Teamgeist Team spirit - Forschungsverbund Berlin eV
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114 2020 Tea m geist Tea m spir it Phagen-Kapsid Evolutionäre Wildtierforschung für den Mit Mathematik die gegen Influenza Artenschutz – eine Mission für das Anthropozän Krise verstehen Phage capsid Evolutionary wildlife research for species Understanding the crisis against influenza conservation – a mission for the Anthropocene with mathematics 12 16 28
INHALT | CONTENTS E ditor ial I nha lt Liebe Leserin, lieber Leser, plötzlich stehen Wissenschaft- Contents lerinnen und Wissenschaftler im Rampenlicht. Selten zuvor hatten wissenschaftliche Erkenntnisse ei- nen solch unmittelbaren Einfluss auf unser gesellschaftliches Leben. Doch kaum haben wir in Deutschland 4 Nachrichten einen katastrophalen Covid-19-Aus- News bruch verhindern können, fühlen sich die Skeptiker berufen, ihre 7 Direktorenkolumne Meinung zu verbreiten. Und viel zu viele folgen ihnen. Director‘s column Eine oft geäußerte Kritik: Forschende sagen heute dies und Volker Haucke morgen das. Dann scheinen sie es ja doch nicht so genau zu Zusammen sind wir stark! wissen, wie sie immer behaupten. Und andere Meinungen Together we are strong! würden angeblich kein Gehör finden. Dass Forschung ein Prozess ist, bei dem aufgrund neuer Erkenntnisse Aussagen revidiert werden, und dass diese Aussagen nicht auf Meinungen beruhen, sondern auf wis- TITEL | TITLE senschaftlicher Evidenz, ist vielen Menschen nicht bewusst. Und so zeigt die Krise auch eines: Wir sollten Wissenschaft Teamgeist | Team spirit nicht nur in Form von gesicherten Ergebnissen kommu- nizieren, sondern auch einen Einblick in den Prozess gewähren. So könnte deutlich werden: Die Wissenschaft 8 Gastbeitrag liefert keine unumstößlichen, letztgültigen Antworten, aber Guest commentary das Wissen, das sie bereitstellt, ist die beste Basis für unsere Günter M. Ziegler, Freie Universität Berlin & Gesellschaft. Berlin University Alliance Motor für den Wissenschaftsstandort Viel Spaß beim Lesen wünschen Powering research and scholarship in Berlin Gesine Wiemer, die sich mit dieser Ausgabe nach zwölf J ahren herzlich vom Forschungsverbund verabschiedet, und 10 Brücken bauen Anja Wirsing Building bridges Dear Reader, FMP 12 Phagen-Kapsid gegen Influenza: All of a sudden, scientists find themselves in the spotlight. Passgenauer Inhibitor verhindert virale Infektion Seldom has scientific evidence had such an immediate Phage capsid against influenza: impact on our social lives. And yet the moment we manage perfectly fitting inhibitor prevents viral infection to avoid a catastrophic outbreak of Covid-19 in Germany, skeptics feel a calling to spread their opinions. And far too many others follow them. An often expressed criticism: researchers say one thing one day and another the next. So they do not seem to know as much as they claim after all. And it is said that other opin- ions are not heard. Many people are unaware of the fact that research is a process in which statements may be modified, and that such statements are not based on opinion, but on scientific evidence. And so the crisis has made one thing apparent: besides communicating science in the form of robust results, we should also provide an insight into the process itself. This could show that, although science does not provide ultimate, hard-and-fast answers, the knowledge it generates is the best basis for our society. 12 We hope you enjoy reading about our work! Gesine Wiemer, who leaves the Forschungsverbund with this issue after twelve years and bids everyone a warm farewell, and Anja Wirsing Translation: Teresa Gehrs
INHALT | CONTENTS 16 26 31 22 34 44 32 38 FORSCHUNG IM FOKUS | SCIENCE IN FOCUS FMP 32 Volker Haucke erhält ERC Advanced Grant Volker Haucke receives ERC Advanced Grant IZW 16 Evolutionäre Wildtierforschung für den IGB 33 Communicator-Preis 2020 für Fischereiprofessor Artenschutz – eine Mission für das Anthropozän German Communicator Prize 2020 for fisheries Evolutionary wildlife research for species professor conservation – a mission for the Anthropocene IGB 34 „Berlin bietet ein fantastisches Forschungsumfeld“ IGB 20 Parasitäre Pilze halten schädliche Blaualgen “Berlin offers a fantastic research environment” in Schach Parasitic fungi keep harmful blue-green algae IKZ 38 Vom Kristall bis zum Prototypen in check From crystal to prototype PDI 22 Über die Quantentreppe zum Himmel FVB 40 Corona-relevante Forschung und Aktivitäten im FVB The quantum stairway to heaven FVB research and activities relating to the coronavirus pandemic MBI 24 Lichtpulse bewegen Spins von Atom zu Atom Light moves spins around FVB 42 Wissenschaftliche Karriere meistern Mastering your scientific career FBH 26 Krankenhauskeime mit UVC-Leuchtdioden bekämpfen Fighting hospital germs with UVC light-emitting WIAS 43 Masterandinnen-Programm mit kleinem i diodes Master students program for women WIAS 28 Mit Mathematik die Krise verstehen WIAS 44 Komplexe Halbleiter aufschlüsseln Understanding the crisis with mathematics Understanding complex semiconductors IKZ 46 Kristallwachstum auf den Grund gehen Journey to the foundations of crystal growth VERBUND INTERN | VERBUND INSIDE 48 Personen People MBI 31 Hervorragende Forschung zur Licht-Materie- Wechselwirkung 51 Aus der Leibniz-Gemeinschaft Outstanding research on light-matter interaction From the Leibniz Association verbundjournal | 114/2020
NACHRICHTEN | NEWS Nac hrichte n News FVB eine zentrale Anlaufstelle für die Zusammen- arbeit mit den Berliner Universitäten und den Das FBH verlässt den FVB Austausch mit Gesellschaft und Politik bieten. Das Kuratorium des Forschungsverbundes Sieben FVB-Institute sind an BR50 beteiligt. Berlin (FVB) hat am 8. April den Austritt des Prof. Michael Hintermüller, WIAS-Direktor Ferdinand-Braun-Instituts, Leibniz-Institut für und FVB-Vorstandssprecher, ist einer der vier Höchstfrequenztechnik (FBH) zum 1. Januar Gründungskoordinatoren (siehe S. 10-11). 2021 aus dem FVB beschlossen. Damit wurde Die Geschäftsstelle ist beim FVB in Adlershof dem Antrag des FBH-Direktors Prof. Günther angesiedelt, in Berlin-Mitte am Wissenschafts- Tränkle vom September 2019 stattgegeben. zentrum Berlin für Sozialforschung werden die Die Direktoren und die Direktorin der sie- Einrichtungen der Geistes- und Sozialwissen- ben verbleibenden FVB-Institute sehen den schaften koordiniert. 