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Soja – ein Verhütungsmittel für Männer?

Der tägliche Verzehr von Sojaprodukten beeinträchtigt die männliche Fruchtbarkeit. Zu diesem Schluss gelangte jedenfalls eine kürzlich von Jorge Chavarro an der Harvard School of Public Health in Cambridge (USA) durchgeführte Studie. Während die normale Anzahl der Spermien beim Mann zwischen 80 und 120 Millionen pro Millimeter schwankt, ist bei den stärksten Sojakonsumenten eine Verringerung bis auf 41 Millionen möglich ist, so die Ergebnisse.

Diese Feststellung ist umso beunruhigender, wenn man bedenkt, dass dieses pflanzliche Nahrungsmittel aufgrund seines hohen Eiweißgehalts in der ganzen Welt geschätzt wird. Bereits eine Tasse Sojamilch oder 115 g Tofu täglich reichen aus, um die Anzahl der Samenzellen zu verringern.

Daher bietet dieses Ergebnis Anlass zur Sorge. Einschränkend muss jedoch gesagt werden, dass die Studie lediglich mit 99 Probanden durchgeführt wurde und dass die Forscher selbst einräumen, dass die Randomisierung der Tests erhöht werden müsste, um die klinische Bedeutung der Ergebnisse zu verbessern.


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Das Gehirn wird immer formbarer

Der Verlust eines der Sinne fördert die Entwicklung der vier anderen.

Das belegt das Team von Alvaro Pascual-Leone vom Beth Israel Deaconess Medical Center in Boston (USA) ganz deutlich. Fünf Tage lang haben Probanden mit verbundenen Augen Übungen durchgeführt, die den Tastsinn anregen. Bei der Analyse ihres Gehirns mithilfe von Magnetresonanz wurde festgestellt, dass ein Bereich der Sehrinde aktiviert wird, wenn der Tastsinn gefordert ist, als würde diese Region zu seiner Unterstützung angefordert. Diese Fähigkeit verschwand jedoch etwa 24 Stunden, nachdem die Sicht wiederhergestellt wurde. „Bis jetzt dachten die Wissenschaftler immer, dass das Gehirn in stark spezialisierten, klar umrissenen Systemen organisiert ist“, erklärt Alvaro Pascual-Leone. „Unsere Studie zeigt das Gegenteil, nämlich dass das Gehirn die Fähigkeit besitzt, sich selbst umzuorganisieren.

Außerdem lässt die sofortige Umkehrung des Prozesses vermuten, dass dieser nicht auf der Erzeugung neuer Nervenverbindungen beruht, sondern auf der Aktivierung bisher gehemmter Zonen.“


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Selbstmedikation bei Pflanzen

Besitzen Pflanzen die Fähigkeit, sich selbst zu heilen? Genau das scheint die Studie von Thomas Karl vom National Center for Atmospheric Research in Boulder, Colorado (USA), zu belegen. Bei der Analyse der organischen Bestandteile, die das Wachstum von Nussbäumen beeinflussen, wurde mittels Sonden Methylsalicylat entdeckt. Hierbei handelt es sich um eine flüchtige Form von Salicylsäure, die in Aspirin vorkommt und für ihre schmerzstillenden und fiebersenkenden Eigenschaften bekannt ist.

Überraschenderweise scheint diese Substanz von der Pflanze selbst produziert zu werden.

Konzentrationsspitzen wurden in kühlen Nächten oder bei relativer Trockenheit ermittelt. Daraus leitete der Forscher ab, dass die Pflanze, wenn sie in Gefahr ist, Methylsalicylat produziert, um ihre Immunantwort zu verstärken und ihre Nachbarn zu benachrichtigen.

Für ihn ermöglicht diese flüchtige Substanz mit hoher Wahrscheinlichkeit die schnellere und weitere Aussendung eines Stresssignals. Die Theorie muss zwar noch bestätigt werden, aber der Forscher schätzt, dass die Landwirte bald den Nachweis dieser chemischen Verbindung nutzen können, um schnellstmöglich auf eine Infektion der Pflanzen reagieren zu können.

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MenAfriVac

So heißt der neue Impfstoff, der die Bevölkerung Afrikas vor Hirnhautentzündung schützen soll. Gegenwärtig fordert diese Infektion, die durch Meningokokken der Gruppe A, den sogenannten Neisseria meningitidis, verursacht wird, immer noch Tausende Menschenleben in der Zone zwischen Senegal und Äthiopien.

Laufenden klinischen Studien zufolge soll MenAfriVac bei Kindern unter zwei Jahren bis zu 20-mal mehr Antikörper produzieren als der bisher verabreichte Polysaccharid-Impfstoff. Darüber hinaus bleibt sein Preis mit 0,40 US-Dollar pro Dosis erschwinglich und der erreichte Schutz hält offensichtlich länger an.

