In dem strategischen Forschungsfeld untersuchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Eigenschaften von Molekülen bis hin zu komplexen Nanostrukturen und Zellmechanik, arbeiten an Themen zu Sprache und Kommunikation im digitalen Zeitalter und befassen sich mit Fragen der Physik, der Geowissenschaften, der Chemie, der Mineralogie, der Lebenswissenschaften, der Mathematik, der Informatik und der Medizin.
Unsere Forschungsprofilbereiche
Komplexe Materie
Einzelne Bausteine können bei Zusammensetzung völlig neue Eigenschaften entwickeln. Diese zu erforschen und zu nutzen, hat der Forschungsprofilbereich „Komplexe Materie: Zusammengesetzte Bausteine mit neuen Eigenschaften“ zum Ziel. Insgesamt 27 Professorinnen und Professoren aus den Fakultäten für Physik und Geowissenschaften, für Chemie und Mineralogie, für Lebenswissenschaften, für Mathematik und Informatik sowie aus der Medizinischen Fakultät arbeiten dafür zusammen. Aus ihren jeweiligen Blickwinkeln untersuchen sie an einzelnen Objekten – angefangen bei winzigen Ionen über Moleküle bis hin zu komplexen Nanostrukturen – deren elementare Eigenschaften. So können funktionale Einheiten aus komplexer Materie wie Sensoren, Katalysatoren oder elektronische Bauelemente entwickelt werden. Schnittmengen der Arbeit von Forschenden aus Physik und Chemie mit den Biowissenschaften liegen beispielsweise im Bereich der Zellmechanik, um Erklärungen zu finden, wie und warum sich eine Zelle krankheitsbedingt verändert.
Der Forschungsprofilbereich „Komplexe Materie“ kombiniert exzellente Grundlagenforschung mit faszinierenden Anwendungen. Die Forschenden stehen vor großen Herausforderungen, die nur durch die Kooperation bisher traditionell getrennter Fachgebiete und durch enge Zusammenarbeit von Experiment und Theorie bewältigt werden können.
Derzeit erhalten etwa 50 Promovierende erhalten in der Graduiertenschule „Building with Molecules and Nano-objects - BuildMoNa“ des Forschungsprofilbereichs eine exzellente, strukturierte Graduiertenausbildung.
- Biotechnologisches-Biomedizinisches Zentrum (BBZ)
- Fakultät für Lebenswissenschaften
- Fakultät für Chemie und Mineralogie
- Fakultät für Mathematik und Informatik
- Fakultät für Physik und Geowissenschaften
- Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
- Leibnitz-Institut für Oberflächenmodifizierung (IOM)
- Leibniz-Institut für Tropospherenforschung
- Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften (MPI MIS)
- Medizinische Fakultät
- Sächsischer Inkubator für Klinische Translation (SIKT)
TRR 102: Polymere unter Zwangsbedingungen
Der Transregio 102 „Polymere unter Zwangsbedingungen“ ist ein langfristiges Grundlagenforschungsprojekt im Verbund mit der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, welches seine Expertise aus den Fachrichtungen Chemie, Experimentalphysik, theoretische Physik sowie Biophysik speist. Seit 2011 untersuchen die beteiligten Forschenden Strukturbildungs- und Selbstassemblierungsprozesse in Polymersystemen, bei denen die molekulare Struktur und Dynamik – außer durch die Konnektivität – stark durch zusätzliche Zwangsbedingungen beeinflusst werden. Beispiele für solche zusätzlichen Zwangsbedingungen sind spezifische interne Wechselwirkungen, externe Kräfte, geometrische Einschränkungen, hohe Konzentrationen oder topologische Wechselwirkungen.
