Pressemitteilungen

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Wie können Naturwissenschaften von KI profitieren?¹

Forschende aus Chemie, Biologie oder Medizin setzen zunehmend auf KI-Modelle, um neue Hypothesen zu entwickeln. Doch häufig ist unklar, auf welcher Basis die Algorithmen zu ihren Ergebnissen kommen und wie sehr diese verallgemeinerbar sind. Eine aktuelle Publikation der Universität Bonn warnt nun vor Missverständnissen im Umgang mit Künstlicher Intelligenz. Zugleich zeigt sie auf, unter welchen Bedingungen Forschende den Modellen am ehesten Vertrauen schenken können. Die Studie ist nun in der Zeitschrift „Cell Reports Physical Science“ erschienen.

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Mathematiker untersucht Zufallsprozesse²

Wie bewegt sich Wasser durch einen Filter mit Kaffee? Diese Frage ist gar nicht so einfach zu beantworten, weil sich benachbarte Bereiche im feuchten Kaffeepulver gegenseitig beeinflussen. Wie sich das heiße Wasser durch das geröstete Pulver bewegt, ist auch auf Zufallsprozesse zurückzuführen. Antworten liefern so genannte „Perkolationsmodelle“, die der Mathematiker Dr. Alexis Prévost untersucht. Anfang März kam er von der Universität Genf an die Universität Bonn und leitet nun eine Emmy Noether-Gruppe. Sie wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit bis zu 1,3 Millionen Euro gefördert.

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Genomdaten bieten Chance zur Verbesserung der Diagnose und Therapie bei Long Covid³

Die Versorgung von Betroffenen mit Long- und Post-COVID weist trotz der vielen Fortschritte in den letzten Jahren weiterhin große Lücken auf. So existieren bis heute keine Tests, da bisher keine Biomarker für Langzeitfolgen einer Corona-Infektion bekannt sind. Bonner Forschende des Instituts für Humangenetik möchten nun dazu beitragen, die Diagnose von Long- und Post-COVID zu beschleunigen und mögliche Biomarker ausfindig zu machen, die eventuell auch Subgruppen der Erkrankungen unterscheiden könnten. Dafür werden im Rahmen einer Studie anhand von Blutproben die genomischen Daten von Betroffenen analysiert. Das Projekt wird vom Bundesgesundheitsministerium (BMG) mit 1,34 Millionen Euro gefördert.

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Bonner Haushaltsroboter gewinnen German Open⁴

Beim German Open-Wettbewerb der Haushaltsroboter hat das Team NimbRo der Universität Bonn souverän den Titel verteidigt. Vom 13. bis 16. März traten die Serviceroboter in Nürnberg bei den offenen deutschen Meisterschaften an. Die Assistenzroboter für Alltagsumgebungen werden am Lehrstuhl für Autonome Intelligente Systeme des Instituts für Informatik entwickelt. Sie interagieren mit Menschen durch ein Sprach-Dialogsystem, können Objekte greifen und ablegen sowie in Alltagsumgebungen navigieren.

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Mit „Mini-Tumor“ und digitalem Zwilling zur personalisierten Krebstherapie⁵

Therapieempfehlungen für Darmkrebspatientinnen und -patienten zu verbessern: Das ist das Ziel eines vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Kooperationsprojekts zwischen der Universität Bonn, dem Unternehmen ESQlabs und dem Universitätsklinikum Bonn (UKB). „ISPOT-K“ führt dafür von Erkrankten stammende Organoide mit der digitalen Zwillingstechnologie zusammen.

© Grün, Bauer, Rüber, Schultz: Deep Learning Based Tractography With TractSeg in Patients With Hemispherotomy: Evaluation and Refinement, NeuroImage: Clinical. https://doi.org/10.1016/j.nicl.2025.103738

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KI verbessert Bildgebung im Gehirn⁶

Wie lassen sich Nervenbahnen im Gehirn sichtbar machen, um komplexe Operationen besser zu planen? Ein Forschungsteam des Lamarr-Instituts und der Universität Bonn hat gemeinsam mit der Translational Neuroimaging Group an den Kliniken für Neuroradiologie und Epileptologie des Universitätsklinikums Bonn (UKB) eine KI-gestützte Methode untersucht, die diese Rekonstruktionen präziser macht. Die Ergebnisse der Studie, die jetzt in NeuroImage: Clinical veröffentlicht wurden, könnten langfristig dazu beitragen, neurochirurgische Eingriffe sicherer zu gestalten.

