S’il était musicien, on pourrait dire de lui qu’il est polyinstrumentiste. Au fil de ses études, Pau Molet Bachs s’est frotté à la biologie, à la chimie, à la physique et a même goûté aux joies des mathématiques. Fort d’un Bachelor en nanosciences et nanotechnologies, d’un Master en photonique et, last but not least, d’un doctorat en science des matériaux, le chercheur catalan a décroché en août dernier un Swiss Postoctoral Fellowship du Fonds national suisse de la recherche d’un montant de plus de 275’000 francs. Ce subside destiné aux scientifiques lui permettra durant deux ans de poursuivre ses recherches sur les pinces optiques plasmoniques dans le cadre du projet PROTRAP du professeur Michael Mayer.

L’essentiel est invisible pour les yeux… et les microscopes
Comprendre les mécanismes à l’origine des maladies est essentiel si l’on souhaite développer des médicaments efficaces, mais encore faut-il être capable d’observer des phénomènes qui se produisent à l’échelle nanoscopiques, autrement dit aux alentours du milliardième de mètre. Les techniques optiques conventionnelles n’en étant pas capables, les scientifiques recourent à différentes approches qui non seulement cherchent à repousser ces limites, mais qui, hélas, en ont aussi. «Pour nous, il est crucial de pouvoir observer les protéines, explique Pau Mollet Bachs, la manière dont elles se déplacent, leur façon de changer de forme au cours de certaines activités enzymatiques. Malheureusement, comme notre ‹acuité visuelle› n’est pas suffisante, nous ne sommes jamais certain·e·s d’avoir correctement discerné les processus en cours. Mon but, en quelque sorte, est de corriger cette myopie.»

Une technique à affiner
Aujourd’hui, les scientifiques peuvent recourir à trois techniques, mais qui ont chacune leurs qualités et leurs défauts. La première, appelée cryomicroscopie électronique, consiste, comme son nom l’indique, à congeler très rapidement les échantillons, puis à les observer au microscope électronique. «On obtient ainsi la meilleure image possible des structures, mais il ne s’agit en somme que d’une photographie, un instantané, regrette le chercheur. Nous ne savons pas si la protéine est active, si elle était capable de se déplacer, car la congélation l’a tuée.» Cette technique, qui pour l’anecdote a valu le Prix Nobel de chimie à Jacques Dubochet, ne permet donc de recueillir aucune information temporelle.
Pour étudier ces dynamiques à l’œuvre, il existe une deuxième approche, plus récente, qui répond au doux nom de FRET, pour Förster Resonance Energy Transfer. «C’est une magnifique technique, s’enthousiasme Paul Molet Bachs, il existe des milliers d’articles écrits à son sujet. Elle permet d’observer comment des fluorophores, autrement dit des marqueurs lumineux, passent d’une molécule à une autre.» Contrairement à la cryomicroscopie électronique, le FRET permet d’appréhender les interactions moléculaires. Le hic, car il y en a toujours, un, c’est que cette technique requiert de modifier chimiquement les protéines et qu’elle n’est pas exempte de signaux parasites.

C’est là qu’intervient la troisième approche, celle à laquelle Pau Molet Bachs consacre ses jours et ses nuits : les pinces optiques plasmoniques. Comme souvent, certaines inventions apparaissent dans une discipline, ici en l’occurrence la physique, jusqu’à ce qu’un scientifique songe à des applications possibles dans un tout autre domaine. «Ces transferts se font souvent vers les domaines pharmaceutiques ou la médecine, là où les possibilités d’un retour sur investissement sont les plus grandes», souligne presque en aparté Pau Molet Bachs. Pour revenir à ces pinces d’un genre nouveau, leur objectif est de comprendre comment les protéines se déplacent et se transforment sans avoir à les modifier chimiquement au préalable. «De manière très simplifiée, nous utilisons un faisceau laser de façon très concentrée de sorte à maintenir en place une protéine, comme si elle était prise dans des pinces, ce qui nous permet ainsi de l’observer en temps réel de manière détaillée.»

Pau Molet Bachs entre en jeu
Tout comme les deux précédentes techniques, les pinces optiques plasmoniques méritent encore d’être peaufinées. «Il nous est encore difficile de manipuler les protéines sans les endommager, concède le chercheur de l’AMI. En somme, nous manquons de délicatesse». Il convient donc d’optimiser le matériel de sorte à obtenir des résultats plus fiables. Pau Molet Bachs a bon espoir d’y parvenir, même si cette technique n’est pas appelée à supplanter les deux autres. «Certains se montrent très optimistes. Quant à moi, je ne pense pas que les pinces optiques plasmoniques vont les remplacer, mais bien plutôt les compléter.» On est pourtant loin de la recherche fondamentale, car le chercheur reste convaincu que d’ici quelques années déjà, les pinces optiques plasmoniques permettront de mieux comprendre comment les médicaments interagissent avec les protéines du corps, et donc de développer des médicaments plus efficaces.

