Licht als Schlüssel zur Entstehung des Lebens: Neue Professur für Photonische Abiogenese an der Universität Jena
Die Physikerin Corinna Kufner verstärkt seit April 2026 die Friedrich-Schiller-Universität Jena als Professorin für Photonische Abiogenese. Im Mittelpunkt ihrer Forschung steht eine der grundlegenden Fragen der Naturwissenschaften: Wie entstanden auf der frühen Erde die ersten Bausteine des Lebens? Gemeinsam mit ihrem Team untersucht Kufner, welchen Einfluss Sonnenlicht und insbesondere ultraviolette Strahlung auf die Bildung und Entwicklung erster Biomoleküle gehabt haben könnten.
Bereits Ende 2024 wechselte die Wissenschaftlerin von der Harvard University nach Jena, um am Leibniz-Institut für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) eine eigene Nachwuchsgruppe aufzubauen. Mit modernsten spektroskopischen Methoden erforscht sie heute Prozesse, die vor rund vier Milliarden Jahren auf der jungen Erde stattgefunden haben könnten und möglicherweise den Grundstein für die Entstehung biologischen Lebens legten.
Die neue Professur stärkt zugleich den Forschungsstandort Jena im Bereich der interdisziplinären Grundlagenforschung und verbindet Kompetenzen aus Physik, Chemie, Biologie, Medizin und Datenwissenschaft.
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Forschung zur Entstehung des Lebens unter Einfluss von UV-Strahlung
Die frühe Erde unterschied sich grundlegend von den heutigen Lebensbedingungen. Hohe Temperaturen, intensive vulkanische Aktivität und starke Sonneneinstrahlung prägten die Umwelt. Eine schützende Ozonschicht existierte damals noch nicht, sodass energiereiche UV-Strahlung direkt auf die Erdoberfläche traf.
Während viele frühere Untersuchungen zur chemischen Evolution unter lichtarmen Bedingungen oder mit stark konzentrierten Ausgangsstoffen durchgeführt wurden, richtet Corinna Kufner den Blick gezielt auf die Rolle des Sonnenlichts. Dabei steht die Frage im Zentrum, wie Licht chemische Prozesse beeinflusst und möglicherweise die Entwicklung der ersten lebensrelevanten Moleküle gesteuert hat.
„In meiner Doktorarbeit habe ich erforscht, dass Sonnenlicht nicht nur das Erbgut schädigt, sondern auch Prozesse anstoßen kann, die zur Reparatur beitragen“, erläutert Corinna Kufner. „Sonnenlicht kann also aktiv Schäden im Genom reparieren.“
Diese Erkenntnisse eröffnen neue Perspektiven auf die chemischen Vorgänge der frühen Erde. Aktuelle Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass UV-Strahlung eine Art Auswahlprozess ausgelöst haben könnte. Während einige Moleküle unter der energiereichen Strahlung zerfielen, erwiesen sich andere als besonders stabil. Diese Stabilität könnte entscheidend dafür gewesen sein, welche molekularen Bausteine sich langfristig durchsetzen konnten.
JenaMedia – Veranstaltungstipp:
EINFACH DRAUSSEN OPEN AIR 23/08/ Bastei Rothenstein
Wissenschaftlicher Weg von München über Harvard nach Jena
Corinna Kufners wissenschaftliche Laufbahn begann in München. Nach ihrer Promotion führte sie ihr Weg an die renommierte Harvard University in den USA. Dort weitete sie ihre Forschungsfragen über die Erde hinaus aus und beschäftigte sich mit der Möglichkeit, dass ähnliche Prozesse auch auf anderen Himmelskörpern stattfinden könnten.
Die Frage nach dem Ursprung des Lebens verbindet sich dabei unmittelbar mit der Suche nach außerirdischem Leben.
„Mich treibt die Frage an, warum sich das Leben so entwickelt hat, wie wir es heute kennen“, sagt Corinna Kufner. „Sind wir allein im Universum? Könnte sich Leben anderswo unter ähnlichen Bedingungen gebildet haben?“
Der erste Kontakt zur Wissenschaftsregion Jena entstand im Rahmen des internationalen Karriere-Workshops „Women in Photonics“ am Leibniz-IPHT. Die Veranstaltung bringt Nachwuchswissenschaftlerinnen aus unterschiedlichen Ländern zusammen und fördert den internationalen Austausch innerhalb der Photonikforschung.
Aus dieser Begegnung entwickelte sich eine langfristige wissenschaftliche Perspektive. Die Möglichkeit, eine eigene Forschungsgruppe aufzubauen und photonische Technologien mit Fragen zur Entstehung des Lebens zu verbinden, führte schließlich zum Wechsel nach Jena.
