Plenarvorträge 2025

Klassenübergreifendes Symposium am 14. November 2025

Kritische Rohstoffe und wie wir damit künftig umgehen

Zunehmende geopolitische Restriktionen bei der Verfügbarkeit von kritischen Rohstoffen und Primärenergieträgern bringen den Wirtschaftsstandort Deutschland und damit die Versorgung mit Industrie- und Konsumgütern, aber auch den sozialen Frieden zunehmend in Gefahr. Hauptziel muss daher sein, die Abhängigkeiten des Standorts von Importen kritischer Rohstoffe drastisch zu reduzieren.
In einem dritten klassenübergreifenden Symposium soll zunächst der Frage nachgegangen werden, welchen Abhängigkeiten von kritischen Rohstoffen einerseits, aber auch welchen Widersprüchen zwischen physikalisch-chemisch Machbarem und politisch Gewolltem wir unterworfen sind.
Ausgewählte Rohstoffbeispiele illustrieren die hohe Komplexität von Herstellung und Anwendungen von Gebrauchsgütern aus kritischen Rohstoffen, reißen aber auch die Problematik der Umweltbelastung bei Abbau und Aufarbeitung dieser wichtigen Bausteine unserer modernen Gesellschaft an.
Der Notwendigkeit einer deutlich intensiveren Beschäftigung mit dieser Thematik als bisher soll mit der Gründung einer Strukturbezogenen Akademie-Kommission Rohstoffe, Energie und Materialien Rechnung getragen werden. Längerfristiges Ziel dieser Kommission bzw. unserer Gelehrtenakademie ist es, Konzepte zu höherer Resilienz bei zunehmender Ressourcenverknappung und -abhängigkeit anzuregen bzw. mit zu entwickeln.

Markus Richter (Technikwissenschaftliche Klasse)
Zwischen Physik und Politik – Energie im 21. Jahrhundert

Michael Scheffler (Technikwissenschaftliche Klasse)
Seltene Erden: Nur für Werkstoffe der Zukunft?

Martin Bertau (Technikwissenschaftliche Klasse)
Phosphor – Düngemittel neu gedacht

Vorträge am 10. Oktober 2025

Prof. Dr. Roland Sauerbrey
Professor i.R. für Physik an der Technischen Universität Dres-den, Helmholtz-Professor, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf; am 9. Januar 1998 zum Ordentlichen Mitglied der Mathematisch-naturwissenschaftlichen Klasse der Sächsischen Akademie der Wissenschaften gewählt
Forschungsschwerpunkte: Laser-Plasma-Wechselwirkung, Neue Konzepte für Teilchenbeschleuniger, Wissenschaftsmanagement

Lasergetriebene Kernfusion – die Lösung aller Energieprobleme?

Kürzlich erzielte Erfolge in der lasergetriebenen Kernfusion haben in vielen Ländern zu Initiativen geführt, um auf der Basis dieser Technologie Fusionskraftwerke zu entwickeln. Der Vortrag fasst den gegenwärtigen Stand der Laserfusion zusammen und versucht, einige der Anforderungen an eine zukünftige erfolgreiche Laserfusionstechnologie zu beschreiben.

Prof. Dr. Sebastian Lentz
Professor i.R. für Regionale Geographie an der Universität Leipzig, Senior-Professor der Universität Leipzig, ehem. Direktor des Leibniz-Instituts für Länderkunde; seit 13. Februar 2004 Ordentliches Mitglied der Philologisch-historischen Klasse
Thematische Forschungsschwerpunkte: Regionale Geographie, Sozial- und Kulturgeographie; regionale Forschungsschwerpunkte: Europa und Nachfolgestaaten der Sowjetunion