Dank der 55 Mio. US-Dollar, die das öffentlich-private Konsortium Alliance GAVI bereitgestellt hat, können mehr als 270 Millionen Menschen – von Babys bis hin zu Jugendlichen – von diesem Fortschritt profitieren. Margaret Chan, Generaldirektorin der Weltgesundheitsorganisation, schätzt, dass die Länder in Zukunft nicht mehr nur auf Notsituationen reagieren, sondern auch die Gefahren einer Epidemie abwenden können.

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Biozid-Farben

Bei hohen Pestizidkonzentrationen in Bächen und Flüssen wurde bisher häufig die Landwirtschaft als erste verdächtigt. Die Ergebnisse des Projekts Urbic, das unter der Leitung der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (CH) durchgeführt wird, zeigen, dass dieses Vorurteil nicht ganz zutrifft. Feld- und Laborversuche bestätigen, dass ein beträchtlicher Anteil dieser Pestizide aus den Farbanstrichen und dem Putz der Fassaden in Siedlungsgebieten ausgewaschen wird. Um Schimmelbildung zu vermeiden, setzen die Hersteller ihren Farben nämlich große Mengen Algizide und Fungizide zu – bis zu 300 t pro Jahr allein in der Schweiz.

Sicherlich verringern sich diese Biozid-Konzentrationen bei Regen, aber bestimmte Bestandteile, wie z. B. Cybutryn, haben bereits bei einigen Nanogramm pro Liter eine toxische Wirkung auf Wasserorganismen. Die Projektverantwortlichen erarbeiten Vorschläge, um die Auswirkungen dieser Biozide zu verringern, insbesondere durch eine verbesserte Architektur und die Entwicklung von Substanzen, die eine ähnliche Wirksamkeit haben, aber umweltfreundlicher sind.

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„Ökologische Ökonomie“

Wirtschaftliche Argumente zur Förderung des Umweltschutzes. Diese Strategie liegt einer überraschenden Studie zugrunde, die vom Institut National de la Recherche Agronomique (FR), dem Centre National de la Recherche Scientifique (FR) und dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (DE) durchgeführt wurde.

Anhand der Zahlen von 2005, die hauptsächlich von der Welternährungsorganisation (FAO) stammen, haben die Wissenschaftler den weltweiten Handelswert der Bestäubung auf 153 Mrd. Euro geschätzt. Sollte es zu einem vollständigen Verlust von Bestäubern kommen, müssten zu diesem Betrag noch die Verluste hinzugerechnet werden, die in Verbindung mit dem sinkenden Verbrauch aufgrund der steigenden Preise entstehen, die durch die zurückgehende Weltagrarproduktion verursacht werden. Die in der Studie ausgeführten Berechnungsannahmen basieren hauptsächlich auf Koeffizienten, die mit Angebot und Nachfrage verbunden sind, und prognostizieren einen geschätzten Verlust von 190 bis 310 Mrd. EUR. Bei diesen Voraussagen handelt es sich zwar nur um Näherungswerte, da ein vollständiger Ausfall der Bestäubung sehr unwahrscheinlich ist, aber die Autoren unterstreichen, dass die Studie nur die Schäden für die menschliche Ernährung erfasst und die finanziellen Auswirkungen auf das Futter für die Tierzucht und die Folgen für die Biodiversität unberücksichtigt lässt.

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Synthetisch – aber echt!

Warum sollte man einen synthetischen Baum herstellen?

Eine Antwort darauf weiß Abraham Stroock von der Cornell University (USA), dessen Arbeiten kürzlich in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurden. Ein als Stamm dienendes Rohr verbindet zwei pHEMA-Hydrogel-Kreisläufe, die die Rolle der Blätter übernehmen und die jeweils von 80 parallelen Mikrokanälen durchbrochen sind, um das Gefäßsystem der Pflanze nachzubilden. Und es funktioniert!

Das Gebilde transpiriert aufgrund der Kapillarwirkung genauso wie alle Pflanzen. So wie der Baum in der Lage ist, seine Zweige oben in der Spitze mit Wasser zu versorgen, kann dieser Prototyp das Wasser gegen große mechanische Widerstände oder aus teilweise ausgetrockneten Quellen pumpen.

Die Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig, da das Phänomen rein mechanischer Natur ist und keine Energiezufuhr benötigt.

Würde man beispielsweise Gebäude mit derartigen Strukturen ausstatten, ließe sich eine bessere Verteilung des Wärmestroms erzielen. Die Forscher planen auch, ihr System für die Sanierung von Böden einzusetzen, denn die Transpiration könnte den Abfluss verunreinigender Flüssigkeiten unterstützen.

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Klebende Füße

Weder Wände noch Decken stellen für den Gecko ein Hindernis dar, da er sich sogar mit dem Kopf nach unten hängend fortbewegen kann. Bereits 2002 konnten die Wissenschaftler sein Geheimnis aufdecken: Die Füße der Eidechse sind mit unzähligen Härchen bedeckt, die ihre Berührungsoberfläche vervielfältigen und eine hohe Adhäsionskraft erzeugen.

