Was wir von 2022 erwarten dürfen: Was sind die grossen technologischen Trends?

BLOG: Beobachtungen der Wissenschaft

Grenzgänge in den heutigen Wissenschaften
Beobachtungen der Wissenschaft

Auch 2021 war für die Wissenschaften und Technologieentwicklung ein aussergewöhnliches Jahr. Leider hielt die Forscher das Covid-Virus weltweit weiterhin in Atem. Doch hier ergaben sich mit der Impfung auch enorme Erfolge. Wie viele Tote mehr wir hätten ohne die 2020 so schnell entwickelten – und 2021 weiterentwickelten  – Impfungen! Und wir vergessen leider schnell, was für ein enormer Erfolg der neue Impfstoff ist. Dass die mRNA-basierten Impfstoffe derart erfolgreich sind, hatten sich selbst die Wissenschaftler kaum erträumen lassen (zuvor galten 70 % Impferfolge als Erfolg, heute erreichen mRNA-basierte Impfstoffe Erfolgsraten von 95 %). Leider hat sich auch die Wissenschaftsfeindlichkeit in illiberalen und rechtspopulistischen Kreisen weiter verstärkt, der deutschen AfD, grossen Teilen der schweizerischen SVP, bis hin zu den extremistischen Kreisen der US-amerikanischen Republikaner.

Doch was dürfen wir dieses Jahr im Hinblick auf neue technologische Entwicklungen erwarten? Letztes Jahr um diese Zeit beschrieb ich fünf bedeutende Technologien, die grosse Fortschritte versprachen:  

  1. Künstliche Intelligenz
  2. Quantencomputer
  3. Kernfusion
  4. Genetik in der Medizin
  5. Internet der Dinge

Und tatsächlich ergaben sich auf all diesen Gebieten signifikante, teils gar dramatische Fortschritte. Wer heute zum Beispiel www.deepl.com zum Übersetzen verwendet, merkt, um wie viel besser KI-Tools  geworden ist. Etwas weniger öffentlich erscheinen die Fortschritte bei Quantencomputern. Doch unterdessen werden schon im Finanzsystem über Auswirkungen dieser neuen Maschinen spekuliert. Auch über die Kernfusionstechnologie zur Energieherstellung, die bereits 70 Jahre lang erforscht wurde, ohne dass man davon je viel gehört hat, erfuhr man 2021 immer mehr in der öffentlichen Presse. Hier ergeben sich zur Zeit dramatische Fortschritte, so dass wir vielleicht schon in zehn Jahren auf solche Kraftwerke hoffen dürfen. Genetik in der Medizin war das Spitzenthema 2021. Und auch das Internet der Dinge expandierte weiter, insbesondere durch die 5G-Netzwerke.

Doch gibt es noch zahlreiche weitere dramatischen technologischen Entwicklungen, die zurzeit stattfinden. Betrachten wir also weitere fünf neue Spitzentechnologien und ihre möglichen Entwicklungen 2022.

 

Schlüsseltechnologie 1: Mit Gentechnologie zu Designerbabys, aber auch zur Heilung bis heute unheilbarer Krankheiten

Unbemerkt von der Öffentlichkeit wurde im Jahr 2012 eine neue mächtige Technik gefunden, die Gentechnologen den direkten Zugriff auf einzelne Gene und deren gezielte Manipulation erlaubt. Seither hat sie sich zum wichtigsten Werkzeuge der Gentechnik entwickelt. Ihr Name wird bald so bekannt sein wie DNA oder AIDS: CRISPR. CRISPR steht für „Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats“ und beschreibt Abschnitte sich wiederholender DNA im Erbgut. Der spezifische Komplex CRISPR/Cas9 ermöglicht einen außerordentlich präzisen, schnellen und kostengünstigen Eingriff in das Erbgut von Lebewesen. Wird er zur Veränderung des Erbgutes von Pflanzen die Technologie bereits angewendet, so steht er bei Tieren und Menschen noch am Anfang. Doch längst hat die Arbeit dafür begonnen. Das Potential von CRISPR ist immens.

So gab Im November 2018 ein bis dahin unbekannter chinesischer Wissenschaftler bekannt, die ersten genetisch editierten Menschen erschaffen zu haben. Er hatte ihr Genom so verändert, dass sie lebenslang gegen HIV immun sind (einige negativen Seiteneffekte fand man erst später). Mehr als ein mittelmäßig ausgestattetes Labor und gentechnologisches Grundwissen hatte es dafür nicht gebraucht. Mit CRISPR-Kindern sind wir endgültig im Zeitalter der Menschenversuche und Designer-Babys angekommen. Zugleich gibt CRISPR enorme Chancen in der Behandlung und Prävention von bis heute unheilbare Krankheiten.

