Zwischen Natur, Datenanalyse und KI – dank der neuen Vertiefung Bioinformatik

Als Schülerin träumt Zoé Wenz davon, klassische Biologin zu werden und draußen in der Natur zu arbeiten. Heute analysiert die Masterstudentin begeistert Datensätze, beschäftigt sich mit maschinellem Lernen und arbeitet an Forschungsprojekten mit. Sie hat die Vertiefung Bioinformatik gewählt: Eine Spezialisierung, die zeigt, wie stark sich die Naturwissenschaft durch computergestützte Methoden verändert – und welche Chancen das bietet.

Es ist früh am Morgen, Zoé Wenz läuft mit ihrem Hund Arkani durch den Wald. Sie bleibt stehen, schaut sich Pflanzen an und bestimmt einen Schmetterling mithilfe einer App. Obwohl sie noch Schülerin ist, hat sie ein klares Bild von ihrer Zukunft: „Ich dachte immer, ich werde mal Wald-und-Wiesenbiologin“, sagt sie.

Heute sitzt die Masterstudentin in einem Computerlabor der RPTU in Kaiserslautern. Auf dem Bildschirm: Proteindatensätze, statistische Modelle und Algorithmen. Dass sie einmal mit solchen Methoden arbeiten würde, hätte sie zu Beginn ihres Studiums nicht gedacht: „Man verbindet Informatik und Programmieren ja erst einmal gar nicht mit Biologie. Dabei ist das inzwischen ein riesiger Teil der modernen Forschung“, erklärt sie.

„Man verbindet Informatik und Programmieren ja erst einmal gar nicht mit Biologie. Dabei ist das inzwischen ein riesiger Teil der modernen Forschung.“

Bereits als Schülerin ist Zoé Wenz regelmäßig auf dem Campus der RPTU in Kaiserslautern: Sie nimmt an Wettbewerben teil, geht zur Girls Week, einer Schnupperwoche für junge Frauen in den Naturwissenschaften, und besucht Studieninfotage. „Im Gegensatz zur Schule hat mich die Uni sofort gepackt“, erzählt sie. Als Zoé Wenz mit dem Bachelorstudium in Molekularer Biologie beginnt, ist die Entscheidung für die RPTU längst gefallen. „Wenn ich etwas liebgewonnen habe, dann bleibe ich dabei.“

Auch für den Master bleibt Zoé Wenz bewusst an der RPTU in Kaiserslautern. „Ich mag es, an einer überschaubaren Campus-Uni zu sein. Man kommt superschnell mit Dozierenden und sogar den Professorinnen und Professoren in Kontakt – und merkt: ‚Das sind auch nur Menschen, mit denen du dich über deine Begeisterung austauschen kannst.‘"

Praktische Erfahrungen im Uni-Labor

Im fünften und sechsten Semester des Bachelors kann Zoé Wenz aus verschiedenen Aufbaupraktika wählen. Das sind längere, eigenständigkeitsfördernde Projekte, die erste echte Forschungserfahrungen im Uni-Labor ermöglichen. Zoé Wenz entscheidet sich für Humanbiologie und Bioinformatik. Beides fasziniert sie. Aber die Bioinformatik lässt sie nicht mehr los.

„Da haben wir biologische Netzwerke analysiert, visualisiert und mit echten Datensätzen gearbeitet“, erzählt sie. Was sie begeistert, ist das Denken dahinter: ein biologisches Problem identifizieren, es in ein Modell übersetzen und dann selbstständig eine Lösung entwickeln. „Wenn das dann Klick macht und man merkt: Hey, das funktioniert – das ist ein unfassbar cooles Gefühl.“ Sie entscheidet sich für die neue Vertiefung Bioinformatik im Master Biology.

Lösungen für riesige Datenmengen bauen

Was Zoé Wenz besonders an der Bioinformatik schätzt, ist die thematische Offenheit. „Wenn man Neurobiologin wird, sind die Chancen schlecht, dass man sich noch Pflanzen anguckt", sagt sie. „Aber in der Bioinformatik arbeitet man oft mit ganz unterschiedlichen Abteilungen zusammen und wird dabei zu einer Art Brückenbauer zwischen biologischen Fragestellungen, Datenanalyse und Informatik." Bioinformatische Methoden werden heute etwa genutzt, um genetische Muster in Tumoren zu analysieren oder große Umwelt- und Klimadatensätze auszuwerten. 