• Pau Molet Bachs

Wie ist es dazu gekommen, dass Sie gemeinsam ein alternatives Arbeitsmodell vorleben? 
Alke Fink: Wir hatten beide eigenständige Arbeitsgruppen, kannten uns aber von einem Forschungsprojekt. Unabhängig voneinander haben wir von diesem Jobsharing-Modell in Freiburg von zwei Kollegen im Magazin «Horizonte» gelesen. Die Jobannonce «Professur BioNanomaterialien» traf auf uns beide, also Biologie & Nanomaterialien zu.

Barbara Rothen: Wir haben uns im Sommer 2010 auf die Professur in BioNanomaterialen aus verschiedenen Gründen gemeinsam beworben. Einerseits, weil wir beide komplementäre Fachwissen haben, die sich hervorragend ergänzen. Andererseits hatten wir beide zu diesem Zeitpunkt noch kleine Kinder und das Institut war im Aufbau begriffen. Uns war klar, dass es sich nicht nur um ein 100%-Pensum handeln würde.

Was heisst Jobsharing in Ihrem Alltag konkret?  
Barbara Rothen: Wir haben zum Beispiel die Hauptverantwortung für die Doktorierenden je nach Thema klar aufgeteilt, aber wenn eine von uns einmal nicht da ist, dann steht die Kollegin für wichtige Entscheidungen zur Verfügung. Und je nach Thema und Fragestellung können wir unterschiedliche Ansichten einbringen.

Alke Fink: Projekte bearbeiten wir mit den Mitarbeitenden oft gemeinsam und bekommen so beide Disziplinen in das Projekt bzw. bilden wir die Mitarbeitenden parallel im anderen Fach aus. Administrative Aufgaben übernimmt mal die Eine, mal die Andere. E-Mails beantwortet mal die Eine, mal die Andere etc.

Worin sehen Sie die Vorteile eines solchen Modells? 
Barbara Rothen: Eine Führungsaufgabe beinhaltet auch schwierige Entscheidungen wie zum Beispiel die strategische Ausrichtung der Forschung oder die Mitarbeiterführung. Da ist es unglaublich wertvoll, wenn man sich austauschen kann und auch auf die Erfahrungen der Kollegin zählen kann. Auch können wir uns gegenseitig aufbauen und unterstützen, wenn bei einer von uns einmal die Motivation für eine Aufgabe fehlt.

Alke Fink: Es hilft in einer solchen Position, sich und seine Entscheidungen manchmal zu hinterfragen. Das ist nicht immer möglich oder einfach, und da hilft oft der «Reality Check» einer zweiten Person, der man vertraut. Barbara hat wahrscheinlich von geteilter Verantwortung bei dieser Frage gesprochen, was sicher ein sehr wichtiger Punkt ist.

Alke Fink (links) und Barbara Rothen (rechts), Bild: Sven Bachmann

Es ist Ihnen selbst ein grosses Anliegen, ob Jobsharing zu sprechen. Warum ist es so wichtig, darüber zu reden?
Barbara Rothen: Wir haben erst letzthin im Gespräch mit jungen Forschenden bemerkt, wie wenig dieses Modell über Freiburg hinaus bekannt ist und es doch bei vielen Forschenden mit Familie auf grosses Interesse stösst. Wir möchten Nachwuchsforschende anregen, neue Wege zu gehen und weitere Ideen vorzuschlagen, und dann ist es wichtig, dass Entscheidungsträger_innen den Mut haben, sich auf diese Ideen einlassen.

Alke Fink: a) Weil viele es mit Teilzeitarbeit verwechseln. b) Das Modell passt nicht für jede_n und für alle Positionen, aber vielleicht doch öfter, als man sich vorstellen kann. Aber es scheint vielen noch nicht klar zu sein, dass und wie diese Symbiose funktioniert und unter welchen Voraussetzungen.

Gehen Sie sich manchmal gegenseitig auf die Nerven? Wie lösen Sie das?
Barbara Rothen: Ja, klar, vor allem wenn Alke wieder einmal erst kurz vor einer Deadline ihren Input gibt.  Mittlerweile kennen wir uns aber so gut, dass wir gelernt haben, damit umzugehen und sprechen sehr offen und ehrlich miteinander.

Alke Fink: Barbara motzt sicher grad über meine Einstellung zu Deadlines … dafür macht sie mich schon zwei Wochen vor der  Deadline ganz kribbelig … Macht nix, dann tritt mir jemand in den Hintern und ich krieg’ nicht zwei Stunden vor der Deadline einen Herzkasper.