4 Forschungsverbund Berlin auch weiterhin als zukunftsträchtiges Erfolgsmodell, das es nun BR50 – new network of non-university in veränderter Form und Zusammensetzung institutions fortzuschreiben gilt. Berlin’s non-university research institutions have launched a joint initiative to strengthen FBH leaves FVB the capital’s role as an international science The Board of Trustees of the Forschungsver- hub. Joining forces as the Berlin Research 50 bund Berlin (FVB) decided on April 8 that the (BR50), they want to develop research strategies Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut fuer and foster dialogue between science, politics Hoechstfrequenztechnik (FBH) would leave and society. The initiative will also facilitate the umbrella of FVB on January 1, 2021. FBH and reinforce cooperation with Berlin’s uni- director Professor Günther Tränkle’s request of versities. The new network includes almost all September 2019 has therefore been granted. The non-university institutes and centers in the directors of the seven remaining FVB institutes Berlin metropolitan area. Seven FVB institutes continue to see the Forschungsverbund Berlin as are involved in BR50. Professor Michael Hinter- a promising model for success that should now müller, WIAS director and FVB Executive Board be updated in altered form and composition. Spokesman, is one of the four founding coordi- nators (see pp. 10–11). BR50 is located at FVB in Adlershof, while the social sciences and humani- BR50 – neuer Verbund der ties institutions are coordinated in Berlin Mitte, Außeruniversitären at the Berlin Social Science Center. Berlin als internationale Wissenschaftsmetropole zu stär- www.br50.org ken, ist Ziel einer gemeinsamen Initiative der außeruniversitären Forschungseinrichtungen der FBH Hauptstadt. Sie haben sich zur BR50 (Berlin Research 50) Achtes Joint Lab am FBH gestartet zusammengeschlossen. Der neue Das FBH und die Universität Duisburg-Essen Verbund, dem fast alle außeruniversitären Insti- intensivieren ihre Zusammenarbeit auf dem tute und Zentren im Berliner Raum angehören, Gebiet der Höchstfrequenz-Halbleiterfor- soll die Abstimmung zwischen außeruniversi- schung. Bereits 2019 wurde begonnen, das tären Forschungseinrichtungen erleichtern und „Joint Lab InP Devices“ aufzubauen, welches verbundjournal | 114/2020
NACHRICHTEN | NEWS Anzeichen für solche krankhaften Gewebsver- änderungen ist eine stärkere Neubildung kleiner Blutgefäße. Herkömmliche Kontrastmittel, die bei Untersuchungen des Gehirns mithilfe der Magnetresonanztomographie (MRT) eingesetzt werden, sind nicht geeignet, um die sich neu bildenden Zellen direkt und frühzeitig zu erken- nen. Hierfür wird ein Kontrastmittel benötigt, das die Empfindlichkeit der MRT deutlich er- höht, indem der Kontrastaufbau stark verbessert wird, und von dem sehr wenig gebraucht wird. New contrast agent for early diagnosis of brain metastases nun formal gegründet wurde. Gemeinsam A group of researchers led by Dr. Leif Schröder erforschen die Partner innovative Halbleiter- from FMP have found a way to detect metastases strukturen und -bauelemente für Terahertz in certain types of cancer in the brain at an early (THz)-Anwendungen und entwickeln integrier- stage, using only minimal amounts of contrast te Komponenten für den Einsatz der elektro- agent. To this end, the team uses a synthetic nischen THz-Technologie. Die Applikationen molecule that helps to detect the formation liegen unter anderem in der zerstörungsfreien of new blood vessels, producing much more Materialprüfung, der hochauflösenden medizi- sophisticated imaging than is possible with nischen Bildgebung sowie in Breitbandkommu- conventional methods of diagnosis. nikations-Systemen. Some types of cancer – including breast cancer – may induce the formation of brain metastases. Eighth joint lab launched at FBH Increased development of new small blood FBH and the University of Duisburg-Essen are vessels (capillaries) is an early sign of abnormal 5 intensifying their cooperation in the field of tissue changes. Conventional contrast agents high-frequency semiconductor research. In used in magnetic resonance imaging (MRI) for 2019, they commenced setting up the “Joint examining the brain are not suitable for the Lab InP Devices,” which has now been officially direct and early detection of newly forming cells. established. Together, the partners are research- This requires a contrast agent that considerably ing innovative semiconductor structures and increases the sensitivity of MRI by greatly im- devices for terahertz (THz) applications and are proving the contrast structure, and that is only developing integrated components that feature needed in tiny amounts. this electronic THz technology. Applications include, for example, nondestructive material doi: 10.1002/adbi.202070034 testing, high-resolution medical imaging, and broadband communication systems. www.fbh-berlin.de/ueber-uns/institutsstruktur/ joint-labs Fotos / Photos: FBH/schurian.com | Illustration: Barth van Rossum/FMP FMP Neuartiges Kontrastmittel für die Früh diagnose von Metastasen im Gehirn Eine Forschungsgruppe um Dr. Leif Schröder vom FMP hat einen Weg gefunden, wie sich Metastasen bestimmter Krebsarten im Gehirn in Zukunft frühzeitig und mit möglichst wenig Kontrastmittel auffinden lassen. Das Team nutzt dafür ein synthetisches Molekül, mit dessen Hilfe sich die Neubildung von Blutgefäßen auf- spüren und viel differenzierter darstellen lässt als mit herkömmlichen Diagnosemethoden. Verschiedene Krebsarten – etwa Brustkrebs – können Metastasen im Gehirn bilden. Ein erstes verbundjournal | 114/2020
NACHRICHTEN | NEWS Twenty-four teams investigated 196 different sites on every continent, except Antarctica. Each group carried out measurements of carbon diox- ide levels in dry areas of at least three freshwa- ter systems in their region – river, lake, reservoir or pond. They also took samples of the dry sediment at the same location and measured its temperature, humidity, organic matter and salt content, as well as pH. Across all climate zones, they found significant carbon dioxide emissions from dry areas of inland waters. doi: 10.1038/s41467-020-15929-y MBI IGB Neuer Meilenstein in der Erzeugung von Lichtpulsen Unterschätzt: CO2-Emissionen trocken MBI-Forschende haben einen neuen Meilenstein gefallener Gewässerbereiche in der Erzeugung von Lichtpulsen mit wenigen Binnengewässer wie Flüsse, Seen oder Talsper- optischen Zyklen erreicht. Sie haben einen zehn ren spielen im globalen Kohlenstoffkreislauf Jahre alten Rekord gebrochen und in einem neu- eine wichtige Rolle. In Hochrechnungen zum en Hochenergie-Hohlfaser-Kompressor Licht- Kohlendioxidausstoß von Land- und Was- pulse mit einer Pulslänge von nur 1,5 optischen serflächen werden zeitweise trockenfallende Zyklen und einer Spitzenleistung von 1,2 Tera- 6 Bereiche von Gewässern in der Regel nicht watt erzeugt. Die hochenergetischen Laserpulse einbezogen. Die tatsächlichen Emissionen von werden zur Erzeugung intensiver Attosekun- Binnengewässern werden dadurch deutlich den-Pulse im XUV-Spektralbereich verwendet, unterschätzt, fand eine große Forschungsgrup- welche wiederum Anwendung in nichtlinearen pe heraus, an der das IGB maßgeblich beteiligt XUV-Spektroskopiestudien finden. war. Insgesamt untersuchten 24 Forschungsteams New milestone in few-cycle pulse 196 Gebiete auf allen Kontinenten mit Aus- generation nahme der Antarktis. Jedes Team führte in MBI researchers have reached a new milestone in seiner Region an trockenliegenden Bereichen few-cycle pulse generation, breaking a ten-year- von mindestens drei Gewässern – Fluss, See, old record and achieving 1.5-optical-cycle-long Talsperre oder Teich – Messungen des Kohlen- laser pulses with 1.2 terawatt peak power by dioxidgehalts durch. Zudem nahmen sie am a new high-energy hollow fiber compressor selben Ort auch Proben des trockenen Gewäs- beamline. The intense pulses will be used to sersediments und bestimmten seinen Gehalt an generate intense attosecond harmonic radiation Wasser, organischer Substanz und Salzen sowie for nonlinear XUV spectroscopy studies. die Temperatur und den pH-Wert. Über alle Klimazonen hinweg konnten die Forschenden doi: 10.1364/OL.395830 deutliche Kohlendioxidemissionen aus trocke- nen Bereichen von Gewässern ausmachen. CO2 emissions from dry inland waters lobally underestimated g Fotos / Photos: Matthias Koschorreck; MBI Inland waters such as rivers, lakes and reservoirs play important roles in the global carbon cycle. Generally, calculations that scale up carbon dioxide emissions from land and water s urface areas do not take into account that inland waters dry out intermittently. This means that the actual emissions from inland waters have been significantly underestimated – as shown by a research team, in which the IGB played a major role. verbundjournal | 114/2020