Weltbilder und Weltordnungen: Schulatlanten im internationalen Vergleich

Seit längerer Zeit ist die Kritische Kartographie eine etablierte Forschungsperspektive in der Geographie. Ihr Anliegen ist es, auf das problematische Verhältnis aufmerksam zu machen, das zwischen geographischen Forschungsergebnissen und deren Übersetzungsprozessen und Vermittlung in Form von Karten entsteht. Karten sind demnach besonders wirkmächtige Medien, die nicht einfach nur objektive Daten repräsentieren, sondern das Potential haben, regelrecht Weltbilder zu erschaffen und zu reproduzieren. So erhellend dieser konstruktivistische Ansatz ist, so unbefriedigend ist zugleich häufig seine hermeneutisch deutende empirische Praxis, die oft eklektisch vorgeht und kartographisches Expertenwissen kaum oder gar nicht berücksichtigt.
Am Leibniz-Institut für Länderkunde haben wir uns deshalb gefragt, wie man diesen Forschungsansatz unter expliziter Einbeziehung der kartographischen Fachpraxis weiterentwickeln kann, um die weltbildprägende Wirkung von Karten als Schulmedien zu erforschen. Ausgehend von dem Befund, dass kartographisch-technische Ausdrucksformen heute weltweit stark angeglichen und durchgesetzt sind, haben wir zunächst versucht, verschiedene „Kartensprachen“ in historischen Kartenwerken zu identifizieren, um den Prozess der globalen Standardisierung besser zu verstehen. Die Erfahrungen aus diesem Projekt wiederum haben wir in eine neue Methode zur systematischen, international vergleichenden Erforschung von Schulatlanten einfließen lassen. Ziel war und ist es zu verstehen, wie und in welchem Maße nationale Bildungssysteme ihre geographischen Schulmedien anpassen, um geänderte Bildungsziele und Weltbilder durchzusetzen.
Der Vortrag wird die Methode und Ergebnisse dieses Forschungsvorhabens vor- und zur Diskussion stellen.

Vorträge am 13. Juni 2025

Dr. phil. Caroline Jessen
Wissenschaftliche Mitarbeiterin mit dem Schwerpunkt Material Studies am Leibniz-Institut für jüdische Geschichte und Kultur – Simon Dubnow (DI), am 12. Januar 2024 zum Mitglied des Jungen Forums gewählt. 
Forschungsschwerpunkte: Materialität der Literatur; Sozialgeschichte der Literatur, Jüdische Literatur (19. bis 21. Jh.); Sammlungsforschung, Archivtheorie und Provenienzforschung; Wissensgeschichte (19. bis 21. Jh.)

Rückkehr, "Repatriation": Verhandlungen über Kulturgut als Gespräch über jüdische und deutsche Geschichte nach 1945

Provenienzforschung interessiert sich für die Überlieferungswege von Artefakten und Eigentumsverhältnisse. Sie lässt sich als Wissenschafts- oder Diskursgeschichte auch weiter fassen. Für das Verständnis der nationalsozialistischen Zerstörung und des Raubs jüdischer Sammlungen nach 1933 und das Nachwirken massiver Eigentumsverschiebungen ist diese weite Perspektive wichtig. Die Geschichte aus Deutschland geretteter Sammlungen gehört in diesen Zusammenhang.
Der Vortrag wird dies am Beispiel der in den Jahren 1934–1938 nach Jerusalem transferierten und bis 1957 für die deutsche Forschung unzugänglichen Autografensammlung des jüdischen Unternehmers, Verlegers und Philanthropen Salman Schocken (1877–1959) zeigen. Sie umfasste unter anderem den Großteil des Nachlasses von Novalis (Friedrich von Hardenberg, 1772–1801), einen zentralen Bestand für die Forschung zur Romantik. Wiederholt bemühten sich nach 1945 deutsche Forscher um Zugang, Institutionen um den Erwerb der Handschriften. Briefe über den Tausch hebräischer gegen deutsche Manuskripte und die Rückführung nationalen Kulturguts erzwangen ein prekäres, Gespräch über jüdische und deutsche Geschichte, dem viele deutsche Akteure in einer Phase des Wiederaufbaus, der Rekonstruktion und wirtschaftlichen Rehabilitation (1945–1960) auswichen. Der Vortrag wird daher danach fragen, welche Funktion der Sprache der Briefe über Kulturgut angesichts der Leerstellen des Gesprächs über Antisemitismus, Verfolgung und Holocaust zukam.

