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Neue Technologien für ein neues Jahrhunderts

DAVOS – Themen beim diesjährigen Weltwirtschaftsforum in Davos sind Bedrohungen der geopolitischen Stabilität und menschlicher Leben sowie die verstärkte Suche nach geeigneten politischen, wirtschaftlichen und technischen Antworten darauf. Die größten Herausforderungen für diese Generation sind Nahrungsmittel-, Wasser- und Energiemangel, Klimawandel und steigende Meeresspiegel sowie die Verbreitung von neuen, medikamentenresistenten Krankheiten.

Es ist nicht das erste Mal, dass die Menschheit vor Problemen steht, die ihre Existenz und die Gesundheit des Planeten bedrohen, und wir haben es immer irgendwie geschafft, die Apokalypse zu verhindern oder sie mit Einfallsreichtum und Kreativität zumindest aufzuhalten. Das Forum in Davos bietet einen Einblick darin, wo die nächsten Entdeckungen und Produkte, die das Leben, den Planeten und die Wirtshaft schützen sollen, herkommen und wo wir unsere Talente und Ressourcen investieren sollten, um die nächste Generation an transformativen Technologien hervorzubringen.

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Eine immer weiter fortschreitende Konvergenz der Forschung für Biologie, Physik und Technik verspricht ein interessantes Spektrum an neuen technologischen Lösungen. Stellen wir uns ein Kohlekraftwerk vor, das nur Wasser und saubere Luft ausstößt. Im Werk verwandeln Designerhefezellen das Kohlendioxid, das bei der Verbrennung von Kohle entsteht, in Rohstoffe, die für die Herstellung von Bodenfliesen und andere Baustoffe verwendet werden können.

Oder stellen wir uns einen einfachen und preiswerten Urintest vor, anhand dessen Krebs festgestellt werden kann, wodurch die Notwendigkeit eines chirurgischen Eingriffs eliminiert würde. Und wenn eine Chemotherapie nötig ist, kann sie gezielt auf die Krebszellen gerichtet werden und hätte viel weniger schädliche Nebenwirkungen.

Oder stellen wir uns eine Zukunft mit ausreichend Nahrungsmitteln und Energiepflanzen vor. Durch verbessertes Saatgut und effizienteres Wassermanagement können wir Nutzpflanzen ziehen, die weniger Wasser benötigen, dichter wachsen und unempfindlicher gegen Temperaturen sind. Datengesteuerte landwirtschaftliche Lieferketten bringen sie effektiv auf den Markt. Diese Vorteile werden es uns ermöglichen, die geschätzten neun Milliarden Menschen 2050 kostengünstiger und umweltschonender zu ernähren und mit Energie zu versorgen.

Diese und andere Innovationen gehen aus der Konvergenz von Biologie und Technik hervor, die wir zurzeit beobachten. Eine neue Generation von Wissenschaftlern, Ingenieuren und Klinikern, die eine breitere Ausbildung erfahren haben als ihre Vorgänger, kennen sich in beiden Welten aus und arbeiten zusammen in bisher nicht da gewesener Weise. Sie arbeiten disziplinübergreifend, nicht nur in der Biologie und Technik, auch in der Chemie, Physik, Mathematik und Computertechnik, und gehen neue Wege für Innovation, von der anfänglichen Entdeckung bis hin zur Einführung von fortschrittlichen Applikationen auf den Märkten.

Die Technologien, von denen viele von uns heute abhängen, stammen aus einer ähnlichen Konvergenz von Entdeckungen in der Physik und Technik in den frühen 20er Jahren des 20. Jahrhunderts. Um 1900 war der Zugang zu Strom, Automobilen und Flugverkehr oder Telekommunikation nicht selbstverständlich. In vielen Teilen der Welt sind diese Dinge für uns heute selbstverständlich, ja wir sehen sie sogar als Notwendigkeiten an.

Was als eine esoterische Erforschung der physischen Welt begann, zum Beispiel das Wesen des Elektromagnetismus und die atomare Struktur der Materie, wurde in den Händen von Erfindern und Eneuerern zu Telekommunikation, neuen Medikamenten, medizinischer Bildgebung und medizinischen Geräten, Atomkraft, Computerchip und Internet. Heute gibt es mehr miteinander verbundene Geräte als Menschen auf der Erde.

Die Produkte der elektronischen und digitalen Industrie werden weitere Auswirkungen haben, Begriffe wie "Big Data", das "Internet der Dinge" und das "industrielle Internet" sind schon in aller Munde. Aber über die Ausbreitung dieser Technologien des 20. Jahrhunderts hinaus antizipieren wir mit dem voranschreitenden neuen Millennium auch schon eine Reihe neuer transformatorischer Branchen, die bisher namenlos sind.

Genau wie das Zusammenspiel von Physik und Technik des 20. Jahrhunderts unser Leben verändert hat, gehen mit der zunehmenden Konvergenz von Biologie und Technik unvorhergesehene Entdeckungen einher, die eine andere Innovationsplattform, das Entstehen neuer Industrien und Wirtschaftswachstum versprechen. Die Herstellung von Kraftstoff und Pharmaprodukten verlässt sich bereits auf speziell für den Zweck entwickelte Mikroben, die hoch spezialisierte biologische Produkte erzeugen. Auch neue Herstellungsverfahren werden spezielle Mikroben und computergesteuerte Präparate für die Herstellung der verschiedensten Produkte verwenden.

Gleichzeitig führt die dramatische Verringerung der Kosten einer Gensequenzierung von ca. 40 Millionen US-Dollar pro menschlichem Genom 2003 auf ca. 5000 Dollar heute, zusammen mit einer schnellen Verbesserung der Computerleistung, zu einer Erhöhung von Schnelligkeit, Genauigkeit und Zuverlässigkeit medizinischer Diagnosen. Das verspricht nicht nur schnellere und effektivere Therapien für Krebs, sondern auch ähnliche Vorteile für andere zurzeit unheilbare Krankheiten.

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Die Industrien und wirtschaftlichen Triebkräfte des 21. Jahrhunderts werden aus den zunehmend gemeinsam erfolgenden Anstrengungen von Biologie und Technik kommen. Es ist diese Konvergenz, die uns helfen wird, die technologischen Lösungen zu finden, die für die Bereitstellung von genügend sauberer Energie, Nahrungsmitteln und Wasser sowie einer besseren Gesundheitsversorgung notwendig sind, um 2050 neun Milliarden Menschen zu versorgen.

Aus dem Englischen von Eva Göllner