Workflows für die Analyse großer naturwissenschaftlicher Datenbestände werden in einem neuen Sonderforschungsbereich (SFB) an der Humboldt-Universität zu Berlin erforscht. Im neuen SFB an der Charité – Universitätsmedizin Berlin steht Neuromodulation im Mittelpunkt, zudem ist die gemeinsame medizinische Fakultät von Freier Universität Berlin und Humboldt-Universität zu Berlin bei einem weiteren SFB zur Erforschung von Schilddrüsenhormonen Mitantragstellerin.

An der Freien Universität Berlin geht der SFB „Episteme in Bewegung“ in seine dritte und letzte Förderphase; an der Technischen Universität Berlin wird der mathematische SFB „Diskretisierung in Geometrie und Dynamik“ verlängert. Bei einem weiteren verlängerten SFB/Transregio zur Erforschung von Signalübermittlungsprozessen und einem SFB/TRR zu Festkörpersystemen ist die Freie Universität Berlin Mitantragstellerin. Auch die Humboldt-Universität zu Berlin ist Mitantragstellerin bei einem SFB/TRR zur Biologie von Chloroplasten.

Insgesamt richtet die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) zehn neue Sonderforschungsbereiche ein. Die neuen SFB werden ab dem 1. Juli 2020 zunächst vier Jahre lang mit insgesamt rund 114 Millionen Euro gefördert. Sechs der neuen Verbünde sind SFB/Transregio (TRR), die sich auf mehrere antragstellende Hochschulen verteilen. Zusätzlich zu den zehn Einrichtungen stimmte der Bewilligungsausschuss für die Verlängerung von 23 SFB für je eine weitere Förderperiode, darunter sechs SFB/Transregio. Von Juli 2020 an fördert die DFG insgesamt 274 Sonderforschungsbereiche.

Neue Sonderforschungsbereiche

Mit dem neuen SFB an der Humboldt-Universität zu Berlin „FONDA – Grundlagen von Workflows für die Analyse großer naturwissenschaftlicher Daten“ soll eine Lücke bei Datenanalyseworkflows geschlossen werden. Die Untersuchung vieler aktueller Fragestellungen der Naturwissenschaften basiert auf der Auswertung großer Datenbestände mit automatischen Analysewerkzeugen, deren Zusammenspiel in sogenannten Datenanalyseworkflows festgelegt wird. Der dafür notwendige Entwicklungsaufwand ist nach wie vor sehr hoch. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des SFB wollen Techniken, Verfahren und Werkzeuge erforschen, die eine Steigerung der Produktivität bei der Erstellung und Anwendung von Datenanalyseworkflows ermöglichen. Der Fokus liegt dabei auf den für dieses Ziel wichtigen Eigenschaften der Portierbarkeit, Adaptivität und Zuverlässigkeit. Sprecher des SFB ist Prof. Dr. Ulf Leser, stellvertretender Institutsdirektor des Instituts für Informatik der Humboldt-Universität zu Berlin.

Der neue überregionale Sonderforschungsbereich (SFB/Transregio) „Behandlung motorischer Netzwerkstörungen mittels Neuromodulation“ wird von der Charité – Universitätsmedizin Berlin und dem Universitätsklinikum Würzburg getragen. Die Forscherinnen und Forscher untersuchen, welche Mechanismen der Neuromodulation bei verschiedenen Erkrankungen zugrunde liegen. Viele neurologische Erkrankungen gehen mit eingeschränkter Bewegungsfähigkeit einher. Durch Neuromodulation, eine gezielte Stimulation von Nervenzellen, kann die dabei veränderte neuronale Netzwerkaktivität reguliert werden. Die Erkenntnisse sollen dazu beitragen, innovative Therapiestrategien für Menschen mit bisher nicht-behandelbaren Bewegungsstörungen zu entwickeln. Das Verbundprojekt wird zunächst für vier Jahre mit zehn Millionen Euro gefördert. Sprecherin ist Prof. Dr. Andrea Kühn, Leiterin der Sektion Bewegungsstörungen und Neuromodulation an der Klinik für Neurologie mit Experimenteller Neurologie der Charité.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im neuen SFB/Transregio „Local Control of Thyroid Hormone Action“ (LOCOTACT) („Lokale Kontrolle der Schilddrüsenhormonwirkung“) widmen sich der Frage, welche Faktoren die lokale Schilddrüsenhormonwirkung regulieren und wie eine fehlerhafte Regulation die Erkrankung von Herz, Leber oder Zentralnervensystem forciert. Angesiedelt ist der SFB an der Universität Duisburg-Essen, Mitantragstellerinnen sind die Charité – Universitätsmedizin Berlin und die Universität Lübeck. Indem der Verbund die zugrunde liegenden Mechanismen untersucht, will er zu gezielteren Therapiemöglichkeiten einiger seltener Erkrankungen, aber auch von „Volkserkrankungen“ wie z.B. der Fettleber beitragen. Die DFG fördert den SFB für zunächst vier Jahre mit 13,7 Millionen Euro. Sprecherin ist Prof. Dr. Dr. Dagmar Führer, Direktorin der Klinik für Endokrinologie, Diabetologie und Stoffwechsel der Medizinischen Fakultät der UDE am Universitätsklinikum Essen.

