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Portal Wissen = Zusammen
(2022)
Darüber, was den Menschen zum Menschen macht – und von anderen Lebewesen auf der Erde unterscheidet – wird schon lange und bis heute eifrig diskutiert. Als „Homo sapiens“ ist die wissenschaftliche Selbstbeschreibung unserer Art schon die Charakterisierung als „verstehender, weiser, wissender Mensch“. Dieses Mehr an Wissen verdanken wir, so ließe sich argumentieren, dem Wesenszug, dass wir unseresgleichen (grundsätzlich) besonders verbunden sind. Wir sind, was wir sind, vor allem, vielleicht sogar ausschließlich: zusammen. Die Entwicklung, durch die aus Gemeinschaften irgendwann Gesellschaften wurden, in deren Zuge Kultur und Wissen entstanden, ließe sich durchaus als eine Geschichte des mehr oder weniger Zusammens erzählen. Erfolgreich waren Menschen immer dann, wenn sie miteinander statt gegeneinander lebten, später Bestauntes entstand, wenn sie zusammenarbeiteten, Wissen, das als Fortschritt Geschichte machte, wurde von Köpfen entwickelt, die ins Gespräch kamen.
Umso verwunderlicher, dass dieses „Erfolgsrezept“ in Zeiten, wo es mehr denn je gebraucht wird, in den Hintergrund gedrängt wird. Wir leben infolge der Corona- Pandemie in einer Zeit, in der die Welt vor eine – wörtlich genommen – allumfassende Aufgabe gestellt ist, die sie, wie bereits vielfach geäußert, nur zusammen bewältigen kann. Und doch sorgen sich viele Menschen auf vielfältige Weise vor allem um ihr eigenes Wohl – nicht selten ohne zu reflektieren, dass auf diesem Wege das Wohl vieler anderer leidet und möglicherweise letztlich sogar ihr eigenes. Wenn es mehr Zusammen braucht, wo viel über Spaltung gesprochen wird, zeigt sich, dass der Erfolg des Miteinander kein Selbstläufer ist: Wenn wir zusammen etwas erreichen wollen, müssen wir über die Ziele und den Weg dorthin immer im Gespräch bleiben.
Was Menschen miteinander erreichen können und wie Wissenschaft das „Geheimnis des Zusammens“ an vielen Stellen zu ergründen versucht, haben wir für dieses Heft zusammengetragen. Wir haben ein Team von Umweltwissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern besucht, die gemeinsam mit engagierten Bürgerinnen und Bürgern Waldgärten entwickeln – als grüne Oasen mitten in der Stadt. Wir haben Psychologinnen über die Schulter geschaut, die untersuchen, wie sich sexuelle Aggression unter jungen Menschen verringern lässt, und zwar gemeinsam. Eine Altphilologin hat uns erklärt, warum Mensch und Tier in antiken Fabeln eine ganz besondere Beziehung eingehen, und wir haben einen ersten Blick auf den Prototypen einer nationalen Bildungsplattform geworfen, die digitales Lernen aller Art künftig bündeln soll. Außerdem stellen wir zwei Modellprojekte vor, die auf unterschiedlichen Wegen Lehrenden sowie Schülerinnen und Schülern dabei helfen wollen, antidemokratischen Tendenzen und Hatespeech vorzubeugen. Nicht zuletzt präsentiert das Heft eine kleine Auswahl aus der Vielfalt der Kooperationen über Fach- und Ländergrenzen: Wir zeigen, wie Forschende aus der Rechtsund der Politikwissenschaft zusammen das Auf und Ab des Völkerrechts in den Blick nehmen, warum Religionswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler aus Potsdam und dem Irak voneinander profitieren und wie die Uni Potsdam und die Europauniversität Viadrina in Frankfurt/Oder gemeinsam jüdische Friedhöfe in Brandenburg und Westpolen wiederentdecken.
Natürlich bringt das Heft darüber hinaus die ganze Breite der Forschung an der Uni Potsdam zusammen, versprochen! Wir haben uns schlau gemacht, wie aus Starkregen „flash floods“ werden und wie man sich darauf vorbereiten kann. Wir haben mit der Vizepräsidentin für Forschung Prof. Barbara Höhle über Anfänge und Zukünfte gesprochen, einen Migrationsforscher befragt und einen Geoforscher besucht, den es auf Berg und Tal gleichermaßen zieht. Es geht um – oft ungeschriebene – „body rules“ im Alltag, die höfische Minne und was sie uns heute noch zu sagen hat, die Erforschung unseres Blicks mithilfe Künstlicher Intelligenz, 33 Antworten voller Komplexität und die Mathematik im Unendlichen. Genug der Worte. Lesen Sie selbst – allein oder zusammen. Wie Sie wollen!
Portal Wissen = Zeit
(2014)
„Was ist also 'Zeit'?“ seufzt Augustinus von Hippo im 11. Buch seiner „Confessiones“ melancholisch, und fährt fort „Wenn mich niemand danach fragt, weiß ich es; will ich einem Fragenden es erklären, weiß ich es nicht.“ Auch heute, 1584 Jahre nach Augustinus, erscheint 'Zeit' immer noch rätselhaft. Abhandlungen über das Wesen der Zeit füllen Bibliotheken. Oder eben dieses Heft.
Wesensfragen sind den modernen Wissenschaften allerdings fremd. Zeit ist – zumindest in der Physik – unproblematisch. „Time is defined so that Motion looks simple“ erkärt man kurz und trocken, und verabschiedet sich damit vom Augustinischen Rätsel oder der Newtonschen Vorstellung einer absoluten Zeit, deren mathematischen Fluss man durch irdische Instrumente eh immer nur näherungsweise erfassen kann.
In der Alltagssprache, selbst in den Wissenschaften, reden wir zwar weiterhin vom Fluss der Zeit, aber Zeit ist schon lange keine natürliche Gegebenheit mehr. Zeit ist vielmehr ein konventioneller Ordnungsparameter für Änderung und Bewegung. Geordnet werden Prozesse, indem eine Klasse von Prozessen als Zählsystem dient, um andere Prozesse mit ihnen zu vergleichen und anhand der temporären Kategorien „vorher“, „während“ und „nachher“ anzuordnen.
Zu Galileis Zeiten galt der eigene Pulsschlag als Zeitstandard für den Flug von Kanonenkugeln. Mit zunehmender Verfeinerung der Untersuchungsmethoden erschien das zu unpraktisch: Die Weg-Zeit-Diagramme frei fliegender Kanonenkugeln erweisen sich in diesem Standard ziemlich verwackelt, schlecht reproduzierbar, und keineswegs „simpel“. Heutzutage greift man zu Cäsium-Atomen. Demnach dauert ein Prozess eine Sekunde, wenn ein 133Cs-Atom genau 9 192 631 770 Schwingungen zwischen zwei sogenannten Hyperfeinzuständen des Grundzustands vollführt hat. Und ein Meter ist die Entfernung, die Licht im Vakuum in exakt 1/299 792 458 Sekunden zurücklegt. Glücklicherweise sind diese Daten im General Positioning System GPS hart kodiert, so dass der Nutzer sie nicht jedes Mal aufs Neue eingeben muss, wenn er wissen will, wo er ist. Aber schon morgen muss er sich vielleicht ein Applet runterladen, weil der Zeitstandard durch raffinierte Übergänge in Ytterbium ersetzt wurde.
Der konventionelle Charakter des Zeitbegriffs sollte nicht dazu verführen zu glauben, alles sei irgendwie relativ und daher willkürlich. Die Beziehung eines Pulsschlags zu einer Atomuhr ist absolut, und genauso real, wie die Beziehung einer Sanduhr zum Lauf der Sonne. Die exakten Wissenschaften sind Beziehungswissenschaften. Sie handeln nicht vom Ding an sich, was Newton und Kant noch geträumt haben, sondern von Beziehungen – worauf schon Leibniz und später Mach hingewiesen haben.
Kein Wunder, dass sich für andere Wissenschaften der physikalische Zeit-Standard als ziemlich unpraktisch erweist. Der Psychologie der Zeitwahrnehmung entnehmen wir – und jeder wird das bestätigen können – dass das gefühlte Alter durchaus verschieden ist vom physikalischen Alter. Je älter man ist, desto kürzer erscheinen einem die Jahre.
Unter der einfachen Annahme, dass die gefühlte Dauer umgekehrt proportional zum physikalischen Alter ist, und man als Zwanzigjähriger ein physikalisches Jahr auch psychologisch als ein Jahr empfindet, ergibt sich der erstaunliche Befund, dass man mit 90 Jahren 90 Jahre ist. Und – bei einer angenommenen Lebenserwartung von 90 Jahren – mit 20 (bzw. 40) physikalischen Jahren bereits 67 (bzw. 82) Prozent seiner gefühlten Lebenszeit hinter sich hat.
Bevor man angesichts der „Relativität von Zeit“ selbst in Melancholie versinkt, vielleicht die Fortsetzung des Eingangszitats von Augustinus: „Aber zuversichtlich behaupte ich zu wissen, dass es vergangene Zeit nicht gäbe, wenn nichts verginge, und nicht künftige Zeit, wenn nichts herankäme, und nicht gegenwärtige Zeit wenn nichts seiend wäre.“ Tja – oder mit Bob Dylan „The times they're a changing“.
Ich wünsche Ihnen eine spannende Zeit bei der Lektüre dieser Ausgabe.
