samstag:
12.15 Uhr – 13.00 Uhr alle Touren* Block 1
13.45 Uhr – 14.30 Uhr alle Touren* Block 2
Sonntag:
12.15 Uhr – 13.00 Uhr alle Touren* Block 3
13.45 Uhr – 14.30 Uhr alle Touren* Block 4
Organisation: Montag:
Prof. Dr. Uwe Hartmann 13.15 Uhr – 14.00 Uhr CISPA und IZFP Block 5
Universität des Saarlandes, Saarbrücken 14.00 Uhr – 14.45 Uhr alle Touren Block 6
*außer CISPA und IZFP
Bei Fragen zu den Touren wenden Sie sich bitte an
Kerstin Grigoleit, GDNÄ-Geschäftsstelle:
grigoleit@gdnae.de.
PROGRAMM
Institut/Labortour: Start/Dauer: Teilnehmer:
Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung 12.15 Uhr und 13.45 Uhr max. 15 Teilnehmer
Treffpunkt: Seminarraum des HIPS im EG, Gebäude E8 1 jeweils 45 Minuten
Block 1-5
nur Montag: Fraunhofer-Institut 12.15 Uhr und 13.45 Uhr max. 30 Teilnehmer
für Zerstörungsfreie Prüfverfahren jeweils 45 Minuten (Sitzmöglichkeiten für
Treffpunkt: Fraunhofer IZFP (bitte an der Pforte melden), Block 1-5 20 Teilnehmer)
Campus E3 1
Leibniz-Institut für Neue Materialien 12.15 Uhr und 13.45 Uhr max. 20 Teilnehmer
Treffpunkt: Foyer des INM, Gebäude D2 2 jeweils 45 Minuten
Block 1-5
Max-Planck-Institut für Informatik und 12.15 Uhr und 13.45 Uhr max. 40 Teilnehmer
Max-Planck-Institut für Softwaresysteme jeweils 25 Minuten
Treffpunkt: Foyer des MPI für Informatik, Gebäude E1 4 Block 1-5
Deutsches Forschungszentrum 12.15 Uhr und 13.45 Uhr max. 30 Teilnehmer
für Künstliche Intelligenz jeweils 25 Minuten
Treffpunkt: Foyer des DFKI, Gebäude D3 2 Block 1-5
nur Montag: CISPA – Helmholtz-Zentrum i.G. 13.15 Uhr (Block 6) max. 50 Teilnehmer
Treffpunkt: Haupteingang des CISPA, Gebäude E9 1 14.00 Uhr (Block 1-5)
jeweils 45 Minuten
Die genaue Lage der An-Institute finden Sie auf dem
Campus-Plan auf S. 74/75.
48 49
48 49http://de.dreamstime.com/stockfoto-das-knstliche-intelligenz-spielen-gehen-image69520000
Samstag bis Montag Labortouren
Labortouren zur Mittagszeit tung zu Industriekooperation und Technologietransfer,
zu besuchen.
Die Institute:
Das Max-Planck-Institut für Informatik widmet sich
Das Helmholtz-Institut für Pharmazeutische der Entwicklung und Verbesserung von Algorithmen
Forschung (HIPS) identifiziert neue Wirkstoffe z. B. in all seinen Forschungsschwerpunkten. Es sorgt nach-
aus Bodenbakterien. Im Boden lebende Myxobakte- haltig dafür, dass immer bessere, schnellere, zuverläs-
rien etwa sind Produzenten wertvoller chemischer sigere und umfassendere Berechnungen im Bereich
Substanzen, von denen sich einige zur Entwicklung der Informationstechnologie möglich werden. Am
neuartiger Medikamente wie Antibiotika eignen. Max-Planck-Institut für Softwaresysteme forschen
Beim Besuch des HIPS gibt es für Interessierte Wissenschaftler zur Sicherheit von Computersystemen
einen kurzen Überblick über die Forschungsthe- und zum Schutz der Privatsphäre von Nutzern. Ein
men, Einblicke in das Naturstoff-Labor und Gele- Vortrag demonstriert an nachvollziehbaren Beispielen
genheit, im Rahmen der Aktion „Sample das Saar- die Spitzenleistungen der Forscher sowie Möglich-
land“ die Forschung am HIPS durch das Sammeln keiten und Herausforderungen, die sich im Zuge der
von Bodenproben aktiv zu unterstützen. digitalen Entwicklung ergeben.
PROGRAMM
Das Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche
Prüfverfahren (IZFP) ist eine international führende Intelligenz (DFKI) präsentiert Forschungsergebnisse
Einrichtung auf dem Gebiet der zerstörungsfreien, für Einkauf, Sport, Gesundheit, Arbeit. Das Innovative
physikalischen und intelligenten Messtechnik (ZfP). Retail Laboratory (IRL) von DFKI und GLOBUS entwi-
Die Wissenschaftler beherrschen die gesamte ckelt KI im Handel und lädt in den Supermarkt der
Bandbreite physikalischer Messprinzipien entlang Zukunft ein. Climbtrack nutzt KI für den Klettersport.
des elektromagnetischen Spektrums, von kurzwel- Der humanoide Roboter Pepper unterhält sich mit
liger Röntgenstrahlung über sichtbares Licht bis Besuchern, testet Aspekte der kognitiven Gesundheit
zu Infrarot-, Terahertz- und Mikrowellenstrahlung. und vermittelt einen Eindruck von intelligenten All-
Der Fokus liegt auf der intelligenten Erfassung von tagsumgebungen. Sprach-, Blick- und Gestensteue-
prozessrelevanten Informationen zu Material- und rung unterstützt Mechatroniker in der Autowerkstatt
Produktveränderungen, die durch Einflüsse von der Zukunft und zeigt, wie KI den Lebens- und Berufs-
Mensch, Maschine oder Umwelt erzeugt werden. alltag erweitern und unterstützen wird.
Das Leibniz-Institut für Neue Materialien (INM) Das CISPA – Helmholtz-Zentrum i.G. beschäftigt
ist ein Zentrum für Materialforschung und sich mit den Herausforderungen der Cybersicherheits-
-entwicklung. Besichtigt werden Labore für die forschung. Die Tour stellt aktuelle Projekte vor, z. B.
Entwicklung neuer Energiespeicherung, haptischer die Funktionsweise der Software vatiCAN, die die
Materialien, gecko-inspirierter Oberflächen sowie Fernsteuerung von Autos durch Hacker unterbindet,
zur Untersuchung von Sicherheitsaspekten der oder ein am CISPA entwickeltes Frühwarnsystem für
Nanomaterialien. Als besondere Schwerpunkte Massenangriffe auf Internetdienste. Einblicke gewährt
werden zum einen State-of-the-Art-Charakterisie- das CISPA auch in Forschung zum Datenschutz für
rungsmethoden wie ein höchstauflösendes STEM- Genomdaten sowie in Testverfahren auf sicherheits-
Elektronenmikroskop oder ein STED-Mikroskop kritische Softwarefehler in mobilen Endgeräten und
vorgestellt. Zum anderen wird es möglich sein, das Werkzeuge für das vollautomatische Sicherheitstesten
Innovationszentrum INM, eine besondere Einrich- von Programmen.
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