Ausgabe 10/2005 - Was Wirtschaft treibt

Offen für Innovation - Eine Serie in brand eins - Das verrückte Experiment

"Wenn man die Forschung nur den Ingenieuren überlässt, hätte man perfekt funktionierende Petroleumlampen, aber keinen elektrischen Strom." Albert Einstein Es war ein "ziemlich verrücktes" Experiment, sagt Andrew Fire. Aber was vor sieben Jahren mit ein paar Würmern begann, könnte der Pharmaindustrie in Zukunft ein paar Milliarden Dollar bringen. Und dem Wurmforscher den Nobelpreis.

Der Entwicklungsbiologe, der dem gängigen Klischee vom Grundlagenforscher als unscheinbarem, fotoscheuem und bebrilltem Kauz im Biologen-Schlabberpulli entspricht, hat die wohl beste Methode entdeckt, um die Herstellung einzelner Eiweiße in der Zelle zu blockieren. Eine Technik mit gigantischem Potenzial, denn mit ihr lässt sich auch die Produktion von Krankheiten verursachenden Eiweiße stoppen - bei prinzipiell jeder Krankheit. Das ist eine Revolution für die Entwicklung neuer Medikamente, die allerdings noch umgesetzt werden muss. Doch schon 2002 feierte das Fachmagazin " Science" diese so genannte RNS-Interferenz als wissenschaftliche Entdeckung des Jahres, die abgesehen von der therapeutischen Nützlichkeit ein tiefes Verständnis der Gen- und Eiweiß-Wechselwirkungen in der Zelle ermöglicht. Das amerikanische Wirtschaftsmagazin "Fortune" titelte gar: "Biotechs Billion-Dollar-Breakthrough". Kaum jemand in der Biologie hatte nach Evolutionstheorie und DNS-Entschlüsselung noch mit einem solch fundamentalen Durchbruch gerechnet. Routine war eingekehrt, die großen Entdeckungen schienen gemacht. Doch plötzlich und unerwartet zeigte die Grundlagenforschung, welche Kraft in ihr steckt: die Urkraft, die am Anfang jedes Innovationsprozesses steht.

"Neugiergetriebene, zweckfreie Forschung hat die Entwicklung der Zivilisation und der Wirtschaft stärker vorangebracht als produktorientierte Forschung", sagt Peter Gruss, Präsident der Max-Planck-Gesellschaft. "Da das Potenzial echter Durchbruchsinnovationen zum Zeitpunkt ihrer Schöpfung nicht einzuschätzen ist, ist der Zwang kontraproduktiv, kurzfristig verwertbare Ergebnisse liefern zu müssen", sagt Gruss in einem Plädoyer für die Grundlagenforschung.

Die grundlegende Erkenntnis unterwirft sich keinem Plan. Wenn das aber so ist, heißt es auch: Grundlegende Innovationen sind die Produkte mehr oder weniger zufälliger Entdeckungen. Wer hätte vorhersagen können, dass das Wissen über das Verhalten von Atomkernen in einem Magnetfeld einen ungeahnt scharfen Blick in den menschlichen Körper ermöglicht? Magnet-Resonanz-Tomografen sind aus den Krankenhäusern nicht mehr wegzudenken. Oder wer hätte erwartet, dass Untersuchungen an Fruchtfliegen-Embryonen heute ein tiefes Verständnis für die genetische Steuerung der Entwicklung menschlicher Gewebe oder auch der Entstehung von Krebs ermöglichen würde? Evolutionsbiologie und Systematik von Tieren und Pflanzen galten lange Zeit als akademische Veranstaltung. Heute werden Flugzeugflügel und Oberflächen nach evolutionsbiologischen Verfahren optimiert. Wer hätte das gedacht?

"Ich denke nicht, dass wir die Grundlagenforschung in Richtung Innovation steuern können", sagt Ortwin Renn, Techniksoziologe an der Universität Stuttgart. Niemand könne vorhersehen, welche Erkenntnis irgendwann relevant für Innovation ist. Damit spricht er aus, was viele heute nicht glauben wollen: dass es nichts bringt, bestimmte Forschungsfelder selektiv zu bevorzugen, weil sie - vermeintlich - innovationsträchtiger sind.