Seitdem versuchen mehrere Forscherteams, eine ähnliche Struktur zu erzeugen. Jedoch sammelt sich immer wieder Staub an den getesteten synthetischen Schichten, die dadurch ihre klebende Wirkung verlieren. Eine neue, von Ronald Fearing und seinen Kollegen am Biomimetic Millisystems Lab der Universität Berkeley (USA) entwickelte Struktur scheint dieses Problem aus dem Weg geräumt zu haben. Auf dem ursprünglichen Trägermaterial haben sie Mikrofasern aus Polymeren aufgebracht, die starr genug sind, um sich selbst zu reinigen.

Bei der ersten Überquerung einer schmutzigen Oberfläche bleibt der Staub an der mikroskopisch kleinen Bürste hängen. Da die Fasern aber starr sind, reichen einige weitere Kontakte aus, um die Staubkörnchen wieder an der Oberfläche zu fixieren, von der sie herkamen.

Diese neue Strukturform klebt perfekt und könnte daher bei Rettungsrobotern eingesetzt werden, für die dann keine Fassade mehr ein Hindernis darstellt.


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Nachrichten Europa

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Viren der Viren…

Die CNRS-Forscher der Forschungseinheit zu aufkommenden Infektions- und Tropenkrankheiten der Universität Marseille (FR) hatten nicht im Geringsten damit gerechnet, welche Aufregung ein kleines Nukleinsäurenfragment verursachen würde, das sie in einem Mamavirus entdeckt hatten.

Zuerst hielten es die Wissenschaftler für einen einfachen „Satelliten“, d. h. ein Nukleinsäurenfragment, das vielen Viren zugeordnet wird.

Daher hatten sie es auch Sputnik getauft. Bei näherer Untersuchung stellte sich jedoch heraus, dass Sputnik in Wirklichkeit selbst ein Virophage ist, der den Mamavirus infiziert, um sich zu vermehren, und dabei die Ausbreitung seines Wirtes beeinträchtigt.

Die Genomanalyse von Sputnik ergab, dass er nicht nur die Gene des Mamavirus besaß, sondern auch die Gene anderer Taxone (taxonomischer Kategorien).

Dieser Virophage könnte also genetisches Material von einem Virus auf den anderen übertragen, was natürlich die gegenwärtige Auffassung durcheinanderbringt, nach der jedem Lebewesenbereich ein ganz bestimmtes Virus entspricht.

Darüber hinaus haben die Forscher Teile des Virophagen in einem leeren Mamavirus-Kapsid gefunden, was darauf hinweisen könnte, dass der Mamavirus tatsächlich erkranken und absterben kann. Wenn ein Virus sterben kann, gehört es aber de facto zu den Lebewesen… Muss die klassische biologische Einteilung also überarbeitet werden?

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… und grüne Viren

Ein Team der Polytechnischen Universität Marken (IT) hat mit seinen in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichten Forschungsergebnissen für eine Sensation gesorgt. Diese Ergebnisse zeigen, welche Rolle Viren im ozeanischen Kohlenstoffkreislauf spielen. Denn in den Sedimentschichten auf dem Meeresboden wimmelt es nur so von Viren. Die Forscher haben eine Reihe von Bodenproben aus verschiedenen Tiefen untersucht und sind zu dem Schluss gekommen, dass ein Gramm Sediment durchschnittlich gut eine Milliarde Viren enthält.

Diese Armada infiziert munter die unter Wasser lebende Bakterienpopulation und vergrößert damit deren „Speisekammer“.

Ein ganzes Bakterium kann nur größeren Organismen als Nahrung dienen, wurde es aber von einem Virus infiziert und aufgesprengt, können seine Überreste auch von seinen Kollegen verzehrt werden.

Dieses System der Komultiplikation hat außerdem den Vorteil, dass dadurch die Kohlenstoffsequestrierung durch die Ozeane deutlich erhöht wird. Die im Rahmen des europäischen Projektes HERMES erzielten Studienergebnisse werden sicher zur Verbesserung der Klimavorhersagemodelle beitragen.

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Neuronenkultur

Einem Forscherteam der Freien Universität Brüssel (BE) ist es gelungen, ein System zu entwickeln, mit dem sich anhand von embryonalen Stammzellen kortikale Neuronen erzeugen lassen. Diese Kortikogenese erfolgt in vitro und ermöglicht auf bequeme und spontane Weise die Reproduktion der Komplexität des Neuronennetzes der Hirnrinde. Um die Machbarkeit dieses Ansatzes zu belegen, wurden die auf diese Weise erzeugten Neuronen auf Mäusehirne transplantiert. Und es funktioniert! Die in vitro hergestellten Neuronen verbanden sich mit dem kortikalen Netz der Versuchstiere und bildeten den für diesen Teil des Gehirns so charakteristischen komplexen Neuronenkreis neu.

