Приоритетные направления исследований

Рурский университет г. Бохума

Основными направлениями исследований в Рурском университете Бохума являются следующие: биология (медицинская техника, нейробиология, исследование протеинов); физика и техника плазмы; исследование материалов; глобальные изменения в обществе.

Для финансирования исследовательских проектов Рурский университет получает более 85 миллионов евро спонсорских средств в год. Большая часть этих средств предоставляется Евросоюзом и Немецким исследовательским обществом. Особое внимание в университете уделяется комплексным исследованиям, которые дают серьезные результаты в естественнонаучных и технических областях.

В Рурском университете существуют семь приоритетных исследовательских направлений, семь университетских рабочих групп, семь групп Немецкого исследовательского общества, четыре направления аспирантуры, одиннадцать центральных научных институтов, восемь университетских институтов, два компетенц-центра Федерального министерства образования и исследований. Университет имеет также пять направлений международной аспирантуры, где работают молодые ученые со всего мира.

Одним из признаков научной и образовательной деятельности Рурского университета Бохума является ее междисциплинарный характер. Например, сотрудничество биологов, медиков, психологов, химиков и нейроинформатиков простирается от анализа отдельных нейронов до применения научных результатов в нейроинформатике; физики, медики и электротехники совместно изучают плазму – от ее поведения в условиях космоса до ее использования в бутылках из полиэтиленгликольтерефталата; при разработке современных инструментов для медицинской техники ученым оказывают помощь машиностроители. При этом главную роль играет материаловедение, в рамках которого в Бохуме изучается, прежде всего, феномен поверхности, а также сплавы с эффектом памяти формы, которые применяются во многих областях: в протезировании зубов, в качестве недорогого заменителя электромоторов.

С точки зрения возможностей для сотрудничества представителей различных дисциплин Рурский университет Бохума имеет серьезное преимущество: здесь на небольшом пространстве сконцентрировано большое количество высокотехнологичных лабораторий и рабочих групп, хорошо взаимодействующих друг с другом. Компактная территория университета способствует работе: только 100 метров отделяет химика от машиностроителя, психолога от биолога, инженера от медика.

Исследовательский профиль Рурского университета

• Системная химия

Как образуют некоторые молекулярные агрегаты, например, триммеры или кластеры и макроскопические ледяные кристаллы? Взаимодействие молекул через слабые межмолекулярные силы имеет огромное значение как в самой химии так и в биохимии. «Не-ковалентные» взаимодействия определяет физикохимические качества молекулярных кристаллов и структуру протеинов. Почти все биологические процессы, включая функционирование клеток, фундаментальным образом зависят от «не-ковалентных» связей. Без этого взаимодействия не могли бы существовать жидкости, молекулярные кристаллы и большинство биологических структур. И все же до сих пор невозможно предсказать их макроскопические качества и структуры на основании физикохимических свойств отдельных молекул. 

Системная химия – это совместная попытка всех химических дисциплин решить данную задачу. Цель заключается в том, чтобы глубинные микроскопические результаты исследований,  полученные в последние годы для малых реакционных систем, перенести на комплексные химические системы с сотнями и тысячами взаимодействующих молекул. Центральную роль в достижении этой цели и в процессе управления апскейлингом играют теоретические и компьютерные модели.

В соответствии с таким комплексным  подходом приоритетным является изучение феномена поверхностей. В рамках существующих исследовательских объединений и проектов ученые Рурского университета занимаются, например, слабыми взаимодействиями между малыми и очень активными молекулами на поверхностях монокристаллов и наночастицами, углубленным изучением гетерогенного катализа,  комплексными молекулярными структурами в органической электронике и функциональными координационными полимерами, саморепликационными механизмами и комплексными биомолекулярными интеракционными системами.

Дополнительная информация

• Исследования плазмы

Физика плазмы относится к тем областям науки, в которой до сих пор происходят великие открытия. Эксперты сходятся во мнении, что плазменные технологии обязательно приведут к инновациям в микроэлектронике, обработке поверхностей и медицинской технике.

