Mehr als Forschung mit IST-BRIDGE

Forschung braucht nicht nur engagierte Forscher:innen, die Theorien entwickeln, Experimente durchführen und Simulationen programmieren, sondern auch kompetente Organisator:innen, fleißige Unternehmer:innen und geschickte Kommunikator:innen. Das kürzlich eingerichtete IST-BRIDGE Postdoc-Programm am Institute of Science and Technology Austria bietet seinen Stipendiat:innen eine umfassende Ausbildung in all diesen Bereichen, damit sie die wissenschaftlichen Führungskräfte von morgen werden.

Die Arbeit von Forscher:innen besteht heutzutage nicht mehr nur aus der Suche nach Antworten auf wissenschaftliche Fragen. Das IST-BRIDGE Postdoc-Programm am Institute of Science and Technology Austria (ISTA) bildet Wissenschafter:innen in all jenen Bereichen aus, in denen sie sich auch auskennen müssen. Die Stipendiat:innen können zwischen 18 verschiedenen Themengebieten wählen, die von wissenschaftlichem Projektmanagement und Didaktik über Unternehmensgründung und Fördermittelvergabe bis hin zu Open Science und Wissenschaftskommunikation reichen.

Das BRIDGE Network besteht aus renommierten Forschungseinrichtungen und ermöglicht es den Stipendiat:innen, Netzwerkpartner in der ganzen Welt zu besuchen. Dadurch können sie vielfältige Kontakte mit der internationalen wissenschaftlichen Gemeinschaft knüpfen. Während ihres Stipendiums können die Wissenschafter:innen in verschiedenen Forschungsgruppen und nicht-akademischen Teams mitarbeiten, um umfassende Erfahrungen zu sammeln.

Klimawandel im Computer

Yi-Ling Hwong ist Teil der ersten Kohorte von IST-BRIDGE Stipendiat:innen. In Zusammenarbeit mit der Forschungsgruppe Atmosphere and Ocean Dynamics am ISTA programmiert sie atmosphärische Wolkenmodelle, um deren Auswirkungen auf den Klimawandel besser zu verstehen. „Ich untersuche ein faszinierendes atmosphärisches Phänomen namens konvektive Organisation und seine Beziehung zum Klimawandel“, erklärt sie. „Es beschreibt, wie Wolken zusammenklumpen, während der Himmel zwischen ihnen klar bleibt. Studien haben gezeigt, dass eine verstärkte konvektive Organisation – also mehr Verklumpung – zu extremeren Niederschlägen führt. Das erzeugt dann große Probleme für alle, die mit diesen gewaltigen Wassermengen umgehen müssen.“ Wie genau sich konvektive Organisation auf den Klimawandel auswirkt, ist die offene Frage, der Hwong mit ihren Simulationen nachgehen möchte.

Hwong begann mit einem Master in Ingenieurwissenschaften und arbeitete am Large Hadron Collider (LHC) am CERN in der Schweiz. Danach wechselte sie die Branche und arbeitete für gemeinnützige Organisationen, bis sie zur Wissenschaft zurückkehrte und über Wissenschaftskommunikation und maschinelles Lernen promovierte. Ihre wissenschaftlichen Interessen führten sie schließlich zur Klimamodellierung. „Ich bin sehr besorgt über den Klimawandel und möchte ihn besser verstehen“, erklärt sie. „Die konvektive Organisation besser zu verstehen, könnte dazu beitragen, die regionalen Vorhersagen von extremen Wetterereignissen auf der ganzen Welt zu verbessern.“

Neben ihrer Forschung zum Klimawandel interessiert sich Hwong auch für die Auswirkungen der Wissenschaft auf die Gesellschaft. Sie möchte die Öffentlichkeit über ihre Forschung informieren und an den Trainings für Wissenschaftskommunikation im Rahmen des IST-BRIDGE Programms teilnehmen.

Virtuelle Zellteilung

Ivan Palaia ist ein weiterer IST-BRIDGE-Stipendiat, der erst kürzlich in die Forschungsgruppe Computational Soft and Living Matter aufgenommen wurde. Statt kilometergroße Wolken zu simulieren, nutzt er Computermodelle, um die winzigen Bausteine zu untersuchen, aus denen alle Lebewesen bestehen. „Ich bin fasziniert davon, wie Komplexität in Lebewesen entsteht“, sagt er. „Leben basiert auf den Gesetzen der Physik, aber wie genau sie funktionieren, um die biologischen Mechanismen unseres Körpers zu erzeugen, ist immer noch eine offene Frage.“

Palaia nutzt Computersimulationen, um den Prozess der Zellteilung zu untersuchen. „Bei großen und komplexen Zellen in Eukaryonten – wie Tieren und Menschen – muss der Prozess der Zellteilung sehr geordnet ablaufen“, erklärt er. Bei Eukaryonten ist die gesamte Zelle mit kurzen Aktinfilamenten – einer Art von Proteinen – bedeckt, die normalerweise zufällig angeordnet sind. Während der Zellteilung beginnen die Aktinfilamente sich um den Mittelpunkt der Zelle parallel auszurichten. Ein anderes Protein namens Myosin zieht die einzelnen Filamente dann zusammen. Dies führt zu einer Einschnürung der Zelle, bis sie sich schließlich in zwei Teile spaltet.

Palaias Modelle bestehen aus einer Vielzahl von Kugeln und Federn, die so abgestimmt sind, dass sie Gruppen von Molekülen und die Kräfte zwischen ihnen darstellen. Er hofft, die erste funktionierende Simulation der Zellteilung in diesem Maßstab erstellen zu können. „Mit einem solchen virtuellen Modell der Zelle könnten wir herausfinden, welche physikalischen Parameter die Prozesse steuern, die wir in der Natur sehen. In einer realen Zelle können wir das nicht tun, aber die virtuelle Zelle erlaubt es uns, isolierte Teile künstlich ein- und auszuschalten und die Antworten zu finden, die wir suchen.“

Ursprünglich als theoretischer Physiker ausgebildet, zog es Palaia immer mehr zur Biophysik. Seit kurzem arbeitet er in der Forschungsgruppe von Anđela Šarić am ISTA und wird eng mit Michael Sixt am ISTA und Nir Gov am Weizmann Institut in Israel, einem der Partner des BRIDGE-Netzwerks, zusammenarbeiten. Er möchte auch die angebotenen Trainings zu Wissenschaftskommunikation und Didaktik nutzen und an den zahlreichen Outreach-Programmen des ISTA teilnehmen.

Weitere Informationen über die aktuelle Bewerbungsphase sind auf der Website des IST-BRIDGE Postdoc-Programms zu finden. Die Frist für die aktuelle Ausschreibung endet am 5. Mai 2022.