Diese Ergebnisse wecken Hoffnungen auf eine unbegrenzte Quelle für kortikale Neuronen, die für pharmazeutische Versuche oder die Modellierung neurologischer Erkrankungen, wie z. B. Alzheimer, Epilepsie oder Schizophrenie, verwendet werden können. Langfristig könnte diese Technik selbst zur Gewinnung von Gewebe dienen, das auf beschädigte Zonen des Cortex transplantiert wird.

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Kampf gegen Arsen…

Aufgrund der demografischen Entwicklung hat sich im 20.

Jahrhundert die Nutzung von Grundwasser als Quelle für Trinkwasser deutlich verstärkt.

In Südostasien, wo die tiefen Aquiferen im Naturzustand Arsen enthalten, ist die angestiegene Verwendung dieses Wassers Ursache für schwere Gesundheitsprobleme in der Bevölkerung.

Auch wenn Entgiftungslösungen existieren, sind diese doch viel zu teuer und auf geringe Wassermengen beschränkt.

Bei Forschungsarbeiten an der Queens University Belfast (IE) im Rahmen des europäischen Projekts TiPOT wurde kürzlich ein neues Verfahren entwickelt, das dieses Problem lösen könnte. Bei dem Konzept, das in Indien bereits in einer Pilotanlage in Kasimpoure in der Nähe von Kalkutta getestet wurde, wird Wasser aus der kontaminierten Schicht herausgepumpt und dann wieder in die Aquifere eingespritzt. Beim Kontakt mit der Umgebungsluft reichert sich das Wasser mit Sauerstoff an, wodurch der Arsengehalt bereits ein erstes Mal verringert wird. Höhere Sauerstoffkonzentrationen, Eisen, Mangan und unterirdische Mikroorganismen sorgen anschließend dafür, dass das Gift auf ein ungefährliches Niveau gesenkt wird. Dieses Konzept hat viele Vorteile, denn es ist wirtschaftlich, umweltfreundlich und problemlos auf andere Regionen übertragbar. Daher sind bereits sechs Anlagen dieser Art im Bau.


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…in der kalten Zone

Ein Team des Fachbereichs für molekulare und strukturelle Biologie am University College London (UK) hat ein neues Bakterium entdeckt, das Arsen in relativ kalten Umgebungen als Energiequelle verwendet. Entdeckt wurde dieses Bakterium im Nordwesten Kanadas in der stark mit Arsen verseuchten Giant-Mine. Es ist bei Temperaturen zwischen 4 °C und 20 °C aktiv und lebt in Gemeinschaften in Form von Bakterienbiofilmen.

Die Forscher hoffen, diese Extremophilen bei der Erarbeitung einer neuen Strategie der biologischen Regenerierung einsetzen zu können, mit der belastetes Grundwasser und kontaminierte Böden in den kalten Zonen der Erde entgiftet werden sollen. Sie planen außerdem, das von diesem Bakterienstamm verwendete Enzym zu isolieren, um einen Biosensor zu entwickeln, mit dem Arsenverunreinigungen festgestellt werden können.

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Mehr als nur Nebenwirkungen

Siramesin, ein recht wirkungsloses Medikament bei Angstzuständen, könnte im Kampf gegen Krebs hilfreich sein. Die Entwicklung dieses Moleküls wurde im Jahre 2002 aufgrund der Ergebnisse in den klinischen Tests eingestellt.

Ein Team des Danish Cancer Institute (DK) hatte dann jedoch eine andere Wirkung von Siramesin festgestellt, nämlich seine Fähigkeit, in vitro das Wachstum von Krebszellen zu hemmen und in vivo bei Mäusen ein Fortschreiten der Tumore zu bremsen.

Eine umfassendere Studie wurde von Forschern der Universität Helsinki durchgeführt und legte kürzlich die vom Molekül eingesetzte „Strategie“ offen, mit der es gegen die Ausbreitung der Krebszellen vorgeht. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Antikrebsmitteln, die auf Membranproteine abzielen, bindet sich Siramesin an die Phosphorsäure, die bekanntlich eine wichtige Rolle in den Mechanismen des Zelltods spielt.

Da die Unschädlichkeit von Siramesin bereits in früheren klinischen Tests bewiesen wurde, könnte das Molekül, wenn die zukünftigen Tests positiv ausfallen, schon in kurzer Zeit auf den Markt gebracht werden.

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Wissenschaft Griffebereit

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Eine ansteckende Ausstellung

„Der Mensch ist die Epidemie“, fasst Anne Stephan, Kuratorin der Ausstellung Epidemik in der Cité des Siences et de l’Industrie in Paris, zusammen. Mehr über dieses beunruhigende Phänomen erfährt der Besucher aus den Illustrationen und Filmen (Archivbilder, Zeitzeugnisse), in denen die Entwicklung und der Ablauf einer Epidemie in ihrer gesellschaftlichen Dimension erläutert werden. Fünf Bilder folgen aufeinander: die bedeutendsten Einschnitte in der Geschichte der Epidemien (von der Vorgeschichte bis zum Anfang des 20. Jahrhunderts); die Organisation des Kampfes; die Epidemien und der Rassismus; das Ende des Optimismus (1940-1990); die Möglichkeit eines „4. Einschnitts“ durch mikrobielle Stürme, die durch Globalisierung, unsere Lebensweise, die globale Erderwärmung usw. hervorgerufen werden könnten.

