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forschen, bilden / 30.04.2024
Keine Forschung ohne IT-Girls

In den Lebenswissenschaften entstehen enorme Datenmengen; die Analyse kommt daher nicht mehr ohne Maschinelles Lernen oder Künstliche Intelligenz aus. Beim Girls‘ Day informierten sich Schülerinnen der Stufen 6 bis 12, was Mathematikerinnen und (Bio-)Informatikerinnen am Max Delbrück Center leisten.

Die Probe ist kaum größer als ein Fingernagel. Gespannt beugen sich die Mädchen, die die Technologie-Plattform für Elektronenmikroskopie besuchen, über ein kleines Stück Nerv. Ein Diamantmesser schneidet es in hauchdünne Schichten. Um sie auf den Probenträger aufzubringen, hat die Technische Assistentin Christina Schiel ein besonderes Hilfsmittel: Schnurrhaare von Katzen. Die sind dünn, aber stabil genug, um die Probe auf das winzige Netz zu manövrieren. Plattformleiterin Dr. Séverine Kunz hat währenddessen im Nebenraum das Elektronenmikroskop vorbereitet, mit dem die Schülerinnen unter anderem die Strukturen eines Darmorganoids sehen. Sind die Aufnahmen gemacht, kommt die computergestützte Bildanalyse ins Spiel.

Warum die Informatik aus den Lebenswissenschaften gar nicht mehr wegzudenken ist, können jedes Jahr etwa 20 Schülerinnen während des Girls‘ Day erfahren. „Die Plätze sind innerhalb weniger Tage ausgebucht“, sagt Ulrike Ohnesorge, die gemeinsam mit ihren Kolleginnen Dr. Christiane Nolte und Dr. Grietje Krabbe die Besuche vor Ort organisiert. In kleinen Gruppen gehen die Mädchen dann in die Labore, zu Technologie-Plattformen und zur IT-Abteilung, dürfen selbst Aufgaben lösen und Fragen stellen.

So wie bei der Elektronenmikroskopie. Gemeinsam mit Dr. Mara Rusu schauen die Mädchen in das Innerste einer Zelle und entdecken dort den Aufbau der Mitochondrien. „Die sehen ja wirklich so aus wie im Lehrbuch,“ stellen die Mädchen fest. Das Team hat die Struktur noch einmal als 3D-Modell parat. Und zum Abschied gibt es ein elektronenmikroskopisches Foto einer Zelle zum Mitnehmen.

Ein Spiel selbst programmieren

In der IT wird ebenfalls Hand angelegt. Unter Anleitung von Almuth Galley, Jeannette Haß und ihren Kolleg*innen bauen die Mädchen einen Computer zusammen und programmieren selbst ein einfaches Spiel. Anschließend besichtigen sie das Herz der IT-Infrastruktur: die Serverräume. Mit seinen zahlreichen Kammern und Kabeln erinnert es ein wenig an ein menschliches Herz. Hier laufen riesige Datenmengen zusammen. Die hier vorhandene Speicherkapazität beträgt rund 13.500.000 Gigabyte, was etwa 26.000 herkömmlichen Notebooks entspricht. Die IT-Expertinnen sorgen dafür, dass der Informationsfluss reibungslos funktioniert – ein echtes Herzstück eben.

In den Laboren in Buch und Mitte, die für die Mädchen ihre Türen öffnen, gibt es viel zu entdecken: Carla Mölbert aus dem Team von Dr. Laleh Haghverdi zeigt, wie das Team komplexe Einzelzelldaten auswertet, um die Vorgänge in gesunden und kranken Zellen besser zu verstehen. Bei Pia Rautenstrauch und Pascal Wetzel aus dem Labor von Professor Dr. Uwe Ohler erfahren die Schülerinnen, wie wir mithilfe der Bioinformatik die das An- und Abschalten der Gene besser verstehen und dass auch Zellen unterschiedliche Zustände haben können. Sarah Gräßle und Viktoria Flore aus der Arbeitsgruppe von Professor Dr. Simon Haas veranschaulichen die beeindruckende Vielfalt unserer Immunzellen – im gesunden Menschen und bei Blutkrebs-Patient*innen. „Wir suchen mithilfe Künstlicher Intelligenz nach Mustern, die uns zeigen, warum ein Mensch krank wird“, sagt Flore. Um vielfältige Organismen und ihren Einfluss auf unsere Gesundheit geht es auch beim Besuch in der Gruppe von Professor Dr. Sofia Forslund-Startceva. Hier untersuchen die Schülerinnen gemeinsam mit Theda Bartolomaeus und Mina Kaufhold den Zusammenhang zwischen unseren

Sie alle haben ganz unterschiedliche Fächer studiert: Sie sind Chemikerinnen oder Biophysikerinnen, Datenwissenschaftlerinnen oder Systembiologinnen, Mathematikerinnen oder Biotechnologinnen, Informatikerinnen oder Medizinerinnen. Einige haben sich immer fürs Programmieren begeistert, andere sind später durch Zufall dazu gekommen. „Das ist nicht so ein festgefahrenes Leben“, sagt die Mathematikerin Professorin Jana Wolf in ihrer Einführung. „Wir arbeiten sehr interdisziplinär zusammen, um gemeinsam Forschungsfragen zu lösen und zum Beispiel herauszufinden, warum ein Mensch auf eine Krebstherapie gut anspricht – ein anderer aber gar nicht.“ Vorbilder wie die Mathematikerin Jana Wolf sind für die Schülerinnen wichtig. „Was man nicht sieht, kann man nicht werden“, sagt ein Sprichwort.

Weiterführende Informationen

• Programm des diesjährigen Girls‘ Day
• STEM Passion
• Girls‘ Day 2023

Quelle: Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (Max Delbrück Center)