Topical Programs

Die Topical Programs erschließen Themenfelder für künftige Forschungsschwerpunkte an der WWU und loten Chancen für großformatige Verbundforschungsprojekte aus. Dabei möchte die WWU insbesondere die Vernetzung mit externen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern und anderen universitären und außeruniversitären Forschungseinrichtungen stärken sowie die internationale Zusammenarbeit fördern. Das Rektorat fördert aktuell elf Topical Programs.

  • 1. 3T: Tierschutz – Tierwohl – Tierethik

    Die Frage nach einem ethisch vertretbaren Umgang mit Tieren wird immer dringlicher gestellt, wobei die Kontexte der Tierhaltung – ob als Haustier, im Zoo, in der Landwirtschaft oder experimentellen Forschung – verschieden sind. Angemessene Antworten müssen dies berücksichtigen sowie die Disziplinen einbeziehen, die im Topical Program „3T“ zusammenspielen: Tierschutz, Tierwohl und Tierethik. Wissenschaftler aus Philosophie, Biologie, Medizin, Theologie und anderen Disziplinen gehen der Frage nach: Welche praktischen, organisatorischen oder institutionellen Maßnahmen sind für den Tierschutz erforderlich? Dafür muss definiert werden, was es heißt, dass es einem Tier „gut“ geht. Das Tierwohl lässt sich nur mit Blick auf konkrete Kontexte bestimmen und hängt von normativen Voraussetzungen ab. Die Tierethik sollte diese Leitannahmen transparent machen und mit ihrem Verständnis zentraler Kategorien wie Zufriedenheit, Wohlbefinden oder Glück zur Förderung des Wohlergehens von Tieren beitragen und schlussendlich praktikabel sein. Das Programm 3T verbindet Grundlagenforschung und Forschungspraxis, vernetzt einschlägige Forschungsaktivitäten an der WWU und schärft durch Wissenstransfer die gesellschaftliche Sensibilität für Tierschutzfragen.

    Prof. Dr. Arnulf von Scheliha (Institut für Ethik und angrenzende Sozialwissenschaften), PD Dr. Johann S. Ach (Centrum für Bioethik), Fachbereiche 1, 5 und 13

  • 2. Gesellschaftliche und rechtliche Auswirkungen künstlichen Entscheidens

    Die Vorstellung, dass eine Maschine oder Künstliche Intelligenz (KI) uns Menschen ebenbürtig werden oder uns gar überholen könnten, fasziniert Menschen seit Jahrhunderten. In den vergangenen Jahrzehnten sind wir dieser Vorstellung bedeutend nähergekommen. Das Topical Program „Gesellschaftliche und rechtliche Auswirkungen künstlichen Entscheidens“ setzt sich intensiv mit den für alle Gesellschaften bedeutenden Chancen und Risiken durch KI auseinander. Beteiligt sind neben den Rechtswissenschaften auch die Geistes-, Sozial-, Politik-, Wirtschafts- und Computerwissenschaften. Die zentralen Forschungsfragen lauten: Welche gesellschaftlichen, ökonomischen und politischen Auswirkungen sind zu erwarten, wenn menschliche Entscheidungen durch automatisierte Entscheidungen ganz oder teilweise ersetzt werden? Mit welchen Methoden und Zielen kann das Recht auf sie reagieren? Ziel des Vorhabens ist die Erarbeitung rechtlicher Regeln, mit denen neuere Entwicklungen im Bereich der Entscheidungen durch KI angemessen gestaltet werden können. Forschungsfelder wie Datensouveränität, elektronische Kommunikation, Finanzdienstleistungen, Rechtspflege oder Nachhaltigkeit und Umwelt sollen unter drei Aspekten – „Autonomie“, „Verantwortung“ sowie „Überwachung und Kontrolle“ – untersucht werden.