Können wir diesem bedrohlichen Einschnitt entgehen? Das hängt davon ab… – in erster Linie von der Gesundheitspolitik, aber auch vom individuellen und kollektiven Verhalten. Der zweite Teil der Ausstellung ist daher einer völlig neuen Art von „Test“ mit einem interaktiven Spiel mit gigantischen Ausmaßen (bis zu 100 Teilnehmer) gewidmet. Auf einem riesigen Bildschirm werden fünf realitätsgetreue Simulationen gezeigt: ein bioterroristischer Angriff mit Lungenpest in der New Yorker U-Bahn; eine Chikungunya-Epidemie in Nizza; eine Grippepandemie in Singapur; AIDS in Paris, Rio und Moskau; Malaria in Bamako. Eine visuelle und akustische Mischung veranschaulicht auf dem Bildschirm die Entwicklung der Szenarien.

Gleichzeitig wird jeder Spieler von seiner „Aura“ begleitet – einem leuchtenden Kreis auf dem Boden, der ihm bei seinen Bewegungen folgt und in Echtzeit seine gesundheitliche Situation bewertet. Je nach dem von ihm eingeschlagenen Weg und seinen Begegnungen infiziert er sich oder nicht, entdeckt er Therapien und Präventionssysteme, unterhält Beziehungen zu anderen (und kann sie dabei anstecken), trifft die richtigen oder falschen Entscheidungen. Um „sein Leben zu retten“ (er besitzt davon drei), muss er die virtuellen Gegenstände (eine Schutzmaske, ein Medikament) entsprechend verwenden, sich informieren und wirksame Behandlungsmethoden finden.

Der Sinn dieses Videospiels geht aber viel weiter. Die Ergebnisse jeder Partie werden elf Monate lang gespeichert. Für Anne Stephan ist es vorstellbar, „dass diese Daten, wie das auch bei Umfragen oder Statistiken der Fall ist, von Epidemiologen oder anderen Forschern ausgewertet werden, um eine genauere Vorstellung von möglichen Verhaltensweisen bei einer Epidemie zu erlangen.“ Cité des Sciences et de l’Industrie, Paris, bis zum 16. August 2009.

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Wissenschaft auf Wanderschaft

Ausstellungen reisen, werden vermietet, verkauft, verborgt… Und zwar nicht nur vollständige Ausstellungen, sondern auch einzelne Gegenstände, Filme, Schriftstücke oder Audiodokumente. Aber wie findet man diese Einzelteile? Extra ist eine neue Datenbank, an der sich vier Naturkundemuseen, das Eciste-Netz (European Network for Science Centres and Museums) und das Castex-Netz (wissenschaftliche Einrichtungen) beteiligen. Extra soll die Wanderung dieser oftmals sehr aufwändigen und in ihren Ursprungsländern sehr erfolgreichen Veranstaltungen fördern, damit ein breites Publikum davon profitieren kann. Ein weiteres Ziel besteht darin, diejenigen, die derartige Aktionen vorbereiten, dabei zu unterstützen, so viele Informationen wie möglich zu beziehen. Die Datenbank ermöglicht die Suche nach Informationen über jede Institution oder möglichen Teilnehmer sowie über Ausstellungstermine und Verfügbarkeit, nach Fotos und Dokumenten über die Ausstellungen sowie nach Einzelheiten über Transportmöglichkeiten.

Außerdem kann man mit nur einem Mausklick die Guidelines for Touring Exhibitions in Europe (250 Seiten) konsultieren, die vom Castex-Netz herausgegeben werden und in denen die wichtigsten Punkte für diejenigen zusammengefasst sind, die den einen oder anderen Aspekt der Wissenschaft in verschiedenen Projekttypen erkunden wollen.

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Reisende Laboratorien

DNA, Gene und Genome, Unterschiede zwischen Molekülen und Zellen – Funktion und Rolle all dieser Elemente bleiben oftmals unklar. Marc van Mil, Biologe und Education Officer am Cancer Genomics Centre an der medizinischen Universität Utrecht (NL), will dazu beitragen, diese Begriffe zu (er-)klären, wobei er sich besonders an Schüler der Oberstufe (16 bis 18 Jahre) wendet. Er entwickelte das Konzept des DNA Lab, eines „tragbaren“ Labors, das die jüngsten Entwicklungen auf dem Gebiet der Genomik präsentiert. Fünf Labors beschäftigen sich mit Themen, die für die Lehrer eine Brücke zwischen Chemie und Biologie bilden: Produktion von Biokraftstoffen, Landwirtschaft, Nutzung der Bioinformatik für polizeiliche Ermittlungen sowie Alzheimer- und Krebsforschung. Das Konzept der mobilen Labors will den Nutzern nicht nur den wissenschaftlichen Fortschritt näherbringen, sondern auch die Rolle verdeutlichen, die diese Arbeiten im Hinblick auf unsere Gesundheit, Umwelt oder auch unsere Ernährung spielen.

