Die Wissenschaft bringt fortlaufend bahnbrechende Ergebnisse hervor. Schließlich geht es in der Forschung gerade darum, die Grenzen des Wissens stetig zu erweitern. Die zehn herausragendsten Entdeckungen eines Jahres kürt das international renommierte Wissenschaftsmagazin "Science" als "Breakthrough of the Year" und sogenannte "Runners-up"-Projekte. Den größten wissenschaftlichen Durchbruch 2024 sieht Science im Arzneistoff Lenacapavir zur HIV-Prophylaxe; als Runner-up-Projekt im Bereich der Physik wird der Altermagnetismus, den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) entdeckt haben, geehrt.

Ein internationales Forschungsteam hat bei asexuellen Milben verschiedene Mechanismen entdeckt, die genetische Vielfalt erzeugen und so das Überleben sichern / Veröffentlichung in Science Advances

Forschende der Max-Planck-Institute für Geoanthropologie und Biologie Tübingen nutzen Genomdaten, um den Rückgang der genetischen Vielfalt, insbesondere bei den Paranussbäumen, im Amazonasbecken zu untersuchen. Die Studie nutzt diese Daten, um die genetische Gesundheit und Anpassungsfähigkeit dieser Schlüsselart zu verstehen, ihre demografische Geschichte zu rekonstruieren und die langfristigen Auswirkungen menschlicher Interaktionen auf Waldökosysteme zu bewerten. Die Ergebnisse heben die Notwendigkeit von Konservierungsstrategien hervor, die sowohl ökologische als auch anthropogene Faktoren berücksichtigen.

Für die Korrektur von Fehlern in Quantencomputern stehen unterschiedliche Verfahren zur Verfügung. Nicht alle Rechenoperationen lassen sich mit jedem Korrektur-Code ähnlich gut umsetzen. Deshalb hat ein Forschungsteam der Universität Innsbruck gemeinsam mit einem Team der RWTH Aachen und dem Forschungszentrum Jülich ein Verfahren entwickelt und erstmals experimentell umgesetzt, mit dem ein Quantencomputer zwischen zwei Korrektur-Codes hin- und herschalten und so alle Rechenoperationen leichter durchführen und gegen Fehler schützen kann.

2019 veröffentlichte die internationale Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration das erste Bild eines Schwarzen Lochs, von M87* aus dem Zentrum der Galaxie M87. Die Messdaten, auf denen das Bild basierte, waren 2017 gewonnen worden. Jetzt wertete die EHT Collaboration zusätzlich die Daten der Messkampagne von 2018 aus. Das Ergebnis: Die hellere Region im Ring um M87* hat sich verschoben, was sich vor allem auf Turbulenzen des um das Schwarze Loch rotierenden Gases – der Akkretionsscheibe – zurückführen lässt. Zudem konnten die Forschenden bestätigen, dass die Rotationsachse von M87* von der Erde weg zeigt. Langfristig soll eine Art Video die Dynamik des Schwarzen Lochs darstellen.

Professor Simon Stellmer von der Universität Bonn erhält für sein Projekt „GyroRevolutionPlus“ einen „Proof of Concept Grant“ des Europäischen Forschungsrats (ERC). Mit der Fördersumme von 150.000 Euro für 18 Monate bereitet der Physiker seine Forschungsergebnisse aus vorherigen ERC-Projekten weiter für eine kommerzielle Anwendung vor. Professor Stellmer ist mit seinem Projekt bereits zum zweiten Mal in diesem Förderprogramm erfolgreich, nachdem er 2023 einen Grant für das Vorgänger-Projekt „GyroRevolution“ erhalten hatte. Die von ihm und seinem Team entwickelten Präzisionsmessgeräte können für eine verbesserte Vorhersage von Naturkatastrophen eingesetzt werden.

Forschende des Leibniz-Instituts für Lebensmittel-Systembiologie an der Technischen Universität München haben erstmals untersucht, wie aus Ackerbohnen gewonnene Proteinstrukturen auf ein zelluläres Modellsystem für orale, menschliche Tastzellen wirken. Hautsinneszellen dieser Art reagieren auf mechanische Reize wie Druck und spielen eine zentrale Rolle für das Texturempfinden und das Mundgefühl von Speisen und Getränken. Die neuen Erkenntnisse sollen dazu beitragen, die sensorische Akzeptanz pflanzenbasierter Lebensmittel besser zu verstehen und schließlich zu optimieren, um eine nachhaltige sowie gesunde Ernährung zu fördern.

Dass die Laserspezialistin und Erfinderin des Raman-Lasers, Gisela Eckhardt, der Goethe-Universität einmal gut 11,5 Millionen Euro hinterlassen würde, war bis wenige Jahre vor ihrem Tod undenkbar. Denn eigentlich hatte Gisela Eckhardt nach ihrer Promotion der Universität 1958 mit Groll den Rücken gekehrt und war ausgewandert. 60 Jahre später bestimmt die ehemalige Physikstudentin jedoch „ihre“ Goethe-Universität als Erbin und legt den Grundstock für eine Stiftungsprofessur in Experimentalphysik. Diese Professur wird im Januar mit der Festkörperphysikerin Olena Fedchenko besetzt. Die Stadt Frankfurt würdigt die Laser-Pionierin mit der Benennung eines Gisela-Eckhardt-Platzes im Stadtteil Bockenheim. Im Rahmen der Feierlichkeiten am 30. Januar hält Prof. Olena Fedchenko ihre Antrittsvorlesung.

Kann ein Organismus im Laufe der Evolution eine optimale Beschaffenheit erreichen? Gibt es vielleicht eine mathematische Formel, die den Weg zu diesem Optimum beschreibt? Und lässt sich das rein theoretisch herleiten? Ein internationales Forschungsteam, darunter Expert:innen vom Institute of Science and Technology Austria (ISTA), hat Antworten gefunden. Mithilfe ihres mathematischen Modells prognostizieren sie den idealen Bauplan des frühen Fruchtfliegen-Embryos und zeigen, dass der Evolution zahlreiche optimale Optionen zur Verfügung standen.