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Die Blindenschrift fürs 21. Jahrhundert

Zehn Liter. Das ist die gesamte Jahresproduktion der Firma Quantum Dot südlich von San Francisco. Der Erfolg stellt sich quasi tröpfchenweise ein, und die mehr als 2000 Kunden in aller Welt beziehen Quantum Dots Produkte in durchsichtigen Plastikampullen, die jeweils 250 Mikroliter grellbunter Flüssigkeit enthalten. In jeder Ampulle, die in Hayward abgefüllt wird, befinden sich zehn hoch zwölf - oder anders gesagt: eine runde Billion Nanopartikel.

Jeweils vier Ampullen, in einer Styroporschachtel verpackt, ergeben einen Laborsatz Quantenpunkte oder Kleinstkristalle, der für rund 400 Tests reicht. Die mit einer patentierten Methode in Reagenzgläsern gezüchteten Kristalle leuchten je nach Größe in fünf verschiedenen Farben auf, wenn sie von einer Lichtquelle angestrahlt werden - von Grün bei zwei Nanometer Durchmesser (oder zwei Millionstel Millimeter), bis zu Sattrot-Violett bei fünf bis sechs Nanometer Durchmesser.

Labors an Universitäten und großen Pharmafirmen benutzen die Quantenpunkte, um Gewebeproben auf bestimmte Marker zu untersuchen. Je nach ihrer biochemischen Programmierung lagern sich einzelne Nanokristalle an Proteinen, Krebszellen oder Molekülen an.

In einigen Jahren sollen daraus Schnelltests auf Prostatakrebs oder die Marker für einen drohenden Herzinfarkt werden. Das 1998 gegründete Unternehmen Quantum Dot hat seine Kundenkartei allein in diesem Jahr verdoppelt und wird nach 38 Millionen Dollar Anlaufinvestitionen voraussichtlich 2006 oder 2007 schwarze Zahlen schreiben, sagt Andy Watson, Manager für Business Development. "Bald haben wir sieben Farben im Angebot. Damit lassen sich mehrere Farben wie ein Strichcode kombinieren, und man kann in einem einzigen Durchlauf nach bis zu 200 verschiedenen Markern suchen." Zu diesem Zweck bringt Quantum Dot im Herbst einen Testroboter auf den Markt, den das Start-up gemeinsam mit Matsushita entwickelt hat. Die 150000 Dollar teure Maschine für groß angelegte parallele Zelltests könnte man ähnlich wie Handys an Kunden verschenken, denkt Andy Watson laut nach, während er an einem grau-lilafarbenen Prototypen lehnt. "Wir wollen Geld am Saft verdienen, den man für die Tests braucht. Erst für die Pharma- und Universitätsforschung, später für klinische und diagnostische Tests." Quantum-Dot-Kunden könnten so im Jahr bis zu 100000 Dollar für Nanokristalle ausgeben, schätzt er. " Das Geschäft nimmt uns so schnell keiner weg. Denn es dauert seine Zeit, um mit Nanopartikeln arbeiten zu können." Das Know-how ist allerdings keine Lizenz zum Gelddrucken. Quantum Dot ist eine der wenigen Firmen, die das Geschäft mit der wundersamen kleinen Maßeinheit Nano nicht nur werbewirksam predigen, sondern auch tatsächlich betreiben.

Trotzdem beflügelt seit dem Dotcom-Crash weltweit nichts so sehr die Fantasie von Risikokapitalgebern und Anlegern wie dieses kleine Wort. Es verspricht intelligente, superleichte, superstabile Werkstoffe, die sich selbst reparieren oder sogar selbst vervielfältigen können. Dabei gibt es nur einen Haken: Handfeste kommerzielle Ergebnisse sind rar, obwohl weltweit allein in diesem Jahr fast neun Milliarden Dollar in Sachen Nano investiert werden.

Sicher, es gibt Flecken abweisende Hosen, Sonnenschutzmittel und Hautcremes, Autolacke und Karosserieteile, die Nanopartikel enthalten. Sie sind Bausteine in industriellen Prozessen und finden sich in Produkten von The Gap, Chevron Texaco, L'Oreal, DaimlerChrysler, General Motors und BASF. Aber diese prosaischen Anwendungen sind von den kühnen Ideen der Nanowissenschaftler weit entfernt.