    Prof. Dr. Matthias Casper (Institut für Unternehmens- und Kapitalmarktrecht), Fachbereich 3

  • 3. Algorithmisierung und gesellschaftliche Interaktion

    Was macht es eigentlich mit uns, wenn wir bei einem Unternehmen anrufen und dort nur mit künstlichen Ansprechpartnern und nicht mehr mit Menschen sprechen? Führt die Tatsache, dass wir über soziale Medien verstärkt auf uns zugeschnittene Informationen bekommen dazu, dass jeder nur noch in seiner eigenen Blase lebt? Diese gesellschaftlich und politisch relevanten Fragen analysieren Wirtschaftsinformatiker, Wirtschafts- und Sozialwissenschaftlerinnen und Juristen im Topical Program „Algorithmus und gesellschaftliche Interaktion“. Sie gehen der Frage nach, wie einerseits Algorithmen zur Steuerung gesellschaftlicher Interaktion eingesetzt werden (können) und wie andererseits die Gesellschaft, sowohl auf der Ebene der Bevölkerung als auch der politischen und sozialen Entscheidungsträger, auf diese zunehmende algorithmische Steuerung reagiert. In einem Experten-Workshop werden die Projektpartner das eigene Forschungsvorgehen und mögliche Weiterentwicklungen in Form von nationalen und internationalen Projektanträgen debattieren.

    Prof. Dr. Heike Trautmann (Institut für Wirtschaftsinformatik), Fachbereiche 3, 4 und 6

    Homepage "Algorithmisierung und gesellschaftliche Interaktion" [en]

  • 4. M2I2 – Münster Microbe Interaction Innovation

    Das Zusammenspiel von Wirt und Mikrobe als komplexes Phänomen untersucht eine Initiative aus den Bereichen Biomedizin und Naturwissenschaften im Topical Program „M2I2 – Münster Microbe Interaction Innovation“. Es verbindet Arbeitsgruppen aus 16 Instituten und Kliniken, die gemeinsam erforschen, ob und wie eine Interaktion zwischen dem Wirt und den Mikroben den Wirt schädigt und wie dies für innovative therapeutische Strategien genutzt werden kann. Der Themenschwerpunkt ist nur möglich durch die enge Kooperation von biologisch orientierter Grundlagenforschung und biomedizinischer Forschung in Münster. Durch die stärkere Einbindung des Fachbereichs Chemie und Pharmazie kann das Augenmerk in Zukunft verstärkt auf die therapeutische Intervention und den Einsatz präklinischer Modelle gerichtet werden. Die Initiative baut auf dem phi-Club auf, einem interdisziplinären Forschungsnetzwerk für alle, die an der Pathogen-Wirt-Dynamik in Münster interessiert sind.

    Prof. Dr. Ulrich Dobrindt (Institut für Hygiene), Prof. Dr. Ursula Rescher (Institut für Medizinische Biochemie), Fachbereiche 5 und 12

  • 5. Reproduction – from Genes to Molecules and Function

    Die sexuelle Fortpflanzung (Reproduktion) erfordert die Bildung, Reifung und Verschmelzung männlicher und weiblicher Keimzellen, sowie die embryonale Entwicklung, Schwangerschaft und Geburt. Jeder einzelne dieser Schritte wird durch komplexe genetische, zelluläre und hormonellen Vorgänge koordiniert, von denen viele noch nicht gut verstanden sind. Das Topical Program „Reproduction – from Genes to Molecules and Function“ bündelt translationale und multidisziplinäre Projekte zum Reproduktionszyklus. Dabei sollen die Funktion von Spermien und Eizellen, der Befruchtungsvorgang und die Embryonalentwicklung sowie die an der Reproduktion beteiligten Zell- und Organsysteme in verschiedenen Lebensphasen untersucht werden. Auch der Einfluss von Alter, Lifestyle- und Umwelt-Faktoren auf die Fortpflanzungsfunktionen sowie die Ursachen ungewollter Kinderlosigkeit und die damit assoziierten Erkrankungsrisiken stehen im Forschungsinteresse. In der klinischen Forschergruppe „Male Germ Cells“ untersuchen Biologen, Biochemiker, Bioinformatiker, Physiker und Mediziner seit 2017 die Genetik und Funktion männlicher Keimzellen und bilden das Zentrum für das breiter gefasste Topical Program. Ein Fokus des Verbunds liegt auf der Funktion männlicher und weiblicher Keimzellen sowie der Analyse der Steuerung des Flagellenschlags von Spermien durch weibliche Hormone.