Prof. Dr.-Ing. Viktor Mechtcherine
Professor und Direktor des Instituts für Baustoffe und Lehrstuhlinhaber an der Technischen Universität Dresden; am 10. Februar 2017 zum Ordentlichen Mitglied der Technikwissenschaftlichen Klasse der Sächsischen Akademie der Wissenschaften gewählt.
Forschungsgebiete: Forschungsschwerpunkte: Entwicklung neuer, nachhaltiger, zementbasierter Verbundwerkstoffe, maßgeschneiderter Werkstoffdesign auf Grundlagen der Chemie, Rheologie, Bruchmechanik, etc., Untersuchung der Kurz- und Langzeiteigenschaften von neuen und bestehenden Baustoffen auf mineralischer Basis (Beton, Mörtel, Mauerwerk); Erforschung der für das Materialverhalten maßgebenden Mechanismen sowie der Mittel zu deren gezielten Beeinflussung; Modellierung des Baustoffverhaltens

Der neue DFG-Exzellenzcluster CARE: Climate-Neutral and Resource-Efficient Construction (Klimaneutrales und ressourceneffizientes Bauen)

Die Baubranche zählt zu den Hauptverursachern von Treibhausgasemissionen und den Hauptverbrauchern von Energie und Ressourcen. Während sie die Umwelt durch Abfall, Lärm und andere Emissionen belastet, leidet sie unter stagnierender Produktivität, schwierigen Arbeitsbedingungen und einem zunehmenden Arbeitskräftemangel. Um die globale Erwärmung zu verlangsamen und zugleich bezahlbaren, klimaresilienten Wohnraum für die Bevölkerung und die entsprechende Infrastruktur zu schaffen, muss die Bauindustrie eine disruptive Transformation durchlaufen. CARE will genau diesen Wandel vorantreiben, indem bahnbrechende Fortschritte in den Schlüsselbereichen des Bauwesens – Baustoffe, Konstruktionsprinzipien und Fertigungstechnologien – erzielt und synergistisch in revolutionäre Paradigmen überführt werden. Zwei Querschnittsbereiche – Digitale Methoden und Nachhaltigkeitsbewertung – ermöglichen diese Fortschritte und stellen die Wirksamkeit der entwickelten Lösungen sicher.
Eine starke Hebelwirkung lässt sich im Schlüsselbereich Baustoffe erzielen, indem herkömmlicher Beton – dessen Herstellung für 8% aller CO2-Emissionen verantwortlich ist – durch kohlenstoffneutrale Alternativen ersetzt wird. Die neuartigen mineralisch-basier¬ten Verbundwerkstoffe werden unter Einsatz von CO2, Abfallstoffen und erneuerbarer Energie synthetisiert. Die in CARE zu erforschenden Konstruktionsprinzipien zielen darauf ab, diese Baustoffe zur Herstellung materialminimierter Strukturen, wiederverwendbarer Module und zur Ertüchtigung bestehender Bauwerke zu verwenden. Zukunftsweisende Fertigungstechnologien wie die additive Fertigung und automatisierte Montage/Demontage bieten höchste Präzision bei gleichzeitiger Flexibilität, steigern die Produktivität und verringern die gesundheitliche Belastung der Beschäftigten. Digitale Methoden zur datengetriebenen Entwicklung und Fertigung von Baustoffen und Bauteilen führen zur grundlegenden digitalen Transformation der Wertschöpfungskette. Durch neue Methoden der Nachhaltigkeitsbewertung wird die Wirksamkeit der erforschten Lösungen prognostiziert und einem Monitoring unterzogen, um diese im Hinblick auf Nachhaltigkeitsaspekte weiter zu optimieren. Prototypen und physische Demonstratoren veranschaulichen die erarbeiteten Lösungen und den daraus resultierenden Nutzen für die Gesellschaft – wie Wohlbefinden, Lebensqualität und Gesundheit – und verstärken den Wissenstransfer. Die enge Zusammenarbeit mit der Industrie stellt die Umsetzbarkeit der erforschten Lösungen und eine schnelle Implementierung in die Praxis des Bauens sicher.
Dieser ganzheitliche Ansatz baut auf umfassenden Vorarbeiten der TUD und RWTH auf, wie z.B. denen der aktuell laufenden TRR 280 und 339. TUD und RWTH sind weltweit tonangebend, wenn es um die Verbesserung der Nachhaltigkeit und Resilienz mineralischer Baustoffe und Strukturen geht. Dies bildet eine hervorragende und unverzichtbare Grundlage zur Erreichung der in diesem Antrag dargelegten Ziele.

