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Women in Science Kampagne 2023

Wir stellen von Februar bis Juni 2023 jeweils eine unserer aktuellen Professorinnen und eine internationale Pionierin des Forschungsgebiets vor – denn Frauen in der Wissenschaft müssen gesehen werden. Mit dieser Initiative und ihrem vielfältigen Begleitprogramm wollen wir ALLEN die Wissenschaft näherbringen und insbesondere die nächste Generation inspirieren.

Die Women in Science Kampagne der MNF mit Prof. Meredith (Merry) Christine Schuman - Prof. Corinna Ulcigrai  - Prof. Alexandria (Ali) Liang - Prof. Ravit Helled - Prof. Catalina Pimiento Hernandez.

www.mnf.uzh.ch

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Weniger Fake News, aber zunehmende Polarisierung auf Twitter

Social media has been transforming political communication dynamics for over a decade. Any social media user has the potential to directly reach millions of users, in a few minutes, and influence political campaigns. Such control over political discussions used to be the privilege of just a few persons, principally journalists. On social media, they now have to compete directly with politicians, users spreading fake news, and members of the public for our attention. To better understand the role of these new dynamics in politics, together with an international team of researchers, Alexandre Bovet, Assistant Professor in Quantitative Network Science at the Department of Mathematics and the Digital Society Initiative, analyzed nearly a billion tweets sent during the 2016 and 2020 US presidential elections.

The team measured the volume of politically biased content and the number of users propagating such information. By reconstructing the networks of news diffusion they were able to identify news influencers, i.e. the users with the greatest ability to spread news in the Twitter network. Collecting data from two subsequent elections enabled the team to see trends in participation, polarization, and stability of different kinds of influencers. In a broader sense, it revealed the role that the social media platform played in the elections.

On the positive side, they measured a decrease in the number of tweets and users propagating fake and extremely biased news in 2020 compared to 2016, probably due to the measures put in place by Twitter to tackle such content. But they also revealed an increase in polarization, at the level of the top influencers and of the average users, in 2020, i.e. users were less likely to share information from other users with opposite political ideologies. This indicates increasing echo chambers for users with a lack of contrary views.

They also observed interesting changes in the top news influencers. Between 2016 and 2020, for influencers with center and right-leaning political ideologies, the number of influencers affiliated with media organizations (journalists and accounts belonging to news outlets) declined by 10%, replaced mostly by politicians. On the other hand, influencers spreading fake news, who were largely comprised of users not affiliated with political or media organizations in 2016, have been replaced in good part by new users affiliated with media organizations that emerged between 2016 and 2020. This change in the news media landscape on Twitter indicates a shift in the relative influence of journalists and political organizations as well as a professionalization of the disinformation industry.

This research reveals the quickly changing dynamics of social media platforms. It also asks the question of how platforms should be designed and regulated in order to control the increase of polarization and echo chambers.

Alexandre Bovet was joined in the research by Boleslaw Szymanski, James Flamino, and Brendan Cross from the Rensselaer Polytechnic Institute, Alessandro Galeazzi of the University of Brescia and Ca’ Foscari University of Venice, Stuart Feldman of Schmidt Futures, Michael W. Macy of Cornell University, Zhenkun Zhou of the Capital University of Economics and Business in Beijing, Hernán A. Makse and Matteo Serafino of the City College of New York.

Top, the latent ideology of the top five influencers of each category is shown as a box plot representing the distribution of the ideology of the users who retweeted them. Bottom, the distributions for the users are shown in green and the distributions for the top 100 influencers of each news media category (computed as the median of the ideology of their retweeters) are displayed in purple. Box plots indicate the median and the 25th and 75th percentiles of the distributions with whiskers indicating the 5th and 95th percentiles. The sample size used for the computation of each box plot is reported to their side. Pie charts next to the influencers’ names represent the news categories to which they belong (weighted by their respective CI ranks in each category). (link to figure: https://www.nature.com/articles/s41562-023-01550-8/figures/6)

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@BovetAlexandre

Arthropoden in artenreichen Wäldern verbessern die Produktivität

An international team of Chinese, German and Swiss researchers has shown that forests with higher tree species richness tend to have a greater diversity of arthropods. In addition, the study shows that higher tree diversity promotes productivity, due to the suppression of herbivores by enemy arthropods. The results have recently been published in the journal Nature Ecology & Evolution. These findings underscore the importance of arthropod diversity as a mediator of tree diversity effects on forest productivity. The work suggests that managing forests for increased productivity will require both increased tree diversity and multitrophic diversity.

Forests are home to 80% of terrestrial plant and animal diversity, making them a crucial component of global biodiversity conservation. However, biodiversity in forests is under serious threat from anthropogenic disturbance and climate change. Species-rich groups, such as arthropods, are declining dramatically due to the degradation of forests and loss of plant diversity. Most studies on biodiversity–ecosystem functioning (BEF) relationships have focused solely on plant diversity, neglecting the impact of the diversity of other trophic groups. In consequence, it remains unclear how the diversity of herbivores and their enemies affects ecosystem functions. Given the importance of forests to providing essential ecosystem services and global biodiversity, it is vital to understand these interconnections and take action to protect them.

            Using five years of data on aboveground herbivorous, predatory, and parasitoid arthropods along with tree growth data within a large-scale forest biodiversity experiment in southeast China (BEF-China), the authors reveal that the effects of increased tree species richness were consistently positive for species richness and abundance of herbivores, predators, and parasitoids. This finding is consistent with a previous study from another large grassland biodiversity experiment (Jena Experiment) and reinforces the importance of conserving plant diversity for preserving arthropod diversity.

However, in contrast to the bottom-up control of arthropod diversity by plant diversity in the grassland study from central Europe, the new study in the species-rich forests of south-east China reveals that higher tree diversity can enhance the top-down control of enemies over herbivores, thereby contributing to increased productivity. An earlier study conducted at the same sites demonstrated that increasing plant diversity can promote forest productivity directly. The new study further shows that increasing plant diversity can also indirectly increase forest productivity by promoting arthropod diversity and trophic interactions. Prof. Xiaojuan Liu, a former postdoc at UZH and last author of the study, says, “this underscores the critical role of conservation efforts aimed at preserving biodiversity in forests.”

Overall, although several recent studies have documented declines in terrestrial arthropod biodiversity, few have explored the consequences for ecosystems. “This work closes this gap by revealing the important role of arthropod diversity in BEF relationships”, says Prof. Bernhard Schmid, one of the senior authors of the study.

Article: Yi Li, Bernhard Schmid, Andreas Schuldt, Shan Li, Ming-Qiang Wang, Felix Fornoff, Michael Staab, Peng-Fei Guo, Perttu Anttonen, Douglas Chesters, Helge Bruelheide, Chao-Dong Zhu, Keping Ma, Xiaojuan Liu. Multitrophic arthropod diversity mediates tree diversity effects on primary productivity. Nature Ecology & Evolution. 2023.

Article link: https://www.nature.com/articles/s41559-023-02049-1

https://www.geo.uzh.ch/en/department/Staff/bernhardschmid

https://www.geo.uzh.ch/en.html

@BWSchmid

1 Million von der Werner Siemens-Stiftung für Projektidee

Greta Patzke und David Tilley gehören mit ihrem Projekt zur Entwicklung von grünem Wasserstoff zu den sechs Projektgruppen die von der Werner Siemens-Stiftung (WSS) 1 Million Franken für ihre Forschung erhalten. Die WWS hatte zu ihren 100-jährigen Bestehen einen Ideenwettbewerb für ein WSS-Forschungszentrum «Technologien für eine nachhaltige Ressourcennutzung» ausgeschrieben. Damit fördern sie ein WSS-Forschungszentrum, das Technologien für eine nachhaltige Ressourcennutzung erforschen und entwickeln wird. Ausgestattet wird das Zentrum mit gesamthaft 100 Millionen Schweizer Franken für einen Förderzeitraum von zehn Jahren. Dieser Entscheid wird im Dezember 2023 fallen.

https://www.news.uzh.ch/en/articles/news/2023/wss_million_chemistry.html

https://www.mnf.uzh.ch/de.html

Der Countdown läuft!! - Die Titanwurz im Botanischen Garten UZH blüht!

Nach vier Jahren ist es wieder so weit, die Titanwurz (Amorphophallus titanum, Aronstabgewächs) beginnt ihren Blütenstand zu entfalten. Nur noch wenige Tage wird es dauern, bis die riesige Blume ganz geöffnet ist und ihren Aasgeruch verströmt. Wenn es soweit ist, blüht die Pflanze nur 48 h lang.

Wann dies genau der Fall sein wird, wissen wir noch nicht. Vielleicht über Auffahrt? Auf der Website des Botanischen Gartens sehen Sie den aktuellen Entwicklungsstand des Blütenstandes. Sobald die Blume offen ist, bleibt das Tropenhaus abends bis um 21 Uhr offen.

Noch ein paar Fakten?

Die grösste Blume der Welt

Je grösser die unterirdische Knolle, umso grösser der Blütenstand der Titanwurz. In ihrer Heimat Sumatra, mit einer Knolle von rund 100 kg, kann der Blütenstand bis zu 3 Meter hoch und breit werden. In unserem Fall ist die Knolle 12 kg schwer und der Blütenstand wird entsprechend kleiner ausfallen – er wird ca. 1 Meter hoch werden.

Bestäubung dank Gestank

Nur zwei Tage dauert das Spektakel: Ein grosser Becher mit einer Keule in der Mitte entfaltet sich und erfüllt das Tropenhaus mit Aasgestank. In seiner Heimat lockt die Pflanze damit Aaskäfer an, die in den Kessel fallen und die vielen kleinen Blüten in der unteren Hälfte des Kolbens bestäuben.

Blühpause über mehrere Jahre

Es folgt eine mehrmonatige Ruhepause, nach welcher ein Blatt produziert wird, das bis 5 Meter hoch werden kann. Damit kann die Pflanze Photosynthese betreiben, um die Knolle zu regenerieren. Es kann Jahre dauern, bis die Pflanze das nächste Mal blüht.

https://www.bg.uzh.ch/de.html

https://www.bg.uzh.ch/de.html

Instagram: https://www.instagram.com/botanischer_garten_zurich/

Facebook: https://www.facebook.com/bg.uzh.ch

«erschreckend schöne Bilder» – Fakten und Prognosen zum Klimawandel

Seit Jahrzehnten warnen Wissenschaftler:innen vor dem Einfluss der Menschen auf das Klimasystem der Erde. Doch um eine ganze Gesellschaft zum Umdenken und Handeln zu bewegen, braucht es viel Überzeugungsarbeit. Welche innovativen Kommunikationsformen sind geeignet, wissenschaftliche Fakten anschaulich zu machen und Menschen ausserhalb der Scientific Community zu erreichen und zu berühren? In einem Kooperationsprojekt mit dem Geographischen Institut der Universität Zürich haben Lernende der Fachklasse Grafik Luzern Fakten und Prognosen zum Klimawandel plakativ inszeniert. Ziel war es, einen Denkanstoss zur aktuellen Debatte zu leisten, welche die dramatischen Dimensionen des Klimawandels auf überraschende Art und Weise veranschaulicht.