Interessierte Lehrer können sich die Beschreibung der Labors auf der Website ansehen und sich auch gleich anmelden. Anschließend werden zwei Studierende persönlich mit ihnen einen Termin und praktische Dinge absprechen, insbesondere die pädagogische Vorbereitung des Besuchs. Auf Vorschlag der Organisatoren soll vor dem DNA Lab eine Einführungsstunde stattfinden. Auch abschließend soll eine Stunde diskutiert werden, dabei soll das Verfahren besprochen und bewertet werden. Von den beteiligten Studierenden wurde diese Aktion mit Begeisterung aufgenommen, denn sie bietet ihnen eine hervorragende Möglichkeit, sich auf die wissenschaftliche Kommunikation vorzubereiten. Die Materialien stehen auf Niederländisch zur Verfügung. Das Experiment wird in den Niederlanden und im flämischen Teil Belgiens durchgeführt. Innerhalb eines Jahres wurden DNA Labs bereits an 275 Schulen und damit 25 000 Schülern präsentiert. Die Initiatoren möchten dieses Konzept gern auf weitere europäische Länder ausweiten.


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Das Leben unter Wasser

„Durch umfassende Kenntnis der Tierarten und ihrer Lebensräume die breite Öffentlichkeit für die Bedeutung des Schutzes, der Verwaltung und der verantwortungsvollen Nutzung aller Gewässer ihrer Lebensräume sensibilisieren.“ Hierfür bietet das Pilotprojekt Aquaring, das vom Aquarium in Genua (IT) koordiniert wird, ein Portal zur gemeinsamen Nutzung von Ressourcen auf diesem Gebiet. Es gibt verschiedene Zugänge, die den unterschiedlichen Nutzerprofilen entsprechen: sie richten sich an die breite Öffentlichkeit, Schüler und Lehrer, Forscher, aber auch an Museen, Wissenschaftszentren, Journalisten und Reiseveranstalter. Italien, Belgien, Frankreich, Litauen, Spanien und die Niederlande beteiligen sich an dieser Initiative, die von der EU im Rahmen des Programms eContentplus unterstützt wird – hierbei handelt es sich um ein Programm, das die Verbesserung des Zugangs zu digitalen Inhalten für so viele Menschen wie möglich anstrebt.

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Unterwasserabenteuer

Im November 2008 hat ein Team internationaler Forscher unter der Leitung von Wissenschaftlern der Universität Delaware (USA) die Tiefen des Pazifischen Ozeans erkundet. Ziel war es, mehr über die Organismen zu erfahren, die unter extremen Bedingungen leben (sehr warmes Wasser, absolute Dunkelheit, giftige Umgebung). Die Forscher interessierten sich insbesondere für Viren, die bisher zugunsten der Bakterien vernachlässigt wurden. An ihrem Abenteuer wollten sie Schulen beteiligen. Daher hatten etwa 200 Schulklassen aus den USA und anderen Ländern (etwa Iran, Mexiko, Neuseeland, Österreich, Großbritannien, Usbekistan) die Möglichkeit, die täglichen Arbeiten der Wissenschaftler zu verfolgen und direkt mit ihnen in Kontakt zu treten. Bereits in seiner vorherigen Umsetzung 2004 war dieses ungewöhnliche pädagogische Experiment sehr erfolgreich.

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Verständnis der Nanowelt

Nanos sind derzeit in aller Munde.

Diese unsichtbaren Objekte mit eigenartigem Verhalten werden bereits verstärkt in Werkstoffen, bestimmten Therapien oder auch neuen industriellen Verfahren eingesetzt. Mit der neuen DVD Nanosciences, Nanotechnologies (in englischer und französischer Sprache) steuert das CNRS zu ihrer Erkundung bei.

In 18 Filmen (insgesamt 200 min) bieten renommierte Wissenschaftler – insbesondere die Nobelpreisträger Jean-Marie Lehn und Albert Fert – einen Rundgang zu fünf Themen an: Was ist die Nanowelt? Hilfsmittel für die Beobachtung und Herstellung; Moleküle und Nanomaschinen; neue Elektronik; Biologie und Nanolaboratorien.

Es geht hier beispielsweise um die Beziehungen zwischen Quantenphysik und Nano-Objekten, die neuen Mikroskope, mit denen sich Atome betrachten und sogar manipulieren lassen, oder die DNA-Chip-Technologie, die das Speichern der 25 000 Gene des Menschen auf einer einfachen, nur wenige Quadratzentimeter großen Glasplatte ermöglicht.

Die für Laien hergestellte DVD bietet verschiedene interaktive Funktionen und präsentiert vielfältige Hintergrundinformationen (Zeitleiste, Beispiele für Nano-Objekte, Links zu Texten oder anderen Websites usw.).

