Forschung

Das Paul Scherrer Institut gründet in Zusammenarbeit mit der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) einen neuen Forschungsbereich «Computergestützte Wissenschaften, Theorie und Daten».

Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen sind Schlüsseltechnologien für Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft. Doch wie zuverlässig funktionieren sie? Andreas Krause, Rössler-Preisträger 2021 und Vorsitzender des ETH AI Centers, über die Chancen und Herausforderungen vertrauenswürdiger KI.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der EPFL und der Universität Bern haben erfolgreich – in vivo – ihren ersten künstlichen röhrenförmigen Muskel implantiert, der die Aorta vergrössert und die Herzfunktion beim Pumpen von Blut unterstützt. Aufgrund dieser Ergebnisse hat die Werner-Siemens-Stiftung grünes Licht für die Bewilligung von zusätzlichen 8 Millionen CHF über 8 Jahre gegeben, um künstliche Muskeln für menschliche Erkrankungen zu entwickeln.

Nicht nur Tiere und Menschen, sondern auch Pflanzen beherbergen eine komplexe Gemeinschaft von Mikroorganismen. Nun beleuchten Forschende an der ETH Zürich in zwei neuen Studien grundlegende Aspekte dieser engen – und bisher oft übersehenen – Beziehungen.

Niko Beerenwinkel, Professor am Departement für Biosysteme der ETH Zürich in Basel, untersucht gemeinsam mit Kollegen anderer Forschungsinstitutionen das Abwasser auf Spuren des Coronavirus. In fünf von sechs untersuchten Schweizer Kläranlagen hat er die Delta-Variante nachgewiesen, so auch in Zürich und Bern. ETH-News hat sich mit ihm unterhalten.

Auch das Grundwasser stellt ein Ökosystem dar, bloss ist über die Biodiversität im Untergrund bisher wenig bekannt. Forschende der Eawag haben nun in einer Pilotstudie die Vielfalt des Lebens im Schweizer Grundwasser dokumentiert – und dabei bisher unbekannte Flohkrebsarten entdeckt. Sie setzten dabei auf einen Citizen-Science-Ansatz.

Robotik und maschinelles Lernen übernehmen neu Aufgaben, die bisher Menschen vorbehalten waren: Roboter können Trost spenden, und Algorithmen unterstützen Richter, damit sie faktenbasierte Urteile fällen.

Forschende haben ein neues Modell entwickelt, um sowohl das Kalben von Eisbergen als auch die dadurch ausgelösten Tsunamis zu simulieren. Ihre Methode kann helfen, die Gefahrenabschätzung in Küstengebieten zu verbessern und die empirischen Kalbungsmodelle zu verfeinern, die zur Bewertung des steigenden Meeresspiegels verwendet werden.

Mittels molekulargenetischer Methoden lassen sich heute zukunftsfähige Nutzpflanzen – wie beispielsweise ein Multinährstoffreis – züchten. Forschende fordern, das Risiko von neuen Pflanzensorten nicht aufgrund der Züchtungsmethode, sondern anhand ihrer Eigenschaften zu beurteilen.

Forschende der EPFL und der University of Warwick haben mithilfe eines Virus ein Peptid identifiziert, das die gleiche Funktion wie Frostschutzproteine erfüllen kann. Indem es die Eisbildung verhindert, könnte die Verbindung eine Schlüsselrolle bei der Konservierung von Zellen und Organtransplantaten sowie bei der Lebensmittelkonservierung spielen.

EPFL-Forschende erzeugen Sauerstoff aus Sonnenlicht, Wasser und halbleitenden Polymeren. Sie präsentieren einen vielversprechenden Weg zur wirtschaftlichen und skalierbaren solaren Kraftstoffproduktion.

Die OECD gibt grünes Licht für den an der Eawag entwickelten Fischzelllinientest. Damit ist der Weg frei für Unternehmen und Behörden auf der ganzen Welt, die Umwelttoxizität von Chemikalien zu bestimmen, ohne dabei auf Tierversuche zurückgreifen zu müssen.

Was für das Wiesland gilt, gilt offenbar auch für das Ackerland: Mischkulturen sind ertragreicher als Monokulturen. Das zeigt eine ETH-Forschungsgruppe um Christian Schöb auf.

Forschende der ETH Zürich entwickelten einen Kondensator für Länder mit Wasserknappheit. Damit kann erstmals ohne Energie während des ganzen Tages Wasser aus der Luft gewonnen werden. Möglich ist dies dank einer selbstkühlenden Oberfläche und einem speziellen Strahlungsschutzschild.

Kristallstrukturanalyse, Computermodelle, Zellkulturen – um Sars-CoV-2 zu erforschen, beschreitet das PSI viele Wege. Ein Überblick.