DIREKTORENKOLUMNE | DIRECTOR’S COLUMN Zu samme n s in d wir sta r k! To g e t he r we ar e str ong ! Vo l k e r H a u c k e Direktor | Director, Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie Als ich 2004 nach Berlin kam, When I came to Berlin in 2004, war die Berliner Wissenschafts- the city’s science landscape landschaft geprägt von den was marked by the turbulence Verwerfungen eines rigiden brought about by the federal Sparkurses des Landes, die eine state’s rigid austerity policies, Misstrauenskultur zwischen which had fostered a culture of den Leitungen der Berliner mistrust between the leaders Universitäten befördert hatte. of Berlin’s universities. All Jede der Berliner Hochschulen higher education institutions schaute auf seine Nachbarn in the capital looked at their wie das Kaninchen auf die neighbors like deer caught in Schlange. Wie anders stellt the headlights. How different sich der Blick auf die heutige science in Berlin looks today. 7 Berliner Wissenschaft dar. Die Berlin’s universities, now Berliner Universitäten haben in members of the exemplary ihrem beispielhaften Schulter- Berlin University Alliance schluss in der Berlin University (BUA), have used the s uccesses Alliance (BUA) ihre Erfolge in der Exzellen- achieved within the excellence initiative to zinitiative zu einer Gestaltungsinitiative des mobilize an initiative to shape the entire gesamten Wissenschaftsstandortes genutzt – im science location – conscious of the precious- Bewusstsein der Juwelen, welche die außeruni- ness of the city’s non-university institutions, versitären Einrichtungen wie die Institute des such as the institutes under the umbrella of the Forschungsverbundes Berlin (FVB) darstellen, Forschungsverbund Berlin (FVB), which play a die maßgeblich an den naturwissenschaftlichen key role in the universities’ scientific clusters Exzellenzclustern der Hochschulen beteiligt of excellence. At the same time, the capital’s sind. Die außeruniversitären Forschungsein- non-university research institutions, including richtungen der Hauptstadt einschließlich des FVB, have joined forces to form BR50 (Berlin FVB haben sich zur BR50 (Berlin Research 50) Research 50), with the intention of developing zusammengeschlossen, um künftig gemeinsam joint strategies for research and for exchange Strategien für die Forschung und den Austausch with society and politics. The shared success mit Politik und Gesellschaft zu entwickeln. of BR50 and BUA will be dependent on their Für den gemeinsamen Erfolg der BR50 wie der ability to secure and enhance the excellence and BUA wird es entscheidend sein, die Exzellenz adequate funding of all member institutions, und adäquate Ausstattung aller Einrichtungen enabling them to operate – also internationally sicherzustellen und weiterzuentwickeln, um – at the cutting edge. Because one thing is for auch international an der Spitze zu operieren. sure: an alliance is only as strong as its mem- Denn eines ist sicher: Nur starke Partner machen bers! Right now, the joint fight against Covid-19 einen starken Verbund aus! Wie wichtig diese and other viruses shows just how important Ber- kollaborative Berliner Exzellenz sein kann, zeigt lin’s collaborative excellence can be. This battle sich gerade jetzt, im gemeinsamen Kampf gegen can only be won by pooling the expertise and Covid-19 und andere Erreger, der nur durch die methods of basic research, such as in Professor Foto / Photo: FMP Bündelung der Expertisen und Methoden aus der Christian Hackenberger’s department at FMP, Grundlagenforschung, wie beispielsweise in der with those of medicine. Abteilung von Prof. Christian Hackenberger am Translation: FMP, und der Medizin gelingen kann. Teresa Gehrs verbundjournal | 114/2020
GASTBEITRAG | GUEST COMMENTARY M oto r fü r de n Wissenscha ftssta ndor t Warum die Berlin University Alliance genau zum richtigen Zeitpunkt gegründet wurde Powe ring re s e a r ch a nd schola r ship in Be rl in Why the Berlin University Alliance was established at precisely the right moment Günter M. Ziegler Präsident der Freien Universität Berlin und Sprecher der Berlin University Alliance President of Freie Universität Berlin and 8 spokesperson for the Berlin University Alliance Die Kontaktbeschränkungen wegen der In just a matter of days, shortly after social weltweiten Corona-Pandemie bestan- distancing regulations went into effect in den in Deutschland erst wenige Tage, Germany in response to the coronavirus da konnten die an der Berlin University pandemic, the Berlin University Alliance Alliance beteiligten Einrichtungen bereits members were already putting together ein gemeinsames Sars-CoV-2-Forschungs- a collaborative research project on SARS- projekt anschieben. Wäre diese schnelle CoV-2. Would it have been possible to interdisziplinäre und interinstitutionelle initiate an interdisciplinary and inter- Zusammenarbeit als Antwort auf eine der institutional response to one of the press- drängenden Fragen der Gegenwart auch ing issues of our time so quickly without ohne den Verbund zustande gekommen? the Alliance? Tatsächlich sind die beteiligten Forscherinnen To be sure, the researchers working on these und Forscher schon lange durch Kooperatio- projects have been collaborating for quite some nen verbunden, nun konnte ihr Projekt von time; now they were in a position to obtain der Berlin University Alliance im Rahmen der almost two million euro in funding from the Grand Challenge Initiative „Global Health“ mit Berlin University Alliance through its “Glob- fast zwei Millionen Euro gefördert werden. Und al Health” Grand Challenge Initiative. This das gilt nicht nur für dieses Forschungsfeld: In is not the only field of research where aca- ganz unterschiedlichen Disziplinen arbeiten demics in Berlin have been joining forces: for Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von years now researchers from Freie Universität, Freier Universität und Humboldt-Universität, Humboldt-Universität, Technische Universität, Technischer Universität und Charité schon seit and the Charité have been working together Jahren in vielfältigen Konstellationen zusam- in a wide variety of disciplines and in different men und bringen so die besonderen Stärken der configurations. In doing so, they combine the Institutionen zusammen. Oft sind auch Kolle- unique strengths of their individual institutions. ginnen und Kollegen aus außeruniversitären Often colleagues from non-university research Einrichtungen beteiligt. Die Berlin University institutions are also involved. This deep-rooted Alliance wäre ohne diese ausgeprägte Koopera- culture of cooperation is what made the Berlin tionskultur in Berlin nicht möglich gewesen. Als University Alliance possible in the first place. It verbundjournal | 114/2020