    Im ersten Schritt möchten wir nun sowohl die lokalen Gruppen und Projekte identifizieren, die teilnehmen könnten, als auch potenzielle Forschungsbereiche/Zentralprojekte definieren. Dazu veranstalten wir am 24/25. Juni 2021 einen virtuellen Workshop. Das Ziel des Workshops ist, die Forscherinnen und Forscher zusammenzubringen, sich direkt oder indirekt mit dem Thema „Reproduktion“ beschäftigen und zu diesem beitragen könnten.

    Hier geht es zur Website www.reproduction.ms

    Prof. Dr. Frank Tüttelmann (Institut für Humangenetik), Prof. Dr. Timo Strünker (Centrum für Reproduktionsmedizin und Andrologie), Fachbereiche 5, 10, 12 und 13

  • 6. Wissenskommunikation und Wissenstransfer in digitalen Medienumgebungen

    Am Beispiel der Corona-Pandemie zeigt sich, dass viele Menschen die Maßnahmen, die auf wissenschaftlichen Erkenntnissen beruhen, akzeptieren. Dennoch wird ein möglicher Verlust von Vertrauen in Wissenschaft sowie die Verbreitung von Fehlinformationen öffentlich diskutiert. Digitalisierung und neue Entwicklungen im Wissenschaftssystem, zum Beispiel durch Open Science, bieten Chancen und Herausforderungen für die Kommunikation wissenschaftlicher Erkenntnisse Richtung Politik und Gesellschaft. Im Rahmen des Topical Program „Wissenschaftskommunikation und Wissenstransfer in digitalen Medienumgebungen“ forschen Wissenschaftler zur Frage: Wie können Wissenschaftskommunikation und Wissenstransfer in neuen Medienumgebungen gestaltet werden, um Vertrauen in die Wissenschaft aufzubauen, zu halten und damit den Ansprüchen unterschiedlicher Stakeholder Rechnung zu tragen? Im Rahmen des Projekts wird ein Workshop zur Vorbereitung einer Verbundforschung durchgeführt und verschiedene Forschungsfelder im Bereich der Wissenskommunikation identifiziert.

    Prof. Dr. Julia Metag (Institut für Kommunikationswissenschaft), Fachbereiche 6, 8, 13 und 14