Исследования плазмы в Рурском университете имеют давние традиции. Уже в течение трех десятилетий здесь активно развиваются физика плазмы (Plasma Science) и плазменные технологии (Plasma Technology), которые с 2002 года координируются Центром изучения физики и технологии плазмы «Centre of Excellence for Plasma Science and Technology (CPST)». Основные сферы деятельности этого Центра – создание плазмы, диагностика плазмы, и также разработка моделей и взаимодействие поверхностей. Приоритетным направлением Центра является изучение низкотемпературной плазмы и в этой области он ведет активное сотрудничество с партнерами в промышленности.

Совместно с университетом Генриха Гейне в Дюссельдорфе и научно-исследовательским центром г. Юлиха Рурский университет руководит деятельностью виртуального института „ITER – Relevant Plasma Boundary Physics“ объединения им. Гельмгольца. В настоящее в Бохуме формируется новое направление исследования плазмы, целью которого является техническое создание микроплазмы при атмосферном давлении. Благодаря этому открывается широкий спектр новых возможностей применения плазмы: от биомедицины до нанотехнологий.

Дополнительная информация

• Материаловедение

Для каждого материала значимыми являются следующие свойства: электрическая проводимость, эластичность, прочность, химические свойства, свойства и структура поверхности, его «память». Эти свойства стали предметом обсуждения на междисциплинарном форуме по материаловедению, состоявшемся в  Рурском университете в 1997. Основными вопросами форума были материалы и их механические свойства, тонкие слои и поверхности, наноструктуры и наноматериалы и химия поверхностей.

Впоследствии в университете появились четыре специальные исследовательские области, международная исследовательская школа им. Макса Планка «internationale Max Planck Research School for Surface and Interface Engineering in Advanced Materials» (IMPRS SurMat) и «Центр наноструктур и наноматериалов», в рамках которых ведется изучение эффекта памяти формы, электроники, катализа.

Металлы с памятью формы применяются в космонавтике, медицинской технике, автомобилестроении. Специально обработанные поверхности улучшают каталитические свойства материалов или их биологическую переносимость. Исследователи материалов и геологи работают совместно над тем, чтобы лучше понять процессы движения слоев земной коры.

Дополнительная информация

• Подземные сооружения и стабильные энергетические технологии

Важным для развития современных городских систем является вопрос о том, как оптимально использовать подземное пространство для транспортной инфраструктуры и энергообеспечения. Эта проблема особенно актуальна для таких густонаселенных регионов, как Рурская область. Инженеры, работающие в данной сфере, вносят свой вклад в технологические инновации, предлагая экономичные, энерго-эффективные и экологически безопасные решения.

В Рурском университете исследования в области «Подземных сооружений и стабильного энергетического развития» выделяется 4 сферы:

1.    Ориентированное на долговечность проектирование, создание и восстановление подземных инфраструктур;

2.    Экологически чистый подземный грузовой транспорт;

3.    Добыча подземных энергетических ресурсов; 

4.    Многоуровневое энергоснабжение.

Взаимодействие таких дисциплин, как вычислительная техника, материаловедение, проектирование зданий и сооружений, инженерная защита окружающей среды, инженерная геология и науки о земле, является компетентной сферой деятельности Рурского университета и основой для двух специальных областей исследования: “Реология земли” и “Проектирование долговечных сооружений”.

Междисциплинарные исследования в области грузового транспорта привели к созданию концепции CargoCap, которая апробируется с помощью модели железной дороги в непосредственной близости от университета. В настоящее время реализуется второй пилотный проект PROMETHEUS, направленный на тестирование технической и экономической осуществимости получения геотермической энергии в городских районах с высокой плотностью населения и ее интеграции в уже существующие сети энергоснабжения.

• Информационная безопасность

В рамках этого исследовательского направления ученые работает над проблемой защиты информационных системы от несанкционированного вторжения, например, от неавторизированного прочтения электронной почты, распространения компьютерных вирусов или кражи личных данных.

