Unser Forschungsprofil: Zukunftsorientiert und international ausgezeichnet

Getreu ihrem Leitprinzip “Wissenschaft für die Gesellschaft” strebt die Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) nach neuen Erkenntnissen in zukunftsrelevanten Forschungsbereichen. In interdisziplinären Forschungsschwerpunkten und innovativen Potenzialbereichen arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an Lösungen für die Herausforderungen von morgen.

Forschungsschwerpunkte

An der Universität Würzburg werden in vier Forschungsschwerpunkten bereits exzellente Forschungsleistungen auf internationalem Spitzenniveau erbracht.

Functional Materials for the Future: Bridging Quantum Innovation and Molecular Design

Dieser Forschungsschwerpunkt der JMU widmet sich der Entwicklung neuartiger Funktionsmaterialien, die die Grundlage für zukünftige (Quanten-)Technologien, nachhaltige energetische Verfahren und deren mechanistisches Verständnis bilden. Verankert in Chemie und Physik mit ihrem Exzellenzcluster ctd.qmat deckt die Forschung ein breites Materialspektrum ab, das von makro- und supramolekularen Nanosystemen bis hin zu Festkörper-Quantenmaterialien reicht.

Herausragende Beispiele sind topologische Isolatoren, organische Materialien und die Borchemie. Der bemerkenswerte Erfolg der JMU bei der Entwicklung neuartiger Funktionsmaterialien beruht auf ihrer umfassenden Expertise im Bereich des rationalen Materialdesigns, der (molekularen) Synthese und der Nanofabrikation in Chemie und Physik, kombiniert mit der Nutzung, Untersuchung und Beschreibung von Licht-Materie-Wechselwirkungen.

Starke interdisziplinäre Kooperationen innerhalb dieses Forschungsschwerpunkts treiben bahnbrechende Fortschritte voran und fördern die Entwicklung und Optimierung von Lösungen der nächsten Generation, beispielsweise für energieeffizientes und fehlertolerantes Computing.

Molecules of Life: Pioneering a Healthier Future

Dieser Forschungsschwerpunkt der JMU ist ein international anerkannter und sichtbarer Forschungsbereich, der sich der Entschlüsselung der molekularen Mechanismen widmet, durch die Zellen Signale wahrnehmen und verarbeiten. Im Mittelpunkt dieser Prozesse stehen multifunktionale Moleküle wie RNA und DNA, die die zelluläre Signalübertragung orchestrieren, auf Störungen reagieren und artübergreifende Wechselwirkungen beeinflussen – sie fungieren als zentrale molekulare Weichenstellungen und stellen vielversprechende Ziele für therapeutische Interventionen dar.

Zur Identifizierung und Charakterisierung molekularer Determinanten kombinieren Forschende der JMU innovative Forschungsansätze mit modernen Technologien, darunter Hochdurchsatz-Screenings, Strukturbiologie, synthetische Chemie und Super-Resolution Imaging. Das Exzellenzcluster NUCLEATE der JMU ist ein Beispiel für diesen Ansatz und ebnet als Katalysator für Innovation und exzellente Forschung den Weg für neuartige nukleinsäurebasierte Technologien und Therapeutika.

Aufbauend auf den herausragenden Forschungsleistungen der JMU an der Schnittstelle zwischen RNA-Biologie und Infektion erweitert dieser Forschungsschwerpunkt seinen Fokus auf molekulare Mechanismen, die die Interaktionen zwischen Mikroben und ihrem Wirt während der Besiedlung und Infektion lenken. Ziel ist es, Schlüsselmoleküle zu identifizieren, die die Wirtsantwort und Immunabwehr sowie die Invasion von Krankheitserregern und die Entstehung von Gewebeschäden steuern.

Das Verständnis der molekularen Sprache des Lebens ebnet Wege für Strategien zur gezielten Modulation biologischer Prozesse mit potenziellen Anwendungen in der Krankheitsprävention und -behandlung.

