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A net zero climate-resilient future: science, technology and the solutions for change : G7 Science Academies' Statement 2021
Get PDFThis statement was prepared by the National Academies of Sciences of the G7 states under the leadership of The Royal Society to provide scientific advice to the G7 Summit of Heads of State and Governments in the United Kingdom in 2021. Climate neutrality by 2050 requires an evidence-based technology roadmap that is informed and continuously updated by all the sciences, the G7 Academies write in their statement, “A net zero climate-resilient future – science, technology and the solutions for change”. In addition, necessary investments in research and development in the public and private sectors must be accelerated, and jointly agreed economic incentives created, the experts recommend. They also call for supporting middle- and low-income countries on the road to climate neutrality.Diese Stellungnahme wurde von den Nationalen Akademien der Wissenschaften der G7-Staaten unter Federführung der Royal Society zur Beratung des Gipfeltreffens der Staats- und Regierungschefinnen und -chefs der G7-Staaten im Vereinigten Königreich im Jahr 2021 erarbeitet. Klimaneutralität bis zum Jahr 2050 bedarf eines Technologie-Maßnahmeplans, der unter Beteiligung aller wissenschaftlichen Disziplinen erstellt und fortlaufend aktualisiert wird, so die G7-Akademien in der Stellungnahme „A net zero climate-resilient future – science, technology and the solutions for change“. Zusätzlich müssten notwendige Investitionen in Forschung und Entwicklung im öffentlichen und privaten Sektor beschleunigt und gemeinsam beschlossene wirtschaftliche Anreize geschaffen werden, empfehlen die Expertinnen und Experten. Zudem fordern sie dazu auf, Länder mit mittlerem und niedrigem Einkommen auf dem Weg zur Klimaneutralität zu unterstützen
Data for international health emergencies: governance, operations and skills: G7 Science Academies' Statement 2021
Get PDFThis statement was prepared by the National Academies of Sciences of the G7 states under the leadership of The Royal Society to provide scientific advice to the G7 Summit of Heads of State and Governments in the United Kingdom in 2021. The coronavirus pandemic shows how important the rapid exchange of data in the event of an international medical crisis really is. The G7 Academies, therefore, recommend in their statement “Data for international health emergencies: governance, operations and skills” the development of a reliable system for the global sharing and use of health data, the development of secure and privacy-preserving technologies and infrastructures, and the promotion of skills and capabilities in handling sensitive data at all levels.Diese Stellungnahme wurde von den Nationalen Akademien der Wissenschaften der G7-Staaten unter Federführung der Royal Society des Vereinigten Königreichs zur Beratung des Gipfeltreffens der Staats- und Regierungschefinnen und -chefs der G7-Staaten im Vereinigten Königreich im Jahr 2021 erarbeitet. Die Coronavirus-Pandemie zeigt, wie wichtig der rasche Austausch von Daten im Falle einer internationalen medizinischen Krise ist. Die G7-Akademien empfehlen deswegen in der Stellungnahme „Data for international health emergencies: governance, operations and skills“ den Aufbau eines zuverlässigen Systems für den weltweiten Austausch von Gesundheitsdaten, die Entwicklung sicherer und datenschutzkonformer Technologien und Infrastrukturen sowie die Förderung von Fähigkeiten und Fertigkeiten aller Beteiligten im Umgang mit sensiblen Daten
Leopoldina 2021
Get PDFDer Monitoring-Bericht der Deutschen Akademie der Naturforscher Leopoldina – Nationale Akademie der Wissenschaften über das Jahr 202
Ways to boost digital efforts to tackle the pandemic
Get PDFDigital tools are important ways to directly involve individuals in the fight to curb the pandemic. They are used for contact tracing, support public health authorities and are useful for scientific research - for example on the transmission of the virus. They actively engage the population in the form of apps for smartphones and wearable electronic sensors for measuring distance, so-called tags and wearables. How to improve the effectiveness of such digital tools in contact tracing is described in a discussion paper published by the National Academy of Sciences Leopoldina. The authors identify a need for a continuous, sustainable and coordinated government strategy for the use and further development of digital tools, as well as for information on the functionalities, opportunities and risks
fMRI Imaging and Neurocognitive Performance
