Zeitung Heute : Proben mit Dynamik

Einen Stoff identifizieren und messen – das ist für die Chemie, aber auch für andere Naturwissenschaftler eine grundlegende Übung. Für den Laien mag das selbstverständlich klingen. Doch dahinter stecken komplexe Vorgänge. Daher gibt es in der Chemie eine ganze Disziplin, die sich mit dem Messen von Stoffen beschäftigt: die Analytik. Ein Gebiet, das immer wichtiger wird, begegnet es uns doch in vielen Bereichen unseres Alltags und bei zahlreichen wissenschaftlichen Fragestellungen: Ob es um Gegenstände des täglichen Gebrauchs geht, die auf Schadstoffe untersucht werden, um Klimadaten, die erhoben werden, um neue Materialien im Nanometerbereich oder um die Untersuchung molekularer Prozesse im Körper.

Eine neue Graduiertenschule in Adlershof soll sich jetzt um die Analytik kümmern: die School of Analytical Sciences Adlershof (SALSA). Sie hat einen besonderen Anspruch: Sie möchte nicht nur Doktoranden auf dem Gebiet der Analytischen Wissenschaft ausbilden, sondern ein Umdenken in einem breiten naturwissenschaftlichen Bereich initiieren.

Nicht nur die wissenschaftliche, auch die ökonomische Bedeutung dieses Ansatzes sei groß, sagt Ulrich Panne, analytischer Chemiker an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM). „Denn viele Chemiker, die nicht in der Forschung bleiben, arbeiten in Bereichen, die mit Analytik zu tun haben“, erklärt Panne, Stiftungsprofessor an der Humboldt-Universität und einer der designierten Sprecher der Graduiertenschule, die die HU im Exzellenzwettbewerb beantragt hat.

Alles beginnt mit einer Probe, deren stoffliche Zusammensetzung, Dynamik und Verteilung der Analytiker ergründen möchte. „Was ist denn da drin? – Diese Frage, die wir häufig gestellt bekommen, ist nicht so einfach zu beantworten“, sagt Ulrich Panne. Denn die Antwort hängt immer vom Blickwinkel des Betrachters ab. Janina Kneipp, ebenfalls designierte Sprecherin der Graduiertenschule, BAM-Wissenschaftlerin und Juniorprofessorin am Institut für Chemie der HU, erklärt es am „Paradebeispiel Knochen“: „Will ich mehr über seine Nanostruktur wissen, die molekulare Zusammensetzung, oder interessiert mich die makroskopische, mit dem Auge sichtbare Struktur?“ Um über Größenskalen hinweg zu forschen, bedürfe es verschiedener Ebenen des Verstehens, die häufig charakteristisch sind für die jeweilige Disziplin.

Und hier deutet sich ein Problem der Analytischen Wissenschaft an: Das Feld ist stark fragmentiert. War die Analytik historisch betrachtet ein Gebiet der Chemie, so hat sie sich in den vergangenen Jahrzehnten durch Forschungsdurchbrüche in Physik und Biologie multidisziplinär entwickelt. Die Initiatoren von SALSA wollen nun an der Schnittstelle der drei Disziplinen Chemie, Physik, Biologie eine Wandlung der Analytischen Wissenschaft in ein zusammenhängendes Wissensgebiet einleiten.

Ein weiteres Problem ist nach Ansicht von Panne, dass Analytik-Aspekte in Innovationsprozessen nicht von Anfang an berücksichtigt werden. „Unabhängig davon, ob es um Halbleiter oder biochemische Vorgänge geht: Der Klassiker ist, dass uns jemand erst einschaltet, wenn er die Funktionsweise eines Stoffes nicht versteht.“ Um aus der retrospektiven eine vorausschauende Wissenschaft zu machen, bedarf es gemeinsamer Strategien. An modernen Messinstrumenten besteht kein Mangel, von spektroskopischen Methoden bis zur Massenspektrometrie bieten sich dem Analytiker gerade am Standort Adlershof viele Möglichkeiten. Allerdings garantiert die Existenz eines Gerätes noch keine erfolgreiche Wissenschaft. In der Zukunft wird es auch darum gehen, die Messmethoden zu verfeinern. „Wir brauchen auch Leute, die smarte Strukturen bauen können, einen neuen Sensor entwickeln, der an ein Molekül gebunden ist, mit dem man dann beispielsweise ein bestimmtes Biomolekül in einer Zelle sehen kann“, sagt Janina Kneipp.

Sollte SALSA den Zuschlag durch die Exzellenzinitiative erhalten, wäre das auch ein Erfolg für den Campus Adlershof. Denn die Graduiertenschule vereinigt universitäre und außeruniversitäre Forschung mit Unternehmen. Letztere sollen mit den Forschern in Applikationslaboren zusammenarbeiten und dazu beitragen, dass Forschung schnell in die Anwendung fließt.