Interdisziplinäre Forschung als Standortvorteil
Ein wesentlicher Grund für die Entscheidung zugunsten Jenas war die enge Zusammenarbeit verschiedener wissenschaftlicher Disziplinen am Standort.
„In Jena arbeiten Photonik, Chemie, Biologie, Medizin und Datenwissenschaft eng verzahnt zusammen“, erklärt Kufner. „Für meine Forschung habe ich hier ein interdisziplinäres Umfeld gefunden, das die Verbindung aus Methodenentwicklung und Grundlagenforschung möglich macht und das mich von Anfang an sehr unterstützt hat.“
Seit 2025 leitet die Wissenschaftlerin am Leibniz-IPHT die Nachwuchsgruppe „Photonische Abiogenese“. Die Forschungsgruppe wird im Rahmen des Nexus-Programms der Carl-Zeiss-Stiftung gefördert und zusätzlich von der Leibniz-Gemeinschaft unterstützt.
Mit ihrer Berufung an die Friedrich-Schiller-Universität Jena übernimmt Kufner künftig zudem Aufgaben in der akademischen Lehre. Geplant sind Lehrveranstaltungen im Masterstudiengang „Chemistry of Materials“ sowie Seminare zum Themenfeld „Origins of Life“.
Experimente zur Ursuppe der frühen Erde
Im Mittelpunkt der Forschungsarbeit stehen Laborversuche, die Bedingungen auf der frühen Erde möglichst realitätsnah nachbilden sollen. Ziel ist es, die chemischen Reaktionen besser zu verstehen, die zur Entstehung erster Biomoleküle geführt haben könnten.
Dabei setzt das Team auf ultraschnelle spektroskopische Verfahren. Diese Methoden ermöglichen die Beobachtung von Reaktionsschritten, die nur für milliardstel Sekunden existieren und mit konventionellen Messverfahren kaum erfassbar sind.
„Wir werden Versuche zur Ursuppe durchführen, um zu verstehen, welche photochemischen Prozesse dort abgelaufen sind“, sagt Kufner.
Die Forschenden kombinieren präbiotische Photochemie mit moderner Pump-Probe-Spektroskopie. Dadurch sollen neue lichtgetriebene Reaktionswege identifiziert werden, die bislang unbekannte Hinweise auf die Entstehung biologischer Funktionalität liefern könnten.
Bedeutung für Medizin, Photonik und Weltraumforschung
Die Untersuchungen besitzen nicht nur eine hohe Relevanz für die Grundlagenforschung. Die dabei analysierten photochemischen Prozesse spielen auch in modernen technologischen Anwendungen eine wichtige Rolle.
Viele Verfahren in Medizin, Biotechnologie und Materialwissenschaft basieren darauf, dass Licht gezielt Moleküle verändert, aktiviert oder abbaut. Erkenntnisse aus der Forschung zur Photonischen Abiogenese können deshalb langfristig zum besseren Verständnis solcher Prozesse beitragen.
Darüber hinaus liefert die Arbeit wichtige Erkenntnisse für die Astrobiologie und die Suche nach außerirdischem Leben. Wenn bekannt ist, unter welchen Bedingungen Biomoleküle stabil bleiben oder zerfallen, lassen sich Rückschlüsse auf die potenzielle Bewohnbarkeit anderer Planeten ziehen.
Foto: Sven Döring / Leibniz-IPHT
Jena stärkt seine internationale Forschungsposition
Mit der Berufung von Corinna Kufner baut die Friedrich-Schiller-Universität Jena ihre Kompetenzen in einem hochaktuellen Forschungsfeld weiter aus. Die Verbindung von Photonik, Chemie und Lebenswissenschaften eröffnet neue Möglichkeiten, grundlegende Fragen zur Entstehung des Lebens wissenschaftlich zu untersuchen.
Die Forschung der neuen Professorin verbindet modernste Messtechnologien mit einem der ältesten Rätsel der Menschheit. Wie aus einfachen chemischen Verbindungen die ersten Bausteine biologischen Lebens entstanden, gehört weiterhin zu den zentralen Herausforderungen der Naturwissenschaften. Die Arbeiten in Jena sollen dazu beitragen, diesem Rätsel Schritt für Schritt näherzukommen und gleichzeitig neue Perspektiven für Medizin, Technologie und die Erforschung des Universums zu eröffnen.
Info, UNI Jena | Fotos, Sven Döring / Leibniz-IPHT | Veranstaltungen im Eventkalender