In vielen Fällen werden Jahre, wenn nicht Jahrzehnte vergehen, bis neue molekulare Technologien die Art und Weise revolutionieren, wie wir produzieren und konsumieren. Doch schon jetzt lässt sich an der Wall Street mit ihnen Eindruck schinden oder das Image polieren. In den USA, jenem Land, das den Schulterschluss von Akademikern und Industrie pflegt wie kaum ein anderes, geht es vor allem um eines: neue Geschäftsideen zu identifizieren, damit sie vom Labortisch auf den Ladentisch kommen.

"Nano steht heute an dem Punkt, an dem das Internet 1993 war", sagt Josh Wolfe, ein Jung-Bankier, und malt zur Illustration zwei Exponentialkurven auf ein Blatt Papier. Dort, wo die Linie kurz davor ist, in die Senkrechte abzuheben, zeichnet er einen Kringel. " Die breite Öffentlichkeit wird aufmerksam, die Habgier-Phase hat begonnen. Aber es gibt einen fundamentalen Unterschied zum Internet: Es geht um handfeste Wissenschaft." Wolfe sprang als einer der Ersten auf den noch verhalten schnaufenden Nano-Zug und verkauft mit seiner Firma Lux Capital in New York nicht nur teure Newsletter und Analysen, sondern investiert gleichzeitig in Erfolg versprechende Neugründungen. "Genauso wie damals erkennt man ein Muster der kreativen Zerstörung. Ich bin mir sicher, dass 99,9 Prozent aller Nano-Firmen scheitern werden. Und es gibt einige Möchtegern-Nano-Firmen. Aber es wird ein paar Sieger geben, und auf die muss man jetzt setzen", sagt Wolfe, dessen 600 Seiten dicker Nanotech Report seit 2001 erscheint.

Lux Capital hat in den vergangenen zwei Jahren 50 Millionen Dollar in sieben (von rund 600 begutachteten) Firmen investiert und eben einen zweiten Fond mit 100 Millionen Dollar Volumen geschlossen. Es gibt auch bereits Verluste. Die in den Medien hoch gehandelte kalifornische Firma Nanosys musste ihren für den Sommer angekündigten Börsengang fürs Erste verschieben - wohl auch, weil der Umsatz des vor drei Jahren gegründeten Unternehmens mit drei Millionen Dollar recht mau ist. Es wäre der dritte Börsengang einer Nanotechnologie-Firma überhaupt gewesen. Mehr als 20, 25 Deals, meint Wolfe, wird es in den nächsten fünf Jahren nicht geben.

Woher weiß er, welche es sein werden? Forschungsanstrengungen, die über Jahre mit Regierungsgeldern gefördert werden und zu vielen Patenten führen, seien ein "tiefer, schwer einnehmbarer Festungsgraben". Und ein Vorsprung, der sich durch Lizenzen an Konzerne versilbern lässt.

Der Festungsgraben schützt, was wir nicht sehen und nur schwer begreifen können: die Bausteine der Welt auf atomarer und molekularer Ebene. Ein Nanometer ist ein Millionstel Millimeter oder eine Kette von fünf bis zehn Atomen. Ein menschliches Haar ist 50 000- mal dicker. Um einzelne Atome zu bewegen, bedienen sich Forscher heutzutage solcher Anlagen wie Rastertunnel- und Atomkraftmikroskope, die die kleine Welt der Dinge erfühlen und dann für den Menschen bildlich darstellen - ähnlich einem Blinden, der Braille-Schrift liest und aus Punkten Worte formt, ohne sie je zu sehen.

Der Traum, aus einzelnen Kohlenstoff-Atomen Röhren herzustellen und genmanipulierte Viren und Bakterien anorganische Drähte bauen oder synthetische Fasern spinnen zu lassen - kurz, aus Staub Gegenstände zu machen und damit Schöpfung zu spielen, fasziniert die Fachwelt spätestens seit 1959. Damals hielt der Physiker Richard Feynman am California Institute of Technology seine legendäre Rede "There's Plenty of Room at the Bottom" ("Nach unten ist noch jede Menge Platz").

