Zum Nutzen der Forschung

Essay. Grundlagenforschung ist nicht nur Teil der Kultur, sondern auch die Basis für all unsere technologischen Errungenschaften. Ein Plädoyer für die Freiheit der universitären Forschung - und für die Qualität als einziges Kriterium ihrer Beurteilung.

Anton Zeilinger | aus HEUREKA 4/00 vom 27.09.2000

Die Universitäten wurden immer wieder beschuldigt, sich zu sehr um ihre eigene Befindlichkeit zu kümmern und zu wenig um die Probleme der Gesellschaft. Es heißt, wir Wissenschaftler leben in einem Elfenbeinturm, ohne Bezug zur Wirklichkeit und ohne Rücksicht auf die wirklichen Bedürfnisse der Menschen. Und seit den Sechzigerjahren wird unter dem Schlagwort der gesellschaftlichen Relevanz von den Universitäten Rechenschaft verlangt - wobei es selbstverständlich immer um jene Relevanz geht, die gerade bequem in die eigenen ideologischen Vorstellungen passt.

Heute bedeutet diese Relevanz zumeist die Forderung nach einer zunehmenden Anwendbarkeit des an den Universitäten produzierten Wissens. Und mittlerweile gibt es auch in einigen Ländern eine starke Bevorzugung der angewandten Forschung gegenüber der Grundlagenforschung. In dieser Situation müssen die österreichischen Universitäten klar Position beziehen - auch gegenüber den neuen Institutionen des tertiären Bildungssektors, insbesondere den Fachhochschulen.

Die universitäre Lehre ist ausgezeichnet durch die berühmte Einheit von Forschung und Lehre, wobei Forschung primär Grundlagenforschung bedeutet und Lehre zu einem wesentlichen Teil Ausbildung durch Forschung. Was aber ist die Bedeutung der Grundlagenforschung? Und warum soll sie gefördert werden? Grundlagenforschung ist jene Forschung, deren primäres Motiv die Vergrößerung unseres Wissens ist, egal, ob es zu etwas gut ist oder nicht. Es ist die Neugierde, die uns dazu antreibt - deshalb heißt es im Englischen auch "curiosity driven research".

Aber wozu soll das gut sein? Es verhält sich mit der Forschung genau wie mit einer Oper oder einer Symphonie: Sie ist Teil der menschlichen Kultur, Teil des Menschseins, Teil unserer Identität als Homo sapiens. Nun werden einige einwenden, es sei schon gut, wenn einige Wissenschaftler Grundlagenforschung betreiben, aber das müsse die Ausnahme sein. Es sei viel besser, wenn etwas Nützliches produziert wird. Man könne doch nicht allen Wissenschaftlern erlauben, zu tun und lassen, was ihnen gerade so einfällt.

Gegen diese Einwände ist zu sagen, dass die Grundlagenforschung auf diese Weise nicht nur unglaublich viel über die Welt herausgefunden hat - sie hat auch die Grundlage für unsere gesamte Technologie geschaffen Zugleich gibt es viele Beispiele aus der Geschichte, die zwar sehr wohl zeigen, dass die Grundlagenforschung einen immensen potenziellen Nutzen besitzt, dass es aber gleichzeitig unmöglich, ja sogar kontraproduktiv ist, Entscheidungen über ihre Arbeitsrichtungen aufgrund möglicher Anwendungen zu treffen.

Ein berühmtes Beispiel dafür ist der Entdecker der Radiowellen, Heinrich Hertz (1857-1894). Der deutsche Physiker beantragte eine finanzielle Förderung bei der Preußischen Akademie der Wissenschaften. Er erhielt sein Geld, weil - wie es damals hieß - der Nachweis dieser Wellen den Schlussstein der Maxwell'schen Theorie bedeuten würde. Und, so ein Gutachten zweier damals berühmter Professoren, man solle ihm das Geld geben, "obwohl es wohl nie zu einer praktischen Anwendung kommen wird". Niemand ahnte damals, dass Hertz' Entdeckung die Grundlage zu einer der heute wichtigsten Technologien liefern würde: Ohne Radiowellen gäbe es keinen Rundfunk, kein Fernsehen, kein Handy. Und auch keine milliardenschweren Lizenzen.

