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Deutscher Nobelpreisträger Stefan Hell: Triumph für einen Dickkopf

Aus Göttingen berichtet

Er wollte ein Grundgesetz der Optik aushebeln - und fand dafür in Deutschland zunächst keine Unterstützer. Aber Stefan Hell blieb hartnäckig. Jetzt wurde er mit dem Nobelpreis belohnt. Ein Porträt.

Als der Anruf aus Stockholm kommt, sitzt Stefan Hell in seinem Büro und liest Fachaufsätze. Seine Sekretärin geht nicht ans Telefon, also nimmt Hell das Gespräch selbst entgegen. "Bei einer solchen Nachricht fragt man sich natürlich immer, ob das ein Scherz ist", erzählt der Forscher, "aber ich habe die Stimme erkannt."

Die Stimme gehört dem Sekretär des schwedischen Nobel-Komitees: Hell, 51, Direktor am Göttinger Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, ist einer der drei Gewinner des diesjährigen Chemie-Nobelpreises. Eine halbe Stunde noch muss der Geehrte die Nachricht für sich behalten - so lange dauert es, bis die offizielle Pressemitteilung versandt wird.

Hell schickt einen seiner Mitarbeiter los, Champagner kaufen. "Der war ziemlich schnell wieder da", berichtet Hell. Seitdem wird an diesem Mittwoch am Max-Planck-Institut auf dem Fassberg gefeiert. Studenten und Gäste machen Selfies mit dem kahlköpfigen Physiker - "das ist eine ganz neue Erfahrung", lächelt Hell.

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Stefan Hell: Der Optik-Pionier aus Göttingen
Der zurückhaltende Wissenschaftler, Hobby-Saxofonist und Vater dreier kleiner Kinder, hat ein Verfahren zur Mikroskopie erfunden, eine revolutionäre Technik, die winzigste Strukturen in lebenden Zellen sichtbar machen kann. Was läge da näher als Scherze mit seinem Namen. "Für diese Entdeckung brauchte es helle Köpfe", sagt sein Kollege Gregor Eichele. "Bevor es hell wurde, hatten wir für solche Fragestellungen nur die Elektronenmikroskopie", ergänzt Jens Frahm, Biomediziner in Göttingen.

"Am Licht konnte man nichts mehr ändern"

Die begehrte Medaille verdankt Hell sicher vor allem der Hartnäckigkeit, mit der er sein Ziel von Anfang an verfolgte. 1990, nach seiner Doktorarbeit an der Universität Heidelberg, wollte der Physiker unbedingt einen Weg finden, das Auflösungslimit für optische Mikroskope zu umgehen. Dieses liegt bei etwa 0,2 Mikrometern. Viren, Proteine und kleine Moleküle sind deshalb unter einem Lichtmikroskop höchstens als Punkt erkennbar - innere Strukturen bleiben dem Auge verborgen.

AFP
Ende der Achtzigerjahre hat der Physiker erstmals die Idee, dass es möglich sein müsste, die Grenzen der Lichtmikroskopie zu sprengen, indem man sich nicht der physikalischen Voraussetzungen bedient, sondern der Chemie. "Am Licht konnte man nichts mehr ändern, das war mir klar", sagt er. Warum also nicht die chemischen Eigenschaften von Molekülen so beeinflussen, dass ihre Strukturen sichtbar werden?

"Ich hatte nur die Idee", sagt Hell. "Um zu zeigen, dass sie funktioniert, brauchte ich viel Ausdauer." Wenn er eines gelernt habe, sagt er, dann dies: wie wichtig es sei, an eine Idee zu glauben.

Das Auflösungslimit für Lichtmikroskope hatte bereits 1873 Ernst Abbe entdeckt - es galt als unumstößliches Gesetz der Optik. In Deutschland fand Hell daher auch keinen Professor, der ihn anstellen wollte. Abbe widerlegen? Das kann nicht gutgehen.

Doch an der Universität im finnischen Turku gab es einen Fürsprecher für sein äußerst ambitioniertes Vorhaben. Und hoch im Norden entwickelte er auch die Grundlagen für die neue Mikroskopie-Technik, für die er nun die begehrte Goldmedaille mit dem Konterfei Nobels bekommt.