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Energie sparen ist „in“, selbst Neurone machen mit⁷

Nervenzellen haben erstaunliche Strategien, wie sie Energie sparen können und trotzdem die wichtigsten ihrer Aufgaben erfüllen können. Forschende des Universitätsklinikums Bonn (UKB) und der Universität Bonn sowie der Universitätsmedizin Göttingen fanden heraus, dass das neuronale Energieeinsparprogramm den Ort und die Anzahl der Boten-RNA (mRNA) und Proteine bestimmt, und je nach Länge, Langlebigkeit und anderen Eigenschaften des jeweiligen Moleküls unterscheidet. Die Arbeit ist jetzt in dem Fachjournal „Nature Communications“ veröffentlicht.

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„Bone2Gene“ erhält eine Million Euro⁸

Das Projekt „Bone2Gene“ von Forschenden der Universität Bonn und des Universitätsklinikums Bonn (UKB) erhält eine Förderung des Programms GO-Bio initial vom Bundesministerium für Bildung und Forschung in Höhe von 1.000.000 Euro. Damit geht das Team nun in die sogenannte Machbarkeitsphase über und bereitet die Vermarktung seines Produktes vor. Zuvor hatte das Projekt bereits eine erste Förderung für die Sondierungsphase erhalten und die Marktfähigkeit des Produktes getestet. „Bone2Gene“ setzt Künstliche Intelligenz ein, um die Erkennung und Diagnose von genetischen Knochenerkrankungen, sogenannten Skelettdysplasien, zu vereinfachen.

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Prof. Angkana Rüland erhält den Leibniz-Preis⁹

Für ihre exzellente Forschungsleistung erhält Prof. Dr. Angkana Rüland den Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis, der mit 2,5 Millionen Euro dotiert ist. Das hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) heute bekanntgegeben. Die Mathematikerin am Exzellenzcluster Hausdorff Center for Mathematics der Universität Bonn wird für ihre herausragenden Arbeiten in der Mathematischen Analysis, vor allem zu Modellen für Mikrostrukturen bei Phasenübergängen in Festkörpern und Inversen Problemen mit nichtlokalen Operatoren ausgezeichnet.

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Uni Bonn an zwei ERC Synergy Grants beteiligt¹⁰

Die Universität Bonn ist gleich zwei Mal in der Förderlinie der Synergy Grants des Europäischen Forschungsrats (ERC) mit weiteren Partnern erfolgreich. Das Projekt “GravNet” baut ein globales Detektor-Netzwerk zur Suche nach hochfrequenten Gravitationswellen auf. Mit dem Vorhaben „CeLEARN“ unter der Koordination des Max-Planck-Instituts für Neurobiologie des Verhaltens – caesar soll entschlüsselt werden, wie einzelne Zellen von ihrer Umgebung lernen. Mit Synergy Grants fördert der ERC Forschungsgruppen, in denen unterschiedliche Fähigkeiten, Kenntnisse und Ressourcen gebündelt werden, um ehrgeizige Fragestellungen in Angriff zu nehmen. Die Vorhaben werden in den nächsten sechs Jahren in Millionenhöhe unterstützt.

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Auf der Suche nach der optimalen Lösung¹¹

Die Universität Bonn hat erneut exzellente Verstärkung erhalten: Der Mathematiker Prof. László Végh besetzt eine sogenannte Hertz-Professur, die an der Exzellenz-Universität Bonn unterschiedliche Disziplinen auf einzigartige Weise miteinander verknüpft. Im Transdisziplinären Forschungsbereich „Modelling“ wird Professor Végh die Vernetzung zwischen verschiedenen Fachbereichen insbesondere in den Bereichen Algorithmen und Optimierungsproblemen vorantreiben.

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Sprache hilft künstlichen Netzwerken zu lernen¹²

Über alle Spezies hinweg werden zum Überleben wichtige Fertigkeiten wie beispielsweise das Jagen von Beute durch Kommunikation von den Eltern an den Nachwuchs weitergegeben. Forschende des Universitätsklinikums Bonn (UKB) und der Universität Bonn konnten zeigen, dass effektive sprachähnliche Kommunikation ein wechselseitiger Prozess zwischen Sender und Empfänger ist. Ihre Ergebnisse sind im Fachmagazin „Nature Communications“ veröffentlicht.