GASTBEITRAG | GUEST COMMENTARY Mathematiker habe ich das schon in den 1990er was something I experienced back in the 1990s Jahren erlebt: Damals ging es um die Optimie- as a mathematician: At the time, we were work- rung von U-Bahn-Netzen, inzwischen wird mit ing on improving Berlin’s subway network. Now der Expertise aus Mathematik und Archäologie partnerships between experts in mathematics die Ausbreitung von Nutztierarten rekonstruiert, and archaeology focus on how farm animal spe- und ganz aktuell geht es nun um die Analyse und cies have spread throughout the ages, and the Bewertung möglicher Strategien zur Begrenzung very latest projects are analyzing and evaluating der Pandemie. Tatsächlich liegen in der Zusam- strategies to contain the current pandemic. menarbeit unendliche Möglichkeiten! The possibilities are truly endless when you get people to collaborate. Die Kooperationskultur in Berlin ist also das Fundament, auf dem wir derzeit das bundesweit Berlin’s culture of cooperation constitutes the einzigartige Projekt Berlin University Alliance auf- very foundation upon which we are building the bauen. Gemeinsam wollen wir Motor am Wissen- Berlin University Alliance, a project unlike any schaftsstandort Berlin sein und einen integrierten other in all of Germany. Together, we want to be Forschungsraum ganz neuer Qualität schaffen. a motor that powers Berlin as a prime location Der Verbund ist kein einfaches Vorhaben: Noch for science and scholarship and to create a new nie haben sich in Deutschland Einrichtungen kind of integrated research environment. But the in dieser Größe und Komplexität zusammenge- Alliance is no simple project. It is the first time in schlossen und sind dabei dennoch unabhängig Germany that institutions of this size and com- geblieben. Die Berlin University Alliance ist der plexity have joined forces and yet still retain their einzige Universitätsverbund, der 2019 im Rahmen independence. The Berlin University Alliance der Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder was the only university consortium to be selected ausgezeichnet wurde – und könnte bundesweit in the German federal and state governments’ wie international zum Modell werden! highly competitive Excellence Strategy in 2019 – and it could become a model not only for other Die vier beteiligten Einrichtungen haben sich German institutions, but internationally as well. 9 ambitionierte Ziele gesetzt und übergeordnete Handlungsfelder identifiziert. Dazu zählen die The four participating institutions have set gemeinsame Nutzung von Ressourcen, der Dialog ambitious goals and identified overarching areas mit der Gesellschaft und die interdisziplinäre of activity, which include sharing resources, Forschung zu gesellschaftlich wichtigen Themen engaging in dialogue with other members of von globaler Bedeutung, also Grand Challenge society, and pursuing interdisciplinary research Initiatives – wie im anfangs geschilderten Vorha- on socially relevant topics of global significance, ben. Wichtig sind uns zudem die internationale i.e., the Grand Challenge Initiatives, to which the Zusammenarbeit und Sichtbarkeit, wofür wir als project I mentioned above belongs. International Verbund auch bereits mit Universitäten in Mel- cooperation and visibility are also important to bourne, Singapur und Oxford kooperieren. us, which is why we as the Berlin University Alli- ance are building partnerships with universities Selbst wenn wir durch die weltweite Covid-19- in Melbourne, Singapore, and Oxford. Pandemie natürlich auch organisatorisch vor ganz unerwarteten Herausforderungen stehen, Although the Covid-19 pandemic has obviously sehen wir uns gerade jetzt in unserem Ansatz be- created new, unexpected challenges for us, our stätigt. Die Berlin University Alliance kam genau approach has proven its worth during this crisis. zum richtigen Zeitpunkt: Gemeinsam können wir The timing of the Berlin University Alliance auf Krisen – und die Pandemie wird sicher nicht could not have been better: Our combined die letzte gewesen sein – schnell und flexibel mit efforts allow us to put excellent research into Foto / Photo: Patricia Kalisch, www.patriciakalisch.de exzellenter Forschung reagieren. action quickly and flexibly to respond to crisis situations – and this pandemic will certainly not Und wir sehen, dass das Prinzip institutioneller be the last one we have to face together. Zusammenarbeit in Berlin Schule macht: Mit BR50 (Berlin Research 50) haben sich nun auch And we are already seeing how partnerships be- die außeruniversitären Forschungseinrichtungen tween institutions are catching on in Berlin. For in der Hauptstadtregion zusammengeschlossen. example, “Berlin Research 50” (BR50) was re- Das bietet auch für uns neue Möglichkeiten und cently founded as a joint initiative by non-uni- wir freuen uns auf gemeinsame Initiativen und versity research institutions in our city. This new Forschungsvorhaben! union also opens up new possibilities for us, and we look forward to more collaborative initiatives www.berlin-university-alliance.de and research projects in the future! verbundjournal | 114/2020
TITEL | TITLE · TEAMGEIST | TEAM SPIRIT Interview mit | Interview with Prof. Dr. Michael Hintermüller Vorstandssprecher des FVB, Direktor des Weierstraß-Instituts für Angewandte Analysis und Stochastik und einer der vier Gründungskoordinatoren von BR50. Executive Board Spokesman of FVB, director of the Weierstrass Institute for Applied Analysis and Stochastics, and one of the four founding coordinators of BR50. B r ü cke n baue n B u il ding bridges Das Interview führten | The interview was conducted by A n j a W i r s i n g & G e s i n e W i e m e r. Herr Prof. Hintermüller, mit der Berlin R esearch 50 Professor Hintermüller, Berlin’s non-university (BR50) haben sich die außeruniversitären For- research institutions have joined forces to create schungseinrichtungen in Berlin zusammenge- Berlin Research 50 (BR50). You are spokesperson of 10 schlossen. Sie sind Sprecher der Unit „Technik- und the “Technology and Engineering” unit. What do you Ingenieurwissenschaften“. Was erhoffen Sie sich von hope to achieve with this initiative? dieser Initiative? The motivation behind BR50 was the question of Die Motivation für BR50 war die Frage, ob und wie whether, and how, non-university research in the sich die außeruniversitäre Forschung im Berliner Berlin area should join forces. Several preparatory Raum organisieren soll. Es gab verschiedene Vorbe- meetings were held, such as the fireside chat in reitungstreffen wie das vom FVB initiierte Kamin- Adlershof last December, initiated by FVB, which gespräch in Adlershof im Dezember letzten Jahres, was attended by a large number of institutions. an dem eine größere Gruppe von Institutionen This meeting led to the emergence of the idea that teilgenommen hat. Dort hat sich der Geist entwi- we would like to team up for the purpose of shap- ckelt, dass wir uns forschungs- und wissenschafts- ing research and science policy