"Würdigung der Pionierarbeit"

"Das ist eine wunderbare Würdigung der Pionierarbeiten von Stefan Hell", sagte Martin Stratmann, Präsident der Max-Planck-Gesellschaft. Es werde ein Wissenschaftler ausgezeichnet, "der den Mut hatte, gegen viele Widerstände ausgetretene Pfade zu verlassen und vermeintliche Glaubenssätze in Frage zu stellen". Nur so könne in der Wissenschaft wirklich Neues entstehen.

Nach vier Jahren in Turku kam er 1997 zurück nach Deutschland. Am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie wurde er Leiter einer Nachwuchsgruppe und bekam schließlich doch die Chance, das sogenannte STED-Mikroskop zu bauen. Im Jahr 2000 war es fertig.

Auch wenn er es selbst anfangs schwer hatte mit seinem Projekt, ist Hell überzeugt, dass Deutschland ein guter Standort für Spitzenforschung ist. Die Max-Planck-Gesellschaft biete Forschern einen "hohen Freiraum", sagte er auf der Pressekonferenz in Göttingen. "Das ist ein einmaliges System."

Er selbst habe vor Jahren einen Ruf an die Harvard University in den USA erhalten, sei aber "froh, hiergeblieben zu sein", sagte Hell. An US-Spitzenuniversitäten wie Harvard oder Stanford gelte Göttingen als "eine echte Konkurrenz".