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Soziales Netzwerk von Synapsen steuert ihr Handeln¹³

Nervenzellen im Gehirn empfangen Tausende von synaptischen Signalen über ihre „Antenne“, dem sogenannten dendritischen Ast. Dauerhafte Veränderungen in der synaptischen Stärke korrelieren dabei mit einer veränderten Größe dendritischer Dornfortsätze, den Spines. Doch wie die Neuronen diese Stärkeänderungen über mehrere, nahe beieinanderliegende und gleichzeitig aktive Synapsen hinweg umsetzen, war bislang unklar. Forschende des Universitätsklinikums Bonn (UKB), der Universität Bonn, der Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST) und dem RIKEN Center for Brain Science (CBS) gehen davon aus, dass der Wettbewerb zwischen Spines um molekulare Ressourcen und der räumliche Abstand zwischen gleichzeitig stimulierten Spines sich auf deren resultierende Dynamik auswirkt. Die Ergebnisse der Studie sind jetzt im Fachmagazin „Nature Communications“ veröffentlicht.

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Bonner Haushaltsroboter sind Weltmeister¹⁴

Bei der RoboCup@Home-Weltmeisterschaft in Eindhoven hat das Team NimbRo der Universität Bonn den ersten Platz geholt. Vom 17. bis 21. Juli traten die Serviceroboter in Eindhoven, Niederlande, gegen 16 andere Teams an. NimbRo erzielte bei den Tests die höchste Punktzahl und überzeugte im Finale auch die Jury. Die Assistenzroboter für Alltagsumgebungen werden am Lehrstuhl für Autonome Intelligente Systeme des Instituts für Informatik entwickelt. Sie navigieren selbstständig, können Objekte greifen und ablegen sowie mit Menschen durch ein Sprach-Dialogsystem interagieren.

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Genetische Diagnostik Ultra-Seltener Erkrankungen¹⁵

Die Mehrzahl der Seltenen Erkrankungen ist genetisch verursacht. Die zugrundeliegende Erbgutveränderung kann immer besser beispielsweise durch die so genannten Exom-Sequenzierung (ES) gefunden werden und so zu einer molekulargenetischen Diagnosestellung führen. Die ES ist eine Untersuchung aller Abschnitte unserer Erbsubstanz (DNA), die Proteine kodiert. Im Rahmen einer deutschlandweiten multizentrischen Studie wurden von 1.577 Patientinnen und Patienten ES-Daten erhoben und systematisch ausgewertet. Hierdurch konnte bei insgesamt 499 Patientinnen und Patienten eine Diagnose gestellt werden, wobei 34 Betroffene neue, bis zu diesem Zeitpunkt unbekannte genetische Erkrankungen zeigten. Somit trägt die Studie wesentlich zur Erstbeschreibung neuer Erkrankungen bei. Zudem wurde erstmals in der Breite eine auf dem Einsatz der Künstlichen Intelligenz (KI) beruhende Software zur Unterstützung der klinischen Diagnosestellung eingesetzt. Das KI-System ”GestaltMatcher” kann bei der Beurteilung von Gesichtsmerkmalen hinsichtlich der Zuordnung zu angeborenen genetischen Syndromen unterstützen. Die Ergebnisse der Studie, an der 16 universitäre Standorte - unter anderem das UKB und die Universität Bonn - beteiligt waren, sind jetzt in der renommierten Fachzeitschrift „Nature Genetics“ veröffentlicht.

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Wie sternförmige Zellen das flexible Lernen steigern¹⁶

Sternförmige Gliazellen, sogenannte Astrozyten, sind mehr als eine Stützzelle des Gehirns. Sie wirken aktiv an Lernprozessen mit und interagieren dabei mit den Nervenzellen. Aber was genau machen die Astrozyten? Forschende des Universitätsklinikums Bonn (UKB) und der Universität Bonn klären anhand eines biophysikalischen Modells wie Astrozyten im Wechselspiel mit den Nervenzellen die schnelle Anpassung an neue Informationen regulieren. Die Studienergebnisse sind jetzt im renommierten Fachjournal „Nature Communications Biology“ veröffentlicht.

