"Eine neue Perspektive nicht für morgen, sondern übermorgen" - Interview mit Nobelpreisträger Bernard Lucas Feringa

10. Jul 17

Zehn Jahre lang hat der Nobelpreisträger Bernard Lucas Feringa die Förderinitiative "Integration molekularer Komponenten in funktionale makroskopische Systeme" begleitet. Hier blickt er zurück.

Chemie-Nobelpreisträger Bernard Lucas Feringa. (Foto: Julia Fischer für VolkswagenStiftung)

Chemie-Nobelpreisträger Bernard Lucas Feringa. (Foto: Julia Fischer für VolkswagenStiftung)

Nach etwa zehn Jahren Laufzeit hat die VolkswagenStiftung jetzt die letzten Bewilligungen in der Förderinitiative "Integration molekularer Komponenten in funktionale makroskopische Systeme" freigegeben. Insgesamt förderte die Stiftung 121 Wissenschaftler(innen) in 47 überwiegend interdisziplinären Vorhaben mit knapp 40 Mio. Euro. Dreiviertel der Anträge kamen aus der Biophysik und -chemie. Bernard Lucas Feringa von der Universität Groningen, 2016 mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet, hat die Förderinitiative während ihrer gesamten Laufzeit als Gutachter begleitet. Im Gespräch mit dem Wissenschaftsjournalisten Henning Engeln blickt er auf diese Zeit, die Projekte, die Initiative und seine Erkenntnisse zurück.

Welche wissenschaftliche Lücke hat die Förderinitiative "Integration molekularer Komponenten in funktionale makroskopische Systeme" der VolkswagenStiftung geschlossen?

Mit dieser Initiative hat die VolkswagenStiftung den Boden für funktionale Systeme bereitet, ein gerade entstehendes Feld in den molekularen Wissenschaften. Es geht darum, winzige molekulare Komponenten zu größeren, zu makroskopischen Systemen zusammenzufügen. Also zu Geräten, die bestimmte Funktionen erfüllen, die etwas Besonderes können und mehr leisten als die Einzelteile. Das können Materialien mit neuartigen Eigenschaften sein. Oder Systeme, die Wirkstoffe im Körper freisetzen. Es können kleine Maschinen oder Messgeräte sein.

Die Auswahl der Projekte lief über ein zweistufiges Verfahren: Zunächst mussten die Antragsteller eine Skizze ihres Projekts einreichen und in der zweiten Stufe das Projekt in einer Präsentation vorstellen. Welche Phase war für Sie die interessantere?

Ich denke, die Präsentationsphase war am spannendsten, denn jetzt mussten die Antragsteller ein detaillierteres, vollständiges Konzept vorstellen und sie mussten es vor dem Komitee verteidigen und sich den kritischen Fragen stellen. Dabei kristallisierte sich besser heraus, wie gut und wie spannend der Ansatz ist, welche neuen Aspekte er enthält.

Waren unter den Projektanträgen Highlights, an die Sie sich besonders erinnern?

Es gab eine enorme Menge und Spannbreite an hochkarätigen, aufregenden Vorschlägen. Darunter sehr schöne Projekte, bei denen es um Messfühler - also Sensoren - ging oder auch um neue Wege, wie sich Materialien organisieren lassen. Aber es wäre unfair gegenüber den anderen, einzelne herauszustellen.

Welche Themenbereiche waren vertreten?

Es ging etwa um molekulare Elektronik und Computing oder um chemische Biologie - darum, wie Materialien und menschliche Zellen zusammenarbeiten können. Manche Projekte bezogen sich darauf, wie man etwas in den Körper hineinbringen kann, auf neue Materialien, die in den Körper implantiert werden können, oder behandelten die Freisetzung von Wirkstoffen im Körper.

Was ist der gemeinsame Nenner all dieser Projekte?

