Forschung

Forschende der ETH Zürich haben in einem Laborexperiment einen Schlüsselschritt in der Evolutionsgeschichte von Viren nachgestellt: Es ist den Forschenden gelungen, ein natürliches Protein so zu verändern, dass Hüllen entstanden sind, die Erbgut einlagern können.

Wie bringt man Maschinen bei, dass sie selber lernen und die Menschen unterstützen können? Andreas Krause zählt zu Europas führenden Forschern für maschinelles Lernen. Seine Ansätze verbinden mathematische Eleganz mit einem Sinn für gesellschaftliche Verantwortung. Nun hat er den Rössler-Preis, den höchstdotierten Forschungspreis der ETH Zürich, gewonnen.

PSI-Forschende haben eine neues Tomografie-Verfahren entwickelt, mit dem sie chemische Eigenschaften im Inneren von Katalysator-Materialien in 3-D extrem genau und schneller als bislang messen können. Die Anwendung ist gleichermassen für Forschung und Industrie wichtig. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forschenden heute in der Fachzeitschrift Science Advances.
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EPFL-Forschende haben eine wichtige Entdeckung über die Struktur von Bariumtitanat gemacht, einem Material, das in Alltagsgegenständen verwendet wird. Ihre Erkenntnisse widerlegen bestehende Theorien über die Verschiebung der Atome des Materials.

Modernste Analysetechnik weist potenziell toxische Stoffe bereits in sehr tiefen Konzentrationen nach. Doch die Forschung will nicht nur dokumentieren, sondern auch verstehen, wie es zur Belastung in Bächen und im Grundwasser kommt und Verbesserungsmassnahmen vorschlagen. 

In der Videoserie «Ask the Expert» beantworten Fachpersonen der ETH Zürich Fragen aus der Community. In dieser Ausgabe gibt Klaus Eyer Auskunft zum Thema Impfungen.

Forschende der EPFL haben eine Technologie entwickelt, die auf Nanophotonik und Datenwissenschaft basiert, um Krebs-Biomarker in einem frühen Stadium zu erkennen und zu überwachen. Ihre Forschung wurde in Nature Communications veröffentlicht.

Die Quantencomputer der Zukunft sollen nicht nur superschnell rechnen, sondern auch zuverlässig. Noch ist das eine grosse Herausforderung. Nun haben Informatiker unter dem Lead der ETH Zürich erste Schritte in Richtung zuverlässiges Quanten-Maschinenlernen gemacht.

In einem Grossversuch, der an den Verhüllungskünstler Christo erinnert, haben Forschende der Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL ausgewachsenen Föhren markiertes Kohlendioxid (CO₂) verabreicht. Damit konnten sie erstmals nachweisen, wie rasch die bei der Fotosynthese hergestellten Zucker zu den Bodenorganismen gelangen und wie Trockenheit die Prozesse behindert.

Der Weltumwelttag am 5. Juni ist dieses Jahr dem Motto «Ecosystem Restoration» gewidmet, also der «Wiederherstellung des Ökosystems». Um das Ökosystem Erde wiederherzustellen, wird zurzeit kein Thema so viel diskutiert wie der Klimaschutz. Immer klarer ist: Neben der drastischen Reduktion der Treibhausgasemissionen brauchen wir zusätzlich Massnahmen, um Kohlenstoffdioxid (CO₂) der Atmosphäre zu entziehen. Anders ist das grosse Ziel von Paris, die globale Erwärmung auf gut unter zwei Grad zu beschränken, nicht zu erreichen.

Zwischen hormonellen Verhütungsmitteln und dem Brustkrebsrisiko besteht ein starker Zusammenhang. Hauptverantwortlich dafür sind Gestagene, synthetische Nachahmer des Schwangerschaftshormons Progesteron, die das Zellwachstum in der Brust anregen. Eine Studie der EPFL zu den unterschiedlichen biologischen Wirkungen verschiedener Gestagene auf die Brust belegt, dass Brustkrebs im Zusammenhang mit Verhütungsmitteln durch eine bewusstere Wahl der Zusammensetzung von Kontrazeptiva verhindert werden kann.

Forschende der ETH Zürich, des MIT und des Santa Fe Institute haben ein leistungsfähiges und doch überraschend einfaches Gesetz gefunden, das die Anzahl der Besucher an jedem Ort in einer Stadt beschreibt. Dafür verwendeten sie Mobilitätsdaten von Menschen, die in verschiedenen Städten leben.

Die Anzahl der Daten sendenden Mikrogeräte, etwa bei Verpackungen und Transportlogistik, wird in Zukunft stark zunehmen. All diese Geräte brauchen Energie, doch die dafür notwendige Menge an Batterien würde die Umwelt enorm belasten. Empa-Forscher haben einen kompostierbaren Mini-Kondensator entwickelt, der das Problem lösen kann. Er besteht lediglich aus Kohlenstoff, Zellulose, Glycerin und Kochsalz – und er funktioniert zuverlässig.

Mikroorganismen wachsen nach dem Prinzip der Selbstorganisation und bilden dabei komplexe und diverse Muster. Nun haben Forschende der Eawag herausgefunden, wie diese Diversität der Muster zustande kommt und was das für den Begriff der mikrobiellen Biodiversität bedeutet.

Forschende der ETH Zürich und der Universität Basel haben eine Impfung entwickelt, die Tiere vor krankmachenden Salmonellen schützt. Diese Bakterien entziehen sich oft der Wirkung von Impfungen, indem sie ihren Schutzmantel genetisch verändern. Den Wissenschaftlern ist es gelungen, diesen Prozess zu manipulieren und damit die Bakterien in eine Falle zu locken.