Prof. Dr. Martin Wilkens
Professor für Quantenoptik
Portal Wissen = Wege
(2015)
Wie Merkmale von Generation zu Generation weitervererbt werden, wie sich die Erbinformation dabei durch Mutationen verändert und somit zur Ausprägung neuer Eigenschaften und der Entstehung neuer Arten beiträgt, sind spannende Fragen der Biologie. Genetische Differenzierung führte im Laufe von Jahrmillionen zur Ausbildung einer schier unglaublichen Artenvielfalt. Die Evolution hat viele Wege beschritten. Sie hat zu großartiger natürlicher Biodiversität geführt – zu Organismen, die an sehr unterschiedliche Umwelten angepasst sind und zum Teil eine ulkige Gestalt haben oder ein merkwürdiges Verhalten zeigen. Aber auch die von Menschenhand gemachte Biodiversität ist überwältigend – man denke nur an die 10.000 verschiedenen Rosensorten, die uns entzücken, oder die Myriaden unterschiedlicher Weizen-, Gerste- oder Maisvarianten; Pflanzen, die allesamt früher einmal einfache Gräser waren, uns heute aber ernähren. Wir Menschen schaffen eine eigene Biodiversität, eine, die die Natur selbst nicht kennt. Und wir „fahren“ gut damit. Dank der Genomforschung können wir heute die gesamte Erbinformation von Organismen in wenigen Stunden bis Tagen aus- lesen. Sehr viel länger dauert es aber, die zahlreichen Abschnitte eines Genoms funktionell zu kartieren.
Die Wissenschaftler bedienen sich dazu vielfältiger Methoden: Dabei gehört es heute weltweit zum Standardrepertoire, Gene gezielt zu inaktivieren oder zu aktivieren, ihren Code zu modifizieren oder Erbinformationen zwischen Organismen auszutauschen. Dennoch sind die Wege, die zur Erkenntnis führen, oft verschlungen. Nicht selten müssen ausgeklügelte experimentelle Ansätze gewählt werden, um neue Einsichten in biologische Prozesse zu gewinnen.
Mit den Methoden der Genomforschung können wir nicht nur das erkunden, was sich in der Natur „da draußen“ findet. Wir können auch fragen: „Wie verhält sich ein Lebewesen, beispielsweise ein Moos, eigentlich, wenn wir es zur International Space Station (ISS) schicken? Und können wir daraus Kenntnisse gewinnen über die Anpassungsstrategien von Lebewesen an harsche Umweltbedingungen oder gar für eine spätere Besiedlung des Mondes oder des Mars´?“ Oder können wir mithilfe der synthetischen Biologie Mikroorganismen präzise, quasi am Reißbrett geplant, so verändern, dass neue Optionen für die Behandlung von Krankheiten und für die Herstellung innovativer biobasierter Produkte entstehen? Die Antwort auf beide Fragen lautet eindeutig: Ja! (Wenngleich ein Umzug auf andere Planeten derzeit natürlich nicht vornan steht.).
Landnutzung durch den Menschen bestimmt die Biodiversität. Andererseits tragen Organismen zur landschaftlichen Formenbildung bei und beeinflussen über kurz oder lang die Zusammensetzung unserer Atmosphäre. Auch hier gibt es spannende Fragen, mit denen sich die Forschung beschäftigt.
Um neue Erkenntnisse zu gewinnen, müssen Forscher immer wieder neue Wege einschlagen. Oft kreuzen sich auch Pfade. So war es beispielsweise vor wenigen Jahren noch kaum absehbar, wir stark die ökologische Forschung beispielsweise von den schnellen DNA-Sequenziermethoden profitieren würde, und die Genomforscher unter uns konnten kaum erahnen, wie die gleichen Techniken uns neue Möglichkeiten an die Hand geben sollten, die hochkomplexe Regulation in Zellen zu untersuchen und für die Optimierung biotechnologischer Prozesse zu nutzen.
Beispiele aus den vielfältigen Facetten der biologischen Forschung finden Sie – neben anderen interessanten Beiträgen – in der aktuellen Ausgabe von „Portal Wissen“. Ich wünsche Ihnen eine anregende Lektüre!
Prof. Dr. Bernd Müller-Röber
Professor für Molekularbiologie
Portal Wissen = Wandel
(2021)
Wandel macht alles anders. Seien wir ehrlich: Eigentlich ist so gut wie alles ständig in Transformation. Selbst gewaltige Bergmassive, die anmuten wie eine zu Stein gewordene Ewigkeit, werden irgendwann zu Staub zermahlen. Ist Wandel selbst also das einzig Konstante? Der griechische Philosoph Heraklit jedenfalls war dieser Ansicht. Er sagte: „Nichts ist beständiger als der Wandel.“
Wandel macht Angst. Eine Veränderung, die wir nicht erklären können, versetzt uns in Aufruhr – wie ein Zaubertrick, den wir nicht durchschauen. Viren, die mutieren, Ökosysteme, die kollabieren, Sterne, die vergehen – sie alle scheinen das fragile Gleichgewicht, das unser Dasein ermöglicht, zu gefährden. Dass wir nur zu oft selbst Stein des Anstoßes für gefährliche Verwandlungen sind, hat die Menschheit spät erkannt.
Wandel macht Hoffnung. Wandel hat Menschen schon immer fasziniert und herausgefordert, seinen Ursprung und sein Wesen zu erforschen. Durchaus mit Erfolg. Vieles verstehen wir besser als Generationen zuvor. Doch gut genug? Mitnichten. Alexander von Humboldt meinte: „Jedes Naturgesetz, das sich dem Beobachter offenbart, lässt auf ein höheres, noch unerkanntes schließen.“ Es gibt noch viel zu tun.
Das aktuelle Heft der „Portal Wissen“ steht im Zeichen des Wandels. Wir haben mit einer Astrophysikerin gesprochen, die ihr Glück in der Erforschung der Entstehung und des Wandels der Sterne gefunden hat. Gleich mehrfach schauen wir auf den ganz irdischen Klimawandel und seine Folgen: Eine Geowissenschaftlerin hat uns erklärt, wie die Erderwärmung sich auf die Stabilität von Gebirgen auswirkt; ein Wirtschaftsforscher zeigt, warum die CO2-Steuer einen entscheidenden Beitrag zur Wirtschaftswende bedeuten könnte, und ein Jurist macht deutlich, dass der Ruf nach einem Recht auf Klimaschutz bislang noch weitgehend ungehört verhallt. Wie menschliche Landnutzung sich auf die biologische Artenvielfalt auswirkt, untersuchen Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler im Graduiertenkolleg „BioMove“; sie haben uns Einblicke in ihre Arbeiten rund um Feldhase, Wasserfloh und Stockente gegeben. Andere Forschende nehmen Wandel eher in menschlichen Zusammenhängen in den Blick. So diskutieren ein Germanist und ein Medienwissenschaftler über die Folgen der Digitalisierung in Wissenschaft und Bildung. Eine Gruppe von Ernährungswissenschaftlern des DIfE und Sportwissenschaftlern der Uni Potsdam geht der Frage nach, welche Faktoren dafür verantwortlich sind, dass unser Körper sich im Alter wandelt – und warum manche Menschen schneller Muskeln verlieren als andere. Und wir haben einen Blick ins KIDZ geworfen, ein Zentrum, das unkonzentrierten Kindern dabei hilft, an sich selbst zu wachsen.
Natürlich lassen wir bei all dem Wandel die Vielfalt der Forschung an der Uni Potsdam nicht aus den Augen. Ein Besuch im Labor des Projekts „OptiZeD“ lässt erahnen, welche Möglichkeiten optische Sensoren für die personalisierte Medizin von morgen bieten, während eine Bildungsforscherin erklärt, warum kulturelle Vielfalt ein Gut ist, von dem unsere Bildung profitieren kann. Außerdem berichtet eine Kulturwissenschaftlerin von der Faszination von Comics, drei junge Firmengründer von ihrer Idee einer besseren Vernetzung von Handwerkern und eine Psychologin davon, wie es ist, Gewalt in all ihren Facetten zu erforschen. Sie alle sind Teil des hoffnungsvollen Wandels, den Wissenschaft auf den Weg bringt! Viel Spaß bei der Lektüre!
Portal Wissen = Together
(2022)
What makes humans human – and what distinguishes them from other creatures on Earth – has long been fervently discussed and is still being discussed today. “Homo sapiens”, the scientific self-description of our species, is already the characterization as an “understanding, wise, knowledgeable human being”. It could be argued that we owe this additional knowledge to our trait of (basically) feeling particularly attached to our equals. We are what we are, above all, and perhaps even exclusively: together. The development that eventually turned communities into societies in the course of which culture and knowledge emerged, could well be told as a story of more and less togetherness. People were always successful when they lived with instead of against each other. Things that were much admired later came into being when people worked together, knowledge that made history as progress was developed by minds that came into a conversation.
It is therefore all the more surprising that this “recipe for success” is being pushed into the background at a time when it is needed more than ever. As a result of the Corona pandemic, we are living in a time in which the world is faced with a – literally – all-encompassing task which it can only overcome together, as has already been said many times. And yet, many people are primarily concerned about their own well-being in various ways – not infrequently without reflecting that the well-being of many others, and possibly ultimately even their own, suffers as a consequence. When there is a need for more togetherness while there is a lot of talk about division, it becomes clear that the success of togetherness is not a foregone conclusion: If we want to achieve something together, we must always keep talking about the goals and the way to get there.