 

Schlüsseltechnologie 2: Mit Neuro-Enhancement unseren Geist verbessern (und kontrollieren)

Zurzeit erforschen die Menschen enorm viel Neues über die genetischen, chemischen und neurologischen Hintergründe von Gefühlen wie Vertrauen, Mitgefühl, Nachsicht, Großzügigkeit, Liebe und Glauben. Je mehr wir diese erfassen, desto mehr können wir (und werden dies wohl auch) dieses Wissen nutzen, um uns und andere zu manipulieren. Je tiefer Neurowissenschaftler die Funktionsweise und die Prozesse unserer Entscheidungsfindung in unserem Gehirn erfassen, desto zielgenauer können sie unser Fühlen, Denken und Erleben beeinflussen:

  • Heute schon werden durch die Einschleusung von Neurotransmittern psychische Krankheiten gemildert, aber auch unsere Leistungsfähigkeit als Gesunde kann so manipuliert werden.
  • Auch die direkte Reizung der entsprechenden Stellen in unserem Gehirn durch neuro-elektrische Impulse verändert bzw. steuert Stimmungslage, Aufmerksamkeit, Gedächtnis, Selbstkontrolle, Willenskraft, Auffassungsvermögen, sexuelle Lust und vieles mehr.
  • Wissenschaftler arbeiten an Mikrochips, die ins Gehirn gepflanzt werden können, wo sie unsere Gemütsverfassung permanent verbessern, das Wohlempfinden anheben, Intelligenz, Erinnerungsvermögen und Konzentrationsfähigkeit steigern oder gar dauerhafte Glückseligkeit vermitteln.
  • Hirnforscher lassen bereits Gehirne und Maschinen miteinander interagieren. Mit Hilfe von Hirn-Computer-Schnittstellen (brain compuer interfaces) übertragen sie zum Beispiel Inhalte aus dem Gehirn eines Menschen auf eine Maschine, damit diese wiederum den Menschen bei verschiedenen Aufgaben unterstützt. Diese Technik wird wohl als erstes in der Breite in Videospielen Anwendung finden, um diese mit direkt ins Gehirn projizierten Sinneseindrücken noch erlebnisreicher zu machen.

Eine bedeutende philosophische Einsicht aus unseren bisherigen Erfahrungen mit der virtuellen Realität ist, dass das geistige Selbstbild des Menschen alles andere als stabil ist und sich verhältnismäßig leicht manipulieren lässt (gegen einen Großteil des philosophischen Glaubens in den letzten Jahrhunderten und Jahrtausenden). Zu dieser Einsicht führen im Übrigen auch schon Erfahrungen mit halluzinogenen Drogen in den 1960er und 1970er Jahren. So ist es wenig überraschend, dass wir uns mit geeigneten Setups anstatt mit unserem biologischen Körper sehr leicht mit einem künstlichen Körperbild identifizieren können, mit einem so genannten „Avatar“.

 

Schlüsseltechnologie 3: Mit digitalen Algorithmen und Big Data zur Kontrolle über unser Leben

Die Erfassung und Weitergabe von Daten über uns sind längst nicht mehr nur an Computer und Smartphones gebunden. Unsere Smartphones sind oft direkt mit der Heizung und allen Alltagsgeräten unseres Zuhauses verbunden. Populär ist auch die Idee von so genannten „Wearables“, das sind Kleidungsstücke, in die unterschiedliche Sensoren direkt eingearbeitet werden und sich mit Apps verbinden, die permanent unseren Puls und andere Körperwerte messen. Er braucht gar keinen Computer mehr. Die Gegenstände unseres Alltags regeln ihre Bedürfnisse direkt im „Internet der Dinge“ untereinander. Möglich macht das das ultraschnelle mobile Internet 5G, das atemberaubende Geschwindigkeiten von bis zu 10 Gigabit pro Sekunde ermöglicht.

Wie einfach macht das „Internet der Dinge“ doch unser Leben! Doch hat das Ganze einen Haken. Die Daten, die wir überall hinterlassen wie Bakterien nach einem Niesanfall, werden gesammelt, mit immer mächtigeren Algorithmen und immer schlauerer KI verarbeitet und für immer umfassendere Zwecke verwendet. Aus ihnen lassen sich gezielt unsere Verhaltensweisen, Vorlieben und Charaktereigenschaften herauslesen, die Muster unseres Lebens berechnen und zuletzt unser Verhalten und gar Denken beeinflussen.

