Exzellenzstrategie

"Research - Relevance - Responsibility" ist das zukunftsweisende Konzept der Universität Tübingen, das zum Ziel hat, das ausgezeichnete Forschungsprofil der Universität in der Grundlagenforschung weiter zu schärfen und durch Anwendungsorientierung und Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses zu ergänzen.

Besondere Schwerpunkte des Konzepts umfassen:

• Plattformen
• Core Facilities
• Industry on Campus
• Wirtschaftskoordination
• Internationalisierung
• Global Awareness
• Wissenstransfer in die Gesellschaft
• Gleichstellung
• Wissenschaftlicher Nachwuchs

Webseite der Exzellenzstrategie an der Universität Tübingen

Pflanzen sind die Grundlage des terrestrischen Lebens. Um ihr Überleben zu sichern, haben sie Strategien entwickelt, um Veränderungen ihrer Umwelt zu meistern, besonders mittels Robustheit, also der Aufrechterhaltung von Funktionen trotz Störungen. Angesichts des zunehmenden menschlichen Einflusses auf unseren Planeten ist das Verständnis der Mechanismen und Grenzen pflanzlicher Robustheit entscheidend für die Entwicklung wirksamer und wissensbasierter Strategien, die dabei helfen, pflanzliche Ökosysteme zu erhalten und landwirtschaftliche Produktivität zu sichern.

Der Exzellenzcluster „GreenRobust“ bündelt die Expertise der Universitäten Tübingen, Heidelberg und Hohenheim, um Prinzipien der Robustheit pflanzlichen Lebens aufzuklären. Der Exzellenzcluster fokussiert sich dabei auf drei Forschungsbereiche: die Untersuchung klimatischer und biotischer Störungen; den Einfluss von Störungen auf die unterschiedlichen Ebenen der biologischen Organisation, von Molekülen bis zu Populationen; und schließlich auf Untersuchungen zur Diversität innerhalb einer ausgewählten Gruppe von Arten aus Pflanzenfamilien mit ökologischer und landwirtschaftlicher Bedeutung. Dazu wird GreenRobust neu erworbene und bestehende Datensätze analysieren und mittels Netzwerktheorie und künstlicher Intelligenz Modelle entwickeln und testen, welche die Mechanismen pflanzlicher Robustheit beschreiben.

Sprecherin ist Professorin Rosa Lozano-Durán vom Zentrum für Molekularbiologie der Pflanzen an der Universität Tübingen. Co-Sprecher sind Professor Karl Schmid vom Institut für Pflanzenzüchtung, Saatgutforschung und Populationsgenetik der Universität Hohenheim sowie Professor Thomas Greb vom Centre for Organismal Studies der Universität Heidelberg.

Informationen zum Exzellenzcluster finden Sie auf der Website der Universität Tübingen und künftig auf https://greenrobust.de/ 

Die neuen Forschungsmethoden und -ansätze des 21. Jahrhunderts haben die Erforschung der menschlichen Ursprünge revolutioniert und deren Verständnis stark verändert. Wir wissen jetzt, dass mehrere Homininen-Arten, die eine bisher unvorstellbare Vielfalt menschlicher Vorfahren repräsentieren, entgegen der vorherrschenden Definition von Arten nicht nur zeitlich und räumlich koexistierten, sondern sich auch wiederholt gekreuzt haben. Auch bisher angenommene evolutionäre Trends, etwa eine im Laufe der Zeit zunehmende Hirngröße, sind angesichts der neuen Datenlage fraglich. Erforderlich ist daher ein neuer Forschungsansatz, der den rasanten methodischen Entwicklungen gewachsen ist, nach neuer Evidenz sucht und Lücken der bisher fragmentarischen Untersuchung fossiler und archäologischer Funde schließt. Eine Integration biologischer, kultureller und ökologischer Aspekte in die Analyse der Funde lässt bisher unbemerkte Zusammenhänge erkennen und ermöglicht die Entwicklung neuer Theorien.