Vorträge am 09. Mai 2025

Prof. Dr.-Ing. Markus Richter
Professor für Thermodynamik an der Leibniz Universität Hannover, am 9. Februar 2024 zum Ordentlichen Mitglied der Technikwissenschaftlichen Klasse gewählt. 
Forschungsschwerpunkte: Thermophysikalische Eigenschaften fluider Stoffe, Grundlegende Phänomene des Wärme- und Stoffübergangs, Anwendung, Speicherung, Umwandlung und Transport thermischer Energie

Thermophysikalische Eigenschaften – Unsichtbare Antreiber technologischen Fortschritts

Auf den ersten Blick mag die Forschung zu thermophysikalischen Eigenschaften nicht an der Spitze der wissenschaftlichen Innovation stehen. Dennoch spielt sie eine entscheidende Rolle sowohl für den wissenschaftlichen Fortschritt als auch für industrielle Anwendungen. Das Verständnis, wie sich fluide Substanzen bei unterschiedlichen Bedingungen von Druck, Temperatur und Zusammensetzung verhalten, folgt keinem Modetrend – es ist eine konstante Notwendigkeit, die den Fortschritt in verschiedenen Bereichen antreibt. Von Energiesystemen bis hin zur Verfahrenstechnik ist die Nachfrage nach zuverlässigen Daten zu Eigenschaften wie Dichte, Schallgeschwindigkeit, Phasenverhalten, Viskosität und Wärmeleitfähigkeit stets vorhanden. Dies macht die Forschung zu thermophysikalischen Eigenschaften zu einem wahren Evergreen gleichermaßen in Wissenschaft und Industrie.

Heute ist diese Forschung besonders wichtig zur Unterstützung der globalen Energiewende. Innovationen im Bereich der erneuerbaren Energien, der kryogenen Wasserstoffspeicherung und der Entwicklung effizienterer Kühlsysteme hängen stark vom Verständnis des thermophysikalischen Verhalten der beteiligten fluiden Stoffe ab. Diese Stoffe sind oft komplexe Mischungen, wie z. B. asymmetrische Öl-Kältemittel-Gemische oder kryogener Wasserstoff mit seiner isomeren Zusammensetzung (Para- und Ortho-Wasserstoff). Die Herausforderungen, die solche Mischungen mit sich bringen, erfordern fortschrittliche Ansätze und zeigen, dass die Forschung zu thermophysikalischen Eigenschaften weiterhin die Grenzen der Wissenschaft verschiebt, während sie gleichzeitig für Lösungen in der realen Welt unverzichtbar bleibt.

Prof. Dr. rer. nat. Marius Grundmann
Professor für Experimentelle Physik an der Universität Leipzig, am 12. Februar 2016 zum Ordentlichen Mitglied der Mathematisch-naturwissenschaftlichen Klasse der Sächsischen Akademie der Wissenschaften gewählt
Forschungsschwerpunkte: Halbleiterphysik; Nanotechnologie; Materialwissenschaft

Quantencomputing mit Diamant

Atomare Defekte, sogenannte NV-Zentren in Diamant sind eine geeignete Plattform für Quantencomputing, das auf den quantenmechanischen Eigenschaften der Superposition und Verschränkung beruht. Die Quanteninformation wird in Festkörper-Spins gehalten, die bei Raumtemperatur funktionieren, und einfach adressierbar sind, so dass die NV-Technologie geeignet ist, kompakte Quantencomputer ohne Kühlung oder Vakuum zu ermöglichen. Wir geben einen Einblick in das Prinzip und die Herausforderungen einer industriellen Umsetzung.

