Brückenschlag von Physik und Chemie zur Biologie

Mit aktuell drei Neuberufungen im Bereich der Physik und Biologie an die Mathematisch-Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät verstärkt die Universität Augsburg den Ausbau der Lebenswissenschaften und damit insbesondere die Zusammenarbeit zwischen dem Institut für Physik und der Medizinischen Fakultät.

„Für die Erweiterung des Profils um die Lebenswissenschaften werden an der Universität Augsburg jahrelang erfolgreich agierende Grundlagenphysik und -chemie nun auf Fragen aus der Biologie angewandt. Damit können fundamentale biologische, biochemische und biophysikalische Fragestellungen weiter erforscht und geklärt werden“, beschreibt Prof. Dr. Malte Peter, Vizepräsident für die Bereiche Innovation, Transfer und Allianzen den aktuellen Prozess. Durch diese Weiterentwicklung der Physik, aber auch der Informatik und der Medizin entstehen hohe Synergien in den Natur- und Technikwissenschaften, die den Aufbau der sogenannten „Life Sciences“ unterstützen. Hier steht, neben der Weiterentwicklung der Chemie-Disziplinen, die Stärkung der Biologie im Vordergrund. Diesem Prozess tragen gerade auch die Berufungen der vergangenen Monate Rechnung.

„Wir freuen uns, mit diesen Berufungen den Grenzbereich von Physik und Biologie zu erweitern und bereits bestehende Kooperationen mit der Medizinischen Fakultät in diesem zukunftsträchtigen Forschungsfeld weiter auszubauen und zu stärken “, erklärt der Dekan der Mathematisch-Naturwissenschaftlich-Technischen Fakultät, Prof. Dr. Manfred Albrecht.

Prof. Dr. Fabian Pauly, geschäftsführender Direktor des Instituts für Physik, schließt an: „Mit Prof. Dr. Christoph Weber konnte bereits der zweite Lehrstuhl in der theoretischen Physik neu besetzt werden. Die Berufungen der beiden Wissenschaftlerinnen, Prof. Dr. Nadine Schwierz und Prof. Dr. Janina Bahnemann, sind für uns strategisch ebenfalls wegweisend, da hier der Brückenschlag von der Physik zur Biologie in Forschung und Lehre nachhaltig vollzogen wird.“

Prof. Dr. Christoph A. Weber – Professur für Theoretische Physik II – Statistische Physik

In seiner Forschung im Grenzbereich von Physik und Biologie beschäftigt sich Prof. Dr. Christoph A. Weber mit physikalischen Prinzipien, die lebenden Systemen zugrunde liegen. Ein zentrales Anliegen der Forschungsarbeit Webers ist es, die Ergebnisse der entwickelten theoretischen Modelle mit experimentellen Beobachtungen zu vergleichen. Hierzu arbeitet die Gruppe mit einer Vielzahl an Forschenden unter anderem der Chemie, Biologie und der experimentellen Biophysik weltweit zusammen. Die angestrebten Erkenntnisse betreffen fundamentale Fragen zum Ursprung des Lebens, zur Realisierung biologischer Funktionen in lebenden Zellen inklusive möglicher Verbindungen zu Krankheiten sowie dem Ziel, einfaches „Leben“ auf Basis weniger molekularer Bestandteile zu realisieren.

Christoph Weber studierte von 2003 bis 2008 Physik an der Ludwig-Maximilians-Universität München und promovierte zur Modellierung der kollektiven Bewegung angetriebener Teilchen, ebenfalls ein wichtiges Thema der Lebenswissenschaften. Anschließend forschte er am Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme (MPI-PKS) in Dresden. Es folgte eine zweijährige Postdoktorandenzeit an der Harvard University in Cambridge, USA. Ab 2018 leitete er die am MPI-PKS und am Center for Systems Biology Dresden angesiedelte Arbeitsgruppe „Mesoscopic Physics of Life“ und wurde 2020 mit dem ERC Starting Grant der Europäischen Union ausgezeichnet. Den Ruf auf die Lehrstuhlprofessur für Theoretische Physik II – Statistische Physik an der Universität Augsburg nahm er zum 1. September 2021 an. Christoph Weber besetzt in Nachfolge die Professur des inzwischen emeritierten Prof. Dr. Ulrich Eckern.

Prof. Dr. Nadine Schwierz – Biologie mit der Ausrichtung auf Theoretische Bioanalytik

Die Forschung in der Gruppe von Prof. Dr. Nadine Schwierz beschäftigt sich mit der Beschreibung biologischer Systeme mit Hilfe von Computersimulationen. Ihre Arbeit zielt darauf ab, lebensnotwendige Prozesse wie die Faltung und die Funktion von Biomolekülen oder den Einfluss von Metallionen zu entschlüsseln, indem die Bewegung aller Atome mit Hilfe von Hochleistungsrechnern simuliert wird. Ein besonders spannendes Beispiel ist die Struktur und Funktionsweise von Ribonukleinsäure sowie die hochaktuelle Frage wie mRNA im Körper transportiert werden kann.

Nadine Schwierz wurde 2016 mit einer Emmy Noether-Gruppe der Deutschen Forschungsgemeinschaft ausgezeichnet und leitete eine Gruppe am Frankfurter Max-Planck-Institut für Biophysik. Dabei lag ihr Forschungsschwerpunkt auf der Wechselwirkung von Metallionen und Ribonukleinsäure. Sie studierte Physik an der Universität Konstanz und promovierte 2011 an der Technischen Universität München. Anschließend forschte sie als Postdoktorandin an der University of California, Berkeley (USA).

Prof. Dr. Janina Bahnemann – Biologie mit der Ausrichtung auf chipbasierte sensorische und analytische Methoden

Am Institut für Physik der Universität Augsburg forscht Prof. Dr. Janina Bahnemann seit dem 1. April an Zellkultur- und Mikrosystemtechnik sowie der Entwicklung von „Lab-on-a-Chip-basierten“ Biosensoren. Mit modernen, hochauflösenden 3D-Druckern entwickelt ihre Arbeitsgruppe mikrofluidische Systeme, die in der Zellkulturtechnik eingesetzt werden. Darüber hinaus beschäftigt sich die Arbeitsgruppe mit der Entwicklung neuer analytischer Methoden für die Online-Überwachung biologischer Prozesse und für den Einsatz im Bereich der Point-of-Care Diagnostik.

Janina Bahnemann war im letzten Jahr Vertretungsprofessorin an der Universität Bielefeld und seit 2017 Nachwuchsgruppenleiterin für den Bereich Zellkultur- und Mikrosystemtechnik am Institut für Technische Chemie der Leibniz Universität Hannover. Sie studierte Life Science – Cells and Molecules an der Leibniz Universität Hannover und promovierte an der Technischen Universität Hamburg-Harburg. Als Post-Doktorandin forschte sie am renommierten California Institute of Technology (USA). 2017 wurde Janina Bahnemann mit der Emmy Noether-Förderung der Deutschen Forschungsgemeinschaft ausgezeichnet.

Quelle: Universität Augsburg