For this issue, we have collected what people can achieve together and how research is trying to fathom the “secret of togetherness” in many ways. We visited a team of environmental scientists who are developing forest gardens together with committed residents – as green oases in the middle of cities. We took a first look at the prototype of a national education platform that will bundle all kinds of digital learning in the future. We also present a model project that aims to help teachers and students prevent hate speech. Last but not least, the issue presents a small selection of various collaborations across disciplinary and national borders: We show how researchers from law and political science are working together to examine the ups and downs of international law, and why religious studies scholars from Potsdam and Iraq benefit from each other.
Of course, the issue also brings together the entire spectrum of research at the University of Potsdam, we promise! We found out how heavy rain turn into flash floods and how to prepare for such events. We interviewed a migration researcher and visited a geoscientist who is drawn to mountains and valleys alike. It’s about – often unwritten – “body rules” in everyday life, the exploration of our gaze with the help of artificial intelligence, 33 answers full of complexity, and about mathematics at infinity. Enough words. Read for yourself – alone or together. Just as you like!
Portal Wissen = Sprache
(2018)
Sprache ist das vielleicht universellste Werkzeug, über das wir Menschen verfügen. Mit ihr können wir uns ausdrücken und mitteilen, verständigen und verstehen, helfen und Hilfe bekommen, ein Miteinander schaffen und daran teilhaben.
Doch damit ist der Wert von Sprache keineswegs vollständig erfasst. „Die Sprache gehört zum Charakter des Menschen“, meinte der englische Philosoph Sir Francis Bacon. Und glaubt man dem Dichter Johann Gottfried von Herder, ist der Mensch gar „Mensch nur durch Sprache“. Das bedeutet letztlich, wir sind in der Welt nicht mit, sondern in Sprache. Wir beschreiben unsere Wirklichkeit nicht allein mithilfe sprachlicher Mittel, Sprache ist die Brille, durch die wir uns die Welt überhaupt erschließen. Sie ist immer schon da und prägt uns und die Weise, wie wir alles um uns herum wahrnehmen und analysieren, beschreiben und letztlich auch bestimmen.
Derart tief mit dem Wesen des Menschen verbunden, wundert es kaum, dass unsere Sprache seit jeher im Fokus wissenschaftlicher Forschung steht. Und zwar nicht nur jener, die sich dem Namen nach als Sprachwissenschaft zu erkennen gibt. Philosophie und Medienwissenschaft, Neurologie und Psychologie, Informatik und Semiotik – sie alle gehen sprachlichen Strukturen, ihren Voraussetzungen und ihren Möglichkeiten nach.
Seit Juli 2017 arbeitet an genau dieser Schnittstelle an der Universität Potsdam ein wissenschaftliches Netzwerk: der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderte Sonderforschungsbereich „Grenzen der Variabilität in der Sprache“ (SFB 1287). Gemeinsam untersuchen darin Linguisten, Informatiker, Psychologen und Neurologen, wo Sprache flexibel ist – und wo nicht. Dadurch hoffen sie, nicht nur mehr über einzelne Sprachen herauszufinden, sondern auch, was sie verbindet.
In der vorliegenden Ausgabe der Portal Wissen haben wir die Sprecherin des SFB Isabell Wartenburger und ihrem Stellvertreter Malte Zimmermann gebeten, mit uns ins Gespräch zu kommen – über Sprache, ihre Variabilität, deren Grenzen und wie man beides erforscht. Außerdem haben wir zwei Wissenschaftlerinnen bei der Arbeit an ihren Teilprojekten über die Schulter geschaut: Die Germanistin Heike Wiese untersucht mit ihrem Team, ob auf einem Berliner Wochenmarkt, wo Sprachen aus fast allen Teilen der Welt zu hören sind, aus einem wilden Durcheinander eine neue Sprache mit eigenen Regeln entsteht. Und die Linguistin Doreen Georgi begibt sich auf eine typologische Weltreise, bei der sie rund 30 Sprachen miteinander vergleicht, um herauszufinden, ob sie gemeinsame Grenzen haben.
Zugleich wollen wir auch auf andere Forschungsprojekte an der Universität Potsdam und die Menschen dahinter zu sprechen kommen. So ließ uns ein Mathematiker erkennen, was Fußball mit Mathematik zu tun hat und warum diese Verbindung in der Schule gut ankommt. Außerdem sprachen wir mit einer Anglistin über afroamerikanische Literatur im 19. Jahrhundert, führte uns ein Chemiker durch das Gebiet der Angewandten Analytischen Photonik und eine Juristin erklärte uns den Unterschied zwischen dem französischen und dem deutschen Strafrecht. Wir diskutierten mit zwei Medienwissenschaftlern und einem Religionswissenschaftler über Computer- und Videospiele von ihren Anfängen bis heute und lernten von den Gründern des Start-ups „visionYOU“, wie sich Unternehmertum mit sozialer Verantwortung verbinden lässt. In vielen weiteren Gesprächen ging es unter anderem um Fernsehen 4.0, Artenvielfalt und ökologische Dynamik, ein Training zum achtsamen Essen, die effektive Produktion von Antikörpern und die Frage, ob uns die Dauernutzung von Smartphones am Ende sprachlos macht. Aber keine Angst: Uns sind die Worte nicht ausgegangen – das Heft ist voll davon! Viel Vergnügen beim Lesen!
Die Redaktion
Portal Wissen = small
(2016)
Let’s be honest: even science wants to make it big, at least when it comes to discovering new knowledge. Yet if one thing belongs in the annals of successful research, it is definitely small things. Scientists have long understood that their job is to explore things that they don’t see right away. Seneca once wrote, “If something is smaller than the great, this does not mean at all that it is insignificant.”
The smallest units of life, such as bacteria or viruses, can often have powerful effects. And again and again, (seemingly) large things must first be disassembled or reduced to small pieces in order to recognize their nature. One of the greatest secrets of our world – the atom, the smallest, if no longer indivisible, unit of chemical elements – revealed itself only by looking at its diminutive size. By no means is ‘small’ (German: klein) merely a counterpoint to large, at least in linguistic terms; the word comes from West Germanic klaini, which means ‘fine’ or ‘delicate,’ and is also related to the English word ‘clean.’ Fine and clean – certainly something worth striving for in scientific work. And a bit of attention to detail doesn’t hurt either.
This doesn’t mean that researchers can be smallminded; they should be ready to expect the unexpected and to adjust their work accordingly. And even if they cannot attain their goals in the short term, they need staying power to keep themselves from being talked down, from giving up.
Strictly speaking, research is like putting together a puzzle with tons of tiny pieces; you don’t want it to end. Every discovery worthy of a Nobel Prize, every major research project, has to start with a small idea, with a tiny spark, and then the planning of the minutest details can begin. What follows is work focused on minuscule details: hours of interviews searching for the secret of the cerebellum (Latin for ‘little brain’), days of field studies searching for Lilliputian forms of life, weeks of experimentation meant to render visible the microscopically tiny, months of archival research that brings odds and ends to light, or years of reading fine print. All while hunting for a big hit...
This is why we’ve assembled a few ‘little’ stories about research at the University of Potsdam, under the motto: small, but look out! Nutritional scientists are working on rescuing some of the earth’s smaller residents – mice – from the fate of ‘lab rats’ by developing alternatives to animal testing. Linguists are using innovative methods in several projects to investigate how small children learn languages. Astrophysicists in Potsdam are scanning the skies above Babelsberg for the billions of stars in the Magellan Cloud, which only seem tiny from down here. The Research Center Sanssouci, initiated by the Prussian Palaces and Gardens Foundation and the University of Potsdam, is starting small but will bring about great things for Potsdam’s cultural landscape. Biologists are drilling down to the smallest building blocks of life, looking for genes in barley so that new strains with positive characteristics can be cultivated.
Like we said: little things. Have fun reading!
The Editorial
Portal Wissen = Signs
(2015)
Signs take a variety of forms. We use or encounter them every day in various areas. They represent perceptions and ideas: A letter represents a sound, a word or picture stands for an idea, a note for a sound, a chemical formula for a substance, a boundary stone for a territorial claim, a building for an ideology, a gesture for a cue or an assessment.
On the one hand, we open up the world to ourselves by using signs; we acquire it, ensconce ourselves in it, and we punctuate it to represent ourselves in it. On the other, this reference to the world and ourselves becomes visible in our sign systems. As manifestations of a certain way of interacting with nature, the environment, and fellow human beings, they provide information about the social order or ethnic distinctions of a certain society or epoch as well as about how it perceives the world and humanity.
As a man-made network of meanings, sign systems can be changed and, in doing so, change how we perceive the world and humanity. Linguistically, this may, for example, be done by using an evaluative prefix: human – inhuman, sense – nonsense, matter – anti-matter or by hierarchizing terms, as in upper class and lower class. The consequences of such labeling, therefore, may decide on the raison d'être of the signified within an aspect of reality and the nature of this existence.
Since ancient times we have reflected on signs, at first mainly in philosophy. Each era has created theories of signs as a means of approaching its essence. Nowadays semiotics is especially concerned with them. While linguistics focuses on linguistic signs, semiotics deals with all types of signs and the interaction of components and processes involved in their communication. Semiotics has developed models, methods, and concepts. Semiosis and semiosphere, for example, are concepts that illuminate the processing of signs, i.e. the construction of meaning and the interaction of different sign systems. A sign is not limited to a monolithic meaning but is culturally contingent and marked by the socioeconomic conditions of the individual decoding it. Sociopolitical and sociocultural developments therefore affect the processing of signs.