Sie hat beinahe den Umfang eines Lexikons und kann bestellt werden unter videotheque.cnrs.fr. Kosten: 20 € (für Privatanwender) und 45 € (für Schulen und Institutionen).


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Virtueller Zugang zur Natur

Key to Nature interessiert sich besonders für die Biodiversität und richtet sich dabei an Schüler und Studierende. Dieses junge Projekt, an dem 14 Partner (Wissenschaftler, Pädagogen, Vertreter der Industrie und Spezialisten der IKT) aus elf Ländern teilnehmen, wird von der Europäischen Kommission (im Programm eContentplus) unterstützt. Hierbei sollen Identifikationshilfsmittel – davon gibt es bisher mehr als tausend – die Umwelt näherbringen.

Bei diesen Hilfsmitteln handelt es sich um verschiedene Organismen (Moose, Flechten, Pilze und Wirbellose…), die den Zustand eines Ökosystems und insbesondere seine mögliche Verschmutzung erkennen lassen. Da Schulen unterschiedlich ausgestattet sind, gibt es die angebotenen Hilfsmittel in verschiedenen (elektronischen) Formaten, darunter auch CDs und gedruckte Dokumente.

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Forschung unter dem Mikroskop

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Arbeitet die wissenschaftliche Forschung im Interesse der Gesellschaft?

Die gesellschaftliche Relevanz der Forschung gehört zu den forschungspolitischen Fragestellungen, über die am meisten geschrieben wird. In der Oktoberausgabe 2007 der Zeitschrift Science and Public Policy haben Paul Nightingale und Alister Scott, zwei Forscher der SPRU (Science Policy Research Unit, Universität Sussex (GB)), dieses Thema auf frische und originelle Weise behandelt.(1) Sie zeigen feinsinnig und intelligent, wie Grundsätze und Merkmale, die weitgehend zur Wirksamkeit der wissenschaftlichen Forschung beitragen (Übergewichtung von Qualität und Exzellenz, Bewertung durch Peer Review, Autonomie der Arbeitsweise und die akademische Freiheit, Gestaltung der Disziplin), gerade die Faktoren sind, die auch für die Schwächen und Fehler des Systems verantwortlich sind, wie das Festhalten an Althergebrachtem oder auch die Einkapselung in Fragestellungen, die manchmal nur von begrenztem Interesse sind, eine mangelnde Offenheit gegenüber neuen Ideen und jungen Forschern sowie Schwierigkeiten, bei den Finanzierungsprioritäten die Bedürfnisse der Gesellschaft ausreichend zu berücksichtigen.

Obwohl sie diese Grundsätze und Merkmale verteidigen, nehmen sie doch einen kritischen Standpunkt ein mit dem Ziel, diese, wenn nötig, abzuändern oder zu ergänzen.

Aber weil diese Ansichten weder extrem noch doktrinär sind, werden sie wahrscheinlich von den extremen Verteidigern beider Lager kritisiert: einerseits von den Fundamentalisten der Wissenschaft, die bedingungslos die Forschungsmechanismen verteidigen, selbst dort, wo ihre Funktionsweise dem Zweck widerspricht; und andererseits von den Ayatollahs der Gesellschaft, die bereit sind, gerade die Eigenheiten zu opfern, die es der Wissenschaft erlauben, den wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Fortschritt positiv zu beeinflussen. Man wird versucht sein, darin einen indirekten Beweis zu sehen, dass diese Ansichten richtig sind.

Neben seinen interessanten Ideen ist dieser Artikel auch gut lesbar, weil er relativ konsequent auf Fachsprache verzichtet.


Michel André

  1. Peer review and the relevance gap: ten suggestions for policy-makers, Nightingale, Paul; Scott, Alister, Science and Public Policy, Volumen 34, Nummer 8, Oktober 2007, Seiten 543-553.

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Padagogische Ecke

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Die Erde in einem Schwarzen Loch?

Bei seiner Inbetriebnahme hat der LHC (Large Hadron Collider) viel Wind gemacht. Von zahlreichen Medien wurde das Gespenst eines möglichen Endes der Welt heraufbeschworen.

Manche befürchteten tatsächlich, dass die Welt von Schwarzen Mini-Löchern oder anderen bizarren Konstrukten verschlungen werde.

Sollten die Wissenschaftler des CERN etwa Zauberlehrling gespielt haben? Natürlich nicht. Die aus unabhängigen Forschern bestehende Arbeitsgruppe zur Sicherheitsbewertung (LHC Safety Assessment Group – LSAG) hat allerdings auch nicht erst auf die Beschwörer des Weltuntergangs gewartet. Bereits seit 2003 untersucht sie die Wahrscheinlichkeit der Bildung gefährlicher Objekte.

