Sonntag, 19. Juni 2011

Das Ende der Wissenschaft nzz am sonntag 19.6.2011

Das Ende der Wissenschaft
Noch nie flossen so viele Milliarden in die Forschung, noch nie wurden so viele Studien publiziert - und noch nie kam so wenig dabei heraus wie heute. Die moderne Wissenschaft ist in eine Sackgasse geraten, schreibt James Le Fanu
Die heutige Wissenschaft befindet sich in einer Zeit der Blüte und des Niedergangs. Blütezeit deshalb, weil es nie zuvor derart beeindruckende Forschungsinstitutionen gegeben hat und Fördermittel niemals verschwenderischer verteilt wurden als heute. Es werden gigantische Forschungsprojekte mit bis zu Hunderten von Millionen Dollars finanziert. Während das gesamte Forschungsbudget der USA kurz vor dem Zweiten Weltkrieg gerade einmal 230 Millionen Dollar erreichte, wuchs diese Zahl bis zum Jahr 1998 um mehrere Zehnerpotenzen. Allein die biomedizinische Forschung erhielt stattliche 62 Milliarden Dollar, und innerhalb der letzten 10 Jahre hat sich diese
Zahl erneut beinahe verdoppelt. So saust der Wert locker an der Hundert-Milliarden-Dollar-Marke vorbei und hängt damit das Bruttoinlandprodukt ganzer Länder ab.
Diese Anstrengungen sind enorm produktiv und generieren eine Flut von Publikationen in wissenschaftlichen Fachzeitschriften. Im Jahr 1980 beispielsweise umfasste eine Jahresausgabe von «Biological Chemistry» 12 000 Seiten. Im Jahr 2009 war der Umfang um das 8-Fache auf 97 000 Seiten oder 25 Millionen Wörter angewachsen. Und dies ist nur eines
von Hunderten wissenschaftlichen Magazinen. Wir erleben eine wahre Wissensexplosion.
Zeitgleich findet aber auch der Niedergang der Wissenschaft statt. Denn die Frage «Was kommt am Ende dabei heraus?» muss mit «herzlich wenig» beantwortet werden. Besonders dann, wenn man das vorige Jahrhundert zum Vergleich heranzieht, als Forschungsgelder einen winzigen Bruchteil von dem ausmachten, was mit ihnen entwickelt wurde. In den ersten Dekaden des 20. Jahrhunderts schrieben Max Plancks Wirkungsquantum und Einsteins Spezielle Relativitätstheorie die Gesetze der Physik neu. Ernest Rutherford beschrieb das Atom und die Gammastrahlung. Die bahnbrechende Bedeutsamkeit solcher Entdeckungen wurde zwar schon zu ihrer Zeit erkannt, sie öffneten aber auch die Türen für den Fortschritt in den folgenden Jahrzehnten.
Im Gegensatz dazu haben die jüngsten Meilensteine der Wissenschaft enttäuscht. Das Klonschaf Dolly zum Beispiel steht ausgestopft in einem schottischen Museum, und wir sind durch geklonte Schafe, Hunde, Katzen und Kühe kein bisschen klüger geworden. Zweifellos wird Craig Venters jüngstes Projekt, im Labor ein künstliches Bakterium zu erschaffen, einen ähnlichen Verlauf nehmen. Ein einfaches Grundgerüst an Genen zu fabrizieren und diese in ein Bakterium einzusetzen - zum Preis von 40 Millionen Dollar und 10 Jahren Arbeit - ist zwar technisch raffiniert. Das Ergebnis dieser Arbeit aber leistet weniger als die einfachste Lebensform bereits seit 3 Milliarden Jahren in Sekunden abspult.
Praktische Anwendungen der Genforschung sind bis jetzt kaum erkennbar. Die Biotechnologiebranche hatte versprochen, die Medizin und die Landwirtschaft zu revolutionieren. Stattdessen stellte sich heraus, dass es sich um «einen der verlustreichsten Industriezweige überhaupt» handelt, um Arthur Levinson zu zitieren, den früheren Geschäftsführer der kalifornischen Biotechnologiefirma Genentech. Es werden zwar Versprechen gemacht, dass in einigen Jahrzehnten alle Rätsel gelöst sind und dass dank Stammzelltherapie Blinde sehen und Lahme gehen werden. Aber es bleibt bei den Versprechungen.
Eine Erklärung für das inverse Verhältnis zwischen der Höhe der Forschungsförderung und dem wissenschaftlichen Fortschritt schlug 1996 John Horgan, Redaktor beim Wissenschaftsmagazin «Scientific American», vor. Die grossen Erfolge der Vergangenheit, argumentierte er in seinem Buch «An den Grenzen des Wissens», hemmten die Zukunftschancen der Wissenschaft. Die Entdeckungen der vergangenen 60 Jahre rangieren unter den grössten intellektuellen Leistungen überhaupt. Wir können uns heute vorstellen, was vor 14 Milliarden Jahren im Moment des Urknalls passierte. Wir wissen, welche Lebensformen vor 3 Milliarden Jahren auf der Erde als erste auftauchten. Und wir kennen den «universellen Code» des Erbguts, der die Vervielfältigung des Lebens erlaubt. Es ist schwierig, wenn nicht unmöglich, sich vorzustellen, wie derartige Leistungen übertroffen werden sollen. Sobald man sagen kann: «So ist das Universum entstanden», kann alles Folgende nur noch enttäuschen.