Kreiert wurden in diesem Rahmen 36 "erschreckend schöne Bilder" - zwischen 2019 und 2022, in zwei Workshops, mit 25 Lernenden. Die Bilder basieren auf Berichten des Bundesamtes für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz, des Bundesamtes für Umwelt BAFU, des National Centre for Climate Services NCCS, sowie auf Berichten des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC, «Weltklimarat»), an denen Forschende der Universität Zürich massgeblich mitgewirkt haben.

https://www.photobastei.ch/exhibition/exhibition-details?id=109

https://www.geo.uzh.ch/de/events/erschreckend-schoene-bilder.html

@uzh_geo

Ehrendoktorwürde für Maude Barlow

Im Rahmen des Dies Academicus der UZH am 29. April 2023 bekam Maude Barlow die Ehrendoktorwürde der Mathematisch-naturwissenschaftlichen Fakultät verliehen. Die Fakultät würdigt damit die Anstrengungen von Maude Barlow für die Anerkennung des grundlegenden Menschenrechts auf Wasser. Zudem ist sie Gründungsmitglied der «Blue Community», der die UZH im Mai 2022 beigetreten ist.

https://www.uzh.ch/cmsssl/de/explore/portrait/awards/hc/2023/mnf.html

Dekanat

@UZH_Science

Integrating Diverse Forms of Knowledge in Health Care Research

Dr. Chloe Pasin, fellow at the Collegium Helveticum, is organising a workshop on Tuesday June 20: Integrating Diverse Forms of Knowledge in Health Care Research. 

How can interdisciplinary studies in health help bridge between the biomedical field and other academic fields as well as non-academic settings to expand our global understanding of health and address health inequalities? This is the main question, which this workshop wants to discuss. Structured around two panels, the workshop seeks to bring experts from various fields into dialog with each other.

https://collegium.ethz.ch/veranstaltungen/?event=13031&cat=upcoming

Collegium Helveticum

@ChloePasin

3-2-1 Go Euclid!

The UZH Space Hub, in collaboration with the Euclid members at Institute for Computational Science , will be organizing a special Space Cafe event dedicated to Euclid next month. Euclid is an ESA mission designed to map the large-scale structure of the Universe with unprecedented accuracy. It aims to tackle the most pressing open questions in Cosmology, including the nature of dark matter and dark energy.

As the launch of Euclid is scheduled for the first half of July, we would like to take this opportunity to share with you the objectives of the Euclid mission and what we expect to discover over the next decade. Moreover, this event will serve as a celebration of the imminent launch, and we would be delighted to have you join us.

The event will take place on June 16th at the Irchel Campus, starting at 2:30 pm. It will feature short presentations from the Euclid members, followed by an Apero commencing at approximately 4:30 pm. To view the full program, please visit the following link: https://www.spacehub.uzh.ch/en/events/SpaceCafe/Euclid.html.

We kindly request that you register via the webpage, as it will assist us in planning the catering. However, spontaneous participation is also welcomed.

We hope to see many of you there, as your presence will make the event even more enjoyable.

https://www.spacehub.uzh.ch/en/events/SpaceCafe/Euclid.html

https://www.spacehub.uzh.ch/en.html

UZHspacehub

Warum Astrophysiker*in werden?

https://www.ema.uzh.ch/de/register/why-become-an-astrophysicist.html

https://www.mnf.uzh.ch/de/events.html

@UZH_Science

Life Science Core Facility Day

Die Technologieplattformen der UZH unterstützen die Forschung mit einer breiten Palette von Dienstleistungen und fördern den Know-how-Transfer und die interdisziplinäre Zusammenarbeit. Sie werden sich am Life Science Core Facility Day am 22. August 2023 ab 14 Uhr am Lichthof am Irchel vorstellen. Anhand einiger Beispiele können Sie deren Service kennenlernen und erfahren wie sie Sie bei ihrer Forschung unterstützen können.

Keine Anmeldung, keine Gebühren.

https://www.research.uzh.ch/en/infrastructure/platforms.html

https://www.research.uzh.ch/en/infrastructure/platforms.html

Schweizer 3R Tag

Der Schweizer 3R-Tag 2023 wird am 19. September an der USI in Lugano stattfinden. Die Anmeldung ist ab sofort möglich: https://www.eventbrite.ch/e/615686724567

Der Schweizer 3R-Tag ist eine ganztägige Veranstaltung mit 13 Referenten aus Industrie, Wissenschaft und Tierschutzorganisationen. Dieses Jahr hält Hannah Harrison (Universität Manchester) den Hauptvortrag über die In-vitro-Modellierung der Metastasierung von Brustkrebs und das Nischenpriming. Die Themen reichen von der Pflegekultur (Thomas Bertelsen, Novo Nordisk) über die Digitalisierung von In-vivo-Studien (Eoin O' Connor, Roche) bis hin zum Wohlergehen von Zebrafischen (Chloe Stevens, RSPCA) und vielen weiteren spannenden 3R-Themen. Bleiben Sie dran, um das vollständige Programm der Referenten und Anbieter zu erfahren.

(Die Teilnahme an der Konferenz wird als 1-Tages-Weiterbildung anerkannt).

Abstracts für Posterbeiträge können an info@swiss3rcc.org geschickt werden.

Abstracts sollten maximal 250 Wörter und bevorzugt grafische Zusammenfassungen mit mindestens 300 dpi umfassen.

Die Frist für die Einreichung von Abstracts für Poster ist der 19. August.

https://www.tierschutz.uzh.ch/de.html

https://www.tierschutz.uzh.ch/de.html

feminno – female innovation and career development in Sciences

Are you a female scientist or alumna and interested in entrepreneurship training? Then apply for the feminno entrepreneurship program. feminno offers mentoring and career development for female scientists interested in innovation and addresses female researchers from Life Sciences, Natural Sciences, Tech and Humanities. It is a program for aspiring female founders with lots of female coaches, mentors and role models from the industry and the start-up world. The program starts in September 2023 comprising a Career retreat, Innovation seminars, Trainings (Innovation Workshop, Negotiation skills for conflict situations, business deals), Company visits and exploratory workshops and the Closing event with the feminno community.

More info on the program is found here: www.feminno.ch

To apply use thus link: https://lnkd.in/eJvq4qGH (Deadline is July 30, 2023)

www.feminno.ch

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Women in Herpetology

Gözde Cilingir, PostDoc in the Department of Evolutionary Biology and Environmental Studies, contributed to the book "Women in Herpetology: 50 Stories from Around the World". The project and book gathered 50 women from different cultures and backgrounds who shared their life, career and passion for amphibians and reptiles. In this way, they collectively put a spotlight on the diversity of women in the field of Herpetology.

https://www.womeninherpetology.com/

https://www.ieu.uzh.ch/en.html

https://twitter.com/fgcilingir

Scientifica 2023

Die Scientifica ist das Wissenschaftsfestival der UZH und ETHZ. Auch in diesem Jahr begeistern Forschende wieder Klein und Gross! Das diesjährige Thema? "Was die Welt zusammenhält."

Alle Informationen zur Scientifica auf der Webseite: https://scientifica.ch/ 

https://scientifica.ch/

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FameLab Switzerland Final 2023

Erleben Sie einen Abend mit fesselnden wissenschaftlichen Vorträgen von jungen Forschenden der EPFL, ETHZ, Universität Basel und der Universität Zürich. Bei FameLab haben jungen Wissenschaftler 3 Minuten Zeit, um das Publikum mit einer wissenschaftlichen Präsentation zu begeistern. Ruchi Manglunia, Institut für Quanitative Biomedizin UZH, Michael Herzog, Institut für Mikrobiologie ETH und Anish Kirtane, Institut für Biogeochemie und Umweltdynamik ETH aus Zürich nehmen an der nationalen Ausscheidung teil. Der Gewinner / die Gewinnerin wird die Schweiz an internationalen FameLab Wettbewerb vertreten.

Freier Eintritt. Veranstaltung auf English.

Mehr zu FameLab hier: www.famelab.ch

https://www.lifescience-zurichevents.uzh.ch/en.html

Life Science Zurich

Future Plan(t)s - Art meets Science - 25. August bis 10 September 2023

Die Zukunft unserer Pflanzen ist eine der größten Herausforderungen für die Menschheit. Wie reagieren 17 namhafte Künstlerinnen und Künstler auf diesen aktuellen Diskurs und die Zukunft von Pflanzen?

Wie sieht die Zukunft der Pflanzen und ihr Zusammenspiel unter den Trockenheitsbedingungen des Klimawandels aus? Sollten Pflanzen an die Klimaveränderungen angepasst oder diversifiziert werden? Werden sie ihre Nahrungsgrundlage verlieren? Können unser Boden, unser Saatgut und unser Wasser erhalten werden.

In dieser Ausstellung reflektieren die Künstlerinnen und Künstler diese Fragen im Greenhouse Art-Lab der SAE Sustainable Agroecosystem Group an der ETH Zürich.

Die Kunstwerke, Installationen und Performances werden versuchen, das Bewusstsein für die Zukunft von Pflanzen, Boden, Ernährung, Lebensmitteln und Wasser zu schärfen. Diese künstlerischen Beiträge werden durch einen Prozess gefördert, der den Kontakt mit der Forschungsgruppe herstellt, um mehr über die Forschung auf dem Gebiet der nachhaltigen Agrarökosysteme zu erfahren.

Standort: SAE Greenhouse Art-Lab, Häldeliweg 19, 8044 Zürich.

Öffnungszeiten: Freitags, 17:00 bis 22:00 Uhr, Samstags und Sonntags, 10:00 bis 18:00 Uhr

Silvie Cuperus

Life Science Zurich

Future Plan(t)s - exhibition side events: LASER TALK I

In connection with the exhibition Future Plant(s) Life Science Zurich is hosting together with the SAE Sustainable Agroecosystems Group ETH two Laser Talks. Join us for these interesting talks in English with artists and scientists about "The Future of Soil - Plant Interactions" and "Resilience, Nutrition, Food Systems". Die Diskussionen werden auf Englisch geführt.

