Projekt Zukunft: Das Wissenschaftsmagazin
PROJEKT ZUKUNFT ist das aktuelle Wissenschaftsmagazin auf DW-TV. Die Sendung spricht alle an, die sich für Forschung und Wissenschaft in Deutschland und Europa interessieren. Verständlich formuliert, spannend dargestellt und immer nah dran: die neuesten Trends aus Wissenschaft und Forschung. Matin Qaim ist Experte für Landwirtschaft, ...
PROJEKT ZUKUNFT ist das aktuelle Wissenschaftsmagazin auf DW-TV. Die Sendung spricht alle an, die sich für Forschung und Wissenschaft in Deutschland und Europa interessieren. Verständlich formuliert, spannend dargestellt und immer nah dran: die neuesten Trends aus Wissenschaft und Forschung. Matin Qaim ist Experte für Landwirtschaft, Professor für Welternährungswirtschaft an der Universität Göttingen. DW-TV: Herr Qaim, Präzisionsackerbau, so wie wir es gerade gesehen haben, ist gut für deutsche Bauern. Ist der auch genau so gut für, sagen wir mal, indonesische? Matin Qaim: Wir haben in Indonesien und in anderen Entwicklungsländern natürlich andere Agrarstrukturen. Das heißt, die Betriebe sind meistenteils sehr viel kleiner. Die Kleinbauern bewirtschaften weit kleinere Flächen. Dort ist es demzufolge auch nicht unbedingt so günstig, solche großen Maschinen, wie sie für die Präszisionslandwirtschaft benötigt werden, einzusetzen. DW-TV: Das heißt, es ist gut für große Betriebe. Was aber brauchen die Kleinen? Matin Qaim: Es geht hier zum Teil auch um Hightech. Es geht aber aus meiner Sicht vor allen Dingen um biologische, genetische Forschung, um Pflanzenzüchtungen, um Pflanzensorten hervor zu bringen, die hohe Erträge liefern und widerstandsfähig gegen Insekten, Schädlinge, gegen Krankheiten und gegen Dürre und andere Stressfaktoren sind. DW-TV: Sie sagen, man braucht nur 150,-Dollar in Agrarforschung zu investieren, um einen Menschen in einem Entwicklungsland aus der Armut zu holen. Können Sie mir das erklären? Matin Qaim: Ja, diese Zahlen stammen aus aktuellen Studien, die aufzeigen, dass es sinnvoll ist, in Agraforschung für den Kleinbauernsektor zu investieren. Diese Ausgaben sind wirklich sehr sozial hilfreich. Die aktuellen Zahlen stammen z.B. aus dem internationalen Reisforschungsinstitut, wo errechnet wurde, dass pro eine Million US-Dollar in den Neunziger Jahren 6000 bis 7000 Menschen in Indien und China aus der Armut befreit werden konnten. Insgesamt über die 90er Jahre waren das über hundert Millionen Menschen. DW-TV: Achtzig Prozent der Agrarforschung findet in Europa statt. Also fast alles. Sind Sie denn damit zufrieden? Wird da auch im Sinne der nicht-industrialisierten Länder geforscht? Matin Qaim: Es gibt auch interessante Projekte, die in Deutschland und Europa mit Bezug zu Entwicklungsländern laufen, aber insgesamt ist ein Trend zu beobachten, dass letztlich Forschung, die heute stattfindet in Europa, immer weniger Relevanz für Entwicklungsländer hat. DW-TV: Die Bevölkerung auf der Erde wächst und wächst und wächst. Wie werden wir alle satt? Matin Qaim: Wir müssen mehr produzieren. Bis 2050 muss die Nahrungsmittelproduktion etwa verdoppelt werden, wenn man Prognosen anstellt. Und das wird vor allen Dingen auf der vorhandenen Fläche passieren müssen. Das heißt, wir müssen pro Ackerfläche, die heute bewirtschaftet wird, die Erträge verdoppeln. Hier werden neue Technologien, vor allen Dingen Pflanzenzüchtungen, eine ganz bedeutende Rolle spielen. DW-TV: Haben Sie da ein Beispiel? Matin Qaim: Ja, wir sehen z.B., dass neue Reissorten, wie sie in den letzten Jahrzehnten entwickelt wurden, die Erträge seit 1960 teilweise verdreifacht und vervierfacht haben. Solche Arten von Züchtungserfolg brauchen wir auch in Zukunft. Leider ist aber zu beobachten, dass die Ertragszuwächse in den letzten 10 bis 15 Jahren zurückgegangen sind. D.h., hier werden wir auch auf neue Technologien, wie unter anderen die Bio- und Gentechnik, zurückgreifen müssen. DW-TV: Matin Qaim, ganz ganz herzlichen Dank für Ihren Besuch.
