Helmholtz-Gemeinschaft
Die großen Herausforderungen der Wissenschaft gemeinsam angehen
Die Mitglieder der Helmholtz-Gemeinschaft wollen die „großen und drängenden Fragen von Wissenschaft, Gesellschaft und Wirtschaft“ beantworten. Für das Max Delbrück Center als Teil des Helmholtz-Forschungsbereich „Gesundheit“ bedeutet dies vor allem: Wie bekämpfen wir zukünftig am besten die großen Volkskrankheiten? Dieser Auftrag verbindet das Max Delbrück Center mit den anderen fünf Hauptakteuren des Forschungsbereichs, mit denen es strategisch eng zusammenarbeitet.
Unser Forschungsprogramm
In fünf Forschungsprogrammen, angesiedelt an sechs Helmholtz-Zentren, werden die komplexen Ursachen von Volkskrankheiten untersucht.
Im Programm „Systemmedizin und Herz-Kreislauf-Erkrankungen“ analysieren unsere Forscher*innen das System Mensch – sie wollen verstehen, was das natürliche Gleichgewicht in den einzelnen Zellen, in einem Organ oder im ganzen Körper steuert oder stört. Dieses Wissen um organübergreifende Mechanismen bietet die Chance, Krankheiten effektiv vorzubeugen, sie anhand der ersten Zellveränderungen zu diagnostizieren und den Verlauf mit passgenauen Therapien zu stoppen, bevor großer Schaden im Körper entsteht.
Inspired by Challenges
Was sind die großen Herausforderungen unserer Zeit? Und welche Lösungen entwickeln wir bei Helmholtz mit unserer interdisziplinären Forschung? Entdecken Sie unsere Challenges:
Weitere Challenges mit unserer Beteiligung
Die Stadt der Zukunft auf das Klima der Zukunft vorbereiten
Die Helmholtz-Klima-Initiative hilft Städten dabei, klimaneutral zu werden und sich an die Folgen des Klimawandels anzupassen.
Corona verstehen und aus der Pandemie lernen
Wir erforschen Corona umfassend, um Erkrankten zu helfen und die Ausbreitung des Virus zu stoppen. Dieses Wissen beschleunigt auch die Prävention: Andere gefährliche Erreger können wir damit künftig schneller erkennen.
Unsere Gesundheit schützen
Unser Ziel ist ehrgeizig: Wir wollen Volkskrankheiten wie Alzheimer, Krebs und Diabetes besiegen. Dafür entwickeln unsere Gesundheitsforscher:innen modernste Diagnostik, innovative Medikamente und neue Ansätze für die Prävention.
Helmholtz Foundation Models Initiative
Helmholtz fördert die Pionierarbeit an Foundation Models – komplexe KI-Anwendungen mit enormem Potenzial. Mit Daten aus Medizin, Klima- oder Materialforschung trainiert, können sie neue Zusammenhänge finden und Vorhersagen ermöglichen. Allein ans Max Delbrück Center fließen 5,55 Millionen Euro.
An den folgenden Projekten sind wir beteiligt:
- The Human Radiome Project
- 3D-Radiologiedaten zum fundamental besseren Verständnis von Anatomie und Pathologie
Je genauer Tumore lokalisiert und markiert werden können, desto erfolgreicher fällt eine Strahlentherapie aus. Allerdings stieß die Medizin genau in diesem Punkt bisher an ihre Grenzen, weil es bislang sehr aufwendig war, Ergebnisse verschiedener Bildgebungsverfahren ins Verhältnis zueinander zu setzen und im dreidimensionalen Format auszuspielen.
Die genaue Lokalisierung und Markierung von Tumoren ist eins von vielen Verfahren, die das „Human Radiome Project“ im Bereich der medizinischen Bildgebung verbessern können wird. Es vereint die weltweit umfangreichste und vielfältigste Sammlung von 3D-radiologischen Bildern, wie MRT- und CT-Scans, in einem Foundation Model. Dadurch erhalten Forschende tiefe Einblicke in die menschliche Anatomie und Pathologie sowie eine Übersicht über das gesamte Spektrum an radiologischen Informationen. Das „Human Radiome Project“ verbessert nicht nur die personalisierte Medizin, sondern auch die Effizienz der Diagnostik, indem es die Notwendigkeit manueller Beschriftungen von komplexen medizinischen Bildern verringert.