LASER TALKS at Future Plan(ts) Exhibition

Life Science Zurich

Future Plan(t)s - exhibition side events: LASER TALK II

In connection with the exhibition Future Plant(s) Life Science Zurich is hosting together with the SAE Sustainable Agroecosystems Group ETH two Laser Talks. Join us for these interesting talks in English with artists and scientists about "The Future of Soil - Plant Interactions" and "Resilience, Nutrition, Food Systems". Die Diskussion wird auf Englisch geführt.

Future Plan(ts) LASER TALKS

Life Science Zurich

ZEIT Podcast Klimapolitik

In einem Podcast für die ZEIT mit der Politikredakteurin Petra Pinzler und dem Wissenschaftsredakteur Stefan Schmitt diskutiert Kai Niebert über die Forschung und das Wirken des Forschungsteams. Es geht darum, was wirkt, um die Klimakrise zu stoppen, welche Rolle Bildung (nicht) hat, warum die Aktionen der Letzten Generation eine Sackgasse sind und auch, was die Fridays for Future bewirkt haben.

https://www.zeit.de/gesellschaft/2023-08/kai-niebert-klimapolitik-protest-krisenpodcast

https://www.ife.uzh.ch/de/research/niebert.html

https://www.ife.uzh.ch/de.html

Symposium in Erinnerung an den Physik-Nobelpreisträger K. Alex Müller

Die Hochtemperatur-Supraleitung ist ein faszinierendes Phänomen mit Potential – für die Grundlagenforschung, aber auch für die Entwicklung neuartiger Technologien. Dies zum Beispiel in der Starkstrom- und Verkehrstechnik, in der Medizintechnik oder in der Computertechnologie.
 
Supraleiter sind Materialien, die unterhalb einer bestimmten Temperatur – der sogenannten Sprungtemperatur – elektrischen Strom verlustfrei transportieren. Konventionelle Supraleiter haben sehr tiefe Sprungtemperaturen von maximal -250 °C.

1986 haben K. Alex Müller und J. Georg Bednorz Kupferoxid-Verbindungen entdeckt, die schon bei «hohen» Temperaturen von -140 °C supraleitend werden. Diese neue Klasse von Supraleitern wird als Hochtemperatur-Supraleiter bezeichnet. Für ihre bahnbrechende Entdeckung wurden die beiden Forscher 1987 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet.
 
K. Alex Müller war sowohl Fellow am IBM Forschungslabor in Rüschlikon als auch Professor an der UZH. Er ist im Januar 2023 95‑jährig verstorben. In Erinnerung an den preisgekrönten Forscher und engagierten Lehrer organisieren die UZH und IBM Research gemeinsam ein öffentliches Symposium. 
 
21. September 2023, Aula (KOL-G-201), Rämistrasse 71, 8006 Zürich
 
Eine Anmeldung ist erforderlich: Eventportal UZH

https://www.uzh.ch/de/events/events/university/gedenkanlass-k-a-muller

Dekanat

Lecture «What’s in a name? Bias in peer review»

On 25 September 2023 UZH Gender Equality and Diversity organizes in collaboration with the URPP Equality of Opportunity the lecture «What’s in a name? Bias in peer review». The lecture is given by Prof. Stefan Palan, University of Graz. His research focuses on human behavior in general and on human behavior in a financial context in particular. He has recently also focused more and more time on studying and speaking about the peer review and scientific publication process and how to make it more equitable and fair.

For more information and registration please visit: https://www.gleichstellung.uzh.ch/de/ueber_uns/grundlagen/diversity/netzwerk/meeting3.html

https://www.gleichstellung.uzh.ch/de/ueber_uns/grundlagen/diversity/netzwerk/meeting3.html

https://www.gleichstellung.uzh.ch/de.html

@UZH_GLK

Ausstellung zur Erinnerung an K. Alex Müller

Vom 19. September (Vernissage um 16 Uhr) bis 14. Oktober 2023 bietet eine Ausstellung im Lichthof Irchel Einblicke in die herausragende Forschung und das Leben von K. Alex Müller. Die Ausstellung beschreibt das Phänomen der Supraleitung, inbesondere der Hochtemperatur-Supraleitung, und zeigt auf, wo im Alltag Supraleitung in technischen Anwendungen zum Einsatz kommt.

Exhibition K. Alex Müller

https://www.physik.uzh.ch/en.html

@UZHPhysics

Appointment symposium OHI

You are cordially invited to the appointment symposium related to the APTTs “One Health with focus Epidemiology” and “One Health with focus Evolution” of the One Health Institute.

               
Thursday, September 21st 2023

08:30 am – 05:00 pm

University of Zurich, Campus Irchel Nord (Tierspital)

TFA 00.44

https://www.onehealth.uzh.ch/en/events.html

https://www.onehealth.uzh.ch/en.html

Wissen to go – abends im Zoologischen Museum UZH

Ab September 2023 ist das Zoologische Museum am Donnerstagabend von 17:30 bis 20:00 Uhr geöffnet. Nehmen Sie um 18 Uhr an einer halbstündigen Führung teil, diskutieren Sie mit Naturfilmern oder eignen Sie sich an einem Kurzvortrag neues Wissen an! Das Angebot richtet sich an Erwachsene, ist kostenlos und kann ohne Anmeldung genutzt werden.

September 2023
07.09.    Führung: Wie «echt» sind unsere Tiere? – Präparation
14.09.    Führung: Masterpieces – die Kunst der Natur
21.09.    Vortrag: Seit wann bestäuben Insekten Pflanzen?
28.09.    Führung: Tierisch laut: Wie klingt die Natur?

Oktober 2023
05.10.    Vortrag: Tierische Forensik in der Rechtsmedizin Zürich*
12.10.    Führung: Fossilien unserer Ahnen – wie wir zu besonderen Zweibeinern wurden
19.10.    Führung: Neues über Meeressaurier aus der Schweiz
26.10.     Film: «Ornis» mit dem Filmemacher Alex Zimmermann (Dauer 80 Min.)**

November 2023
02.11.    Vortrag: Meeresungeheuer – Mythos und Wirklichkeit*
09.11.    Vortrag: Goldene Schätze: Vielfalt der Goldfische dank Domestikation und Evolution
16.11.    Führung: Präparate erzählen Geschichten
23.11.    Film: «Krähen – Nature is watching us» mit dem Filmemacher Martin Schilt (Dauer 90 Min.)**
30.11.    Führung: Was Dinosaurier und Coronaviren gemeinsam haben

Dezember 2023
07.12.    Führung: Was darf's denn sein? – Trouvaillen auf dem Silbertablett
14.12.     Vortrag und Preisverleihung «Wertvolle Naturschutzarbeit»: Fledermäuse – verborgene Vielfalt am Nachthimmel*

*eine Zusammenarbeit mit der Zoologischen Gesellschaft Zürich
**eine Zusammenarbeit mit BirdLife Zürich

https://www.zm.uzh.ch/de/fuehrungen/WissenToGo.html

https://www.zm.uzh.ch/de.html

Annual Open Innovation in Life Sciences 2023 Conference

Registrations are now open for the 6th Annual Open Innovation in Life Sciences conference (#OILS23), taking place this year on 26th - 27th October 2023.

Register now to delve into the world of open science and its challenges and success stories on the Innovation Day, plus a program tailored to enhance your professional journey on Career Day. 

The virtual event spans across two thrilling days, packed with:

Riveting Panel Discussions on topics, such as patient-oriented research and Science communication in the age of social media
Engaging Keynote Speakers including Joseph Borg (Spaceomix)
Informative Workshops to help you build a scientific pitch, manage conflicts in complex situations, and more!
Innovation Pitches to share your start up idea for a chance to win an amazing prize (and of course, glory!)
Virtual 1:1 Networking Meetings to find potential collaborators or catch up with old friends  
 

While the content is virtual, the #OILS23 conference will host a Networking Evening Apéro at Lichthof UZH Irchel (26th Oct) to connect with other scientists and science enthusiasts.

Master students can attend the virtual conference entirely for free! Just provide the student details during the registration and join the discussion on open science and innovation.

Check out the #OILS23 conference website for the complete agenda!

Annual Open Innovation in Life Sciences 2023 Conference

Life Science Zurich

Mastering iPSC: Insights from iPSZürich & STEMCELL Technologies

iPSZürich Lecture Series

https://www.mls.uzh.ch/en.html

BioVisionCenter Symposium, November 9th - 10th

Dear all,
We would like to inform you about an exciting upcoming event – the BioVisionCenter kick-off symposium, happening on the 9th and 10th of November.
As part of our efforts to foster the growth of the bioimage analysis community, we are cordially inviting all interested members of the University of Zürich to participate in this exciting event.
The BioVisionCenter is a newly-created structure co-founded by the Friedrich Miescher Institute and the University of Zürich with its primary objective to centralize activities related to the processing of complex bioimage datasets. More details can be found in our website: https://www.biovisioncenter.uzh.ch/en.html.
The BioVisionCenter kick-off symposium aims at celebrating our launch and strengthening collaborations within our scientific community. It will bring together renowned bioimage analysis experts who will share their insights, present ongoing initiatives, and discuss emerging trends. It will be an excellent opportunity for scientific researchers, students, and professionals to network, exchange ideas, and explore potential ways to connect further.
Visit https://www.ema.uzh.ch/en/register/biovisioncenter-symposium.html to find out more about the symposium and register, either virtually or in person.
We have attached a flyer with more details about the symposium. Please feel free to distribute this flyer to your colleagues and anyone else who might be interested in attending.
We look forward to seeing you at the BioVisionCenter Symposium!
The BioVisionCenter team
Universität Zürich
BioVisionCenter
Winterthurerstrasse 190
CH-8057 Zürich

https://www.biovisioncenter.uzh.ch/en.html

https://www.mls.uzh.ch/en.html

https://www.linkedin.com/posts/joel-l%C3%BCthi-322366a7_next-generation-bioimage-analysis-workflows-activity-7124741335365902336-mFiG?utm_source=share&utm_medium=member_desktop

Wettbewerb für das «PORTAL UZH» ist entschieden

Der Standort Irchel wird in den kommenden 25 Jahren grundlegend modernisiert, verdichtet und ausgebaut. Eine Schlüsselrolle spielt dabei das geplante «PORTAL UZH». Zum einen ermöglicht dieser Neubau, die Campustechnik und -logistik zu erneuern, zum anderen stellt er weitere notwendige Flächen für Lehre und Forschung zur Verfügung.

https://www.news.uzh.ch/en/articles/news/2023/portal-uzh.html

Direktion Immobilien und Betrieb

Nature Communications by Melika Payvand (INI): Neuromorphic Mosaic

Despite millions of years of evolution, the fundamental wiring principle of biological brains remains preserved: Dense local and sparse global connectivity, aka small-worldness, optimizing both computation and the utilization of the underlying biological substrate. Inspired by these principles, we introduce Mosaic: a 2D analog systolic array comprised of densely connected, small neuron tiles (RNNs), which communicate with proximity neighbour RNNs through tiny distributed routers. Mosaic uses both computing and routing locally on novel memory technologies to achieve orders of magnitude reduction in routing energy compared to current accelerators.

https://www.nature.com/articles/s41467-023-44365-x

https://www.ini.uzh.ch/en/research/groups/EIS.html

https://www.ini.uzh.ch/en.html

Unsere Delfinforschung im SRF Einstein Fernsehen

Wenn Sie sich schon immer gefragt haben, was die Delfinforscherinnen und -forscher unserer Evolutionary Genetics Group und der Shark Bay Dolphin Research im Feld machen, dann schauen Sie sich den SRF Einstein "Im Bann der Delfine" an, der als Streaming verfügbar ist.