Festvortrag am 11. April 2025 im Rahmen der Öffentlichen Frühjahrssitzung

Prof. Dr. phil. habil. Enno Bünz
Professor für Sächsische und Vergleichende Landesgeschichte an der Universität Leipzig, Direktor des Instituts für Sächsische Geschichte und Volkskunde (ISGV) in Dresden, am 10. Februar 2017 zum Ordentlichen Mitglied der Philologisch-historischen Klasse gewählt.
Forschungsschwerpunkte: Deutsche und vergleichende Landesgeschichte (vor allem Sachsen, Thüringen, Franken und Schleswig-Holstein), Geschichte des Hoch- und Spätmittelalters und der Reformationszeit

Grundstein – Fundamentstein – Eckstein. Entwicklung und Bedeutung des Rituals der Grundsteinlegung vom 10. bis 16. Jahrhundert

Die feierliche Grundsteinlegung stellt bis heute bei öffentlichen Bauten einen zeremoniellen Akt dar, mit dem die Arbeiten feierlich begonnen werden. Damit wird ein Ritual praktiziert, das sich in seinen Anfängen bis in die Zeit um 1000 zurückverfolgen lässt und das im Laufe des späten Mittelalters bei Kirchenbauten, aber auch bei profanen Bauwerken selbstverständlich wurde. Der Vortrag möchte die bislang kaum erforschte Praxis der Grundsteinlegung anhand inschriftlicher, bildlicher und anderer Quellenzeugnisse nachzeichnen, die auf religiöse wie profane Deutungsebenen verweisen.

Vorträge am 14. März 2025

Prof. Dr. Ir. Marc-Olivier Coppens
Centre for Nature-Inspired Engineering and Department of Chemical Engineering, University College London, am 9. März 2018 zum Korrespondierenden Mitglied der Technikwissenschaftlichen Klasse gewählt. 
Forschungsschwerpunkte: chemischen Verfahrenstechnik, Materialwissenschaften und die Entwicklung von innovativen Technologien zur Energieumwandlung und -speicherung

Nanoconfinement effects on diffusion and reaction in porous materials, heterogeneity, and what we could learn from nature for applications.

Diffusion in nanoporous materials is a fascinating topic of great practical relevance, e.g., for catalytic and molecular separation processes. Despite decades of intensive experimental and theoretical work, there are still gaps in our understanding of diffusion fundamentals [1, 2]. Recent insights into which processes limit the overall transport in porous materials could influence the design criteria and the operation of important processes that apply nanoporous materials, including those for environmental processes relevant to sustainable development – from increasing product selectivity in catalysis and membrane separations, to materials for electrochemical devices and biomedical engineering. Such insights result from more sophisticated experimental characterisation tools and molecular simulations but also progress in materials synthesis.

Diffusion in ordered, uniform microporous materials with strong nanoconfinement effects has been extensively studied, e.g., in zeolites, metal organic frameworks and carbon nanotubes. Most materials, however, are heterogeneous, and this introduces surprises that matter in applications [3]. I will discuss the impact of heterogeneity and nanoconfinement on molecular transport and reactions, with examples including enzymes in nanoporous silica [4], Knudsen diffusion in amorphous alumina with its fractal rough surface [3, 5, 6], and surface barriers in zeolite crystals [7]. I will show how heterogeneity can be embraced, how thinking holistically across length scales is essential, and how nature can teach us lessons to design better catalysts, adsorbents, and membranes [8]. 

[1] J. Kärger, R. Valiullin, S. Brandani, J. Caro, C. Chmelik, B .F. Chmelka, M.-O. Coppens, S. Farooq, D. Freude, H. Jobic, M. Kruteva, E. Mangano, R. Pini, W.S. Price, A. Rajendran, P. I. Ravikovitch, G. Sastre, R. Q. Snurr, A. G. Stepanov, S. Vasenkov, Y. Wang and B. M. Weckhuysen, 2024, Diffusion in nanoporous materials with special consideration of the measurement of determining parameters (IUPAC Technical Report). Pure & Appl. Chem. DOI:10.1515/pac-2023-1126

[2] B.C. Bukowski, F.J. Keil, P.I. Ravikovitch, G. Sastre, R.Q. Snurr, M.-O. Coppens, 2021, Connecting theory and simulation with experiment for the study of diffusion in nanoporous solids. Adsorption 27, 683-760.