In einer Welt der totalen Vernetzung wird unsere Privatsphäre verschwinden. Längst ist mit entsprechender Software für Gesichts- und Bilderkennung und einem dichten Netz von Kameras die Erstellung von Bewegungsprofilen einzelner Menschen in Echtzeit kein Problem mehr. Auch Banken bestimmen ihre Kreditvergabe immer mehr durch KI, die unser Wesen zu erfassen vermag. Wir können also schon bald kaum mehr etwas tun, ohne dass jemand davon erfährt. Eric Schmidt, dem Chef von Google, hat es so ausgedrückt: „Wenn es etwas gibt, von dem Sie nicht wollen, dass es irgendjemand erfährt, sollten Sie es vielleicht ohnehin nicht tun.“ 

 

Schlüsseltechnologie 4: Dem Tod ein Schnippchen schlagen

In den letzten 150 Jahren hat sich die menschliche Lebenserwartung verdoppelt. Und mit 2,5 Jahren pro Jahrzehnt steigt sie munter weiter (Ausnahme: USA). So steht die Frage im Raum: Können wir irgendwann beliebig alt werden? Tatsächlich gehen die meisten heutigen Genforscher davon aus, dass sich Alterungsprozesse auf Zellebene aufhalten oder gar umkehren lassen. Durch genetische Manipulationen könnte ein menschlicher Ur-Traum in Erfüllung gehen: der ewige Jungbrunnen.

Tierische Zellen, zum Beispiel die des Fadenwurms Caenorhabditis elegans, lassen sich heute schon durch das gezielte Editieren, d.h. das Verändern, Umschreiben oder Löschen einzelner Teile des DNA-Strangs, komplett umprogrammieren. So lebt ein Wurm, dessen Gen, das ein Enzym namens SGK-1 bildet, ausgeschaltet wurde, 60 Prozent länger als seine nicht manipulierten Artgenossen. Warum sollte ein ähnliches Vorgehen mit menschlichen Zellen nicht möglich sein?

Ein anderer Ansatz, um zur Unsterblichkeit zu gelangen, ist die Züchtung ganzer Organe außerhalb des Körpers mit Hilfe von Stammzellen. Sobald bestehende Organe ihre Funktionsfähigkeit verlieren, könnten die Ersatzorgane in den jeweiligen Körper implantiert werden. Genau dieses Ziel verfolgt die „3D Organ Engineering Initiative“ an der Harvard Universität, die bereits erstaunliche Erfolge vorweisen kann: 2019 meldete sie die Züchtung einer künstlichen Niere. 

Stammzelltherapien sind ein weiteres mächtiges Tool aus der Werkzeugkiste der modernen Biotechnologie  zum Zweck der Krankheitsvorbeugung und Lebensverlängerung. Stammzellen sind Zellen, die sich noch nicht in spezielle Zelltypen wie zum Beispiel Muskel-, Haut- oder Fettzellen ausdifferenziert haben. Aus ihnen lässt sich jegliches Gewebe (im Fall von embryonalen Stammzellen) oder auch bestimmte Gewebetypen (im Fall von adulten Stammzellen) herstellen. Stammzellen könnten die Behandlung heute noch unheilbarer Krankheiten ermöglichen.

 

Schlüsseltechnologie 5: Mit Nanotechnologie auf atomarer Ebene bauen

Die neben dem Quantencomputer bahnbrechendste Vision zukünftiger Quantentechnologien ist die Konstruktion ultrakleiner Maschinen, die Arbeiten auf der Ebene von Atomen durchführen können. Solche Nanomaschinen könnten einzelne Atome wie nach einem Baukastenprinzip zusammensetzen und damit jede chemisch mögliche (d.h. energetisch stabile) Verbindung synthetisch herstellen. Sie könnten sich sogar selbst herstellen bzw. replizieren. Dass dies möglich ist, hat uns die Natur längst gezeigt: Die DNA ist nichts anderes als eine sich selbst vervielfältigende Nanomaschine, die die erstaunlichsten Strukturen – man denke nur an die vielgestaltige Synthese von Proteinen, das Fundament allen Lebens – herzustellen vermag.