Teil 1 und Teil 2

https://www.sharkbaydolphins.org/

https://www.aim.uzh.ch/en/research/egg.html

Swiss scientists win time on top European supercomputer

Scientists working with the Swiss arm of the international Square Kilometer Array Observatory (SKAO), the world’s largest and most sensitive radio observatory currently under construction, have been awarded 5.500.000 node hours on the LUMI supercomputer in Finland for 12-months. When they come online, SKAO telescopes will look at the history of the Universe as far back as the Cosmic Dawn, when the very first stars and galaxies formed.

With funding from the Platform for Advanced Scientific Computing and SERI as part of the SKACH consortium, the researchers have developed a leading-edge hydrodynamics code called SPH-EXA that is capable of simulating the behavior of fluids and plasmas on supercomputers, important because the universe consists mostly of gases and plasmas. Now, with the node hours awarded on Europe’s largest supercomputer, the code will create a simulation to investigate the formation of protostellar cores, the progenitors of stars like our own Sun.

“Understanding this will help us to know the distribution of masses of stars which has important implications for the observable properties of galaxies. The other thing we are hoping to do with this project is study mixing, that tries to uncover why there is an apparent homogeneity in stellar clusters which is not really well understood,” explained Rubén Cabezón, astrophysicist and scientific programmer at the Center for Scientific Computing (sciCORE) at the University of Basel, part of the SKACH team and principal investigator in SPH-EXA.

“This is equivalent to the largest turbulence simulation that has been ever done but for the first time we are including self-gravity, which is what we need for the stellar cores to collapse, and which is a major challenge, because it requires a lot of computational power to actually do the calculations with gravity,” he continued.

Another important element of the project is testing the code itself. Florina Ciorba is a Professor of High-Performance Computing at the University of Basel, also part of the SKACH team and principal investigator in SPH-EXA.  

“I’ve dreamt of having access to such a huge machine allocation for an application and my objective is to see how the simulation behaves as a software code on that machine. I'm interested if there are any bottlenecks or inefficiencies in the way the simulation uses the system,” Ciorba explained. “Certain phenomena don't show at small scale but they will appear and be visible at large scale and I want to understand what happens in the time that we predicted the simulation will take.”

During its operation, the SKAO will collect unprecedented amounts of data, requiring the world’s fastest supercomputers to process this in near real time. This simulation experiment is helping to drive the development of codes, enhanced by High-Performance Computing and machine learning techniques, to handle these large data streams.

“With this code and the resolution that we can achieve thanks to the LUMI-G allocation, we can model interstellar turbulence using particle-based fluid dynamics, which has always been problematic in the past, and this is instrumental to be able to follow the formation of stars,” added Lucio Mayer, Head of the Institute for Computational Science at the University of Zurich also part of the SKACH team and principal investigator in SPH-EXA.

Those closely involved with the project, including Ralf Klessen, professor for theoretical astrophysics at Heidelberg University, a pioneer in computational astrophysics, believe its multi-disciplinary nature is a real strength. “Progress at the very forefront of science relies on bringing together expertise in many different research fields. In our case, the envisioned simulations and their adequate interpretation depend on input from computer science, applied mathematics and data analysis, as well as theoretical astrophysics and observational astronomy. This combination opens new pathways towards better understanding how star and star clusters form in the turbulent multi-phase interstellar medium in galaxies such as our Milky Way.”  

Rubén Cabezón says the entire SPH-EXA team was ecstatic when they learned about the LUMI-G allocation, “There is so much science that can come from this, not only on astrophysics and cosmology, but also in computer science and this is what makes it so interesting. It's going to be a very, very exciting time.”

Developed for the EuroHPC Extreme Scale Allocation Call the LUMI-G allocation was awarded for the project: “TGSF: The Role of Turbulence and Gravity in Star Formation, Unveiling the sonic scale with Smoothed Particle Hydrodynamics".

The SKACH SPH-EXA team behind the proposal is: 

Project management:
Lucio Mayer – PI, Cosmology, Computational Astrophysics, SPH specialist
Rubén Cabezón – Co-PI, Computational Astrophysics, SPH specialist, Developer of SPH-EXA –

Florina Ciorba – Co-PI, Computer Science, High-Performance Computing, Load Balancing Specialist

Software development, Simulations & Data analysis:
Sebastian Keller – Computational Scientist, HPC, Developer of SPH-EXA
Osman Seckin Simsek – Computer Science, HPC, Developer of SPH-EXA
Jonathan Coles – Computational Scientist, Cosmology, Developer of SPH-EXA
Noah Kubli - Computational Astrophysics, Developer of SPH-EXA

Visualization & Data analysis:
Yiqing Zhu – Computational Science, Scientific and HPC visualization specialist

Data management & Transfer, CI/CD & Testing:
Jean-Guillaume Piccinali – Computational scientist

Partners:
Ralf Klessen – Star Formation, Computational Astrophysics (Heidelberg University) 

Domingo García-Senz – Computational Astrophysics, SPH specialist

Prof. Lucio Mayer

Department of Astrophysics

Bring Farbe in den Winter: Der Food Hub am Irchel

Lesen Sie den ganzen Beitrag im GIUZ Blog!

Bring Farbe in den Winter: Der Food Hub am Irchel

Organic Food Hub at Irchel

Sense of belonging in the working environment

Research of the UZH Center for Leadership in the Future of Work shows how people wish to feel at work. How can this be transferred into good practice in the academic everyday life of a research group?  How can people in a leadership role interact with their team members in order to live diversity and to really create an inclusive atmosphere? This network event would like to show significant UZH diversity research expertise on one side – and the successful transfer/implementation in our own organization on the other.

On Thursday, 21 March 2024 starting at 16.00 in RAA-G-01 («small aula»)

https://www.gleichstellung.uzh.ch/de/ueber_uns/grundlagen/diversity/netzwerk/20240321.html

https://www.gleichstellung.uzh.ch/de.html

https://twitter.com/AGL_UZH

Network Evening in the Irchel Bar

https://www.mnf.uzh.ch/de/fakultaet/gleichstellung/kampagne.html

https://www.mnf.uzh.ch/de.html

https://twitter.com/UZH_Science

Können Large Language Models Helfen Falschinformationen zu bekämpfen?

Der Artikel "The Perils & Promises of Fact-checking with Large Language Models" von Dorian Quelle und Alexandre Bovet untersucht die Verwendung von GPT-3.5 und GPT-4 als Factchecker. Angesichts der zunehmenden Verbreitung von Misinformation ist die Überprüfung von Fakten zu einer wichtigen, aber ressourcenintensiven Aufgabe geworden. Die Studie untersucht, ob LLMs bei diesem Unterfangen helfen können, indem sie Behauptungen selbstständig verifizieren, den relevanten Kontext - via Google - abrufen und ihren Entscheidungsprozess erklären. Der Artikel vergleicht die Leistung von GPT-3.5 und GPT-4 über zwei Datensätze hinweg, unter Bedingungen mit und ohne zusätzliche Kontextinformationen.

Die wichtigsten Ergebnisse zeigen, dass GPT-4 im Allgemeinen genauer ist als GPT-3.5, insbesondere wenn zusätzlicher Kontext zur Verfügung gestellt wird. Die Genauigkeit variiert jedoch erheblich in Abhängigkeit von der Sprache der Aussage und der Art des Wahrheitsgehalts. Die Studie ergab, dass die Übersetzung nicht-englischer Behauptungen ins Englische vor der Verarbeitung durch die Modelle oft zu einer besseren Leistung führte, was die Sprache als kritischen Faktor für die Wirksamkeit der LLM-basierten Factchecking hervorhebt. Die Einbeziehung von Kontextdaten verbessert die Genauigkeit der Modelle, was auf die Bedeutung von externen Informationen beim Factchecking hervorhebt.

Trotz dieser vielversprechenden Ergebnisse unterstreicht die Untersuchung die Inkonsistenz in der Genauigkeit der Modelle und die Herausforderungen, die mit nicht eindeutigen Urteilen verbunden sind. Sie legt nahe, dass LLMs zwar den Factchecking unterstützen können, aber nicht unfehlbar sind und mit Vorsicht eingesetzt werden sollten.

Die Studie bietet Einblicke in die Fähigkeiten und Grenzen von LLMs als Factchecker. Sie betont die Bedeutung von Kontextinformationen und die Herausforderung der Sprachabhängigkeit bei der Verbesserung der Genauigkeit dieser Modelle. Für diejenigen, die an einer tieferen Erforschung dieser Forschung interessiert sind, kann die vollständige Studie hier abgerufen werden.

https://democracy.dsi.uzh.ch/member/dorian-quelle/

Department of Mathematical Modeling and Machine Learning

Prozesse in Proteinen bleiben über eine Milliarde Jahre unverändert

Seit rund vier Milliarden Jahren entwickelt sich das Leben auf der Erde in einem faszinierenden evolutionären Prozess. Doch wie verändern sich die Proteine, die molekularen Maschinen in den Zellen, über diesen unfassbar langen Zeitraum? Forscher der Universität Zürich haben in einer wegweisenden Studie den Einfluss von einer Milliarde Jahren Evolution auf die Taktung dieser molekularen Maschinen entschlüsselt. Die Ergebnisse, veröffentlicht im renommierten Journal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), bieten einen einzigartigen Blick auf den Einfluss der Evolution auf die elementarsten Bausteine des Lebens.

