Synthetische Biologie "Leben entwickelt sich immer autonom"

Der Arzt und Ethiker Giovanni Maio spricht über die Grenze zwischen dem Lebendigen und der Maschine – und die Verantwortung der Biologen.

ZEIT Wissen: Herr Maio, die Synthetische Biologie will neue, maßgeschneiderte Mikroorganismen herstellen, um etwa im großen Stil Kraftstoffe und Chemikalien herzustellen. Diese Idee synthetischer Lebensformen erfüllt manche Menschen mit Unbehagen. Ist das berechtigt?

Giovanni Maio: Ja, durchaus. Wir haben es hier mit einer Vermischung der Konzepte Maschine und Leben zu tun, die problematisch ist. Eine Maschine funktioniert nach den Zielen, die der Produzent vorgibt. Leben entsteht aus sich selbst heraus und erhält sich selbst. Die Vorstellung, dass man nun Leben wie ein Produkt herstellen will, muss verstören.

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ZEIT Wissen: Ist das nicht eher ein philosophisches Problem?

Giovanni Maio

ist Professor an der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und leitet dort das Institut für Ethik und Geschichte der Medizin. Er ist Mitglied verschiedener Ethikkommissionen und -beiräte.

Maio: Es ist mehr als das. Wenn die Biologen sagen, wir wollen Leben herstellen und haben das vollkommen im Griff, ist das ein Widerspruch in sich. Denn Leben ist immer autonom. Die Biologen müssten also zugeben, dass sie nicht mit Bestimmtheit sagen können, wie sich eine Lebensform weiterentwickelt und mit der Umwelt interagiert. Man kann diesen Organismus zwar einhegen, aber er wird immer irgendwo Kontakt zur Umwelt haben. Und was sich daraus entwickelt, können wir nicht vorhersagen.

ZEIT Wissen: Wenn die Synthetische Biologie sich damit begnügen würde, Genome nur zu verändern – wäre das dann unproblematisch?

Maio: Auch hier muss man vorsichtig sein. Wenn Organismen umgebaut werden, um für uns Rohstoffe herzustellen, wird Leben aus der Perspektive einer Verwertung betrachtet. Das ist vielleicht unproblematisch, solange es sich um Einzeller oder Pilze handelt. Indem wir aber Leben immer mehr in Verwertungszusammenhängen betrachten, verwischen wir die Grenze zwischen dem Lebendigen und der Maschine. Wer sagt, Leben sei im Grunde nichts anderes als eine komplexe Maschine, entwertet alles Lebendige.

ZEIT Wissen 6/2012
Dieser Text stammt aus dem aktuellen ZEIT Wissen Magazin, das am Kiosk erhältlich ist. Klicken Sie auf das Bild, um auf die Seite des Magazins zu gelangen

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ZEIT Wissen: Die Verfechter der Synthetischen Biologie sagen, dass sie nichts anderes machen als Tier- und Planzenzüchter seit Jahrtausenden – nur viel präziser, weil sie direkt auf der Ebene der Gene eingreifen.

Maio: Vom Anspruch her verfolgt die Synthetische Biologie etwas Neues: Wir schaffen Leben – das ist der Mythos vom Golem. Diese mythische Vorstellung soll nun naturwissenschaftliche Praxis werden. Noch in den siebziger Jahren hätte niemand gesagt, er mache Gentechnik, um neues Leben zu erschaffen.

ZEIT Wissen: Sie haben hinsichtlich der Synthetischen Biologie einmal die These aufgestellt, es sei »nicht weise, die Evolution hinter sich lassen zu wollen«. Was meinen Sie damit?

Maio: Wenn man sagt: »Milliarden Jahre Evolution interessieren uns nicht mehr, wir wollen neu starten, wir können das besser«, dann verbirgt sich dahinter eine Hybris. Was bedeutet denn »besser«? Der Naturwissenschaftler kann Phänomene nur beschreiben, wie sie sind. Was besser und wertvoller ist, darüber können sich Kultur, Philosophie oder Theologie verständigen.

Geschichte der Synthetischen Biologie
1953

James Watson und Francis Crick klären die DNA- Struktur auf: Sie gleicht einer verdrillten Strickleiter.

1968

Hamilton Smith entdeckt, dass ein Restriktionsenzym die DNA auftrennt, bevor ein Gen ausgelesen wird.

1973

Stanley Cohen und Herbert Boyer fügen DNA in ein Bakteriengenom ein – der Beginn der Gentechnik.

1974

Der polnische Genetiker Wacław Szybalski prägt den Ausdruck »Synthetische Biologie«.