Bei seinen Interviews stellte Horgan fest, dass ihm viele der prominenten Wissenschafter zustimmten. «Wir haben die Entdeckung elementarer Naturgesetze erlebt. Das ist aufregend, aber auch einmalig. Wie die Entdeckung Amerikas, kann man sie nur einmal erleben», sagte etwa der inzwischen verstorbene Physiker Richard Feynman.
Unter Horgans Kritikern befanden sich ein Dutzend Nobelpreisträger und die Herausgeber der grossen Wissenschaftsmagazine «Nature» und «Science». Die Behauptung, «die Wissenschaft ist an ihre Grenzen gestossen», meinten sie, sei schon oft in der Vergangenheit geäussert und ebenso häufig widerlegt worden. Der Nobelpreisträger Albert Michelson sagte Ende des 19. Jahrhunderts voraus, dass die Zukunft der Physik in der sechsten Dezimalstelle hinter dem Komma zu suchen sei, weil es künftig nur um sinnlose Verfeinerungen gehen werde. Nur wenige Jahre später stellte Einstein seine Relativitätstheorie vor und wurden die Gesetze der klassischen Physik umgestürzt.
Die jetzige Situation sei eine andere, verteidigte sich Horgan. Sobald man die beiden Extreme der Materie verstanden habe - das winzige Atom und den unendlichen Kosmos - dann sei eine Steigerung kaum möglich. Horgans Szenario vom «Ende der Wissenschaften» steht aber in keinem Verhältnis zur Flut der Forschungsmittel und der Publikationen. Zudem übersieht seine These die bedeutsamen technische Entwicklungen seit den achtziger Jahren: die Entschlüsselung der Gene und die bildgebenden Verfahren der Neurowissenschaften.
Beide Entwicklungen zeigten eine radikale Abkehr von der konventionellen Laborarbeit. Mittlerweile werden Petabytes (Tausende von Billionen von Bytes) an Daten generiert, die von Supercomputern analysiert werden. Diese Datenexplosion hat unser Verständnis der Genetik wie auch der Neurowissenschaften tatsächlich verändert. Allerdings auf eine ganz andere Weise als erwartet.
So fussten die Genomprojekte auf der Annahme, dass ein Ausbuchstabieren genetischer Sequenzen preisgeben würde, wie die unterschiedlichen Formen des Lebens ausgebildet werden. Verständlicherweise waren die Biologen erschüttert, als genau das Gegenteil herauskam: Es handelt sich in etwa immer um die gleichen 20 000 Gene. So sorgen die gleichen Gene dafür, dass eine Fliege fliegt, und dafür, dass ein Mensch ein Mensch ist. Es findet sich einfach nichts im Genom von Fliege und Mensch, welches erklären würde, warum die Fliege über Flügel und ein punktgrosses Gehirn verfügt, während wir Arme haben und unser Geist die Entstehung des Universums erfasst.
Und doch muss die Anleitung zur Vielfalt irgendwo in den Genen versteckt sein, weil sich die Mannigfaltigkeit des Lebens sonst kaum derart exakt replizieren würde. Für den Moment müssen wir daher einsehen, dass wir nicht das Prinzip der Vererbung ergründet, sondern lediglich unsere Ahnungslosigkeit noch vergrössert haben.
Ähnliches widerfuhr den Neurowissenschaftern. Mittels modernster Scans produzierten sie Bilder vom Gehirn beim Denken. Doch es wurde klar, dass das Hirn völlig anders arbeitet als vermutet. Gesehenes und Gehörtes wird in jedem Moment in unzählige Komponenten zerlegt. Es fehlt aber ein Hinweis auf einen integrierenden Mechanismus, der all die Informationen wieder zusammensetzt. So bleibt das grosse Rätsel ungelöst: Wie wird die elektrische Aktivität unzähliger Neuronen im Gehirn in unsere täglichen Erfahrungen übersetzt, wo sich doch jeder flüchtige Moment einzigartig und unfassbar anfühlt? Wo die Kadenzen einer Bachkantate so etwas gänzlich anderes sind als der Geschmack eines Whiskys oder die ewig bleibende Erinnerung an den ersten Kuss.
