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Der Kobold in mir — Was das Kobalt unseres Körpers von der Geschichte des Lebens erzählt

Icon BiologieDas Kobalt enthaltende Vitamin B12 ist essentiell für die normale Funktion von Gehirn und Nervensystem spielt eine zentrale Rolle in der Blutbildung. Für die nötige Zufuhr sind wir direkt oder indirekt auf Mikroorganismen- die einzigen Produzenten des Vitamins - angewiesen.

Gottfried SchatzDie Fabelwelt der Alpen war stets reich an Schreckensgestalten. In Winternächten bedrohten Perchten, Habergeissen und Krampusse einsame Wanderer, und tief unter Tag spiegelten die Berggeister Kobold und Nickel in Gestalt gleissender Erze den Knappen Silberadern vor. Anstatt des begehrten Edelmetalls lieferten diese Erze bei der Schmelze jedoch nur unansehnliche Schlacke – und der Kobold dazu noch hochgiftiges Arsenoxid, das unter dem Namen «Hüttrauch» als heimtückisches Mordgift berüchtigt war. Erst als die Silberminen sich erschöpften, lernten schlesische Bergleute auch das einst verachtete Kobolderz schätzen, weil es Gläsern und Glasuren eine tiefblaue Farbe verlieh. Im Jahre 1737 zeigte schliesslich der schwedische Chemiker George Brandt, dass die giftigen Kobolderze neben den bereits bekannten Elementen Arsen und Schwefel ein bis dahin unbekanntes metallisches Element enthielten, das seither unter dem Namen Kobalt den Platz 27 im Periodensystem der Elemente besetzt.

Metallverbindungen als Tumortherapeutika

Icon Medizin18.01.2012 (ots/PRNewswire): Internationale Pressemeldungen berichten über den erfolgreichen Abschluß der klinischen Phase I Studie mit einem neuartigen, auf dem Metall Ruthenium basierten, Tumortherapeutikum, NKP-1339. Diese, an bereits austherapierten Patienten mit soliden, metastasierten Tumoren durchgeführte Studie, zeigte beeindruckende Anti-Tumor-Wirkung bei einem guten Sicherheitsprofil. Entwickelt wurde NKP-1339 von Bernhard Keppler, Anorganisches Institut der Universität Wien im Rahmen eines gemeinsamen Projekts mit der Medizinischen Universität Wien

SB: Der Einsatz von Metallen in der Medizin ist bereits bei antiken Kulturen zu finden – auf Gold und Silber basierende Heilmittel gab es bereits vor mehr als 4000 Jahren im alten China und Indien, Quecksilber und Arsen haltige Arzneien in der griechisch-römischen Antike. Wie diese Metalle wirkten und welche Bedeutung Metalle als Bestandteile der belebten Natur überhaupt haben, war zweifellos unbekannt.

Bernhard KepplerBK: Bis Anfang des 20. Jahrhunderts dachte man, dass Metalle und andere sogenannte anorganische Elemente keine oder nur wenig Bedeutung für die belebte Natur haben. Heute weiß man, dass viele dieser Elemente im Zentrum des Lebens stehen: Metalle sind essentiell für die Funktion von lebenswichtigen Enzymen (in einem 2009 erschienenen Artikel in Nature bezeichnet J. Finkelstein nahezu 50 % unserer Enzyme als Metallproteine) und von Transportproteinen.

Die Tragödie des Gemeinguts

Icon Politik & GesellschaftSelbst-Reglementierung kommt nicht von selbst. Aus der Übernutzung und Ausbeutung gemeinschaftlicher Güter und Ressourcen entstehen schwerstwiegende Probleme, die technisch unlösbar erscheinen. Modelle der Spieltheorie bieten Lösungsansätze an, die auf Strategien der Kooperation und Selbst-Reglementierung basieren. Reale Beispiele bestätigen die Machbarkeit dieser Ansätze.

Peter SchusterEin von Garett Hardin 1968 im Journal Science veröffentlichter Artikel trägt den Titel „The Tragedy of Commons“ – Die Tragödie des Gemeinguts. Hardin umreißt darin das Problem der Erhaltung gemeinsamen Besitzes oder gemeinsam genutzter Ressourcen in einer ökonomisch orientierten Gesellschaft und folgt damit den Grundzügen der ein Jahrzehnt früher veröffentlichten Theorien zur irreversiblen Ausbeutung von Fischereigewässern (von HS Gordon und A. Scott ).

