Deutsche Nobelpreise verliehen: Von Supraleitung über bessere Kryptografie bis zur Schmerztherapie

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat drei Wissenschaftlerinnen und sieben Wissenschaftler bekannt gegeben, die Mitte März 2024 den wohl wichtigsten Förderpreis in der deutschen Forschung bekommen werden, den Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis. Sie erhalten je 2,5 Millionen Euro für ihre Forschungsprojekte.

Mit den Preisen wird unter anderem Forschung finanziert, mit der Supraleitung besser verstanden und optimiert werden könnte. So leistet Dmitri Efetov von der LMU München der DFG zufolge „Pionierarbeit“ bei der Herstellung von „magisch“ verschränktem Graphen, extrem dünnen, aus einzelnen Kohlenstoffatomen bestehenden Schichten. Liegen zwei solche Schichten in einem bestimmten Winkel zueinander, werden supraleitende, magnetische und isolierende Zustände erzeugt. Womöglich könnte Strom damit ganz ohne Widerstand weitergeleitet werden, anders als durch heute Hochspannungskabel.

Pflanzen, die noch mehr CO₂ binden

Pflanzen, die noch mehr Kohlenstoffdioxid aus der Luft binden, könnten aus der Forschung von Tobias Erb vom Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie in Marburg entstehen. Er optimiert den „Calvin-Zyklus“, den von Bakterien, Algen und Pflanzen seit Jahrmilliarden genutzten Prozess der CO₂-Fixierung.

In den Geisteswissenschaften bekommt Jonas Grethlein von der Universität Heidelberg Gelegenheit, seine Arbeiten zur Narratologie antiker Erzählformen, zur antiken Ästhetik und zum Verhältnis von Geschichtsbild und Erfahrung in erzählenden und historiografischen Texten der Antike zu vertiefen.

Nicht weniger als ein besseres Verständnis der Funktionsweise des Gehirns kann man sich von den jetzt geförderten Arbeiten von Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main erhoffen. Mit einem „systematischen und zugleich hochauflösenden Zugang zu den dicht gepackten neuronalen Netzwerken im Gehirn“, habe Helmstaedter die „Konnektomik“ begründet. Dabei wird versucht, aus der Rekonstruktion von Tausenden von Neuronen und deren synaptischer Verschaltungen die Grundprinzipien der Hirnorganisation zu erkennen.

Von vergangenen Klimaschwankungen lernen

Das Klima und seine Schwankungen in der jüngeren Erdgeschichte und ihre Auswirkungen auf die Biodiversität stehen im Mittelpunkt der Forschungen von Ulrike Herzschuh vom Alfred-Wegener-Institut und der Universität Potsdam. Das ermögliche „wichtige Schlüsse auf heutige Klimaentwicklungen“, so die DFG. Dazu analysiert Herzschuh auch fossile DNA in See- und Meeressedimenten, um Veränderungen in der Artenvielfalt aufgrund von Klimaveränderungen nachzuvollziehen.

Fortschritte in der Kryptografie sind von Eike Kiltz von der Universität Bochum zu erwarten. Da mit Quantencomputern bestimmte Verschlüsselungsverfahren dekodierbar werden, wird intensiv nach neuen kryptografischen Methoden gesucht. Kiltz legt mit seiner Arbeit die Grundlagen dafür. Ein von ihm entworfener Beweis sei „Grundlage für den Nachweis der Sicherheit neuer Verfahren“, so die DFG.

Neue Mittel gegen Schmerzen

Chronische Schmerzen zu lindern, ist Ziel der Forschungen von Rohini Kuner von der Universität Heidelberg. Dazu erforscht sie die Mechanismen der Schmerzsignalweiterleitung und Schmerzübertragung auf das zentrale Nervensystem und konnte bereits „zentrale neurale Bahnen der Schmerzübertragung bestimmen“, begründet die DFG ihre Auszeichnung.

Jörn Leonhard von der Universität Freiburg hat zur Sprach- und Begriffsgeschichte des europäischen Liberalismus, zum Zusammenhang von Empire und Nationalstaat sowie zur Geschichte und Nachgeschichte des Ersten Weltkriegs geforscht. Leonhard habe unter anderem „die internationalen Forschungen zur Kriegs- und Nachkriegszeit zwischen 1914 und 1924 auf eine neue Grundlage“ gestellt, schreibt die DFG. Seine Herangehensweise beruhe dabei vor allem auf „methodischer Offenheit und Multiperspektivität“.

Chemische Reaktion besser steuern zu können, das ermöglicht die Forschung von Peter Schreiner, Universität Gießen. Er habe die „Tunnelkontrolle“ entdeckt, eine bis dahin unentdeckte Triebkraft, mit der sich chemische Reaktionen in eine Richtung lenken lassen und somit „weitreichende Bedeutung etwa bei der Synthese neuer Materialien“ haben, erläutert die DFG.

Der Mathematikerin Eva Viehmann von der Universität Münster schließlich ist eine Verknüpfung von Zahlentheorie und Darstellungstheorie gelungen, wodurch etwa „geheimnisvolle Verbindungen zwischen Primzahlen, ganzzahligen Lösungen von Polynomgleichungen und Arithmetik“ offenbar werden, so die DFG.