Seit Milliarden von Jahren gibt es auf der Erde nachweisbares Leben, das sich in einem evolutionären Prozess in jede denkbare Nische auf unserem Planeten entwickelt hat. Die Vielfalt des Lebens, die durch die Evolution entstanden ist, wird nicht nur mit bloßem Auge sichtbar, nämlich anhand von unterschiedlichen Schädelformen und Knochengrößen, oder anhand fassbarer Unterschiede im Stoffwechsel und bei den Sinnesorganen. In der Evolution verändern sich auch die molekularen Merkmale, wie die Struktur der kleinsten Bausteine des Lebens, die der Proteine – molekulare Maschinen in den Zellen.

Forscher an der Universität Zürich (UZH) haben in einer aktuellen Studie einen faszinierenden Einblick darüber gewonnen, welche Auswirkungen hunderte Millionen Jahre auf die Taktung dieser molekularen Maschinen haben. Wie stark verändern sich die Proteine über einem unbegreiflich langen Zeitraum? Die Ergebnisse, veröffentlicht im Journal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), beleuchten die Auswirkungen der Evolution für einen Zeitraum von einer Milliarde Jahre. „Proteine sind molekulare Maschinen, die in den Zellen aller Lebewesen essenzielle Aufgaben erfüllen. Proteine sind dynamisch, sie verändern ständig ihre Form.“, sagt Biochemiker Philipp Heckmeier, der das Projekt initiiert und geleitet hat. „Funktioniert die Dynamik, die Taktung der Maschinen in menschlichen Proteinen genauso schnell wie in gleichartigen Maus-, Fisch-, oder Korallen-Proteinen, also in Lebensformen, deren evolutionäre Distanz hunderte von Millionen Jahre beträgt?“

Ob Mensch, Maus, Huhn, Fisch, Muschel oder Koralle – die grundlegenden Prozesse in onkologisch relevanter Protein-Familie sind nahezu identisch

Um das herauszufinden, untersuchten die Forscher eine Proteinfamilie, die essenziell für das Überleben von Zellen ist und im Zentrum derzeitiger Krebsforschung steht, die BCL-2 Familie. Durch einen molekularen Schalter, den sie mit Laserlicht einschalten konnten, brachten sie zehn eng verwandte Proteine „aus dem Tritt“.  Diese Destabilisierung der Proteine verursacht, dass sich das Protein kurzzeitig umformt – eine „Antwort auf das Aus-dem-Takt-Bringen“. Diese Antwort haben die Forscher im Labor von Professor Peter Hamm (UZH) anhand von Infrarot-Spektroskopie zeitlich auflösen können.

„Für alle untersuchten Proteine beginnen die Antwort im Nanosekunden-Bereich. Eine Nanosekunde entspricht einer Milliardstel Sekunde, also 0,000 000 001 Sekunden – eine kaum vorstellbare kurze Zeitspanne.“, so Heckmeier. In ihrem Versuch mit zehn Proteine aus unterschiedlichen Tierarten fanden die Forscher heraus, dass alle einen artspezifischen, aber sehr ähnlichen „Fussabdruck“ hinterlassen, wenn man sie aus dem Takt bringt. „Wir haben für alle untersuchten Proteine denselben Fussabdruck festgestellt, egal ob das Protein nun aus einem Menschen stammt, aus einer Maus, einem Huhn, einem Zebrafisch, einer Muschel oder aus einer Koralle. Obwohl zwischen diesen Spezies hunderte Millionen Jahre Evolution liegen. Das ist bemerkenswert.“, sagt der Forscher. 

Künstliche Intelligenz sagt fast identische Strukturen der Proteine voraus

Die Wissenschaftler konnten mithilfe künstlicher Intelligenz (Google's AlphaFold) vorhersagen, dass nicht nur die Dynamik der Proteine sehr stark erhalten ist, sondern auch deren Struktur. Heckmeier vermutet: „Das untersuchte Protein ist besonders konserviert, weil es ein überlebenswichtiges Protein für gewebebildende Tiere ist. Wenn sich nur ein wenig dessen Struktur, dessen Taktung oder dessen Funktionsweise verändert, kann das Lebewesen keine Gewebe mehr aufrechterhalten und stirbt.“

Weitere Erkenntnisse, die Forscher gewonnen haben, deuten darauf hin, dass der Grad der Erhaltung eines Prozesses damit verbunden ist, wie stark er an die Funktion des Proteins gekoppelt ist. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass ein funktionell eher unwichtiger Prozess über die Zeit abdriften und langsamer werden kann, ohne dass die Funktion des Proteins beeinträchtigt wird. Der Prozess war vermutlich einem geringeren selektiven Druck ausgesetzt.

Die Forschungsergebnisse werfen ein neues Licht auf die Zeitskalen, in denen sich Leben auf der Erde verändert. „Hier beobachten wir den Effekt von einer Milliarde Jahren auf Prozesse, die im Milliardstel einer Sekunde stattfinden. Wir schlagen eine Brücke zwischen den kürzesten Zeitskalen des Lebens zu den längsten. Unvorstellbar viele Generationen an Lebewesen müssen immer wieder dieselben Informationen weitergegeben haben, damit die Proteintaktung in unveränderbarer Form erhalten bleibt. Über eine Milliarde Jahre hinweg.“

Literatur:

P.J. Heckmeier et al.: A billion years of evolution manifest in nanosecond protein dynamics. PNAS, Feb 2024. DOI: 10.1073/pnas.2318743121

Reserach on Ultrafast Dynamics of Proteins @ UZH

Department of Chemistry (Homepage)

Philipp Heckmeier (Twitter/X)

Public lecture by Leigh Johnson our Verena Meyer Visiting Professor

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Vögel nutzen Täler und Pässe, um die Alpen zu überqueren

Jedes Jahr im Herbst verlassen mehr als zwei Milliarden Zugvögel ihr Sommerquartier in Europa. Auf ihrer Reise Richtung Süden stellen die Alpen eine besondere Hürde dar. Während viele Vögel die Alpen weiträumig umfliegen, wählen andere den direkten Weg, um schneller in ihr Winterquartier südlich der Sahara zu gelangen. Wie viele Vögel die Alpen überqueren und wie sie das tun, war bis vor kurzem nicht genau bekannt. Visuelle Beobachtungen legen nahe, dass Zugvögel vor allem entlang alpiner Täler fliegen, um Seitenwinde und grosse Anstiege zu vermeiden.
Die meisten Vögel migrieren jedoch nachts. Das erschwert die Messung des Vogelzugs. In traditionellen Studien zählen Forschende die Silhouetten vorbeiziehender Vögel während heller Vollmondnächte, eine ebenso zeitintensive wie zeitlich limitierte Methode.

Effiziente und genaue Messung mit modernen Radarsystemen

Hochspezialisierte Radarsysteme ermöglichen nun, den Vogelzug mit viel höherer Genauigkeit zu messen. Sie erfassen Vögel bis zu 1500 Metern über dem Boden. Das Team um Erstautor Simon Hirschhofer verwendete zwei solcher Scanner im Schweizer Inn- und Urserental und einen weiteren Scanner im Alpenvorland nahe Sempach. Die Ergebnisse der Studie bestätigen, dass sich Zugvögel bei der Überquerung der Alpen an der lokalen Topografie orientieren. Die Vögel nutzen Täler und angrenzende Passübergänge als Durchgangswege durch die Alpen. Teilweise führt dies lokal und temporär zu enormen Zugspitzen, in denen über 20’000 Vögel pro Stunde einen Talquerschnitt passieren.

Die Ergebnisse haben wichtige Implikationen für den Schutz der Zugvögel in den Schweizer Alpen. Denn Täler und Passübergänge sind auch potenzielle Standorte für Windkraftanlagen. Kollisionen mit Windturbinen stellen bereits heute eine Gefahr für Zugvögel dar. «Mit Hilfe der Radartechnologie sollte die Zugintensität lokal überwacht werden», schlägt Simon Hirschhofer vor. «In Zeiten, in denen viele Vögel unterwegs sind, könnten die Turbinen vorübergehend abgeschaltet werden. Oder man meidet solche Standorte generell für die Windenergiegewinnung.» So könnten Tausende von Vögeln sicher von ihren Winterquartieren in die Sommerquartiere und zurück gelangen.

Simon Hirschhofer, Felix Liechti, Peter Ranacher, Robert Weibel, Baptiste Schmid: High-intensity bird migration along Alpine valleys calls for protective measures against anthropogenically induced avian mortality; Remote Sensing in Ecology and Conservation 2024, https://doi.org/10.1002/rse2.377

https://www.geo.uzh.ch/en/units/gis/staff/hirschhofersimon

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Invasive Arten wirken sich über die Grenzen von Ökosystemen hinweg aus

Invasive species are pervasive worldwide, reaching staggering numbers and having dramatic impacts on the ecosystems they invade. New research from the University of Zurich and Eawag, the Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology, sheds light on the broader spatial dimension of the ecological influence of invasive species, revealing that their effects often extend beyond the boundaries of invaded ecosystems.
 
"Ecosystems engage in regular exchanges of organisms, nutrients, and other materials across their boundaries, making them intricately connected" explains Dr. Tianna Peller, a postdoctoral researcher and lead author of the study. “For example, leaves flow from forests to rivers, and seabirds transfer nutrients from the ocean where they feed to islands where they shelter. Ecologists have long known these exchanges can shape the biodiversity and functioning of ecosystems. However, we have rarely questioned how invasive species affect these ubiquitous exchanges.”
 
By synthesizing evidence from around the world, the study demonstrates that invasive species significantly alter the exchange of organisms, energy, and materials between ecosystems. “By modifying what flows across ecosystems’ boundaries, invasive species can have ecological impacts far beyond the ecosystem they invade, up to 100 kilometers away in some cases”, say the study’s authors. “While we often classify invasive species as being aquatic or terrestrial, our findings suggest the effects of invasive species often transcend the aquatic-terrestrial interface.”
 
Overall, the study underscores the importance of considering the broader spatial context when assessing the ecological impacts of invasive species. “Invasive species are recognized as one of the five predominant threats to global biodiversity and ecosystems”, says the study’s senior author, Professor Florian Altermatt. “By understanding how invasive species affect exchanges between ecosystems, management efforts can be better targeted to mitigate their effects”.
 