Bedrohtes Erbe — Wie unbeständige Datenspeicher unsere Kultur gefährden

Icon MINTDie digitale Revolution lässt uns mit der exponentiell steigenden Informationsflut scheinbar mühelos Schritt halten. Auch wenn wir gigantische Datenmengen blitzschnell speichern, verbreiten, ordnen und untersuchen können, sind diese Informationen keineswegs langfristig gesichert, da die heutigen digitalen Speicher nicht beständig sind.

Gottfried Schatz«This is a present from a small, distant world, a token of our sounds, our science, our images, our music, our thoughts and our feelings. We are attempting to survive our time, so we may live into yours.» – «Dies ist ein Geschenk einer kleinen und fernen Welt, ein Zeugnis unserer Klänge und Geräusche, unserer Wissenschaft, unserer Bilder, unserer Musik, unserer Gedanken und unserer Gefühle. Wir versuchen, unsere Zeit zu überdauern, um in der euren fortzuleben.» Diese bewegende Botschaft, in englischer Sprache in eine vergoldete Kupferscheibe geritzt, trug die Raumsonde Voyager 1 mit sich ins All, als sie am 5. September 1977 die Erde verließ (Abbildung 1).

Goldene Platte der Voyager-2-SondeAbbildung 1. Goldene Platte der Voyager-2-Sonde. Hülle mit Anweisungen zur Dekodierung der Datenplatte.

Die Sonde sollte den äussersten Rand unseres Sonnensystems erkunden und sich dann auf einer Reise ohne Wiederkehr in den Tiefen des Universums verlieren. Vielleicht würde sie nach Jahrmillionen lichtloser Einsamkeit dem Lockruf der Schwere einer Planeten-umringten fernen Sonne folgen und intelligenten Wesen von uns Menschen künden.

Die vergoldete Scheibe könnte im Weltraum einige hundert Millionen Jahre überdauern. Sie trägt eine Datenspur mit hundertfünfzehn Bildern sowie Klang-, Musik- und Sprachproben, zeigt den Abstand unserer Erde vom Zentrum unserer Milchstrasse sowie von vierzehn weit sichtbaren pulsierenden Sternen; und sie enthält eine Hülle mit Anweisungen, wie die Botschaften der Platte zu entziffern sind. Dass dies je geschieht, ist höchst unwahrscheinlich – und dennoch ist diese kleine Scheibe eines der erhebendsten Werke von Menschenhand.

Wissenschaft: Fortschritt aus Tradition

Icon Politik & GesellschaftZur Rolle der österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) als größter außeruniversitärer Forschungsträger unseres Landes und als Plattform für wissenschaftsbasierte Gesellschaftsberatung und Wissenschaftserziehung. Rede des Präsidenten der ÖAW, Helmut Denk, anläßlich der Feierlichen Sitzung am 9. Mai 2012 (leicht gekürzt).

Helmut Denk Die Akademie blickt auf ein schwieriges Jahr zurück, geprägt von Bestandsaufnahme, Strategiediskussion und Kontroversen, von Reform, Sparmaßnahmen und Neuorientierung, aber auch von beachtlichen wissenschaftlichen Erfolgen unserer Forschungseinrichtungen. (Auf letztere sind die Klassenpräsidenten eingegangen.)

Hauptsitz der ÖAWAbbildung 1: Hauptsitz der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (erbaut 1755; ehem. Universitätsgebäude; 1010 Wien, Dr. Ignaz Seipel-Platz 2)

Reform und Entwicklung

Auf Basis des im April 2011 beschlossenen Entwicklungsplanes für die Jahre 2012 bis 2014 wurde im November die Leistungsvereinbarung mit dem Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung unterzeichnet, in der die Akademie ihre für diese Periode geplanten Leistungen darlegt und im Gegenzug dreijährige Finanzierungs- und Planungssicherheit erhält.

