Vertiefte Kooperation zwischen HHN und MOLIT prägt Bildungslandschaft in Heilbronn

• Die seit 2016 bestehende Partnerschaft zwischen der Hochschule Heilbronn und dem MOLIT Institut für personalisierte Medizin wird erweitert.
  
  
• Die Zukunftsfelder Angewandtes Quantencomputing und Human-Centered AI in Health sind der gemeinsame Fokus.
  
  
• Die Neubesetzung zweier Professuren und ein geplanter Quantencomputer im I3-Lab steigern die Attraktivität des Lehrangebots und stärken die anwendungsorientierte Forschung in Heilbronn.

Heilbronn, Dezember 2024. Die Hochschule Heilbronn (HHN) und das MOLIT Institut für personalisierte Medizin vertiefen ihre seit 2016 bestehende Partnerschaft. Konkret sollen zwei strategische Zukunftsfelder in der Region Heilbronn akademisch federführend geprägt werden.

Im Zukunftsfeld Angewandtes Quantencomputing bietet der translationale Ansatz von MOLIT Zugang zu biomedizinischen Anwendungsfeldern, insbesondere in der Simulation komplexer molekularbiologischer Modelle. Die innovativen, anwendungsorientierten Lehr- und Forschungskonzepte der Fakultät für Informatik der HHN schaffen die unverzichtbare Grundlage in der Qualifizierung von Studierenden. Durch die Bündelung der Kräfte ergeben sich Synergien, von denen die ganze Region Heilbronn profitieren wird. Durch die Kooperation erhalten Studierende Zugang zu einzigartigen Lehrveranstaltungen im Bereich des Angewandten Quantencomputings, in denen neueste Erkenntnisse vermittelt werden, die sich aus der Durchführung gesellschaftsrelevanter Forschung immer wieder erneuern. Im Rahmen von Praxissemestern und Abschlussarbeiten besteht für die Studierenden die Möglichkeit, an anwendungsorientierten Forschungsaktivitäten mitzuwirken. Die Kooperation sieht auch die Anschaffung eines Quantencomputers am I³-Lab in Heilbronn vor. Dieser soll von einem gemeinsamen Team der Hochschule Heilbronn und des MOLIT-Instituts betrieben werden. Die Professoren Alexander Windberger und Oliver Kalthoff aus der Informatik-Fakultät werden aufgrund ihrer fachlichen Expertise den Aufbau eines völlig neuen Forschungs- und Lehrgebietes an der Hochschule mitgestalten und bei der Beschaffung des Quantencomputers maßgeblich mitwirken. Von Seiten des MOLIT Instituts bringen Dr. Martin Jechlinger als Leiter des molekularbiologischen Labors und Dr. Stefan Sigle als Leitung des Wissensmanagements ihre Expertise für die Anwendungsszenarien ein. Das Leistungsprofil des Quantencomputers wird auf die Entwicklung von Anwendungskonzepten und die praktische Ausbildung von Studierenden ausgerichtet sein. Dies schafft in der Region Heilbronn ein agiles Umfeld in Lehre und Forschung, welches die Skalierung von Anwendungsszenarien auf leistungsstärkeren Quantenrechnern in der Folge unterstützt. Der Standort am I³-Lab erleichtert den Zugang für Forschungsprojekte weiterer Akteure und fördert die akademische Vernetzung in der Region und darüber hinaus. Essenziell für die Ausbildung zukünftiger Fachkräfte wird auch die praxisnahe Entwicklung didaktischer Konzepte sein, da für die Vermittlung von komplexen Lerninhalten im Zukunftsfeld Angewandtes Quantencomputing noch nicht auf breite Erfahrung an der Hochschule oder an anderen Hochschulen zurückgegriffen werden kann.

Das zweite Zukunftsfeld in der Kooperation ist Human-Centered AI: Die medizinische Anwendungsdomäne bietet größte Entwicklungspotentiale in der Nutzung von Künstlicher Intelligenz, bei gleichzeitig hoher gesellschaftlicher Akzeptanz. Dies gilt sowohl für die Diagnostik wie auch für die klinische Entscheidungsunterstützung. Dabei ist der Aspekt einer menschzentrierten Entwicklung und Nutzung von Künstlicher Intelligenz aus Patienten- wie Behandlungsperspektive von zentraler Bedeutung. Die Kompetenzprofile der HHN und MOLIT, gemeinsam mit den SLK-Kliniken sind wesentlicher Grundstein für die Innovationspotentiale der Region Heilbronn in diesem Umfeld. Die Studierenden der Hochschule Heilbronn werden auch hier, wie im Zukunftsfeld Angewandtes Quantencomputing, in vielfältiger Weise von der Kooperation profitieren. Die umfangreichen Forschungsaktivitäten der Hochschule Heilbronn auf dem Gebiet der Künstlichen Intelligenz und der Medizinischen Informatik erhalten durch die Kooperation zusätzliche Impulse und in der breiten Vernetzung der Stakeholder in Heilbronn ergeben sich weitere Chancen.