Цифровые информационные и коммуникационные технологии имели в последние три года такой успех, что их применение (интернет, электронная почта, мобильные телефоны, компьютерные сети) вызвали эволюционные и революционные изменения в деловом мире и частной жизни граждан. В связи с тем что практически во всех сферах деятельности современного общества используются цифровые информационные и коммуникационные системы, исследования в области информационной безопасности приобретают все большее значение. Кроме того, существует и политический аспект информационной безопасности, касающийся защиты государства от информационной войны и кражи цифровых данных.

В Рурском университете, в Институте им. Хорста Гертца, была проведена исследовательская экспертиза в области информационной безопасности. Этот Институт был основан в 2002 году благодаря финансовой помощи частного фонда Хорста Гертца (более 5 миллионов евро), а также при поддержке ЕС и правительства земли Северный Рейн-Вестфалия. Институт им. Хорста Гертца стал одним из крупнейших европейских исследовательских центров в области защиты информации.

В Институте ведут исследования рабочие группы факультетов электротехники и информационных технологий, математики и правоведения. В сферу их интересов входят почти все аспекты современной информационной безопасности: встроенная защита, теоретическая и прикладная криптография, безопасность мобильных и стационарных сетей, защита цифровых данных. Институт является одним из основателей европейского проекта ECRYPT (European Network of Excellence in Cryptography).

• Исследование протеинов

Все жизненные процессы объединены в единый поток энергии, материи и информации. При этом совместно функционируют тысячи различных молекул, которые в свою очередь состоят из тысяч атомов. Чтобы получить представление о грандиозных комплексных молекулярных процессах, которые лежат в основе проявлений жизни, в тесном взаимодействии работают зоологи, ботаники, микробиологи, биохимики, биофизики и медики.

Ученые Рурского университета, занимающиеся исследованием протеинов, изучают вопрос о том, как воздействуют на клетку сигналы из окружающей среды и как на них реагирует клетка. Исследователи стремятся понять процессы преобразования сигналов в молекулах на атомарном уровне. Поскольку ошибочное преобразование сигналов лежит в основе многих болезней, полученные знания помогают найти возможности их лечения.

Междисциплинарный проект по исследованию протеинов систематически развивается в Рурском университет уже более 15 лет. Благодаря сотрудничеству рабочих групп в 1990 году было создано отделение аспирантуры по теме «Биогенез и механизмы комплексного функционирования клетки», а в 1998 году появилось специальное исследовательское направление «Молекулярная биология ботанических систем». В 2002 году структурные исследования белковых молекул были существенно расширены в связи с созданием Центра исследования протеинов и Медицинского центра исследования протеомов.

В работе исследовательского объединения принимают участие факультеты биологии, химии и медицины, а также Институт молекулярной физиологии им. Макса Планка в Дортмунде. Исследовательское объединение сотрудничает с такими приоритетными направлениями Рурского университета, как системная химия и, в особенности,  нейробиология.

В сферу деятельности ученых университета входит изучение атомарных структур отдельных протеинов, кинетический анализ процессов внутри и между клетками в диапазоне пикосекунды, исследование многоступенчатых сигнальных путей (например, при возникновении запахов), функциональный анализ сенсорных процессов и процессов, протекающих в здоровых и больных организмах – микроорганизмах, растениях, животных и людях.

Дополнительная информация

• Нейробиология

Мозг слишком сложен для того, чтобы его можно было понять, используя исследовательские традиции и методы только одной академической дисциплины. Исследование в данной сфере началось в биологии с изучения мозга и поведения животных, и продолжилось в рамках биохимии с целью выяснения молекулярных процессов. Медиков интересует клинический компонент функционирования мозга, психологов – поведенческий аспект когнитивных процессов, в то время как математики, физики и инженеры моделируют и исследуют искусственный интеллект. Так шаг за шагом сформировалась новая отрасль исследований – нейробиология.

