Abteilung PWM

In diesem Jahrhundert werden Biotechnologie und Biomedizin eine zentrale Rolle in der Gesellschaft einnehmen. Die Biologie hat in den letzten 25 Jahren einen Quantensprung gemacht. Jedoch ist der Technologietransfer, gemessen am wissenschaftlichen Fortschritt, gering. Dies belegen die relativ hohen Arbeitslosenzahlen bei Biologen. Eine Ursache besteht darin, daß das oft auf phänomenologischer Beschreibung beruhende Wissen und die arbeitsintensiven Techniken in der Biologie nicht direkt in kommerzielle Technologie übersetzt werden können. Erforderlich sind vielmehr quantitative Modelle der biologischen Prozesse und neue Verfahren, um biologische Zellen, Proteine, DNS und RNS zu manipulieren und zu analysieren. Biologische Physik wird dabei eine zentrale Rolle spielen. Die Biologische Physik wird nicht nur ein Zuträger neuer Technologien sein, sondern auch entscheidend zur Klärung der grundlegenden Phänomene beitragen. Die molekularen Prozesse in einer Zelle sind das ideale Beispiel, wie aktive und passive Nanoelemente (d.h. Proteine) zu multifunktionalen Komplexen zusammengefaßt werden können. Jedoch muten aufgrund der hohen Komplexität der intrazellulären Prozesse Versuche, diese durch komplizierte Bionetzwerke zu beschreiben, oft ähnlich an wie der Versuch, Vielteilchen-Systeme durch Newtonsche Bewegungsgleichungen zu beschreiben. Die statistische Physik, oder - um genauer zu sein - die Physik der weichen Materie, hat uns am Beispiel der Polymerwissenschaften gezeigt, wie die Physik zur quantitativen Beschreibung dieser Systeme beitragen kann. Natürlich ist dabei die bereits existierende Physik der weichen Materie nicht ausreichend, um zelluläre Prozesse zu beschreiben. Dazu braucht es eine neue Physik, die biologische Physik, Polymerphysik, Nanowissenschaften und Nichtgleichgewichtsphysik vereint. Jedoch genau diese Anforderung, eine neue Physik zu erschaffen, macht dieses Arbeitsgebiet so interessant.