Dealing with signs and sign systems, their circulation, and reciprocal play with shapes and interpretive possibilities is therefore an urgent and trailblazing task in light of sociocultural communication processes in our increasingly heterogeneous society to optimize communication and promote intercultural understanding as well as to recognize, use, and bolster social trends.
The articles in this magazine illustrate the many ways academia is involved in researching, interpreting, and explaining signs. Social scientists at the University of Potsdam are examining whether statistics about petitions made by GDR citizens can be interpreted retrospectively as a premonitory sign of the peaceful revolution of 1989. Colleagues at the Institute of Romance Studies are analyzing what Alexander von Humboldt’s American travel diaries signalize, and young researchers in the Research Training Group on “Wicked Problems, Contested Administrations” are examining challenges that seem to raise question marks for administrations. A project promoting sustainable consumption hopes to prove that academia can contribute to setting an example. An initiative of historians supporting Brandenburg cities in disseminating the history of the Reformation shows that the gap between academia and signs and wonder is not unbridgeable.
I wish you an inspiring read!
Prof. Dr. Eva Kimminich
Professor of Romance Cultural Studies
Portal Wissen = Schichten
(2013)
Die neue Ausgabe unseres Potsdamer Forschungsmagazins widmet sich ganz und gar und auf sehr unterschiedliche Weise dem Thema „Schichten“.
Als Geowissenschaftler begegnen mir Schichten häufig: Boden-, Sedimentoder Gesteinsschichten – sie sind das Zeugnis lang anhaltender und immer wiederkehrender Erosionsund Ablagerungsprozesse, wie sie schon in der frühen Erdgeschichte stattfanden. Gebirge werden beispielsweise durch Wasser, Eis und Wind erodiert. Die Erosionsprodukte bilden vielleicht irgendwann auf dem Meeresgrund als Ablagerungshorizont eine neue Schicht. Umgekehrt führen Deformationsprozesse als Folge von tektonischen Plattenbewegungen dazu, dass Gebirge entstehen und der Mensch versteinerte Meeresbewohner in verfalteten Sedimentschichten im Hochgebirge findet – Beziehungen, wie sie bereits von Ibn Sina und später von Charles Darwin bei seiner Andenüberquerung beschrieben wurden. Aber auch die Landschaft, die wir bei einem Blick aus dem Fenster wahrnehmen, ist nichts anderes als das Produkt verschiedener Überlagerungen von Prozessen Liebe Leserinnen und Leser, in der Vergangenheit und heute. Langsam ablaufende Prozesse oder seltener stattfindende Extremereignisse wie Fluten, Erdbeben oder Bergstürze – einzelne Merkmale werden dabei ausgelöscht, andere treten zutage. Ähnlich einem Palimpsest – einem Stück Pergament, das die Mönche im Mittelalter immer wieder abgeschabt und neu überschrieben haben. Die Analyse von Gesteins- und Bodenschichten gleicht der Arbeit eines Detektivs. Geophysikalische Tiefensondierungen mit Schall- und Radarwellen, die genaue Vermessung von Erdbebenherden oder Tiefbohrungen bringen uns verdeckte Erdschichten näher. Fossilienfunde und radiometrische Datierungen verraten das Alter einer Schicht. Mithilfe dünner Ascheschichten können wir nachweisen, wann verheerende Vulkanausbrüche Umweltbedingungen beeinflusst haben.
Böden, die Epidermis unseres Planeten, spiegeln die Eigenschaften der darunterliegenden Gesteinsschichten, der Vegetationsbedeckung oder den Einfluss des Klimas wider. Die Form, Sortierung und Oberflächenbeschaffenheit von Sandkörnern lassen uns erkennen, ob Wind oder Wasser für ihren Transport gesorgt haben. So wissen wir, dass Norddeutschland vor über 260 Millionen Jahren eine Wüstenlandschaft war, in der der Wind mächtige Dünen wandern ließ. Die mineralogische Untersuchung damit verbundener Schichten verrät, ob das Klima trocken oder feucht war. So dechiffrieren wir Hinweise auf vergangene Prozesse, die unter der Erdoberfläche versteckt sind oder – wie etwa in Gebirgen – offen zutage treten.
Auf den kommenden Seiten laden wir Sie ein, Potsdamer Wissenschaftler an die Orte ihrer Forschung zu begleiten: Im Tien Shan-Gebirge spüren sie längst vergangene Erdbeben auf, in Tiefseesedimenten entdecken sie uralte Lebensformen und im Weltall erforschen sie gar Schichten, die uns etwas über die Entstehung von Planeten verraten. Die Wissenschaftler der Universität Potsdam beschränken sich allerdings nicht auf die Schichtabfolgen der festen Erde. „Portal Wissen“ blickt auch jenen Wissenschaftlern über die Schulter, die sich mit „Bildungsschichten“ oder „Gesellschaftsschichten“ befassen. So erklären Forscher, wie der gesellschaftliche Auftrag der Inklusion in der Lehre umgesetzt wird oder wie Kreuzberger Schüler zusammen mit Potsdamer Studierenden Sprache im urbanen Raum erforschen.
So unterschiedlich sie sind, eines ist allen diesen „Schichten“ gemeinsam: Ihre Struktur und Form sind Zeugnis sich immer wieder verändernder Rahmenbedingungen. Auch die Gegenwart wird Spuren und Schichten hinterlassen, die zukünftige Erdwissenschaftler vermessen und untersuchen werden. Schon jetzt spricht man vom Anthropozän, einem vom Menschen dominierten geologischen Zeitabschnitt, charakterisiert durch tiefgreifende Änderungen in den Erosions- und Sedimentationsraten und der Verdrängung natürlicher Lebensräume.
Ich wünsche Ihnen, dass Sie in diesem Heft spannende und anregende Geschichten entdecken. Denn es lohnt sich, einen Blick unter die Oberfläche zu werfen.
Prof. Manfred Strecker, PhD.
Professor für Allgemeine Geologie
Portal Wissen = reich
(2017)
Reich – das ist eine komplexe Sache. Während Weltreiche der Menschen kommen und gehen, auch wenn sie nur allzu oft das Gegenteil behaupten, und die ewigwährende Existenz des Himmelreichs bis heute nicht glaubhaft bewiesen ist, kann ein anderes, das so viel älter ist, einen scheinbar unerschöpflichen Reichtum vorweisen: das Reich der Tiere und Pflanzen.
A propos Reichtum: Auch der ist nicht ohne, gerade wenn es dabei ums Geld geht. Die einen sind reich und wollen es um jeden Preis bleiben. Die anderen wollen es noch werden und suchen den Weg dorthin. Manche den schnellsten, manche den einfachsten, manche den perfekten. Es gibt sogar Menschen, die dabei nichts dem Zufall überlassen wollen und die Sache wissenschaftlich angehen. So wie der amerikanische Schrifsteller Wallace D. Wattles, der 1903 ein Buch mit dem Titel „Die Wissenschaft des Reichwerdens“ vorlegte. Seine Abhandlung war für „Männer und Frauen gedacht, deren dringendes Bedürfnis Geld ist, die zuerst reich werden und danach philosophieren wollen“. Von seinem Werk war er derart überzeugt, dass er eine Art Erfolgsgarantie formulierte. Wer seinen Ausführungen folge, werde „zweifellos reich werden, denn die hierin angewendete Wissenschaft ist eine genaue Wissenschaft, und Misserfolg ist unmöglich“.
Wattles ist inzwischen weitgehend vergessen, aber das Geheimnis – finanziellen – Reichtums scheint alles andere als entschlüsselt. Die einen haben ihn, die anderen wollen ihn. Dazwischen klaffen Welten – sowie Neid, Vorurteile und Unkenntnis. Grund genug für uns, noch einmal auf Wallace D. Wattles und seinen so selbstbewusst behaupteten Zusammenhang von Reichtum und Wissenschaft zu schauen und zu sagen: Ja! Natürlich macht Wissenschaft reich, aber vor allem an Erkenntnissen, Erfahrungen – und eben Wissen. Wissenschaft ist in ihrem Inneren nicht ruhmreich, sondern lehrreich. Und das Schöne ist: Der Reichtum, den Wissenschaft bringt, ist von jener Art, dass er allen zugleich und gleichermaßen zugutekommen kann. Niemand muss sich auf Kosten anderer bereichern, im Gegenteil: Oft lässt sich gemeinsam viel mehr erreichen. Alles andere kommt (fast) von selbst. „Derjenige, der Wissen erwirbt, wird von Gott reich belohnt“, lautet die vom islamischen Propheten Mohammed überlieferte religiös angereicherte Form dieses Loblieds auf die Wissenschaft.