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Internationales Forschungsteam knackt Physik-Nuss¹⁷

Stark wechselwirkende Systeme spielen eine wichtige Rolle in der Quantenphysik und der Quantenchemie. Ein bewährtes Vorgehen zur Untersuchung solcher Systeme sind stochastische Methoden wie etwa Monte Carlo Simulationen. Diese stoßen allerdings an ihre Grenzen, wenn sogenannte Vorzeichenoszillationen auftreten. Dieses Problem wurde nun von einem internationalen Team von Forschenden aus Deutschland, der Türkei, USA, China, Süd-Korea und Frankreich durch die neue Methode der Wellenfunktions-Angleichung gelöst. Als Beispiel wurden die Massen und Radien aller Kerne bis Massenzahl 50 damit ausgerechnet. Die Ergebnisse stimmen mit den Messungen überein, berichten die Forschenden nun im Journal “Nature”.

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Informatik-Studierende entwickeln KIs für die Forschung¹⁸

Das an der Universität Bonn angesiedelte BMBF-Projekt BNTrAinee entwickelt KI-gestützte Lösungen für konkrete Forschungsfragen. Es vernetzt die Informatik der Universität mit ganz unterschiedlichen Fachrichtungen. Diese Kooperation trägt nun erste Früchte: Informatik-Studierende haben zusammen mit Historikerinnen und Historikern einen Algorithmus entwickelt, der bei der Auswertung alter Zeitungsartikel helfen kann.

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Durchbruch in der Forschung über braunes Fett¹⁹

Forschende des Universitätsklinikums Bonn (UKB), der Universität Bonn, der Universität Süddänemark und das Novo Nordisk Center for Adipocyte Signaling (SDU) haben ein Protein gefunden, das für die Abschaltung der Aktivität des braunen Fettes verantwortlich ist. Diese neue Entdeckung könnte zu einer vielversprechenden Strategie zur sicheren Aktivierung des braunen Fettgewebes und zur Bekämpfung von Fettleibigkeit und damit verbundenen Gesundheitsproblemen führen. Die Ergebnisse der Studie sind jetzt im Fachmagazin „Nature Metabolism“ veröffentlicht.

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Haushaltsroboter der Uni Bonn gewinnen German Open²⁰

Bei den RoboCup German Open-Meisterschaften vom 18. bis 20. April in Kassel erzielte in der @Home-Liga der Haushaltsroboter das Team NimbRo der Universität Bonn bei den durchgeführten Tests die höchste Punktzahl und konnte auch im Finale die Jury überzeugen. Die Assistenzroboter für Alltagsumgebungen wurden in der Arbeitsgruppe Autonome Intelligente Systeme des Instituts für Informatik entwickelt. Sie navigieren selbständig, können Objekte greifen und ablegen sowie mit Menschen durch ein Sprach-Dialogsystem interagieren.

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Transdisziplinär gewinnt²¹

Die transdisziplinär angelegte Forschungsarbeit der Junior-Professoren Dr. Kathrin Leppek und Dr. Maximilian Billmann wurde jetzt für ein vorbildliches Kollaborationsprojekt der beiden Arbeitsbereiche ausgezeichnet.

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Navigationssoftware unterstützt Nierenforschung²²

Viele Nierenerkrankungen machen sich durch Eiweiß im Urin bemerkbar. Doch bislang war es nicht zu bestimmen, ob die Eiweißausscheidung nur durch wenige, aber stark beschädige, oder durch viele mäßig beschädigte der Millionen kleinen Filter der Niere, fachsprachlich Glomeruli, verursacht wird. Forschende des Universitätsklinikums Bonn haben in Kooperation mit Mathematikern der Universität Bonn ein neues Computer-Verfahren entwickelt, um diese Frage experimentell zu klären. Die Ergebnisse ihrer Arbeit sind jetzt als Artikel im Druck in der führenden Zeitschrift zur Nierenforschung „Kidney International“ veröffentlicht.

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Hypothese: Meeresspiegelanstieg als Klima-Thermometer²³

Dass der Anstieg des Meeresspiegels ein Zeichen für den rasch voranschreitenden Klimawandel ist, dürfte allgemein bekannt sein. Dass er auch als präziser Indikator für den Zustand des Klimasystems genutzt werden kann, weiß Prof. Dr. Jürgen Kusche vom Institut für Geodäsie und Geoinformation. Im aktuellen Hypothese-Podcast spricht er über seine Forschung. Seine Hypothese: Der globale Meeresspiegelanstieg - Fieberthermometer für das Klimasystem und Bedrohung für Millionen von Menschen.