Ernst Peter Fischer, Physiker, Publizist und Wissenschaftshistoriker an der Universität Konstanz, geht noch einen Schritt weiter: "Die Forderung nach einer Anwendungsorientiertheit der Grundlagenforschung führt automatisch zu Lügen. Denn dann müssen Sie als Forscher etwas versprechen, was Sie gar nicht halten können." Kein Mensch dürfe sich also wundem, meint Fischer, wenn Fehlprognosen überhand nähmen. Ständig würden Forscher mit Fragen bedrängt, ob und wann ihre Technik Krebs heilen oder das Weltenergieproblem lösen könne: "Forschung ist gerade das Offene, die Reise ins Unbekannte. Wie kann man da sagen, was dabei herauskommt?" Einst waren Forscher Helden, heute sind sie suspekt Erfolge lassen sich hier nicht kalkulieren. Doch meist führt der Weg zu den Finanzierungstöpfen über die den Grundlagenforschern abgerungenen Orakeln. Nennenswerte Skrupel scheint kaum mehr jemand zu haben. Aus der Pleite der Gentherapie, die vor mehr als 15 Jahren versprach, bis zur Jahrtausendwende den Krebs zu besiegen, hat offenbar niemand etwas gelernt. Die mangelnde Bescheidenheit wiederum produziert automatisch Enttäuschungen, die dazu beitragen, dass das Bild der Wissenschart in der Gesellschaft Risse bekommen hat. Man kann eben niemandem trauen.

"Früher war man der Meinung, dass durch die Wissenschaft Wahrheit und das Gute erzeugt wird", sagt Wolfgang König vom Institut für Philosophie, Wissenschaftstheorie, Wissenschafts- und Technikgeschichte der Technischen Universität Berlin. "Wenn sich zu Zeiten Robert Kochs ein Naturwissenschaftler zu Wort meldete, dann war gleich so ein Gefühl da: Jetzt kommt das Richtige." Nach dem 20. Jahrhundert ist der Anspruch nicht mehr aufrechtzuerhalten. Wissenschaftler haben sich in den Dienst der Kriegsrührung gestellt und sind Diktatoren gefolgt. Verirrungen und falsche Versprechungen, Übertreibungen und moralische Verfehlungen haben dazu gerührt, dass heute das "andere Extrem", wie es Fischer nennt, zum Leitbild geworden ist: "Heute hat offenbar der Ethiker immer Recht." Vorbei sind die Zeiten, in denen Wissenschaftler noch als Garant des Richtigen galten - da "möchte man fast seinen alten Kaiser Wilhelm wieder haben", sagt Fischer lachend.

Moral und Forschung sind mittlerweile zu einem so großen Thema geworden, dass jede neue Entdeckung zunächst auf der Grundlage ihrer ethischen Dimension beurteilt wird. "Wissenschaft muss sich heute auch moralisch legitimieren", sagt Wolfgang König. Die Zeit, in denen man zu Forschem aufsah wie einst zu Priestern, ist vorbei. Die Gewissheit, die die Wissenschaft seit der Aufklärung verbreitete, ist verflogen. Doch darauf, meint König, müssten wir uns erst noch einstellen, und zwar Forscher wie Bürger. "Wir müssen uns daran gewöhnen, dass die Wissenschaft sich nicht nur selbst regulieren kann, sondern auch durch die Politik reguliert werden muss." Wissenschaft müsse unter einem ständigen Rechtfertigungsdruck stehen. Andererseits, so fügt der Technikhistoriker hinzu, "darf diese Rechtfertigung nicht dazu führen, dass die Forscher nicht mehr zum Forschen kommen". Ein Spagat, den niemand leisten kann? Doch, meint König, " Grundlagenforschung ist eine kulturelle Aufgabe". Ein kreatives Erlebnis.

Das klinge gut, habe aber seine Tücken, hält Königs Kollege Fischer dagegen: "Denn es gibt nicht nur eine einzige Form der Grundlagenforschung." Die eine Art ist die, die nur von der Neugier geleitet wird. Die ist kreativ, keine Frage. Eine andere Variante der Grundlagenforschung erklärt Fischer anhand von Viren. Die sind, wie wir alle wissen, die Ursache vieler Krankheiten.