Der Begriff Nanotechnologie wurde allerdings erst 1974 von dem japanischen Ingenieur Norio Taniguchi geprägt, und Eric Drexler hat das Streben, Materie auf atomarer Ebene zu kontrollieren, mit seinem Buch "Engines of Creation" 1986 popularisiert. Was er im Sinn hatte und heute mit seinem Foresight Institute in Silicon Valley propagiert, ist die "molekulare Fertigung" in atomaren Fabriken wie heute in Werkshallen. Und schon bald gab es die ersten Horrorvisionen, etwa jene von rebellierenden, mikroskopisch kleinen Arbeitsrobotern, wie in Michael Crichtons Roman "Die Beute" beschrieben. Am wichtigsten aber war wohl der Wunsch nach einer neuen postindustriellen Produktion auf der Basis von Biochemie, Genetik und Physik.

Als der damalige Präsident Bill Clinton Anfang 2000 eine "Nationale Nanotechnologie Initiative" verkündete, war das Wettrennen von Japan bis Kiel bereits im Gange, aber erst der Startschuss aus dem Weißen Haus löste einen neuen Herdentrieb aus.

Von 1997 bis 2004 hat sich die Summe der öffentlichen Fördermittel für Nanoforschung weltweit von 432 Millionen auf rund 4,6 Milliarden Dollar mehr als verzehnfacht. Dieses Jahr entfällt ein gutes Drittel dieser Investitionen auf die USA, ein weiteres gutes Drittel auf Asien und 28 Prozent auf Europa. Dazu kommen weitere 3,8 Milliarden Dollar von Firmen - knapp die Hälfte davon in den Vereinigten Staaten, aber nur 17 Prozent in Europa. Lux Capital schätzt, dass Unternehmen bereits 2005 die öffentliche Hand bei den Forschungs- und Entwicklungsausgaben für Nanotechnologie überholen werden. Die Experten der National Science Foundation in Washington haben die Latte hoch gehängt. Bis 2015 erwarten sie weltweit zwischen 800 000 und zwei Millionen neue Arbeitsplätze in der Nano-Branche.

Wissenschaftler und Unternehmen sind auf der Jagd nach Fördermilliarden Jeder will bei diesem Rennen dabei sein: Rund 1500 Unternehmen haben nach Lux-Recherchen Nano-Pläne publik gemacht, 80 Prozent davon sind Neugründungen, und knapp die Hälfte haben ihren Sitz in den USA. Risikokapitalgeber haben seit 1998 rund 1,1 Milliarden Dollar in Nano-Firmen investiert. Die Großen schlafen indes nicht: Zwei von drei Unternehmen im Dow Jones Industrial Average finanzieren nach eigenen Angaben F&E-Projekte im Nano-Bereich, und wer nicht selbst forscht, geht Bündnisse mit kleinen Start-ups ein, um sich ein Stück der ungewissen Zukunft zu sichern. Volkswagen etwa arbeitet mit der israelischen Neugründung Apnano zusammen, um neue, reibungsarme Materialien für Motoren und Getriebe zu entwickeln.

Noch sind es vor allem akademische Forschungslabors, in denen an den Zukunftsvisionen vom Nanoreich gebastelt wird. In den USA forschen mehr als 60 Universitäten und fünf landesweite Forschungsnetzwerke mit Schwerpunkt Nano. Bei allem hat das amerikanische Militär massiv die Hand im Spiel. Ein neues Institute for Collaborative Biotechnology in Kalifornien wird von der Armee mit 50 Millionen Dollar finanziert. Das Institute for Soldier Nanotechnologies erhielt 95 Millionen Dollar Startkapital und wird am MIT bei Boston hochgezogen.

In Deutschland tut sich ebenfalls einiges. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung förderte bislang neun Kompetenzzentren von Karlsruhe bis Hamburg. Für Nanotechnologieförderung gibt der Bund im laufenden Jahr rund 124 Millionen Euro aus, im kommenden Jahr sollen es 129 Millionen sein. "Seit 1998 ist das Fördervolumen auf das Vierfache angestiegen", heißt es in einer Veröffentlichung des Ministeriums, aber gleich folgt die ernüchternde Warnung: " Deutschland ist stark in den Nanowissenschaften, hat aber Nachholbedarf bei der industriellen Umsetzung." Nach Regierungsangaben setzen mehr als 100 Unternehmen in Deutschland Nanotechnologie in ihrem Kerngeschäft ein. Rechnet man zu den BMBF-Zahlen andere Fördermittel hinzu, die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft DFG, der Fraunhofer-Gesellschaft, dem Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit sowie aus anderen Quellen stammen, kommt man für die Bundesrepublik auf insgesamt 298 Millionen Euro für das Jahr 2004. Eine stolze Summe, möchte man meinen - bis man sieht, was der Staat New York in seiner strukturschwachen Hauptstadt Albany aus dem Boden stampft. Im spießigen Albany wird allein in diesem Jahr mehr für Nanoforschung ausgegeben als in Indien, China und Israel zusammen, nämlich 200 Millionen Dollar.