Sonderforschungsbereiche, die für eine weitere Förderperiode verlängerten werden

Der an der Freien Universität Berlin angesiedelte SFB „Wissen in Bewegung. Wissenstransfer von der Alten Welt bis in die Frühe Neuzeit“ tritt mit der Weiterbewilligung in eine dritte Förderphase ein und erreicht damit die maximale Förderdauer von zwölf Jahren. Die Forscherinnen und Forscher haben es sich zur Aufgabe gemacht, Prozesse des Wissenswandels in europäischen und nicht europäischen Kulturen vor der Moderne zu untersuchen. Sie erforschen Prozesse langfristiger Wissensbewegungen in spezifischen historischen Konstellationen und haben ein Instrumentarium für deren Beschreibung entwickelt. Sprecherin ist Prof. Dr. Gyburg Uhlmann, Institut für Griechische und Lateinische Philologie der Freien Universität Berlin.

Der SFB/TRR „Diskretisierung in Geometrie und Dynamik“ ist an der Technischen Universität Berlin angesiedelt; ebenfalls antragstellend ist die TU München. Die Forschung in diesem Sonderforschungsbereich/Transregio konzentriert sich auf Diskretisierungen in der Differentialgeometrie und in dynamischen Systemen. Beide Gebiete der Mathematik sind geprägt durch die Beschreibung geometrischer Strukturen mithilfe von Differentialgleichungen. Sprecher ist Prof. Dr. Alexander I. Bobenko, Institut für Mathematik der Technischen Universität Berlin.

Der SFB/TRR „Molekulare Schalter zur räumlichen und kinetischen Regulation der zellulären Signaltransmission“ ist an der Universität Heidelberg angesiedelt; ebenfalls antragstellend ist die Freie Universität Berlin. Der molekularbiologische Forschungsverbund SFB/TRR mit den Standorten Heidelberg und Berlin befasst sich mit der räumlichen und zeitlichen Koordination von Signalübermittlungsrozessen in lebenden Zellen, die für die Funktionalität von biologischen Systemen eine zentrale Rolle spielen. Dabei soll entschlüsselt werden, wie Signale von aktivierten molekularen Schaltern in Raum und Zeit verarbeitet werden und hierdurch grundlegende zelluläre Prozesse aktivieren. Der SFB/TRR erhält in der zweiten Förderperiode DFG-Mittel in Höhe von rund 13,5 Millionen Euro. Sprecher ist Prof. Dr. Walter Nickel, Biochemie-Zentrum der Universität Heidelberg.

Der SFB/TRR „Verschränkte Materiezustände“ an der Universität zu Köln wird ebenfalls für weitere vier Jahre gefördert. Mitantragstellerinnen sind die Freie Universität Berlin und das Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel. Ziel des SFB/TRR ist es, die fundamentalen Gesetze der Quantenmechanik zu nutzen, um Festkörpersysteme zu entwickeln, die derartige makroskopisch verschränkte Zustände in greifbarer Form materialisieren. Sprecher ist Prof. Dr. Simon Trebst, Institut für Theoretische Physik der Universität zu Köln.

In die zweite Förderphase hat es der SFB/TRR „The green hub- central coordinator of acclimation on plants“ („Der Chloroplast als zentraler Knotenpunkt der Akklimatisation bei Pflanzen“) an der LMU München geschafft; Mitantragstellerinnen sind die Humboldt-Universität zu Berlin und die TU Kaiserslautern. Der Transregio-SFB führt Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus München, Kaiserslautern und Berlin/Golm zusammen, um eine einzigartige Expertise auf dem Gebiet der Biologie des Chloroplasten und seiner Interaktionen mit dem Rest der Zelle zu bündeln. Sprecher ist Prof. Dr. Dario Leister, Biozentrum der LMU München.