Man sollte nicht über die Blindheit von Hertz' Zeitgenossen lächeln, sondern aus dieser Episode die Lehre ziehen, dass es bei wirklich tief greifenden Entdeckungen in der Grundlagenforschung unmöglich ist, Anwendungen vorherzusehen. Doch was sind dann die Kriterien für Grundlagenforschung? Darf sich jeder an der Universität auf die verfassungsmäßig garantierte Freiheit von Forschung und Lehre berufen und forschen, was er will?

Das einzige anwendbare Kriterium bei der Grundlagenforschung und ihrer Finanzierung kann nur lauten: höchste Qualität. Denn eine Steuerung der Inhalte ist grundsätzlich nicht möglich. Hätte man 1880 ein Forschungsprogramm zur Verbesserung der Telekommunikation gestartet, hätte man sicherlich nicht Heinrich Hertz gefördert.

Dieses Qualitätskriterium ist allerdings in aller Konsequenz anzuwenden. Robert May, der Wissenschaftsberater der britischen Regierung und neu gewählte Präsident der Royal Society, argumentiert sehr überzeugend, dass Peer Review - also die Kontrolle durch Fachkollegen - in der Wissenschaft die gleiche Rolle spielt wie der freie Markt in der Wirtschaft. Beim Peer Review werden die Forschungsarbeiten und ihre Ergebnisse einer Beurteilung durch Fachkollegen unterworfen. Je besser die Gutachter, umso genauer die Beurteilung.

Es wird von manchen Wissenschaftlern oft eingewendet, dass diese Bewertung von Grundlagenforschung im Konflikt mit der unbedingt nötigen Freiheit der Forschung stehe. Dies ist ein Missverständnis. Ich habe Paul Gray, den früheren Präsidenten des M.I.T., mit diesem Argument konfrontiert. Und Grays Antwort war gleich einfach wie überzeugend: "Jeder Professor am M.I.T. kann seine Forschungsziele frei wählen. Nach ein paar Jahren wird aber knallhart beurteilt, ob das auf diesem selbst gewählten Gebiet Geleistete dann auch zu absoluten Spitzenergebnissen geführt hat."

Wenn mögliche Anwendungen nicht in Sicht sind, warum sollten dann Studenten in der Grundlagenforschung mitarbeiten? Nichts anderes nämlich tun sie, wenn sie an einer Diplomarbeit oder Dissertation arbeiten. Lernen die jungen Leute etwas Nützliches, das sie im Leben brauchen können? Experimentalphysikalische Grundlagenforschung wird in Arbeitsgruppen betrieben, die aus drei bis fünf Leuten bestehen und an einem Experiment arbeiten. Da gibt es einen erfahrenen Supervisor, ein bis zwei Postdocs, die eine wissenschaftliche Laufbahn ergreifen wollen, sowie ein bis zwei Diplomanden und Dissertanten.

Diese Zusammenarbeit ist aus vielen Gründen wichtig - nicht zuletzt deshalb, weil alle Mitarbeiter dadurch lernen, dass Kooperation im Team immer zu besseren Ergebnissen führt. Auch der Umgang mit Hochtechnologie gehört zur Ausbildung. In den experimentellen Wissenschaften ist nur konkurrenzfähig, wer über die neuesten Geräte verfügt. In unserem Bereich geht es um Informationsverarbeitung im breitesten Sinn - Datenerfassung, Messung und Analyse der Daten mit den modernsten Geräten.

Diesen Standard aufrechtzuerhalten, ist zurzeit allerdings ein gravierendes Problem: Allein die Computer in unserem Institut haben sechs Millionen Schilling gekostet. Innovative Betriebe erneuern üblicherweise 20 bis 25 Prozent ihrer Infrastruktur pro Jahr. Für uns hieße das 1,2 bis 1,5 Millionen Schilling. Doch unser Institut erhält heuer nur Investitionsmittel von 400.000 Schilling - und zwar für alles, nicht nur für die Computer. Das ist schlichtweg eine Katastrophe.

Doch um von diesem massiven Infrastrukturproblem an österreichischen Universitäten wieder zur Ausbildungsfunktion der Grundlagenforschung zurückzukommen: Junge Leute erwerben so die Fähigkeit, Probleme allgemeinster Natur zu definieren und zu lösen. Das Wichtige dabei ist nämlich das logisch-analytische, rationale Herangehen an ein Problem und weniger die konkreten Fertigkeiten, die jemand dabei erlernt.