Auf dem Gelände eines ehemaligen Parkplatzes der State University unweit der Autobahn sind Bauarbeiter dabei, das vorläufig letzte von vier neuen Gebäuden hochzuziehen. Die Empfangsdamen und der für Geschäftsanbahnungen zuständige LaMar Hill sprühen vor guter Laune: "Albany NanoTech setzt neue Standards, was die Zusammenarbeit zwischen einer Universität und der Industrie angeht", sagt Hill, während er mit weißem Bauarbeiterhelm durch die Rohbauten und gerade eingeweihten Bauabschnitte keucht, in denen Maschinen und Messvorrichtungen installiert werden.

Albany hat sich vor allem auf Chipherstellung, sprich Nanoelektronik konzentriert. Ein gutes Geschält, wenn sich künftig mit herkömmlicher Technik nicht noch dünnere Schaltkreise und nicht noch mehr Transistoren auf eine Siliziumscheibe auftragen lassen. Regierung und Unternehmen, allen voran IBM, haben für eine experimentelle Fabrik für Halbleiter mit einem Durchmesser von 300 Millimetern das Füllhorn ausgeschüttet. "Bislang addiert sich die Investitionssumme auf gut zwei Milliarden Dollar. Wenn wir hier fertig sind, werden wir bei gut drei Milliarden liegen", sagt Hill sichtlich stolz und deutet durch ein Loch in einer Betonwand auf den größten Reinraum, den die Welt je gesehen hat. Um die Anlage zu betreiben, wurde ein eigenes Kraftwerk gebaut. Insgesamt 8000 Quadratmeter Fläche auf zwei Stockwerken, das kann sich keine andere Universität und kein Chiphersteller auf eigene Rechnung leisten.

Albany betreibt deshalb den stückweisen Ausverkauf seiner Anlagen. Eine Forschungs-Stiftung schließt Exklusivverträge mit interessierten Unternehmen ab, die nicht nur Bürofläche direkt neben den Vorlesungsräumen und Labors mieten, sondern ebenso Teile der Reinräume für ihre privaten Forschungszwecke absperren können. Rund 30 Firmen haben sich bisher in Albany angesiedelt, berichtet der Dekan des neu gegründeten College, Alain Kaloyeros, mit weiteren 150 sei man im Gespräch, 20 davon aus Europa.

Albany ist ein Kaff, aber durch Nanotech wird das Kleine groß - das Kaff brummt Bereits vor Ort sind IBM mit mehr als 30 Mitarbeitern, Infineon und General Electric Global Research mit je einem Dutzend Leuten sowie Tokyo Electron. Die Japaner richten in Albany ihr erstes Forschungs- und Entwicklungszentrum in den USA ein und wollen langfristig 300 Mitarbeiter dort ansiedeln. Weitere Untermieter sind die deutsche Carl Zeiss und Unaxis aus der Schweiz. "Wir können gar nicht schnell genug mehr Platz scharfen, um unsere Interessenten unterzubringen. Es gibt eine Warteliste", prahlt Kaloyeros. Bis im kommenden Jahr ein fünftes Gebäude von einem privaten Bauträger hochgezogen wird, werden einige der neu Zugezogenen in Wohnwagen unterkommen müssen.