Dass sich zwei Frauen eine Professur teilen – und dann auch noch in einem MINT-Fach – sorgt auch heute noch für Aufsehen. Wie sind die Reaktionen in Ihrem Umfeld?
Barbara Rothen: Viele sind immer noch erstaunt, dass es diese Möglichkeit auf der Stufe einer Professur gibt und fragen uns dann nach Details, wie genau wir das angegangen sind.

Alke Fink: Gemischt. Von begeistert zu ablehnend. Vor allem aber oft wenig informiert, auf beiden Seiten, was möglich ist und was eben nicht.

Zum Schluss: Welche Qualität(en) sollte ihre Kollegin unbedingt beibehalten?
Barbara Rothen: Alke ist eine kreative Forscherin mit vielen fantastischen Ideen, auch schätze ich ihre direkte Persönlichkeit und natürlich, dass ich mich zu 100% auf sie verlassen kann.

Alke Fink: Ihr Optimismus und ihre strukturierte Arbeitsweise. Ihr Glas ist halb voll, meins halb leer, aber wir haben ein Glas und da ist was drin!

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Did you always know you wanted to pursue a career in science?
Yes, from early on, but that it would be chemistry became clear only after graduation. This is why it is important to keep all sciences “in the game”, especially maths, as it is needed for everything.

What do you like about your field of research?
The equilibrium between theory and practice – and to be able to create something new. It is like using words to write new books – in chemistry, we use atoms to generate new molecules and from there, new materials.

As a woman, have you always been in the minority? and if so, has this been a problem? an anecdote, positive or negative?
Well, somehow yes. I am occasionally asked where Mr Prof. Fromm is, and letters addressed to me often start with “Dear Sir”. One can laugh about it if one has reached a certain career level, but as young scientist, this is not so funny.

As a woman and a scientist, do you consider that you can be a role model for young people who would like to follow in your footsteps?
I sincerely try to be a role model and I encourage young people where I can. I do not expect them to follow exactly in my footsteps, but try to help them so that they become strong enough to find their way and follow their own path.

Did you yourself have a role model that allowed you to become who you are today? Or on the contrary, did you miss this model?
Certainly my grandmother, my mother as well as my “Doktormutter” showed me that by working hard to create opportunities, doing a good job in what you like doing, with independent thinking and self-motivation, you can reach things even beyond your initial dreams.

Did you always know you wanted to pursue a career in science?
I have always wanted to work in the medical field since I was a little kid. I was always fascinated by the human body and how it works.
What do you like about your field of research?
In the field of medical science, we study and research human health and the prevention and treatment of disease. Fundamentally our studies expand our understanding, make the impossible possible, and help us build a better future for all people.

As a woman, have you always been in the minority? and if so, has this been a problem? an anecdote, positive or negative?
Yes, a woman and as a woman in science who is also a professional athlete, I have been always a minority. However, for me that was never a problem, I never allowed myself to use that as an excuse. I just wanted to be the best version of myself. That goal put me where I am now.
As a woman and a scientist, do you consider that you can be a role model for young people who would like to follow in your footsteps?
Considering my pathway and experience, I think I can inspire young people to never give up on something they love. Even if they want to be at the same time a professional athlete and a medical doctor, scientist, trader, or whatever fulfills their potential.
Did you have a role model that allowed you to become who you are today? Or on the contrary, did you miss this model?
I always look up to my parents. They were my role models and without them, I would not be who I am today.

Did you always know you wanted to pursue a career in science?
No, I always thought that I was not good enough and my male colleagues have more opportunities. Only when my former mentor told me that I  could do it that I found the confidence to try it

What do you like about your field of research?
It is very broad and has a big, positive impact for human life

As a woman, have you always been in the minority?
Yes, always in the minority. A positive story – I was attending a conference dinner and came late, so most of the chairs already taken. I then saw a table with only men, some of them whom I knew, and I just went to this table and said that a woman is missing here. They immediately gave me a chair, and it was the best conversation I ever had at a conference dinner. They really appreciated my courage in joining them

As a woman and a scientist, do you consider that you can be a role model for young people who would like to follow in your footsteps?
Yes, I think I can understand the problems they face as a woman and a mother, and try to encourage them much as my former mentor did with me

Did you yourself have a role model that allowed you to become who you are today? Or on the contrary, did you miss this model?
I missed a role model such as  a woman with children. Most of the successful women I met had no family. Fortunately this has changed.

Did you always know you wanted to pursue a career in science?
During high school, I became interested in chemistry, and I decided to study and do my PhD in that field. I hope to be able to continue working in academia after I finish my PhD by conducting post-doctoral research.

What do you like about your field of research?
On the scientific level, I really appreciate working in the field of polymer mechano chemistry, because it is very satisfying to visually see when the polymer or molecule that I designed changes color when I stretch it. Additionally, I really enjoy working in an international community, because it is extremely interesting to me to observe what other people in the same field are working on,  and try to solve problems in a creative way together.

