Wahnsinnig große Wissenschaft

Großforschung wird immer wichtiger, um globale Probleme zu bearbeiten. Führt das zu einer Aufhebung von Individualität in den Wissenschaften?

Jochen Stadler | aus HEUREKA 6/15 vom 25.11.2015

Als ein Sir namens Isaac Newton auf einer Streuobstwiese im Garten seines Guts Woolsthorpe Manor herumlümmelte und seine wissenschaftliche Kreativität von einem fallenden Apfel beflügelt wurde, hätte er sich wohl nie und nimmer vorstellen können, wie seine Nachfolger 350 Jahre später forschen würden: Als multinationale"Armee" von Tausenden in einer Forschungsstätte vereint, unter anderem in einem Ringtunnel dreihundert Fuß (100 Meter) unter der Erde, sechzehneinhalb Landmeilen (26,7 Kilometer) lang, in die die Regenten jedes Jahr mehr Geld stecken, als es damals im Britischen Empire, also auf der ganzen Welt, gab.

Ein Heer von Forschenden im Vormarsch

"Heute kann man in der Wissenschaft kaum mehr Einzelforschung betreiben, man muss sich einfach zusammentun", sagt Rolf-Dieter Heuer, oberster Kommandant (Generaldirektor) des CERN. Nur damit könne man die Grenzen des Wissens voranschieben und effizient etwa die Entstehung des Universums, der Alpen oder das Zusammenspiel von Biomolekülen in Lebewesen studieren.

Einst haben einzelne Wissenschaftstreibende ein Mikroskop bauen und damit Zellen erforschen können, heute wären sie vielleicht in der Lage, ein Supermikroskop, mit dem man winzigste Dinge untersuchen kann, grob zu konzipieren, bauen müssten es aber Partner und Ingenieure aus der Industrie.

"Die großen Herausforderungen, von denen aktuell immer die Rede ist, wie Klima, Energie, Umwelt und Ernährung, verlangen in vielen Fragen in erheblichem Maße wissenschaftliche Kooperation", meint auch Dorothee Dzwonnek, Generalsekretärin der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG). Denn dazu sei die Nutzung großer technischer Plattformen nötig.

"Diese müssen nicht immer gleich gigantische Dimensionen haben. Schon zum Beispiel Elektronenmikroskopie auf hohem Niveau mit großer Auflösungsdichte zu betreiben, kostet mehr Geld, als für einzelne Forschungsgruppen zur Verfügung steht", sagt sie. Der Trend gehe daher in vielen Bereichen wie den Lebenswissenschaften und der Physik hin zu größeren Kooperationen und weltweiten Kollaborationen.

Der Grund für den Trend zur Großforschung

Der Grund dafür liege aber nicht immer nur an den notwendigen Gerätschaften, erklärte Pär Omling, Präsident der Europäischen Wissenschaftsstiftung (European Science Foundation, ESF)."Zum Beispiel werden in manchen Bereichen der Biologie die Fragestellungen so komplex, dass man wirklich große Expertisen in verschiedenen Forschungsfeldern braucht, um ein Problem zu lösen", sagt er. Es habe in letzter Zeit einfach Veränderungen gegeben, wie man Wissenschaft betreibt, weg von kleinen Labors, die jeweils ihre eigenen Themen beackern, hin zu kollaborativen Ansätzen, die über die Grenzen von Fakultäten, Instituten und Ländern hinausgehen.

"Die Physiker waren wohl die Ersten, die aus finanziellen Gründen, aber auch wegen der großen Komplexität ihrer Fragestellungen gezwungen wurden, mit vielen zusammenzuarbeiten", meint Omling.

"Meine eigene Erfahrung hat mir zum Beispiel gezeigt, dass man in der Nanowissenschaft, wo man winzigste Dinge nicht nur untersucht, sondern auch manipuliert und zusammenstellt, innerhalb der eigenen Fakultät nicht weit kommt."

Hier würden deshalb etwa Forschende aus der Physik, Elektronik, Medizin und Lebenswissenschaft zusammenarbeiten. "Es braucht einfach einen größeren Ansatz, sonst wird man ein Problem nicht lösen, zumindest nicht auf effiziente, also kompetitive Art", erklärt der Physiker.