Drei verbundene Themenkomplexe – Systematik und evolutionäre Beziehungen, Evolution der menschlichen Kognition sowie Evolution der menschlichen ökologischen Nische – liegen dem Exzellenzcluster zugrunde. Darauf aufbauend betrachtet „HUMAN ORIGINS“ die vergangenen fünf Millionen Jahre menschlicher Entwicklung und geht grundlegenden Fragen sowohl der Wissenschaft als auch der Gesellschaft nach, unter anderem: Woher stammen wir, und wie sind wir geworden, was wir jetzt sind? Wie kam es dazu, dass Homo sapiens – unsere eigene Art – heute der einzige überlebende Hominine ist? HUMAN ORIGINS wird maßgeblich dazu beitragen, einen Paradigmenwechsel in der Erforschung der menschlichen Evolution herbeizuführen.

Sprecherin ist Professorin Katerina Harvati-Papatheodorou, Leiterin der Paläoanthropologie am Senckenberg Centre for Human Evolution and Palaeoenvironment. Co-Sprecher sind Professor Christopher Miller, Leiter Geoarchäologie, und Professor Nicholas Conard, Leiter Ältere Urgeschichte und Quartärökologie.

Informationen zum Exzellenzcluster finden Sie auf der Website der Universität Tübingen

Individualisierung von Tumortherapien durch molekulare Bildgebung und funktionelle Identifizierung therapeutischer Zielstrukturen

Beteiligte TRC-Partner: Max-Planck-Institut für Biologie, Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme, Naturwissenschaftliches und Medizinisches Institut Reutlingen, Universität Tübingen, Universitätsklinikum Tübingen

Das Exzellenzcluster "Individualisierung von Tumortherapien durch molekulare Bildgebung und funktionelle Identifizierung therapeutischer Zielstrukturen (iFIT)" zielt darauf ab ein umfassendes Verständnis biologischer Prozesse in Tumoren zu erreichen, um innovative und nachhaltige Krebstherapien zu entwickeln. Bislang verfügbare Krebstherapien haben sich vielfach als nicht dauerhaft wirksam erwiesen. Zwar gelingt es mittlerweile auch bei Patienten mit fortgeschrittenen Tumorerkrankungen die Krankheit durch moderne medikamentöse Krebstherapien einzudämmen, jedoch kommt es fast immer zu einer Entwicklung von Resistenzen. Die Tumore beginnen trotz Therapie erneut zu wachsen. Die Forscherinnen und Forscher wollen daher die biologischen Prozesse in Tumoren durch funktionelle genetische Untersuchungen um fassendanalysieren und mögliche Schwachstellen identifizieren, welche Angriffspunkte für neue Medikamente darstellen können.

Ein besonderes Augenmerk wird dabei auf biologische Prozesse gelegt, welche es Tumoren erlauben unter Stressbedingungen zu überleben. Modernste bildgebende Verfahren werden eingesetzt um Stresszustände von Tumoren zu visualisieren, so dass im Cluster neuentwickelte Krebstherapien bildgebungsgesteuert und individuell auf den einzelnen Patienten und seine Erkrankung zugeschnitten, zum Einsatz kommen können. Innovative Immuntherapien sollen zusätzlich das köpereigene Abwehrsystem der Patienten gegen die Tumorzellenaktivieren und eine zielgerichtete medikamentöse Therapie unterstützen und ergänzen. Sprecher des Clusters ist der Onkologe Professor Lars Zender, Ärztlicher Direktor der Universitätsklinik für Innere Medizin VIII (Klinische Tumorbiologie). Co-Sprecher sind Professor Bernd Pichler, Direktor des Werner Siemens Imaging Center der Universität und der Immunologe Professor Hans-Georg Rammensee. Beteiligt sind zudem die Max-Planck-Institute für Biologie und für Intelligente Systeme, das Naturwissenschaftliche und Medizinische Institut an der Universität Tübingen, sowie das Margarete Fischer-Bosch-Institut für Klinische Pharmakologie.

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Beteiligte TRC Partner: Max-Planck-Institut für Biologie, Deutsches Zentrum für Infektionsforschung, Naturwissenschaftliches und Medizinisches Institut, Universität Tübingen, Universitätsklinikum Tübingen

Mikrobielle Gemeinschaften, so genannte Mikrobiome, besiedeln die Oberflächen des menschlichen Körpers. Neben Bakterien, die die menschliche Gesundheit positiv beeinflussen, finden sich im Mikrobiom auch potenziell tödliche Krankheitserreger. Gegen diese Erreger wurden in den vergangenen Jahrzehnten oft Breitbandantibiotika eingesetzt. Inzwischen ist klar, dass dadurch nicht nur die Entstehung von Antibiotikaresistenzen gefördert, sondern in vielen Fällen auch das Mikrobiom als Ganzes geschädigt wird. Die Forscherinnen und Forscher des Exzellenzclusters "Kontrolle von Mikroorganismen zur Bekämpfung von Infektionen" wollen zur Kontrolle von Infektionen nun eine neue Strategie entwickeln.