Zentrale Wissenschaftsfelder

Die Leistungsvereinbarung konkretisiert die im Zentrum stehenden Wissenschaftsfelder; nämlich:

  • Europäische Identitäten sowie Wahrung und Interpretation des kulturellen Erbes
  • Demographischer Wandel, Migration und Integration von Menschen in heterogenen Gesellschaften

Vitamin D — Allheilmittel oder Hype?

Icon Medizin

Inge Schuster„Stellen Sie sich eine Behandlung vor, welche Knochen aufbauen, das Immunsystem stärken und das Risiko für Krankheiten wie Diabetes, Herz-und Nieren Erkrankungen, Hypertonie und Krebs senken kann“.... Welches Potential hat Vitamin D für die Stärkung der Gesundheit? (Tara Parker-Pope, New York Times, Feb. 1. 2010)

„Das ist gut gegen Rachitis“ hieß es in meiner Kindheit, wenn zwangsweise ein Löffel mit Lebertran in meinen Mund geschoben wurde und diesen mit widerwärtigem, tranigem Geschmack füllte. Rachitis, eine Krankheit, die sich bei Kindern durch Knochendeformationen manifestiert und unbehandelt zu lebenslangen Verkrüppelungen führt, ebenso wie das entsprechende Krankheitsbild im Erwachsenenalter, die Osteomalazie (Knochenerweichung), waren in der Zeit nach dem zweiten Weltkrieg noch häufig anzutreffen und dementsprechend gefürchtet.

Wissenschaft: Notwendigkeit oder Luxus?

Icon Politik & GesellschaftUniversitäten sind dazu da, das Wissen der Zeit zu erhalten, durch Forschung weiter zu entwickeln und es in der forschungsgeleiteten Lehre der Bildung und Ausbildung anzubieten. Wissenschaft, oft unkritisch mit Luxus assoziiert, muß sich Forderungen nach Nachhaltigkeit stellen, der Bringschuld, den Transfer von Wissen und wissenschaftlicher Methodik in die Gesellschaft zu gewährleisten, aber auch einer ausufernden Wissenschaftsorganisation Einhalt gebieten.

Peter SkalickyWissenschaft ist lebensnotwendiger (immaterieller) Luxus (immateriell: lt. Lexikon etwas stofflich nicht Existentes). Immateriell können Liebe, Gesundheit, Freizeit, aber vor allem auch „materiell absichtsloser Erkenntnisgewinn“ sein. Für viele Menschen sind diese immateriellen Faktoren sogar der wahre Luxus. Sie sind in der Regel nicht zu kaufen, gehören aber zu den höchsten Gütern der Menschen.

Die Wissenschaft, nahezu ausschließlich an Universitäten und wissenschaftlichen Instituten betrieben, zählt zu diesen Luxus-Gütern. Derartige Einrichtungen gehören, wenn man von der Kirche absieht, zu den ältesten, stabilen Institutionen, bestehen seit nahezu tausend Jahren nach den ersten Gründungen in Bologna, Paris und Oxford. und sind älter als die Nationalstaaten.
Das Modell wissenschaftlicher Institutionen hat sich im Laufe der Zeit natürlich verändert,

Die Faszination der Biologie

Icon Biologie

Eva-Kathrin Sinner ist o.Prof. für Nanobiotechnologie an der Universität für Bodenkultur in Wien. Die renommierte Biowissenschafterin erzählt über ihren Werdegang und von Möglichkeiten, das allgemeine Interesse an Naturwissenschaften zu stimulieren.

Eva SinnerEva-Kathrin Sinner im Gespräch mit dem ScienceBlog.

SB: Biologie wird als Leitwissenschaft des ausgehenden 20. Jahrhunderts bezeichnet. Was bedeutet Biologie für Sie, Frau Professor Sinner?

Logo von Eva-Kathrin SinnerLogo v. Eva Sinner & ihrer Tochter (symbolisiert die Wissenschaftlerin mit ihrer Tochter)

Die lange Sicht — Wie Unwissen unsere Energiezukunft bedroht

Icon MINTElektrizität ist für unsere Technologie die vielseitigste Energieform. Um sie nachhaltig in ausreichender Menge bereitzustellen, braucht es den Mut zur langfristigen Forschung.