Get PDFFrom its inception, medical imaging has been a step in the right direction towards individualized medicine. The brain is the human organ that has benefited tremendously from advances in medical imaging especially with the discovery of functional MRI (fMRI). fMRI has been widely used by cognitive neuroscientists to map brain mechanisms underpinning complex human functions such as literacy, motivated behavior and social cognition. Recently, fMRI has started to play a role in clinical practice. In terms of individualized medicine, fMRI has found application in pre-surgical planning to map eloquent areas, pre-symptomatic diagnosis and more recently drug development. We use fMRI to understand traumatic brain injury (TBI) processes and recovery from TBI. Since TBI is a complicated disease, personalized approaches are a necessity and lead to cost-effectiveness. We provide empirical examples, as well as future plans of how task-based and resting-state fMRI, in combination with neurocognitive testing, can help us to prognosticate outcomes and better understand drug action following treatment.Von Anfang an war die medizinische Bildgebung ein Schritt in die richtige Richtung für die individualisierte Medizin. Das menschliche Gehirn hat am meisten von den Fortschritten der medizinischen Bildgebung - insbesondere von der Entdeckung der funktionellen MRT (fMRT) - profitiert. fMRI wird von kognitiven Neurowissenschaftlern weithin genutzt, um Hirnmechanismen abzubilden, die hinter komplexen menschlichen Funktionen wie Lesen und Schreiben, motiviertem Verhalten und sozialer Kognition stehen. Seit kurzem spielt die fMRI auch in der klinischen Praxis eine Rolle. Im Hinblick auf die individualisierte Medizin findet die fMRT Anwendung in der präoperativen Planung bei der Abbildung von eloquenten Hirnarealen, bei präsymptomatischen Diagnosen und in jüngerer Zeit auch bei der Entwicklung von Medikamenten. Wir setzen fMRI ein, um die Prozesse des Schädel-Hirn-Traumas (SHT) und die Genesungsschritte vom SHT zu verstehen. Da es sich bei dem SHT um eine komplizierte Krankheit handelt, sind personalisierte Ansätze notwendig, welche wiederum zu einer Kosteneffizienz führen. Wir stellen empirische Beispiele sowie Zukunftspläne vor, die darstellen, wie aufgabenbasierte und Ruhezustand fMRT in Kombination mit neurokognitiven Tests uns helfen können, Behandlungsergebnisse zu prognostizieren, die Wirkung von Medikamenten nach der Behandlung besser zu verstehen und festzustellen, ob Patienten mit Bewusstseinsstörungen zu verdeckten Reaktionen fähig sind
Political Perspective: What Changes are Needed?
Get PDFThe speed of digital developments is tremendous, and intelligent machines will soon become capable of improving themselves. However, it is crucial that artificial intelligence never overpower the human mind. We must carefully supervise the development of artificial intelligence and critically regard the implications of their use before they surpass our control
Pflanzenproduktivität, Ökosystemleistungen und Landnutzungsform
No full textZiel der Pflanzenproduktion ist es, das genetische Ertragspotential von Kulturpflanzen durch Steuerung der Wachstumsfaktoren und Kontrolle der ertragsmindernden Faktoren möglichst weitgehend zu realisieren. Während durch Pflanzenzüchtung die Leistungsfähigkeit und Ertragssicherheit unserer Kulturpflanzen kontinuierlich verbessert werden, stagniert seit ungefähr 25 Jahren bei vielen Arten die Realisierung dieser Ertragspotentiale weitgehend, insbesondere auf ertragsschwächeren Standorten. Pflanzenproduktionssysteme können unterschiedliche Intensitäten technischer Steuerung oder natürlicher Regulation aufweisen. In stark technisch kontrollierten Pflanzenproduktionssystemen wie sogenannten Plant factories können Limitierungen der Wachstumsfaktoren aufgehoben werden, jedoch stellt hier der Energiebedarf, insbesondere für die Belichtung, eine Hürde für die praktische Umsetzung dar. Daher sind solche ökosystemunabhängigen Anbauverfahren nur für wenige Produkte, vor allem solche, die aus vegetativen Pflanzenteilen mit hohem Wassergehalt bestehen, wirtschaftlich. In der Ökosystem-gebundenen Produktion ist der Kulturpflanzenertrag eine Ökosystemleistung, die nur nachhaltig erbracht werden kann, wenn andere Ökosystemleistungen wie die Bereitstellung von Wasser oder Biodiversität ebenfalls erbracht werden. Da die Ertragsentwicklung der vergangenen Jahrzehnte stark an den Einsatz von Stickstoffdünger und damit verbundene Stickstoffverluste in die Umwelt gekoppelt war, sind Technologien für einen räumlich und zeitlich besser an die Pflanzenaufnahme angepassten Einsatz von Stickstoff wie die Unterflurfertigation