  • 7. Debattenkulturen im Medienwandel

    Die Debatte, verstanden als eine spezifische Kulturtechnik, die auf den Austausch vernunftbasierter Argumente zwischen als grundsätzlich gleichwertig anerkannten Teilnehmerinnen und Teilnehmer basiert, genießt in demokratischen Gesellschaften eine hohe Wertschätzung. Dies gilt für die Politik ebenso wie für Wissenschaft und Universitäten, bildet doch das Debattieren den Kern der politischen und akademischen Kommunikationskultur. Zugleich erfahren die Debatte und die kulturellen Bedingungen, die ihr zugrundeliegen, eine Veränderung und gelten als zunehmend gefährdet. Prozessen des Medienwandels wird hierfür eine wesentliche Bedeutung zugeschrieben. Die im Rahmen des Topical Program geförderte Forschungsinitiative „Debattenkulturen im Medienwandel“ setzt an solchen aktuellen Entwicklungen an, möchte sie aber in einem größeren Zusammenhang in den Blick nehmen: Nicht nur tritt die Debatte als Kulturtechnik in vielfältigen Ausprägungen in unterschiedlichen Epochen und Kulturräumen auf, auch führten bereits in der Vergangenheit Prozesse des Medienwandels zu Veränderungen von Debattenkulturen, etwa im Zuge der Ausbreitung von Druckmedien. Solche Zusammenhänge genauer zu verstehen und kulturvergleichend zu untersuchen, kann allein in einem fächerübergreifenden Austausch gelingen, der unterschiedliche disziplinäre Perspektiven miteinander verbindet. Diese interdisziplinäre Ausrichtung der Forschungsinitiative spiegelt sich in der Gruppe des Antragsteams wider, die die Arabistin Barbara Winckler (Sprecherin), die Kunstwissenschaftlerin Ursula Frohne, den Historiker Philip Hoffmann-Rehnitz und die Kommunikationswissenschaftlerin Annie Waldherr umfasst. Sie wird durch die Beteiligung von mehr als 20 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus unterschiedlichen sozial- und geisteswissenschaftlichen Fächern – von Politikwissenschaft, Soziologie und Ethnologie über Literatur- und Kulturwissenschaften bis zu Philosophie und Theologie – aus der WWU wie von anderen Uni-versitäten im In- und Ausland maßgeblich gestärkt.

    Dr. Barbara Winckler (Institut für Arabistik und Islamwissenschaft), Fachbereiche: 6, 8 und 9

  • 8. Zelldynamik und Mathematische Modellierung

    Zellbewegung, Zellteilung, Zelldifferenzierung und Zellkommunikation mit Hilfe biochemischer Signale und biomechanischer Kräfte sind fundamental für die Entwicklung jedes Embryos. Experimente und Messungen hierzu beruhen auf physikalischen Grundgesetzen und sind damit mathematischen Gedankenexperimenten besonders zugänglich. In dem Topical Program „Zelldynamik und Mathematische Modellierung“ wird ein intensives Zusammenspiel von Biologie und Mathematik angestrebt. Biomechanische Eigenschaften und dynamische Formveränderungen von Zellen hängen eng mit ihrem jeweiligen Zustand und ihrer zellulären Funktion zusammen. Dies lässt sich beispielsweise bei der Wanderung von Urkeimzellen im Zebrafischembryo beobachten. Derartige Prozesse sind mathematisch gut zu beschreiben, und der Einfluss wichtiger Parameter kann damit auch theoretisch analysiert werden. Die Forschung zum Zebrafisch liefert zudem Hinweise über die Dynamik von Wundheilung und Tumorwachstum, denn die Immun- und Krebszellen teilen viele morphogenetische Eigenschaften mit Embryonalzellen.

    Prof. Dr. Angela Stevens (Institut für Analysis und Numerik), Prof. Dr. Erez Raz (Institut für Zellbiologie), Fachbereiche 5, 10 und 13

  • 9. Evolutionary Protein Design

    Proteine sind seit einigen Milliarden Jahren die wichtigsten und variantenreichsten Bestandteile aller Lebensformen. Evolution hat zigtausende verschiedener Proteine mit unterschiedlichen Strukturen und Funktionen hervorgebracht, doch das gezielte Design von Proteinen mit bestimmten Eigenschaften ist bislang nur sehr eingeschränkt möglich. In dem Topical Program „Evolutionary Protein Design“ sollen neue Methoden des gezielten Designs von Proteinen angewandt und verfeinert werden, um neue Wege zu finden, Proteine mit gewünschten Funktionen zu erzeugen. Hierzu werden neben klassischen Labormethoden auch neue Hochdurchsatzverfahren angewendet und mit Simulationen am Computer und theoretischen Modellierungen unterstützt. Neben etablierten Modelproteinen werden auch neue Proteine und Proteinfunktionen untersucht. Die Wissenschaftler nutzen dazu Erkenntnisse über die Proteinevolution, die aus riesigen Datenmengen neu sequenzierter Genome entstanden sind. So sollen grundsätzliche Zusammenhänge zwischen der thermischen Stabilität, der Resistenz von Struktur und Funktion gegenüber Mutationen und der Multifunktionalität von Proteinen besser verstanden werden. Hierzu kooperieren Arbeitsgruppen aus den Fachbereichen Biologie sowie Chemie und Pharmazie der WWU mit Kollegen aus Bayreuth, Regensburg und Greifswald.

