Ansprechpartner

Prof. Dr. Stefan W. Hell

Direktor

Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, Göttingen

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Fax: +49 551 201-2505

E-Mail: shell@­gwdg.de

Quantenphysik

Langer Kampf um Geld und Anerkennung

Auch die Skeptiker hat Hell überzeugt, und nicht nur die. Der Mann ist berühmt. Die Liste der Preise, die ihm seine Entwicklung in den letzten Jahren eingebracht hat, ist beeindruckend. Unter anderem erhielt er 2006 den mit 250 000 Euro dotierten 10. Deutschen Zukunftspreis des Bundespräsidenten und 2008 den Leibniz-Preis, mit 2,5 Millionen Euro der bedeutendste deutsche Forschungspreis. „Natürlich ist es schön, Anerkennung zu bekommen. Das zeigt, man hat es richtig gemacht“, meint Hell. Und die Preise erleichtern das alltägliche Forscherleben: „Meine Leute haben bessere Arbeitsbedingungen und ich bekomme leichter weitere Mittel.“

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Das 4Pi-Mikroskop - zwei Objektive (in der Mitte unten) verkürzen den Fokus längs der optischen Achse bis auf ein Fünftel oder gar ein Siebtel. [weniger]

Um Geld und Anerkennung hat er lange kämpfen müssen. Angefangen hat alles in einem Technologiepark in Heidelberg. Hier hockte Hell Ende der 1980er-Jahre und tüftelte an seiner Dissertation in der Firma Heidelberg Instruments, die sein Professor und Doktorvater – ein erfolgreicher Tieftemperaturphysiker an der Universität – gemeinsam mit einem Kollegen gegründet hatte. Mit der damals neu aufkommenden Konfokalmikroskopie, bei der ein fokussierter Laserstrahl das Objekt abrastert, sollte er Halbleiterchips inspizieren.

Eigentlich galt seine Leidenschaft eher der Grundlagenforschung. Doch vor einer solchen Karriere hatte sogar die Deutsche Physikalische Gesellschaft gewarnt, angesichts der damaligen Physikerschwemme. „Und die Optik, mit der ich mich beschäftigte, war im Grunde Physik des 19. Jahrhunderts, da war eigentlich schon alles abgegrast – dachte man zumindest“, sagt Hell. „Und weil ich ein bisschen frustriert war und instinktiv nach Grundlegendem Ausschau gehalten habe, ging mir durch den Kopf: Vielleicht kann man ja die Beugungsgrenze knacken!“

„Ein Entwickler bin ich nie gewesen“

Die Beugung der Lichtwellen verhindert, dass man sie schärfer als auf eine halbe Wellenlänge fokussieren kann. Im Prinzip, das war Hell klar, würde er daran nicht rütteln können. Aber mit der 4Pi- und der STED-Technik hat er die Beugungsgrenze unterlaufen (siehe MaxPlanckForschung 4/03). Das 4Pi- Mikroskop verkürzt den Brennpunkt senkrecht zur Brennebene mithilfe zweier Objektive auf ein Fünftel oder gar ein Siebtel. Das STED-Mikroskop basiert auf der Stimulated Emission Depletion oder Stimulierten Emissionsauslöschung und verkleinert den Fokus in der Brennebene – derzeit auf weniger als ein Zehntel der Größe, die Abbes Gesetz zulässt. Das STED-Mikroskop sollte allerdings nur das Erste in einer ganzen Familie von beugungsunbegrenzten Lichtmikroskopen sein. Denn prinzipiell, das war Stefan Hell schnell klar, sind einige Prozesse geeignet, das Leuchten eines Fluoreszenzmarkers vorübergehend auszuschalten.

„Die Biologen sehen mich vielleicht als jemanden an, der Geräte für sie entwickelt. Aber ein Entwickler bin ich nie gewesen“, sagt Hell. „Ich war fasziniert von der Idee, einer alten physikalischen Frage auf den Grund zu gehen, von der man dachte, man kenne die endgültige Antwort.“ Die Lust an der grundlegenden Erkenntnis treibt Hell seit jeher an: „Schon als Schüler wollte ich immer wissen, wo bei einer Sache der Knackpunkt liegt.“

 
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