erforderlich, um den seit vielen Jahren stagnierenden Stickstoff-Bilanzüberschuss von 90 kg/ha zu reduzieren. Ein Rückgang der Artenvielfalt in Agrarlandschaften ist evident. Wesentliche Treiber dieser Entwicklung sind zunehmende Schlaggrößen und der Pestizideinsatz. Die Erhaltung biologisch vielfältiger Agrarökosysteme erfordert daher Maßnahmen zur Erhöhung der Strukturvielfalt und des präventiven Pflanzenschutzes. Zwar würde die verstärkte Einführung des ökologischen Landbaus in dieser Hinsicht wesentliche Verbesserungen bewirken, die nur gut halb so hohen Erträge des Ökolandbaus im Vergleich zum konventionellen hätten jedoch einen wesentlich höheren Flächenbedarf für die Pflanzenproduktion zur Folge. Die Perspektive einer nachhaltigen Pflanzenproduktion liegt daher in der Erhöhung der Steuerungsintensität der Wachstumsfaktoren, der Landschaftsdiversität (Strukturvielfalt) und der Anbaudiversität (Erweiterung der Fruchtfolgen)
Bild / Sprache
Get PDFWissenschaft ist ohne Sprache nicht denkbar: Erkenntnis wird im Medium Sprache gewonnen, verhandelt, diskutiert und kommuniziert. Aber was ist eigentlich mit Bildern? Welche Rolle spielen Visualisierungen und die bildliche Vorstellungkraft in den verschiedenen Disziplinen? Das aktuelle JAM nimmt die Frage in den Blick, worin die spezifisch visuelle Dimension bestimmter Forschungsgegenstände liegt, ob und wie sich diese Gegenstände bildlich darstellen lassen und auf welche Weise das vielleicht bereits passiert. Oftmals (re-)produziert auch die externe Wissenschaftskommunikation stereotype Bilder und damit auch Wissensbestände. Diesen Bildwelten wiederum haben die textorientierten Wissenschaften kaum etwas entgegenzusetzen. Selbst die Bildwissenschaft drückt sich ja im Medium Sprache aus. Die Wissenschaft produziert im Grunde keine (alternativen) Bilder. Die visuelle Dimension von Forschungsgegenständen, so scheint es zunächst, wird überhaupt oft marginalisiert. In den Artikeln des neuen JAM soll es daher darum gehen, diesen Fragen aus unterschiedlichen Fachperspektiven nachzuspüren. In der Kunstgeschichte ist Visuelles Alltag – ohne Sprache kommt indes auch diese Disziplin kaum aus: Isabelle Dolezalek beschreibt, was in Bildern aus alten Zeiten alles »ungesehen« bleibt, wenn es nicht sprachlich erklärt wird. Auch in literarischen Texten gibt es Bilder und figürliche Kompositionen von Schrift: Visualität spielt also auch hier eine Rolle. Die Literaturwissenschaft, so Michael Bies, bleibt jedoch insgesamt eine textfokussierte und textlastige Disziplin. Wie sieht es demgegenüber in der Mathematik aus? Timo de Wolff nutzt interessanterweise die Metapher der Sprache für mathematische Formeln, allerdings in besonderer Weise: Formeln sind für ihn die präziseren Ausdrücke – die Sprache als allgemeines Kommunikationsmittel reicht aus seiner Sicht an diese Präzision nicht heran. Welche zentrale Bedeutung nun aber gerade Bilder für Gedächtnisstrategien haben, das beschäftigt Boris N. Konrad und Martin Dresler: Auch wenn die populäre Unterscheidung von visuellen und nicht-visuellen Lerntypen überholt ist, ist doch klar, dass Gedächtnistechniken ohne visuelle Vorstellungskraft nicht möglich sind. Auch Wissenschaftskommunikation ist nicht ohne Bilder denkbar. Stefanie Büchner richtet ihren Blick auf kanonisierte Bilder sozialwissenschaftlicher Gegenstände und auf die Tatsache, dass diese häufig in einer Art »Eigenleben« Primär- und Sekundärbotschaften senden, die wissenschaftlich nicht gedeckt sind. Benedict Esche schließlich geht in seinem Artikel auf das Zusammenspiel von Wort und Bild in der Architektur ein. In dieser kommen auf ganz eigene Weise historisch wechselnde menschliche Selbst- und Weltverhältnisse zur Sprache. Die Posterseite des diesjährigen Magazins stellt – und zwar rein bildlich – die Frage, welchen Einfluss so einfache Bilder (bzw. Bildzeichen) wie Emojis auf unsere Vorstellungen von Wissenschaft und von Wissenschaftler:innen haben.Science without language is unthinkable: Scientific knowledge is gained, explored, discussed and communicated through the medium of language. But what about images? Which role do visualisations and visual imagination play in different scientific disciplines? The current Junge Akademie Magazine takes a closer look at the specific visual dimensions of certain research topics, while also examining whether — and how — these topics can be — or already are — depicted. External science communication often (re)produces stereotypical images, thus reinforcing what we already know about the topic. This imagery, however, cannot compete with language-based science. Even Bildwissenschaft, or Visual Culture Studies, expresses its ideas