Hamburger Wissenschaftspreis 2021 "Künstliche Intelligenz in der Medizin" an Fabian Theis verliehen

Fabian Theis, Leiter des Helmholtz Munich Computational Health Center, erhielt am 12. November 2021 im Hamburger Rathaus den Hamburger Wissenschaftspreis 2021. Die Akademie der Wissenschaften in Hamburg würdigte den Mathematikprofessor damit als Pionier auf dem Gebiet der künstlichen Intelligenz in biomedizinischen Anwendungen, vor allem im Bereich der Einzelzellbiologie. Die Zweite Bürgermeisterin und Wissenschaftssenatorin Katharina Fegebank gratulierte dem Preisträger. Der mit 100.000 Euro höchstdotierte Preis einer deutschen Wissenschaftsakademie wird gestiftet von der Hamburgischen Stiftung für Wissenschaften, Entwicklung und Kultur Helmut und Hannelore Greve.

Prof. Dr. Dr. Fabian Theis nutzt künstliche Intelligenz (KI) und Big-Data-Analyseverfahren für biomedizinische Fragestellungen. Mit seiner Forschung hat er einen wesentlichen Beitrag zur Entwicklung innovativer biomedizinischer KI-basierter Methodik geleistet. Fabian Theis ist nicht nur deutschlandweit, sondern auch international führend in seinem Forschungsfeld. Er gehört zu den wenigen Forschenden, deren Erkenntnisse direkt zur klinischen Anwendung führen - beispielsweise in der Behandlung von Hautkrankheiten oder auch von diabetischer Retinopathie. Zur automatisierten Diagnose dieser Augenkrankheit entwickelte die Forschungsgruppe um Theis an seinem Institute of Computational Biology des Helmholtz Zentrums München in Zusammenarbeit mit der Augenklinik des Klinikums der Universität München und der Technischen Universität München (TUM) einen 2020 veröffentlichten Screening-Algorithmus, der 75 Prozent weniger annotierte, also fachlich kommentierte Daten benötigt und Diagnosen mit der gleichen Leistung durchführen kann wie Fachkräfte. „Die geringe Verfügbarkeit annotierter Daten ist eine große Herausforderung für die Medizin“, betont Theis. „Wir haben es deshalb zu unserem Ziel gemacht, Methoden zu entwickeln, die weniger Daten benötigen und sich dadurch für den klinischen Einsatz eignen.“

„Mit dem Preis würdigt die Akademie der Wissenschaften in Hamburg seine bahnbrechenden Arbeiten auf dem Gebiet der Künstlichen Intelligenz in biomedizinischen Anwendungen: Fabian Theis ist einer der wenigen Experten, die KI auf verschiedenen Ebenen, von der biomedizinischen Forschung über das Gesundheitswesen bis hin zur Präzisionsmedizin, einsetzen. Er hat den enormen Wert von KI-basierten Technologien in mehreren Anwendungen erfolgreich demonstriert und trägt damit dazu bei, die Erwartungen an Künstliche Intelligenz zu erfüllen, Prävention, Diagnostik und Therapie zu reformieren und den Weg für die Medizin der Zukunft zu ebnen.“ So Prof. Dr. Edwin J. Kreuzer, der Juryvorsitzende und Präsident der Akademie der Wissenschaften in Hamburg.

Prof. Dr. Christoph Bock von der Medizinischen Universität Wien und dem CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften stellte in seiner Laudatio fest: „Fabian Theis ist ein Superstar in seinem Feld und ein Aushängeschild der deutschen Forschung insgesamt. International hat er sich in den letzten Jahren besonders im Bereich der Einzelzell-Analysen einen Namen gemacht – einem der spannendsten und dynamischsten Gebiete der biomedizinischen Forschung. Er ist in diesem weltweiten Netzwerk von über tausend Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler pro­minent vertreten, zum Beispiel als Mitglied der ‚Analysis Working Group‘ des Human Cell Atlas und als einer der aktivsten Vernetzer und Antreiber auf dem Weg zu verlässlichen Einzelzell-Karten unserer Organe und Krank­heiten. Mit seinen methodischen Arbeiten hat Fabian Theis wichtige Grundlagen für die Analyse von Einzelzell-Daten gelegt. Wir können optimistisch sein, dass seine Forschungen in Zukunft zu präziseren Diagnosen und besseren Therapien beitragen werden.“

