Im Forschungsschwerpunkt Leben kooperieren unterschiedlichste Fachgebiete wie Medizin, Molekular- und Zellbiologie, Biophysik, Nuklearchemie und Biotechnologie zur Ermittlung der molekularen/zellulären Mechanismen von Krankheiten, um damit die Grundlage zu schaffen für die Entwicklung neuer Therapieverfahren, von verbesserten Medikamenten bzw. anderen lebenswichtigen Substanzen.

Die Jülicher Arbeiten konzentrieren sich auf die Neurowissenschaften und zielen darauf ab, komplexe Vorgänge im zentralen Nervensystem auf allen Ebenen ihres Zusammenwirkens zu erforschen, ihre Organisation und Funktion zu verstehen, Fehlfunktionen zu erkennen und neue Diagnose- und Behandlungsansätze zu erschließen. Die Neurowissenschaften sollen Einblick in die strukturelle und funktionelle Organisation und Entwicklung des normalen und erkrankten menschlichen Nervensystems liefern und dabei die zielgerichtete Entwicklung neuer Techniken in der Biomedizin sowie neuer diagnostischer und therapeutischer Ansätze für häufig vorkommende neurologische, neuroophthalmologische und psychiatrische Erkrankungen ermöglichen. Die daraus resultierenden Arbeiten reichen von der Strukturanalyse von Proteinen und Rezeptormolekülen über die Aufklärung molekularer Mechanismen der Signalübertragung bis hin zur morphologischen und funktionellen Analyse von kleinen neuronalen Verbänden und komplexen neuronalen Systemen. Wesentliche Voraussetzung für die Untersuchung molekularer und zellulärer Vorgänge und ihre Darstellung mit nichtinvasiven bildgebenden Verfahren ist dabei die Synthese neuer Radiotracer und die Entwicklung von hochspezialisierter Hard- und Software.

Die Entwicklung biotechnologischer Verfahren zur Herstellung von Pharmaprodukten und Feinchemikalien steht im Mittelpunkt des FE-Vorhabens Biotechnologie. Die entsprechenden Arbeiten "vom Gen zum Produkt" umfassen sowohl Grundlagenforschung als auch anwendungsbezogene Entwicklungen bis zum Bioreaktor. Um die Syntheseleistungen verschiedener biologischen Systeme gezielt verbessern zu können (protein design, metabolic engineering), sind umfangreiche Untersuchungen zur Struktur und Funktion von Enzymen sowie zum Stoffwechsel und dessen Regulation erforderlich. Ferner werden reaktionstechnische und verfahrenstechnische Arbeiten für eine möglichst optimale Nutzung der Enzyme, Mikroorganismen und tierischen Zellkulturen ausgeführt.