Благодаря широкому спектру специальностей Рурский университет предлагает наилучшие условия, для того чтобы добиться успеха в этой области. Нейробиология развивается здесь с начала 80-х годов: специальная исследовательская область «Bionach» (Биологическая обработка информации) заложила фундамент для междисциплинарных нейробиологических исследований, которые сегодня охватывают весь университет, а также университетские клиники. В 90-е годы появилась рабочая группа NEUROVISION и одноименная специальная исследовательская область. В рамках тематической аспирантуры KOGNET с 1991 по 2000 год впервые была создана платформа для междисциплинарного нейробиологического аспирантского образования, которая продолжила свое существование в рамках аспирантского проекта «Развитие и пластичность нервной системы». Совместно с  «Международной аспирантской школой по нейробиологии» в Рурском университете появился «открытый факультет» нейробиологии, на котором можно получить ученую степень «PhD of Neuroscience».

Достижения бохумских нейробиологов подтверждаются тем, что их публикации, по данным института Essential Science Indicators (ESI), с 2001 года относятся к наиболее цитируемым работам в области нейробиологии по всему миру.

Дополнительная информация

• Глобальные изменения 

Глобальные изменения касаются не только экономики, окружающей среды или государства, которому угрожает международный терроризм. В современном «сближающемся» мире культура и общество также не могут остаться незатронутыми.

Специалисты в области гуманитарных и общественных наук изучают то, как глобализация отражается на образовании, языке, литературе или религии; как она влияет на систему ценностей.

В рамках темы «Глобальные изменения» в Рурском университет ведутся исследования по 5 направлениям:

1.    Диалектика религии и секуляризации в современном мире;

2.    Универсализация и партикуляризация: конструкция семантических пространств в периоды культурного перелома;

3.    Преодоление кризиса и обеспечение безопасности будущего в эпоху глобальных перемен;

4.    Власть как инструмент урегулирования последствий глобализации в бизнесе и экономике;

5.    Социокультурная модель здоровья/болезни и ее экономическое и техническое окружение в эпоху глобальных изменений. 

Привлекая спонсорские средства, эти основные направления формируют исследовательский профиль Рурского университета – изучение процесса глобальных изменений в гуманитарных и общественных науках.

С 2005 года в университете существует исследовательская группа, работающая по теме «Трансформация религии в современном мире. Религия и общество во второй половине 20 века». Входящие в нее теологи, историки и социологи изучают взаимодействие религиозности человека и общественных перемен, ее зависимость от процессов урбанизации, изменений в системе образования или потребительского поведения.

Дополнительная информация

В Рурском университете также ведется работа в рамках координируемых исследовательских программ:

Специальные исследовательские области Рурского университета

Исследовательские группы Рурского университета

Приоритетные программы Рурского университета

Технический университет г. Дортмунда

Технический университет Дортмунда делает ставку не только на сильные качества отдельных дисциплин, но и на взаимосвязи между ними. В результате университет предлагает особые образовательные и исследовательские программы с уникальными профильными признаками. В ходе взаимодействия четырех научных областей: инженерной, естественнонаучной, социологической (в том числе культурологической) и информатики – раскрывается инновационный потенциал в исследованиях, а образование обретает современный облик.

Особенное внимание технический университет Дортмунда уделяет развитию следующих четырех профильных направлений: производство и логистика; химическая биология и биотехнологии; моделирование, симуляция и оптимизация комплексных процессов и систем; педагогические исследования.

Исследовательский профиль Технического университета Дортмунда

• Производство и логистика

Исследования и образование в данной области ориентированы на будущее и предполагают разработку полного цикла производства: сначала разрабатывается продукция, затем – технология ее производства и, наконец, методы ее вторичного использования или переработки. На всех этих этапах необходимы эффективные процессы производства, логистики и продажи, дальнейшее развитие которых осуществляется по трем направлениям:

•    высокотехнологичное, гибкое предприятие

•    длительность и стабильность продуктов и процессов

•    использование интегрированных методов

Для осуществления этих процессов необходим высокий уровень междисциплинарности, который достигается за счет объединения рабочих групп из таких областей, как машиностроение, математика, статистика, информатика, химическая и биологическая инженерия, электротехника и информационные технологии, экономика и социология.