The study is published in the prestigious journal Nature Ecology & Evolution. It gives the first overview of the relevancy of cross-ecosystem effects of non-native invasive species and may have direct implications for the management of ecosystems. In particular, the study indicates that invasive species cannot only be managed and viewed within classic ecosystem compartments, such as marine, terrestrial or freshwater. Rather, their management requires a more holistic perspective. This research also corroborates that the classic aquatic-terrestrial interface is much more integrated than previously thought.

Original publication:

Peller, T. & Altermatt, F. (2024) Invasive species drive cross-ecosystem effects worldwide, Nature Ecology & Evolution, DOI:
https://doi.org/10.1038/s41559-024-02380-1. PDF

https://www.altermattlab.ch/

Department of Evolutionary Biology and Environmental Studies

@altermatt_lab

SHiP experiment approved

A new experiment SHiP has just been given the green light by CERN to proceed. The experiment is designed to search for so-called "hidden particles", named as such because they barely interact with ordinary matter. An example of this is the search for a heavy neutrino, which is a kind of neutral electron that could solve some of the pressing open questions such as to what is the mysterious material Dark Matter. The search for hidden particles complements the existing experiments at CERN, which instead look for signs of heavy new particles (such as what we do at the LHCb experiment here in UZH). 

The experiment was co-founded by Prof. Nicola Serra and was supported by an SNF-Starting grant in the design phase, where Martina Ferrillo and Dr. Iaroslava Bezshyiko made vital contributions. The approval of the CERN management moves the experiment into the finalization of the design and construction phase – what an exciting time to be part of the experiment!

The group here at UZH has been hugely involved in SHiP since its inception, where the first collaboration meeting took place here in Zurich in 2013. The group also led vital studies for the experiment design that was submitted to CERN for approval. Prof. Serra now has his work cut out as physics coordinator of the experiment - this is where the real work begins!

Patrick Owen and Katharina Müller

https://www.physik.uzh.ch/en/groups/serra.html

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Gabriela Schaepman-Strub zum 'National Champion for Switzerland' des Frontiers Planet Prize gewählt

Through our synthesis study, we identified surface energy flux measurements, formed the Arctic-SEB group, and analysed drivers of fluxes. Running flux towers in the Arctic is extremely challenging, resulting in a very low density of long-term flux measurements over Arctic terrestrial surfaces. Such observational networks however are critical to understand energy and carbon feedbacks between the atmosphere and land surface, under thawing permafrost, increasing tundra fires, and industrial development. Our study shows that changes of Arctic vegetation types due to climate change or land use change through industrial development will feed back to climate and permafrost through summer surface energy fluxes.

Link to Nature Communications study

Planetary Boundaries addressed:
Biosphere integrity, Novel entities, Climate change, Land system change, Biogeochemical flows

https://www.frontiersplanetprize.org/editions-second-edition

https://www.ieu.uzh.ch/en/research/ecology/spatial.html

https://earthsystemscience.org/

https://www.linkedin.com/posts/gabriela-schaepman-strub-2298404_earthscience-sustainability-climatechange-activity-7188136388930809856-UPTe?utm_source=share&utm_medium=member_desktop

Ehrenpromotion 2024 der Mathematisch-naturwissenschaftlichen Fakultät für Prof. Dr. Beate Heinemann

Prof. Dr. Beate Heinemann ist eine am Deutschen Elektronen-Synchrotron (DESY) und an der Universität Hamburg tätige, weltweit führende Wissenschaftlerin in der experimentellen Teilchenphysik und bekam diese Ehre anlässlich des 191. Dies Academicus der Universität Zürich verliehen.

Prof. Heinemann promovierte 1999 an der Universität Hamburg. Als Postdoktorandin forschte sie an der Universität Liverpool am CDF-Experiment am Fermilab und wurde schon nach kurzer Zeit zur Physik-Koordinatorin ernannt. 2008 wurde sie auf eine Professur an der University of California Berkeley berufen, wo sie massgeblich zur Vorbereitung der Datenanalysen des damals im Aufbau befindlichen ATLAS-Experiments am CERN beigetragen hat. Sowohl bei CDF als auch bei ATLAS hat sie eine führende Rolle bei der Suche nach neuen Elementarteilchen eingenommen und die ATLAS-Kollaboration von 2013 bis 2017 als Co-Sprecherin geleitet. 2016 wurde sie auf eine Professur an der Universität Freiburg in Verbindung mit einer Anstellung als leitende Wissenschaftlerin am DESY berufen. Seit 2022 ist sie Direktorin für Teilchenphysik am DESY und seit 2023 ordentliche Professorin an der Universität Hamburg.

Video:

https://www.news.uzh.ch/de/articles/news/2024/dies-academicus.html

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Science and Nature Festival

Am Samstag, den 08. Juni 2024 von 12:00-17:00 Uhr feiern wir das Science and Nature Festival auf dem Campus Irchel der Universität Zürich. Unter dem Motto "Entdecken | Erforschen | Vielfalt feiern" findet ein Nachmittag voller Inspirationen, Aktivitäten und Begegnungen statt.

All unsere Institute präsentieren sich und es gibt jede Menge Experimente, Workshops, Führungen, Schauspiele und Vorlesungen. Bereichert wird das wissenschaftliche Programm von Musik und Foodtrucks und bei einem Fotowettbewerb wählen Sie das tollste Foto!

https://www.mnf.uzh.ch/de/oeffentlichkeit/mnf-festival.html

https://www.mnf.uzh.ch/de.html

MNF-Fotowettbewerb Wissenschaft

Teile deine Leidenschaft für die Wissenschaft und Fotografie.

Ob Amateur:in oder professionell, nimm deine Kamera, nutze den Moment und nimm am Science and Nature Festival Fotowettbewerb der MNF teil. Was machst du als Wissenschaftlerin oder Wissenschaftler? Was studierst du? Was ist dein Forschungsobjekt? Welche denkwürdigen Momente und Begegnungen gibt es?

Dein Foto wird am MNF Science and Nature Festival 2024 ausgestellt, gewinnt vielleicht einen Preis und wird zur Postkarte der MNF!

Wie das geht? Alle weiteren Informationen gibt es hier: https://www.mnf.uzh.ch/de/oeffentlichkeit/mnf-festival/fotowettbewerb.html

Kein Foto parat? Beim Science and Nature Festival am 08. Juni 2024 kannst du die Gewinner:innen bestimmen. Oder an der Abstimmung auf der Webseite teilnehmen.

https://www.mnf.uzh.ch/de/oeffentlichkeit/mnf-festival/fotowettbewerb.html

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Team-Effort-Preis 2023

Die Universität Zürich würdigt mit dem Team-Effort-Preis die Airmiles Group des Geographischen Instituts (GIUZ) für ihre Pionierrolle bei der Reduktion der flugbedingten Emissionen an der UZH. Flugreisen verursachen einen grossen Teil der Treibhausgas-Emissionen der UZH. Am GIUZ werden seit 2017 in unzähligen Stunden Freiwilligenarbeit die Flugdaten von Mitarbeitenden und Gästen erhoben, ausgewertet und jährlich publiziert. Im Jahr 2020 hat die Airmiles Group basierend auf diesen Daten Reduktionsziele für das GIUZ festgelegt und Strategien zu deren Erreichung sowie ein Beratungsangebot für Institutsangehörige erarbeitet. Die Airmiles Group leistete damit Sensibilisierungsarbeit zu einem Thema, das auch aus einer gesamtuniversitären Perspektive sehr wichtig ist.

https://geo.uzh.ch/en/department/sustainability/air-miles.html

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Navigating Unseen Roads: Exploring the Impact of Bias on Academic Women’s Career Trajectories

What does it mean for female founders to build start-ups and spin-offs as opposed to their male peers?
Do conscious and unconscious bias play a role?
A female founder sharing her story after a decade in entrepreneurship.

Andreia R. Fernandes thrives in a dynamic portfolio career spanning entrepreneurship, advisory roles, authorship, speaking engagements, coaching, and facilitation.

As the founder of SEABRAND International, she adeptly connects the realms of Leadership and Strategy, serving as a business curator passionate about optimizing success at individual, team, and organizational levels. She works with Start-ups as well as multinational companies across industries.
With a focus on strategic and leadership enhancement, Andreia delves into areas such as coping with failure in entrepreneurial and cultural contexts, portfolio careers, and their impact on fulfillment. Committed to diversity, she offers coaching and spearheads global startup accelerator programs, such as the Global Women Entrepreneur Week, while also lending support to startups as an investor and board member. As a trusted advisor and coach, she empowers a diverse clientele – from diplomats to entrepreneurial professionals – in crafting fulfilling career paths and overcoming challenges to build optimal teams. www.andreiafernandes.com, www.seabrand.ch

This event is co-organized by the Office Gender Equality and Diversity, University of Zurich and ETH Diversity, ETH Zurich, partners in the Femspin project.

Registration necessary!

Registration

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41st Paul Karrer Lecture and Award Ceremony: Prof. Dr. Katalin Karikó

The Laureate

Prof. Dr. Katalin Karikó is professor at University of Szeged and adjunct professor of neurosurgery at the Perelman School of Medicine, University of Pennsylvania, where she worked for 24 years. She is former senior vice president at BioNTech SE, Mainz, Germany, where she worked between 2013-2022.  She received her Ph.D. in biochemistry from University of Szeged, Hungary, in 1982. For four decades, her research has been focusing on RNA-mediated mechanisms with the ultimate goal of developing in vitro-transcribed mRNA for protein therapy. She investigated RNA-mediated immune activation and co-discovered that nucleoside modifications suppress immunogenicity of RNA, which widened the therapeutic potentials of mRNA. She co-founded and from 2006-2013 served as CEO of RNARx, a company dedicated to develop nucleoside-modified mRNA for therapy. Her patents, co-invented with Drew Weissman on nucleoside-modified uridines in mRNA is used to create the FDA-approved COVID-19 mRNA vaccines by BioNTech/Pfizer and Moderna to fight the pandemic. For her achievement she received many prestigious awards, including the Peter Speiser Award, Jeantet-Collen Prize, Reichstein Medal, Solvay Prize, Paul Ehrlich Prize, the Breakthrough Prize and the Lasker-DeBakey Clinical Medical Research Award. Just after having accepted to be the Paul Karrer Awardee 2024 Katalin Karikó received the Nobel Prize in Medicine 2023 together with Drew Weissman “for their discoveries concerning nucleoside base modifications that enabled the development of effective mRNA vaccines against COVID-19.”

