Plenarvorträge 2025 — Sächsische Akademie der Wissenschaften

Vorträge am 14. Februar 2025

Professor für Kunstgeschichte an der Julius-Maximilians-Universität Würzburg, am 9. Februar 2024 zum Ordentlichen Mitglied der Philologisch-historischen Klasse gewählt.
Forschungsschwerpunkte: Kunst des Spätmittelalters und der Frühen Neuzeit; Mittelalterliche Bautechnik und Bauorganisation; Bettelordensbaukunst; Architekturikonologie; Raumsoziologie und Medialität; Festungsbaukunst; Denkmalpflege

Forschungen und Methoden zur Wiederherstellung der Dresdner Schlosskapelle

Aktuell wird in der Dresdner Schlosskapelle an den umlaufenden Emporen gebaut. Ziel ist vorerst, durch einen nutzerneutralen Ausbau den Raum für öffentliche Veranstaltungen zugänglich zu machen. Im Unterschied zu anderen Bereichen des Residenzschlosses kam bei der Wiederherstellung der Kapelle eine neue Methode zur Anwendung, die ehemalige handwerkliche Verfahren und zugleich kurfürstliche Absichten nachkonstruiert und -baut, anstatt die Raumgestalt nach vorhandenen Bildquellen nachzubilden. Dieses Re-Konstruieren führte und führt seit 2009 zu Erkenntnissen und Ergebnissen, die entlang der Chronologie des Wiederherstellungsprozesses vorgestellt und im Plenum zur Diskussion gestellt werden sollen.

Prof. Dr. rer. nat. habil. Andrea Sinz

Professorin für Pharmazeutische Chemie an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg; am 10. März 2023 zum Ordentlichen Mitglied der Mathematisch-naturwissenschaftlichen Klasse gewählt.
Forschungsgebiete: Strukturelle und funktionelle Charakterisierung von Proteinen; Analyse von Protein-Protein und Rezeptor-Arzneistoffwechselwirkung; Proteomanalyse

Wie die Massenspektrometrie dazu beiträgt, Proteine besser zu verstehen

Die dreidimensionale Struktur von Proteinen ist durch ihre Aminosäurensequenz bedingt. Die Massenspektrometrie hat sich in den vergangenen 20 Jahren zu einer wichtigen Methode der Strukturbiologie entwickelt, die die Charakterisierung von Proteinen und Proteinkomplexen ermöglicht. Prof. Dr. Andrea Sinz stellt in ihrem Vortrag vor, wie die chemische Vernetzung von Proteinen in Kombination mit Massenspektrometrie zu einem besseren Verständnis dreidimensionaler Proteinstrukturen und Protein-Protein-Wechselwirkungen beiträgt [1, 2]. Die Integration der Massenspektrometrie mit anderen Techniken der Strukturbiologie sowie der computergestützten Modellierung von Proteinen hat sich für der Beantwortung biologischer Fragen als sehr erfolgreich erwiesen. Eine genaue Kenntnis der Strukturen und Wechselwirkungen von Proteinen ermöglicht es, die verschiedenen Funktionen von Proteinen zu verstehen. Dies erlaubt unter anderem, die molekularen Ursachen von Krankheiten aufzuklären, was die Entwicklung neuer maßgeschneiderter Therapien ermöglicht.

[1] Iacobucci C, Götze M, Ihling CH, Arlt C, Hage C, Schmidt R, Piotrowski C, Sinz A. A cross-linking/mass spectrometry workflow based on MS-cleavable cross-linkers and the MeroX software for studying protein structures and protein-protein interactions. Nature Protocols 2018, 13, 2864-2889.
[2] Piersimoni L, Kastritis PL, Arlt C, Sinz A. Cross-Linking Mass Spectrometry for Investigating Protein Conformations and Protein-Protein Interactions ─ A Method for All Seasons. Chemical Reviews 2022 122, 7500-7531.

