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"Man kann sich gar nicht genug wundern..."

Interview mit
Prof. Manfred Eigen

von Volker Lange

Prof. Manfred Eigen mit Mitarbeitern

 

 

Manfred Eigen, Jahrgang 1927, stammt aus einer Musikerfamilie. Eigentlich wollte er als Kind Musik studieren. Doch der Krieg machte diese Pläne zunichte. Mit 15 wurde er als Luftwaffenhelfer eingezogen. Damit, so Eigen, war es mit dem Musikertraum vorbei: "Für einen Musiker ist die Zeit vor 18 Jahren die wichtigste Zeit, da muß sich ein Repertoir fest einprägen." Da Eigen sich aber auch für Mathematik, Physik und Chemie interessierte, beschloß er, in Göttingen zu studieren.

Zur Evolutionsforschung kam Eigen über seine Arbeiten zum Ablauf extrem schneller chemischer und biochemischer Reaktionen. Gerade 21 Jahre war er damals alt. 1967 erhielt er dafür zusammen mit R. G. W. Norrish und G. Porter den Nobelpreis für Chemie. Später entwickelte Eigen ein physikalisch-chemisches Modell der Entstehung des Lebens. Es zeigt, daß das Darwinsche Prinzip von Auslese und Evolution schon auf Stufen unterhalb der Zelle ansetzt.

Für die Messung schneller biochemischer Reaktionen haben Sie Ihren Nobelpreis bekommen, heute werden damit neue Medikamente untersucht. Was ist das eigentlich: "schnelle Reaktionen"?

Schnelle Reaktion heißt: schnell im Vergleich zu unserer Wahrnehmung. Unsere Wahrnehmung basiert auf Reaktionen, also mußte es Reaktionen geben, die noch schneller sind, unterhalb einer tausendstel Sekunde. Und wir haben damals einen Trick gefunden mit dem man Reaktionen bis zu einer Nanosekunde, also bis zu einer milliardstel Sekunde, noch verfolgen kann. wir waren so die ersten, die Enzymreaktion in ihrem Elementarschritten aufklären konnten.

War Ihnen damals schon klar, daß Sie damit auch einen Schlüssel zur Ergänzung der Evolutionstheorie in der Hand hatten?

Damals kam die Frage auf: Wie kommt es eigentlich, daß diese Moleküle in der Natur optimal arbeiten. Man kann sie nicht mehr verbessern. Sie sind die optimalen Ergebnisse der Evolution. Nun, da haben unsere Biologen gesagt: Das hat doch Darvin schon erklärt. Aber Darvin hatte das für Organismen, für Lebewesen erklärt. Aber doch nicht für leblose Moleküle. Wie konnte das also funktionieren. Und so haben wir eben angefangen, mit Nukleinsäuren zu experimentieren. Denn wir brauchten Moleküle, die man reproduzieren und dabei abändern kann.

Zunächst war das also ein rein theoretisches Modell?

Wir haben zunächst eine Theorie entwickelt, wie diese Prozesse auf molekularer Ebene stattfinden könnten. Aber alles was man theoretisch macht, muß man auch experimentell beweisen können. Deshalb begannen wir, mit den Nukleinsäuren Evolutionsexperimente anzustellen. Aus diesen Experimenten ist heute eine ganz neue Technologie entstanden. Eine evolutive Technologie, die nicht mehr mit den Lebewesen arbeitet, sondern die die gleichen Prinzipien wie die Natur in einer Maschine ablaufen läßt.

Und diese Technologie läßt sich heute konkret für die angewandte Forschung einsetzen.

Etwa bei der Entwicklung von Medikamenten. Es wäre doch schön, wenn wir für jede Krankheit das genau richtige Medikament finden könnten. Dafür müssen wir das tun, was die Natur in so einem Falle auch tun würde. Aber soweit sind wir noch lange nicht.

Warum ist das so kompliziert?

Das das können Sie selbst an einem einfachen Beispiel nachrechnen. Schauen sie, die wichtigsten Stoffe in der Natur, für die Funktion eines Organismuns sind die Proteine, die Eiweißstoffe. Das sind meistens Molküle, die aus einigen hundert einzelnen Arminosäuren zusammengesetzt sind. Nun nehmen sie mal ein ganz kleines dieser Moleküle, das als Botenstoff im Gehirn und als Hormon eine große Rolle spielen. Das sind kleine Proteine, die nur aus 10 oder 20 Bausteinen bestehen. Die Bausteine der Proteine bestehen wiederum aus 20 Klassen. Wenn sie also ein Molekül haben, was nur 10 solcher Bausteine hat, dann könnten daraus 20 hoch 10, also 10 Billionen verschiedene Varianten entstehen.