41st Paul Karrer Lecture and Award Ceremony

Department of Chemistry

Was macht uns zu Menschen? Neue Ausstellung im Science Pavilion UZH

Was macht uns zu Menschen? Welche Formen und Ausprägungen nehmen Kommunikation, Kooperation und Kultur im Tierreich an? Wie untersuchen Forscher*innen diese komplexen Zusammenhänge in Primaten und in anderen Tieren?
 

Seit Jahrhunderten beschäftigen sich Forscher*innen aller Disziplinen aber auch Musiker*innen, Künstler*innen und Dichter*innen mit der Einzigartigkeit unserer Art. Diese Frage prägt auch die Forschung des Instituts für Evolutionäre Anthropologie schon seit seiner Gründung vor 125 Jahren. In dieser Ausstellung werden Sie die Unterschiede aber vor allem auch die Gemeinsamkeiten zwischen anderen Tieren und uns entdecken. Möchten Sie mehr über die aktuelle anthropologische Forschung der UZH wissen und mit uns in Dialog treten? Dann erkunden Sie die Ausstellung im Rahmen einer Führung. 

Science Pavilion UZH

Faculty of Science UZH

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Mathilde Martin received the prize for the best PhD of the year 2023 from the SFECA

Mathilde Martin is a postdoctoral researcher in the Communication and Cognition in Social Mammals research group of the Department of Evolutionary Biology and Environmental Studies at the University of Zurich. She is currently interested in deciphering how close calls produced by meerkats during foraging reinforce group cohesion and what information these vocal signals convey between emitters and receivers.

On the 24th of May 2024, Mathilde Martin received the prize for the best PhD of the year 2023 from the French Society for the Study of Animal Behaviour (SFECA) at the 53rd edition of the SFECA annual colloquium, held in Albi, France. She was rewarded for the originality and quality of the work she carried out during her PhD (2019-2023) on the acoustic communication network of the Cape fur seal. Her work involved describing the species’ vocal repertoire, evaluating the degree of individuality in the seals’ vocalisations, and investigating individual vocal recognition at several levels of the communication network.

Congratulations and all the best for your current projects at the University of Zurich!

https://www.ieu.uzh.ch/en/research/behaviour/cognition.html

https://www.ieu.uzh.ch/en.html

Rémi Abgrall ist der Gewinner der ECCOMAS Prandtl-Medaille

Rémi Abgrall is a distinguished mathematician and academic, known for his extensive contributions to the field of numerical analysis, particularly in the numerical discretization of hyperbolic problems. He is an alumnus of the École Normale Supérieure de Saint-Cloud (now part of ENS Lyon) in France, where he studied mathematics. After completing his Ph.D. at the 'Laboratoire de Météorologie Dynamique' of CNRS at École Normale Supérieure in Paris, he worked as a research engineer at ONERA (The French Aerospace Lab) and then as a research scientist at INRIA (French Institute for Research in Computer Science and Automation).

In 1996, Abgrall joined the University of Bordeaux as an associate professor. He was promoted to full professor in 2001 and became a distinguished professor in 2008. That same year, he became a research director at INRIA. In 2014, he moved to the University of Zurich, where he continues his research and academic activities.

Abgrall's work focuses on the numerical discretization of hyperbolic problems, including the compressible Euler equations, multiphase flow equations, and the Hamilton-Jacobi equation. He has a significant interest in working with general unstructured meshes and high-order schemes, advancing methods used for solving complex mathematical problems in fluid mechanics and related areas.

He is or has been the editor of several specialized journals, including the Journal of Computational Physics (as Editor-in-Chief), Journal of Scientific Computing, M2AN (Mathematical Modelling and Numerical Analysis), M3AS (Mathematical Models and Methods in Applied Sciences), Mathematics of Computation, Communications in Computational Physics, and Computers and Fluids.

Abgrall has received numerous honors and awards, such as the GAMNI Prize from the French Academy of Sciences and being named a SIAM Fellow in 2022. He was awarded an advanced ERC (European Research Council) grant in 2008. In the current year, he received the Prandtl Medal from ECCOMAS for his "sustained and outstanding contributions in the field of fluid mechanics".

ECCOMAS, the European Community on Computational Methods in Applied Sciences, is a scientific organization that brings together European associations with interests in the development and application of computational methods in science and technology.

Rémi Abgrall's career is marked by significant academic achievements, influential research, and leadership in the mathematical and computational science communities. His contributions continue to impact the field of numerical analysis and its applications in various scientific domains.

Personal Homepage

Homepage I-Math

Hompage I-Math

Announcement of Eccomas Awardees 2024

Measure of niches shows great apes experience the least competition; marmosets and tamarins the most

Niches are a notoriously widely used, but ill-defined, concept in evolutionary biology. There are multiple definitions, spanning from ‘the resources an animal needs to survive’ to ‘what an animal does in its environment’ to ‘the location in which a species can continue to increase in numbers’. Many definitions, paired with difficulties in going from abstract definition to measured variable, has made it historically difficult to ‘measure’ niches for groups of animals.

In the study, published in Nature Communications Biology, the UZH and Cambridge researchers have provided a new way to calculate primate niches. They collected data on 11 traits (including average body size, life history, diet, habitat breadth, and climate) for 191 primate species, and calculated where species fit within a seven-dimensional space made up of these variables.

This collaborative effort includes Prof Kathelijne Koops from the Department of Evolutionary Anthropology and Prof Catalina Pimiento from the Department of Paleontology at the University of Zurich. Prof Koops is a primatologist working on the evolutionary origins of great ape behaviour, with a focus on tool use and culture; and Prof Pimiento is a computational paleobiologist working on the diversification and extinction mechanisms of marine life, especially sharks and marine megafauna. This unusual cross-disciplinary collaboration led to a novel use of an analytical approach previously applied to marine megafauna and sharks, now applied to non-human primates.

“Taking into account different types of variables in a single analysis means we essentially combined all definitions of niches”, Laura van Holstein, joint lead author of the paper, said. “From this, we showed, first of all, that Asian and African monkeys, and great apes, are the most diverse groups when all of these variables are taken together. You might not have expected this, because, for example, if you only look at one variable – body size – great apes aren’t that diverse: they are all fairly large for primates. But when you consider all variables, great apes are much more diverse than, say, South American monkeys”.

The team then ran phylogenetic comparative analyses to ask how primate niches change over evolutionary time. They show that, instead of traits evolving independently, primate evolution happened through natural selection for optimal combinations of traits. “This is interesting because many studies focus only on the evolution of a single trait,” said Pimiento, “but this is not necessarily the way evolution works.”

The team then used the seven-dimensional space to calculate which species undergo the most between-species competition, and which species the least. “Species cannot live in the same place and occupy the exact same niche,” Pimiento explained. “This between-species competition is an important driver of evolution: if species compete intensely, then the outcome is either than one evolves a different combination of traits to occupy a different niche, or it goes extinct.”

Species that are closer to each other in the seven-dimensional niche space, the authors reasoned, therefore likely experience more competition. They found that South American tamarins and marmosets experience high levels of competition. “This is a surprising and intriguing result,” according to Koops, “because we know that these species often associate with each other in big mixed-species groups in the wild. So how are they dealing with the negative evolutionary consequences of competition that great apes have managed to escape?”

In contrast, great apes experience low levels of competition from other primates. “Great apes have clearly found a unique niche space compared to other primates: they are the least primate-y primates. This means they avoid the negative evolutionary consequences of between-species competition,” explained Koops.

These results have implications beyond evolutionary biology, according to the authors. Van Holstein: “Niches describe what an animal is doing in an environment: its role and what it needs. Ecosystem stability depends on niches being filled. Going forward, we can use our seven-dimensional space to understand which species will represent the biggest losses in terms of niche uniqueness: the species that, if they were to go extinct, would cause an above-average loss of unique ecosystem functions. This may help in conservation prioritization.”

https://www.nature.com/articles/s42003-024-06324-0

https://www.pim.uzh.ch/en.html
https://www.aim.uzh.ch/en.html

@PimientoGroup
@KathelijneKoops

Ein Hochdurchsatz-Verfahren mit Lichtmikroskopie and maschinellem Lernen misst virale Infektionen

We developed an automated procedure to score virus infectivity in laboratory and clinical samples. The procedure is named ‘detection of virus-induced cytopathic effect (DVICE)’. DVICE is based on label-free transmitted light microscopy and artificial intelligence (AI). It interprets cytopathic phenotypes in an ensemble of cells, as induced by a range of human viruses, including coronaviruses, adenoviruses influenza A virus, rhinovirus, herpes simplex virus, and vaccinia virus. Class activation maps and ‘leave one out’ crossvalidations show that DVICE recognizes infection-specific features with virus class specificity. DVICE also provides a user-friendly graphical interface for readily monitoring live cell infection dynamics in high throughput screening protocols. 

https://www.nature.com/articles/s41467-024-49444-1

https://www.mls.uzh.ch/en.html

https://www.mls.uzh.ch/en/research/greber.html

ARRAKIHS surpasses the Payload Phase A in record time

The European Space Agency (ESA) space mission ARRAKIHS (Analysis of Resolved Remnants of Accreted galaxies as a Key Instrument for Halo Surveys) reached an important milestone in March: the Instrument Preliminary Requirements Review (iPRR) was successfully passed. As a result, ESA approved the completion of Payload/Instrument Phase A, announcing that ARRAKIHS Payload is ready to start Phase B this May. The duration of Phase A, only 6 months, is in line with the mission's adherence to the spirit of ESA's fast mission program, advancing rapidly and efficiently.

This Payload is the brain of ARRAKIHS, an instrument composed of two visible cameras and two infrared cameras developed by the Spanish company Satlantis to obtain the deep images of the Universe necessary for the scientific objectives of the mission. Successfully passing this iPRR is a very important step that brings the adoption of ARRAKIHS closer as the next fast-class mission in the ESA's Scientific Program (F2). The final decision on its adoption is expected to be made in the first half of 2026.

"ARRAKIHS is a very bautiful mission, focused on a very specific objective, which is to try to demonstrate the nature of dark matter by obtaining very deep images in the halos of galaxies like the Milky Way," explains Rafael Guzmán, leader of the ARRAKIHS mission consortium (AMC) and research professor at the Institute of Physics of Cantabria (IFCA, CSIC-UC), the center leading the space mission.

The remnant of dark matter

The objective of the ARRAKIHS mission is to explore the Universe to understand the nature of the dark matter that comprises it. "To explain the structure and dynamics of our cosmos, it has been necessary to introduce a type of component that we cannot observe directly, but that gravitationally influences the movement of stars and galaxies," explains Guzmán. This is dark matter, which, according to the research community, constitutes more than 80% of the matter in the universe, and its effects can be revealed by the characteristics of stellar streams, faint traces of stars left by small galaxies orbiting in the halo of large galaxies like our Milky Way as they are destroyed by gravitational interaction.                 