In der aktuellen Ausgabe der „Portal Wissen“ soll es freilich – erfreulich unzeitgemäß – faktisch zugehen. Deshalb laden wir Sie ein auf einen Rundgang durch das Forschungsreich der Universität Potsdam und ihrer Partner. So geht es artenreich um Forschungen zu Schweinswalen und Labormäusen. Wir zeigen Ihnen eine Historikerin auf den Spuren eines reichen Domschatzes und sprechen mit einem Bildungsforscher über das Geheimnis finanziellen Reichtums. Germanisten erklären uns die reiche Sprache der Literaturkritik in der Epoche der Aufklärung und wir folgen einem Geowissenschaftler in die Berge, wo er reichlich große Brocken bewegt, um die richtigen Steine zu finden. Außerdem geht es um die Städte von morgen, die hoch und trotzdem (reich an) grün sind, reichlich Wasser bei einer Jahrhundertsturzflut und Insekten als Alternative für eine reichhaltige Ernährung von morgen. Wir führen Sie ins Grenzgebiet zweier Disziplinen, wo sich Jura und Philosophie die Hand reichen, sprechen mit zwei Literaturwissenschaftlern, die der erstaunlichen Reichweite des Phänomens Schlager nachgehen und erfahren von einer Nachhaltigkeitsforscherin, wie sich angesichts drängender globaler Probleme – abermals: gemeinsam – dauerhafte Lösungen erreichen lassen.
Reicht Ihnen das? Wir wünschen Ihnen eine genussreiche Lektüre!
Die Redaktion
Portal Wissen = Raum
(2012)
Mit „Portal Wissen“ laden wir Sie ein, die Forschung an der Universität Potsdam zu entdecken und in ihrer Vielfalt kennenzulernen. In der ersten Ausgabe dreht sich alles um „Räume“. Räume, in denen geforscht wird, solche, die es zu erforschen gilt, andere, die durch Wissenschaft zugänglich oder erschlossen werden, aber auch Räume, die Wissenschaft braucht, um sich entfalten zu können. Forschung vermisst Räume: „Wissenschaft wird von Menschen gemacht“, schrieb der Physiker Werner Heisenberg. Umgekehrt lässt sich sagen: Wissenschaft macht Menschen, widmet sich ihnen, beeinflusst sie. Dieser Beziehung ist „Portal Wissen“ nachgegangen. Wir haben Wissenschaftler getroffen, sie gefragt, wie aus ihren Fragen Projekte entstehen, haben sie auf dem oft verschlungenen Weg zum Ziel begleitet. Ein besonderes Augenmerk dieses Heftes gilt den „Kulturellen Begegnungsräumen“, denen ein eigener Profilbereich der Forschung an der Universität Potsdam gewidmet ist.
Forschung hat Räume: Labore, Bibliotheken, Gewächshäuser oder Archive – hier ist Wissenschaft zu Liebe Leserinnen und Leser, Hause. All diese Orte sind so einzigartig wie die Wissenschaftler, die in ihnen arbeiten, oder die Untersuchungen, die hier stattfinden. Erst die Vision davon, wie ein Problem zu lösen ist, macht aus einfachen Zimmern „Laborräume“. Wir haben ihre Türen geöffnet, um zu zeigen, was – und wer – sich dahinter befindet.
Forschung eröffnet Räume: Wenn Wissenschaft erfolgreich ist, bewegt sie uns, bringt uns voran. Auf dem Weg einer wissenschaftlichen Erkenntnis aus dem Labor in den Alltag stehen mitunter Hürden, die meist nicht auf den ersten Blick zu erkennen sind. Auf jeden Fall aber ist ihre Anwendung erster Ausgangspunkt von Wissenschaft, Antrieb und Motivation jedes Forschers. „Portal Wissen“ zeigt, welche „Praxisräume“ sich aus der Übersetzung von Forschungsresultaten ergeben. Dort, wo wir es unbedingt erwarten, und dort, wo vielleicht nicht.
Forschung erschließt Räume: Bei Expeditionen, Feldversuchen und Exkursionen wird nahezu jede Umgebung zum mobilen Labor. So eröffnet Wissenschaft Zugänge auch zu Orten, die auf vielfach andere Weise verschlossen oder unzugänglich scheinen. Wir haben uns in Forscher- Reisetaschen gemogelt, um bei Entdeckungsreisen dabei zu sein, die weit weg – vor allem nach Afrika – führen. Zugleich haben wir beobachtet, wie „Entwicklungsräume“ sich auch von Potsdam aus erschließen lassen oder zumindest ihre Vermessung in Potsdam beginnen kann.
Forschung braucht Räume: Wissenschaft hat zwei Geschlechter, endlich. Noch nie waren so viele Frauen in der Forschung tätig wie derzeit. Ein Grund zum Ausruhen ist dies gleichwohl nicht. Deutschlandweit ist aktuell nur jede fünfte Professur von einer Frau besetzt. „Portal Wissen“ schaut, welche „Entwicklungsräume“ Frauen sich in der Wissenschaft, aber auch darüber hinaus geschaffen haben. Und wo sie ihnen verwehrt werden. Wir wünschen Ihnen eine anregende Lektüre und dass auch Sie einen Raum finden, der Sie inspiriert.
Prof. Dr. Robert Seckler
Vizepräsident für Forschung und wissenschaftlichen Nachwuchs
Portal Wissen = Paths
(2015)
How traits are inherited from one generation to the next, how mutations change genetic information and consequently contribute to the development of new characteristics and emergence of new species – all these are exciting biological questions. Over millions of years, genetic differentiation has brought about an incredible diversity of species. Evolution has followed many different paths. It has led to an awesome natural biodiversity – to organisms that have adapted to very different environments and are sometimes oddly shaped or behave strangely. Humanmade biodiversity is stunning, too. Just think of the 10,000 rose varieties whose beauty delights, or the myriad wheat, barley, and corn variations; plants that had all once been plain grasses feed us today. We humans create our own biodiversity unknown to nature. And it is serving us well.
Thanks to genome research we are now able to read the complete genetic information of organisms within a few hours or days. It takes much longer, however, to functionally map the many genomic sequences. Researchers achieve this through various methods: Activating or deactivating genes systematically, modifying their code, and exchanging genetic information between organisms have become standard procedures worldwide. The path to knowledge is often intricate, though. Elaborate experimental approaches are often necessary to gain insight into biological processes.
Methods of genomic research enable us to investigate not only what is “out there” in nature, but also to ask, “How does a living organism, like a moss, react when sent to the International Space Station (ISS)? Can we gain knowledge about the adaptation strategies of living beings in harsh environmental conditions or even for colonizing the Moon or Mars?” Can we use synthetic biology to precisely alter microorganisms, planned on a drawing board so to speak, to create new options for treating diseases or for making innovative biology-based products? The answer to both questions is a resounding Yes! (Although moving to other planets is not on our present agenda.) Human land use determines biodiversity. On the other hand, organisms influence the formation of landscapes and, sooner or later, the composition of our atmosphere. This also leads to exciting scientific questions. Researchers have to strike new paths to reach new conclusions. Paths often cross other paths. A few years ago it was still unforeseeable that ecological research would substantially benefit from fast DNA sequencing methods. Genome researchers could hardly assume that the same techniques would lead to new possibilities for examining the highly complex cellular regulation and optimizing biotechnological processes.
You will find examples of the multi-faceted research in biology as well as other very interesting articles in the latest edition of Portal Wissen. I wish you an enjoyable read!
Prof. Dr. Bernd Müller-Röber
Professor of Molecular Biology
Portal Wissen = Mensch
(2022)
Wenn Mensch über Mensch schreibt oder erzählt, dann merkt man gleich: Es ist sein Lieblingsthema. Nicht nur jede oder jeder Einzelne ist sich (meist) selbst der oder die Nächste. Auch als Art nimmt sich Homo sapiens unverkennbar wichtig. Aristoteles war um eine Ordnung der Dinge bemüht und sortierte den Menschen – als das am kompliziertesten erscheinende Wesen – ganz „nach oben“. Die Schöpfungsgeschichte in der Bibel scheint das aufzugreifen, benennt den Menschen gewissermaßen als Schlusspunkt oder „Krone der Schöpfung“, der über Erde und alles Lebendige „herrschen“ soll. Machte was her, hatte aber keinen Bestand. Die Evolutionstheorie hat aus der Pyramide einen weitverzweigten Baum und den Menschen zu einem Zweiglein unter vielen gemacht. Geblieben ist, dass Mensch nicht so einfach zu verstehen ist, vor allem nicht für sich selbst. Oder, wie Marie von Ebner-Eschenbach sagte: „Der einfachste Mensch ist immer noch ein sehr kompliziertes Wesen.“
Dies und das anhaltende Interesse des Menschen an sich selbst sorgen dafür, dass auch viele Wissenschaften sich immer wieder und aus allen erdenklichen Blickwinkeln mit ihm, ihr bzw. uns beschäftigen: Medizin und Linguistik, Bildungsforschung und Psychologie, Geschichte und Soziologie – viele Disziplinen kreisen unentwegt um Mensch(heit) und deren Wirken. Deshalb fällt es kaum schwer, mit dieser Ausgabe der „Portal Wissen“ eine kleine exemplarische Mensch-Forschungsreise durch die Universität Potsdam zu unternehmen. Wir beginnen mit einem Besuch im BabyLAB, wo schon den Kleinsten gewinnbringend beim Sprachenlernen zugeschaut wird, und lassen uns von Bildungsforschenden erklären, wie ihre Erkenntnisse in die Schule kommen. Eine Wirtschaftsexpertin zeigt auf, dass Unterschiede zwischen Männern und Frauen auf dem Gehaltszettel alles andere als akzeptabel sind, und ein Gründungstrio hat uns eine App vorgeführt, mit der man etwas gegen Demenz tun kann, bevor es zu spät ist.