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Die Ernte-Retter
In vielen ärmeren Ländern der Welt geht jedes Jahr ein ...
In vielen ärmeren Ländern der Welt geht jedes Jahr ein Großteil der Nahrungsmittelernten verloren. Grund sind die schlechten Bedingungen, unter denen Getreide, Süßkartoffeln, Obst oder Gemüse gelagert werden. An der Universität Kassel untersuchen Forscher aus Deutschland und Afrika, wie sich das Lagerproblem lösen lässt. Ihre Antwort: Schon einfache Maßnahmen können oft helfen: etwa eine verbesserte Scheune aus Lehm, in der Obst und Gemüse kühl lagern können. Oder ein kleines akustisches Überwachunsgerät, das das Knabbern der Reiskäfer im Silo registriert.
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Licht vom Anfang der Welt - Das südafrikanische Teleskop SALT
Wer ferne Sterne und Galaxien untersuchen will, muss in der ...
Wer ferne Sterne und Galaxien untersuchen will, muss in der Lage sein, noch geringste Lichtmengen aufzufangen und zu analysieren. Darin besteht eine der großen Herausforderungen bei modernen Teleskopen, die im Bereich des sichtbaren Lichtes den Weltraum durchsuchen. In der Republik Südafrika, im Nationalen Zentrum für Astronomie, wurde vor Kurzem das größte optische Teleskop der Südhalbkugel in Betrieb genommen: das South African Large Telescope, kurz SALT. Die Forscher nutzen es, um herauszufinden, wie Galaxien und Gaswolken im Universum verteilt sind. SALT ist Teil eines weltweiten Astronomie-Netzwerks, eines "virtuellen Observatoriums", in dem Astronomen ihre Datensätze zusammenführen.
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Waagerechte Bäume
Bei Alina Schick wachsen Bäume nicht senkrecht in den Himmel, ...
Bei Alina Schick wachsen Bäume nicht senkrecht in den Himmel, sondern waagerecht auf der Wand. Die Biologin hat an der Universität Hohenheim verschiedene Pflanzen mit ihren Töpfen auf einer senkrechten rotierenden Scheibe befestigt. Folge: Durch die Drehung kann die Schwerkraft nicht mehr dauerhaft aus einer einzigen Richtung wirken, und auch das Licht wird zu einer Rundumbestrahlung.Die Forscherin interessiert, welche Rolle die Gravitation neben Licht und Temperatur beim Pflanzenwachstum spielt und wie sich das auf die biochemischen Inhaltstoffe der Pflanzen auswirkt. Die andauernde Drehung müsste sich außerdem auch in der Stabilität äußern, so die Forscherin: Ein Baum, der horizontal gewachsen und der kontinuierlich Zug und Druck in verschiedene Richtungen aushalten musste, sollte ganz andere Holzeigenschaften haben. Doch letztlich geht es der Forscherin auch um das Ungewöhnliche: Horizontale Bäume an einer Häuserwand sind einfach ein Hingucker.
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Messenger - Mission zum Merkur
Vor 11 Jahren ist sie gestartet, jetzt hat sie das ...
Vor 11 Jahren ist sie gestartet, jetzt hat sie das Ende ihrer Reise erreicht: Ende April 2015 ist die US-Raumsonde Messenger auf der Oberfläche des Planeten Merkur zerschellt. 4 Jahre lang hat sie den sonnennächsten Planeten umrundet und zahllose Photos und Messdaten zur Erde geschickt. Ausgewertet wurden sie unter anderem beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Berlin. Die Ergebnisse: Trotz der hohen Temperaturen, die auf der Sonnenseite des Planeten herrschen, gibt es dort Wasser in Eisform, tief in den Kratern der Polargebiete, dort, wo das Sonnenlicht nicht hinfällt. Auch chemische Moleküle hat die Sonde entdeckt, Substanzen, die im Zusammenhang mit der Entstehung des Lebens eine wichtige Rolle spielen. Dass es auf dem Merkur Leben gibt, so nah an der Sonne, das allerdings halten die Wissenschaftler für unwahrscheinlich. Projekt Zukunft wirft einen Blick zurück auf die Geschichte der Messenger-Sonde.