Katharina Fegebank, Zweite Bürgermeisterin und Wissenschaftssenatorin erklärte: „Künstliche Intelligenz in der Medizin ist ein zentrales Zukunftsthema. Mit seiner herausragenden Forschung hat Prof. Dr. Dr. Fabian Theis die Grundlage dafür geschaffen, das Verstehen und Behandeln verschiedener Krankheiten zu revolutionieren – und somit zu einer leistungsfähigen und passgenauen Gesundheitsversorgung entscheidend beizutragen. Ich gratuliere Prof. Dr. Dr. Theis herzlich zu der verdienten Auszeichnung. Gleichzeitig gilt mein Dank der Akademie der Wissenschaften in Hamburg und der Hamburgischen Stiftung für Wissenschaften, Entwicklung und Kultur Helmut und Hannelore Greve. Ihr Engagement fördert innovative Projekte, die uns allen zugutekommen können.“

Der Preisträger 2021
Prof. Dr. Dr. Fabian Theis studierte an der Universität Regensburg Mathematik und Physik. Nach Abschluss beider Studiengänge wurde er an der Universität Regensburg in Physik, ein Jahr später an der Universität von Granada in Informatik promoviert. Als Postdoktorand war er unter anderem Bernstein Fellow vom Bernstein Center for Computational Neuroscience am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation in Göttingen. 2008 wurde Theis in Biophysik an der Universität Regensburg habilitiert. Von 2007 bis 2013 leitete er die Arbeitsgruppe „Computational Modeling in Biology“ am Helmholtz Zentrum München und war Associate Professor an der Mathematischen Fakultät der TUM.

2013 übernahm der 1976 geborene Wissenschaftler die Leitung des Institute of Computational Biology am Helmholtz Zentrum München und leitet seitdem den Lehrstuhl für Mathematische Modellierung biologischer Systeme an der Technischen Universität München. Darüber hinaus ist Fabian Theis wissenschaftlicher Direktor der Helmholtz Artificial Intelligence Cooperation Unit (Helmholtz AI) der Helmholtz-Gemeinschaft und gründete die Munich School for Data Science, die die Nachwuchsförderung im Bereich Data Science maßgeblich stärkt.

Seine Forschung wurde durch zahlreiche Auszeichnungen gewürdigt. So war Theis beispielsweise Teil des interdisziplinär besetzten Teams, das 2017 mit dem Erwin-Schrödinger-Preis, dem Wissenschaftspreis des Stifterverbands, für neue Methoden, mit denen sich Zellpopulationen differenzierter beschreiben und die Entwicklung einzelner Blutzellen vorhersagen lassen, ausgezeichnet wurde.

Theis arbeitet als Adjunct Faculty an der Northwestern University in den USA und als Associate Faculty am Wellcome Sanger Institute in Großbritannien. Er ist federführend an diversen Forschungsinitiativen und -netzwerken beteiligt, so seit 2017 an der Human Cell Atlas Initiative.

Das Preisgeld des Hamburger Wissenschaftspreises wird Theis für ein Kooperationsprojekt mit dem Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf im Bereich Deep Learning nutzen.

Der Preisträger wird seine Arbeit im Rahmen der Akademievorlesungen zur Künstlichen Intelligenz in der Medizin im Sommer 2022 der Öffentlichkeit vorstellen.

Der Hamburger Wissenschaftspreis
Der Hamburger Wissenschaftspreis 2021 war dem Thema „Künstliche Intelligenz in der Medizin“ gewidmet. Die (sogenannte) künstliche Intelligenz und der Teilbereich maschinelles Lernen (Machine Learning) haben heute in vielen Branchen bereits große Bedeutung. Besonders in der Medizin wie Medizintechnik wird erwartet, dass maschinelles Lernen einen wichtigen Beitrag leisten kann, um Menschen medizinisch und individueller zu versorgen. Vor allem im Gesundheitswesen werden große Chancen gesehen, mit Machine Learning die Gesunderhaltung und Gesundheitsversorgung besser und kostengünstiger zu gestalten. Vorrangig geht es darum, Ärztinnen und Ärzte bei einer Diagnose- oder Therapieentscheidung zu unterstützen; die Entscheidungshoheit liegt aber weiterhin bei der Ärztin oder beim Arzt. Machine Learning ergänzt das menschliche Denken. Die Jury erhielt sieben Nominierungen. Die Nominierten wurden von Universitäten und besonders Universitätskliniken aus dem In- und Ausland vorgeschlagen.