FOR 2177: Integrierte chemische Mikrolaboratorien (InCheM)
Die Forschungsgruppe „Integrierte chemische Mikrolaboratorien (InCheM)“ hat das Ziel eines synergetischen Brückenschlags zwischen chemischer Synthese und Analytik in Mikroreaktionssystemen. Auf Basis der lab-on-a-chip Technologie führen die Forschenden grundlegende Arbeiten auf den Gebieten der Mikrosynthese on-chip sowie in Durchflussreaktoren durch und integrieren analytische Konzepte zur inline Charakterisierung der chemischen Prozesse in Echtzeit. Die entwickelten Mikrolaboratorien sollen in verschiedenen Feldern, beispielsweise in der Wirkstoffentwicklung, dem Aufbau von Substanzbibliotheken, in der Steuerung katalytischer Reaktionen und in Studien zur Aufklärung von Reaktionsmechanismen, angewandt werden.
FOR 1616: Dynamik und Interaktion von Halbleiternanodrähten für die Optoelektronik
Halbleiternanodrähte sind ideale Werkzeuge für die Untersuchung der fundamentalen Grenzen von eindimensionalen optoelektronischen und photonischen Bauelementen. Die bisherige Forschung ging kaum über die Untersuchung der Drähte selbst hinaus. Der nächste wesentliche Schritt ist die Integration von Nanodrähten in spezifische funktionelle Umgebungen, sodass ihre einzigartigen physikalischen Eigenschaften zum Beispiel für effiziente mehrfarbige LEDs oder Nanolaser bei Raumtemperatur genutzt werden können. Die Forschungsgruppe „Dynamik und Interaktion von Halbleiternanodrähten für die Optoelektronik“ erforscht dies seit 2012.
ERC Advanced Grant „HoldCancerBack – What Holds Cancer Cells Back?“
Projektleiter: Professor Josef Alfons Käs
Laufzeit: 2017 – 2022
Competence Center for Scalable Data Services and Solutions Dresden/Leipzig (ScaDS Dresden/Leipzig)
Wissenschaftliche Koordination: Prof. Dr. Wolfgang E. Nagel (TU Dresden)
Stellvertretung: Prof. Dr. Erhard Rahm (Fakultät für Mathematik und Informatik, Institut für Informatik)
Simultane in situ-Neutronenbeugung und -Ramanspektroskopie zur Echtzeituntersuchung energierelevanter Materialien
Projektleitung: Prof. Dr. Holger Kohlmann (Fakultät für Chemie und Mineralogie, Institut für Anorganische Chemie)
Sprache und Kultur im Digitalen Zeitalter
Der neue Forschungsprofilbereich „Sprache und Kultur im digitalen Zeitalter“ soll Forschungskooperationen zwischen Geisteswissenschaften und Informatik anstoßen.
Hauptziel des Profilbereichs ist die Realisierung von Forschungskooperationen, mittels derer Ausprägungen von Sprache und Kultur im digitalen Zeitalter analysiert, Verfahren der Digitalisierung angewendet und ihre Bedeutung in der Gegenwart betrachtet werden. Der Bereich versteht sich als vermittelnde Kommunikationsebene zwischen Informatik und Geistes- und Sozialwissenschaften. Dabei geht es auch um eine kritische Diskussion zu methodischen Grundlagen, um die Etablierung einer produktiven Kommunikation und um das gemeinsame Ausloten neuer Forschungs-, Lehr- und innovativer Publikationsformen.
Methoden zur digitalen Repräsentation und Analyse geistes- und sozialwissenschaftlicher Quellen (wie Texte, Bilder und Musik) werden angewendet und weiterentwickelt. Ebenso wichtig ist die Betrachtung der Bedeutung zunehmender Digitalisierung für Material und Analysen, Abläufe des Wissens- und Kulturtransfers sowie Analysen von Sprachlichkeit und Spracherwerb in Bildungsprozessen.
Kritische Diskussionen zur Bedeutung digitaler Technologien und Medien führt etwa die Arbeitsgruppe #digitalegegenwart. Geforscht wird auch aus der Perspektive der allgemeinen und der einzelsprachenbezogenen Sprachwissenschaft unter anderem zur formalen Repräsentation von Sprache, deren Diversität, Verarbeitung, individuellem Sprachgebrauch und -erwerb. Forschungserfolge aus zahlreichen drittmittelstarken Kooperationsprojekten von Informatik und Geisteswissenschaften wurden mit der Verleihung der Humboldt-Professur für Digital Humanities an Professor Gregory Crane international anerkannt.
