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Mathematisch-naturwissenschaftliche Fakultät

Forschung im Fokus globaler Fragen

Molekül


Vom kleinsten Nanopartikel bis zur Unermesslichkeit des Universums. Von der Entwicklung des Urmenschen bis zur Verschlüsselungstheorie. Die Forschungsgebiete und Fragestellungen an der MNF sind immens. Anhand von sechs Beispielen erhalten Sie auf den folgenden Seiten einen knappen Einblick in den Facettenreichtum der MNF-Forschung.

Krankheiten heilen
Aids, Alzheimer, Krebs: Um Krankheiten heilen zu können, muss man verstehen, wie sie entstehen und wie sie sich entwickeln. Was bei der einen Krebsart ein Erfolg versprechender Weg ist, kann bei einer anderen Krebsart wirkungslos sein. An der MNF werden bei der Krankheitsbekämpfung verschiedenste Strategien erforscht: chemische, biochemische, biologische und molekularbiologische. Krebs und Infektionen mit Vitamin B12 überlisten – im Unterschied zu gesunden Körperzellen weisen Tumorgewebe und bakterielle Infektionsherde einen erhöhten Bedarf an Vitamin B12 auf. An der MNF wird nach Wegen gesucht, mit Hilfe von Vitamin B12 biologisch aktive Substanzen, z. B. Radiopharmazeutika, gezielt in körperfremde Organismen zu schleusen, wo sie ihre Wirkung entfalten können.

Von Viren lernen
Viren sind in der Lage, die Schutzmechanismen der von ihnen befallenen Wirtszellen auszuschalten. Wie sie dies genau tun, ist noch unbekannt. An der MNF wollen die Forscherinnen und Forscher diesen Prozess genau verstehen lernen. Dieses Grundlagenwissen wird dereinst für die Bekämpfung von Viruserkrankungen wie z. B. Aids, aber auch zum Einschleusen von spezifischen Substanzen in Zellbereiche genutzt werden können.

Gestörte Kommunikation  
Wenn die Kommunikation zwischen Körperzellen gestört ist, können Krankheiten entstehen, auch Krebs. An der MNF wird erforscht, welches die Ursache für die fehlerhafte Zellkommunikation und damit die Entstehung von Krebs ist. – Wenn die Kommunikation zwischen Körperzellen gestört ist, können Krankheiten entstehen, auch Krebs. An der MNF wird erforscht, welches die Ursache für die fehlerhafte Zellkommunikation und damit die Entstehung von Krebs ist.

Modellieren und Entwickeln von wirksamen Substanzen  
An der MNF werden Tausende von Molekülen am Computer modelliert, um z. B. gewisse Nervenenden im Gehirn zu blockieren und so Alzheimer stoppen zu können. Mittels «Protein Design» sind an der MNF auf gentechnologischem Weg zwei Substanzen gegen Blasen- sowie Hals- und Kopfkrebsarten entwickelt worden. Beide Substanzen sind bereits erfolgreich klinisch getestet worden mit guten Aussichten für eine Markteinführung.

Klimawandel
Klimaforschung  Die Ursachen und Folgen der Klimaveränderung verstehen. Wissenschaftlich fundierte Entscheidungsgrundlagen für Regierungen erarbeiten. An der MNF wird u. a. die Auswirkung des Klimawandels auf den Wasserhaushalt erforscht. Die Forschungsresultate fliessen in den Bericht des UNO-Klimarats IPCC, der zusammen mit Al Gore kürzlich den Friedensnobelpreis erhalten hat.

Sequestrierung des Klimagases CO2 
CO2 ist neben Methan eines der Gase, die für die globale Klimaveränderung verantwortlich gemacht werden. An der MNF wird untersucht, wie und zu welchen Kosten mit der Vergrösserung der Anzahl Baumarten in tropischen Regenwäldern CO2 gebunden werden kann. – CO2 ist neben Methan eines der Gase, die für die globale Klimaveränderung verantwortlich gemacht werden. An der MNF wird untersucht, wie und zu welchen Kosten mit der Vergrösserung der Anzahl Baumarten in tropischen Regenwäldern CO2 gebunden werden kann.

Nahrungsmittel für die globale Bevölkerung
70 Millionen Menschen jährlich, in diesem rasanten Takt nimmt die Weltbevölkerung zu. Ausreichend Nahrungsmittel, sauberes Trinkwasser, Armutsbekämpfung stehen ganz oben auf der globalen Agenda. Widerstandsfähigere Getreidesorten – An der MNF werden neue, widerstandsfähigere Getreidesorten entwickelt, so z. B. Getreidesorten, die auch auf versalzten Böden wachsen. Das ist besonders wichtig für die immer grösser werdende Anzahl von Menschen, die in Trockengebieten leben.

Umwelt- und Artenschutz
Das Raumschiff Erde überwachen – Die Oberfläche der Erde verändert sich dauernd. An der MNF werden Software und Messmethoden entwickelt sowie die Messdaten von Satelliten und Flugzeugen mit Daten von fixen Stationen kombiniert und ausgewertet. Gegensätzliche Interessen von Mensch und Tier – Die meisten Menschen können es sich nicht leisten, wenn ihre Haustiere von Raubtieren gefressen werden. An der MNF werden Möglichkeiten entwickelt, damit sich in Afrika und Asien Menschen und Raubtiere nicht in die Quere kommen.

Schnellere, leistungsfähigere und sichere Computer Ressourcen optimal nutzen – das gilt auch für Grosscomputer. An der MNF werden Supercomputer-Designs entwickelt. Die MNF ist federführend beim Aufbau des schweizweiten Computernetzes SWING. Sicherheit im Informationszeitalter – Heute sind wir Menschen in ein weltumspannendes Informationsnetz eingebunden. Damit sensible Daten sicher übermittelt werden können, müssen sie verschlüsselt werden. An der MNF werden neue Verschlüsselungsalgorithmen entwickelt.

Woher kommen wir?
Neandertaler zum Leben erwecken – Ein paar Bruchstücke eines Neandertalerschädels reichen den Forscherinnen und Forscher der MNF. Mit Hilfe von Computerberechnungen ergänzen sie die fehlenden Teile und fügen sie virtuell zusammen. So ist es erstmals möglich, sich vom Aussehen der Neandertaler ein genaues Bild zu machen. Mammut in Sicht – faszinierend, doch leider ausgestorben. An der MNF werden urzeitliche Tiere erforscht und für die Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Was war vor dem Urknall? Wie ist das Universum entstanden? – Das sind wohl mit die spannendsten Fragen, die sich ein Mensch stellen kann. An der MNF werden die Entstehung von Materie und die Entstehung des Universums mit verschiedenen Methoden erforscht.