Außerdem sollte eigentlich längst klar sein: Wenn wir uns verstehen wollen, müssen wir immer auch den Blick richten auf das, was uns umgibt. Das meint jenes soziale Miteinander, das uns im Kleinen wie im Großen fordert und prägt. Wir haben deshalb mit Historikern gesprochen, die Korruption in der Antike untersuchen, und Forschende aus der Soziologie gefragt, wohin unsere Gesellschaft steuert. Es meint aber auch die Umwelt, belebt wie unbelebt, der wir den Stempel aufdrücken, und die umgekehrt auch uns unentwegt beeinflusst. Ein Spezialist für alte DNA erforscht beispielsweise, ob schon der Neandertaler einen ökologischen Fußabdruck hinterließ, während eine Ökologin den Folgen des Klimawandels auf die Biodiversität in Afrika auf der Spur ist. Und eine Medienwissenschaftlerin hat über Jahre hinweg analysiert, wie Bilder aller Art dabei helfen können, wissenschaftliche Erkenntnisse zum Klimawandel so zu kommunizieren, dass sie auch verstanden werden.
Nicht vergessen haben wir, dass das Coronavirus nach wie vor unser Leben und auch die Forschung beeinflusst – und stellen deshalb drei Projekte vor, die verschiedene Facetten der Pandemie genauer unter die Lupe nehmen: Ein Team aus den Verwaltungswissenschaften hat analysiert, wie sich Deutschland im Vergleich zu anderen Ländern im Krisenmanagement schlägt, das Harding- Zentrum entwickelt Infomaterial, um Menschen aufgeklärt Entscheidungen in Sachen Impfen zu ermöglichen und eine Psychologin will mit Partnern in ganz Deutschland untersuchen, wie Kinder und Jugendliche mit chronischen Erkrankungen durch die Pandemie kommen.
Daneben lassen wir selbstverständlich nicht die – menschengemachte – Vielfalt der Forschung an der Uni Potsdam links liegen: Wir stellen einen der besten deutschen Gravitationswellenforscher vor, sprechen über links und rechts in der Pflanzenwelt und die Rolle der Mathematik in der Erdbebenforschung. Nicht zuletzt haben wir uns die Arbeit der neuen Forschungsstelle für digitales Datenrecht erklären lassen und der Direktorin des Moses-Mendelssohn-Zentrums 33 Fragen gestellt. Sie hat sie alle beantwortet – als Wissenschaftlerin und als Mensch.
Portal Wissen = Lernen
(2023)
Uns lernend zu verändern, ist eine der wichtigsten Eigenschaften, die wir Menschen haben. Wir werden geboren und können – scheinbar – nichts, müssen uns alles erst erschließen, abschauen, aneignen: greifen und laufen, essen und sprechen. Natürlich auch lesen und rechnen. Inzwischen wissen wir: Damit werden wir nie fertig. Im besten Fall lernen wir ein Leben lang. Hören wir damit auf, schadet es uns. „Es ist keine Schande, nichts zu wissen, wohl aber, nichts lernen zu wollen“, meinte vor über 2.400 Jahren schon der griechische Philosoph Platon.
Auch als Menschheit sind wir lernfähig, gelangten dank immer mehr Wissen über die Welt um uns herum aus der Steinzeit ins digitale Zeitalter. Dass auch dieser Fortschritt keine Ziellinie ist, sondern wir nach wie vor einen weiten Weg vor uns haben, zeigen der menschengemachte Klimawandel – und vor allem die Unfähigkeit, als globale Gemeinschaft das, was uns die Forschung lehrt, in entsprechendes Handeln zu übersetzen. Bleibt zu hoffen, dass wir das auch noch begreifen.
Was wir in der intensiven Diskussion über die vielschichtigen Ebenen des Lernens gern übersehen: Wir sind keineswegs die einzig Lernenden. Viele, wenn nicht alle Lebewesen auf der Erde lernen, manche zielstrebiger und komplexer, kognitiver, als andere. Und seit einiger Zeit sind auch Maschinen in der Lage, mehr oder weniger selbstständig zu lernen. Künstliche Intelligenz lässt grüßen.
Lernen kann in seiner Bedeutung für den Menschen kaum überschätzt werden. Das hat auch die Wissenschaft begriffen und die Lernprozesse und -bedingungen in nahezu allen Zusammenhängen für sich entdeckt, egal, ob es um unsere eigenen geht oder solche um uns herum. Einigen davon sind wir für die aktuelle Ausgabe der „Portal Wissen“ nachgegangen.
So erforscht die Neurowissenschaftlerin Milena Rabovsky, wie unser Hirn gesprochene Sprache vorhersagt – und dabei aus seinen Fehlern lernt –, während die Psycholinguistin Natalie Boll-Avetisyan eine Box entwickelt hat, mit der sich schon bei kleinen Kindern Störungen beim Sprachenlernen entdecken lassen. Die Verhaltensbiologinnen Jana Eccard und Valeria Mazza haben das Verhalten von kleinen Nagetieren untersucht und dabei nicht nur festgestellt, dass sie sehr unterschiedliche Persönlichkeiten ausbilden, sondern auch beschrieben, wie sie lernen, diese an wechselnde Umweltbedingungen anzupassen. Die Bildungsforscherin Katharina Scheiter erklärt, wie die Möglichkeiten der Digitalisierung unser Lernen verändern – und wie nicht. Der Politikwissenschaftler Fabian Schuppert und die Verwaltungsexpertin Sabine Kuhlmann wiederum analysieren die Klimapolitiken von Millionenstädten überall auf der Welt – und dabei vor allem die Art und Weise, wie die Bevölkerung einbezogen wird –, damit die Metropolregion Berlin von diesen Strategien profitieren kann. Und der Computerlinguist David Schlangen geht der Frage nach, was Maschinen lernen müssen, damit unsere Kommunikation mit ihnen noch besser funktioniert.
Da Forschung letztlich immer ein Lernprozess ist, der danach strebt, etwas zu verstehen, was bislang noch unbekannt ist, stehen dieses Mal ohnehin alle Texte irgendwie unter dem „Stern“ des Titelthemas: Es geht darum, wie wir Millionen Jahre alte Korallen als Klimaarchive lesen können, was die Geschichte der vergangenen Jahrhunderte uns über „Militärische Gewaltkulturen“ verrät und die Frage, welche Lehren wir aus Naturgefahren für die Zukunft ziehen sollten.
Wir haben mit einer Juristin gesprochen, die über den Tellerrand der Universität blickt und Recht für jedermann verständlich machen will, und mit einem Philosophen, der untersucht, warum „eine Meinung haben“ heute etwas anderes bedeutet als vor 100 Jahren. Wir berichten von „smarter DNA“ und der KIgestützten Genomanalyse, die beide die Gesundheitsversorgung nachhaltig verändern können. Außerdem geht es um das Berufsbild „YouTuber*in“, ein Start-up, das eine App entwickelt hat, dank der Paare spielerisch ihre Liebe vertiefen können, und die Frage, wie sich unser mentales Lexikon erforschen lässt. Wir sprechen über minor cosmopolitanisms, Wildtiermanagement in Afrika und Wasserstoff als Energiequelle der Zukunft. Wenn Sie hier fertig sind, haben Sie was gelernt. Versprochen! Viel Vergnügen!
Portal Wissen = Layers
(2013)
The latest edition of our Potsdam Research Magazine “Portal Wissen” addresses the topic “Layers” in many different ways. Geoscientists often deal with layers: layers of soil, sediment, or rock are the evidence of repeated and long-lasting processes of erosion and sedimentation that took place in the early history of the earth. For instance, mountains are eroded by water, ice and wind. The sand that results from that erosion might eventually form a new layer on the ocean floor known as a sediment horizon. After tens of millions of years, tectonic plate movements can deform the ocean floor, pushing it upwards as mountains are created, bringing the layers of sand from former mountain chains together with fossilized sea dwellers into the realm of climbers and mountaineers – a fundamental cycle within the Earth system that was succinctly described by Ibn Sina nearly 1000 years ago, and later by Charles Darwin when he was crossing the Andes.
The landscape around us overlays the products of recent processes with those from the past. Slow processes or extreme events that happen very rarely – like floods, earthquakes or rockslides – wipe out certain characteristics, while others remain on the surface. In this sense, the landscape is like a palimpsest – a piece of parchment that monks in the Middle Ages scraped clean again and again to write something new. Analysing rock layers and soil is similar to the work of a detective. Geophysical deep sounding with sound and radar waves, precise measurements of motions related to earthquakes, and deep boreholes each provide a glimpse of the characteristics of what lies beneath us, giving us a better understanding of spatial distribution of the various layers. Fossils can tell us the age of a layer of sediment, while radiometric isotopes in minerals reveal how quickly a rock moved from deep within the Earth up to the surface, perhaps during the process of mountain building. Thin layers of ash tell us when there was a devastating volcanic eruption that influenced environmental conditions. The shape, gradation, and surface conditions of sand grains reflect whether wind or water was responsible for their transport. We know, for instance, that northern Germany was a desert landscape more than 260 million years ago. At that time, the wind made huge dunes migrate across the region. Over time, climate and vegetation slowly alter the physical and chemical characteristics of sand and rock at the surface, turning them into soil, the epidermis of our planet. Mineralogical analyses of layers of the soil layer tell us whether the climate was dry or wet. These kinds of observations allow us to reconstruct links between our climate system and processes that have taken place on the Earth’s surface, as well as those processes that originate at much deeper levels. The clues we use might be hidden under the surface of the earth or clearly visible on the surface, like in the mountains, or even in freshly cut rock alongside roads.