Tatsächlich gelingt es Forschern bereits, gezielt Strukturen auf atomarer Skala zu manipulieren und sogar Grundbausteine für Nanomaschinen herzustellen: rollende Nanoräder, Nanozahnräder, die sich entlang einer gezackten Kante aus Atomen drehen, Propeller, Scharniere, Greifer, Schalter und vieles mehr. Bereits lassen sich kleine Motoren und Fahrzeuge entwickeln – und alle sind sie ungefähr einen zehntausendstel Millimeter groß, d.h. nahe der molekularen Grössenordnung.

Vor allem in der Medizin wird den Nanomaschinen eine große Zukunft vorausgesagt. Sie könnten zum Beispiel in den menschlichen Körper eingeschleust werden, mit der Aufgabe, sich eigenständig auf die Suche nach Krebszellen zu machen und diese zu vernichten. So wird die zweite Generation von Quantentechnologien unser Leben mindestens genauso stark verändern wie die erste Generation mit Computer, Laser, Atomenergie und bildgebenden Verfahren dies in der Medizin getan hat.

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Ich kann mich also nur wiederholen: Unsere Welt verändert sich immer schneller, und zwar nicht wie früher durch Revolutionen auf jeweils einem einzigen technologischen Feld wie die Entstehung des Verbrennungsmotor (Ende des 18. Jahrhunderts), der Eisenbahn (Beginn 1830er Jahre), der Elektrizität (technologischer Ausbau ab 1870er Jahre), der Wärmepumpe (ab 1920er Jahre), des Radios (Ausbau für die Masse ab 1930er), der Atombombe (1945) und vielen anderen Technologien, sondern durch die Entwicklung Dutzender neuer Technologien gleichzeitig. Wiederholen wir uns hier also noch einmal aus dem letzten Jahr: In seinem Roman Schöne Neue Welt von 1932 beschreibt Aldous Huxley eine Gesellschaft, in der die Menschen mittels biotechnologischer Manipulationen schon mit ihrer Geburt in verschiedene Kasten sortiert, und zugleich durch permanenten Konsum, Sex und die Glücksdroge Soma in all ihren Wünschen, Begierden und Gelüsten sofort befriedigt werden. Der Roman wird den meisten Lesern in seinen Grundzügen bekannt sein. Weniger bekannt ist das Jahr, in welchem Huxley seine Handlung spielen lässt. Es ist das Jahr 2540 n. Chr., also mehr als 600 Jahre nach Erscheinen des Romans! Dass die von ihm visionär beschriebenen technologischen Möglichkeiten schon nach einem Jahrhundert nicht nur erreicht, sondern durch weitere technologische Entwicklungen weit in den Schatten gestellt werden könnten, hatte sich selbst der Visionär Huxley nicht vorstellen können. Und eins erscheint sicher: Die technologischen Entwicklungen werden sich auch 2022 weiter beschleunigen.

Veröffentlicht von

www.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.

13 Kommentare

    • Haben Sie den Artikel wirklich gelesen?
      Denn es werden dort die Unterschiede zwischen (Zentral-) Afrika und der westlichen Welt als eine mögliche Erklärung für die (noch?) geringe Sterblichkeit erwähnt.
      Lesen kann bilden, muss es leider nicht.

    • @Peter Müller

      “Wunder von Afrika””

      ________________________

      Es gibt keine Wunder. Auch nicht in Afrika. Junge sterben viel seltener als Alte; das ist kein “Wunder”.

      Und selbsverständlich hätten wir ohne Impfung viel mehr Schwererkrankte und Tote.

    • Peter Müller

      Auch nicht mehr als mit der Impfung. Das zeigt doch das “Wunder von Afrika”:

      Typische Vernebelungstaktik eine Verschwörungsmystikers. Weil man nur schwer leugnen kann, dass die Impfstoffe die Triage in deutschen Krankenhäusern verhindert haben, weicht man nach Afrika aus.

      Und jetzt zur Nanotechnologie. Auf dem Papier ist es ja einfach, das Kohlendioxidmolekül in ein Kohlenstoffatom und ein Sauerstoffmolekül zu zerlegen. Ist es aber in der Realität nicht.

      Wenn es aber doch möglich wäre, müssten wir vielleicht gar nicht aus der Kohleverbrennung aussteigen, weil wir uns die Kohle nicht mehr aus dem Boden, sondern aus der Luft holen würden.

      Wie realistisch ist eigentlich meine Zukunftsvision?