Strategisches Ziel der Kooperationspartner ist es, in den nächsten 10 Jahren die Zukunftsfelder Angewandtes Quantencomputing und Human-Centered AI gemeinsam zu etablieren, wobei sich die Partner gegenseitig in Ihren bestehenden Profilen der anwendungsorientierten Forschung und Lehre verstärken und eine strukturell breitere Basis für eine Zusammenarbeit mit weiteren Partnern wollen. Ausgehend von dem biomedizinischen Anwendungsfeld trägt die Kooperation dazu bei, die Nutzung der Zukunftstechnologien für die gesamte Anwendungsdomäne der Life Sciences zu erschließen und dabei die Vernetzung mit weiteren Akteuren in der Region aktiv zu fördern.

Die Hochschule Heilbronn wird im Rahmen der Kooperation zwei Professuren für Angewandtes Quantencomputing und Human-Centered AI in der Fakultät für Informatik einrichten und das MOLIT-Institut bei der Anschaffung, Einrichtung und Betrieb eines Quantencomputers am I³-Lab unterstützen. Das MOLIT-Institut wird sich neben den inhaltlichen Beiträgen am Anschub des gemeinsamen Vorhabens weiterhin mit 2 Mio. € beteiligen. Akademische Nachwuchsförderung, gemeinsame Forschungsanträge und die Vernetzung mit weiteren Akteuren sind dabei Teil der geplanten, vielfältigen Aktivitäten.

Der Rektor der HHN, Professor Oliver Lenzen betont die Chancen, die sich aus der geplanten Kooperation ergeben: „Unsere Studierenden erhalten durch die vertiefte Kooperation Zugang zu einer einzigartigen Ausbildung, die sie befähigt, an der Schnittstelle von Quantentechnologie und personalisierter Medizin zu forschen und Künstliche Intelligenz zum Wohle der Menschen einzusetzen.“

Auch der Dekan der Fakultät für Informatik, Professor Martin Haag freut sich auf die Zusammenarbeit: „Durch die Kooperation wird es uns ermöglicht, Angewandtes Quantencomputing und Human-Centered AI in Lehre und Forschung zügiger auszubauen. Bei beiden Themen ergeben sich Synergien mit laufenden Aktivitäten in der Fakultät.“

Professor Uwe Martens fasst als Gründer des MOLIT Instituts und Zentrumssprecher des Tumorzentrums Heilbronn-Franken der SLK-Kliniken die Motivation aus klinischer Perspektive zusammen: „Für die Präzisionsmedizin der Zukunft sind der Einsatz von KI und das Potential der Quantentechnologie der Schlüssel für die Interpretation immer komplexerer biomedizinischer Daten.“

 Professor Christian Fegeler, ebenfalls Gründer des MOLIT Instituts und Professor an der HHN, ergänzt warum die akademische Vielfalt in der Region Heilbronn so wichtig ist: „Erst durch die Zusammenarbeit vieler Beteiligter können wir neue Technologien wirklich nutzen – dann wird aus Technologie Innovation.“ 

Quantencomputer spielen eine bedeutende Rolle, weil sie das Potenzial haben, Probleme zu lösen, die für klassische Computer extrem zeitaufwendig oder praktisch unmöglich sind. Ihre besondere Stärke beruht auf den Prinzipien der Quantenmechanik. Die potenziellen Einsatzgebiete sind vielfältig und reichen von der Simulation komplexer molekularbiologischer Modelle, über das effizientere Training von KI-Modellen bis hin zur Entwicklung von neuer Verschlüsselungsmethoden, die gegen Quantenangriffe resistent sind.

Quantencomputer sind nicht einfach nur schnellere Computer – sie basieren auf einem völlig neuen Rechenparadigma. Die Fähigkeit von Quantencomputern, bestimmte Probleme exponentiell schneller zu lösen, wird langfristig große Auswirkungen auf Wissenschaft, Technologie, Wirtschaft und Sicherheit haben. Obwohl die Technologie noch in den Kinderschuhen steckt, könnte sie unsere Welt grundlegend verändern.

Das I³-Lab Projekt wurde im Wettbewerb RegioWIN 2030 des Landes Baden-Württemberg prämiert. Es hat das zentrale Ziel, biologische, medizinische Forschungskompetenzen zu bündeln und die wirtschaftliche Entwicklung der Region Heilbronn-Franken in Life Science und Künstlicher Intelligenz (KI) zu fördern. I³ steht für die Verknüpfung von Data Science (In silico), Core Labs (In vitro) und Klinischen Studien (In vivo).

In einem Forschungsneubau mit fast 2.700 m² Nutzfläche werden regionale und internationale fachübergreifende Kompetenzen unter einem Dach versammelt. Durch die Nähe zur Klinischen Versorgung am SLK-Klinikum Heilbronn wird die Translation aus der Forschung in die Versorgung beschleunigt.

Die Arbeit an der Translation zukunftsweisender Technologien in den Core-Lab´s wird durch projektgetriebene Arbeiten in den Flex-Lab´s ergänzt, diese stehen auch Wissenschaftler*innen anderer Organisationen offen. Die gemeinsame Nutzung der Laborflächen fördert dabei den kollaborativen Ansatz und befruchtet einen fachlichen Austausch, der wiederum neue Kooperationspotentiale schafft.

Bauherr und Betreiber des I³-Labs ist die MOLIT Institut gGmbH. Die bauliche Fertigstellung ist für Ende 2027 geplant. Das Projekt wird aus Mittel des Landes, des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung und mit Unterstützung der Dieter Schwarz Stiftung umgesetzt.