Die Schlussfolgerung muss lauten: Während es vielleicht möglich ist, den physischen Aufbau des Gehirns bis aufs Atom genau zu erforschen, bleibt sein «Produkt» weiterhin ein ungelöstes Rätsel. Gemeint sind die grossen Geheimnisse des Verstandes: die Selbstwahrnehmung, der freie Wille, das Gedächtnis, die Gabe der Vernunft und der Vorstellungskraft und die eigene Identität, die sich verändert und reift mit der Zeit und doch dieselbe bleibt.
Behauptet man, es sei noch zu früh für derartige Erkenntnisse, muss man leider eingestehen, dass auch weitere Petabytes an Daten die Genetik und die Neurowissenschaften nicht weiterbringen werden. Biologen könnten das Genom jeder einzelnen Art, mit der wir den Planeten teilen, entschlüsseln. Dies würde aber lediglich bestätigen, dass sie alle aus den gleichen Genen bestehen. Gleichzeitig bliebe jedoch die Frage offen, wie diese Gene die einzigartigen Formen und Eigenschaften dieser Kreaturen bestimmen. Das Gleiche gilt für die Untersuchungen des Gehirns. Millionen von Hirnscans bei Versuchspersonen, die einen hüpfenden roten Ball beobachten, werden nicht erklären können, wie neuronale Schaltkreise erfassen, dass der Ball rot und rund ist und hüpft.
Der Kontrast zu den intellektuellen Errungenschaften der Nachkriegszeit ist also eklatant. Kosmologen erklären die Geburt des Universums, und Geologen messen die Bewegung der Kontinente bis auf den Zentimeter. Da verwundert es, dass Genforscher uns nicht sagen können, warum Menschen sich von Fliegen unterscheiden, und dass Neurowissenschafter nicht wissen, wie wir uns eine Telefonnummer merken.
Hat die Forschung vielleicht an den falschen Orten, die ausserhalb ihres Kerngebiets liegen, nach Lösungen gesucht? Hat die Wissenschaft sich verirrt auf der Suche nach dem, was aus monotonen Gensequenzen die Vielfalt des Lebens hervorzaubert und aus der Elektrochemie des Gehirns die Fülle des Geistes?
Es gibt zwei Hinweise, die dies nahelegen: Zum einen ist das Leben unvergleichlich komplizierter als die unbelebte Materie. Seine elementare Einheit, die Zelle, vermag alles hervorzubringen, das jemals auf der Erde gelebt hat. Und doch ist sie vielfach kleiner als die kleinste Maschine, die je vom Menschen konstruiert wurde. Und daher müssen die biologischen Gesetzmässigkeiten des Lebendigen gleichsam komplexer sein als die Gesetze der Physik und der Chemie, welche die unbelebte Materie bestimmen. Und auch wenn die Berechnung des Urknalls bemerkenswert ist, ist sie trivial, verglichen mit dem Wunder des Lebens. Und das Verständnis des Ersteren ist keine Garantie dafür, dass man auch das Letztere begreifen wird.
Ein zweiter Hinweis auf die Irrfahrt der Wissenschaft ist die Möglichkeit, dass der Verstand und das Leben mit unserem materialistischen Verständnis nicht umfassend erklärbar sind. Denn eine entscheidende Eigenschaft von Gedanken, Überzeugungen und Ideen sowie von «Lebensformen»
der Lebewesen ist, dass sie alle nicht materieverhaftet sind und deshalb nicht messbar sind. Und so fallen diese Gebiete aus dem Feld heraus, das naturwissenschaftlich erforschbar und erklärbar ist.
Zusammengenommen erklärt sich damit das Paradox der Blüte und des Niedergangs der Wissenschaft. Hat die Wissenschaft bisher unseren Blick geweitet, sitzt sie nun selbst in der Klemme. Gefangen zwischen den grossen intellektuellen Errungenschaften und der offensichtlichen Unerforschbarkeit des Lebens und des menschlichen Geistes.
Und doch wird die grosszügige Forschungsfinanzierung so lange weitergehen, wie die Ansicht vorherrscht, dass die Anhäufung von immer noch mehr Daten nötig ist - eine nicht ungefährliche Ansicht. Ein indisches Sprichwort sagt: «Nichts wächst unter der Banyan-Feige.» Die Banyan-Feige steht hier für die gigantischen Projekte, die den wahren Geist der intellektuellen Neugier ersticken. Derartige Vorhaben liefern zwar Ergebnisse. Aber sie unterdrücken Eigenschaften, die wahrhaft kreative Forscher auszeichnen: die objektive Urteilskraft, die Beharrlichkeit und die Unzufriedenheit mit vorherrschenden Theorien. Stattdessen bleibt man konservativ und strebt nach «mehr vom Gleichen». Ergebnisse werden so gedeutet, dass sie zum gängigen Verständnis passen. Die führenden Akteure werden, ihrer Reputation verpflichtet, kaum Fördermittel an jene vergeben, die diese Grundlagen hinterfragen. Und wenn engstirnige Streber an der Macht sind und alle Freigeister bezwungen sind - das ist dann wirklich das Ende der Wissenschaft.
Übersetzung: Andrea Six

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