and of conducting politisch sowie für interdisziplinäre Forschungsak- interdisciplinary research activities. It is less a tivitäten verbinden möchten. Es geht also weniger case of focusing on traditional discipline-based um klassisch disziplinäre Forschungsaufgaben research tasks, and more one of addressing over als um übergreifende, verbindende Themen. Die arching, interlinked topics. The pandemic, for Pandemie zeigt zum Beispiel deutlich, wie wichtig example, is a clear case of the importance of tak- Interdisziplinarität in der Wissenschaft ist, denn ing an interdisciplinary approach in science. After die jetzige Krise muss übergreifend verstanden all, the current crisis needs to be understood from werden – vom pandemischen über den soziolo- various perspectives – from the pandemic and gischen bis hin zum ökonomischen Kontext. Dies sociological context to the economic context. This erfordert ganzheitliche Ansätze. Bei BR50 sollen calls for holistic approaches. Such topics will be solche Themen in den „Interest Groups“ diskutiert the subject of debate in the BR50 Interest Groups. werden. Grundsätzlich möchten wir BR50 sehr frei We generally believe that BR50 should remain free gestalten. Es sollen für die beteiligten Einrichtun- to engage as it sees fit. Rather than place further gen keine weiteren Verpflichtungen, sondern neue obligations on the institutions involved, the alli- Möglichkeiten entstehen. ance should open up new opportunities for them. BR50 wurde erst im Februar gegründet, spielt aber BR50 was only established in February, but the alli- bereits als Stimme der Außeruniversitären in Berlin ance already plays an important role, giving Berlin’s eine wichtige Rolle. non-university institutions a voice. Ja, BR50 wird in die regelmäßige Pandemie-Task- Yes, BR50 is active in the standing pandemic force der Senatskanzlei Wissenschaft und For- task force of the Senate Chancellery for Higher schung einbezogen und ist somit eine wichtige Education and Research, which makes it an im- verbundjournal | 114/2020
TITEL | TITLE · TEAMGEIST | TEAM SPIRIT Ansprechinstitution. Wir weisen auf Probleme portant institution to consult in such matters. We hin und stellen sicher, dass der außeruniversitäre point out problems and ensure that consideration Forschungsbereich mitgedacht wird, wie bei der is given to the area of non-university research, Unterstützung von besonders betroffenen Per- such as by providing support to people who have sonen durch Kita- und Schulschließungen oder been affected badly by the closure of nurseries durch Sonderregelungen für Forschende. and schools, or by introducing special rules for researchers. BR50 wird von vielen als Gegenüber zur Berlin Uni- versity Alliance (BUA) verstanden. Wie wird BR50 Many view BR50 as a counterpart to the Berlin mit der BUA zusammenarbeiten? University Alliance (BUA). How will BR50 cooperate BR50 wurde nicht als Pendant zur BUA ge- with BUA? gründet. Die BUA hat sich für die gemeinsame BR50 was not established as a counterpart to BUA. Bewerbung im Rahmen der Exzellenzstrategie BUA joined forces for the purpose of submitting zusammengefunden – und dies sehr erfolgreich; a joint application within the Excellence Strategy BR50 hat sich auf Eigeninitiative der Außeruni- – and did so with the greatest of success; BR50 versitären gegründet. emerged on the initiative of non-university insti- Die BUA wird für uns ein wichtiger Ansprechpart- tutions. ner für größere Themen sein, wie gemeinsame BUA will be an important point of contact for Berufungen oder übergreifende Projektanträge. us when it comes to major issues such as joint Auch bei der Bearbeitung der globalen Heraus- professorships or overarching project proposals. forderungen – Grand Challenges –, denen sich Non-university research also plays an important die BUA verschrieben hat, spielt die außeruni- role in addresses the global challenges – the versitäre Forschung eine wichtige Rolle. Das grand challenges – that BUA devotes itself to. Our gemeinsame Ziel ist es, Berlin als internationale common objective is to strengthen Berlin as an Wissenschaftsmetropole zu stärken. international hub of research. Wie sehen Sie grundsätzlich die Rolle von What are your general thoughts on the role of alli- 11 Verbünden? ances? Verbünde müssen einen deutlichen Mehrwert Alliances must provide clear added value. In the schaffen. Beim Exzellenzcluster Math+, bei dem case of the Math+ excellence cluster, of which I am ich Co-Sprecher bin, ist der Verbund disziplinär co-spokesperson, the alliance is discipline-based ausgerichtet, beim FVB geht es hingegen um in nature; the advantage of FVB, on the other eine gemeinsame Verwaltung, die die Institute hand, is its joint administration, which promotes bestmöglich fördert. Der Mehrwert ist dabei the institutes in the best possible way. The added unterschiedlich, aber in beiden Fällen ist er value they generate is different, but it is clearly deutlich gegeben. Bei BR50 ist es noch einmal existent in both cases. It is different again in the anders – dort geht es über das Disziplinäre bis hin case of BR50 – here, we go beyond discipline-based zum Wissenschaftspolitischen. Man muss inves- aspects to address matters concerning science tieren in Verbünde, aber wenn die breite Gruppe policy. Belonging to an alliance means having to mitzieht, gibt es einen „return of investment“. invest, but if the majority of members play their Eine Gruppe ist robuster, alleine ist man agiler – part, there is a return of investment. A group is der Kunstgriff ist dabei, im Verbund beides zu more robust, but individuals are more agile – the Translation: bekommen. art is to be both of those things within an alliance. Teresa Gehrs Foto / Photo: Katja Bilo/FVB Die Gründungsveranstaltung von BR50 fand am 18. Februar 2020 im Max Lieber- mann Haus am Brandenburger Tor statt. The inaugural meeting of BR50 took place on February 18, 2020 in “Max Liebermann Haus” at the Brandenburg Gate. verbundjournal | 114/2020
TITEL | TITLE · TEAMGEIST | TEAM SPIRIT Phagen-Kapsid gegen Influenza: Passgenauer Inhibitor verhinder t virale Infektion Phage capsid against influenza: perfectly fitting inhibitor prevents viral infection Beatrice Hamberger Ein neuer Ansatz macht Hoffnung auf neue A new approach brings the hope of new Therapieoptionen gegen die saisonale In- therapeutic options for suppressing sea- fluenza und Vogelgrippe: Berliner Forscher sonal influenza and avian flu: on the basis haben auf Basis einer leeren und damit of an empty – and therefore non-infec- 12 nicht-infektiösen Hülle eines Phagen-Virus tious – shell of a phage virus, researchers ein chemisch modifiziertes Phagen-Kapsid from Berlin have developed a chemically entwickelt, das den Influenzaviren sprich- modified phage capsid that “stifles” influ- wörtlich die Luft zum Atmen nimmt. Durch enza viruses. Perfectly fitting binding sites passgenaue Bindungsstellen werden die cause influenza viruses to be enveloped Influenzaviren so von den Phagen-Kap- by the phage capsids in such a way that it siden umhüllt, dass sie die Lungenzellen is practically impossible for them to infect praktisch nicht mehr infizieren können. lung cells any longer. This phenomenon Das belegen präklinische Tests, unter has been