through the medium of language. Generally speaking, science does not produce any (alternative) images. At first sight, the visual dimension of research topics often seems completely marginalised. This edition of the Junge Akademie Magazine therefore aims to explore these questions from an interdisciplinary perspective. In the field of Art History, imagery is part of everyday practice — but without language, even this scientific discipline would be at a loss. In her article, Isabelle Dolezalek explains how much remains »unseen« in images from earlier times when these are not explained with words. In literary texts, there are some images and figurative compositions of letters: So visualisation also plays a role here. But still, Literary Studies remains a discipline that is generally dominated by and centred around text, according to Michael Bies. And what about the field of Mathematics? Interestingly, Timo de Wolff uses language metaphors for mathematical formulas — but in a very unique way. For him, formulas are a more precise way of expression, and he believes that language alone as a form of communication cannot reach the same level of precision. Boris N. Konrad and Martin Dresler examine the central importance that images in particular have for memory strategies. Even though the popular distinction between visual and non-visual learners is outdated, it is still clear that memory techniques depend on the visual imagination. It’s also impossible to imagine science communication without images. Stefanie Büchner focuses on canonised representations in the social sciences arguing that, through their own sort of independent existence, these representations convey primary and secondary messages that are not supported by science. Finally, Benedict Esche explores the interplay of images and words in architecture. In his article, he provides a unique discussion of humans’ changing relationship to themselves and to the world around them throughout the course of history. Using only an image, the poster page in this year’s magazine poses the question of how simple images (pictograms) such as emojis influence our idea of science and scientists
Lessons Learned from COVID-19: The Way Forward : Joint Statement
Get PDFDieses Dokument wurde 2021 von der 6. Gemeinsamen Wissenschaftskonferenz des Berliner Prozesses verabschiedet. Die Konferenz wurde gemeinsam von der Leopoldina und der Polnischen Akademie der Wissenschaften während der deutschen Präsidentschaft des Berliner Prozesses virtuell ausgerichtet. Der darin enthaltene 10-Punkte Plan umfasst kurz-, mittel- und langfristige Maßnahmen, um COVID-19 im westlichen Balkan und in Südosteuropa zu bewältigen. Außerdem identifiziert die Stellungnahme Prioritäten für die post-pandemische Entwicklung.This document was adopted in 2021 by the 6th Joint Science Conference of the Berlin Process. The conference was organised jointly by the Leopoldina and the Polish Academy of Sciences under the 2021 German Presidency of the Berlin Process. The 10-Point Plan included in the document foresees short-, medium- and long-term measures to address and control COVID-19 in the Western Balkans and South East Europe. Further, it identifies priorities for post-pandemic development
Erwartungen an die Wissenschaftspolitik einer neuen Bundesregierung
Get PDFEin starkes und breit aufgestelltes Wissenschaftssystem ist für die Bewältigung der großen gesellschaftlichen Herausforderungen, eine nachhaltige Entwicklung, die Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands und die Sicherung unseres Wohlstands zwingend erforderlich. Gerade die Pandemie zeigt, zu welchen Leistungen Wissenschaft in der Lage ist, wenn sie die richtigen Rahmenbedingungen und Freiheiten vorfindet. Ohne die stark aufgestellte und langfristig finanzierte deutsche Gesundheitsforschung wäre die globale Gemeinschaft nicht in der Lage gewesen, die Pandemie so wie es geschieht zu bewältigen. Vor allem die erfolgreichen Impfstoffentwicklungen in Deutschland sind eindrucksvolle Beispiele hierfür. Dabei sind neben Stärken auch Schwächen, Handlungsbedarf und Handlungsspielräume zu Tage getreten. Die Allianz der Wissenschaftsorganisationen setzt sich dafür ein, gemeinsam Lehren aus diesen Erfahrungen zu ziehen und zu beherzigen, damit der Wissenschaftsstandort Deutschland in den kommenden Jahren erfolgreich weiterentwickelt werden kann. Um das zu erreichen, werden Wissenschaftspolitik und Wissenschaftsorganisationen in der kommenden Legislaturperiode stark gefordert sein. Die Allianz der Wissenschaftseinrichtungen sieht sieben konkrete wissenschaftspolitische Handlungsfelder als in dieser Legislaturperiode besonders dringlich an