"Doch das musste erst mal jemand rausbekommen", sagt Fischer. Und dafür musste methodisch vorgegangen werden.

Der deutsche Physiker und Nobelpreisträger Max Delbrück schlug damals vor, erst einmal ein grundlegendes System zu entwickeln, um mit den Viren quantitativ umgehen zu können. "Der Durchbruch in der Virusforschung kam erst, nachdem Delbrück eine Methode entwickelt hatte, mit der sich die Viruskonzentration bestimmen ließ", sagt Fischer. Das sei reine Grundlagenforschung gewesen, die zwar die Anwendung schon im Sinn hatte - nämlich die Zerstörung der Krankheitserreger - parallel dazu aber die Grundlage für die Virologie gelegt habe.

Deutschen Professoren ist die Praxis zu ordinär Dieses Denken hatte einen erheblichen Anteil am großen Fortschritt von Wissenschaft und Wirtschaft zu Beginn des 20. Jahrhunderts. Firmen wie Bayer, BASF oder Boehringer richteten damals Forschungsabteilungen ein, in denen solche grundlegenden methodischen Untersuchungen gemacht wurden. Es gibt also einen Unterschied, sagt Fischer, zwischen Grundlagenforschung und grundlegender Forschung, und das ist mehr als theoretisches Sortieren, denn Grundlagenforscher sollen Antworten liefern, die eine Basis schaffen. Das Wort ist bereits eine Versprechen: Es soll etwas aufgebaut werden, das Innovation fördert. Im Umkehrschluss muss man fragen: Welchen Anteil hat die Grundlagenforschung an der Innovationsschwäche Deutschlands? Sind bereits die Fundamente schlecht gemauert?

Ortwin Renn glaubt das nicht: "Unser Problem ist nicht mangelnde Grundlagenforschung, sondern die Umsetzung ihrer Ergebnisse in innovative Produkte." Neu ist diese Erkenntnis nicht. Seit Jahren arbeiten so genannte Transferstellen an den Universitäten und Forschungseinrichtungen, die das Grundlegende mit dem Angewandten verbinden sollen und Neues schaffen, das man kaufen kann. Nur, klagt Renner, hätten die Institutionen "überhaupt keine Anreize, ihr Wissen der Gesellschaft zur Verfügung zu stellen." Viele komplizierte Zwischenschritte seien dafür nötig. Aber dazu fehlt den Universitäten die Infrastruktur. Und selbst, wenn sie geschaffen würde: Warum sollte sich ein deutscher Professor dem beschwerlichen Weg hin zur Praxisnähe unterziehen? Schließlich sinke in Deutschland das gesellschaftliche Ansehen der Grundlagenforschung proportional zur praktischen Anwendung, stellt Renn fest. Die Praxis scheint nicht wenigen Wissenschaftlern und Intellektuellen als zu ordinär, um sich damit abzugeben.

In den USA ist das genau umgekehrt. Dort gelten Grundlagenforscher, die sich nicht mit Anwendungen beschäftigen, als Spinner: "Caltech, MIT, Harvard - alle haben ein eigenes Verwertungszentrum, und die Lehrenden sind so in den Innovationsprozess eingebunden, dass sich jeder immer wieder fragt: Wie wird das, was wir denken, verwertet?", skizziert Renn den amerikanischen Weg.

Dass der in Deutschland nicht beschritten wird, liegt auch an der vorherrschenden politischen Kultur, sagt Wolfgang König. Zwar habe es immer Kooperationen zwischen Wissenschart und Wirtschaft gegeben, doch seit 1968 würden die negativ bewertet. Auch Ernst Peter Fischer diagnostiziert eine Wissenschaftsfeindlichkeit, die von den "Bedenkenträgern der 68er-Bewegung" ausgehe. Das habe eine Atmosphäre geschaffen, in der Grundlagenforschung nicht wachsen könne. "Einsteins kann man nicht züchten", sagt er, man könne nur die "Atmosphäre schaffen, in der die Einsteins von heute den Mut oder die Möglichkeit haben, ihre Gedanken zu äußern".