proven in pre-clinical trials, also anderem an menschlichem Lungengewebe. involving human lung tissue. Researchers Diese bahnbrechende Arbeit publizierten from Berlin published the groundbreaking Berliner Forscher im Fachmagazin „Nature findings in Nature Nanotechnology. The Nanotechnology“. Deren hoffnungsvolles results are also being used for the immedi- Potenzial wird unmittelbar in der Corona- ate investigation of the coronavirus. virus-Forschung genutzt. Influenza viruses are still highly dangerous: the Influenzaviren sind nach wie vor hoch gefähr- World Health Organization (WHO) estimates lich: Laut Schätzungen der Weltgesundheitsor- that flu is responsible for up to 650,000 deaths ganisation WHO sterben weltweit jedes Jahr bis per year worldwide. Current antiviral drugs zu 650.000 Menschen an der Grippe. Bisheri- are only partially effective because they attack ge antivirale Medikamente sind nur bedingt the influenza virus after lung cells have been wirksam, da sie das Grippevirus erst angreifen, infected. It would be desirable – and much more wenn es die Lungenzellen bereits infiziert hat. effective – to prevent infection in the first place. Wünschenswert und weitaus effektiver wäre es, die Infektion von vornherein zu verhindern. This is exactly what the new approach from Ber- lin promises. The phage capsid, developed by a Genau das verspricht der neue Ansatz aus Berlin. multidisciplinary team of researchers, envelops Das von einem multidisziplinären Forscherteam flu viruses so perfectly that they can no longer entwickelte Phagen-Kapsid hüllt Grippeviren infect cells. “Pre-clinical trials show that we are so maßgeschneidert ein, dass sie die Zellen gar able to render harmless both seasonal influenza nicht erst infizieren können. „Nach bisherigen viruses and avian flu viruses with our chemically präklinischen Tests können wir sowohl saisonale modified phage shell,” explained Professor Influenzaviren als auch Vogelgrippeviren mit Dr. Christian Hackenberger from the Leibniz- verbundjournal | 114/2020
TITEL | TITLE · TEAMGEIST | TEAM SPIRIT 13 Phagenhülle dockt an und inhibiert das Influenza-Virus. unserer chemisch modifizierten Phagenhülle Phage shell docks on and inhibits the influenza virus. unschädlich machen“, erläutert Prof. Christian Hackenberger vom Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP). „Das ist ein großer Erfolg, der völlig neue Perspektiven für die Entwicklung neuer antiviraler Medika- mente bietet.“ Multiple Bindungen passen wie ein Klettband Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakol- ogie (FMP). “It is a major success that offers Der neue Inhibitor macht sich eine Eigenschaft entirely new perspectives for the development zunutze, den sämtliche Influenzaviren besit- of innovative antiviral drugs.” zen: Auf den Virus-Oberflächen befinden sich drei-bindige (trivalente) Rezeptoren, die soge- Multiple bonds fit like nannten Hämagglutinin-Proteine, die an Zucker hook-and-loop tape Visualisierung / Visualization: Barth van Rossum moleküle (Sialinsäuren) auf der Oberfläche von Zellen des Lungengewebes binden. Im Falle einer The new inhibitor makes use of a feature that Ansteckung haken sich die Viren – ähnlich wie all influenza viruses have: there are trivalent bei einem Klettverschluss – bei ihrem Opfer, den receptors on the surface of the virus, referred to Lungenzellen, ein. Das Grundprinzip ist hier, as hemagglutinin protein, that attach to sugar dass diese Interaktionen nicht durch eine einzel- molecules (sialic acids) on the cell surface of ne, sondern multiple Bindungen erfolgen. lung tissue. In the case of infection, viruses hook into their victim – in this case, lung cells – like Es war die Oberflächenstruktur der Grippeviren, a hook-and-loop fastener. The core principle is welche die Forscher vor mehr als sechs Jahren that these interactions occur due to multiple zu folgender Ausgangsfrage inspirierte: Könnte bonds, rather than single bonds. verbundjournal | 114/2020
TITEL | TITLE · TEAMGEIST | TEAM SPIRIT man nicht einen Inhibitor entwickeln, der pass- It was the surface structure of flu viruses that genau an die trivalenten Rezeptoren bindet und inspired the researchers to ask the following somit die Oberfläche der Lungengewebszellen initial question more than six years ago: Would vortäuschen kann? it not be possible to develop an inhibitor that binds to trivalent receptors with a perfect fit, Tatsächlich kann man das, wie man heute weiß, simulating the surface of lung tissue cells? und zwar mithilfe eines harmlosen Darmbe- wohners: Der Q-beta-Phage besitzt perfekte We now know that this is indeed possible – Oberflächeneigenschaften und eignet sich her- with the help of a harmless intestinal inhab- vorragend, um es mit Liganden – in diesem Falle itant: the Q-beta phage has the ideal surface Zuckermolekülen – als „Köder“ zu bestücken. properties and is excellently suited to equip Dafür reicht die leere Phagenhülle aus. „Unser it with ligands – in this case sugar molecules multivalentes Gerüstmolekül ist nicht infektiös – as “bait.” An empty phage shell does the job und besteht aus 180 identischen Proteinen, die perfectly. “Our multivalent scaffold molecule genau den gleichen Abstand aufweisen wie die is not infectious, and comprises 180 identi- trivalenten Rezeptoren des Hämagglutinins auf cal proteins that are spaced out exactly as der Virusoberfläche“, erklärt Dr. Daniel Laus- the trivalent receptors of the hemagglutinin ter von der Freien Universität Berlin. „Somit on the surface of the virus,” explained Dr. besitzt es ideale Ausgangsbedingungen, um das Daniel Lausterfrom Freie Universität Berlin. Grippevirus zu täuschen – oder genauer gesagt, “It therefore has the ideal starting conditions um räumlich passgenau daran zu binden. Wir to deceive the influenza virus – or, to be more schalten das Grippevirus also mithilfe eines precise, to attach to it with a perfect spatial fit. Phagen-Virus aus!“ In other words, we use a phage virus to disable the influenza virus!” Damit das Q-beta-Gerüst die gewünschte Auf- gabe erfüllen kann, muss es erst chemisch mo- To enable the Q-beta scaffold to fulfill the 14 difiziert werden. Produziert an der TU Berlin aus desired function, it must first be chemically E. coli-Bakterien, bringt die Arbeitsgruppe von modified. Produced from E. coli bacteria at Prof. Hackenberger am FMP und der HU Berlin TU Berlin, Professor Hackenberger’s research mithilfe der Synthesechemie Zuckermoleküle an group at FMP and HU Berlin use synthetic definierten Positionen der Virushülle an. chemistry to attach sugar molecules to the defined positions of the virus shell. Virus wird getäuscht und eingehüllt Virus is deceived and enveloped Dass die so aufgerüstete kugelförmige Struktur eine große Bindungsstärke und Hemmpotenzial Several studies using animal models and cell besitzt, wurde in etlichen Untersuchungen am cultures have proven that the suitably modi- Tiermodell und in Zellkulturen nachgewie- fied spherical structure possesses considerable sen. Das Robert Koch-Institut ermöglichte es bond strength and inhibiting potential. The dieser Studie, auch das antivirale Potenzial der study also enabled the Robert Koch Institute Phagen-Kapside gegen viele aktuelle Influenza- to examine the