Der Hauch von Oscar-Nacht in den Wissenschaften – Ein Kommentar zu den Nobelpreisen 2017

Diese Woche war es wieder so weit: Die Physiker-, Chemiker- und Mediziner-Zunft hielt inne und blickte gespannt nach Stockholm: Wer wird wohl dieses Jahr mit dem Nobelpreis ausgezeichnet und darf sich damit in eine Reihe mit den ganz Grossen der Wissenschaftsgeschichte stellen? Der ein oder andere – leider sind es auch in diesem Jahr mal wieder nur die Herren der Schöpfung, die geehrt werden (obwohl gerade für den Medizin-Preis dieses Jahr die Wettquoten für zwei Frauen am höchsten waren) – verbringt dabei ggfs. eine schlaflose Nacht in Erwartung des ersehnten Anrufes aus Stockholm, welcher nichts weniger als die Krönung einer in den meisten Fällen bereits aussergewöhnlichen wissenschaftlichen Laufbahn darstellt. Und wie bei den Filmstars und -Starlets folgen der Bekanntgabe die Diskussionen, wer den Preis verdient hat oder wer ihn alternativ verdient hätte.

In der Physik steht es dieses Jahr ausser Frage, dass der Preis für die Geehrten seine Berechtigung besitzt. Die Detektion von Gravitationswellen war ein „einmal-in-zwanzig-Jahren“ Ereignis in der Physik und stand dem 4.Juli 2012 und der Entdeckung des Higgs-Bosons (Nobelpreis 2015) um nicht viel nach. Und tatsächlich bestehen in den beiden Physik-Nobelpreisen 2015 und 2017 und dem, wofür sie ausgesprochen wurden, gewisse Parallelen. Ähnlich wie vor zwei Jahren bei den Higgs-Teilchen eröffnet sich der von Stifter Alfred Nobel verlangte „größte Nutzen für die Menschheit“ auch bei Gravitationswellen etwas weniger unmittelbar. Doch wie das Higgs-Teilchen das letzte experimentell noch nicht nachgewiesene Puzzle-Stück im Standardmodell der Elementarteilchen darstellte, so waren die Gravitationswellen die letzte ausstehende Bestätigung der allgemeinen Relativitätstheorie Albert Einsteins. Man könnte sagen, mit der Detektion der Gravitationswellen fand die Physik des 20. Jahrhunderts ihren Abschluss. Gleichzeitig öffnet sich mit ihnen ein aufregendes Forschungswerkzeug für die Physik des  21. Jahrhunderts. Eine dritte Parallele zum Nobelpreis für das Higgs-Teilchen: Für den Nobelpreis 2017 vergingen weniger als zwei Jahre von der Entdeckung bis zur Auszeichnung, eine für den Nobelpreis unüblich kurze Zeit. Auch dies zeigt deutlich, dass es dieses Jahr wohl kaum geeignetere Träger geben könnte.

Weniger eindeutig erwartet war der Preis für Medizin und Physiologie, der an die  US-Amerikaner Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash und Michael W. Young ging. Sie wurden geehrt für die Erforschung des inneren zeitlichen Rhythmus von Lebewesen. Hier hätten viele die Entdeckerinnen der Geneditierungsmethode CRISPR, Jennifer Doudna und Emmanuelle Charpentier, erwartet. So müssen sich die beiden Shootingstars der  Biotechnologie wohl noch etwas gedulden. Dies mussten auch die diesjährigen Laureaten: Ihre Arbeiten gehen in die 1980er Jahre zurück. Doch herauszufinden, wie unser Körper tickt, verdient allemal einen Nobelpreis. Es gelang ihnen sogar, unsere biologische Uhr bis auf die Ebene der Gene und Proteine zu bestimmen. Die drei Preisträger erkannten, dass unsere innere Uhr äußerst präzise arbeitet und dabei unseren Schlaf steuert, aber auch unser Verhalten, unseren Hormonlevel, unsere Körpertemperatur und unseren Stoffwechsel.