Gottfried SchatzIm Jahre 1850 zeigte der englische Physiker Michael Faraday dem Schatzkanzler seines Landes, wie die Bewegung eines Magneten durch eine Drahtspule elektrischen Strom erzeugt. Auf die skeptische Frage des Staatsmannes, wozu dies gut sei, antwortete Faraday: «Eines Tages, Sir, werden Sie es besteuern können . » Obwohl Faraday die zukünftige Bedeutung dieser neuartigen Energieform voraussah, ahnte er wohl nicht, dass ihre Produktion einmal hitzige politische Debatten auslösen und die Gesellschaft vieler Staaten in unversöhnliche Lager spalten sollte.

Drohende Unordnung

Wie universell ist das Darwinsche Prinzip?

Icon BiologieDas Darwinsche Prinzip der natürlichen Selektion kann als nahezu universell geltend angesehen werden, es ist wirksam in präzellulären Systemen und ebenso auf der Ebene der Einzeller und der Vielzeller. Die Selektion kann jedoch durch funktionelle Kopplung andernfalls konkurrierender Partner – konkretisiert am Modell des Hyperzyklus – aufgehoben werden.

Peter SchusterCharles Darwin hat sein Prinzip der natürlichen Selektion, bestehend aus dem Zusammenspiel von Reproduktion mit Vererbung und Variation, und begrenzten Ressourcen, von Beobachtungen hergeleitet, welche er einerseits in Großbritannien und andrerseits als Naturforscher auf den Erkundungsfahrten an Bord der HMS Beagle machte. Alle seine Schlußfolgerungen hat er dabei ausschließlich aus Untersuchungen an höheren Organismen, Tieren und Pflanzen gewonnen (1). Dennoch läßt sich sein Prinzip ebenso gut auf einzellige Organismen anwenden: auf Protisten, Eubakterien und Archebakterien. Es gilt auch für die Evolution von Viren und Viroiden bis hin zur „Züchtung“ von Makromolekülen im Reagenzglas Für das Darwinsche Prinzip gibt es keine einfach erkennbare Grenze der Anwendbarkeit, sogar konkurrierende Computerprogramme und andere nicht der Biologie zuzuordnende Objekte folgen den Gesetzen der „natürlichen“ Selektion.

Die Welt steht auf kein’ Fall mehr lang…

Franz KerschbaumIcon Politik & GesellschaftEchte - leider - ebenso wie frei erfundene Ereignisse und Katastrophen beschäftigen seit jeher den Menschen. Das ist auch gut so, zeugt es doch vom prinzipiell vorhandenen Interesse an der Natur der Dinge und dem Verständnis des eigenen Platz in der Welt. Doch was unterscheidet wahre Sachverhalte von sensationsgieriger Auflagentreiberei?

So singt Knieriem in Nestroys „Lumpazivagabundus“ und trifft damit punktgenau die zeitlose Grundeinstellung vieler Menschen. Unglücke, Katastrophen – angekündigte und wirklich stattgefundene – finden große mediale Verbreitung. Eine besondere Kategorie dieser „beliebten“ Katastrophen bilden die regelmäßig wiederkehrend angekündigten Weltuntergänge mit per Definition geradezu kosmischer Bedeutung. Hier kommt nun endlich meine Profession als Astronom ist Spiel. Kaum steht in Zeitungen etwas über erhöhte Sonnenaktivität, einen schönen Kometen am Abendhimmel, Mond in Erdnähe oder gar einen Kleinplaneten auf (vermeintlichem) Erdkurs, glühen bei uns an der Universitätssternwarte die Telefone und neuerdings auch die elektronischen Postfächer…

Der Sonn’ ihr G’schundheit ist jetzt a schon weg,
Durch’n Tubus sieht man’s klar, sie hat die Fleck’; …

Die grosse Frage — Die Suche nach ausserirdischem Leben

Icon BiologieLeben wurde bisher nur auf unserer Erde gefunden. Die Entdeckung ferner Planetensysteme sowie neue Erkenntnisse über unser eigenes Sonnensystem nähren jedoch die Vermutung, dass auch andere Himmelskörper Leben tragen.

Ist Gerechtigkeit eine Kategorie in der Forschungspolitik?