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Die Entschlüsselung der Proteine – Ein Schritt in Richtung personalisierter Medizin?
Die genetische Forschung soll sie ermöglichen: die personalisierte Medizin. Passende ...
Die genetische Forschung soll sie ermöglichen: die personalisierte Medizin. Passende Therapien, zugeschnitten auf den einzelnen Patienten, seine Gene und seine Proteine. Ist die Forschung mit der Entschlüsselung der Proteine diesem Ziel näher gekommen? Darüber sprechen wir mit Prof. Martin von Bergen, Proteomforscher am Helmholtz Zentrum für Umweltforschung. DW: Jetzt ist es zum ersten Mal gelungen, fast alle Eiweiße zu bestimmen Haben wir mit der Entschlüsselung der Proteine tatsächlich schon das Rätsel des Lebens geknackt? Kann man das so sagen? Martin von Bergen: Ich fürchte, das ist noch nicht so. Aber wir sind einen großen Schritt weiter. Die Abdeckung der Messungen ist so groß, dass man jetzt tatsächlich von der Gesamtheit der Proteine sprechen kann. Aber damit weiß ich ja eigentlich nur, welche Anzahl und welche Proteine es gibt und tatsächlich müsste ich doch das Zusammenspiel verstehen? Das ist dann der nächste Schritt. Im ersten Schritt muss man herausfinden, welche Proteine in welchen Mengen da sind. Die Menge ist nicht gleich deren Funktion, aber es ist der Anhaltspunkt welche Proteine wirksam sein könnten. Wie kompliziert wird es, das Zusammenspiel zu erforschen? Das ist mindestens 10 mal so kompliziert, weil bei dem Zusammenspiel der Proteine auch noch zeitliche und örtliche Faktoren in der Zelle eine Bedeutung haben. Dann heißt es ja, dass jede Zelle zumindest in jedem Organ unterschiedliche Proteine entwickelt. Also müssten wir eigentlich alle Körperzellen zumindest in jedem Organ untersuchen? Das ist zu einem großen Teil hier schon geschehen. In einer sehr großen Abdeckung von 27 verschiedenen Organen und Körperflüssigkeiten ist das bereits erfolgt. Mit dieser Studie können wir jetzt bereits über alle Organe hinweg die Anwesenheit verschiedener Proteinen vergleichen. Nun hatte man in der Genomik - und daraus ist auch die Proteomik entstanden - schon die Hoffnung gehabt, daraus ganz viele Therapien entwickeln zu können. Welche Hoffnung gibt es jetzt, dass wir aus der Kenntnis der Proteine tatsächlich Therapien entwickeln können? Das Problem damals war absehbar, weil Gene eben nur die Blaupause für die Proteine darstellen, die dann nachher tatsächliche Aktivität in den Zellen entfalten. Und diese Aktivität ist es, die auch über Wohl und Wehe der Zellen entscheidet. Wenn ich aber jetzt weiß, welche Proteine eine Bedeutung haben, dann kann ich auch aufgrund der Anwesenheit oder der Aktivität von Proteinen die Therapie gestalten. Das heißt man muss vielleicht gar nicht mehr so viel untersuchen, sondern nur ganz gezielt nach einzelnen Proteinen suchen. Zunächst braucht man immer noch Protein-Profile. Aber Sie haben recht, es wird sich in der Zukunft auf einzelne Proteine fokussiert, die dann auch gezielt, einfach und in einem hohen Maßstab, gemessen werden können. Das heißt wir sind mit der Proteomik auf dem Weg zu einer personalisierten Medizin? Auf jeden Fall. Wie weit ist die noch weg? Da möchte ich nicht spekulieren, das ist dann doch etwas zu weit weg. Aber ich glaube die ersten Schritte werden Messungen sein, die entscheiden, welche Therapie in einzelnen Fällen angewendet kann. Und da wird es um Krankheiten gehen, wo einzelne Proteine entscheidend sind für die Wirksamkeit der Therapie. Und ich glaube die ersten Fälle dieser Art werden schon in den nächsten Fünf Jahren auftauchen. Und wird mir dann noch ein Arzt gegenüber sitzen oder ein Computer? Eigentlich geht es um Big Data - wahnsinnig viele Daten, die da erfasst und verarbeitet werden. Ja, aber hinten raus kommen einzelne Proteine die einen Vorhersagewert für den Erfolg der Therapie haben. Und das muss man entsprechend so aufarbeiten, dass auch der Arzt es dem Patienten vermitteln kann. Haben Sie vielen Dank für das Gespräch, Herr von Bergen. (Interview: Ingolf Baur)
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Schlankmacher Adenosin
Europäische Forscher haben eine Entdeckung gemacht, die viele Menschen mit ...