[3] M.-O. Coppens and A.J. Dammers, 2006, Effects of heterogeneity on diffusion in nanopores – From inorganic materials to protein crystals and ion channels. Fluid Phase Equil. 241, 308–316.

[4] J. Siefker, R. Biehl, M. Krutyeva, A. Feoktystov and M.-O. Coppens, 2018, Confinement facilitated protein stabilization, as investigated by small-angle neutron scattering. J. Am. Chem. Soc. 140, 12720–12723.

[5] A. Glowska, E. Jolimaitre, A Hammoumi, M. Moreaud, L. Sorbier, C. de Faria Barros, V. Lefebvre and M.-O. Coppens, 2024, SEM image processing assisted by deep learning to quantify γ-alumina spatial heterogeneity and its impact on mass transfer. J. Phys. Chem. C 128, 8395–8407.

[6] M. Mourkou, H. Yu, S. Baltussen, N. Snead, N. Kapil and M.O. Coppens, 2024, A novel ultra-high vacuum diffusion setup to study Knudsen diffusion. RSC Reaction Chemistry & Engineering 9, 3047–3059.

[7] S. Xu, K. Zheng K, C.R. Boruntea, D.G. Cheng, F. Chen, G. Ye, X.G. Zhou, M.-O. Coppens, 2023, Surface Barriers to Mass Transfer in Nanoporous Materials for Catalysis and Separations, Chem. Soc. Rev. 52, 3991-4005.

[8] M.-O. Coppens, 2021, Nature-inspired chemical engineering for process intensification. Ann. Rev. Chem. Biomolec. Eng. 12, 187–215.

Prof. Dr. phil. habil. Stefan Keym
Professor für Musikwissenschaft und Institutsleiter des Instituts für Musikwissenschaft an der Universität Leipzig; am 9. Februar 2024 zum Ordentlichen Mitglied der Philologisch-historischen Klasse gewählt.
Forschungsgebiete: Neuere Musikgeschichte (Kulturtransfer, Repertoires, Institutionen, Werkanalyse), bes. Frankreich, Deutschland, Osteuropa

Musikgeschichte als Transfergeschichte: Das Beispiel der deutsch-französischen Musikbeziehungen

Der Gegenstandsbereich der Musikwissenschaft ist seit jeher länderübergreifend. Die Untersuchung der Mechanismen und Ursachen internationaler Verflechtungen stand jedoch lange nicht im Zentrum. Der interdisziplinäre Ansatz der Kulturtransferforschung, der von den beiden Pariser Germanisten Michel Espagne und Michael Werner entwickelt wurde, bietet dafür geeignete Werkzeuge. Im Gegensatz zu älteren Modellen sieht er in den Bedürfnissen und Interessen der Mitglieder des aufnehmenden Kulturraums die entscheidende Voraussetzung für einen erfolgreichen Transfer.

In dem Vortrag wird dieser Ansatz genutzt, um Entwicklungen der „longue durée“ und unterschiedliche Transferkonstellationen der europäischen Musikgeschichte vom späten 17. bis 20. Jahrhundert aufzuzeigen. Dies geschieht am Beispiel der deutsch-französischen Musikbeziehungen, die eine besonders abwechslungsreiche, vielschichtige Entwicklung aufweisen. Dabei werden zum einen Wechselwirkungen mit den Beziehungen der beiden Kulturräume auf anderen Feldern (Politik, Gesellschaft, Literatur) in den Blick genommen, zum anderen spezifische Aneignungs- und Austauschphänomene in bestimmten musikalischen Gattungen.

Vorträge am 14. Februar 2025

Prof. Dr. phil. habil. Stefan Bürger
Professor für Kunstgeschichte an der Julius-Maximilians-Universität Würzburg, am 9. Februar 2024 zum Ordentlichen Mitglied der Philologisch-historischen Klasse gewählt.
Forschungsschwerpunkte: Kunst des Spätmittelalters und der Frühen Neuzeit; Mittelalterliche Bautechnik und Bauorganisation; Bettelordensbaukunst; Architekturikonologie; Raumsoziologie und Medialität; Festungsbaukunst; Denkmalpflege