Einen Interessenkonflikt zwischen der aus Steuergeldern finanzierten Grundlagenforschung und den handfesten wirtschaftlichen Interessen der Partnerfirmen sieht der Dekan nicht. Er sitzt mit hautengen, ausgewaschenen Jeans in einem tiefen schwarzen Ledersessel und lässt seine dunkle Pilotenbrille zwischen Zeigefinger und Daumen kreisen, während er von der Vision des College of Nanoscale Science and Engineering spricht. "New York war einst führend in der Informationstechnologie. Diese Position wollen sie zurückerobern. Albany kann in der Nanoelektronik bieten, was sich kein Unternehmen allein leisten kann. Wir wollen wie die Schweiz sein - ein neutrales Territorium für alle." Wenn er von der Belegung spricht, benutzt Kaloyeros Vokabeln wie ein Immobilienmakler, der sein nächstes Einkaufszentrum anpreist: "IBM spielt sehr wohl eine Schlüsselrolle, und wir haben eine besondere Beziehung zu ihnen. Aber sie sind nicht der Eigentümer. Wir wollten immer eine Handvoll solcher Vorzeigemieter haben: einen großen Chiphersteller, einen Industrieverband und einen Zulieferer von Schlüsseltechnologien." Das investitionsfreundliche Klima ist für den geschäftstüchtigen Direktor und Dekan der Weg zum Erfolg. Wer in Albany einen Dollar investiert, bekommt Fördermittel und Zuschüsse im Wert von bis zu 20 Dollar, sagt er. "Wir haben die Ausrüstung und das Personal, um Innovationen bis zur Demo-Reife zu rühren. Wer sich hier ansiedeln will, hat in 90 Tagen die Baugenehmigung!" Professoren und Studenten können als Berater oder Anteilseigner von möglichen Ausgründungen profitieren, hoffen Kaloyeros und Hill. Im Gegenzug zahlen die Unternehmen, die sich ihre eigenen privaten Forschungsbereiche in den Reinräumen einrichten, nur für Miete und Maschinennutzung.

Chipfabrik, das war einmal. Sachsen will die Nanofabrik Die eng verzahnte Mischung aus Forschungszentrum und Firmenpark stößt auf weltweites Interesse. Universitäten von Würzburg bis Waterloo in Kanada arbeiten bereits mit den Nanoforschungszentren zusammen. Mitte Juli besuchte der sächsische Ministerpräsident Georg Milbradt die Pioniere von Albany: Es sollte um die Frage gehen, ob sich das Modell von New York in den Freistaat übertragen lässt.

Das geht offenbar, denn Ende August gab die Fraunhofer-Gesellschaft bekannt, in Dresden 2005 ein europäisches Forschungszentrum für Nanoelektronik zu eröffnen. Beteiligt sind Land, Bund sowie die dort bereits angesiedelten Chiphersteller Infineon und AMD. Die üblichen Verdächtigen also. In den kommenden fünf Jahren wollen alle Beteiligten rund 250 Millionen Euro investieren, um - wie in Albany - integrierte Schaltkreise auf der Basis von 300-Millimeter-Halbleitern zu entwickeln.

Die großen Namen der Chipindustrie leben bereits seit Jahren in der Nano-Ära, ohne großen Wirbel zu veranstalten. "Wenn man nur die technische Definition zugrunde legt, dass Nanotechnologie bei Transistoren von weniger als 100 Nanometern Größe beginnt, hat unsere Branche diese Schwelle bereits im Jahr 2000 überschritten oder besser unterschritten", sagt Paolo Gargini, Direktor für Technologie-Strategie bei Intel in Santa Clara. Nach seinen Berechnungen erzielte der größte Chiphersteller der Welt im vergangenen Jahr rund 20 Milliarden Dollar oder zwei Drittel seines Umsatzes mit Geräten, die auf Nanoelektronik basieren.

Die helle Aufregung, dass Halbleiter bald an eine technische Grenze stoßen würden, hat sich laut Gargini als voreilige Schwarzmalerei herausgestellt. "Wir sind in Prototypen bereits bei der Größenordnung von zehn Nanometern, bei einzelnen Komponenten bei 1,2 Nanometern angekommen." Der Sammelbegriff Nanotechnologie umfasst inzwischen so viele verschiedene Industrien, dass er nicht immer hilfreich sei, um Probleme und deren Lösungen klar zu identifizieren: "Einige Branchen werden erst in 50 Jahren von diesen neuen Technologien profitierten - die Elektronikindustrie tut es bereits." Seit 2001 gehört die detaillierte Entwicklung von Nanotechnologie zur Roadmap, dem gemeinsam beschlossenen Fahrplan der internationalen Halbleiterindustrie. Wissenschaftler in Labors wie Albany ziehen bestimmte Projekte vor, wenn sie in dieser Roadmap unter Gelb oder Rot gelistet sind - ihnen also von der Industrie große Dringlichkeit zugeschrieben wird.