Icon Politik & GesellschaftVor rund zwei Wochen wurde eine langfristige Finanzierung für das Institute of Science and Technology (IST) Austria in Milliarden € Höhe vereinbart. Dies hat einen Sturm der Entrüstung bei anderen, im internationalen Vergleich als exzellent eingestuften Institutionen hervorgerufen, deren Budget reduziert wurde. Christoph Kratky, Präsident des Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF), d.i. der zentralen Einrichtung zur Förderung der Grundlagenforschung Österreichs, nimmt dazu Stellung und schreibt über:„Wie sieht eine gerechte Verteilung von Fördermitteln aus? Kann und/oder muss ein Forschungssystem überhaupt „gerecht“ sein?

KratkyWir erleben zurzeit eine heftige Debatte um die Finanzierungszusage für das IST Austria. 1,4 Milliarden Euro für 10 Jahre, und dies zu einer Zeit, in der die Unis darben (trotz fast einer Milliarde Euro mehr für die kommende 3-Jahres-Periode der Leistungsvereinbarungen – aber das System ist bekanntlich unterfinanziert) und in der die Österreichische Akademie der Wissenschaften (ÖAW) mit einem stagnierenden Budget auskommen muss, mit dem nicht einmal die laufenden Kosten aller ihrer Institute abgedeckt sind. Der Chef der Universitärenkonferenz „freut sich für das IST Austria über die Finanzierungszusage, findet aber auch, dass jede Forschungseinrichtung prinzipiell die gleichen finanziellen Möglichkeiten bekommen sollte.“ Die Österreichische Akademie der Wissenschaften (ÖAW) „sieht darin eine völlig ungerechtfertigte Bevorzugung des IST Austria … offensichtlich wird hier mit zweierlei Maß gemessen“ und “wir protestieren nicht aus Neid oder Eifersucht, wir wehren uns gegen die eklatante Ungleichbehandlung und Diskriminierung der Akademie wie jeder anderen Forschungseinrichtung in Österreich, die Spitzenforschung betreibt.“ Man fordert Gleichbehandlung, was für die ÖAW 25 Millionen Euro mehr pro Jahr vom Staat bedeutet.

Zur Krise der Pharmazeutischen Industrie

Icon MedizinDie Pharmazeutische Industrie ist zunehmend mit Problemen konfrontiert, für deren Lösung sie (noch) keine adäquaten Strategien entwickelt hat; vor allem ist es der Umstand, daß trotz enorm steigender Aufwendungen die Produktivität - d.h. die jährlich registrierte Zahl an neuen Medikamenten - sinkt.

Wo steht die Pharmazeutische Industrie?

Inge SchusterDie Pharmazeutische Industrie (kurz: Pharma) zählt zu den weltweit größten, innovativsten und erfolgreichsten Branchen. Im letzten Jahrzehnt konnte sie ihren globalen Umsatz mehr als verdoppeln – von 423 Mrd $ im Jahr 2002 auf 856 Mrd $ im Jahr 2010 – und weiteres Wachstum auf 1,1 Billionen $ wird bis 2014 erwartet. Im Jahr 2010 wurden rund 42 % des Umsatzes in Nord-Amerika erzielt, etwa 29 % in Europa.

Zum Ursprung des Lebens — Konzepte und Diskussionen

Peter SchusterDiskussionen über den Ursprung des Lebens – präziser ausgedrückt über den des terrestrischen Lebens – ebenso wie über jenen des Universums, werden in allen unseren Gesellschaften mit großem Interesse verfolgt. Für das letztere Problem existiert ein Standard-Modell, die Urknalltheorie (Big-Bang-Theorie), die sich von einer Extrapolation der Elementarteilchen-Physik auf den Beginn des Universums herleitet.

Nichts Vergleichbares gibt es hingegen, wenn man nach der Entstehung des Lebens fragt. Es konkurrieren zwar viele unterschiedliche Ideen, jedoch bietet keine von ihnen eine ausreichend plausible Erklärung dafür, wie die ersten lebenden Organismen entstanden sein könnten. Es ist ja nicht einmal klar, was unter dem Begriff „Leben“ zu verstehen ist, und mögliche Definitionen sind heftig umstritten.

Wo ist die Grenzlinie zwischen Unbelebtem und Belebtem zu ziehen?

Eine Liste von Kriterien zur Unterscheidung was noch nicht und was schon Leben bedeutet, könnte beispielsweise enthalten

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