Leiter des Instituts für Angewandte Physik der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Direktor des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik, Jena
Sehen mit den Augen der Insekten
Insektenaugen, auch Facettenaugen genannt, unterscheiden sich grundlegend von denen des Menschen (Linsenaugen). Sie bestehen aus einer Vielzahl von Einzelaugen und sind halbkugelförmig angeordnet. Dennoch verfügen die Insekten über ein ungleich größeres Blickfeld trotz ihrer deutlich kleineren Größe. Diese Eigenschaft der Facettenaugen hat sich das Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik zunutze gemacht und ein miniaturisiertes Kamerasystem entwickelt, welches für den Einsatz in bautechnisch räumlich beengten Verhältnissen (z.B. Smartphones) geeignet ist.
Zur Person
Andreas Tünnermann studierte von 1982 bis 1988 Physik an der Universität Hannover. Im Anschluss arbeitete er als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Quantenoptik der Universität Hannover an seiner Promotion. Diese schloss er 1992 mit Auszeichnung ab, wobei er Konzepte zur Erzeugung kurzwelliger kohärenter Strahlung untersuchte. Ende 1992 wechselte er als Leiter der Entwicklung an das Laser Zentrum Hannover. 1997 habilitierte er sich auf dem Gebiet der ultrastabilen Laserstrahlquellen für messtechnische Anwendungen in der Gravitationswellendetektion. Im Alter von nur 34 Jahren erhielt Andreas Tünnermann einen Ruf auf eine Professur für Experimentalphysik an der Friedrich-Schiller-Universität Jena. Seit Frühjahr 1998 leitet er hier das Institut für Angewandte Physik. Im Herbst 2002 erhielt Andreas Tünnermann einen Ruf als Direktor des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik, dessen Leitung er seit September 2003 innehat. Seine Forschungsschwerpunkte liegen heute auf dem Gebiet räumlich und zeitlich lokalisierten Lichtes. Weit mehr als 400 Veröffentlichungen in renommierten internationalen Zeitschriften, Patente und eingeladene Vorträge belegen die Bedeutung seiner Arbeiten. Seine angewandten Arbeiten wurden mit dem Röntgenpreis, WLT-Preis und dem Otto-Schott-Preis, dem Berthold-Leibinger-Innovationspreis und dem Gottfried-Wilhelm-Leibniz-Preis ausgezeichnet.
Emeritus-Gruppenleiter am Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie, Dortmund
Die molekularen Ursachen der Krebsentstehung
Krebs ist, in den allermeisten Fällen, eine immer noch nicht zähmbare Krankheit. Sie beruht auf einer fehlgesteuerten Signalübertragung, die normalerweise unter kontrollierten Bedingungen Zellwachstum je nach Anforderung AN und AUS schaltet. Sie ist komplexer als andere (monokausale) Krankheiten und hat viele Ursachen und Erscheinungsformen. In den letzten Jahren sind durch die Entdeckung der Onkogene und Tumorsuppressorgene die genetischen und molekularen Ursachen der Krankheit zumindest teilweise erforscht worden. Es besteht die große (und berechtigte) Hoffnung, dass diese Erkenntnisse die Entwicklung zielgerichteter Medikamente und personalisierter Anwendung befördern werden.
Zur Person
Alfred Wittinghofer studierte ab 1963 Chemie an der TH Aachen mit Diplom-Abschluss 1968 und Promotion am Deutschen Wollforschungszentrum in Aachen 1971. Danach war er bis 1973 als Post-Doktorand an der University of North Carolina und ab 1974 Wissenschaftlicher Assistent am Max-Planck-Institut für medizinische Forschung in Heidelberg. Ab 1980 war er dort Gruppenleiter. 1992 habilitierte er sich an der Universität Heidelberg in Biochemie. Er war von 1993 bis 2009 Direktor der Abteilung Strukturelle Biologie am Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie in Dortmund und seit 1994 Honorarprofessor für Biochemie an der Ruhr-Universität Bochum. Heute ist er Emeritiertes Wissenschaftliches Mitglied des Instituts. Seine Arbeiten wurden mit Louis-Jeantet-Preis für Medizin, der Richard-Kuhn-Medaille der Gesellschaft Deutscher Chemiker, dem Deutschen Krebspreis und der Otto-Warburg-Medaille ausgezeichnet. Er ist Mitglied der Nordrhein-Westfälischen Akademie der Wissenschaften, der Academia Europaea, der EMBO und Ehrenmitglied der Japanischen Biochemischen Gesellschaft.