Intel ist eines jener Großunternehmen, das seine Einsätze quer über das Spielbrett verteilt hat. Gargini rechnet hoch, dass der Multi mehr als 300 Nanoprojekte an rund 50 Universitäten von Irland bis Australien fördert, in der Regel mit 100 000 bis 200 000 Dollar. " Bislang ist der ganze Hype unterm Strich nichts Schlechtes", beurteilt er die atemlosen Berichte über mikroskopisch kleine Maschinen, die Krebszellen jagen oder Prozessoren mit Nanodrähten, die programmierte Bakterien bauen. "Keine Universität und kein Unternehmen kann das Feld allein vorantreiben. In Zukunft müssen wir bei Investitionen aber gründlicher auswählen und bestimmte Interessen fördern." Dabei verschwimmen alte Grenzen: So sponsert Intel die Arbeit an Biochips, bei denen etwa DNA Rechenaufgaben übernimmt - eine Grauzone zwischen Biologie, Medizin und Elektronik. Biocomputing heißt diese Disziplin.

"Wir werden sicherlich nicht in der Pharmabranche mitspielen", sagt Gargini, "aber wir erkunden die Möglichkeiten. Rein technisch lässt sich ein Biochip einfacher herstellen als ein moderner Mikrochip. Das wäre fast ein Nebenprodukt unserer normalen Tätigkeit." In 15 bis 20 Jahren, prophezeit der Intel-Stratege, werden Mikrochips ohnehin ein Gemenge sein aus Nanodrähten, optischen Komponenten und dazwischen die guten alten Metalloxide, mit denen Intel und Konkurrenten heute arbeiten.

Diese ganzheitliche Sicht der Dinge ist Musik in den Ohren der Nano-Pioniere am anderen Ende der USA, in Kalifornien. Ähnlich wie in Albany hat auch dort der Staat den Startschuss für ein umfassendes Forschungszentrum gegeben - aber unter ganz anderen Vorzeichen. Das Ende 2000 per Gouverneursbeschluss ins Leben gerufene California Nanosystems Institute (CNSI) macht schon im Namen die andere Herangehensweise deutlich - es geht um ein System ineinander verzahnter Forschungsgebiete und weniger um die reine Technik, die so schnell wie möglich in bare Münze umgesetzt werden soll. Auf die zwei Standorte der Universität von Kalifornien in Los Angeles und Santa Barbara verteilt, bindet das neue Institut Forscher und Studenten aus elf Fachbereichen ein - einschließlich Soziologen und Historikern. Die neuen Gebäude werden erst ab 2005 schrittweise bezugsreif sein, aber sie sollen Experten zusammenführen, die seit langem auf ihren Gebieten mit Atomen ringen.

Der Leiter der bislang mit 300 Millionen Dollar ausgestatteten Einrichtung ist ein Schotte mit buschigen Augenbrauen, Bart und einem Hauch Sean Connery in der Stimme. Fraser Stoddart spricht von " Nanowissenschaften" - denn für ihn geht es um eine neue Sicht der ganz kleinen Dinge. "Wir haben die Chance, die Disziplinen, die über die letzten 150 Jahre immer weiter auseinander dividiert wurden, wieder zusammenzuführen: Biologen und Physiker, organische und anorganische Chemiker und so weiter. Endlich können Leute wieder Ideen und Ergebnisse austauschen. Das ist unsere große Chance." Dementsprechend hat Stararchitekt Rafael Vinoly auch das Gebäude in Los Angeles entworfen, erklärt Stoddart mit einem langen Blick aus dem Chemiegebäude auf die Baugrube, in der gerade die Stahlträger für das Erdgeschoss eingezogen werden. "Es gibt fast nur offene Bereiche für jedermann. Es geht um den ständigen Austausch, um Kommen und Gehen wie in einem Konferenzzentrum." Für Stoddart und die bislang 35 anderen Akademiker, die Mitglieder des CNSI sind, steht ein Ausverkauf an Unternehmen, die Entwicklungskosten sparen wollen, nicht zur Debatte. "Nanowissenschaften stehen erst am Anfang, und leider haben manche Leute Erwartungen geweckt, die lange Zeit nicht oder vielleicht nie erfüllt werden. Wer hier arbeitet, soll neues Denken lernen und vermitteln. Zu viel kommerzieller Druck macht niemanden zu einem Picasso oder Fleming." Auf Genies vergangener Zeiten wie den Entdecker des Penicillins kommt der schottische Chemiker wiederholt zu sprechen. "Es gibt einen guten Grund, weshalb wir zu 98 Prozent aus öffentlichen Mitteln finanziert sind. Die Industrie würde kein Projekt unterstützen, das in den nächsten zehn bis 25 Jahren nur vielleicht etwas Verwertbares abwirft. Die meisten meiner Kollegen wollen sich nicht zu eng mit einer Nano-Firma einlassen. Sie wollen die Picassos ihrer Zeit sein: entdecken und Wissen vermitteln." Für einen anderen Exileuropäer ist die Jagd nach dem schnellen Geld ebenso befremdlich. Der Chemiker Jim Gimzewski ist wie Stoddart Schotte und arbeitet seit Jahrzehnten auf der Nano-Ebene. "Es ist interessant zu beobachten, wie Forscher in Europa und Japan seit Jahrzehnten auf diesem Gebiet arbeiteten. Dann kommen plötzlich die Amerikaner, machen große Ankündigungen, die Milliarden fließen - und das ganze Gebiet ist aus den Angeln gehoben", sagt Gimzewski, der in diesem Sommer eine Ausstellung zum Thema Nanowissenschaften im renommierten Museum des Landkreises Los Angeles LACMA betreute.