Zur Pressemitteilung vom 12. November 2021

Zur Pressemitteilung vom 29. September 2021

Film und Programmheft
  • Porträtfilm über Fabian Theis sehen
  • Programmheft zur Preisverleihung 2021 lesen
  • Livestream-Aufzeichnung der Preisverleihung 2021 sehen
  • Livestream-Aufzeichnung der Preisverleihung 2021 (in DGS) sehen
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Fotos der Preisverleihung (Copyright: AdWHH / Jann Wilken)

Foto Urkundenübergabe

v.l.n.r.: Eva-Maria Greve (Hamburgische Stiftung für Wissenschaften, Entwicklung und Kultur Helmut und Hannelore Greve), Preisträger Prof. Dr. Dr. Fabian Theis (Helmholtz Munich Computational Health Center und TUM), Prof. Dr. Edwin J. Kreuzer (Präsident der Akademie der Wissenschaften in Hamburg und Jury-Vorsitzender)

Gruppenfoto 1

v.l.n.r.: Laudator Prof. Dr. Christoph Bock (Medizinische Universität Wien und dem CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften), Katharina Fegebank (Zweite Bürgermeisterin und Senatorin für Wissenschaft, Forschung und Gleichstellung der Freien und Hansestadt Hamburg), Preisträger Prof. Dr. Dr. Fabian Theis, Eva-Maria Greve (Hamburgische Stiftung für Wissenschaften, Entwicklung und Kultur Helmut und Hannelore Greve), Prof. Dr. Edwin J. Kreuzer (Präsident der Akademie der Wissenschaften in Hamburg und Jury-Vorsitzender)

Gruppenfoto 2

v.l.n.r.: Eva-Maria Greve (Hamburgische Stiftung für Wissenschaften, Entwicklung und Kultur Helmut und Hannelore Greve), Preisträger Prof. Dr. Dr. Fabian Theis, Katharina Fegebank (Zweite Bürgermeisterin und Senatorin für Wissenschaft, Forschung und Gleichstellung der Freien und Hansestadt Hamburg), Prof. Dr. Edwin J. Kreuzer (Präsident der Akademie der Wissenschaften in Hamburg und Jury-Vorsitzender)

Pressefotos von Fabian Theis (Copyright: Astrid Eckert / TUM)

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Programmheft zur Preisverleihung am 12. November 2021 lesen

Jury-Mitglieder 2021

Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. E.h. Edwin J. Kreuzer
Präsident der Akademie der Wissenschaften in Hamburg (Vorsitz)
Prof. Dr. Christoph Bock
Research Center for Molecular Medicine der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, Medizinische Universität Wien, Wien
Prof. Dr. Christian Gerloff
Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf; Direktor der Klinik und Poliklinik für Neurologie; Mitglied der Akademie der Wissenschaften in Hamburg
Friederike Krumme-Nagel
Leiterin der Redaktion „Visite“, NDR-Fernsehen, Hamburg
Prof. Dr. Petra Ritter
Johanna Quandt-Professorin, Klinik für Neurologie mit Experimenteller Neurologie, Charité – Universiätsmedizin Berlin; Leiterin der Sektion Gehirnsimulation
Prof. Dr.-Ing. habil. Kerstin Thurow
Institut für Automatisierungstechnik, Universität Rostock; Geschäftsführende Direktorin des „Center for Life Science Automation“; Mitglied der Akademie der Wissenschaften in Hamburg
Prof. Dr. Jianwei Zhang
Fachbereich Informatik, Universität Hamburg; Direktor der Arbeitsgruppe „Technical Aspects of Multimodal Systems“; Mitglied der Akademie der Wissenschaften in Hamburg

Hamburger Wissenschaftspreis
Themen 2009 bis 2021