Forschungsförderung. Wittgenstein- und START-Preise vergeben.
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aterie in einen Zustand bringen, den sie für gewöhnlich nicht hat, und Fliegen zu einem Ver halten veranlassen, das wider ihre Natur ist - das sind die beiden Kunststücke, deren Aufführende dieses Jahr mit dem höchsten Forschungspreis der Republik bedacht wurden, dem Wittgenstein.
Ein Preis geht an "the coolest place in Austria", wie es auf der Homepage des Instituts für Experimentalphysik der Uni Innsbruck (exphys.uibk.ac.at) heißt. Genauer: an dessen Leiter Rudolf Grimm, derzeit auch Dekan der Fakultät für Mathematik, Informatik und Physik. Am 10. November 1961 in Mannheim geboren, ging Grimm 2000 nach Innsbruck, um zu betreiben, was man mit Understatement "Tieftemperaturphysik" nennt: Forschung bei Temperaturen unter 100 Nanokelvin (Milliardstel Kelvin).
Grimms Team erforscht dort Zustände der Materie, die man sich bei Raumtemperatur nicht vorstellen kann, Zustände, in denen die Atome quasi ihre Individualität verlieren und ein Kollektiv bilden: Bose-Einstein-Kondensate (BEC), superfluide Phasen. In Innsbruck wurde 2002 das erste BEC aus Cäsium-Atomen hergestellt, 2003 ein "Quantengas" (fast ein BEC) aus Cäsium-Molekülen. Mit einem anderen Alkalimetall, Lithium, gelang ein weiterer Streich: ein superflüssiger Zustand aus 6Li-Atomen, die an sich Fermionen (Teilchen mit halbzahligem Spin, die jeweils allein in einem Energiezustand sitzen wollen) sind und keine kollektiven Zustände bilden sollten.
Es gelang doch, über eine Zwischenstufe der Paarbildung, ähnlich wie in superleitenden Metallen und dennoch anders: Parallel zum Labor des Nobelpreisträgers Wolfgang Ketterle - in freundlicher Konkurrenz - erforscht Grimms Team die Natur solcher Paarbildungen, die auch für die theoretischen Physiker eine Herausforderung ist. Hier spielt die Experimentalphysik durchaus noch eine avantgardistische Rolle. Und man kann daraus einiges lernen: übers Weltall (wo extreme Zustände vorkommen, etwa in Neutronensternen), aber auch für Materialien, die uns technologisch interessieren, etwa weil sie superleitend sind.
Andere Temperaturen als Grimms Atome lieben die "Objekte", mit denen Barry Dickson arbeitet, der designierte Leiter des Instituts für Molekulare Pathologie (IMP) in Wien: Fruchtfliegen, Drosophila melanogaster. "Für die Erforschung der Genetik des Verhaltens sind Fliegen ein ideales Modell", erklärt der Forscher: "Sie haben 100.000 Neuronen in ihrem Gehirn. Natürlich können sie nicht alles, was wir mit unseren zehn Milliarden Neuronen können, aber man kann an ihnen relativ komplexes Verhalten analysieren." Etwa das der Balz respektive der Geschlechterrollen: In seiner letzten Publikation hat Dickson damit überrascht, dass dieses Rollenspiel von einem einzigen Gen gesteuert wird, fruitless (fru). Männchen und Weibchen haben dasselbe Gen, aber es wird unterschiedlich abgelesen. Transferiert man diesen Mechanismus von Männchen auf Weibchen, stellen die ihr Verhalten auf männlich um und umwerben andere Weibchen (an ihrer Physiologie ändert sich nichts), und umgekehrt: verweiblichte Männchen wenden sich anderen Männchen zu.
Mit diesem Experiment öffnet Dickson ein neues Feld. An Fruchtfliegen hat der 1962 in Australien Geborene und in Melbourne und Zürich ausgebildete Molekularbiologe immer schon gearbeitet: Zunächst interessierten ihn die Augen, dann das Nervensystem, schließlich dessen Zusammenspiel mit der Umwelt, das instinktgesteuerte Verhalten. Instinktgesteuert, waren das nicht Nicolas Tinbergen und Konrad Lorenz? Exakt in diese Tradition will Dixon sich bzw. die Molekularbiologie einreihen. "Ich will wissen, wo Instinkt-Verhalten herkommt. Daher kam mein Interesse am Sex der Fliegen, das ist ein Instinkt-Verhalten, das man auch im Labor beobachten kann - sie haben es dort seit Jahren schon getan."
Aber er will nicht einfach zuschauen, er will die Abläufe im Gehirn und die zentralen Gene identifizieren. Dazu musste er aus allen Neuronen die herausfischen, die bei der Balz mitwirken, er hat um die 2000 gefunden. Die bauen besondere Schaltkreise auf - aber die sind bei Männchen und Weibchen dieselben, so wie das zentrale Gen fru dasselbe ist. Dieses Rätsel hat er gelöst - es geht um das unterschiedliche Ablesen -, das mit den Schaltkreisen noch nicht, irgendwo muss die Differenz sich verstecken. Ihr geht Dickson in seiner ganz normalen Arbeit nach, mit dem Wittgenstein-Preisgeld will er an noch nicht definierte "größere Herausforderungen, riskantere Dinge, die man mit konventioneller Forschungsförderung nicht so einfach argumentieren kann".
An Fruchtfliegen arbeitet auch Molekularbiologin Alexandra Lusser (1970 geboren, Assistentin an der medizinischen Universität Innsbruck), START-Preisträgerin: Sie analysiert den Verpackungsprozess von DNA. Ebenfalls Molekularbiologe ist START-Preisträger Matthias Horn (Ökologiezentrum, Uni Wien). Der 34-Jährige rekonstruiert die Evolution gefürchteter Bakterien (Chlamydien). Nicht ganz so weit zurück blicken die zwei Preisträger aus den Geisteswissenschaften: Michael Moser, 1969 geboren, Slawist an der Uni Wien, geht der Entwicklung der ukrainischen Sprache nach; Norbert Zimmermann (Jahrgang 1968, Historiker an der Akademie der Wissenschaften), dokumentiert die Domitilla-Katakombe in Rom. Quer durch viele Wissenschaften wird gebraucht, woran Michael Hintermüller (34, Mathematik, Uni Graz) rechnet, an freien Randwertproblemen: Das sind Differenzialgleichungen mit Randbedingungen, wie sie in Mechanik, Medizin und Maschinenbau vorkommen. Gewiss irgendwann auch im Reich grimmiger Kälte.