  1. Na dann kann ich ja in einigen Jahren bei Amazon einen Chip ,frei nach dem Motto “Geiz ist geil” für mehr Gleichgültigkeit gegenüber dem Wald- und Artensterben bzw. für die Lust am Klimawandel bestellen .Letzteres wird aber wahrscheinlich nur funktionieren wenn ich vorher ein Chip für das “Geiz ist geil” Denken implatieren lasse, wobei dieses ja wiederum eigentlich nur in Verbindung mit dem Chip ” Manipulierter Konsummensch” funktioniert. Letzterer bedarf aber wiederum eines Chips für den Rausch von Besitzstreben und Gier. Dieser Chip kann dann wiederum nur mit dem Chip “Geld ist geil” kurzgeschlossen werden der mit dem Chip “dauerhafte Glückseeligkeit” interagiert . So ausgerüstet werden wir dann all unsere Begierden, Gelüste und Dummheiten befriedigen können und sollten irgendwo noch ein eigener kritischer Gedanken aufkommen wird schnell auf den Chip mit der Fremdbestimmung durch die an den Aktienmärkten boomende Chipindustrie umgeschaltet. Wer die Glücksdroge im außen, also als hochbezahltes Markenprodukt sucht, hat nicht verstanden das Glück nur von innen her kommen kann .

  2. Zur Schlüsseltechnologie, können wir beliebig alt werden ?
    Die Physiotherapeuten sind da anderer Meinung. Die Gelenkknochen sind einem Verschleiß unterworfen. Die Herzkranzgefäße verkalken, Alzheimer darf nicht vergessen werden, und last but not least, wer kann dann noch die Beiträge für die Krankenkassen bezahlen ?

    • Hallo hwied.
      Allgemein ist es so, dass die Ablehnung einer Lebensverlängerung
      parallel mit der sinkenden vermuteten Restlebenszeit sinkt.
      Zum Beispiel lehnen viele Menschen zehn Jahre vor ihrem vermuteten
      Tod eine Lebensverlängerung ab, während nur wenige Menschen zehn
      Stunden vor ihrem vermuteten Tod eine Lebensverlängerung ablehnen.
      Jene Menschen, die schon zehn Jahre vor ihrem vermuteten Tod eine
      Lebensverlängerung haben wollen, sind nur etwas vorausschauender.

  3. Sehr spannend, auch wenn ja oft alles anders kommt, als man denkt.

    Aber man sollte die Grenzen auch nicht übersehen: Wenn deepl “Side effects” mit “Seiteneffekte” übersetzt, dann hat die Software noch Schwächen 🙂

  4. Schlüsseltechnologie Internet,
    In den USA lassen Farmer schon ihre Erntemaschinen ohne Menschen fahren, gesteuert per GPS. Das ist relativ ungefährlich wenn keine Straße den Weg kreuzt.
    Bei uns können wir den Elektroherd einschalten während wir uns noch in der S-Bahn befinden.
    Wir können uns mit dem Smartphone mit Angehörigen unterhalten, Bilder austauschen, eine Pizza bestellen , das ist ja schon perfekt. Wenn wir uns noch einen Chip einpflanzen lassen, dann könnten wir auf dem Smartphone ablesen, welche Gelüste uns gerade plagen. Welchen Blutzuckerspiegel wir gerade haben, das gibt es schon. Und wenn wir gerade ableben, dann könnte ein Beerdigungsinstitut beauftragt werden (nicht so wünschenswert)

  5. “Mit Neuro-Enhancement unseren Geist verbessern (und kontrollieren)”

    Damit können wir ja dann vielleicht endlich die “Denkpest” unter Kontrolle bekommen. Eigene Gedanken und womöglich sogar noch kritische können so effektiv verhindert werden, damit das folgende in Zukunft unmöglich wird:

    “Sie ermöglicht, sich vollkommen frei auszusuchen, was man für richtig hält, was für falsch oder wo man einfach das Gegenteil des Inhalts für richtig hält.”

    https://www.spiegel.de/netzwelt/netzpolitik/corona-und-die-radikalisierung-der-impfgegner-die-denkpest-geht-um-kolumne-a-307b0e08-c4fe-43c2-800b-b2da618ec4ca

  6. Hallo hwied,
    allgemein ist es so, dass die Ablehnung einer Lebensverlängerung
    parallel mit der sinkenden vermuteten Restlebenszeit sinkt.
    Zum Beispiel lehnen viele Menschen zehn Jahre vor ihrem vermuteten
    Tod eine Lebensverlängerung ab, während nur wenige Menschen zehn
    Stunden vor ihrem vermuteten Tod eine Lebensverlängerung ablehnen.
    Jene Menschen, die schon zehn Jahre vor ihrem vermuteten Tod eine
    Lebensverlängerung haben wollen, sind nur etwas vorausschauender.

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