Für ihn ist der kommerzielle Hype dem wissenschaftlichen Fortschritt abträglich: "Die meisten Bilder, die Wissenschaft und Massenmedien benutzen, wenn sie von Nano sprechen, haben wenig bis gar nichts mit Daten zu tun, sondern stammen aus von Science Fiction inspirierten Illustrationen und Animationen. Schlimmer noch, sie sind mechanistische Modelle - immer geht es um Nanotechnologie, als ob die Technik alles wäre", sagt Gimzewski. Doch Technik hat ihren Zweck, sie ist nur ein Mittel: "Dabei greift Nanotechnologie auf einer Ebene, auf der Biotechnologie, Chemie, Physik, Elektronik und Ingenieurwesen zusammenlaufen. Das wird jeden Aspekt unseres Lebens ändern. Wir arbeiten heute mit Prozessen und Objekten, bei denen uns Maschinen die Illusion bieten, wir könnten Atome sehen." Das CNSI hat trotz seiner akademischen Ausrichtung sehr kommerzielle Interessen im Sinn. Die Mittel werden von einem prominenten örtlichen Risiko-Kapitalisten organisiert. An Nanowissenschaften interessierte Firmen wie Sun Microsystems und Hewlett-Packard haben Geld zugeschossen. Auf dem Campus von Santa Barbara entstehen zudem erste Firmen im kleinen Maßstab. Die Leiterin der anderen Hälfte des Instituts, Evelyn Hu, ist Mitbegründerin eines Start-ups namens Cambrios, das Prozesse entwickelt hat, um anorganische Materialien mithilfe von genetisch umprogrammierten Viren zu bauen.

Wenig sachkundige Risikokapitalisten nähren falsche Hoffnungen "Wir könnten langfristig kaum gut überleben, wenn wir nicht Unterstützung aus der Wirtschaft bekämen, die mit uns arbeiten will", sagt Hu. "Aber Reinräume für Firmen abzutrennen, die dort mit Studenten und Professoren ihre eigenen Produkte entwickeln, wie das in Albany geschieht, das würden die Steuerzahler nicht mitmachen. Das widerspricht der akademischen Offenheit." Hier gehe es darum, Ideen und Talente zu entwickeln, die sich aus der Integration von fast einem Dutzend Disziplinen ergeben - und nicht einem neuen Hype hinterherzulaufen. "Viele meiner Kollegen arbeiten seit langem im Nanobereich, aber plötzlich wollen sich alle dieses Schild umhängen, und das ist frustrierend. Nano ist eine Maßeinheit, keine Technologie! Venture-Capitalists tragen dazu bei, dass die Öffentlichkeit falsche Hoffnungen hegt und irgendwann die Geduld verliert, was kommerziell einsetzbare Produkte angeht", sagt Hu.