    Prof. Dr. Erich Bornberg-Bauer (Institut für Evolution und Biodiversität), Fachbereiche 12 und 13

  • 10. Das Individuum im Fokus der Lebenswissenschaften

    Individuen unterscheiden sich. Diese beinahe banale Feststellung hat Aristoteles schon vor nahezu 2.500 Jahren beschäftigt. Dabei gilt sie nicht nur für Menschen, sondern für alle Organismen – Individualität und Individualisierung werden dabei immer bedeutender. Ein Grund dafür mag der Wandel sein, in dem sich unser Planet und unsere Gesellschaft befindet: Klimawandel, Habitatveränderungen, Globalisierung oder sich wandelnde Arbeitswelten. Das Topical Program „Das Individuum im Fokus der Lebenswissenschaften“ geht der Frage nach, ob mit einem Wandel eine zunehmende Individualisierung einhergeht, und ob sie gleichzeitig eine Chance bietet, diesen zu meistern? In der Biologie steigt mit schnellem Wandel die Notwendigkeit für Individuen, mit Strategien darauf zu reagieren. Individualisierung bietet enormes Anpassungspotential unter sich schnell ändernden Umweltbedingungen und spielt über die Fakultäten hinweg eine immer größere Rolle. Der interdisziplinäre Forschungsverbund untersucht Individualisierung in sich ändernden Umweltbedingungen beziehungsweise in sich wandelnden Systemen anhand von transdisziplinären Projekten.

    Prof. Dr. Jürgen Gadau (Institut für Evolution und Biodiversität), Fachbereiche 5, 8 und 13

  • 11. Multiscale Green Biology Münster

    Pflanzen sind unverzichtbar für die Bewahrung von Lebensräumen und biologischer Vielfalt, unsere nachhaltige Versorgung mit Nahrungsmitteln und Rohstoffen sowie für die Stabilisierung des Weltklimas. Ihr Schutz und ihre Weiterentwicklung als ertragreiche Nutzpflanzen gehören zu den größten Herausforderungen heutiger und künftiger Generationen. Aufgrund der stetig wachsenden Weltbevölkerung wird die Nachfrage nach qualitativ hochwertigen und gesunden Lebensmitteln weiter drastisch steigen. Demgegenüber stehen ein erheblicher Rückgang der landwirtschaftlichen Nutzflächen sowie signifikante Verluste an Biodiversität. Diesen alarmierenden Entwicklungen muss die Gesellschaft als Ganzes begegnen. Die „Multiscale Green Biology“ spielt in diesem Prozess eine Schlüsselrolle – mit diesem Konzept befasst sich auch das gleichnamige Topical Program. Sie dient der Analyse und Bewertung zurückliegender und aktueller Klimaveränderungen und ihrer Effekte auf die Funktion von komplexen Natur- und Agrarökosystemen. Sie bietet die grundlegende Erforschung molekularer, zellbiologischer und organismischer Prozesse und stellt widerstandsfähige und ertragreicher Nutzorganismen bereit. Außerdem bietet sie den Transfer von generiertem Wissen und getätigten Innovationen in die Gesellschaft, mit dem Ziel, Erwartungs- und Verhaltensänderungen zu initiieren. Zur Stärkung dieses fächerübergreifenden Forschungsfeldes wird ein internationaler Workshop durchgeführt.

    Prof. Dr. Dirk Prüfer (Institut für Biologie und Biotechnologie der Pflanzen), Fachbereiche 4, 6, 12, 13 und 14