Man beginnt mit molekularen Komponenten, deren Größenordnung im Nanometerbereich liegt, und bringt mehrere von ihnen zusammen. So entsteht ein größeres, ein makroskopisches System, das eine Funktion hat. Es lässt sich mit den Proteinen im Muskel vergleichen: Ein einzelnes Proteinmolekül ist ein winziger Stab in Nanometergröße. Doch sehr viele dieser Proteine tun sich zusammen zu einem Muskel, und der kann sich zusammenziehen. Diese Funktion ist also sichtbar.

Cornelia Soetbeer, Leitung Team "Herausforderungen - für Wissenschaft und Gesellschaft", Bernard Lucas Feringa (Mitte) und Franz Dettenwanger, Förderreferent der Initiative "Integration molekularer Komponenten in funktionale makroskopische Systeme". (Foto: Julia Fischer für VolkswagenStiftung)

Cornelia Soetbeer, Leitung Team "Herausforderungen - für Wissenschaft und Gesellschaft", Bernard Lucas Feringa (Mitte) und Franz Dettenwanger, Förderreferent der Initiative "Integration molekularer Komponenten in funktionale makroskopische Systeme". (Foto: Julia Fischer für VolkswagenStiftung)

Ende Juni 2017 wurden die letzten Anträge dieses Förderprogramms bewilligt. Sind damit alle Themen abgedeckt oder gibt es noch immer offene Fragen?

Wie bei jedem guten wissenschaftlichen Programm wird es vermutlich am Ende mehr neue Fragen geben als Antworten. Denn aus den Lösungen für Probleme ergeben sich neue Möglichkeiten und damit neue Fragen. Ich denke, das Programm wird eine Menge neuer Forschungsansätze initiieren, an die man zuvor überhaupt nicht gedacht hatte.

Wo steht die Nanotechnologie heute?

Sie existiert nunmehr seit rund 35 Jahren, hat enorme Fortschritte gemacht und viele neue Möglichkeiten eröffnet. Dennoch glaube ich, dass sie sich noch immer in einem frühen Stadium befindet, quasi im Teenager-Alter. Wir haben jetzt einige der grundlegenden Prinzipien etabliert: Wie sich genau definierte Nanoteilchen herstellen und sich Dinge auf der Nanoskala organisieren lassen. Und auch, wie wir mit neuen mikroskopischen Techniken Atome und Moleküle sichtbar machen können. Aber das tatsächliche Potenzial der Nanotechnologie wird sich erst in den kommenden Jahrzehnten zeigen.

Wo erwarten Sie die ersten Durchbrüche und Anwendungen?

Es gibt ja bereits Anwendungen. In Deutschland wie in den Niederlanden lassen sich mehr als hundert Produkte kaufen, die Nanotechnologie enthalten. Das ist allerdings erst der Anfang. Ich sehe für die Zukunft ein riesiges Potenzial vor allem in der Medizin sowie in den Materialwissenschaften. Denken Sie etwa an Beschichtungen von Fensterscheiben, die sich selbst reinigen, oder Oberflächen, die sich reparieren, wenn sie zerschrammt werden. Es wird winzige Kapseln geben, die Medikamente enthalten und sie gezielt an bestimmten Stellen im Körper entlassen. In der Elektronik wird die Nanotechnologie sehr viel kleinere, leistungsfähigere Computer ermöglichen, die unglaubliche Mengen an Daten speichern können.

Dennoch hört und liest man in Medien zurzeit wenig über die Nanotechnologie. Gibt es da eine Art von Entzauberung oder wurde zu viel versprochen?

Vielleicht ist es ähnlich wie mit der Gentechnologie, da gab es anfangs auch einen großen Medienrummel. In beiden Fällen wurden Durchbrüche erzielt, aber man darf nicht vergessen, dass es sehr lange dauert, bis aus einer Erkenntnis der Grundlagenforschung eine Anwendung wird. Doch ich bin davon überzeugt, dass die Nanotechnologie eine Menge neuer Chancen eröffnen wird.

Was macht Sie da so sicher?