Eine unglaubliche Zahl! Kaum vorstellbar, daß sich das alles durchmessen läßt!

Diese 10 Billionen Varianten durchzumustern, da mußte man sich schon was einfallen lassen. Wir haben mit der Laser-Korrelations-Spektroskopie eine solche Methode aufgebaut. Damit kann man ein Molekül in weniger als einer Sekunde identifizieren. Aber selbst dann schaffen Sie am Tag gerade mal 100.000 Proben. Wir aber haben in unserem Gedankenexperiment 10 Billionen davon! Da sehen sie schon, in welche Schwierigkeiten sie da kommen. Sie müssen sich jetzt also wieder etwas neues überlegen. Wie kann man hierarchisch solche komplexen Systeme ordnen. Also, da stehen wir erst ganz am Anfang.

In der Literatur tauchen immer öfter Gedanken auf, daß die klassische Wissenschaft sich überlebt habe, weil unsere Erkenntnisfähigkeit zunehmend an Grenzen stößt.

Da sollten wir vorsichtig sein, mit diesen Grenzen. Wir sehen oft Grenzen und sind dann ganz erstaunt, daß es hinter diesen Grenzen noch sehr viel zu erkunden gibt. Natürlich stoßen wir immer wieder an Grenzen. Aber das ist eigentlich unser Job: diese Grenzen zu überwinden. Kann ja sein, daß sich die Forschung auch mal in andere Bereiche verlagert und daß es irgendwann einmal Forschungsbereiche geben wird, die als abgeschlossen gelten können. Aber dann werden sich in einem anderen Gebiet sofort wieder neue Fragen stellen, etwa in einem Randbereich, der damit zusammenhängt. Nein, ich glaube nicht, daß wir so schnell arbeitslos werden.

Das Staunen haben Sie also auch nach über 50 Jahre Wissenschaft noch nicht verlernt?

Ich muß ihnen eine kleine Geschichte erzählen. Als ich hier in Göttingen Ende der 40er Jahre studierte, hörte ich die Vorlesung vom Professor Pohl, dem Physiker. Und wenn er eine Sache erklärt hatte, und uns gerade ein Licht aufgegangen war , dann sagte er: Und darüber kann man sich nicht genug wundern. Genau in diesem Moment, als wir glaubten, es kapiert zu haben, da sagte er das. Und genau das erlebe ich heute immer noch täglich in der Forschung. Wenn man wirklich darüber nachdenkt, dann kann man sich gar nicht darüber wundern.

Und wie sieht es da bei den Nachwuchswissenschaftlern aus? Wundern die sich auch noch?

Ich bin begeistert von der gegenwärtigen Generation. Das sind sehr motiverte, nette, tüchtige, arbeitssame Leute. Mit Visionen. Ich kann nicht in die vielen Klagen, die man oft hört, mit einstimmen. Mit der Bildung ist das so eine Sache. Der Umfang des Wissens vermehrt sich ja exponentiell. Das heißt also, man kann auf den Schulen sicherlich nicht mehr alles Wissen vermitteln. Was wichtig ist, daß man auf den Schulen vermittelt, wie man mit Wissen umgeht. Lernen, wie man zu lernen hat. Das halte ich für wichtig.

Die öffentlichen Kassen sind leer, andererseits braucht die Forschung Geld. In Amerika wird das gelöst durch Unternehmen, die von Forschungsinstituten gegründet werden und sich am Markt bewähren sollen. Könnte das auch ein Modell für Deutschland sein?

Ja, wir haben ja auch selbst die Firma Evotec gegründet. Und zwar richtig im Rahmen der Max Planck Gesellschaft. Die Max Planck Gesellschaft ist selbst beteiligt daran. Und ich halte das für richtig, daß dieser Austausch stattfindet, und erwarte, daß im Gegenzug auch dann wieder von solchen Firmen Geld in die Forschung gesteckt wird. Einige unserer Arbeiten werden auf diese Weise unterstützt.