Erwin Frey: Die Physik lebender Systeme

Описание: Die Erforschung der physikalischen Eigenschaften biologischer Zellen oder zellähnlicher Systeme gehört zu den spannendsten Herausforderungen der Wissenschaft. Die enorme Komplexität lebender Systeme erfordert neue theoretische Konzepte und Ansätze und birgt gleichzeitig eine Fülle faszinierender emergenter Phänomene und Gesetzmäßigkeiten, die es zu entdecken und zu verstehen gilt.
Die Physik lebender Systeme zielt darauf ab, die grundlegenden Prinzipien zellulärer Funktionen mithilfe physikalischer Ansätze zu entschlüsseln. Dabei stehen zwei komplementäre Ansätze im Mittelpunkt: Der eine untersucht biologische Systeme als Ganzes mit phänomenologischen Methoden, während der andere sich auf minimale Systeme mit wenigen Komponenten konzentriert. Gemäß Einsteins Motto »Alles sollte so einfach wie möglich gemacht werden, aber nicht einfacher« zielt der zweite Ansatz darauf ab, biologische Prozesse auf ihren Kern zu reduzieren. Diese Reduktion ermöglicht es, die biologische Komplexität mithilfe einer Kombination aus experimenteller und theoretischer Analyse zu entwirren und besser zu verstehen.
Dabei stellen sich entscheidende Fragen: Wie weit reicht ein solcher reduktionistischer und minimalistischer Ansatz? Auf welcher Ebene ermöglicht er ein Verständnis der physikalischen Prinzipien, die hinter den komplexen zellulären Funktionalitäten stehen? Und vor allem: Können wir dieses Wissen nutzen, um Systeme mit lebensähnlichen Eigenschaften zu entwickeln – bis hin zur Konstruktion künstlicher Zellen? Die Beantwortung dieser Fragen könnte nicht nur unser grundlegendes Verständnis lebender Systeme revolutionieren, sondern auch die Tür zu bahnbrechenden Anwendungen in der Biotechnologie und Medizin öffnen.
Erwin Frey von der Ludwig-Maximilians-Universität München erläutert in seinem Vortrag diese Ansätze und ihre Möglichkeiten näher. Außerdem zeigt er auf, wie sie uns helfen können, die physikalischen Grundlagen biologischer Prozesse und lebender Systeme zu entschlüsseln.
In Zusammenarbeit mit dem Exzellenzcluster ORIGINS und den Physikfakultäten der LMU und TU München