¹ Projektleiterin und Koordinatorin des Netzwerks wissenschaftlich-technischer Lernorte (witelo) Jena
² Arbeitsgruppe Physikdidaktik der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Kooperation mit externen Schulpartnern — Erfahrungen und Perspektiven am Beispiel Optikbänke mit Spielbausteinen
In den letzten Jahren haben sich vielerorts Netzwerke und Initiativen gegründet, in denen Akteure aus Schule, Wissenschaft, Kommune und Wirtschaft gemeinsam am Auf- und Ausbau schulischer und außerschulische MINT-Angebote arbeiten. Wesentlich für den Erfolg solcher Vorhaben ist nicht nur der „gute Wille“ der Beteiligten, sondern auch die Bereitschaft aller Partner, die jeweiligen Interessen und Kapazitäten in Einklang zu bringen. So können Projekte, die ein einzelner Akteur nicht zu realisieren vermag, durch ein gemeinsames Netzwerk umgesetzt werden.
Im Workshop wird zunächst das Netzwerk vorgestellt sowie die Struktur, Ziele und Aufgaben kurz erläutert. Anschließend wird am Beispiel des Workshops „Optikbänke mit Spielbausteinen“ gezeigt, wie durch die Kooperation verschiedener Partner neue Projekte konzipiert und realisiert werden: Die Carl Zeiss AG und die Arbeitsgruppe Physikdidaktik haben durch die Vermittlung von witelo ein Angebot für Schulen entwickelt, in dem mit Spielbausteinen, Linsen und Filtern einfache und dennoch präzise handhabbare optische Systeme aufgebaut werden können. Nach einer kurzen Einführung können die Workshopteilnehmer und -teilnehmerinnen selbst einzelne Elemente bauen und erproben.
Zu den Personen
Dr. Christina Walther studierte Biochemie in Leipzig und Cork (Irland). Nach der Promotion 2002 begann sie, im Bereich der naturwissenschaftlichen Früherziehung Konzepte und Angebote für Experimentierkurse und Fortbildungen zu entwickeln. Bei der Imaginata Jena und als wissenschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl für Schulpädagogik und Schulentwicklung der FSU Jena übernahm sie 2007 die pädagogische Betreuung des Imaginata-Stationenparks, wo sie u.a. Workshops und unterrichtsbegleitende Angebote konzipierte. Seit 2012 ist sie Projektleiterin und Koordinatorin des Netzwerks wissenschaftlich-technischer Lernorte in Jena (witelo).
Dr. Silvana Fischer studierte Physik in Jena und promovierte 2010 am Institut für Angewandte Optik über Materialien für die holografische Speicherung. Bereits seit 2006 ist sie Mitarbeiterin in der Arbeitsgruppe Fachdidaktik der Physik und Astronomie der FSU und betreut dort die experimentelle Ausbildung der Lehramtsstudierenden im Fach Physik. Nebenbei hat sie die Labors der Arbeitsgruppe immer mehr auch zum außerschulischen Lernort erweitert, was 2014 letztlich zur Gründung des Schülerlabors Physik führte. Frau Dr. Fischer ist aktives Mitglied der Arbeitsgruppe „Physikalische Praktika“ der Deutschen Physikalischen Gesellschaft sowie deren Lehrmittelkommission, die sich mit der Entwicklung innovativer Lehrmittel und der Verbesserung der universitären Praktika befasst.
Laborleiterin des ZIMK am Universitätsklinikum Jena
Moderne mikrobiologische Diagnostik
Während der letzten 15 Jahre ist eine besorgniserregende weltweite Zunahme von multi-resistenten Erregern zu beobachten. Das ist vor Allem dem selektiven Druck auf die Erreger geschuldet, der durch dem unbedachten und oft unkontrollierten Einsatz von Antibiotika im ambulanten wie auch klinischem Sektor erzeugt wird. Durch den zunehmenden Tourismus verbreiten sich dann die hochresistenten Klone schnell über die ganze Welt. Um den Antibiotikaverbrauch einzudämmen und im Infektionsfall die Erreger gezielt zu behandeln sind schnelle und sehr spezifische Nachweisverfahren notwendig. Hier wird die klassische mikrobielle Diagnostik durch das gleichzeitige Vorkommen von verschiedenen, oft verwandten Resistenzen erschwert. Deshalb werden zunehmend molekulare Nachweisverfahren eingesetzt, um die Resistenzgene zu identifizieren. Oft unterscheiden sich diese durch nur wenige Mutationen von einander, die aber mit einem verändertem Wirkungsspektrum einhergehen, wie z.B. bei den ESBL (extended spectrum beta-lactamases)-Erregern. Deshalb bemüht sich die Forschung noch sensitivere Techniken einzusetzen, um noch zielgenauer die Resistenzen zu bestimmen. In diesem Workshop sollen einige dieser Techniken vorgestellt und ein Einblick in die Forschungsarbeit des Zentrums für Infektionsmedizin und Krankenhaushygiene (ZIMK) des Universitätsklinikums Jena gegeben werden.