Vorträge am 10. Januar 2025

Prof. Dr.-Ing. habil. Kai-Uwe Sattler

Präsident der Technischen Universität Ilmenau, Professor für Datenbanken und Informationssysteme an der Technischen Universität Ilmenau, am 10. Februar 2017 zum Ordentlichen Mitglied der Technikwissenschaftlichen Klasse gewählt.
Forschungsschwerpunkte: Datenbankarchitekturen für moderne Hardware; Abfrageverarbeitung; Unterstützung für Datenwissenschaft und Big-Data-Management

The Power of Graphs - Graphen in Datenbanken: Anwendungen, Herausforderungen und Lösungen

In den letzten Jahren haben sich Graphdatenbanken von spezialisierten Systemen für einen Nischenmarkt zu einer Mainstream-Technologie entwickelt. Graphstrukturen werden für verschiedene Anwendungen wie die Analyse großer Netzwerke, die Darstellung und Abfrage von Wissensgraphen und die Verwaltung von Stammdaten und komplexen Datenstrukturen verwendet. Zusätzlich zu zahlreichen nativen Open-Source- und kommerziellen Datenbanksystemen hat der SQL-Standard Unterstützung von Graphstrukturen für Anfragen in relationalen Datenbanksystemen eingeführt.

In diesem Vortrag stellen wir Anwendungsfälle, Herausforderungen und Techniken für die Verwaltung von Graphen in Datenbanksystemen vor. Wir argumentieren, dass neben den Graph-Analysen auch transaktionale Operationen sowie die Berücksichtigung von temporalen Aspekten wichtige Aufgaben darstellen. Darauf aufbauend präsentieren wir Ansätze zur effizienten Speicherung und Verarbeitung von Graphen, die moderne Hardwaretechnologien ausnutzen.

Prof. Dr. Dirk C. Meyer

Professor für Experimentelle Physik und Wissenschaftlicher Sprecher des Zentrums für effiziente Hochtemperatur-Stoffwandlung (ZeHS) sowie Institutsleiter des Instituts für Experimentelle Physik an der Technischen Universität Bergakademie Freiberg; am 10. März 2023 zum Ordentlichen Mitglied der Mathematisch-naturwissenschaftlichen Klasse gewählt.
Forschungsgebiete: Kristallographisch orientierte Festkörperphysik; Moderne Funktionsmaterialien und kristallphysikalische Kopplungsphänomene; Röntgenanalytik; Wechselwirkung elektromagnetischer Strahlung und Materie; Harmonische Prinzipen als gemeinsame Grundlage der Ausprägung verschiedener Fachbereiche

Atome in Reih‘ und Glied: vom Kochsalz bis zur DVD und weiter

Atome in Reih´ und Glied – in dieser Ordnung finden sich 98% der auf der Erde vorhandenen festen Substanzen in einem kristallinen Zustand. Dementsprechend stellt die regelmäßige Atomanordnung in einem Gitter eine stabile Situation dar, welche zum Beispiel bei der Erstarrung einer Schmelze eingenommen wird. Die Erforschung von Kristallen hat die Menschen schon lange vor der Zeit, in der Atome indirekt oder direkt sichtbar gemacht werden konnten, beschäftigt. So wurden durch die genaue Vermessung der Flächen großer Kristalle, wie zum Beispiel des Kochsalzes, geometrische Relationen nachgewiesen, die auf einen regelmäßigen Aufbau aus kleinen identischen Blöcken schließen ließen. Der experimentelle Beweis der gitterartigen Anordnung von Atomen in Kristallen gelang im Jahre 1912 Max v. Laue und seinen Mitarbeitern durch die Beugung von Röntgenstrahlen. Damit wurde den Naturwissenschaftlern und Ingenieuren das wichtigste Werkzeug für die Vermessung der Atomanordnung in kristallinen Materialien in die Hand gegeben. Die Kenntnis der Kristallstruktur ist vielfach entscheidend, da die technisch nutzbaren Eigenschaften durch die Art der Atomanordnung festgelegt werden. So können Verbindungen gleicher chemischer Zusammensetzung, durch äußere Einflüsse bedingt, in ganz verschiedene Gitter oder auch ungeordnete Zustände gebracht werden. Sind diese Umwandlungen aufgeklärt, sind die unterschiedlichen Eigenschaften für technische Anwendungen nutzbar. Ein Beispiel ist die Datenspeicherung mit Phasenwechselmedien, die dem Wirkprinzip der DVD zugrunde liegen. In diesem Falle wird die Änderung der optischen Eigenschaften durch Schalten der Kristallstruktur genutzt. Dafür werden Bereiche in der Größenordnung eines millionstel Meters durch einen Laserstrahl erhitzt. Da diese Änderung der Kristallstruktur in Abhängigkeit von der Temperatur reversibel, also vollständig umkehrbar sein kann, sind auf dieser Basis wiederbeschreibbare Datenspeicher realisierbar. Auch die Nachfolger der DVD als nichtflüchtige Massenspeicher erfordern folgerichtig vergleichbare Kenntnisse.