Дополнительная информация

• Химическая биология и биотехнологии

Новый этап в развитии биологии напрямую зависит от понимания молекулярных взаимосвязей биологических процессов и от развития новых микротехнологических приборов и инструментов. В связи с этим Технический университет Дортмунда создал исследовательское направление с ярко выраженной химической и молекулярной установкой, ориентированное на разработку микротехники.

В центре внимания химической биологии – изучение функций, модификаций и взаимодействия протеинов и модуляторов их активности. Другим важным направлением биологических исследований в Дортмунде является биотехнологическое производство химических продуктов тонкого органического синтеза (чистых химикатов) и биологически активных веществ (биокатализаторов), включая необходимые шаги по разделению и регенерации. Технический университет Дортмунда тесно сотрудничает с Институтом молекулярной физиологии Макса Планка (MPI) и Институтом аналитических исследований (ISAS).

Дополнительная информация

• Моделирование, симуляция и оптимизация комплексных процессов и систем

В настоящее время моделирование, симуляция и оптимизация являются главными инструментами инженерных исследований и все чаще применяются в естественных и общественных науках. Они находятся в центре внимания трех специальных исследовательских групп Немецкой Исследовательской Ассоциации в Техническом университете Дортмунда, в которых успешно сотрудничают инженеры, математики, информатики, статистики, экономисты и социологи. Это междисциплинарное сотрудничество играет важную роль не только в развитии науки о методах, но и в области их применения, поэтому Технический университет Дортмунда целенаправленно поддерживает данную исследовательскую сферу, в том числе организуя краткосрочные группы молодых ученых.

Дополнительная информция

• Педагогические исследования

В рамках педагогических исследований Технического университета Дортмунда разрабатываются концепции развития дошкольного, школьного и профессионального образования, в основе которых находятся эмпирические экспериментальные результаты. Исследовательское объединение Немецкого института молодежи и Технический университет Дортмунда занимаются созданием обширной базы данных, используемой для решений в сфере семейной и молодежной политики, а также над составлением планов и подготовкой аттестации для модели «школы целого дня». Эта тематика связана с изучением рейтинга, который составляется в течение трех десятилетий Институтом исследования развития школы на основе анализа нормативных показателей системы образования. Учитывая дефицит исследований в сфере дошкольного образования, профессора Технического университета Дортмунда совместно со специалистами по речевой дидактике и реабилитационным методам уделяют особое внимание стадии раннего детства. В этой сфере также осуществляется сотрудничество с университетом Билефельда, которое расширяется благодаря развивающейся аспирантуре.

Дополнительная информация

Специальные исследовательские области Технического университета Дортмунда

Университет Дуйсбурга-Эссена

Университет Дуйсбурга-Эссена имеет пять профильных исследовательских направлений: наноисследования; генетическая медицина и медицинские биотехнологии; городские системы, логистика и транспорт; трансформации современного общества; экспериментальные педагогические исследования.

Исследовательский профиль университета Дуйсбурга-Эссена

• Наноисследования

Международное значение имеют три следующие области:

• синтез наночастиц и наноматериалов
• нано(оптико)электроника
• наномагнетизм

Исследования в этой сфере ведутся в рамках аспирантуры, многочисленных программ Евросоюза, Федерального министерства образования и исследований и программ различных фондов, а также в тесном сотрудничестве с промышленностью. Институты и кафедры, которые участвуют в этих программах, имеют развитую инфраструктуру и обладают широкими междисциплинарными знаниями. Исследованиями занимаются молодые ученые, имеющие специальную подготовку. Все это нацелено на достижение выдающихся результатов мирового значения.

В 2006 году в университете Дуйсбурга-Эссена была учреждена уникальная для Германии специальность «Наноинженерия», которая предполагает получение степени бакалавра и магистра. Разнообразные виды деятельности сосредоточены в университетском Центре наноинтеграции. Наряду с достижением синергетического эффекта в исследованиях, наиболее важной целью центра является использование результатов исследований в промышленности, прежде всего на стыке нано- и макромиров.