Freiheit fürs Hirn Im Wilhelminischen Zeitalter existierte noch jene Atmosphäre, in der Forschung und Bildung dank Wertschätzung gedeihen konnten. "Wenn Robert Koch in Berlin einen Vortrag hielt, kam der Kaiser", sagt Fischer. "Das wurde inszeniert und zelebriert." In einer solchen Atmosphäre werde es immer Menschen geben, die im Patentamt in Bern, an einem Strand in Kalifornien, in einem Park in New York oder in einer Kneipe in Berlin gute Ideen haben. Doch das sei vorbei. Heute habe man eher das Gefühl, dass Wissenschaft gar nicht existent ist. "Wissenschaft wäre aufregend genug, um in den Fernseh-Talk-Runden aufzutauchen, aber das tut sie nicht." Nur wenn Tote in einer klinischen Studie zu beklagen seien, philosophierten Kerner und Co. über Risiken. Heute sei die Atmosphäre in Deutschland durch die " wissenschaftsfeindliche Gedankenwelt der 68er vergiftet", so Fischers deutliches Resumee.

Die Stimmung für Wissenschaft würde sich allerdings bessern, wenn sie im Geschichtsunterricht ein Thema wäre - schließlich, erregt sich Fischer, sei die Gegenwart doch nicht nur entstanden, weil Bismarck die Sozialistengesetze erlassen habe und Adenauer gewählt wurde. "Die spürbare Gegenwart beginnt mit dem Radiowecker, der mithilfe elektromagnetischer Wellen funktioniert und von Transistoren betrieben wird, dem Kühlschrank, dem vakuumverpackten Kaffee, dem Computer, dem Telefon und dem Auto", stellt er fest. " Ununterbrochen vertrauen wir Technik und Wissenschaft, ohne zu wissen, was das ist." Niemand mache deutlich, wie sehr unsere Gegenwart durch die Entwicklung der Pharmaindustrie, der chemischen Forschung oder der Automobiltechniken geprägt ist. "Das nehmen wir hin, ohne uns bewusst zu machen, aus welcher Quelle all das gespeist wird - "dem neugierigen Gehirn", so Fischer. Nur müsse sich das frei entfalten dürfen.

Der Wind, der der Forschung in Deutschland zumindest in einigen Disziplinen (Stammzellforschung, Grüne Gentechnik, Kernenergie) entgegenweht, ist jedoch nur ein Faktor für einen stockenden Innovationsprozess. Heute sei auch die immer kurzfristigere Orientierung der Unternehmen eine Belastung und behindere die Verschränkung von Wissenschaft und Wirtschaft, sagt Wolfgang König. In Zeiten, in denen kurzfristige Erfolgsfaktoren wie Aktienkurs und Dividende wichtig sind, ist es schwierig geworden, Forschungsanstrengungen zu unternehmen, die sich erst in Jahrzehnten auszahlen.

Hoffnung, dass sich manche Manager dieses Wertes noch bewusst sind, macht Daniel Vasella, Chef des Schweizer Pharmakonzerns Novartis. Im vergangenen Jahr eröffnete er das neue Forschungszentrum von Novartis, die Novartis Institutes for Biomedical Research in Boston. Von dort, wo sich die amerikanische Biotech- und Pharma-Elite an der Intelligenzia der Elite-Universitäten wie Harvard oder dem Massachusetts Institute of Technology wärmen kann, wird inzwischen die weltweite Forschung des Konzerns gesteuert. Ganz bewusst besetzte er den Posten des Forschungsleiters nicht mit einem anwendungsorientierten Pharmazeuten, sondern mit einem Grundlagenforscher.

Novartis beweist: Grundlagenforschung rechnet sich Mark Fishman hatte am General Hospital der University of Massachusetts in Boston ein Labor aufgebaut, das anhand von hunderttausenden von Zebrafischen ergründen wollte, welche Gene die Entwicklung des Herzens eines Wirbeltiers steuern. Dieses Konzept hat der forschende Mediziner bei seinem Umzug zu den Schweizer Pharmazeuten mitgenommen. Inzwischen sind in der ehemaligen Bonbonfabrik nicht nur die üblichen Mäuse, sondern auch Fische und Fruchtfliegen als Forschungsobjekte eingezogen, die sonst nur für Grundlagenforschungsprojekte herangezogen werden.