Europäische Forscher haben eine Entdeckung gemacht, die viele Menschen mit Übergewicht aufhorchen lassen dürfte. Das Hormon Adenosin, das natürlicherweise im Körper vorkommt, kann Körperfett abbauen. Eine zentrale Rolle spielt dabei das Gewebe, in dem das Fett gespeichert wird: Weißes Fettgewebe, an Bauch, Beinen und Po, dient dem Körper als Speicher für nicht benötigte Energie. Es macht rund ein Fünftel des Körpergewichts aus. Braunes Fettgewebe hingegen, an Schlüsselbein, Hals und Rücken, verbrennt das Fett, gewinnt dadurch Energie und hält so den Körper auf konstanter Temperatur. Die Wissenschaftler haben herausgefunden, dass Adenosin weißes in braunes Fettgewebe umwandeln kann. Vielleicht, so die Hoffnung, entsteht daraus ein Medikament, das helfen kann, überflüssige Pfunde loszuwerden.
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Internet-Kriminalität
Online-Betrüger werden immer raffinierter und immer mehr Menschen werden zu ...
Online-Betrüger werden immer raffinierter und immer mehr Menschen werden zu ihren Opfern. Internetkriminelle missbrauchen Millionen Rechner weltweit, um sie zu sogenannten Botnetzen zu verbinden. Ein Botnetz besteht aus mehreren Tausend oder auch Millionen PCs, die von einem Angreifer per Fernsteuerung zu kriminellen Attacken auf Privat- oder Firmenrechnern missbraucht werden. Forscher des Fraunhofer Instituts für Graphische Datenverarbeitung IGD wollen die Kriminellen schon während sie ihre Attacken vorbereiten aufspüren. Sie haben jetzt eine Visualisierungs-Software entwickelt, um die komplexen Beziehungen in solchen Bot-Netzwerken schnell und einfach darzustellen und über diesen Weg den Kriminellen das Handwerk zu legen. Die Software nutzt unsere Fähigkeit, aus Bildern Zusammenhänge zu erkennen.
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Tanzende Drohnen
Wissenschaftler der Züricher Universität ETH testen neue Einsatzmöglichkeiten für Quadrokopter. ...
Wissenschaftler der Züricher Universität ETH testen neue Einsatzmöglichkeiten für Quadrokopter. Ausgestattet mit der nötigen Computerleistung, sollen die 4fach-Hubschrauber zu fliegenden Robotern werden, die untereinander kommunizieren und gemeinsam Aufgaben erledigen, die einer alleine nicht schafft - z.B. vorgefertigte Container zu Hochhausanlagen zu stapeln. Das Problem: Die Roboter dürfen dabei nicht kollidieren und sollen ihre Aktionen untereinander abstimmen. Entstanden ist ein fliegendes Roboterballett aus Quadrokoptern, dekoriert mit leuchtenden Lampenschirmen, perfekt geeignet fürs Show Business. Ihre Geschöpfe, so die Forscher, sollen in wenigen Jahren in großen Shows und Konzerten zu sehen sein.
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Der Straßenverkehr der Zukunft
„Es gibt spannende, neue Möglichkeiten, wie wir den Verkehr in ...