Дополнительная информация

• Генетическая медицина и медицинские биотехнологии

Тема «генетическая медицина» охватывает исследования в области генетической диагностики, оценки рисков и течения заболеваний, реакций на фармацевтические препараты. Выходя за рамки традиционной концепции единства лишь медицины и биологии, генетики университета стремятся к сотрудничеству с представителями физики, химии и инженерных наук. В недавно созданном Центре медицинских биотехнологий основными направлениями междисциплинарных исследований являются изучение опухолей, структур тканей и органов, молекулярная диагностика, а также метод распознавания цифровых образов.

Дополнительная информация

• Городские системы, логистика и транспорт

В одном из самых больших регионов Европы с высокой плотностью населения исследователи в области инженерных, экономических, естественных и социальных наук занимаются проблемами будущего городских систем и работают над созданием эффективных концепций для дальнейшего развития жизненного пространства человека. Для этой цели должны быть объединены экологические, экономические и социологические пути осмысления данных проблем и выработаны политически осуществимые стратегии. Интеграция города и транспорта, мобильность личного транспорта и грузовых перевозок, разумно вписанные в городские структуры способы устранения отходов и транспортной перегрузки, надежное определение качества воды – вот лишь немногие из основных ключевых тем, которые определяют деятельность многочисленных рабочих групп в университете.

Дополнительная информация

• Трансформации современного общества

Современные социологические имеют междисциплинарный характер и занимаются изучением процесса трансформации общества в условиях глобализации. Мир XXI века отличается разнообразием стремительно меняющихся общественных и политических явлений, институтов и обычаев, имеющих глобальный характер и глобальные последствия. Представители общественных наук университета Дуйсбурга-Эссена исследуют предпосылки возникновения новых феноменов, формы их проявления и воздействия на мир, а также возможности их моделирования и прогнозирования.

Дополнительная информация

• Экспериментальные педагогические исследования

Представители экспериментальных педагогических исследований, частных методик и психологии обучения работают над созданием конкурентоспособной образовательной системы, по поводу которой ведется широкая дискуссия со времени появления Международной программы по оценке образовательных достижений учащихся (PISA). Университет Дуйсбурга-Эссена – один их центров подготовки преподавателей земли Северный Рейн-Вестфалия – является также центром изучения образования. Ему оказывается уникальная на данный момент поддержка Немецкого исследовательского общества, позволившая создать одновременно специальную рабочую группу и аспирантуру и ожидать в скором времени содержательных результатов.

Дополнительная информация

Дополнительная информация об исследованиях университета Дуйсбурга-Эссена

Аспирантура в университетах альянса

Университеты Бохума, Дортмунда и Дуйсбурга-Эссена предоставляют молодым ученым возможность проводить свои исследования в аспирантуре. Аспирантура считается продолжением образовательного процесса, с одной стороны, и началом самостоятельной научно-исследовательской деятельности молодого ученого, с другой стороны. В Германии, как и в университетах альянса, существуют разные модели аспирантуры:

Во-первых, аспиранты могут обучаться в индивидуальной аспирантуре (Individualpromotion) под руководством выбранного ими преподавателя/профессора.

Во-вторых, они могут разрабатывать свои диссертационные проекты в рамках исследовательских школ (Forschungsschule, Research School, Graduiertenkolleg, Promotionskolleg), которые координируют коллективные тематические программы.

Аспирантура университета Бохума

Исследовательская школа университета Бохума (Research School Ruhr-University Bochum)

Исследовательские оттделы университета Бохума

Исследовательские группы университета Бохума

Аспирантские рабочие группы (Graduiertenkollegs) университета Бохума

Аспирантские школы университета Бохума

Аспирантура Технического университета Дортмунда

Аспирантские школы Технического университета Дортмунда

Аспирантура университета Дуйсбурга-Эссена