antiviral potential of phage Virusstämme und sogar gegen Vogelgrippeviren capsids against many current influenza virus zu untersuchen. Sein therapeutisches Potenzial strains, and even against avian flu viruses. Its hat es sogar an menschlichem Lungengewebe therapeutic potential has even been proven on bewiesen, wie die Forscherkollegen der Cha- human lung tissue, as fellow researchers from rité zeigen konnten: Wurde das Gewebe mit the Charité were able to show: when tissue Grippeviren infiziert und mit dem Phagen-Kap- infected with flu viruses was treated with the sid behandelt, konnten sich die Influenzaviren phage capsid, the influenza viruses were prac- praktisch nicht mehr vermehren. tically no longer able to reproduce. Gestützt werden die Ergebnisse durch einen The results are supported by structural proof strukturellen Nachweis, den FU-Wissenschaftler furnished by FU scientists from the Research aus dem Forschungszentrum für Elektronenmi- Center of Electron Microscopy (FZEM): kroskopie (FZEM) erbringen konnten: Hoch- high-resolution cryo-electron microscopy and auflösende Kryo-Elektronenmikroskopie und cryo-electron microscopy show directly and, Kryo-Elektronentomographie zeigen direkt und above all, spatially, that the inhibitor com- vor allem räumlich, dass der Inhibitor das Virus pletely encapsulates the virus. In addition, vollständig einkapselt. Mit mathematisch-phy- mathematical-physical models were used to sikalischen Modellen wurde außerdem die simulate the interaction between influenza verbundjournal | 114/2020
TITEL | TITLE · TEAMGEIST | TEAM SPIRIT Interaktion zwischen Influenzaviren und dem viruses and the phage capsid on the computer. Phagen-Kapsid im Computer simuliert. Die hohe It was therefore also possible to describe and Bindungsstärke konnte so auch mathematisch explain the high bond strength mathematically. beschrieben und erklärt werden. Therapeutic potential requires Therapeutisches Potenzial muss weiter further research erforscht werden These findings must now be followed up by Weitere präklinische Untersuchungen müssen more preclinical studies. It is not yet known, for nun folgen. Noch weiß man zum Beispiel nicht, example, whether the phage capsid provokes ob das Phagen-Kapsid eine Immunantwort in an immune response in mammals. Ideally, this Säugetieren provoziert. Bestenfalls könnte diese response could even enhance the effect of the die Wirkung des Inhibitors noch verstärken. inhibitor. However, it could also be the case Möglich ist aber auch, dass eine Immunantwort that an immune response reduces the efficacy die Wirksamkeit der Phagenkapside bei wieder- of phage capsids in the case of repeated-dose holter Gabe herabsetzt oder dass die Grippeviren exposure, or that flu viruses develop resistances. Resistenzen entwickeln. Und natürlich fehlt And, of course, it has yet to be proven that the noch der Beweis, dass der Inhibitor auch im inhibitor is also effective in humans. Menschen wirksam ist. Nonetheless, the alliance of Berlin researchers Doch die Berliner Forscher-Allianz bescheinigt is certain that the approach has great poten- dem Ansatz großes Potenzial. „Unser rational tial. “Our rationally developed, three-dimen- entwickelter, dreidimensionaler, multivalenter sional, multivalent inhibitor points to a new Inhibitor weist in eine neue Richtung hin zur direction in the development of structurally Entwicklung strukturell anpassbarer Influenza- adaptable influenza virus binders. This is the virusbinder. Das wurde so noch nie in der Multi- first achievement of its kind in multivalency valenzforschung erreicht“, betont Prof. Hacken- research,” emphasized Professor Hackenberg- 15 berger. Biologisch abbaubar, nicht toxisch und er. The chemist believes that this approach, in Zellkulturstudien nicht immunogen, lasse which is biodegradable, non-toxic and non- sich dieser Ansatz prinzipiell auch auf andere immunogenic in cell culture studies, can in Viren und möglicherweise auch auf Bakterien principle also be applied to other viruses, and anwenden, meint der Chemiker. Die Autoren possibly also to bacteria. It is evident that the betrachten eine Anwendung ihres Ansatzes auf authors regard the application of their approach das aktuelle Coronavirus als ihre neue Heraus- to the current coronavirus as one of their new forderung. Die Idee dabei ist, dass ein Wirkstoff challenges. The idea is to develop a drug that entwickelt wird, der die Bindung von Coronavi- prevents coronaviruses from binding to host ren an die im Rachenraum und den nachfolgen- cells located in the throat and subsequent air- den Atemwegen befindlichen Wirtszellen und ways, thus preventing infection. somit deren Infektion verhindert. Berlin university alliance at its best Gelebte Berlin University Alliance Cooperation between scientists from different Entscheidend für die Entdeckung des neuen disciplines played a major role in the discov- Influenza-Inhibitors war das Zusammenwirken ery of the new influenza inhibitor. Biologists, von Wissenschaftlern unterschiedlicher Diszi chemists, physicists, virologists, medical scien- plinen. Biologen, Chemiker, Physiker, Virologen, tists and imaging specialists from three Berlin Mediziner und Bildgebungsspezialisten der universities, HU, Freie Universität Berlin and drei Berliner Universitäten HU, Freie Univer- TU, the Robert Koch Institute, the Charité and, sität Berlin und TU, dem Robert Koch-Institut, last but not least, FMP were all involved in the der Charité und nicht zuletzt dem FMP waren project. “In my opinion, such a complex project beteiligt. „Ein derart aufwändiges Projekt war could only have been undertaken in Berlin, meiner Ansicht nach nur in Berlin möglich, wo where there truly are experts for every issue,” es wirklich zu jeder Fragestellung den passenden stated Professor Andreas Herrmann, Head of Experten gibt“, sagt Prof. Andreas Herrmann, Molecular Biophysics at HU Berlin. “It was the Leiter Molekulare Biophysik an der HU Berlin. Berlin university alliance at its best,” he added. „Das war gelebte Berlin University Alliance“, fügt er hinzu. Translation: doi: 10.1038/s41565-020-0660-2 Teresa Gehrs verbundjournal | 114/2020
FORSCHUNG IM FOKUS | SCIENCE IN FOCUS · IZW Interview mit | Interview with Prof. Dr. Heribert Hofer Direktor des Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung (Leibniz-IZW) Director of the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research (Leibniz-IZW) Evolutionäre Wildtierforschung für den Ar tenschutz – eine Mission für das Anthropozän Evolutionary wildlife research for s pecies conservation – a mission for the Anthropocene Das Interview führte | The interview was conducted by Jan Zwilling. 