1975

Frederick Sanger sequenziert erstmals einen DNA- Abschnitt als eine Folge von genetischen Buchstaben.

1983

Kary Mullis erfindet die Polymerase-Kettenreaktion. Mit ihr lassen sich DNA-Sequenzen vervielfältigen.

1995

Robert Fleischmann ermittelt die erste komplette Gensequenz eines Lebewesens, eines Bakteriums.

2000

US-Forscher synthetisieren erstmals ein komplettes Genom, das des Hepatitis-C-Erregers.

2002

Eckard Wimmer synthetisiert das Genom eines künstlichen, in der Natur nicht vorhandenen Virus.

2003

Tom Knight, Drew Endy und Christopher Voigt starten das Register biologischer Standardteile.

2004

Am Massachusetts Institute of Technology findet die internationale Konferenz Synthetic Biology 1.0 statt.

2006

Das J. Craig Venter Institute veröffentlicht ein »Minimalgenom« aus 381 lebensnotwendigen Genen.

2007

Die Venter-Forscher transplantieren erstmals ein artfremdes Genom in ein Bakterium, das weiterlebt.

2011

Japanische Forscher verpflanzen ein Genom in künstliche Zellkörper, die sich daraufhin teilen.

ZEIT Wissen: Forschung hat seit je die Eigenart, dass all das praktisch umgesetzt wird, was möglich ist. Ist es eine trügerische Hoffnung, zu glauben, die Synthetische Biologie ließe sich begrenzen, zumal ihre Verfechter in ihr die Lösung des Energieproblems in Aussicht stellen?

Genetische Firewall
Klicken Sie auf das Bild, um zu lesen, wie Forscher mit synthetischer DNA dem Kampf gegen Viren aufnehmen.

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Maio: Ich kritisiere zunächst einmal den Ansatz, zu sagen, wir kennen schon das Produkt, bevor wir überhaupt wissen, wie Leben wirklich funktioniert. Da machen wir den zweiten Schritt vor dem ersten. Hier gibt es eine Parallele zur Genomforschung: Als im Jahr 2000 das menschliche Genom sequenziert worden war, prognostizierte man das Ende aller Krankheiten. Davon ist heute nichts zu sehen. Wir sollten eine qualitativ hochwertige biologische Forschung unterstützen. Aber die soll erst einmal herausfinden, was Leben eigentlich ist, und nicht gleich die Rettung der Welt in Aussicht stellen. Vor allem müssten wir aber dahin steuern, dass schon der Biologe im Labor sich beim Pipettieren über seine gesellschaftliche Verantwortung im Klaren ist. Ethisches Denken darf nicht erst in den Ethikgremien starten. Eine Ethik, die nur von außen etwas eindämmt, wird auf Dauer nicht funktionieren. Ich plädiere dafür, dass die Naturwissenschaft eine neue Scheu entwickeln muss. Eine Scheu davor, einen Schritt zu tun, von dem man nicht weiß, wohin er führt.

 
Leser-Kommentare
  1. "Ich plädiere dafür, dass die Naturwissenschaft eine neue Scheu entwickeln muss. Eine Scheu davor, einen Schritt zu tun, von dem man nicht weiß, wohin er führt."

    Wäre das das Motto der Naturwissenschaft (und _jeder_ Wissenschaft), würde ich heute wahrscheinlich hinter einem Felsen lauern, um Herrn Maio mit meiner Keule bewusstlos zu schlagen und seine Frau zu entführen. Ugaah!

    2 Leser-Empfehlungen
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    Wäre das das Motto der Naturwissenschaft (und _jeder_ Wissenschaft), würde ich heute wahrscheinlich hinter einem Felsen lauern, um Herrn Maio mit meiner Keule bewusstlos zu schlagen und seine Frau zu entführen. Ugaah!

    Ok. So lauerten Sie hinterm Monitor und haben exakt die Keule verbal geschwungen.
    Hat uns die Wissenschaft nicht sehr weit gebracht, hm? :)

    Wäre das das Motto der Naturwissenschaft (und _jeder_ Wissenschaft), würde ich heute wahrscheinlich hinter einem Felsen lauern, um Herrn Maio mit meiner Keule bewusstlos zu schlagen und seine Frau zu entführen. Ugaah!

    Ok. So lauerten Sie hinterm Monitor und haben exakt die Keule verbal geschwungen.
    Hat uns die Wissenschaft nicht sehr weit gebracht, hm? :)

  2. Die Unverständlichkeit quantenmechanischer Phänomene ist primär philosophischer Natur, nicht technischer. Wir können die Welt beschreiben, und im Rahmen der mathematische Modelle, die angewendet werden, präzise beschreiben. Zu dieser Beschreibung gehört eben auch die Unsicherheit des Ausgangs eines Experiments.