Offenbar lernen die jungen Leute auf diesem Weg nicht nur, physikalische Probleme zu lösen. Vor allem in den USA gibt es einen immer stärkeren Trend, dass Physik-Absolventen von Unternehmensberatungen, Banken und Broker-Firmen nachgefragt werden. Das geht so weit, dass etwa von den Absolventen eines Physikjahrgangs an der Harvard Universität nur mehr ein geringer Teil in der Physik bleibt. Und auch in meiner Gruppe merke ich, dass es immer schwerer wird, gute junge Leute zu halten. Kürzlich haben zwei promovierte Absolventinnen aus meiner Arbeitsgruppe Angebote aus der deutschen Industrie angenommen - bei Gehältern, mit denen wir nicht annähernd Schritt halten können.

Das erzeugt natürlich ein Nachwuchsproblem für die Physik, das die US-amerikanischen Universitäten zunehmend mit ausländischen Postdocs lösen. Und auch Europa steht vor ganz ähnlichen Problemen: Letztes Jahr gab es bei der Jahreskonferenz der finnischen physikalischen Gesellschaft - unter hochrangiger Beteiligung von Nokia - eine Podiumsdiskussion zur Frage, wie man die Zahl der von den Universitäten ausgebildeten Physiker steigern kann. Die Deutsche Physikalische Gesellschaft und die European Physical Society haben sogar Kampagnen begonnen, junge Leute zum Physikstudium zu ermutigen. Bei den Mathematikern gibt es im Übrigen ganz ähnliche Probleme.

Diese Nachwuchsprobleme gehen zum einen auf eine verfehlte Anstellungspolitik in der Vergangenheit zurück: Als es Ende der Achtziger-, Anfang der Neunzigerjahre viele Physik-Absolventen gab, habe man zu wenigen Physikern eine Anstellung geboten, klagte kürzlich die Tageszeitung Die Welt über die damalige Kurzsichtigkeit der Industrie. Viele seien daraufhin in andere Berufe abgewandert. Zum anderen ist aber auch in den Schulen viel zu tun. Wir brauchen eine neue Art des Lehrens der Naturwissenschaften. Dabei gibt es, wie vor kurzem in der FAZ bemerkt wurde, gerade im deutschsprachigen Raum ein besonderes Defizit. Möglicherweise sind das aber auch die Langzeitfolgen einer Wertehaltung des deutschen und auch österreichischen Bildungsbürgertums, für das Oswald Spengler stellvertretend von der "kalten Hand der Rationalität" im Hinblick auf die Naturwissenschaften sprach. Nicht zu wissen, wer Schrödinger ist, kann durchaus schick sein. Hingegen nicht zu wissen, wer Mozart ist, gilt als blamabel. Dabei sind die kulturellen Leistungen der beiden natürlich ebenbürtig.

In den USA hingegen hat man in den letzten Jahren bemerkenswerte Brücken zwischen den "zwei Kulturen" gebaut. Am Broadway spielt man immer öfter Stücke, die sich mit Mathematik und Naturwissenschaft auseinander setzen. Als das Stück "Copenhagen" von Michael Frayn Premiere hatte, fand gleichzeitig ein Symposium über Quantenphysik und die Geschichte der Atombombe statt. Die Karten dafür wurden zu Schwarzmarktpreisen gehandelt. Dass science der fiction um nichts nachsteht, ist im Übrigen schon bei Jules Verne nachzulesen: "Die Wirklichkeit liefert uns Tatsachen, die so romantisch sind, dass jede Fantasie dagegen verblasst."

Schließen möchte ich mit einer Bemerkung, die Werner von Siemens 1883 gemacht hat: "Die naturwissenschaftliche Forschung bildet immer den sicheren Boden des technischen Fortschritts, und die Industrie eines Landes wird niemals eine internationale, leitende Stellung erwerben und sich halten können, wenn das Land nicht gleichzeitig an der Spitze des naturwissenschaftlichen Fortschritts steht. Diesen herbeizuführen ist das wirksamste Mittel zur Hebung der Industrie."

Anton Zeilinger (anton.zeilinger@univie.ac.at) ist Leiter des Instituts für Experimentalphysik der Universität Wien. Vor kurzem wurde er in den Orden "Pour le merite" für Wissenschaft und Kunst aufgenommen. Der vorliegende Text ist die leicht überarbeitete Fassung jener Rede, mit der Anton Zeilinger Ende August die Technologiegespräche 2000 in Alpbach eröffnete.

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