Schauen wir uns den menschlichen Körper an, der aus zig Milliarden winzigen Zellen besteht: Eine jede von ihnen ist eine gewaltige Fabrik, vergleichbar mit einer Großstadt. Die Zelle ist ein unglaublich komplexes System, doch alles darin ist "nano". Wir Forscher können die Natur nicht nur nachahmen, sondern über sie hinausgehen. Die Beschränkungen liegen einzig in den physikalischen und chemischen Eigenschaften von Atomen und Molekülen. Die Möglichkeiten sind praktisch unendlich groß.

Forscher könnten die Grenzen der Natur überschreiten?

Nehmen wir das Beispiel des Fliegens: Anfangs schauten sich die Menschen die Vögel an und versuchten, sie zu imitieren. Doch letztlich gelang es ihnen, Flugzeuge zu konstruieren, die sich nach einem ganz anderen Prinzip in die Luft erheben, viel schneller sind als Vögel und zudem gewaltige Lasten transportieren können.

Sollte Forschung eher Grundlagen betreffen oder auf die gesellschaftlichen Bedürfnisse ausgerichtet sein?

Es wäre ein großer Fehler zu glauben, dass Wissenschaft sich nur mit den gesellschaftlichen Bedürfnissen befassen sollte. Denn dann würde es keine wirklich neuen Erfindungen geben. Nehmen wir das Beispiel der Smartphones. Es gibt sie erst seit rund einem Jahrzehnt, doch unsere Kinder und die heutigen Studenten können sich eine Gesellschaft ohne Smartphone überhaupt nicht mehr vorstellen. Niemand hat diese Entwicklung vor 20 Jahren vorausgesehen, niemand hat den Wissenschaftlern an den Universitäten erzählt, dass sie ein Smartphone erfinden müssten. Doch es gibt diese Geräte nur, weil in den 1940er und 1950er Jahren Physiker Transistoren erfunden haben und Chemiker Displays mit Flüssigkristallen entwickelten – zunächst reine Grundlagenforschungen.

Das bedeutet also, die Förderprogramme von Stiftungen, die Grundlagenforschung unterstützen, sind nach wie vor nötig?

Ja, sie spielen eine ganz wichtige Rolle. Sie geben der Wissenschaft eine starke Basis und ermöglichen neue Perspektiven für die Zukunft – nicht die von morgen, sondern die von übermorgen.

Wir beobachten im Moment, dass viele Menschen den Naturwissenschaften und ihren Fakten skeptisch gegenüberstehen und sich stattdessen von einfachen, populistischen Parolen leiten lassen. Was ist der Grund?

Ich habe dafür keine wirkliche Erklärung. Und es macht mir Angst. Sogar manche Politiker sagen, die Ergebnisse von Wissenschaft seien lediglich Ansichtssache. Das ist unglaublich. Nehmen Sie das Beispiel Smartphone, das unsere Welt komplett verändert hat: Ist das eine Ansichtssache oder ein Fakt?

Was lässt sich gegen diese Sichtweise tun?

Ich glaube, wir Wissenschaftler sollten mehr Anstrengungen darauf verwenden, den Menschen und den Politikern zu erklären, weshalb Wissenschaft unentbehrlich ist. Wir sollten deutlicher machen, was wir wissen und was nicht, weshalb wir so kritisch sind und weshalb wir Fragen stellen. Und: Wir müssen klar machen, welches die Fakten sind und was Fiktion ist.

In der Initiative wurden 47 verschiedene Projekte gefördert und bisher 365 Publikationen veröffentlicht. An der Universität Mainz widmen sich die Wissenschaftler(innen) der Entwicklung eines skalierbaren Quantencomputers, Physiker Markus Nimmrich hier beim Probentransfer mittels "Wobblestick". (Foto: Jens Steingässer für VolkswagenStiftung)

In der Initiative wurden 47 verschiedene Projekte gefördert und bisher 365 Publikationen veröffentlicht. An der Universität Mainz widmen sich die Wissenschaftler(innen) der Entwicklung eines skalierbaren Quantencomputers, Physiker Markus Nimmrich hier beim Probentransfer mittels "Wobblestick". (Foto: Jens Steingässer für VolkswagenStiftung)

Wie genau könnten die Wissenschaftler aktiv werden?