- Erziehungswissenschaftliche Fakultät
- Fakultät für Lebenswissenschaften
- Fakultät für Geschichte, Kunst, und Orientwissenschaften
- Fakultät für Mathematik und Informatik
- Fakultät für Sozialwissenschaften und Philosophie
- Fraunhofer IMW
- Kustodie
- Max-Planck-Institute für Evolutionäre Anthropologie (MPI EVA)
- Max-Planck-Institute für Kognitions- und Neurowissenschaften (MPI CBS)
- Max-Planck-Institute für Mathematik in den Naturwissenschaften (MPI MIS)
- Philologische Fakultät
- Theologische Fakultät
- Universitätsarchiv
- Universitätsbibliothek
- Wirtschaftswissenschaftliche Fakultät
GRK 2011: Interaktion grammatischer Bausteine
Das Graduiertenkolleg 2011 „Interaktion grammatische Bausteine“ legt den Schwerpunkt auf die Phonologie, Morphologie und Syntax natürlicher Sprachen. Die Promovierenden führen umfassende, systematische Untersuchungen der möglichen Interaktionen grammatischer Bausteine aus verschiedenen theoretischen Perspektiven durch. Die Grundlage dafür bildet eine Vielzahl von empirischen Detailuntersuchungen phonologischer, morphologischer und syntaktischer Phänomene aus typologisch unterschiedlichen Sprachen.
Zu den aktuellen Forschungsprojekten gehört das Reinhart-Koselleck-Projekt „Syntaktischer Strukturabbau. Ein neuer Zugang zu konfligierenden Repräsentationen“.
Im Rahmen des Forschungsrahmenprogramms der Europäischen Kommission „Horizon 2020“ werden folgende Projekte gefördert:
Im Rahmen des vorherigen Forschungsrahmenprogramms der EU FP7 wurde folgendes Projekt gefördert:
CLARIN-D: Zentrenbasierte Forschungsinfrastruktur für die Geistes- und Sozialwissenschaften – Ausbau und Weiterentwicklung
Projektleitung: Prof. Dr. Gerhard Heyer (Fakultät für Mathematik und Informatik, Institut für Informatik)
Mathematische und computergestützte Wissenschaften
Der Profilbereich umfasst die mathematischen und computergestützten Wissenschaften im breiten Sinne: die Verzahnung von Mathematik, Theoretischer Physik und Informatik mit Naturwissenschaften und Medizin.
Schwerpunktmäßig werden strukturelle Fragen untersucht, die direkt aus naturwissenschaftlichen Fragestellungen erwachsen. Dazu zählen exakte mathematische Modelle für die Physik, Vereinheitlichungen von Feldtheorien, Grenzen der Vorhersagbarkeit, die Natur des Zufalls und der Berechenbarkeit, Selbstorganisation lebender Materie, die Struktur großer Netzwerke, sowie die Behandlung großer Datenmengen. Ein Ziel ist dabei auch die Erschließung neuartiger Anwendungen.
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Profilbereichs sind beteiligt unter anderem am DFG-Graduiertenkolleg „Quantitative Logiken und Automaten“, an der International Max Planck Research School für Mathematik in den Naturwissenschaften, sowie am Big-Data-Kompetenzzentrum „ScaDS Dresden/Leipzig“.
- Fakultät für Lebenswissenschaften
- Fakultät für Chemie und Mineralogie
- Fakultät für Mathematik und Informatik
- Fakultät für Physik und Geowissenschaften
- Interdisziplinäres Zentrum für Bioinformatik
- Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung e.V.