Mitarbeit: Holger Dambeck

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insgesamt 23 Beiträge
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1. Glückwunsch
susa_pilar 08.10.2014
Herr Professor Hell, ich gratuliere ganz herzlich!
2. Glückwunsch
susa_pilar 08.10.2014
Herr Professor Hell, ich gratuliere ganz herzlich!
3.
big t 08.10.2014
und wie genau funktioniert das Verfahren nun? Stelle mir gerade vor, dass er an jedes Molekül etwas andockt und so die Auflösungsuntergrenze umgeht? Denn an der Wellenlänge des Lichts kann nun wirklich auch Herr Hell nichts ändern.
4.
Gleichberechtigung 08.10.2014
das Verfahren heißt Stimulated Emission Depletion - benutzt also die stimulierte Entvölkerung des angeregten Zustands. Die Moleküle (Proteine etc.) werden also mit Fluoreszenzfarbstoffen markiert und anschließend mit einem Laser angeregt, sodass sie ihrerseits wieder Licht zurücksenden (Fluoreszenz). Nun werden sie jedoch gleichzeitig mit einem Doughnut-förmigen Laser bestrahlt, der alle Moleküle, außer denen in der Mitte, wieder in den Grundzustand befördert. Somit sieht man im Fluoreszenzmikroskop nur die Moleküle in der Mitte des Laserfokus. Tolle Technik - das Problem an der Sache ist eben nur, dass man zwar lichtmikroskopisch arbeitet, die Probe aber vorher chemisch modifizieren muss. Des Weiteren sollte man anmerken, dass Hell nicht Abbe oder das Beugungslimit widerlegt, sondern sich eines durchaus cleveren chemischen Tricks bedient.
5. Nicht unübliche Wissenschaftlerkarriere
jetbundle 08.10.2014
Der Werdegang von Herrn Hell ist nicht unüblich für Wissenschaftler die aufgrund ihrer Fähigkeiten berufen werden. Als Nachwuchswissenaftler in's Ausland wo man innovativ und unabhängig mit wenig Klötzen am Bein forschen kann und Karriereoptionen hat, und wenn eine Berufung aus Deutschland kommt zurück nach Deutschland. Der Grund wieso Wissenschaftler zurück kehren ist oft einfach die Heimatbindung. Wer aus sachlichen Gründen in Deutschland eine Professur oder ähnliche Position in den außeruniversitären Einrichtungen aufnimmt der wollte wohl immer schon mal Manager und Abteilungsleiter werden.
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Ehrung mit Weltrang - die Nobelpreise
Der Stifter
Mit der Stiftung der Nobelpreise wollte der schwedische Forscher und Großindustrielle Alfred Nobel (1833-1896) einen Konflikt lösen, der sein Leben bestimmte: Der Dynamit-Erfinder konnte nicht verwinden, dass seine Entdeckung für den Krieg genutzt wurde. Als "Wiedergutmachung" vermachte er sein Vermögen einer Stiftung, aus deren Zinsen Preise für jene finanziert werden sollten, die "im verflossenen Jahr der Menschheit den größten Nutzen geleistet haben". Nobel selbst hatte mehr als 350 Patente angemeldet.
Die Auszeichnungen
Die Preise werden seit 1901 vergeben. Die Dotierung stieg von anfangs 150.800 Kronen auf zehn Millionen Kronen (eine Million Euro), wurde 2012 aber wegen der Wirtschaftskrise wieder auf acht Millionen Kronen gesenkt. Bis zu drei Menschen können sich einen wissenschaftlichen Preis teilen. Der Friedensnobelpreis wird auch an Organisationen verliehen. Höhepunkt ist stets die feierliche Verleihung der Auszeichnungen am 10. Dezember, dem Todestag von Nobel.
Die Kategorien
Die Preisträger für Physik und Chemie werden immer von der Königlich-Schwedischen Akademie der Wissenschaften, die der Medizin vom Karolinska-Institut in Stockholm und die Literaturpreisträger von der Königlich-Schwedischen Akademie der Künste ausgewählt. Die Friedenspreisträger bestimmt ein Ausschuss des norwegischen Parlaments in Oslo.
Die Alternativen
Neben den eigentlichen Nobelpreisen wird seit 1969 eine Ehrung für Wirtschaftswissenschaften in Gedenken an Alfred Nobel verliehen. Sie wurde 1968 von der Schwedischen Reichsbank gestiftet. Seit 1980 vergibt die "Stiftung zur Auszeichnung richtiger Lebensführung" (Right Livelihood Award Foundation) die Right Livelihood Awards, die oft als alternative Nobelpreise bezeichnet werden.
Chemie-Nobelpreis/ Nobelpreisträger
2015
2014
2013
2012
2011
Daniel Shechtman (Israel) für seine bahnbrechenden Erkenntnisse im Bereich der Kristallforschung.
2010
Richard Heck (USA), Ei-ichi Negishi und Akira Suzuki (beide Japan) für die Verbindung von Kohlenstoffatomen zu komplexen Molekülen.
2009
Venkatraman Ramakrishnan (Großbritannien), Thomas A. Steitz (USA) und Ada E. Yonath (Israel) für die Studien zur Struktur und Funktion des Ribosoms.
2008
Osamu Shimomura (Japan), Martin Chalfie und Roger Tsien (beide USA) für die Entdeckung und Weiterentwicklung des grün fluoreszierenden Proteins.
2007
Gerhard Ertl (Deutschland) für seine Studien von chemischen Verfahren auf festen Oberflächen. Gerhard Ertl im SPIEGEL-Gespräch über seinen Weg zum Erfolg.
2006
Roger D. Kornberg (USA) für seine Arbeiten über die molekularen Grundlagen der Gentranskription in eukaryotischen Zellen.
2005
Yves Chauvin (Frankreich), Robert Grubbs und Richard R. Schrock (beide USA) für die Entwicklung der Metathese-Methode in der organischen Synthese.
2004
Aaron Ciechanover , Avram Hershko (beide Israel) und Irwin Rose (USA) für die Entdeckung des Ubiquitin-gesteuerten Proteinabbaus.
2003
Peter Agre und Roderick MacKinnon (beide USA) für seine strukturellen und mechanischen Studien von Ionenkanälen in Zellmembranen.
2002
John B. Fenn (USA) und Koichi Tanaka (Japan)für ihre Entwicklung von weichen Desorptions-/Ionisations-Methoden für massenspektrometrische Analysen von biologischen Makromolekülen sowie Kurt Wüthrich (Schweiz) für seine Entwicklung der kernmagnetischen Resonanzspektroskopie zur Bestimmung der dreidimensionalen Struktur von biologischen Makromolekülen in Lösungen.
2001
William S. Knowles (USA) und Ryoji Noyori (Japan) für ihre Arbeiten über chiral katalysierende Hydrierungsreaktionen sowie Barry Sharpless (USA) für seine Arbeiten über chiral katalysierende Oxidationsreaktionen.
2000
Alan J. Heeger (USA), Alan MacDiarmid (USA/Neuseeland) und Hideki Shirakawa (Japan) für die Entdeckung und Entwicklung von leitenden Polymeren.
1999
Ahmed Zewail (Ägypten und USA) für seine Studien des Übergangszustands chemischer Reaktionen mit Hilfe der Femtosekundenspektroskopie.


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