Eine gewaltige Datenmenge an Ergebnissen

"Großforschung kann entweder an einem Ort konzentriert sein wie am Kernforschungszentrum im Kanton Genf (Schweiz), oder aber auf mehrere Plätze verstreut, so etwa das Europäische Laboratorium für Molekularbiologie European Molecular Biology Laboratory, EMBL", erklärte Rolf-Dieter Heuer vom CERN.

Sie müsse nicht einmal in einer Organisation vereint sein, sondern wäre auch als bindende Zusammenarbeit möglich, wie etwa in der Klimaforschung oder dem Humangenomprojekt (Human Genome Project). Dazu brauche es aber internationale Kooperation, denn kaum ein Land sei in der Lage, solche Unternehmungen alleine zu stemmen.

Ganz nebenbei seien die Großforschungsprojekte ein Beitrag zum Weltfrieden. "Am CERN arbeiten Wissenschafter aus aller Welt großartig zusammen, auch aus Ländern, die an und für sich, sagen wir einmal, nicht ganz friedlich miteinander umgehen", so Heuer.

Eine andere Triebkraft für die großen Kooperationen seien die Unmengen an Daten, die von den Wissenschaftern generiert werden, erklärt Omling. Damit diese nicht auf völlig inkompatible Arten gesammelt und gespeichert werden, aber auch, um mit den schieren Mengen umgehen zu können, brauche es Zusammenarbeit und Infrastrukturen.

Von solchen Datenkollektionen könnten viele Wissenschafter profitieren, meint er. In der Astronomie würden zum Beispiel bei den Experimenten mit den großen Teleskopen im Weltraum oder im chilenischen Hochland sämtliche Daten gesammelt, die ein Gerät liefern kann.

"Selbst wenn die Wissenschaftstreibenden im ursprünglichen Experiment nur an einem bestimmten Weltraum-Nebel oder Ähnlichem interessiert sind, nehmen sie alle möglichen Daten gleichzeitig auf und generieren daraus ein sogenanntes virtuelles Universum", so Omling.

Wenn andere Forschende nun an einem anderen Phänomen in derselben Gegend des Alls interessiert sind, können sie zunächst dort nachschauen und quasi das virtuelle Universum erforschen. "Das ist natürlich schneller und günstiger, als das Teleskop noch einmal speziell auszurichten und arbeiten zu lassen."

Gegen die Verarmung in der Forschung

Daneben müsse man den Forschenden aber auch andere Möglichkeiten zur wissenschaftlichen Arbeit geben, meint Dorothee Dzwonnek von der DFG. "Wenn wir nur auf immer größere Kollaborationen setzen, könnte dies schon zu einer gewissen Verarmung in den wissenschaftlichen Fragestellungen und eventuell auch zu mehr Mainstream in der Forschung führen. Um wirklich ganz neue Ideen in die Welt zu bringen, muss man vielleicht doch auch spielerisch und klein anfangen", meint sie.

Deshalb würde etwa die DFG im Rahmen ihrer Einzelförderung auch "viele kleine Forschungspflänzchen" unterstützen, aus denen später genauso ein "dichter Wald" werden könne. Einer, der vielleicht viele unterschiedliche Bäume beherbergt und große Diversität zeigt - und nicht quasi eine Monokultur. Ein Fehler wäre es jedoch, das eine gegen das andere auszuspielen.

"Man soll weniger fragen, was die Großforschung alles verdrängt, sondern eher überlegen, was alles verschwindet, wenn es Big Science nicht mehr gibt", meint Heuer vom CERN. Auch in Großforschungsprojekten könne seiner Meinung nach die individuelle Forschung erhalten bleiben. "Selbst wenn größere Gruppen interdisziplinär zusammenarbeiten, bleibt das Individuum immer sichtbar und kann seine eigenen Ideen einbringen. Großforschung ist nicht die entindividualisierte Forschung, sondern individuelle Forschung für Wissenschaftstreibende, die auf große und kostspielige Infrastrukturen angewiesen sind."

Wer weiß, was Newton alles eingefallen wäre, hätte er solche Möglichkeiten zur Verfügung gehabt.

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