Aber lohnt die teure Grundlagenforschung, von der nur ein Bruchteil der Medikamenten-Pipeline von Novartis zugute kommen wird? "Im Verhältnis zu den Kosten, die bei einer klinischen Prüfung entstehen, ist das, was wir hier machen, mehr als effizient", sagt Fishman. Außerdem ist der Weg einer biologischen Erkenntnis bis zu ihrer medizinischen Anwendung in den vergangenen Jahren immer kürzer geworden, seit die Grundlagenforschung entdeckt hat, dass sich die genetischen Programme von Fliege, Fisch und Mensch stärker als erwartet ähneln. Dennoch ist man sich bei Novartis darüber im Klaren, dass mit spürbaren Impulsen für die Pipeline bestenfalls mittelfristig zu rechnen ist.

"Es ist vielleicht sogar die Stärke Europas, dass wir uns einen größeren Zeithorizont für Forschung gönnen", sagt Renn. Noch werde manche Firma in Deutschland auch von Wissenschaftlern geleitet, die wissen, dass manche guten Dinge länger brauchen, bis sie marktreif sind. "Betriebswirte haben dieses Verständnis nicht", stellt er fest.

Im globalen Vergleich geht manch neidischer Forscher-Blick gen Südostasien, wo derzeit beim Klonen ein Fortschritt nach dem anderen gefeiert wird. So ist es dem Forscher Woo-Suk Hwang in Seoul gelungen, das therapeutische Klonen so weit zu perfektionieren, dass es im klinischen Maßstab machbar erscheint. Vorher brauchten Hightech-Labors hunderte von Versuchen, um aus Körperzellen des Patienten und einer gespendeten Eizelle embryonale Stammzellen mit dem Genprofil des Patienten zu züchten, aus denen dann Ersatzgewebe gewonnen werden soll. "Wahrscheinlich können die südostasiatischen Länder aufgrund einer Kultur von Neugier, Innovationsbereitschaft und wissenschaftlicher Tradition in Zukunft auch in der Grundlagenforschung stark werden", sagt König. "Aber es braucht einen langen Anlauf, bis man in der Grundlagenforschung einen gewissen Stand erreicht hat. In Deutschland hat dieser lange Anlauf bis zum Höhepunkt der Forschung um die Jahrhundertwende 200 Jahre gedauert." Es ist auch eine Übertreibung, wenn die Forschungslandschaften Chinas, Koreas oder Singapurs gegenüber denen in Europa oder in den USA als überlegen dargestellt werden. Zu einem wirklichen Paradigmenwechsel sei man dort nicht fähig, sagt Fischer. Denn bei allem Medientrubel: Die umjubelten Klonexperimente sind wenig mehr als Optimierungsarbeit. Harte, verdienstvolle und clevere Optimierung, aber eben keine Grundlagenforschung.

Oft wird vergessen, was den Tigerstaaten nach wie vor fehlt: Voraussetzungen, die wissenschaftliche Durchbrüche ermöglichen. Zwar existierten einige exzellente Labors, aber das sei die Ausnahme, sagt der Klonexperte Zhou Qi aus Peking. "In den meisten Disziplinen sind wir vom internationalen Level noch weit entfernt." Etwa 500 international konkurrenzfähige Biochemiker und Molekularbiologen gebe es in ganz China, in den USA sind es etwa 40 000. Nicht ohne Grund war es ein Amerikaner, der als Erster menschliche Stammzellen in Kultur nehmen und damit einer medizinischen Anwendung zuführen konnte. Es war ein Brite, der das erste Säugetier, das Schaf Dolly, klonen konnte. Und ein Amerikaner und ein Deutscher entdeckten die RNS-Interferenz und machten sie nutzbar.