Ihr Ziel ist es, neue zielgerichtete Wirkstoffe zu entwickeln, die sich positiv auf Mikrobiome auswirken. So ist bekannt, dass nützliche Bakterien ihre gefährlichen Artgenossen in Schach halten können. Um die zugrundeliegenden Mechanismen zu verstehen und nutzbar zu machen, sollen im Rahmen des Exzellenzclusters Forscherinnen und Forscher aus molekularen, bioinformatischen und klinischen Disziplinen zusammenarbeiten. Sprecher des Clusters sind Professor Andreas Peschel und Professorin Heike Brötz-Oesterhelt vom interfakultären Institut für Mikrobiologie und Infektionsmedizin der Universität sowie Professorin Ruth Ley, Direktorin des Max-Planck-Instituts für Entwicklungsbiologie. Beteiligt sind zudem das Universitätsklinikum Tübingen und das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung (DZIF).

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Beteiligte TRC-Partner: Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme, Leibniz-Institut für Wissensmedien (IWM), Universität Tübingen

"Intelligente Technologien" verändern die Welt. Sie dringen in unterschiedlichste Bereiche von Technik, Industrie und Wirtschaft vor und haben das Potential, unsere Gesellschaft umzugestalten. Die Grundlage dafür bilden kürzlich erzielte Durchbrüche im Bereich des maschinellen Lernens, die es Algorithmen erlauben, immer komplexere Aufgaben zu erfüllen, die bisher dem Menschen vorbehalten waren. Diese neuen Entwicklungen können auch die Wissenschaft fundamental verändern. Dort wurden schon in der Vergangenheit Methoden des maschinellen Lernens eingesetzt, um isolierte Vorhersageprobleme zu lösen. Für die Zukunft eröffnen sich faszinierende Perspektiven: Methoden der automatischen Inferenz werden zunehmend genutzt werden, um sehr viel direkter in den wissenschaftlichen Erkenntnisprozess einzugreifen und grundlegende Prinzipien aus Daten abzuleiten.

Ziel unseres Exzellenzclusters ist es, das volle Potential des maschinellen Lernens für die Wissenschaft zu erschließen und zu verstehen, welche Veränderungen dies für die wissenschaftliche Herangehensweise mit sich bringen wird.

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Lebenswichtige Ressourcen wie unsere Atemluft und unser Trinkwasser sind durch Wechselwirkungen zwischen der Geo- und der Biosphäre entstanden. Deshalb ist es für das Wohl der Menschheit unverzichtbar, diese Interaktionen im Detail zu verstehen. Der gegenwärtige Einfluss des Menschen auf Ökosysteme ist beispiellos, aber die zugrundeliegenden Naturgesetze sind universell gültig. Der Exzellenzcluster „TERRA“ wird untersuchen, wie Geo-Biosphären-Wechselwirkungen auf Umweltveränderungen reagieren und sie beeinflussen. TERRA untersucht die Hypothese, ob und wie die Diversität der Geosphäre die Biosphäre stabilisiert und umgekehrt die Diversität der Biosphäre die Geosphäre stabilisiert.

TERRA steht in der Tübinger Tradition, in den Geo- und Biowissenschaften gemeinsam zu forschen, und schließt Forschende der Universität Hohenheim und die Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung Frankfurt mit ein. TERRA verfolgt einen integrativen Ansatz, der Feldbeobachtungen, Experimente und Computerstudien über unterschiedliche Zeiten der Erdgeschichte kombiniert.

Das Sprecherteam des Exzellenzclusters besteht aus Professorin Michaela Dippold, Professorin Kira Rehfeld und Professor Olaf Cirpka, die am Geo- und Umweltforschungszentrum (GUZ) der Universität Tübingen forschen und lehren.

Informationen zum Exzellenzcluster finden Sie auf der Website der Universität Tübingen