    Im Rahmen dieses Modells ist es aber unvermeidlich, dass diese Phänomene auftreten - es ist entsprechend prinzipiell nicht möglich, dieses Phänomen aus der Welt zu schaffen. Damit ist das Problem - von der physikalischen Seite her - erstmal gelöst. Die erkenntnistheoretischen Implikationen sind nicht klar, aber eben auch nicht systematisch ableitbar. Es gibt z. B. auch deterministische Modelle, die dieselben Vorhersagen treffen und lediglich für uns unvorhersehbar sind.

    Wenn von mangelndem Verständnis der Naturgesetze gesprochen wird, dann reden wir von einem philosophischen Verständnis, und das wird möglicherweise noch ewig unklar bleiben, eben weil wir hier von nicht beobachtbaren Phänomenen sprechen. Die physikalischen Implikationen sind hingegen relativ klar.

    Antwort auf "Quantenphysik"
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    ...was die Physik "im Kleinen" betrifft, sind wir uns ja wohl einig. Mir geht es hier um den Übergang zu makroskopischen Systemen, zu uns selbst also, wir die wir ja offensichtlich irgendwie aus interferierenden Quantensystemen zusammengesetzt sind. Und eben dieser Übergang, diese "Grenzwelt" ist eine der großen wissenschaftlichen und philosophischen Herausforderungen unserer Zeit. Und eben hier setzt für mich die Realisierung von künstlichem Leben/Intelligenz an. Daher kann doch "Leben" nicht auf komplexe Maschinen reduziert werden.

    ...was die Physik "im Kleinen" betrifft, sind wir uns ja wohl einig. Mir geht es hier um den Übergang zu makroskopischen Systemen, zu uns selbst also, wir die wir ja offensichtlich irgendwie aus interferierenden Quantensystemen zusammengesetzt sind. Und eben dieser Übergang, diese "Grenzwelt" ist eine der großen wissenschaftlichen und philosophischen Herausforderungen unserer Zeit. Und eben hier setzt für mich die Realisierung von künstlichem Leben/Intelligenz an. Daher kann doch "Leben" nicht auf komplexe Maschinen reduziert werden.

  3. Die Disziplin existiert durchaus und der Begriff ist ein spitzen Modewort um Forschungsgelder an Land zu ziehen, da das Feld neu, heiß und, im Sinne von Publikationen, erfolgversprechend ist. Nebenbei ist es natürlich eine Unterklasse der Genetik.
    Ich stimme Herrn Maio allerdings nur in wenigen Punkten zu. Kein Wissenschaftler versucht "besseres Leben" zu schaffen, dazu ist jedem Biologen klar genug wie wenig wir selbst noch über Leben wissen. Bisher geht es ja auch noch nicht wirklich über Machbarkeitsstudien hinaus.
    Dass man als Wissenschaftler dennoch sofort behauptet, man wird damit die Welt retten, ist der heutigen Wissenschaftsförderung geschuldet. Wer nicht ordentlich die Trommel rührt geht ein.

    Eine Leser-Empfehlung
  4. 20. Nun...

    ...was die Physik "im Kleinen" betrifft, sind wir uns ja wohl einig. Mir geht es hier um den Übergang zu makroskopischen Systemen, zu uns selbst also, wir die wir ja offensichtlich irgendwie aus interferierenden Quantensystemen zusammengesetzt sind. Und eben dieser Übergang, diese "Grenzwelt" ist eine der großen wissenschaftlichen und philosophischen Herausforderungen unserer Zeit. Und eben hier setzt für mich die Realisierung von künstlichem Leben/Intelligenz an. Daher kann doch "Leben" nicht auf komplexe Maschinen reduziert werden.

    Eine Leser-Empfehlung
    Antwort auf "Unverständlichkeit"
    • wauzi
    • 29.11.2012 um 21:55 Uhr

    haben sie dafür irgendwelche beispiele?

    Reaktionen auf diesen Kommentar anzeigen
    • Havara
    • 29.11.2012 um 22:08 Uhr

    Ich habs zwar bereits einmal geschrieben aber hier nochmal: Falls jmd Ingenieur ist, das sollte keine Attacke sein :)

    Ich schreib jetzt nur grob herunter was mit in den Kopf einfällt als positive Beispiele, wovon manche in verschiedene Sparten einzuordnen sind (Biotech, Genetik ...):

    Antibiotika
    Insulin
    Humaninterferone
    Blutgerinnungsfaktoren
    (überhaupt die meisten körpereigenen Stoffe die sie in Medikamenten finden)
    Aminosäureproduktion, Vitamine ....
    usw. und so fort,... ich bin sicher eher kompetente Leute als ich könnten die Liste besser und aktueller fortsetzen.