Beteiligte Helmholtz-Zentren: Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) und Max Delbrück Center.
- Synergy Unit
- Foundation Models entwickeln, bereitstellen und vernetzen
Während sich die einzelnen Projekte auf ihre jeweils spezifischen Problemstellungen konzentrieren, fokussiert sich eine Synergy Unit auf übergeordnete Fragestellungen, die für alle teilnehmenden Projekte von Relevanz sind. Beispielsweise beschäftigt sie sich mit Fragen, die die Skalierbarkeit der Modelle oder das Training mit den Datensätzen betreffen. Dabei geht es jedoch nicht einfach nur um den Austausch von Lösungsansätzen, sondern ganz zentral um die Frage, wie die Forschung zu Foundation Models über Disziplingrenzen hinweg möglichst schnell vorangetrieben werden kann. Somit sichert die Synergy Unit eine langfristige Wirkung der Helmholtz Foundation Model Initiative zum Wohle der Allgemeinheit.
Beteiligte Forschungszentren: Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Helmholtz Munich, Forschungszentrum Jülich und Max Delbrück Center.
- AqQua
- KI-Modell für aquatische Biodiversität
Das Leben im Wasser spielt eine entscheidende Rolle für das Klima der Erde. Besonders das Plankton bindet große Mengen an Kohlenstoff aus der Atmosphäre. Der Klimawandel verändert die Ökosysteme des Planktons und wirkt sich auf den Kohlenstoffexport und die Nahrungsressourcen im Meer aus. Trotz seiner enormen Bedeutung wissen wir erstaunlich wenig über die Häufigkeit der meisten Planktonarten. Auch bei den Schätzungen des globalen marinen Kohlenstoffexports herrschen große Unsicherheiten. Jeden Tag nehmen Forscher rund um den Globus mit einer Vielzahl von Geräten Millionen von Planktonbildern auf. Die verteilte pelagische Bildgebung ermöglicht eine umfassende Beobachtung des aquatischen Lebens bis hinunter auf den Grund der Tiefsee.
AqQua wird Milliarden solcher Bilder kombinieren, um das erste grundlegende pelagische Bildgebungsmodell zu entwickeln, das für die globale Überwachung der Artenvielfalt des Planktons, der Gesundheit des Ökosystems und des Kohlenstoffflusses genutzt werden kann. Auf diese Weise werden wir die Entscheidungsfindung in Zeiten des globalen Wandels unterstützen, insbesondere im Hinblick auf neue Technologien zur Entfernung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre.
Beteiligte Zentren: Forschungszentrum Jülich, GEOMAR, HEREON, Max Delbrück Center
- VirtualCell
- Ein Grundlagenmodell für den Zustand von Zellen und Geweben in Gesundheit und Krankheit
Seit langem gibt es die Vision, eine digitale Nachbildung einer Zelle - ähnlich eines digitalen Zwillings - zu erstellen. Dies würde nicht nur Einblicke in die Vielzahl komplexer zellulärer Prozesse ermöglichen, sondern auch die Vorhersage von Auswirkungen bei Veränderungen wie Krankheiten oder Medikamenten. Aufbauend auf den jüngsten Fortschritten in der Hochdurchsatz-Genomsequenzierung und -bildgebung in Kombination mit generativer KI will das VirtualCell-Projekt diese ehrgeizige Herausforderung angehen.
Das Projekt will ein multimodales Grundlagenmodell entwickeln, das auf umfangreichen Einzelzell-Multiomik- und räumlichen Daten trainiert wird, um eine umfassende Darstellung zellulärer Zustände und Interaktionen zu bieten. Das Modell wird auf eine Reihe neuartiger klinischer Aufgaben angewendet, indem es an Krankheitsproben von biomedizinischen Partnern angepasst wird. Durch die Weiterentwicklung der zellulären Modellierung ist VirtualCell in der Lage, Durchbrüche in der Krankheitspathologie, der Arzneimittelentwicklung und der Patientenstratifizierung zu erzielen und die biomedizinische Forschung und die Ergebnisse im Gesundheitswesen erheblich zu verbessern.