Die alte Geschichte: Zu viel Tamtam ruiniert den Kern des Neuen. Dann wird wieder mal das Kind mit dem Bade ausgeschüttet. Die Vorsicht, der Hu das Wort redet, wirkt sich auf die Ausstattung des Instituts aus. Während der neue Reinraum nur knapp 1200 Quadratmeter misst, besitzt die University of California Santa Barbara (UCSB) insgesamt sieben MBE-Maschinen - futuristisch anmutende Edelstahl-Monster für Molecular Beam Epitaxy - zu Deutsch Präzisionskanonen, die einzelne Elemente Atom für Atom auf ein Substrat schießen wie Steine auf ein winziges Steckbrett. "Keine andere Universität auf der Welt hat einen solchen MBE-Maschinenpark", sagt der Laborleiter John English, dessen Gruppe knapp 70 Professoren und Studenten umfasst. Auf die Frage, welche kommerziellen Anwendungen er für seine Eingliederung in CNSI erwartet, zuckt er nur mit den Achseln. "Wir treiben hier Grundlagenforschung, daran ändert sich nichts." Dabei gibt es auch an den Universitäten von Los Angeles und Santa Barbara Geschäftssinn. Einer der Doktoranden von Evelyn Hu hat eine Firma namens SiriGen gegründet, die Entwicklungen der Universität lizenziert, um ähnlich wie Quantum Dot biologische Marker mit Licht hervorzuheben. Ein speziell designtes Molekül leuchtet auf wie ein Leuchtturm, wenn es sich an bestimmte Aminosäuren bindet - etwa an das Erbgut von HIV-Viren. "Wir werden von großen Firmen angesprochen, die ihre diagnostischen Tests verbessern wollen. Mit Nano-Hype hat das nicht allzu viel zu tun", gibt sich SiriGen-Gründer Brent Gaylord verwundert. "Biosensoren sind seit geraumer Zeit ein Milliarden-Markt, wir bieten nur eine neuartige, bessere Lösung an, die bestehende Systeme ergänzt." Für den Propheten der Nanomaschinen ist solche Bescheidenheit fast ein rotes Tuch. Eric Drexler, dessen streckenweise wie Science Fiction anmutende Nanofibeln aus den Jahren 1986 und 1992 von Experten für viele der falschen Hoffnungen verantwortlich gemacht werden, fühlt sich missverstanden. Der Gründer und Chef des Foresight Institutes kritisiert zwar den überstrapazierten Begriff "Nano", aber nur deshalb, weil er ihm nicht weit genug geht. "Produktionssysteme auf Nano-Ebene sind etwas völlig anderes als Materialien oder Produkte, die Teilchen in Nanogröße beinhalten. Ein Großteil der öffentlichen Aufregung und Hoffnungen richtet sich auf produktive Nanosysteme. Das eigentliche Gebiet erfordert die Entwicklung ganzer Systeme. Da die heutige Forschung sich nicht darauf konzentriert, werden diese Versprechungen nicht eingelöst." Angst vor Nano ist falsch. Sagt der Prophet Schlimmer noch, sagt Drexler: Die in den Medien geschürte Angst vor unerwünschten Nebenwirkungen dieser molekularen Fabriken blockiert wichtige Arbeit. "Da sich Wissenschaftler vom möglichen Missbrauch distanzieren wollen, haben sie sich von ihren ursprünglichen Konzepten verabschiedet. Das war ein Irrtum." Für Eric Drexler ist Nanotechnologie immer noch die leuchtende Vision vom Computer mit einer Milliarde Transistoren, von Materialien, die tausendmal stärker sind als Stahl, und von medizinischen Wunderwaffen, die wie mikroskopisch kleine U-Boote durch den Körper reisen und Krankheitserreger Molekül für Molekül zerstören oder Gewebe heilen. Das gibt es alles in Ansätzen und an mehreren Labors gleichzeitig - aber für den Futuristen aus Palo Alto verwechseln die meisten Leute "eine Sammlung evolutionärer Technologien mit der versprochenen Revolution". Entwicklung ist gut, aber kein Feuerwerk.

Zwecks Aufklärung veranstaltet Drexlers Institut Ende Oktober in Washington die erste Konferenz zum Thema Molekulare Fertigung. Gut 150 Teilnehmer erwartet der Nano-Pionier - genauer: So viele lassen seine Mitarbeiter in die Vortragssäle hinein.

Draußen vor der Tür stehen die Risiko-Kapitalgeber Schlange. Die, die immer dabei sind, wenn es darum geht, aus kleinen Dingen großes Geld zu machen.