Damit ein Schwarzes Loch als Folge eines Sternentodes entstehen kann, muss die ursprüngliche stellare Masse die Sonnenmasse um ein Dreißigfaches übersteigen. Nachdem ein Stern in sich selbst zusammengefallen ist, konzentriert sich eine riesige Masse auf einen sehr kleinen Punkt im Weltraum, was zu einer ungeheuren Anziehungskraft führt, die jedes Objekt in der Nähe anzieht. Der LHC könnte nun tatsächlich ein Schwarzes Loch hervorrufen. Aber die Energie, die bei den Kollisionen freigesetzt wird, entspricht der einer Mücke im Flug, und ist noch dazu auf unendlich kleine Protonen konzentriert. In diesem Sinn könnte das Phänomen mit einem mikroskopisch kleinen Loch verglichen werden.

Aber könnte ein solches tatsächlich bei einer Kollision entstehen? Der Einstein’schen Relativitätstheorie nach ist das nicht möglich, anderen Spekulationen zufolge schon. Letztere sehen jedoch auch vorher, dass sich die Löcher sofort wieder auflösen. Damit bliebe diesen Schwarzen Mini-Löchern gar keine Zeit, um terrestrische Materie anzuziehen.

Aber man fürchtet andere Anomalien dieser Art, z. B. die „Strangelets“, hypothetische Nuggets aus sogenannter seltsamer Materie („strange matter“) oder Vakuumblasen, eine Art neue Konfiguration des Universums, oder auch magnetische Monopole und Protonenauflöser.

Diese Unsicherheiten wurden von Experten der LSAG aus dem Weg geräumt, sei es, weil sie experimentell entkräftet werden konnten, sei es, weil der LHC die theoretischen Voraussetzungen für ihre Entstehung nicht erfüllt. Wir dürfen auch nicht vergessen, dass unser Universum voller kosmischer

Strahlen ist, die zehntausend Milliarden Kollisionen, wie die im LHC, in der Sekunde verursachen. Und die Erde existiert immer noch.


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NACHWUCHSFORSCHER

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Nanowissenschaften mit vier Händen

Alberto und Vika
Alberto und Vika

Paris, Mittwochabend beim Abendessen: „Vika, können wir nach dem Essen an diesem Artikel weiterarbeiten?“ Eine ganz normale Szene wie bei vielen anderen jungen Wissenschaftlerpaaren.

Ich wurde in Italien geboren und habe dort und in Frankreich studiert. Vika kommt mitten aus Russland. Wir sind uns in Deutschland über den Weg gelaufen, als wir an demselben Forschungsprojekt arbeiteten.

Anschließend hat jeder an seiner eigenen Arbeit weitergemacht, doch schließlich haben wir uns entschlossen, gemeinsam in Frankreich zu leben und zu arbeiten.

Wir unterhalten uns auf Englisch als „neutraler Sprache“, wie die meisten Wissenschaftlerpaare. Und wie es bei den meisten jungen Forschern der Fall ist, mussten auch wir in den ersten Jahren unserer Forschungen mobil sein.

Diese Anforderung geht auf die Notwendigkeit zurück, sich beruflich in verschiedenen Kontexten zu bewegen, und mit den gesammelten Erfahrungen eine persönliche Kultur zu erwerben und aufzubauen. Doch ein Umzug zieht immer auch ein erhebliches Problem für die Organisation des Privatlebens nach sich. In unserem Fall haben wir es aber gerade der Mobilität zu verdanken, dass wir uns überhaupt begegnet sind und dass wir als Paar zusammengezogen sind.

Unsere Forschungsgebiete überschneiden sich auch sehr stark: Wir arbeiten im Bereich der Nanowissenschaften an zwei sich ergänzenden Ideen, die einerseits auf experimenteller Analyse und andererseits auf der Theoriebildung gründen. Das ermöglicht die Erweiterung des Verständnisses mancher Probleme und ist auch eine unerschöpfliche Quelle für Diskussionen. Es ist normal, dass sich diese Unterhaltungen auch außerhalb des Labors, nach dem Essen oder am Wochenende fortsetzen!

Die Wissenschaft zum Beruf zu machen bedeutet auch, dass man viel Freizeit für die Forschung opfert. Auch wenn es für einen selber in Ordnung ist und man selbst Vergnügen daran empfindet, heißt das noch lange nicht, dass auch die Mitmenschen dies so empfinden und diese Leidenschaft teilen. Wenn zwei Wissenschaftler ein Paar sind, kann man sich gegenseitig verstehen und sich in sehr arbeitsintensiven Augenblicken stützen. Aber die Ungewissheiten, die ein unsicheres Leben mit sich bringt, verdoppeln sich auch.

Wollen Forscher ein Leben, das planbar und verlässlicher ist, haben sie oft keine andere Wahl, als die Wissenschaft aufzugeben, trotz der vielen Jahre, die sie ihr bereits gewidmet haben. Wir haben die große Chance, unsere wissenschaftliche Arbeit und unser gemeinsames Privatleben miteinander vereinbaren zu können.


Viktoria Ivanovskaya und Alberto Zobelli, Physiker


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