On the following pages, we invite you to accompany scientists from Potsdam into their world of research. They track hidden traces of longgone earthquakes in the Tien Shan Mountains; they discover ancient forms of life in deep-sea sediments. They even examine layers in outer space that can tell us something about the formation of planets. “Portal Wissen” not only presents scientists of the University of Potsdam who deal with the sequence of layers formed by solid rock, but also those scientists who deal with levels of education or social strata. Research scientists explain how to implement the social mission of inclusion in teaching, and how pupils from the Berlin district Kreuzberg examine language in urban neighbourhoods together with students from the University of Potsdam.
Although these types of “layers” are very different, they all have something in common. Their structure and profile are evidence of continuously changing conditions. The present will leave traces and layers that future geoscientists will measure and examine. We already speak of the Anthropocene, a geological era dominated by humans, which is characterized by far-reaching changes in erosion and sedimentation rates, and the displacement of natural habitats. I hope that you will discover exciting and inspiring stories in this edition. And remember – it is always worth having a look beneath the surface.
Prof. Manfred Strecker, PHD
Professor of Geology
Portal Wissen = Language
(2018)
Language is perhaps the most universal tool of human beings. It enables us to express ourselves, to communicate and understand, to help and get help, to create and share togetherness.
However, that does not completely capture the value of language. “Language belongs to the character of man,” said the English philosopher Sir Francis Bacon. If you believe the poet Johann Gottfried von Herder, a human is “only a human through language”. Ultimately, this means that we live in our world not with, but in, language. We not only describe our reality by means of language, but language is the device through which we open up the world in the first place. It is always there and shapes and influences us and the way we perceive, analyze, describe and ultimately determine everything around us.
Since it is so deeply connected with human nature, it is hardly surprising that our language has always been in the center of academic research – and not only in those fields that bear the name linguistics. Philosophy and media studies, neurology and psychology, computer science and semiotics – all of them are based on linguistic structures and their premises and possibilities.
Since July 2017, a scientific network at the University of Potsdam has been working on exactly this interface: the Collaborative Research Center “Limits of Variability in Language” (SFB 1287), funded by the German Research Foundation (DFG). Linguists, computer scientists, psychologists, and neurologists examine where language is or is not flexible. They hope to find out more about individual languages and their connections.
In this issue of Portal Wissen, we asked SFB spokeswoman Isabell Wartenburger and deputy spokesman Malte Zimmermann to talk about language, its variability and limits, and how they investigate these aspects. We also look over the shoulders of two researchers who are working on sub-projects: Germanist Heike Wiese and her team examine whether the pandemonium of the many different languages spoken at a weekly market in Berlin is creating a new language with its own rules. Linguist Doreen Georgi embarks on a typological journey around the world comparing about 30 languages to find out if they have common limits.
We also want to introduce other research projects at the University of Potsdam and the people behind them. We talk to biologists about biodiversity and ecological dynamics, and the founders of the startup “visionYOU” explain how entrepreneurship can be combined with social responsibility. Other discussions center round the effective production of antibodies and the question of whether the continued use of smartphones will eventually make us speechless. But do not worry: we did not run out of words – the magazine is full of them!
Enjoy your reading!
The Editors
Lange gab es auf der Erde Dinge, die konnte nur der Mensch. Doch diese Zeit könnte zu Ende gehen. Mithilfe des universalen Werkzeugs, das uns einzigartig macht – unserer Intelligenz –, haben wir dafür gesorgt, dass wir es nicht länger sind. Zumindest wenn es darum geht, kognitive Aufgaben zu lösen. Künstliche Intelligenz kann inzwischen Schach spielen, Sprache verstehen, Auto fahren. Vieles sogar besser als wir. Wie kam es dazu?
Der Philosoph Aristoteles schuf mit seinen Syllogismen die ersten „Gesetze des Denkens“, die Mathematiker Blaise Pascal und Wilhelm Leibniz bauten einige der frühesten Rechenmaschinen, der Mathematiker George Boole führte als erster eine formale Sprache zur Darstellung der Logik ein, der Naturwissenschaftler Alan Turing schuf mit seiner Dechiffriermaschine „Colossus“ den ersten programmierbaren Computer. Philosophen, Mathematiker, Psychologen, Linguisten – seit Jahrhunderten entwickeln Wissenschaftlerin- nen und Wissenschaftler Formeln, Maschinen und Theorien, die es möglich machen sollen, unsere wertvollste Fähigkeit zu reproduzieren und womöglich sogar zu verbessern. Aber was ist das eigentlich: „Künstliche Intelligenz“?
Schon die Bezeichnung fordert zum Vergleich auf. Ist Künstliche Intelligenz wie menschliche Intelligenz? Alan Turing formulierte 1950 einen Test, der eine befriedigende operationale Definition von Intelligenz liefern sollte: Intelligent ist eine Maschine demnach, wenn sie ein dem Menschen gleichwertiges Denkvermögen besitzt. Sie muss also bei beliebigen kognitiven Aufgaben dasselbe Niveau erreichen. Beweisen muss sie dies, indem sie einen menschlichen Fragenden glauben lässt, sie sei ein Mensch. Keine leichte Sache: Immerhin muss sie dafür natürliche Sprache verarbeiten, Wissen speichern, aus diesem Schlüsse ziehen und Neues lernen können. Tatsächlich entstanden in den vergangenen zehn Jahren etliche KI-Systeme, die in Chat- Gesprächen, mit automatisch erzeugten Texten oder Bildern den Test auf die eine oder andere Weise bestanden. Im Fokus stehen nun meist andere Fragen: Braucht KI ihre Schöpfer überhaupt noch? Wird sie den Menschen nicht nur überflügeln, sondern eines Tages sogar ersetzen – sei es in der Welt der Arbeit oder sogar darüber hinaus? Löst KI im Zeitalter der allumfassenden digitalen Vernetzung unsere Probleme – oder wird sie Teil davon?
Über Künstliche Intelligenz, ihr Wesen, ihre Beschränkungen, ihr Potenzial und ihr Verhältnis zum Menschen wird nicht erst diskutiert seitdem es sie gibt. Vor allem Literatur und Kino haben Szenarien mit verschiedenstem Ausgang kreiert. Aber wie sehen das Wissenschaftler, die mit oder zu Künstlicher Intelligenz forschen? Für die aktuelle Ausgabe des Forschungsmagazins kamen ein Kognitionswissenschaftler, eine Bildungsforscherin und ein Informatiker darüber ins Gespräch. Daneben haben wir uns in der Hochschule nach Projekten umgesehen, deren fachliche Heimat die zahlreichen Möglichkeiten offenbart, die KI für viele Disziplinen erahnen lässt. So geht die Reise in die Geowissenschaften und die Informatik ebenso wie die Wirtschafts-, Gesundheits- und Literaturwissenschaften.
Daneben haben wir die Breite der Forschung an der Universität nicht aus den Augen verloren: Ein Jurist führt ein in die gar nicht so weltferne Sphäre des Weltraumrechts, während Astrophysiker daran arbeiten, dass modernste Teleskope zum richtigen Zeitpunkt genau in die Regionen des Weltraums schauen, wo gerade etwas „los ist“. Eine Chemikerin erklärt, warum die Batterie der Zukunft aus dem Drucker kommt, und Molekularbiologen berichten, wie sie stressresistente Pflanzen züchten wollen. Mit menschlichem Stress in der Arbeitswelt beschäftigt sich nicht nur ein Forschungs-, sondern auch ein Gründerprojekt. Darüber ist in diesem Heft genauso zu lesen wie über aktuelle Studien zum Restless Legs Syndrom bei Kindern oder aber der Situation von Muslimen in Brandenburg. Nicht zuletzt machen wir Sie mit jenen Schafen bekannt, die derzeit im Park Sanssouci weiden – im Auftrag der Wissenschaft. Gar nicht so dumm! Viel Vergnügen!
Die Redaktion
Portal Wissen = Kosmos
(2018)
Sprechen wir vom Universum, vom Weltall oder vom Kosmos, geht es um nichts Geringeres als um Alles. Um den gesamten mit Materie und Energie angefüllten Raum. Von der Erde aus sehen wir nur einen winzigen Bruchteil davon: Planeten wie die Venus oder Sterne wie die Sonne. Allein in unserer Heimatgalaxie gibt es mindestens 100 Milliarden Sterne. Durch Schwerkraft verbunden bilden diese selbstleuchtenden Himmelskörper aus sehr heißem Gas ein System, das von der Erde aus als weißliches Band zu sehen ist und das wir Milchstraße nennen. Im beobachtbaren Kosmos gibt es wiederum mindestens 100 Milliarden solcher Galaxien, in denen sich Sterne, kosmischer Staub, Gas und wohl auch Dunkle Materie ansammeln. 13,8 Milliarden Jahre ist das Universum alt, und um es einmal zu durchqueren, bräuchten wir vermutlich 78 Milliarden Lichtjahre.
Angesichts dieser Dimensionen verwundert es kaum, dass für uns Menschen das Rätsel um die Beschaffenheit des Kosmos mit den Fragen des Seins verbunden ist. Woher kommen wir? Wohin gehen wir? Sind wir allein auf der Welt? Für Astrophysiker, die die Weiten des Kosmos mit physikalischen Mitteln erkunden, sind solche Fragen ihr täglich Brot. Auch wenn sie sich natürlich vor allem mit physikalischen Gesetzen, mathematischen Formeln und komplizierten Messmethoden befassen. Über ihre Forschung und ihren Arbeitsalltag haben wir für diese Ausgabe der Portal Wissen mit Astrophysikern der Universität Potsdam gesprochen.