Beteiligte Zentren: Forschungszentrum Jülich, Helmholtz Munich, Max Delbrück Center
HAICORE
Der Zugang zu Rechenressourcen ist der Schlüssel für die Helmholtz-KI-Community, um innovative KI-Anwendungen zu beschleunigen. Die "Helmholtz AI COmputing REsources" (HAICORE) am Max Delbrück Center bietet einen einfachen und niederschwelligen Zugang zu dedizierten GPU-Ressourcen für die HFMI.
H3 Health Hub - A Helmholtz Transfer Academy
Die Academy ist ein gemeinsames Programm der sechs Helmholtz-Gesundheitszentren. Gemeinsam ermöglichen wir Forschenden, Mitarbeiter*innen und Unternehmensgründer*innen, Ergebnisse aus dem Labor erfolgreich in die Wirtschaft zu übertragen.
Unsere Plattform soll für Austausch, Lernen, Veranstaltungen und gemeinsame Projekte dienen. Unsere Partner*innen aus den regionalen Life-Science-Ökosystemen sind eng in den Prozess eingebunden.
NAKO Gesundheitsstudie
Die NAKO Gesundheitsstudie ist ein gemeinsames interdisziplinäres Vorhaben von Helmholtz-Gesundheitszentren mit universitären und außeruniversitären Partnern. Sie ist eine deutschlandweite prospektive Kohortenstudie mit insgesamt 200.000 Studienteilnehmern. 30.000 dieser Teilnehmer erhalten eine einstündige MRT-Untersuchung.
Innerhalb der NAKO koordiniert das Max Delbrück Center den Cluster Berlin-Brandenburg. In diesem Cluster werden in drei Studienzentren insgesamt 30.000 Personen aus Berlin und den angrenzenden Regionen Brandenburgs rekrutiert. Das Max Delbrück Center untersucht 10.000 Personen und führt bei 6.000 Teilnehmern eine MRT-Untersuchung durch.
Was ist die Helmholtz-Gemeinschaft?
Wir lernen nicht nur, um zu wissen! Die Handlung, die Wirksamkeit allein bieten dem Menschen einen würdigen Zweck des Lebens.
Die Helmholtz-Gemeinschaft ist neben der Max-Planck-Gesellschaft, der Fraunhofer-Gesellschaft und Leibniz-Gemeinschaft eine der vier großen außeruniversitären Forschungseinrichtungen Deutschlands. Sie trägt den Namen des bedeutenden deutschen Physiologen und Physikers Hermann von Helmholtz.
Etwa 38.000 Menschen sind in der Helmholtz-Gemeinschaft beschäftigt. Die Arbeit der 18 unabhängigen Helmholtz-Zentren gliedert sich in sechs Forschungsbereiche:
- Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
- Erde und Umwelt
- Energie
- Materie
- Schlüsseltechnologien
- Gesundheit
In dem Bereich der Gesundheitsforschung ergründen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Ursachen und die Entstehung der großen Volkskrankheiten. Dazu zählen Krebs, Herz-Kreislauf-, Stoffwechsel-, Lungen- und Infektionskrankheiten, sowie Erkrankungen des Nervensystems. Dabei arbeiten sie auch mit Partnern aus der Hochschulmedizin, den Universitäten, anderen Forschungsorganisationen und der Industrie zusammen.
- Finanzierung und eine an strategischen Programmen orientierte Forschung
- Woher kommt das Finanz-Budget der Helmholtz-Forschung? Wer bestimmt, woran Forscherinnen und Forscher arbeiten, und wer überprüft die Qualität der Forschung?
Die Vereinsmitglieder der Helmholtz-Gemeinschaft verfügen über ein Grundbudget von insgesamt etwa vier Milliarden Euro, das zu 90% der Bund und zu 10% die Länder zur Verfügung stellen. Im „Pakt für Forschung und Innovation“ versprechen Bund und Länder Planungssicherheit durch kontinuierliche Etatsteigerungen.
Zudem werben die Forschungszentren zusätzlich ein Drittel ihrer Finanzierung durch Drittmittel ein, also Fördergelder zum Beispiel von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), der Europäischen Union, Stiftungen oder der Privatwirtschaft.
Die Grundfinanzierung der Zentren realisiert die Helmholtz-Gemeinschaft über die Programm-orientierte Förderung (POF). Die gesamte Forschung ist in 30 Forschungsprogrammen organisiert, die alle fünf Jahre von internationalen, renommierten und unabhängigen Gutachtern geprüft werden.
