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Für seine Doktorarbeit bekam Riccardo Rao 2019 den "FNR Award for Outstanding PhD Thesis".

Riccardo Rao beschäftigte sich während seiner Doktorarbeit an der Universität Luxemburg mit thermodynamischen Prozessen von komplexen, kleinen lebenden Systemen, wie etwa Zellen.

Thermodynamische Prozesse sind Prozesse, die Energie von einer Form in eine andere umwandeln. Riccardo konzentrierte sich bei seiner Arbeit auf zwei biologische Prozesse in Zellen, nämlich Stoffwechsel und Signalübertragung. Bei diesen Prozessen wird chemische Energie (in Form von Nährstoffen oder Informationen) in eine Form von Energie umgewandelt, die für die Zelle nützlich ist.

Langfristig stellen Forscher sich die Frage: Wie effizient sind lebende Wesen, unser Körper, Zellen? Darüber weiß man bisher nicht sehr viel, und es ist auch nicht so einfach das zu untersuchen. Denn biologische Systeme wie Zellen müssten viele Aufgaben auf einmal erfüllen.

Riccardo hat mit seiner Doktorarbeit die Basis geschaffen, um die energetischen Kosten von biologischen Prozessen zu quantifizieren und somit analysieren zu können.

Was ist der Nutzen dieser Forschung?  

Die Arbeit von Riccardo Rao stellt Grundlagenforschung dar. Dabei geht es nicht um eine direkte, konkrete Anwendung der Resultate, sondern darum, besser zu verstehen wie lebende Systeme funktionieren.

Die meisten biologischen Prozesse laufen weit vom thermodynamischen Gleichgewicht ab. Die Beurteilung der thermodynamischen Kosten und Verluste von solchen Prozessen ist wichtig, um ihre grundlegenden Arbeitsprinzipien zu verstehen.

Warum ging der Preis an Riccardo Rao?

Die Jury nannte folgende Gründe:

  • Sowohl die Breite wie auch die Tiefe der Arbeit ist herausragend.
  • Die Ergebnisse sind bahnbrechend und höchst originell, da die stochastische Thermodynamik bisher hauptsächlich auf physikalische Probleme beschränkt war. Sie bieten den theoretischen Rahmen für zukünftige Untersuchungen zur Energieumwandlung und Informationsverarbeitung in kleinen lebenden Systemen wie biologischen Zellen. Sie sind daher von hoher Bedeutung und hohem Potenzial.

Über Riccardo Rao

Über Riccardo’s beruflichen Werdegang sagte die Jury außerdem: „Seine ausgezeichnete Erfolgsbilanz zeigt deutlich, daß er in der Lage ist, qualitativ hochwertige Forschung in einem wettbewerbsintensiven internationalen Umfeld durchzuführen.“

Der gebürtige Italiener studierte Physik an der Universität „Federico II“ in Neapel. Danach absolvierte er seine Doktorarbeit in der Arbeitsgruppe von Massimiliano Esposito an der Universität Luxemburg mithilfe eines AFR-PhD Stipendiums des Fonds National de la Recherche (FNR). Zur Zeit ist er Mitglied des Institute for Advanced Study am Simons Centre for Systems Biology in Princeton, USA.

Text: Michèle Weber (FNR)
Video: scienceRELATIONS/MOAST Creative Studios

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