Zur Person
Oliwia Makarewicz studierte Biologie an der Humboldt-Universität zu Berlin. Für einen Forschungsaufenthalt in der Unité de Biologie des Bactéries Pathogènes à Gram Positif ging sie 2005 ans Pasteur Institut (Paris). Sie promovierte 2006 an der Humboldt-Universität und arbeitete anschließend als Leiterin eines DFG-Projektes in der AG Bakteiengenetik. Seit 2011 ist sie Laborleiterin des ZIMK am Universitätsklinikum in Jena. Ferner ist sie Landesjury-Mitglied bei Jugend forscht.
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
Netzwerk Teilchenwelt
Vom Higgs-Boson zur Kosmischen Strahlung — Experimente für Schüler im Netzwerk Teilchenwelt
Im „Netzwerk Teilchenwelt“ haben sich 24 Forschungsinstitute aus ganz Deutschland und das CERN zusammengeschlossen, um Jugendlichen im Alter von 15 bis 19 Jahren und ihren Lehrkräften einen Einblick in die aktuelle Forschung der Elementarteilchenphysik und der Astroteilchenphysik zu geben. In diesem Workshop können Lehrerinnen und Lehrer die verschiedenen Angebote des Netzwerks näher kennenlernen, indem sie beispielhaft Messungen durchführen, die üblicherweise den Schülern angeboten werden. Anschließend werden die Möglichkeiten vorgestellt, sich im Netzwerk Teilchenwelt zu engagieren, von der Vermittlung der Teilchenphysik bis zur eigenständigen Forschung am CERN.
Zur Person
Nach dem Physikstudium an der Universität von Pisa und der Diplomarbeit an dem Instituto Nazionale di Fisica Nucleare in Frascati wurde Barbara Valeriani-Kaminski 2005 von der Universität Karlsruhe promoviert. Sowohl während der Diplomarbeit als auch bei der Promotionsarbeit hat sie in der Teilchenphysik geforscht. Seit Mai 2010 ist sie im Praktikum und in der Öffentlichkeitsarbeit an der Universität Bonn tätig und koordiniert – als Bonner Ansprechpartnerin des bundesweiten Projektes „Netzwerk Teilchenwelt“ – die lokalen Angebote für Lehrkräfte sowie Schülerinnen und Schüler zur Teilchen- und Astroteilchenphysik.
Leiter des Lehrstuhls für Chemie und ihre Didaktik der Bergischen Universität Wuppertal
Photo & Nano – ein starkes Paar: Experimentelle und konzeptionelle Grundlagen zur Wechselwirkung von Licht und Materie (Vortrag)
Wie schafft es die Natur, das Licht der Sonne als ener-getischen Antrieb für alle Lebewesen auf der Erde zu nutzen? Wie schaffen wir es, die wirTeil dieser Natur sind, uns in ihr mit Hilfe des Lichts zu orientieren und in ihre Geheimnisse einzudringen? Wie sind stoffliche Funktionseinheiten in Pflanzen, Tieren und technischen Geräten, die Licht in andere Energieformen oder diese inLicht umwandeln, strukturiert?Der Titel des Vortrags gibt in komprimierter Form die Antwort auf diese drei Fragen. Der Untertitel signalisiert, auf welche Weise im Vortrag erwiesen und untermauert wird, dass Photonen und Nanostrukturen jeweils das „Herz“ einer jeden lichtaktiven Funktionseinheit bilden. Wenn schließlich klar wird, dass diese winzigen Maschinen nach dem gleichen Prinzip arbeiten und dieses Prinzip recht einfach ist, kommt es zu einem erlösenden „Aha-Erlebnis“ bei allen, die eines oder mehrere naturwissenschaftliche Fächer unterrich-ten.Der Referent möchte zusätzlich zu konkreten Experimenten und Unterrichtsmaterialien auch weiterführende Argumente und Hintergrundwissen liefern, die für die Planung und Durchführung eines motivierenden, innovativen Unterrichts in den MINT-Fächern hilfreich sind.
