Eliteakademie im akademischen Jahr 2025

Die leistungsstärksten Studierenden eines Jahrgangs werden durch fachbezogene Angebote gefördert, beispielsweise in einer Ringvorlesung von Professoren und führenden Wissenschaftlern der Fakultät, Kooperationspartnern anderer Fakultäten, Universitäten, Forschungseinrichtungen und der Industrie, und erhalten Unterstützung bei der Auswahl und Beantragung von außeruniversitären und Auslands-Praktika, Stipendien sowie einer aktiven Vermittlung von Forschungspraktika, Industrieexkursionen und Auslandsaufenthalten. Die Ringvorlesung wird im etwa 4-wöchigen Rhythmus stattfinden. Dabei schließt der intensive Diskurs eine grundlegende Einführung in die wissenschaftlichen Themen und deren wirtschaftliche und gesellschaftliche Relevanz ein, gefolgt von einer intensiven Diskussion durch die Teilnehmer. Der anschließende enge soziale Kontakt zwischen Teilnehmerinnen, Teilnehmern, Dozentinnen und Dozenten liefert einen wichtigen Beitrag zur interdisziplinären Verknüpfung. Das Angebot wird durch Industrie- und weitere Exkursionen, die Teilnahme an einer wissenschaftlichen Tagung sowie durch besondere Berücksichtigung der Mitglieder der Eliteakademie zur Teilnahme an Kursen der Ferienakademie Sarntal ergänzt.
Mitgliedern der Eliteakademie wird während des Bachelor-Studiums ein früherer Zugang zu Master-Wahlveranstaltungen ermöglicht. Ergänzend haben die herausragenden Studierenden der Eliteakademie die Möglichkeit, am Fast-Track-Programm teilzunehmen, indem sie während des Masterstudiums verstärkt in Projekte einzelner Forschergruppen eingebunden werden. 
Jedes Jahr werden in den beteiligten Studiengängen bis zu vier Abschlussarbeiten aus dem Kreis der Teilnehmerinnen und Teilnehmer der Eliteakademie zu einer besonderen Auszeichnung ausgewählt, mit einem Vortrag am Tag der Fakultät besonders hervorgehoben und mit einer Urkunde der Eliteakademie ausgezeichnet.
Auswahlverfahren:
Die Auswahl zur Eliteakademie erfolgt über eine Fakultätsauswahl. In die Eliteakademie werden die jeweils leistungsstärksten Studierenden der Lehrbereiche Chemie und Materialwissenschaften aus den Studiengängen Chemie Bachelor und Master, Lebensmittelchemie Bachelor, Materialwissenschaften Bachelor und Master sowie den Teilstudiengängen Bachelor of Arts Chemie und Master of Education Chemie aufgenommen. Die Auswahl verläuft über Studienfortschritt und Notendurchschnitt.

Besonders begabte Schülerinnen und Schüler nehmen mit den Studierenden zusammen an der Ringvorlesung der Eliteakademie Chemie und Materialwissenschaft teil. Außerdem erhalten Sie die Möglichkeit, innerhalb der Fakultät Chemie interessante Praktika durchzuführen sowie an einer wissenschaftlichen Tagung und ausgewählten Exkursionen teilzunehmen. Sie werden weiterhin bei der Teilnahme an Veranstaltungen des Schnupperstudiums inklusive dem Schnupperpraktikum Chemie, Schülerpraktika, dem Frühstudium sowie dem Kontakt und Zugang zu Forschungsgruppenleitern besonders berücksichtigt.

Die Bewerbung für das Programm findet zentral über die Homepage der Fakultät 3 der Universität Stuttgart statt.

Die Auswahl der teilnehmenden Schülerinnen und Schüler aus den eingegangenen Bewerbungen trifft eine Auswahlkommission der Fakultät. Bewerbungsende war der 30. September 2024.

Die Auswahl der Schülerinnen und Schüler für das Schuljahr 2024/25 ist abgeschlossen. Eine Bewerbung ist erst wieder ab Juli 2025 für das Schuljahr 2025/26 möglich.

Flyer zum Download.

Ein riesengroßer Andrang an wissensdurstigen Schüler*innen und Studierenden bahnte sich zur Eröffnungsveranstaltung der Eliteakademie Chemie und Materialwissenschaft im akademischen Jahr 2025 den Weg in den Hörsaal V55.22. Da die Veranstaltung zugleich Teil des Stuttgarter Wissenschaftsfestivals war, nahmen zudem noch weitere naturwissenschaftlich Interessierte teil. So war im Hörsaal fast kein freier Platz mehr auszumachen.