Disrupting Disease Dynamics: A Gateway to New Therapeutic Interventions

Dieser Forschungsschwerpunkt der JMU vereint herausragende Expertise in der Erforschung menschlicher Krankheitsnetzwerke mit dem Ziel, zentrale regulatorische Knotenpunkte sowie die Dynamik funktioneller und struktureller Veränderungen bei Erkrankungen zu entschlüsseln.

Kooperative, interdisziplinäre Ansätze – von der Grundlagenforschung bis zur klinischen Anwendung – charakterisieren die Zusammensetzung und die komplexe Architektur von Zellen, Geweben und ganzen Organismen im gesunden und pathologischen Zustand.

Krankheitsnetzwerke werden in unterschiedlichen Pathologien untersucht, darunter Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Krebs, neuropsychiatrische Störungen und chronische Schmerzen.

Forschende der JMU identifizieren neuartige pathophysiologische Mechanismen durch die Integration hochentwickelter 3D-Gewebemodelle, Organoide und komplexer Modellorganismen mit modernsten biochemischen Methoden und analytischen Verfahren.

Bahnbrechende Forschung wird durch den Zugang zu relevanten Patientenkohorten und spezialisierter Infrastruktur sowie herausragenden, translational ausgerichteten Zentren ermöglicht, darunter die Early Clinical Trial Unit, interne GMP-Facilities, das Nationale Centrum für Tumorerkrankungen und das Deutsche Zentrum für Herzinsuffizienz.

Die hier beschriebenen Forschungsansätze ebnen den Weg für neue diagnostische und therapeutische Strategien, darunter zellbasierte Immuntherapien, Brain-Machine-Interfaces, Biosensoren und Biomaterialien der nächsten Generation.

Where Code Meets Culture: AI and Computational Humanities

Dieser Forschungsschwerpunkt der JMU verbindet auf einzigartige Weise Künstliche Intelligenz (KI) und computergestützte Geisteswissenschaften. Er kombiniert sowohl grundlagenorientierte als auch angewandte KI-Forschung mit der Analyse von Text, gesprochener Sprache, Musik und der Gestaltung immersiver virtueller Simulationen.

Der Schwerpunkt umfasst drei zentrale Forschungsrichtungen:

die Anwendung von KI-Methoden – wie Deep Learning, Natural Language Processing und Computer Vision – auf die Geisteswissenschaften, um neue Erkenntnisse über Strukturen und Muster menschlicher Kultur zu gewinnen;
die Untersuchung, wie menschliche und soziale Interaktionen durch KI beeinflusst werden, mit Schwerpunkt auf kulturellen, ethischen und rechtlichen Aspekten;
die Weiterentwicklung der Grundlagen der KI, um effizientes, erklärbares und nachhaltiges maschinelles Lernen zu ermöglichen.

Durch die Verbindung bisher getrennter Forschungsbereiche treibt die JMU die Grundlagenforschung im Bereich der KI voran und eröffnet zugleich neue Horizonte in den Geisteswissenschaften. Diese zukunftsorientierte Konvergenz stärkt beide Bereiche und führt zu transformativen Erkenntnissen, die die Zukunft der KI und ihre Rolle in der menschzentrierten Wissensgenerierung nachhaltig prägen.

Potenzialbereiche

Darüber hinaus stärkt die Universität drei Potenzialbereiche, die aufgrund ihres hohen Entwicklungspotenzials strategisch weiter ausgebaut werden.

Global Environmental Challenges: Ecosystems and Human Societies in Transition

Dieser Potenzialbereich der JMU fördert unser Verständnis der planetaren Grenzen durch grundlegende interdisziplinäre Analysen der Erdsysteme. Konkret wird untersucht,

wie Umweltveränderungen an der Schnittstelle von Geosphäre, Biosphäre und Soziosphäre skalenübergreifend gemessen, quantifiziert und vorhergesagt werden können,
wie diese Sphären unter den Einflüssen aktueller und zukünftiger Umweltveränderungen sowie anthropogener Aktivitäten miteinander interagieren, und
wie sich soziale Systeme an Umweltveränderungen und/oder Naturgefahren anpassen, mit ihnen umgehen und auf sie reagieren.