Akku leer? Licht an! Photokatalytische Solarenergiekonversion und -speicherung (Workshop)
Das Leben auf unserem Planeten wird durch das Licht der Sonne angetrieben. Stoffliche Systeme, die teilweise wie „Solar-Akkus“ funktionieren, ermöglichen dies. Das zugrundeliegende Prinzip lässt sich mit geeigneten Experimenten sowie mit Begriffen und Konzepten aus der Photochemie und Elektrochemie erschließen. Diese Experimente werden im Workshop vermittelt und von den Teilnehmern durchgeführt.
Zur Person
Michael W. Tausch leitet den Lehrstuhl für Chemie und ihre Didaktik an der Universität Wuppertal. Dort erforscht und entwickelt er Experimente, didaktische Konzepte und Lehr-/Lernmaterialien für die Innovation des Chemieunterrichts mit Inhalten aus Wissenschaft und Technik. Einen Schwerpunkt bilden dabei die Photoprozesse in der Lehre der Naturwissenschaften (Photo-LeNa). Tausch ist Herausgeber der Schulbuchreihe Chemie 2000+.
Leiter des Lehrstuhls für Physikalische Chemie II der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Wissenschaftlicher Direktor des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien e.V., Jena
Biophotonik — Licht für die Gesundheit
Das relativ junge Forschungsgebiet Biophotonik kombiniert die Bereiche Lebens- und Umweltwissenschaften sowie die Medizin mit innovativen optischen Technologien. Dabei umfasst die Biophotonik alle optischen Methoden zur Untersuchung struktureller, funktioneller, mechanischer, biologischer und chemischer Eigenschaften biologischer Materialien und Systeme. Mit ihrer Hilfe lassen sich die Ursachen von Krankheiten besser verstehen, um sie so in Zukunft verhindern oder sie zumindest früher damit effektiver behandeln zu können. Biophotonik verspricht der Grundlagenforschung neue Werkzeuge, die in Zukunft Patienten Durchbrüche für die Bekämpfung von Krankheiten verheißt. Fortschritte in Prävention, Diagnostik und Therapie der großen Volkskrankheiten wie Krebs oder Infektionen werden das Gesundheitssystem spürbar entlasten. Außerdem werden die neuen Anwendungsmöglichkeiten dafür sorgen, dass in den Optischen Technologien sowie der Bio- und Medizintechnik neue hochqualifizierte und zukunftssichere Arbeitsplätze entstehen.
Zur Person
Jürgen Popp studierte Chemie in Erlangen und Würzburg. Nach seiner Promotion war er für ein Jahr an der Yale University, New Haven, USA, als Postdoktorand tätig. Im Jahr 2001 habilitierte er sich in Physikalischer Chemie an der Universität Würzburg. 2002 erhielt er einen Ruf auf einen Lehrstuhl für Physikalische Chemie nach Jena, wo er seit 2006 auch wissenschaftlicher Direktor des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien e.V. ist. Sein wissenschaftliches Hauptinteresse gilt der Biophotonik. Dabei ist besonders seine Expertise auf dem Gebiet der linearen und nichtlinearen Raman-Spektroskopie zur Beantwortung biomedizinischer, lebenswissenschaftlicher und umweltwissenschaftlicher Fragestellungen hervorzuheben. 2012 wurde ihm die Ehrendoktorwürde der Babeş-Bolyai University in Cluj-Napoca, Rumänien, verliehen. 2013 erhielt er den Robert Kellner Lecture Award.
Austragungsort von Schule MIT Wissenschaft 2014 war Erfurt. Die Landeshauptstadt Thüringens zählte bereits im 14. Jahrhundert zu den Bildungszentren des römisch-deutschen Reiches und eröffnete im Jahr 1392 die dritte Universität Deutschlands. Bis heute ist Erfurt beliebte Universitätsstadt. Die geschichtsträchtige Stadt Erfurt hat eine Reihe von Sehenswürdigkeiten zu bieten, wie z. B. das berühmte städtebauliche Ensemble Erfurter Dom und Severikirche, die Krämerbrücke, den Fischmarkt und vieles andere mehr.
Veranstaltungs- sowie Beherbergungsort aller Teilnehmer war das 4-Sterne-Hotel Radisson Blu Erfurt, unmittelbar am historischen Stadtkern gelegen.