Forschungen und Methoden zur Wiederherstellung der Dresdner Schlosskapelle

Aktuell wird in der Dresdner Schlosskapelle an den umlaufenden Emporen gebaut. Ziel ist vorerst, durch einen nutzerneutralen Ausbau den Raum für öffentliche Veranstaltungen zugänglich zu machen. Im Unterschied zu anderen Bereichen des Residenzschlosses kam bei der Wiederherstellung der Kapelle eine neue Methode zur Anwendung, die ehemalige handwerkliche Verfahren und zugleich kurfürstliche Absichten nachkonstruiert und -baut, anstatt die Raumgestalt nach vorhandenen Bildquellen nachzubilden. Dieses Re-Konstruieren führte und führt seit 2009 zu Erkenntnissen und Ergebnissen, die entlang der Chronologie des Wiederherstellungsprozesses vorgestellt und im Plenum zur Diskussion gestellt werden sollen.

Prof. Dr. rer. nat. habil. Andrea Sinz
Professorin für Pharmazeutische Chemie an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg; am 10. März 2023 zum Ordentlichen Mitglied der Mathematisch-naturwissenschaftlichen Klasse gewählt.
Forschungsgebiete: Strukturelle und funktionelle Charakterisierung von Proteinen; Analyse von Protein-Protein und Rezeptor-Arzneistoffwechselwirkung; Proteomanalyse

Wie die Massenspektrometrie dazu beiträgt, Proteine besser zu verstehen

Die dreidimensionale Struktur von Proteinen ist durch ihre Aminosäurensequenz bedingt. Die Massenspektrometrie hat sich in den vergangenen 20 Jahren zu einer wichtigen Methode der Strukturbiologie entwickelt, die die Charakterisierung von Proteinen und Proteinkomplexen ermöglicht. Prof. Dr. Andrea Sinz stellt in ihrem Vortrag vor, wie die chemische Vernetzung von Proteinen in Kombination mit Massenspektrometrie zu einem besseren Verständnis dreidimensionaler Proteinstrukturen und Protein-Protein-Wechselwirkungen beiträgt [1, 2]. Die Integration der Massenspektrometrie mit anderen Techniken der Strukturbiologie sowie der computergestützten Modellierung von Proteinen hat sich für der Beantwortung biologischer Fragen als sehr erfolgreich erwiesen. Eine genaue Kenntnis der Strukturen und Wechselwirkungen von Proteinen ermöglicht es, die verschiedenen Funktionen von Proteinen zu verstehen. Dies erlaubt unter anderem, die molekularen Ursachen von Krankheiten aufzuklären, was die Entwicklung neuer maßgeschneiderter Therapien ermöglicht.

[1]    Iacobucci C, Götze M, Ihling CH, Arlt C, Hage C, Schmidt R, Piotrowski C, Sinz A. A cross-linking/mass spectrometry workflow based on MS-cleavable cross-linkers and the MeroX software for studying protein structures and protein-protein interactions. Nature Protocols 2018, 13, 2864-2889.
[2]   Piersimoni L, Kastritis PL, Arlt C, Sinz A. Cross-Linking Mass Spectrometry for Investigating Protein Conformations and Protein-Protein Interactions ─ A Method for All Seasons. Chemical Reviews 2022 122, 7500-7531.

Vorträge am 10. Januar 2025

Prof. Dr.-Ing. habil. Kai-Uwe Sattler
Präsident der Technischen Universität Ilmenau, Professor für Datenbanken und Informationssysteme an der Technischen Universität Ilmenau, am 10. Februar 2017 zum Ordentlichen Mitglied der Technikwissenschaftlichen Klasse gewählt.
Forschungsschwerpunkte: Datenbankarchitekturen für moderne Hardware; Abfrageverarbeitung; Unterstützung für Datenwissenschaft und Big-Data-Management

The Power of Graphs - Graphen in Datenbanken: Anwendungen, Herausforderungen und Lösungen

In den letzten Jahren haben sich Graphdatenbanken von spezialisierten Systemen für einen Nischenmarkt zu einer Mainstream-Technologie entwickelt. Graphstrukturen werden für verschiedene Anwendungen wie die Analyse großer Netzwerke, die Darstellung und Abfrage von Wissensgraphen und die Verwaltung von Stammdaten und komplexen Datenstrukturen verwendet. Zusätzlich zu zahlreichen nativen Open-Source- und kommerziellen Datenbanksystemen hat der SQL-Standard Unterstützung von Graphstrukturen für Anfragen in relationalen Datenbanksystemen eingeführt.