Zu diesem Zweck erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus den Bereichen Biologie, Geografie, Sozialwissenschaften und Geisteswissenschaften gemeinsam biologische Vielfalt, Ökosystemfunktionen und die gesellschaftlichen Dimensionen von Umweltveränderungen.

Dadurch trägt der Potenzialbereich wesentlich zum Verständnis komplexer kausaler Zusammenhänge innerhalb der Erdsysteme bei und fördert inklusive und nachhaltige gesellschaftliche Lösungsansätze in einer sich verändernden Welt.

Pillars of Change: Insights from History and Society

Die Forschung in diesem Potenzialbereich der JMU konzentriert sich auf die Beziehungen Europas zum antiken Mittelmeerraum, zu Westasien und den arabischen Regionen einerseits und zum modernen Asien und Afrika andererseits. Er umfasst ein breites Spektrum an Forschungsgegenständen, das von Literatur und Sprache über soziale, religiöse und magische Praktiken bis hin zu Normen, Diskursen und Ideen reicht.

Untersucht wird die Relevanz der interkulturellen Verflechtungen in Vergangenheit und Gegenwart für das heutige Europa, das von Globalisierung und sich wandelnden geopolitischen Kräften geprägt ist. Diese Verflechtungen zwischen Kulturen sind eingebettet in komplexe Wechselbeziehungen, die durch Interpretation geprägt und durch Interaktion konstituiert werden. Durch die Kombination und Gegenüberstellung vermeintlich weit voneinander entfernter zeitlicher und regionaler Perspektiven generiert dieser interdisziplinäre Forschungsbereich neues Wissen und fördert ein tieferes Verständnis der Gegenwart.

Durch bereichernde regionenübergreifende Perspektiven, erweiterte zeitübergreifende Horizonte und intensives methodologisches Lernen über Disziplingrenzen hinweg trägt dieser neue Potenzialbereich aktiv dazu bei, unsere gemeinsame Gegenwart und die Zukunft Europas mitzugestalten.

Complex Minds: Drivers of Decisions and Behaviour

Dieser neue Potenzialbereich der JMU entwickelt ein transformatives Rahmenkonzept zur Entschlüsselung universeller Prinzipien und dynamischer Faktoren, die menschliche Entscheidungsfindung und Verhalten in verschiedenen Kontexten prägen. Er integriert Erkenntnisse der Forschung zu Entscheidungen im Rahmen von

interpersonalen und dyadischen Interaktionen,
in sozialen und bildungsbezogenen Kontexten,
in organisationalen und sozioökonomischen Umwelten sowie
in virtuellen und digitalen Entscheidungsräumen.

Durch die enge Zusammenarbeit von Expertinnen und Experten aus Psychologie, Pädagogik, Wirtschaftswissenschaften und Informatik werden zentrale kognitive, emotionale und motivationale Prozesse sowie deren Wechselwirkungen mit individuellen, sozialen und strukturellen Faktoren untersucht. Ziel ist es, zu verstehen, wie diese Faktoren adaptives und maladaptives Verhalten beeinflussen.

Die integrative Herangehensweise ermöglicht einzigartige empirische Erkenntnisse darüber, wie Entscheidungen entstehen, sich stabilisieren und kontextabhängig verändern. Diese Erkenntnisse bereichern nicht nur die Grundlagentheorie, sondern liefern auch Impulse für innovative Ansätze in den Bereichen Gesundheit, Bildung, Wirtschaft und im öffentlichen Sektor und ebnen so Wege zu anpassungsfähigeren, gerechteren und nachhaltigeren gesellschaftlichen Lösungen.