As a woman, have you always been in the minority? and if so, has this been a problem? an anecdote, positive or negative?
During my bachelor and master studies, as well as my PhD women were not in minority. However, there is a lack of senior researchers and professors that identify as female. As a consequence, I have never been supervised by a female PhD, post doc or professor during my studies.

As a woman and a scientist, do you consider that you can be a role model for young people who would like to follow in your footsteps?
I am trying my best to motivate high school students to study STEM subjects by doing outreach activities, such as lab experiments, with them. I also am supporting young researchers through supervision and mentoring during internships and thesis projects. I am hoping these experiences will help younger studentsm and inspire them to pursue u a scientific career as well.

Did you yourself have a role model that allowed you to become who you are today? Or on the contrary, did you miss this model?
As pointed out above, I never had a female supervisor to look up to, however I have strong support from very intelligent and helpful female postdocs in the research group that I am working in, and I have a female professor as a mentor who truly inspires me.

Es gibt sie und sie sind zahlreich: Die jungen Chemiepassionierten mit innovativen Ideen und grossen Träumen. Eine Woche lang schnupperten sie Forschungsluft und wurden dabei von aufmerksamen Tutor_innen begleitet. Die Zusammenarbeit erfolgte mit der Universität Freiburg, aber auch mit den Universitäten Basel, Genf, die EPFL und industrielle Partner_innen wie Bachem, BASF, F. Hoffmann – La Roce und Syngenta. Am Ende der von Schweizer Jugend forscht angebotenen Study Week zum Thema «Chemistry and Materials Science» fand am 7. Februar das Abschluss-Event im Freiburger Adolphe Merkle Institut statt. 32 innovative Projekte wurden entweder als Posterpräsentation oder in Form eines Referats vorgestellt. 40 motivierte Schüler_innen und insgesamt über 80 interessierte Gäste waren anwesend und tauschten sich beispielsweise über  die Ummantelung von Nanopartikeln, die Entwicklung von Hustensirup und das Synthetisieren von Molekülen für die spätere Anwendung bei Sonnenbrillen aus.

Projekte so vielseitig wie die Menschen dahinter
Wer die Abschlussveranstaltung verpasst hat, bekommt hier die Gelegenheit, sich durch unsere Galerie durchzuklicken und mehr über die jungen Menschen zu erfahren, die ihre Forschungsresultate vorstellten.

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• von Schweizer Jugend forscht
• vom Adolphe Merkle Institut (AMI)

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• de l’exposition
• du Pôle de recherche national (PRN) Matériaux Bio-Inspirés

Vom Leuchten der Schmetterlingsflügel bis zu fluoreszierenden Quallen, von der Oberfläche von Salatblättern bis zur Auflösung des Tees im Wasser: Nanoteilchen sind für viele spannende Effekte verantwortlich. Das und vieles mehr erfuhren die Kinder am Event «Wissenschaft zum Zvieri» an einem abwechslungsreichen Nachmittag.

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Mehr zu den Slammern online:

• von Wissenschaft zum Zvieri
• Wissenschaft zum Zvieri auf

«Wir alle haben ein Gehirn», versicherte uns Gijs in seinem Slam und zeigte dem Publikum auch gleich, wie dieses funktioniert: es ist ein soziales Netzwerk! Und es wurde an diesem Abend auch gut gefüttert! In seinem Gewinnerslam erzählte Preston, wie man Batterien massiv effizienter herstellen könnte und dass man sich betrunken besser von autonomen Fahrzeugen chauffieren lässt.

Johannes versprach, dass Pestizide nicht töten müssen und Andreas Meier, dass dank Fuzzy Logic individuelle Bedürfnisse innerhalb eines starren Systems wahrgenommen werden können. Evgenii präsentierte das perfekte U-Boot aus Diamanten und Karolina eine mögliche Heilungsmethode für Osteoporose. Michela verzauberte auch mit der Magie von Polymeren, die auf unsere Reize reagieren. Sie alle erzählten äusserst unterhaltsam, was sie in ihrem wissenschaftlichen Alltag bewältigen und sorgten für diverse Lacher, offene Münder und öfters für den Ausruf aus dem Publikum «Elisa, die Welle!», wenn tosender Applaus dem Ausdruck des Vergnügens nicht mehr gerecht wurde.

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Mehr zu den Slammern online:

• von Johannes Bergmann
• von Gijs Plomp
• von Michela diGiannantonio
• von Preston Sutton
• von Andreas Meier
• von Evgeni Glushkov
• von Karolina Korzeb
• Moderator Marc Folini auf
• Weitere Informationen zum Science Slam auf der