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+++ FORSCHUNGSTICKER UNI BONN: Heliumkernphysik +++²⁴

Unter Federführung der Universität Bonn klärt ein Team widersprüchliche Ergebnisse zu Helium-4-Kernen auf

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Dank Roboter im Klassenzimmer²⁵

Chronisch kranken Schulkindern dank mobilen Robotern die Teilnahme am Unterricht ermöglichen. Das ist das Ziel eines neuen Projekts der Universitäten Bonn, Göttingen (Koordinator) und Duisburg-Essen in Zusammenarbeit mit der chilli mind GmbH. Die besondere Herausforderung besteht dabei darin, die Privatsphäre aller Beteiligten zu schützen.

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Podcast: Wie Robotik und KI die Landwirtschaft zu revolutionieren²⁶

Übersäuerte Böden, Insektenkiller gegen Schädlinge und fehlende Nährstoffe trotz hohem Düngemitteleinsatz: Die Landwirtschaft steht aktuell vor großen Herausforderungen. Mithilfe von KI und Robotik möchte das Exzellenzcluster PhenoRob neuartige Lösung anbieten. Dabei geht es um Drohnen, genaue Kameras und präzisen Pflanzenschutz und das ganz vollautomatisiert. Doch wie sieht es mit dem Ertrag aus, wenn weniger Chemie eingesetzt wird? Darüber spricht Prof. Dr. Cyrill Stachniss im Hypothese-Podcast.

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Bessere Schlaganfalltherapie durch Digitale Zwillinge²⁷

Kommt es zu einem Schlaganfall oder einer Hirnblutung, beginnt der Wettlauf gegen die Zeit. Es muss verhindert werden, dass Gehirnzellen absterben. Noch klingt es wie Science-Fiction: An einem digitalen Zwilling testen Ärztinnen und Ärzte die erfolgversprechendste Therapieoption. Wenn es nach den Forschenden des europäischen Konsortiums „Gemini“ (lateinisch „Zwilling“) geht, könnte dies bereits in sechs Jahren möglich sein. Zur Realisierung des Vorhabens haben die 19 Partnerinnen und Partner unter Federführung des Universitätsklinikums Amsterdam (UMC) von der Europäischen Kommission eine Horizon-Förderung in Höhe von zehn Millionen Euro erhalten. An der Universität Bonn ist der Lehrstuhl für (Sozial-)Ethik der Evangelisch-Theologischen Fakultät beteiligt.

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Wie Bakterien ihre Spritzen aufziehen²⁸

Viele bakterielle Krankheitserreger benutzen Spritzen im Kleinstmaßstab, um Zellen ihrer Wirte, beispielsweise des Menschen, zu beeinflussen und sich im Körper ausbreiten zu können. Dabei müssen sie ihre Spritzen immer mit dem passenden Injektionsmittel befüllen. Ein Team der Universität Bonn und des Max-Planck-Instituts in Marburg haben nun mithilfe einer Technik, mit der sich die individuelle Bewegung von Proteinen verfolgen lässt, enthüllt, wie Bakterien diese anspruchsvolle Aufgabe lösen. Ihre Ergebnisse wurden nun in den renommierten Journal Nature Microbiology veröffentlicht.

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Neuer Sonderforschungsbereich an der Universität Bonn²⁹

Das Verständnis von Dynamik und Strukturbildung in Quantensystemen soll der neue Sonderforschungsbereich (SFB) „NuMeriQS: Numerische Methoden zur Untersuchung von Dynamik und Strukturbildung in Quantensystemen“ voranbringen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) richtet zur Stärkung der Spitzenforschung den SFB an der Universität Bonn ein. Beteiligt sind außerdem das Forschungszentrum Jülich und das Max-Planck-Institut für Kohlenforschung. Der Start ist für April 2024 vorgesehen. In den folgenden drei Jahren und neun Monaten fließen rund acht Millionen Euro in den Forschungsverbund. Der Transdisziplinäre Forschungsbereich “Matter” an der Universität Bonn hat die Entstehung des SFBs unterstützt.

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Erkenntnisgewinn in virtuellen Räumen³⁰

Mit dem Verbundprojekt „InVirtuo 4.0“ werden Forschende in Bonn und Dortmund die experimentelle Forschung in virtuellen Umgebungen als neues Forschungsprofil etablieren. Das Projekt wird mit drei Millionen Euro vom nordrhein-westfälischen Ministerium für Kultur und Wissenschaft gefördert. Es vereint Expertinnen und Experten aus den Bereichen Informatik, Medienwissenschaft, Ethik, Neurowissenschaften, Verhaltensforschung und Psychiatrie.

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