HITS-Bilanz: Daten machen Wissenschaft

Jahresbericht des Heidelberger Instituts für Theoretische Studien (HITS) erschienen: Spitzenforschung mit Supercomputern – von der Molekularbiologie bis zur Astrophysik.

Im Januar 2010 rief der Physiker Klaus Tschira (1940-2015) gemeinsam mit der Klaus Tschira Stiftung das Heidelberger Institut für Theoretische Studien (HITS) ins Leben. Mittlerweile arbeiten rund 120 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus 22 Ländern an dem gemeinnützigen Forschungsinstitut. Sie erforschen in 13 Gruppen vorwiegend naturwissenschaftliche Themen mit mathematischen Methoden und informatischen Werkzeugen und nutzen dazu die Rechenleistung von Supercomputern. Im Rückblick auf das vergangene Jahr illustriert der jetzt erschienene Jahresbericht die Bandbreite der HITS-Forschung und die Fortentwicklung des Instituts. „Wir haben ganz im Sinne unserer Gründer Klaus Tschira und Andreas Reuter das Ziel weiter verfolgt, an datengetriebenen Forschungsthemen auf Spitzenniveau interdisziplinär zu arbeiten“, sagt Institutssprecherin Prof. Rebecca Wade, die das HITS inzwischen gemeinsam mit Geschäftsführerin Dr. Gesa Schönberger leitet.

So zählten auch 2015 wieder zwei HITS-Wissenschaftler zu den weltweit meistzitierten Forschern. Die Untersuchung „Highly Cited Researchers“ des Thomson Reuters Konzerns ergab, dass die Arbeiten des Astrophysikers Prof. Volker Springel (Theoretical Astrophysics Gruppe) und des Mathematikers Prof. Tilmann Gneiting (Computational Statistics Gruppe) zu dem einen Prozent der weltweit am häufigsten zitierten Arbeiten ihres Fachbereiches gehören. Das Ranking ist ein wichtiger Indikator für den Einfluss einer wissenschaftlichen Veröffentlichung.

Für eine wissenschaftliche Arbeit über die computergestützte Simulation von Strömungsvorgängen, die im vergangenen Jahr in einer der fünf Fachzeitschriften der Society for Industrial and Applied Mathematics (SIAM) erschienen ist, erhielten die HITS-Mathematiker Dr. Michael Schick und Prof. Vincent Heuveline (Data Mining and Uncertainty Quantification group) eine der höchstmöglichen Auszeichnungen auf dem Gebiet der angewandten Mathematik.

Zahlreiche Ergebnisse aus der Forschung resultieren aus der intensiven Zusammenarbeit der HITS-Wissenschaftler mit anderen Forschern im In- und Ausland. So löste die HITS-Wissenschaftlerin Prof. Frauke Gräter (Molecular Biomechanics Gruppe) gemeinsam mit Kollegen aus dem Europäischen Molekularbiologischen Laboratorium (EMBL) und dem französischen Institut für Strukturbiologie (IBS) ein fundamentales Rätsel der Molekularbiologie: Die Frage, warum die Kommunikation in Zellen so schnell und doch exakt genug ist, um unerwünschte Moleküle an der Passage in den Zellkern zu hindern. Die Forscher fanden mit Computersimulationen und Experimenten heraus, dass ein sehr bewegliches Protein an seinen Rezeptor innerhalb von Milliardstel Sekunden binden kann (Publikation im Fachjournal „Cell“). Das Titelbild des HITS-Jahresberichts zeigt diesen Prozess in der Computersimulation.

Auch zwei neue Arbeitsgruppen wurden 2015 eingerichtet: Im Januar nahm die Gruppe „Physics of Stellar Objects“ unter der Leitung des Astrophysikers Prof. Fritz Röpke ihre Arbeit auf. Sie befasst sich mit dem Tod von Sternen, den sogenannten „Supernovae“. Im Juli startete die Mathematikerin Prof. Anna Wienhard mit ihrer Arbeitsgruppe „Groups and Geometry“. Sie untersucht Symmetrien und sogenannte Deformationsräume in geometrischen Strukturen. Der HITS-Astrophysiker Dr. Christoph Pfrommer erhielt für sein Forschungsprojekt den Consolidator Grant des Europäischen Forschungsrats (ERC) in Höhe von zwei Millionen Euro und kann damit eine eigene Juniorgruppe am Institut aufbauen.

Das HITS wird im Herbst 2016 gemeinsam mit der Universität Heidelberg eine neue Professur für wissenschaftliche Visualisierung besetzen. „Die enge Zusammenarbeit mit der Universität Heidelberg und dem KIT Karlsruhe dokumentiert sich auch dadurch, dass beide Universitäten Ende 2014 Mitgesellschafter des HITS wurden“, erläutert Institutssprecherin Prof. Rebecca Wade. Die Hauptgesellschafterin des HITS ist die HITS Stiftung, eine Tochter der Klaus Tschira Stiftung, von der das HITS auch über den Tod des Stifters hinaus weiterhin getragen wird.

Der Jahresbericht ist online und kann in der Print-Version bestellt werden (peter.saueressig@h-its.org). Am 2. Juli 2016 lädt das HITS zu einem Tag der offenen Tür mit Vorträgen, Science Slam und Mitmachstationen für Kinder und Erwachsene ein.

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