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Erst 1909 schuf Roche eine eigene Forschungsabteilung. Was heute selbstverständlich erscheint, war damals eine kühne Idee. Die Abkehr vom Prinzip des einzelnen Wissenschaftlers, der sich über sein Mikroskop beugt, und die Umstellung hin zu einem ganzen Team, das gemeinsam innovative Medikamente entwickelt, bedeutete eine völlig neue Herangehensweise an die Wissenschaft. Als erster Leiter der Forschungsabteilung hielt der Biochemiker Markus Guggenheim (Bild oben, aufgenommen 1915 ), Kontakt zu zahlreichen Wissenschaftlern verschiedener Disziplinen. Er war der Ansicht, dass die einzige Möglichkeit, die Wissenschaft voranzubringen, darin bestehe, Ideen mit Chemikern, Physiologen, Pharmakologen und Klinikern auszutauschen, um so verschiedene Sichtweisen zu gewinnen.
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Im Mai 1916 kam es in Grenzach, Deutschland, zu einer Laborexplosion. Glücklicherweise waren keine Todesopfer zu beklagen, doch Markus verlor beim Unfall sein Sehvermögen. Während er sich erholte und die Blindenschrift erlernte, widmete er sich weiterhin seinen wissenschaftlichen Forschungen. 1920 – im gleichen Jahr also, in dem Fritz Hoffmann viel zu früh verstarb – schloss er seine Grundlagenarbeit zu den biogenen Aminen ab. Diese viel beachtete Forschung hat das Ansehen von Roche in der Fachwelt weiter gesteigert.