Mit Mathematik Grenzen überwinden und Welten verändern – Nachhaltigkeit und KI im Fokus
In dieser Episode wird es mathematisch, innovativ und überraschend praxisnah. Host Larissa Vassilian ist zu Gast beim Exzellenzcluster MATH+ in Berlin und spricht mit den MathematikerInnen Andrea Walther und Sebastian Pokutta. Seit Oktober 2024 sind beide — zusammen mit Claudia Schillings (FU Berlin) — auch SprecherInnen von MATH+.
Gemeinsam werfen sie einen Blick auf die Potenziale anwendungsorientierter Mathematik, insbesondere im Kontext von Nachhaltigkeit und Künstlicher Intelligenz. Wie lassen sich beispielsweise Flugrouten und Tragflächen optimieren, um Treibstoff und CO₂-Emissionen zu reduzieren? Wie kann Mathematik dazu beitragen, KI energieeffizienter zu machen – oder mithilfe von KI globale Biomassen zu schätzen, um deren Potential zur CO₂-Absorption zu erfassen?
Und welche Rolle spielt dabei eigentlich der menschliche Faktor? Es geht um den Einsatz von Multiple-Agent-Methoden, um Meinungsdynamiken — etwa im Hinblick auf die Akzeptanz neuer Mobilitätskonzepte im Nahverkehr — und um sogenannte Nicht-Glattheiten bei der Optimierung. Vor allem aber geht es darum, wie Mathematik helfen kann, unsere komplexe Welt greifbarer, effizienter und nachhaltiger zu gestalten.
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Das Gehirn verstehen – Signale, Bewusstsein und Plastizität
In dieser Episode tauchen wir tief in die Geheimnisse unseres Gehirns ein. Gemeinsam mit den Neurowissenschaftler:innen Matthew Larkum und Rosanna Sammons vom Exzellenzcluster NeuroCure in Berlin erkunden wir, wie Nervenzellen Signale verarbeiten, was während einer Narkose mit unserem Bewusstsein passiert und warum das Gehirn ständig daran arbeitet, seine eigene Balance zu halten.
Wir sprechen über faszinierende Entdeckungen wie das Cortical Coupling, die Rolle der Pyramidenzellen in unserer Wahrnehmung und die erstaunliche Fähigkeit des Gehirns, sich lebenslang anzupassen – selbst nach Verletzungen oder in neuen Lebenssituationen.
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Immunbalance: Wie unser Körper zwischen Schutz und Selbstzerstörung entscheidet
Wie trifft unser Immunsystem die richtige Entscheidung – Angriff oder Zurückhaltung? Und wie lassen sich diese Prozesse gezielt beeinflussen, um Krankheiten wie Krebs oder Autoimmunerkrankungen besser zu behandeln? In dieser Episode von Exzellent erklärt sprechen wir mit Prof. Dr. Olaf Groß und Dr. Emilia Neuwirt vom Exzellenzcluster CIBSS in Freiburg. Sie erklären, wie biologische Signalwege unser Immunsystem steuern und warum die Suche nach einem molekularen „Dimmer“ so wichtig ist, um gezielte Therapien zu entwickeln. Außerdem erzählen sie, wie aus Grundlagenforschung ein eigenes Start-up wurde – und warum unternehmerischer Mut auch in der Wissenschaft gefragt ist.
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Chemiewende – Wie grüne Chemie unsere Zukunft prägt
Chemie umgibt uns überall – und doch denken viele nur an Schulunterricht und Reagenzgläser. In dieser Folge geht es darum, warum wir eine 'Chemiewende' brauchen, wie Chemie nachhaltiger werden kann und welche Rolle Katalyse dabei spielt. Beleuchtet werden die Herausforderungen der 'Defossilisierung' ('De-Carbonisierung' würden Chemiker*innen nie sagen, denn auch alle nachhaltige Chemie arbeitet mit Kohlenstoff), innovative Materialien und die Frage, ob wir mit Chemie die Welt retten können. Dabei geht es nicht nur um Forschung, sondern auch darum, wie wir diese in die Praxis bringen – mit viel Innovationsgeist und Mut zur Veränderung.
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Verkettete Wege zur Energie
Was werden wir in Zukunft tanken? Wahrscheinlich keine fossilen Brennstoffe mehr – sondern biohybride Kraftstoffe, die das Klima schonen, nachhaltig hergestellt sind und sich in bestehenden Motoren nutzen lassen. In dieser Episode von Exzellent erklärt – Spitzenforschung für alle sprechen wir mit zwei führenden Wissenschaftler*innen des Exzellenzclusters The Fuel Science Center: Prof. Dr. Dörte Rother und Prof. Dr.-Ing. Andreas Jupke.
Sie erklären, wie aus Pflanzenresten, CO₂ oder sogar Plastik nachhaltige Kraftstoffe werden können – und was Enzyme, Mikroorganismen und neue chemische Verfahren dabei leisten. Es geht um interdisziplinäre Forschung, energieeffiziente Prozesse, verkettete Katalyse und realistische Zukunftsszenarien jenseits des Elektroautos. Eine spannende Reise an die Tankstelle der Zukunft.
Acerca de Exzellent erklärt - Spitzenforschung für alle
57 Exzellenzcluster – ein Podcast: Regelmäßig berichtet „Exzellent erklärt“ aus einem der Forschungsverbünde, die im Rahmen der Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder gefördert werden.
Die Reise geht quer durch die Republik und genauso vielfältig wie die Standorte sind die Themen: von A wie Afrikastudien bis Z wie Zukunft der Medizin. In jeder Folge interviewt die Podcasterin Larissa Vassilian Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler eines der Exzellenzcluster. Alle Exzellenzcluster verbindet eine gemeinsame Motivation: Sie adressieren wichtige Themen unserer Zeit, bearbeiten außergewöhnliche Fragen und forschen für die Gesellschaft von morgen.
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