- Leibniz-Institut für Troposphärenforschung
- Max-Planck-Institute für Mathematik in den Naturwissenschaften (MPI MIS)
- Medizinische Fakultät
- Universitätsrechenzentrum
GRK 1763: Quantitative Logiken und Automaten
Ziel des Graduiertenkollegs 1763 „Quantitative Logiken und Automaten“ ist es, quantitative Logiken und Automaten und ihren Zusammenhang mit Methoden der Theoretischen Informatik umfassend zu erforschen. Anwendungsperspektiven dieser Forschung sind Problemstellungen aus den Bereichen der Verifikation, Wissensrepräsentation und Lösung von Constraint Satisfaction Problemen. Das Graduiertenkolleg wird im Verbund mit der Technischen Universität Dresden durchgeführt.
GRK 2522: Starke Dynamik und Kritikalität in Quanten- und Gravitationssystemen
Ziel des Graduiertenkollegs 2522 „Starke Dynamik und Kritikalität in Quanten- und Gravitationssystemen“ ist es, die Emergenz von Komplexität in Gravitations- und Quantenfeldtheorien ausgehend von den Grundbausteinen zu untersuchen und zu berechnen. Dabei konzentrieren sich die Arbeitsgruppen auf Beispiele von Aktualität oder konzeptioneller Relevanz, wie Gravitationswellenphänomene und Schwarze Löcher auf der Gravitationsseite und Dynamik und Kritikalität nahe Phasenübergängen auf der Quantenseite. Das GRK wird im Verbund mit der Friedrich-Schiller-Universität Jena durchgeführt.
Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis 2018 für László Székelyhidi
László Székelyhidi erhielt den Leibniz-Preis der Deutschen Forschungsgemeinschaft ür seine bedeutenden Forschungsergebnisse in der Theorie partieller Differentialgleichungen. Die von ihm entwickelten Methoden bereichern in der Mathematik den Austausch zwischen Geometrie und Analysis. Seine neuen Einsichten haben eine über das Fachgebiet weit hinausragende Bedeutung, beispielsweise für das Verständnis der Euler-Gleichungen der Hydrodynamik und das der Elastizitätstheorie der Kontinuumsmechanik. Mit dem Preisgeld setzt László Székelyhidi seine Arbeiten an der Universität Leipzig fort und fördert die Kooperation von Deutschen und Ungarischen (Nachwuchs)Wissenschaftlerinnen und –Wissenschaftlern.
ERC Consolidator Grant „Differential Inclusions and Fluid Mechanics“
Projektleiter: Professor László Székelyhidi
Laufzeit: 2017 – 2022
Competence Center for Scalable Data Services and Solutions Dresden/Leipzig (ScaDS Dresden/Leipzig)
Wissenschaftliche Koordination: Prof. Dr. Wolfgang E. Nagel (TU Dresden)
Stellvertretung: Prof. Dr. Erhard Rahm (Fakultät für Mathematik und Informatik, Institut für Informatik)
HorseVetMed – Telemetrische Veterinär-Medizintechnik
Projektleitung: Prof. Dr. Walter Brehm (Veterinärmedizinische Fakultät, Chirurgische Tierklinik)
GEISER – Von Sensordaten zu internetbasierten Geo-Services – BMWI
Projektleitung: Dr. Axel-Cyrille Ngonga Ngomo
AMSL Electronic Resource Management. Optimierte Nutzungs- und Allokationssteuerung für elektrische Medien in den sächsischen Hochschulbibliotheken
Projektleitung: Leander Seige (Universitätsbibliothek Leipzig, IT)
EXPLOIDS – Ein innovatives, datenschutzbewahrendes Angriffserkennungssystem für Computer
Projektleitung: Prof. Dr. Martin Bogdan (Fakultät für Mathematik und Informatik, Institut für Informatik)
Internationale Max Planck Research School "Mathematics in the Sciences" (IMPRS MiS)
Das Doktorandenprogramm bietet ein breites Spektrum mathematischer Felder, darunter Geometrie, partielle Differentialgleichungen und Funktionsanalyse, Stochastik und diskrete Mathematik für Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftler an. Die IMPRS MiS wird vom Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften, dem Institut für Mathematik, dem Institut für Informatik und dem Institut für Physik und Geowissenschaften betrieben.