Und auch die diesjährigen Träger des Chemie-Nobelpreises mussten einige Zeit warten, bis ihnen die höchste Auszeichnung der Wissenschaften zuteilwurde. Der gebürtigen Deutschen (nun Amerikaner) Joachim Frank, der Schweizer Jacques Dubochet und der Schotte Richard Henderson entwickelten in den 1980er Jahren eine Methode, um komplexe Biomoleküle sichtbar zu machen, womit diese besser erforschen werden konnten, die so genannte Kryo-Elektronenmikroskopie. Den Anfang hatte der Deutsche gemacht, indem er eine  Methode entwickelte, in der zweidimensionale Aufnahmen mit Hilfe des Elektronenmikroskops so zusammengefügt werden, dass sich ihre dreidimensionale Struktur offenbart. Dem Schweizer gelang es dann, Biomolekülen unter dem Elektronenmikroskop zu untersuchen. Er benutze dazu besonders schnell gekühltes Wasser, so dass dieses in flüssiger Form um eine Probe von biologischem Material erstarrte (daher der Name Kryo-Elektronenmikroskopie). So blieb die natürliche Form der Biomoleküle erhalten. Es ist als ob das Molekül in Glas eingeschmolzen wird und sich dann problemlos betrachten lässt  Zuletzt gelang es dem Schotten, die dreidimensionale Struktur eines Proteins in atomarer Auflösung darstellen. Dass diese Pionierleistung der drei Biophysiker ganz im Sinne von Nobels Testament geehrt wurde, verdeutlichen die Worte des Nobelkomitees: „Wissenschaftler können heute Biomoleküle mitten in einer Bewegung einfrieren und sie in atomarer Auflösung portraitieren. Diese Technologie hat die Biochemie in eine neue Ära befördert.” Die Forscher können mit Hilfe der Kryo-Elektronenmikroskopie heute die unterschiedlichsten Proteine in ihrer Struktur und Funktion bestimmen, von Viren, die uns attackieren, über Biosensoren in unserem Körper, bis zu denjenigen Proteinen, die für die Wirksamkeit bestimmter Medikamente besonders wichtig sind. So kam diese Technik auch zum Einsatz, als vor zwei Jahren das Zika-Virus in Verdacht geriet, für die Epidemie von Neugeborenen mit Hirnschäden verantwortlich zu sein. Um mögliche medikamentöse Therapien zu finden, fertigten Biochemiker damals monatelang dreidimensionale Bilder des Virus in hoher Auflösung an.

Wie schön, dass wir zumindest einmal im Jahr daran erinnert werden, wie aufregend und spannend Wissenschaft sein kann. Genauso ist das alljährliche Hollywoodspektakel im März auch für diejenigen, die sich nicht allwöchentlich über die filmischen Neuerscheinungen informieren, von Interesse, wenn sie sich an einem Sonntagabend darüber Gedanken machen, welchen Film sie sich im Kino anschauen wollen. Dabei zeichnet sich die Entwicklung in den Naturwissenschaften oft durch eine Dramatik aus, die so manchen Thriller in den Schatten stellt.

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wwww.larsjaeger.ch

Jahrgang 1969 habe ich in den 1990er Jahren Physik und Philosophie an der Universität Bonn und der École Polytechnique in Paris studiert, bevor ich am Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme in Dresden im Bereich theoretischer Physik promoviert und dort auch im Rahmen von Post-Doc-Studien weiter auf dem Gebiet der nichtlinearen Dynamik geforscht habe. Vorher hatte ich auch auf dem Gebiet der Quantenfeldtheorien und Teilchenphysik gearbeitet. Unterdessen lebe ich seit nahezu 20 Jahren in der Schweiz.

Seit zahlreichen Jahren beschäftigte ich mich mit Grenzfragen der modernen (sowie historischen) Wissenschaften. In meinen Büchern, Blogs und Artikeln konzentriere ich mich auf die Themen Naturwissenschaft, Philosophie und Spiritualität, insbesondere auf die Geschichte der Naturwissenschaft, ihrem Verhältnis zu spirituellen Traditionen und ihrem Einfluss auf die moderne Gesellschaft. In der Vergangenheit habe ich zudem zu Investment-Themen (Alternative Investments) geschrieben. Meine beiden Bücher „Naturwissenschaft: Eine Biographie“ und „Wissenschaft und Spiritualität“ erschienen im Springer Spektrum Verlag 2015 und 2016.

Meinen Blog führe ich seit 2014 auch unter www.larsjaeger.ch.

1 Kommentar Schreibe einen Kommentar

  1. Das Nobelkomitee steht tatsächlich vor einer schwierigen Aufgabe, wenn es der Aufforderung “„größten Nutzen für die Menschheit“ nachkommen will, gleichzeitig aber auch die wichtigsten Fortschritte in den prämierten Fachgebieten auszeichnen will, denn nicht alle wichtigen Fortschritte in einem Fachgebiet haben einen unmittelbaren praktischen Nutzen (für die Menschheit). Was mir aber positiv auffällt, ist die Tatsache, dass sowohl grosse theoretische, als auch grosse praktische Fortschritte prämiert werden. So gibt es zum Thema Supraleiter und Suprafluidität 7 Nobelpreise, 4 für theoretische Arbeiten (Landau,Abrikossov, Bardeen (BCS), Josephson (Supra-Tunnelstrom)) und 3 für praktische Arbeiten (Morris Lee (Suprafluidität), Esaki (Tunnelphänomen in Supraleitern), Bednorz (Supraleitung in keramischen Materialien)).
    Die diesjährigen Nobelpreise für die interferometrische Gravitationswellenbeobachtung und die Kryo-Elektronenmikroskopie kann man zu den praktischen Arbeiten zählen, wobei wiederum eine schöne Symmetrie von Theorie und Praxis zu beobachten ist, geht doch der Nachweis von Gravitationswellen auf die theoretischen Arbeiten von Einstein zurück (der allerdings keinen Nobelpreis dafür erhalten hat).

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