Nach einem stimmungsvollen Einstieg, führte Professor Clemens Richert aus, worum es gehen sollte: „Wir werden heute nicht über Dinos sprechen, sondern über Moleküle und wie daraus Leben entstanden sein kann.“

Unser Planet Erde ist etwa 4,5 Milliarden Jahre als, relativ bald nach seiner Entstehung muss vor etwa rund 3,5 bis 4 Milliarden Jahren das erste Leben auf der Erde in Form von primitiven Einzellern entstanden sein. Dieser Ursprung des Lebens fasziniert Menschen seit vielen Generationen. Wie können Lebewesen aus unbelebter Materie entstanden sein? Die molekularen Bausteine des Lebens können Hinweise geben, die dabei helfen, diese Fragen zu beantworten.

Alles Leben scheint dieselbe auf DNA-Genomen und Proteinenzymen basierende Form zu haben. Die genetische Information der DNA-Sequenzen wird in der Zelle in Boten-RNA überschrieben und in Protein-Sequenzen übersetzt. Viele Fakten deuten jedoch darauf hin, dass es eine einfachere hauptsächlich auf RNA basierte Lebensform und damit einen Vorläufer-Organismus gab, aus dem sich die heutigen Arten entwickelt haben. Diese frühere Ära wird auch als „RNA-Welt“ bezeichnet. Doch selbst vor dem Vorläufer-Organismus, d.h. der "Urzelle", muss es eine molekulare Evolution gegeben haben, in der aus einfachen Molekülen funktionale Biomoleküle entstanden.

Die Theorie einer präbiotischen Suppe dominiert die Vorstellungen darüber, wie das Leben auf der Erde entstanden sein könnte. Danach sammelten sich organische Verbindungen in Tümpeln oder Urmeeren an und polymerisierten unter noch ungeklärten Umständen, wodurch zunehmend komplexere Makromoleküle entstanden, die schließlich die Fähigkeit entwickelten, ihre eigene Replikation zu katalysieren.

Experimentelle Belege für die Theorie der präbiotischen Suppe lieferte erstmals 1953 Stanley Miller. Er zeigte, dass wichtige Biomoleküle wie Aminosäuren unter simulierten Bedingungen der frühen Erde aus einfachen Gasmolekülen entstehen können.

Wie können nun aus diesen einfachen organischen Molekülen die ersten genetisch kodierenden Moleküle entstanden sein, wie können diese ihre genetischen Informationen an eine Tochtergeneration weitergegeben haben und wie können so im Laufe der Evolution selbstreplizierende Systeme entstanden sein? Replikation bezeichnet dabei in der Biologie die Vervielfältigung der Nukleinsäuremoleküle als Träger der Erbinformation einer Zelle, d.h. vor der Zellteilung muss das genetische Material dupliziert werden. Translation hingegen ist der Prozess, bei dem die mRNA in eine Aminosäuresequenz überführt wird.

Hier zeigt sich nun das Henne-Ei-Paradoxon: Was war zuerst da? Wie kann ein Gen abgelesen werden, wenn kein Enzym vorhanden ist, und woher kommt ein Enzym, wenn keine RNA vorliegt, welche die Protein- und damit Enzym-Synthese aus Aminosäuren steuert.

Was ist also Leben? Leben kann nur entstehen, wenn Reaktionen zwischen den Molekülen ablaufen. Eine Erklärung kann die Fähigkeit von RNA-Molekülen geben, die Replikation anderer RNA-Moleküle zu katalysieren. Damit besitzt RNA sowohl katalysierende Eigenschaften wie die Proteine als auch informationsspeichernde Fähigkeiten wie die DNA. RNA-Moleküle besitzen damit prinzipiell das Potential zur Selbstreplikation und können somit Vorläufer von Henne und Ei sein.

Dass ein enzymfreies Kopieren von RNA möglich ist, konnte Leslie Orgel unter relativ exotischen Bedingungen zeigen. Die enzymfreie Ablesung gelingt aber auch in wässriger Lösung mit in situ-aktivierten Nukleotiden, ja selbst, wenn die Abgangsgruppen Aminosäuren sind. Dies konnte in den Stuttgarter Labors gezeigt werden.

Ein weiteres Ziel war es, zu zeigen, dass Translation – also die Überführung der mRNA in eine Aminosäuresequenz auch Ribosom-frei möglich ist. Dies konnte die Arbeitsgruppe Richert ebenfalls zeigen: zumindest bis zur Ebene der Pentapeptide laufen tatsächlich Translationsprozesse mit hoher Ausbeute in Abwesenheit von Enzymen oder Ribosomen ab.

Professor Richert und seine Gruppe konnten damit anhand von Laborexperimenten aufzeigen, dass es für Reaktionen, die für die Evolution vor der eigentlichen Biochemie relevant sind, neue Perspektiven gibt.

Zum Abschluss ließ es sich Professor Richert nicht nehmen, die Teilnehmer*innen musikalisch mit dem Titel „We wish you well“ zu verabschieden.