4 high-precision cameras

To analyse these effects, ARRAKIHS will observe a representative sample of Milky Way-like galaxies in the local universe at very low levels of surface brightness, never achieved at visible and infrared wavelengths, using four high-precision cameras aboard a satellite that will orbit the Earth at around 800 km altitude.

"The successful completion of the iPRR marks a pivotal moment for ARRAKIHS," said Santiago Serrano, the instrumentation team lead (Satlantis and Institut d’Estudis Espacials de Catalunya, IEEC). "Our team has demonstrated remarkable technical expertise and dedication to advancing the mission at an extraordinary stage. We are excited to move the instrument payload forward to Phase B."

The approval of the iPRR concludes a very intense period of work that began last October and ended in early March. Rafael Guzmán thanked the team for "the great effort to overcome this phase in such a short time". And he emphasised "the spectacular work done by the instrumentation team, led by Santiago Serrano, with the support of the AMC Science and Ground Segment team and the effective coordination of the ARRAKIHS instrument project office".

“This review is a crucial step for us. It means we’re getting ready for the more detailed and expensive phases of development, boosting our chances of making the entire mission a success”, comments Stefan Kögl, the Instrument Project Manager of ARRAKIHS. “Our emotions changed from focused determination throughout the data pack preparation to relief and pride at the achievement of the data package delivery”, affirm.

The Director of IFCA, the leading institution of ARRAKIHS, Patricio Vielva comments that "IFCA is pleased that the ARRAKIHS payload has advanced to the next evaluation phase, a crucial step toward ESA's adoption of the mission. This progress highlights the excellent work of the ARRAKIHS team in proving the feasibility of critical instrumentation for the mission.”

Next steps towards 2030

The ARRAKIHS team will now work for two years to achieve the goal of successfully completing Phase B with the approval of the Instrument Preliminary Design Review (iPDR) in the first half of 2026. This will be the last of different steps in the decision for ARRAKIHS to be adopted as the next fast-class mission in the ESA's Scientific Program (F2), with an estimated launch date of 2030.

The ARRAKIHS mission consortium is led by Spain, with important contributions from Switzerland, Belgium, Sweden, Austria, United Kingdom and Portugal with additional contributions to science from Holland, Norway, US, Taiwan and Thailand. The ARRAKIHS consortium also includes companies from the aerospace sector led by the Spanish company Satlantis, which is responsible for the Payload.

Currently, the ARRAKIHS consortium includes more than 100 researchers from over 20 research centers and universities from the aforementioned countries.

The University of Zurich’s Role in ARRAKIHS

Switzerland, a member and founding member of the European Space Agency, plays a crucial role in the mission. Switzerland manages the project for Spain and is also responsible for the instrument's mechanical structure and the thermal properties of the telescope. "To ensure the camera detectors are as sensitive and noise-free as possible, they need to be cooled to approximately -130°C. This is done entirely passively by radiating heat through radiators into cold space," says Dr. Florian Kehl, Swiss Project Manager for ARRAKIHS from the Department of Astrophysics at the University of Zurich (UZH). "The scientific instrument must also withstand the mechanical stresses of the rocket launch without compromising the delicate optics," adds Kehl, "and this must be done with the lightest possible construction, as every gram counts in spaceflight." The University of Zurich is supported in this endeavor by the University of Applied Sciences and Arts Northwestern Switzerland (FHNW), Lucerne University of Applied Sciences and Arts (HSLU), Zurich University of Applied Sciences (ZHAW), and the company Kögl Space.

But the University of Zurich is not only leading in construction; it is also at the forefront of the scientific side of the mission. “A large part of the scientific motivation for ARRAKIHS comes from research that my colleagues and I carried out at UZH,” said Prof. Ben Moore, the Swiss Coordinator of the mission. “Our supercomputer simulations from 20 years ago showed us how we could test the nature of dark matter by looking at the smallest galaxies in the universe.” The mission aims to test a theory published by Prof. Ben Moore in 1999 on the structure of this mysterious matter, thereby shedding light on the darkness.

by Sandra Carcedo / IFCA Communication and Florian Kehl / UZH Department of Astrophysics

https://www.astro.uzh.ch/en.html

https://www.astro.uzh.ch/en.html

XENONnT misst Signale von Sonnen-Neutrinos

Seit langem wurde vorhergesagt, dass Dunkle- Materie- Detektoren wie das XENONnT- Experiment auch Sonnenneutrinos beobachten können. Diese Neutrinos entstehen in Kernprozessen im Sonneninneren und strömen ungehindert bis zur Erde. Der Nachweismechanismus für diese extrem schwach wechselwirkenden Neutrinos aus dem Zerfall von Bor-8 und Dunkler Materie ist dabei der gleiche: die Teilchen reagieren gleichzeitig (kohärent) mit dem gesamten Xenon-Atomkern. Dieser erfährt dabei einen Kernrückstoss, welcher ein niederenergetisches Signal erzeugt. Da solche Reaktionen zudem sehr selten sind, werden zur Messung extrem empfindliche Detektoren benötigt. Diese müssen eine hohe Exposition (das ist das Produkt aus genutzter Detektormasse und Messzeit), eine geringe Energieschwelle sowie einen sehr niedrigen Untergrund an Störsignalen aufweisen.

XENONnT ist eines der weltgrössten und empfindlichsten Experimente zur direkten Suche nach dunkler Materie. Es befindet sich tief unter der Erde im INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS) in Italien. Das LNGS ist eines der grössten Untergrundlabore für Teilchen- und Astrophysik und bietet eine einzigartige Umgebung, in der die kosmische Strahlung durch das abschirmende Gestein erheblich reduziert wird. Der Betrieb immer empfindlicherer Experimente im Rahmen des XENON-Programms am LNGS war entscheidend für den Erfolg der nun vorgestellten Messung.

Der zentrale Detektor von XENONnT nutzt 5,9 Tonnen hochreines, flüssiges Xenon als Detektionsmedium. Teilchenwechselwirkungen im Xenon erzeugen Lichtsignale, die mit den hochempfindlichen Sensoren nachgewiesen werden. Um solch extrem seltenen Ereignisse wie den jetzt vorgestellten Neutrinonachweis messen zu können, besteht das XENONnT-Experiment aus mehreren modernsten Teilsystemen. Dazu gehören etwa kryogene Anlagen, um das flüssige Xenon auf der erforderlichen Temperatur von -100°C zu halten, sowie innovative Kontroll- und Datenerfassungssysteme. Weitere Systeme verringern die verbleibenden Störsignale auf ein bislang unerreichtes Niveau: zwei kryogene Destillationsanlagen entfernen kleinste Spuren von im Xenon vorkommenden radioaktiven Elementen, und ein mit 700 Tonnen Wasser gefüllter Tank umgibt den Detektor, um über den Cherenkov-Effekt den von Neutronen- und Myonen-induzierten Untergrund weiter zu reduzieren.

Hochenergetische Neutrinos von der Sonne wechselwirken mit den Xenon-Atomkernen in XENONnT durch kohärente elastische Neutrino-Kern-Streuung (CEνNS). Dieser erstmals 1974 vorhergesagte Prozess blieb aufgrund den sehr niedrigen Kernrückstossenergien und der geringen Wechselwirkungsrate der Neutrinos lange unbeobachtet. Erst 2017 gelang es dem COHERENT Experiment, CEνNS mit höherenergetischen Neutrinos aus einer künstlichen Neutrinoquelle zu beobachten. Nun ist XENONnT das erste Experiment, das CEvNS von Neutrinos aus dem Sonneninneren nachgewiesen hat. Damit reiht sich XENONnT ein in die Liste berühmter Sonnenneutrino-Experimente wie etwa SNO, Borexino, oder SuperKamiokande, die aber typischerweise 10-500-mal grössere Detektoren erfordern.

Für die Analyse wurden Daten von XENONnT verwendet, die über einen Zeitraum von zwei Jahren, vom 7. Juli 2021 bis zum 8. August 2023, gesammelt wurden. Die Gesamtexposition beträgt dabei etwa 3,5 Tonnen-mal-Jahre. Dabei wurde ein Überschuss an niederenergetischen Kern Rückstossereignissen gegenüber dem erwarteten Untergrund gemessen, der mit dem vorhergesagten Signal von solaren Bor-8-Neutrinos vereinbar ist. Die statistische Signifikanz beträgt 2,7 Sigma. Dies bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit, dass es sich bei dem Ergebnis um eine zufällige Untergrund Fluktuation handelt, nur 0,35% beträgt. Das Ergebnis wurde in einer blinden Analyse erzielt: Um mögliche menschliche Einflussnahme zu vermeiden, blieb der eigentliche Signalbereich den Forschenden verborgen, bis alle Analyseschritte festgelegt waren.

Diese erste Messung der kohärenten elastischen Neutrino-Kern-Streuung mittels einer astrophysikalischen Neutrinoquelle bestätigt gleichzeitig das hervorragende Verständnis von Signalen kleinster Energie im XENONnT Detektor. Darüber hinaus eröffnet das Ergebnis ein neues Kapitel für die direkte Suche nach Dunkler Materie: XENONnT hat jetzt begonnen, den sogenannten “Neutrino-Nebel” zu erforschen, in dem die extremst seltenen Neutrino-Wechselwirkungen erheblich zum Untergrund der für die Dunkle Materie-Suche beitragen. Da XENONnT weiterhin Daten sammelt, freut sich die Kollaboration auf weitere Entdeckungen.

Aus dem deutschsprachigen Raum sind das Max-Planck-Institut für Kernphysik in Heidelberg, die Universitäten Freiburg, Mainz und Münster, das Karlsruhe Institut für Technologie und die Universität Zürich an XENONnT beteiligt. Alle Gruppen haben wichtige Beiträge zu verschiedenen Detektorsystemen geleistet und waren aktiv an der Datenanalyse beteiligt.

Lokaler Beitrag: Die Gruppe um Prof. Laura Baudis an der Universität Zürich trug wesentlich an der Entwicklung und Bau der Zeit-Projektionskammer, an der Installation, Ausleseelektronik und Eichung der 494 Photodetektoren, sowie an Messungen von Spuren von Radioaktivität in den Detektormaterialien bei. Die Gruppe ist auch führend an der Datenanalyse und an Monte Carlo Simulationen der erwarteten Detektorasignale und des Untergrundes beteiligt.

XENONnT Collaboration

Department of Physics