In diesem Vortrag stellen wir Anwendungsfälle, Herausforderungen und Techniken für die Verwaltung von Graphen in Datenbanksystemen vor. Wir argumentieren, dass neben den Graph-Analysen auch transaktionale Operationen sowie die Berücksichtigung von temporalen Aspekten wichtige Aufgaben darstellen. Darauf aufbauend präsentieren wir Ansätze zur effizienten Speicherung und Verarbeitung von Graphen, die moderne Hardwaretechnologien ausnutzen.

Prof. Dr. Dirk C. Meyer
Professor für Experimentelle Physik und Wissenschaftlicher Sprecher des Zentrums für effiziente Hochtemperatur-Stoffwandlung (ZeHS) sowie Institutsleiter des Instituts für Experimentelle Physik an der Technischen Universität Bergakademie Freiberg; am 10. März 2023 zum Ordentlichen Mitglied der Mathematisch-naturwissenschaftlichen Klasse gewählt.
Forschungsgebiete: Kristallographisch orientierte Festkörperphysik; Moderne Funktionsmaterialien und kristallphysikalische Kopplungsphänomene; Röntgenanalytik; Wechselwirkung elektromagnetischer Strahlung und Materie; Harmonische Prinzipen als gemeinsame Grundlage der Ausprägung verschiedener Fachbereiche

Atome in Reih‘ und Glied: vom Kochsalz bis zur DVD und weiter

Atome in Reih´ und Glied – in dieser Ordnung finden sich 98% der auf der Erde vorhandenen festen Substanzen in einem kristallinen Zustand. Dementsprechend stellt die regelmäßige Atomanordnung in einem Gitter eine stabile Situation dar, welche zum Beispiel bei der Erstarrung einer Schmelze eingenommen wird. Die Erforschung von Kristallen hat die Menschen schon lange vor der Zeit, in der Atome indirekt oder direkt sichtbar gemacht werden konnten, beschäftigt. So wurden durch die genaue Vermessung der Flächen großer Kristalle, wie zum Beispiel des Kochsalzes, geometrische Relationen nachgewiesen, die auf einen regelmäßigen Aufbau aus kleinen identischen Blöcken schließen ließen. Der experimentelle Beweis der gitterartigen Anordnung von Atomen in Kristallen gelang im Jahre 1912 Max v. Laue und seinen Mitarbeitern durch die Beugung von Röntgenstrahlen. Damit wurde den Naturwissenschaftlern und Ingenieuren das wichtigste Werkzeug für die Vermessung der Atomanordnung in kristallinen Materialien in die Hand gegeben. Die Kenntnis der Kristallstruktur ist vielfach entscheidend, da die technisch nutzbaren Eigenschaften durch die Art der Atomanordnung festgelegt werden. So können Verbindungen gleicher chemischer Zusammensetzung, durch äußere Einflüsse bedingt, in ganz verschiedene Gitter oder auch ungeordnete Zustände gebracht werden. Sind diese Umwandlungen aufgeklärt, sind die unterschiedlichen Eigenschaften für technische Anwendungen nutzbar. Ein Beispiel ist die Datenspeicherung mit Phasenwechselmedien, die dem Wirkprinzip der DVD zugrunde liegen. In diesem Falle wird die Änderung der optischen Eigenschaften durch Schalten der Kristallstruktur genutzt. Dafür werden Bereiche in der Größenordnung eines millionstel Meters durch einen Laserstrahl erhitzt. Da diese Änderung der Kristallstruktur in Abhängigkeit von der Temperatur reversibel, also vollständig umkehrbar sein kann, sind auf dieser Basis wiederbeschreibbare Datenspeicher realisierbar. Auch die Nachfolger der DVD als nichtflüchtige Massenspeicher erfordern folgerichtig vergleichbare Kenntnisse.