Während hunderte Zellbilder aus dem Mikroskop früher per Hand ausgewertet werden mussten, arbeitet unter anderem die Abteilung Computational Systems Biology an KI-gestützten Methoden zur automatisierten Datenauswertung. „Es gibt KI, die Vorhersagen trifft, aber es wird immer Leute brauchen, die diese Vorhersagen kritisch beurteilen können." Das, findet sie, sei eine Stärke ihres Fachs: „Man lernt eine problemlösende Denkweise und arbeitet gleichzeitig mit modernster Technik. Diese Fähigkeit wird immer dringender gebraucht, auch in der Biologie.“

Heute arbeiten Bioinformatikerinnen und Bioinformatiker überall dort, wo große Datenmengen entstehen, und analytisches Denken gefragt ist: etwa in der Forschung, der Pharma- und Biotechnologiebranche oder im Bereich Data Science. „Es gibt so viele Richtungen, in die man später gehen kann. Mit der Vertiefung Bioinformatik steht einem ehrlich gesagt die Welt offen", sagt Zoé Wenz. 

Die Vertiefung Bioinformatik vereint Theorie, Praxis und moderne Technologien. „Gleichzeitig wird es im Verlauf immer freier und selbstständiger", sagt Zoé Wenz. Zu Semesterbeginn stehen zum Beispiel jeweils zweiwöchige Reading Courses auf dem Programm. Das sind kompakte Intensivkurse, in denen ein Thema tief bearbeitet wird, etwa Machine Learning und Data Science. Dann kommen die großen Praktika: eigenständige, mehrwöchige Projekte innerhalb einer Forschungsgruppe an der Uni, die den Kern der Vertiefung ausmachen.

In einem Praktikum hat Zoé Wenz zum Beispiel Proben im Labor vorbereitet und die entstehenden Daten anschließend am Computer ausgewertet. Im nächsten Praktikum wird ihre Gruppe ein eigenes Sprachmodell trainieren und optimieren. Für das dritte Praktikum plant ein Postdoc gerade ein Forschungsprojekt im Bereich Agent-based Data Evaluation. „Die Möglichkeit, schon im Master an aktueller Forschung mitzuwirken, finde ich unglaublich spannend", sagt Zoé Wenz. 

„Die Möglichkeit, schon im Master an aktueller Forschung mitzuwirken, finde ich unglaublich spannend.“

Neben dem Studium engagiert sich Zoé Wenz seit etwa drei Jahren im Fachschaftsrat Biologie, seit einem Jahr ist sie dort Sprecherin. Sie sitzt im Fachbereichsrat und im Prüfungsausschuss. Als studentische Hilfskraft unterstützt sie außerdem Lehrveranstaltungen und erstellt Lernmaterialien für Studierende. „Mir macht das wahnsinnig viel Spaß", sagt sie. „Ich weiß ja selbst noch, wie einschüchternd das Studium am Anfang sein kann."

Dass ausgerechnet sie einmal Sitzungen leiten und am Info-Tag für den Studiengang werben würde, hätte Zoé Wenz nicht für möglich gehalten. „Ich hatte große Angst davor, vor anderen zu reden", sagt sie. Dass sie sich trotzdem in diese Situationen bringt, erklärt sie schlicht: „Es ist sozusagen eine free experience. Man kann nichts kaputt machen, aber man kann viel lernen und über sich hinauswachsen."

Zukunftschancen statt Klischees 

Im Kontakt mit Studieninteressierten versucht Zoé Wenz, mit Informatik-Klischees aufzuräumen: „Wir programmieren nicht alleine im dunklen Kämmerchen", sagt sie. „Wir sitzen gemeinsam im Computerlabor oder in Gruppenbüros, diskutieren begeistert über wissenschaftliche Fragen, finden Lösungen und unterstützen uns gegenseitig." 

Wichtiger als Vorwissen seien dabei Neugier, Motivation und die Bereitschaft, sich in neue Themen einzuarbeiten. „Ich hatte nie Informatik in der Schule. Ich habe bei null angefangen." Doch bereits im Bachelorstudium werde jeder dort abgeholt, wo er gerade steht – "wichtig ist vor allem, dass man wirklich Interesse daran hat, Neues zu lernen und sich auf neue Denkweisen einzulassen."