So hat uns Lutz Wisotzki einen 3D-Spektrografen vorgestellt, den er mit Kollegen des Leibniz-Instituts für Astrophysik (AIP) und sechs weiteren europäischen Instituten entwickelt hat. Diese technische Meisterleistung erlaubt den ganz tiefen Blick ins All und eine Zeitreise zu Galaxien kurz nach dem Urknall. Philipp Richter hat uns die Forschungsinitiative Astrophysik nähergebracht und aufgezeigt, wie die Universität Potsdam mit dem AIP, dem Albert-Einstein-Institut und dem Deutschen Elektronen- Synchrotron zusammenarbeitet und Nachwuchsforscher ausbildet. Der neue Uni-Professor für Stellare Astrophysik, Stephan Geier, hat uns Sterne vorgestellt, die so dicht stehen, dass sie für das bloße Auge als ein Stern erscheinen. Ihre turbulente Partnerschaft erforscht der Physiker, der ganz nebenbei auch Historiker ist.
Auch wir haben uns nicht auf kosmische Themen beschränkt, sondern ebenso ganz irdische Dinge hinterfragt, wie etwa den modernen Konsum. Wir haben über mögliche Liebesbeziehungen mit Robotern nachgedacht und über die Zeugenschaft von Literatur und Kunst. Wir ließen uns erklären, wie motiviert Schülerinnen und Schüler sind, warum die Macht großer Konzerne weiter wächst und weshalb manche Mäuse mutig und andere schüchtern sind. Mit Soziologen haben wir über polnische Pflegekräfte in Deutschland gesprochen, mit einem Gründer über den Schritt in die Selbstständigkeit und mit einer Medienwissenschaftlerin über Fairness in der Pornobranche. Wir haben erfahren, weshalb der Regenwald in Zentralafrika vor 2.600 Jahren verschwand, warum der Chemieunterricht nicht ohne Experimente auskommt und wie man Knieprothesen am Fließband produziert. Wissenschaftler berichteten uns, wie digital die Bürgerämter heute tatsächlich arbeiten, wie brandenburgische Kurfürstinnen korrespondierten und wie Big Data den Tieren auf dem Acker nützt.
Zurück zum Kosmos. Der jüngst verstorbene Astrophysiker Stephen Hawking prägte unsere Vorstellung und unser Wissen über das Universum mit seinen Büchern fundamental. Und zwar auch deshalb, weil er nicht nur ein bedeutender Physiker, sondern auch ein literarisches Genie war. Kaum einer konnte schwierige Sachverhalte in einer so anschaulichen, verständlichen und schönen Sprache festhalten wie Hawking. Mit diesem vorbildlichen Wissenschaftsverständnis vor Augen, hoffen wir, den Leserinnen und Lesern dieses Heftes eine anregende Lektüre zu bieten.
Die Redaktion
Portal Wissen = klein
(2016)
Seien wir mal ehrlich: Auch Wissenschaft hat das Ziel, groß rauszukommen, zumindest im Namen der Erkenntnis. Dabei gilt doch: Wenn etwas ins Stammbuch erfolgreicher Forschung gehört, dann ist es wohl die Vorstellung vom Kleinen. Schließlich ist es schon immer ihr Selbstverständnis gewesen, das zu ergründen, was sich nicht auf den ersten Blick erschließt. Schon Seneca war der Ansicht: „Wenn etwas kleiner ist als das Große, so ist es darum noch lange nicht unbedeutend.“
Kleinste Einheiten des Lebens wie Bakterien oder Viren bewirken Gewaltiges. Und immer wieder müssen (scheinbar) große Dinge erst ver- oder zerkleinert werden, um ihre Natur zu erkennen. Eines der größten Geheimnisse unserer Welt – das Atom als kleinste, wenn auch (nicht mehr) unteilbare Einheit der chemischen Elemente – hat sich erst beim Blick auf Winzigkeiten offenbart. Dabei war klein mitnichten immer nur das Gegenstück zu groß. Zumindest sprachlich, denn das Wort geht auf das westgermanische klaini zurück, das so viel wie „fein“ und „zierlich“ bedeutet, und ist darüber hinaus auch mit dem englischen clean, also „sauber“, verwandt. Fein und sauber – durchaus ein erstrebenswertes Credo für wissenschaftliches Arbeiten. Auch ein wenig Kleinlichkeit schadet nicht.
Dabei darf ein Forscher beileibe kein Kleingeist, sondern sollte bereit sein, das Unvermutete zu ahnen und seine Arbeit entsprechend darauf auszurichten. Und wenn das Ziel nicht kurzfristig zu erreichen ist, braucht es den namhaften langen Atem, sich nicht kleinreden zu lassen und klein beizugeben.
Genau genommen ist Forschung eigentlich ein nicht enden wollendes Klein-klein. Jede nobelpreiswürdige Entdeckung, jedes Großforschungsprojekt muss mit einer kleinen Idee, einem Fünklein beginnen, nur um anschließend bis ins Kleinste durchgeplant zu werden. Was folgt, die Niederungen der Ebene, ist Kleinarbeit: stundenlange Interviews auf der Suche nach dem Geheimnis des Kleinhirns, tagelange Feldstudien, die Kleinstlebewesen nachspüren, wochenlange Experimentreihen, die das mikroskopisch Kleine sichtbar machen sollen, monatelange Archivrecherche, die Kleinkram zutage fördert, oder jahrelange Lektüre des Kleingedruckten. All das auf der Jagd nach dem großen Wurf …
Darum haben wir Ihnen ein paar „Kleinigkeiten“ aus der Forschung an der Universität Potsdam zusammengestellt, ganz nach dem Motto: Klein, aber oho! So arbeiten Ernährungswissenschaftler daran, einigen der kleineren Erdenbewohner – den Mäusen – das Schicksal von „Laborratten“ zu ersparen, indem sie Alternativen zu Tierversuchen entwickeln. Wie Hänschen klein Sprachen lernt, untersuchen Sprachwissenschaftler gleich in mehreren Projekten und mit innovativen Methoden. Nur scheinbar klitzeklein sind dagegen die Milliarden von Sternen der Magellanschen Wolken, die Potsdamer Astrophysiker im Blick haben – vom Babelsberg aus. Die Geowissenschaftler des Graduiertenkollegs „StRATEGy“ wiederum waren vor Ort in Argentinien, um das (Klein-)„Kind“ – das Wetterphänomen El Niño – und seine Ursachen einmal genauer unter die Lupe zu nehmen. Klein anfangen, aber (die Potsdamer Kulturlandschaft) groß rausbringen soll das Research Center Sanssouci, das die Stiftung Preußische Schlösser und Gärten und die Universität Potsdam gemeinsam initiiert haben. Schließlich zeigen wir, dass schon jetzt eine ganze Reihe von Projekten und Initiativen angeschoben wird, um 2019 ein Kleinod der Region neu zu entdecken: den Wanderer durch die Mark, Theodor Fontane.
Wie gesagt: Kleinigkeiten. Wir wünschen viel Spaß beim Lesen!
Die Redaktion
Portal Wissen = Humans
(2022)
When humans write and talk about humans, you notice right away: It’s their favorite topic. It is not only that everyone (usually) is closest to themselves. As a species, Homo sapiens also attaches distinct importance to themselves. Aristotle was concerned about the order of things and ranked the human being – as the seemingly most complicated one – at the “very top.” The book of Genesis in the Bible seems to take this up, calling the human being in a way the final point or “pride of creation” who should “rule” over Earth and all living beings. An impressive story, but it did not stand the test of time. The theory of evolution changed the pyramid into a far-branched tree and the human being to a little branch among many others. What has remained is that humans are not so easy to understand, especially to themselves. Or, as Marie von Ebner-Eschenbach said, “The simplest human is still a very complicated being.”
This and the ongoing interest of humans in themselves ensure that many sciences also deal with him, her, or us, again and again and from every conceivable angle. Medicine and linguistics, educational research and psychology, history and sociology – many disciplines revolve around human(kind) and their actions. Therefore, it is hardly difficult to take a small exemplary human research journey through the University of Potsdam with this issue of “Portal Wissen.” We begin with a visit to the BabyLAB, where you can rewardingly watch even the youngest children learn languages. An economist points out that differences between men and women on their paychecks are anything but acceptable, and a start-up team showed us an app that can help you do something against dementia before it’s too late.
Besides, it should have been clear long ago: If we want to understand ourselves, we must always look at what is surrounding us. This means the social interactions that challenge and shape us on both a small and large scale. That’s why we talked to historians who are investigating corruption in the ancient world. But it also includes the environment, both living and non-living, on which we leave our mark and which, in turn, constantly influences us. A specialist in ancient DNA, for example, is investigating whether even Neanderthals left an ecological footprint, while an ecologist is searching for the consequences of climate change for biodiversity in Africa. And a media scientist has spent years analyzing how various images can help communicate scientific findings on climate change in such a way that they are understood.
We have not forgotten that the coronavirus continues to influence both our lives and research: A psychologist is working with partners throughout Germany to study how children and young people with chronic diseases get through the pandemic.
In addition, we naturally do not leave aside the diversity of research – created by humans – at the University of Potsdam: We introduce one of Germany’s best gravitational wave researcher and talk about the role of mathematics in earthquake research. Last but not least, we had the work of the new research center for digital data law explained to us.