„Es gibt spannende, neue Möglichkeiten, wie wir den Verkehr in der Stadt der Zukunft organisieren können“ sagt Florian Lennert, Mobilitätsforscher am Innovationszentrum für Mobilität und gesellschaftlichen Wandel (InnoZ) in Berlin. Er untersucht, welche Rolle computergesteuerte Autos in Zukunft spielen werden und wie sie sich mit den Bedürfnissen der Gesellschaft vertragen. DW: Autonomes Fahren - das scheint ja wirklich zu kommen. Ist es denn sicher, den Computern die Steuerung unserer Autos zu überlassen? Florian Lennert: Ja, das ist eine Frage, die kritisch besprochen wird. Aber man muss feststellen, dass solche elektronischen Systeme die Sicherheit erhöhen können. Wären Sie denn tatsächlich bereit, das Steuer abzugeben? Mir macht das Selbstfahren ja Spaß. Klar, Fahren macht Spaß. Man muss das ja auch nicht zwingend einem Computer oder einem autonomen Fahrzeug überlassen. Aber ich kann mir auch viele Situationen vorstellen, in denen es praktisch wäre, solch ein Angebot zu haben. Gerade ältere oder behinderte Menschen könnten durch dieses Angebot individuelle Mobilität verwirklichen. Es gibt ja auch genug Situationen, in denen wir überhaupt keinen Fahrspaß haben, z.B. im Stau... So ist es. Diese autonomen Mobilitätssysteme lassen sich auch verknüpfen, mit dem Car-sharing, mit dem öffentlichen Verkehr. Dann fangen wir an, dieses alte, fossile, private Auto in der Stadt durch neue, kleinere, selbststeuernde Gefährte zu ersetzen. Das eröffnet schon spannende, neue Möglichkeiten, wie wir den Verkehr in der Stadt der Zukunft organisieren können. Ganz risikofrei ist es ja nicht, Autos können auch töten. Was glauben Sie, welche Hürden werden größer sein? Eher die technischen oder vielleicht doch die ethischen oder rechtlichen Fragen? Es gibt sicherlich noch einige technische Fragen, aber zur Zeit sind die ethischen Fragen, die Haftungsfragen und die Versicherungsfragen, die sich neu stellen, die wichtige Herausforderung. Also wer ist verantwortlich, wenn ein Unfall passiert? Das müssen wir noch entscheiden und dann auch entsprechend regulieren. Nun müssen wir ja nicht unbedingt selbst Auto fahren, sondern man kann sich auch chauffieren lassen - in Bussen, in der Bahn, in Sammeltaxen usw. Wir müssen nicht zwei Tonnen Plastik und Metall mit uns herumschleppen. Welche Zukunft hat denn eigentlich noch diese individuelle Mobilität? Wir müssen die individuelle Mobilität neu erfinden. Wir reden immer über das private Automobil. Und im Grunde muss es ja um die individuelle Automobilität gehen. Die können wir in der Stadt auf ganz vielen verschiedenen Wegen anbieten. Das autonome Car-sharing-Auto kann ein Element eines vernetzten Mobilitätssystems sein, zu dem dann auch Busse, Bahn, Fahrräder und andere Verkehrsformen gehören. Und wenn wir es schaffen, diese Systeme intelligent miteinander zu vernetzen, eröffnen wir dem Individuum spannende und auch nachhaltige Mobilitätspfade durch die Stadt. Das heißt, wir müssen nicht mehr unbedingt Auto fahren, sondern wir müssen eigentlich nur von A nach B kommen. Und die Suche nach Alternativen macht Sinn, wenn man bedenkt, wie schnell Städte wachsen und wie viele Städte wegen Stau und Smog kurz vor dem Kollaps stehen. Das ist korrekt und ergibt sich aus der zentralen Ineffizienz des privaten Automobils: 90% der Wagen stehen unbewegt herum, zu 90% der Zeit. Ein immenses Kapital, welches da in den Autos steckt und das wir für andere wirtschaftliche Zwecke viel besser nutzen könnten. (Interview: Ingolf Baur)
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Energie auf Abruf - Pumpspeicherkraftwerk unter Tage
Erneuerbare Energie muss gespeichert werden - weil der Wind nicht ...
Erneuerbare Energie muss gespeichert werden - weil der Wind nicht immer weht und die Sonne nicht immer scheint. Wissenschaftler der Universität Duisburg-Essen haben sich über das Wie und Wo Gedanken gemacht. Ihre Idee: Wenn ein Steinkohlebergwerk schließt, könnte man in die bestehenden Schachtanlagen ein Pumpspeicherkraftwerk einbauen und hätte eine große Batterie. Der Anschluss ans Stromnetz wäre schon da und die Landschaft müsste auch nicht sichtbar verändert werden. Ein innovativer Ansatz, der auch ein Exportschlager werden könnte.