Grundlagenforschung ist nicht messbar Doch in China, Singapur und Korea ist man auf dem richtigen Weg: Es gebe die richtige Atmosphäre, sagt Fischer. "Handle zuerst und richte deine Worte danach", zitiert er den konfuzianischen Zeitgeist in den Tigerstaaten. " Das heißt nicht, dass man tun soll, was man will." Der Spruch dokumentiere eine Kultur des Urvertrauens in den Handlungsbedarf von Menschen: Die wollen immer zuallererst das Gute tun.

Nicht nur aus Fernost wird sich der Druck auf die Grundlagenforscher in Deutschland erhöhen: Die knappen Staatsbudgets werfen immer deutlicher die Frage nach der Effizienz auf. "Man kann die Ergebnisse von Grundlagenforschung in keiner Weise messen", sagt Wolfgang König und sieht aus dem 20. Stock des ehemaligen Telefunken-Hochhauses der Technischen Universität Berlin über die Großstadt. Nicht nur, weil ein positiver Effekt eines Forschungsergebnisses meist erst Jahre oder gar Jahrzehnte später genutzt werden kann. Außerdem sei Grundlagenforschung "nur ein ganz kleiner Teil des Innovationsprozesses". Unverzichtbar, gewiss. Aber eben nicht genau bewertbar. Und deshalb sei die Frage so schwer zu beantworten, wie man das Potenzial kreativer Menschen am besten fördert. Wo sind Grundlagenforscher am besten aufgehoben? In der Sicherheit des akademischen Betriebs, aller Lehrverpflichtungen entbunden, also in Abgeschiedenheit und Ruhe? Das sind zumindest häufig geäußerte Sehnsüchte von Forschern, die sich zwischen Vorlesungsverpflichtung, Bürokratie und dem eigenen Forschungsgebiet zerrieben fühlen.

Grundlagenforschung ist Kunst Wird dieser Traum wahr, ist es allerdings auch nicht optimal, sagt Fischer: " 99 Prozent der Forscher halten das nicht aus." Selbst Einstein habe in Princeton, wo er hofiert wurde, nichts mehr herausbekommen. Seine produktivste Zeit hatte er in den Jahren, in denen er, existenziell stets am Rande, als kleiner Patentangestellter in Zürich arbeitete. Und Fischer zitiert seinen Doktorvater, Max Delbrück, den er in einem Buch porträtierte: Grundlagenforschung funktioniere nur an der Universität, und zwar dann, "wenn die Studenten kommen und einem dumme Fragen stellen". Nicht minder überzeugend findet Fischer die Geschichte des MacArthur Genius Awards. Der Preis stellt einem Forscher fünf Jahre lang alle Mittel zur Verfügung, die der braucht. Fünf Jahre lang kann ein Wissenschaftler also forschen ohne Abstriche, ohne finanzielle Enge, ohne lästige Verpflichtungen. " Die Tatsache, dass niemand diesen Preis kennt, zeigt, dass das nicht funktioniert", stellt Fischer trocken fest.

Man darf Kreative nicht mit Bürokratie erdrosseln, aber auch nicht zu weltfremden Bewohnern des Elfenbeinturms machen. "Grundlagenforschung ist ein Stück weit Kunst", sagt Fischer. Einstein habe einmal gesagt, dass es ihm ein ästhetisches Bedürfnis war, dass die Lichtgeschwindigkeit konstant sein muss. Und als James Watson und Francis Crick die Struktur des Erbgutmoleküls DNS per Molekülbaukasten zusammengepuzzelt hatten, waren sie sich aufgrund der Schönheit und Ästhetik der Doppelhelix sicher, die Lösung gefunden zu haben. " Das ist ein poetischer Ansatz", sagt Fischer und bekommt wieder leuchtende Augen. "Und Poesis heißt nicht dichten, sondern etwas hervorbringen, etwas machen." Das ist also die Aufgabe der Grundlagenforschung. Etwas schaffen, aus dem sich Neues schaffen lässt. Aus Erkenntnis wird ganz von selbst Gewinn: "Ich kann mir gar nicht vorstellen, dass irgendeine Erkenntnis letztlich nicht anwendungsfähig ist", sagt Fischer und zitiert den Verhaltensbiologen und Nobelpreisträger Konrad Lorenz: "Das Leben selbst ist ein erkenntnisgewinnender Prozess." Auf dieser Grundlage kann man weiterforschen.

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