    • Havara
    • 29.11.2012 um 22:08 Uhr

    Ich habs zwar bereits einmal geschrieben aber hier nochmal: Falls jmd Ingenieur ist, das sollte keine Attacke sein :)

    Ich schreib jetzt nur grob herunter was mit in den Kopf einfällt als positive Beispiele, wovon manche in verschiedene Sparten einzuordnen sind (Biotech, Genetik ...):

    Antibiotika
    Insulin
    Humaninterferone
    Blutgerinnungsfaktoren
    (überhaupt die meisten körpereigenen Stoffe die sie in Medikamenten finden)
    Aminosäureproduktion, Vitamine ....
    usw. und so fort,... ich bin sicher eher kompetente Leute als ich könnten die Liste besser und aktueller fortsetzen.

    • Havara
    • 29.11.2012 um 22:08 Uhr

    Ich habs zwar bereits einmal geschrieben aber hier nochmal: Falls jmd Ingenieur ist, das sollte keine Attacke sein :)

    Ich schreib jetzt nur grob herunter was mit in den Kopf einfällt als positive Beispiele, wovon manche in verschiedene Sparten einzuordnen sind (Biotech, Genetik ...):

    Antibiotika
    Insulin
    Humaninterferone
    Blutgerinnungsfaktoren
    (überhaupt die meisten körpereigenen Stoffe die sie in Medikamenten finden)
    Aminosäureproduktion, Vitamine ....
    usw. und so fort,... ich bin sicher eher kompetente Leute als ich könnten die Liste besser und aktueller fortsetzen.

    Antwort auf "letzter abschnitt"
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    Es ist lustig, dass Sie Ihre Liste ausgerechnet mit Antibiotika beginnen.
    Frei übersetzt = Mittel gegen das Leben.

    Es ist lustig, dass Sie Ihre Liste ausgerechnet mit Antibiotika beginnen.
    Frei übersetzt = Mittel gegen das Leben.

    • wauzi
    • 29.11.2012 um 22:11 Uhr

    ... aber manchmal werde ich das gefühl nicht los, dass foristen den artikel nicht gelesen oder - juristendeutsch- nicht vollumfänglich erfasst haben.

    • Havara
    • 29.11.2012 um 22:13 Uhr

    Benötigt es wirklich einen Algorithmus? Ich denke da mehr in die Richtung chaotischer Systeme, die auch ohne klaren Algorithmus tadellos und stabil funktionieren können (Wetter!). Ich tu mir einfach schwer einzusehen,was Lebewesen von der "unbelebten" Welt unterscheiden soll... Ich glaube die Organismen sind einfach zu komplex, dass WIR sie durchschauen können, aber das sagt mehr über uns als über die Organismen aus. Denn woher soll die sonderbarkeit von Lebewesen kommen?
    Apropos: Selbst wenn man die Quantenmechanik miteinbezieht (ist schon so ne sache bei makroskopischen Objekten, aber da kenn ich mich zu wenig aus) dann betrifft das Lebewesen ebenso wie Steine, daher seh ich da keinen Unterschied.

    Eine Leser-Empfehlung
    Antwort auf ""künstliches Leben""
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    „Ich tu mir einfach schwer einzusehen,was Lebewesen von der "unbelebten" Welt unterscheiden soll..“

    Versuchen Sie es doch einmal mit Hingucken. Ihre Aussage hat ja fast etwas Behindertes.

    Ach, und kommen Sie bitte nicht mit Anfragen für Beweise für Lebenskraft etc.

    Sie geben ja selbst schon zu, dass man den Beweis für Ihre Maschinentheorie nicht antreten kann. Aber angesichts der Tatsache, dass alles nach Lebenskraft aussieht und sich selbst so anfühlt - zumindest bei mir – müssen Sie die Belege für das Gegenteil liefern.

    „Ich tu mir einfach schwer einzusehen,was Lebewesen von der "unbelebten" Welt unterscheiden soll..“

    Versuchen Sie es doch einmal mit Hingucken. Ihre Aussage hat ja fast etwas Behindertes.

    Ach, und kommen Sie bitte nicht mit Anfragen für Beweise für Lebenskraft etc.

    Sie geben ja selbst schon zu, dass man den Beweis für Ihre Maschinentheorie nicht antreten kann. Aber angesichts der Tatsache, dass alles nach Lebenskraft aussieht und sich selbst so anfühlt - zumindest bei mir – müssen Sie die Belege für das Gegenteil liefern.

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