16 Im Jahr 2016 traf eine vorrangig aus In 2016, a group of experts consisting pri- Geowissenschaftlern bestehende Exper- marily of geoscientists took a remarkable tengruppe eine bemerkenswerte Ent- decision: they declared the dawn of a new scheidung: Sie erklärten den Beginn einer geological epoch – the Anthropocene. They neuen Epoche der Erdgeschichte, dem believe that humanity’s impact on the na- Anthropozän. Der menschliche Einfluss auf ture and functioning of our planet became die Gestalt und die Funktionsweise unseres so profound in the mid-20th century that Planeten habe nach ihrem Dafürhalten in it justifies the assumption that humans are der Mitte des 20. Jahrhunderts ein Ausmaß the most defining factor of this geological erreicht, der es rechtfertigt, vom Menschen era. Whilst the majority of the scientists als prägendsten Faktor eines Erdzeitalters responsible for defining geological epochs auszugehen. Die Hüter über die Benen- are geologists, the implication of the term nung der Erdzeitalter sind zwar Geologen, goes far beyond the boundaries of this dis- doch die Implikation dieses Begriffes geht cipline. Environmental and life scientists in weit über die Grenzen dieser Disziplin particular have been documenting drastic hinaus. Insbesondere Umwelt- und Lebens- changes in climate, biodiversity and nutri- wissenschaftler dokumentieren seit Jahr- ent cycles for decades. The Anthropocene zehnten enorme Veränderungen im Klima, can also – or must, even – be the dominant in der biologischen Vielfalt (Biodiversität) frame of reference for wildlife research oder in Nährstoffkreisläufen. Auch für eine with the aim of conserving species, states Wildtierforschung für den Artenschutz Director of Leibniz-IZW Professor Heribert kann – oder gar muss – das Anthropozän Hofer. der bestimmende Referenzrahmen sein, sagt der Direktor des Leibniz-IZW Prof. Professor Hofer, the Earth has always undergone Foto / Photo: Leibniz-IZW Heribert Hofer. change, and the animal world is constantly having to adapt to changing environmental conditions. Herr Professor Hofer, Veränderungen hat es auf What is different now? der Erde immer gegeben, auch die Tierwelt musste First of all, quite simply, that the changes have sich ständig an sich wandelnde Umweltbedingun- essentially been caused by people. The question gen anpassen. Was ist jetzt anders? of interest from the perspective of organisms, verbundjournal | 114/2020
FORSCHUNG IM FOKUS | SCIENCE IN FOCUS · IZW Es ist zunächst anders, dass die Veränderun- geoscientists or conservationists is whether, and gen im Wesentlichen menschengemacht sind. the extent to which, the rate and spatial dimen- Die aus der Perspektive der Organismen wie sion of man-made changes differ fundamentally der Geowissenschaftler oder Naturschützer from “natural” processes. This is indeed the case interessante Frage ist, ob und inwieweit sich – the speed and global impact of these changes die menschengemachten Veränderungen in are unusual, and comparable to only five events ihrem Tempo und ihren räumlichen Dimensio- in the history of the Earth, events in which nen grundsätzlich von „natürlichen“ Prozessen climatic conditions, habitats and conditions of unterscheiden. Das tun sie – Tempo als auch life changed at a similarly dramatically fast pace globale Wirksamkeit sind ungewöhnlich und and on a global scale as is now the case in the vergleichbar mit lediglich fünf Ereignissen in der Anthropocene. Currently, the rate of species ex- Erdgeschichte, in denen sich die klimatischen tinction is a hundred or thousand times higher Bedingungen, Lebensräume und Lebensum- than has normally been the case in Earth’s his- stände ähnlich dramatisch schnell und global tory. That is both remarkable – and distressing. veränderten wie jetzt im Anthropozän. Im jetzi- gen Anthropozän ist die Rate des Artensterbens What does it mean for research conducted by um das Hundert- bis Tausendfache höher als im Leibniz-IZW with the aim of protecting species erdgeschichtlichen Normalfall. Das ist schon and biodiversity when it is placed in the context of beeindruckend – und bedrückend. something unprecedented? It means acknowledging the need for a clear Was bedeutet es für die Forschung zum Arten- und reorientation, the need to take risks and to Biodiversitätsschutz des Leibniz-IZW, wenn sie in reflect on and abandon conventional thinking den Kontext etwas nie zuvor Dagewesenem gestellt that has been prevailing in environmental and wird? other life science disciplines. Reorientation: Es bedeutet, die Notwendigkeit zu einer klaren To give an example, we significantly stepped Neuorientierung einzusehen, Risiken einzuge- up our commitment to research in Southeast hen und liebgewonnene Denkgewohnheiten in Asia (Borneo, Vietnam) since it emerged that 17 ökologischen und anderen lebenswissenschaft- this area is not just a biodiversity hotspot, but lichen Disziplinen zu reflektieren und aufzuge- also one of three global hotspots of extinction. ben. Neuorientierung: Beispielsweise haben wir Risks: The previous conventional approaches unser Forschungsengagement in Südostasien and methods are simply no longer sufficient to (Borneo, Vietnam) massiv aufgebaut, seitdem maintain critically endangered species where klar wurde, dass dort nicht nur ein Biodiversi- every single individual counts. For such species, täts-Hotspot ist, sondern auch einer der drei the insights and options offered by assisted re- globalen Aussterbe-Hotspots. Risiken: Die productive technologies are absolutely essential. bisherigen konventionellen Denkansätze und This is why we explore the performance of these Methoden reichen für hochbedrohte Arten, bei technologies in their entirety, including the use denen jedes einzelne Individuum zählt, einfach of stem cell techniques, so as to “bring back to nicht mehr aus. Für solche Arten sind Erkennt- life” tissue from deceased individuals for the nisse und Optionen, die uns assistierte Repro- purpose of maximizing genetic diversity within a duktionstechniken liefern, absolut essenziell. species. Thinking patterns: Traditionally, nature Deshalb erkunden wir auch die Leistungsfähig- conservation-oriented scientists preferred to keit dieser Techniken in ihrer ganzen Bandbrei- conduct research into species and communities te, bis hin zum Einsatz von Stammzelltechniken, in protected areas because “natural” conditions um auch Gewebe bereits verstorbener Individu- prevail there, and therefore those findings were en im Sinne der Maximierung der genetischen considered to be particularly valuable. We have Vielfalt innerhalb einer Art wieder „zum Leben reversed this perspective. Now, we are primarily zu erwecken“. Denkgewohnheiten: Einerseits interested in habitats that are particularly dom- – naturschutzorientierte Wissenschaftlerinnen inated or have been newly created by people, und Wissenschaftler forschen am liebsten an Ar- such as urban spaces and the nearby agricultural ten und Lebensgemeinschaften in Schutzgebie- landscape. These constitute “landscape labo- ten, weil dort „natürliche“ Zustände herrschen ratories” in which we can observe and capture und deshalb die Erkenntnisse als besonders “live” how, and how well, wildlife species [are wertvoll galten. Wir haben diese Perspektive able to] use the traits and abilities inherited umgedreht und interessieren uns jetzt vor allem from their ancestors in tackling everyday chal- für vom Menschen neu geschaffene oder beson- lenges in these man-made living environments. ders dominierte Lebensräume wie den urbanen Also, both current and future research and Raum und die angrenzende ländliche Kultur- nature conservation activities have no option landschaft. Diese stellen „Landschaftslabore“ but to think of animal populations in the wild verbundjournal | 114/2020
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