Wir sollten mehr in Schulen gehen, sollten den Nutzen von Wissenschaft erklären, aber auch die potenziellen Gefahren. Wir sollten damit schon in der Grundschule, ja im Kindergarten beginnen und es in den höheren Schulen fortsetzen. Forscher sollten sich zudem stärker an Studenten, an das allgemeine Publikum und an die Politiker wenden.

Wird die Wissenschaft in Zukunft an Bedeutung verlieren oder wird ihr Einfluss eher zunehmen?

Sie muss stärker werden, dazu sehe ich überhaupt keine Alternative. Wenn wir die Grundlagen unserer westlichen Gesellschaft bewahren und zudem erreichen wollen, dass Menschen in ärmeren Regionen, wie in Afrika, ein besseres Leben genießen können, dann gibt es nur einen Weg: Wissenschaft, Technologie, Bildung und Entwicklung. Nur so können wir dafür sorgen, dass die Menschheit ausreichend Nahrung, Energie und sauberes Wasser zur Verfügung hat, dass bessere Materialien oder wirkungsvollere Medikamente entwickelt werden.

Wo kann die Wissenschaft noch helfen?

Es gibt viele Probleme, die zurzeit überhaupt nicht wahrgenommen werden. Alle reden vom Klimawandel – doch allein an Tuberkulose werden in diesem Jahr 2,5 Millionen Menschen sterben. Und wenn es uns nicht gelingt, bald neue Antibiotika zu entwickeln, dann werden in zehn Jahren jährlich 700.000 Menschen antibiotikaresistenten Keimen zum Opfer fallen. Ein weiteres Thema: Phosphatdünger ist unentbehrlich für unsere Landwirtschaft. Doch in 25 Jahren wird der Gipfel seiner Verfügbarkeit erreicht sein und dann wird es einen Mangel geben. Wie aber soll die Menschheit ohne Phosphat ernährt werden?

Es geht also nicht ohne Wissenschaft?

Ja. Nur mit ihr kann es gelingen, eine nachhaltige Zukunft zu schaffen, eine Welt, die auf Recycling basiert und die Ressourcen schützt. Um diese Zukunft zu meistern brauchen wir einen Wandel in der Gesellschaft, an dem die Naturwissenschaften, aber auch Geisteswissenschaften und Psychologie mitwirken. Und wenn das nicht schief gehen soll, dann dürfen wir uns dabei nicht auf Meinungen und Ansichten verlassen, sondern müssen uns vor allem auf fundierte Fakten stützen.

Nochmal ein Blick zurück auf die Förderinitiative der Stiftung: Sie waren von Anfang an Mitglied in der Gutachterkommission. Wie haben Sie die Zusammenarbeit erlebt?

Es war für mich immer ein großes Vergnügen, in dieser Kommission mitzuwirken, denn die Arbeit dort war absolut professionell, sehr gut organisiert und die Mitglieder waren bestens vorbereitet.

Die Mitarbeit in einem solchen Gremium ist mit viel Arbeit verbunden. Was hat Sie motiviert, so lange dabei zu bleiben?

Zum einen weiß ich sehr wohl die Leistung zu schätzen, mit der die VolkswagenStiftung Wissenschaft und speziell Grundlagenforschung stimuliert und ich halte es für sehr wichtig, Forschung in solchen Programmen auf dem höchstmöglichen Level zu fördern. Wir Gutachter hatten es hier mit Vorschlägen aus der vordersten Front der Forschung und Technologie zu tun. Zum anderen empfinde ich es als meine Pflicht gegenüber der wissenschaftlichen Gemeinschaft, Förderorganisationen dabei zu helfen, das Beste aus ihren Programmen herauszuholen.

Die Fragen stellte der Wissenschaftsjournalist Henning Engeln.

(Auf die Nennung von wissenschaftlichen Titeln wird verzichtet.)