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Die Überbrückung technologischer Grenzen

LONDON – Künstliche Intelligenz (KI) und Biotechnologie befinden sich auf einem exponentiellen Wachstumspfad und beide verfügen über das Potenzial, unser Leben zu verbessern und es sogar zu verlängern. Zu wenig Beachtung findet allerdings die Frage, wie diese beiden Grenztechnologien symbiotisch zusammengeführt werden können, um die globalen Gesundheits- und Umweltherausforderungen zu bewältigen.

Man denke an das Tempo der jüngsten Entwicklungen in beiden Bereichen. Im Hinblick auf das Kosten-Nutzen-Verhältnis hat sich die Biotechnologie jedes Jahr um einen Faktor zehn verbessert. Die Kosten für die Entschlüsselung des menschlichen Genoms sind von 3 Milliarden US-Dollar im Jahr 2001 auf etwa 1.000 US-Dollar heute gesunken; Verfahren, die vor 10 Jahren monatelang dauerten, können heute in weniger als einer Stunde abgeschlossen werden. Desgleichen schätzt PricewaterhouseCoopers auf Grundlage aktueller Entwicklungen, dass der Beitrag der KI zur globalen Produktion bis 2030 die Marke von 15,7 Billionen Dollar erreicht haben wird – das ist mehr als die derzeitige Produktion von China und Indien zusammengenommen. 

Dennoch unterschätzen diese Prognosen möglicherweise die wirtschaftlichen Auswirkungen. KI-Anwendungen werden irgendwann so umfassend und in jeden Aspekt unseres täglichen Lebens eingebettet sein, dass sie wahrscheinlich drei- bis viermal mehr zur globalen Produktion beitragen als das Internet, auf das heute etwa 50 Billionen Dollar der Weltwirtschaft entfallen. Außerdem wurden aufgrund der isolierten Betrachtungsweise in den aktuellen Untersuchungen potentielle Kombinationstechnologien aus KI und Biotechnologie noch gar nicht vollständig berücksichtigt oder eingepreist.

Beispielsweise könnte man mit diesen Kombinationstechnologien globale Gesundheitsprobleme wie die Organspende in Angriff nehmen. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation wurden seit 2008 jedes Jahr im Schnitt etwa 100.800 Organtransplantationen durchgeführt. In den Vereinigten Staaten warten jedoch fast 113.000 Menschen auf eine lebensrettende Organtransplantation, während jedes Jahr tausende transplantierfähige Organe verworfen werden. Jahrelang verfügten Menschen, die eine Niere brauchten, nur über begrenzte Optionen: sie mussten entweder einen biologisch passenden Lebendspender finden, der auch zur Organspende bereit war oder sie hatten zu warten, bis ein verstorbener Spender in ihrem lokalen Krankenhaus zur Verfügung stand.

Doch wenn genügend Patienten und bereitwillige Spender zur Verfügung stehen, ermöglichen Big Data und KI mit der Methode der paarweisen Nierenspende weit mehr Übereinstimmungen als dies mit dem Eins-zu-eins-System möglich wäre. Patienten können mittlerweile auch eine Niere erhalten, wenn der von ihnen benannte Spender biologisch nicht passt, weil mit KI aus einer riesigen Zahl an Patienten-Spender-Beziehungen zueinander passende Spender und Empfänger zugeordnet werden können. Tatsächlich kann eine einzelne Person, die sich entschließt – entweder einem geliebten Menschen oder auch einem Fremden - eine Niere zu spenden, einen Domino-Effekt auslösen, der Dutzende Leben rettet, weil so das fehlende Glied in einer langen Kette von Paarungen gefunden wird.   

Seit der erste paarweise Nierenaustausch im Jahr 2000 stattfand, haben beinahe 6.000 Menschen Nierentransplantate von Spendern erhalten, die durch Algorithmen ausgewählt wurden. Das könnte jedoch erst der Beginn der KI-unterstützten Organtransplantation sein. Mit künstlicher Intelligenz können bereits jetzt potentielle Spender und Empfänger ermittelt werden. In Zukunft wird man damit auch in der Lage sein, Patientendaten in noch umfassenderen Ausmaß – vielleicht auch unter Berücksichtigung moralischer und religiöser Faktoren -  zu verarbeiten, um bei Ablauf- und Triage-Entscheidungen zu helfen (das heißt, bei der Bestimmung, wer eine Transplantation am dringendsten braucht).

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Die größte Hürde, die KI-Modelle an der vollen Entfaltung ihres Potenzials hindern, ist die  Biologie. Theoretisch könnten KI-Anwendungen auf Datensätze zurückgreifen, in denen alle lebenden und verstorbenen Organspender sowie alle Patienten weltweit verzeichnet sind. In der Praxis besteht jedoch für die meisten paarweisen Organspenden eine zeitliche Beschränkung, da Organe von verstorbenen Spendern nur für kurze Zeit transplantiert werden können. Um paarweise zugeordnet werden zu können, müssen sich die Empfänger an einem Ort innerhalb eines geographischen Umkreises befinden, der zeitgerecht erreicht werden kann.  

Glücklicherweise könnte die synthetische Biotechnologie die Zahl der möglichen paarweisen Organspenden erheblich erweitern. Weltweit weist der Markt für synthetische Biologie rasches Wachstum auf und man rechnet damit, dass er bis 2024 die Marke von 12,5 Milliarden Dollar überschreiten wird, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 20 Prozent entspricht. In dieser aufstrebenden Branche gibt es Unternehmen (darunter auch eines, in das ich investiert habe), die Methoden zur Erhaltung und sogar Regeneration von Organen außerhalb des Körpers erforschen. Potenziell soll dies über mehrere Tage bei Umgebungstemperatur möglich gemacht werden. Damit ließe sich der  Radius des Organtransports erweitern und auch ein Netzwerk-Effekt schaffen, indem man die für die KI-Modelle verfügbaren Datenbestände erweitert, um effizientere Ketten paarweiser Zuordnungen zu erhalten.   

Die Vervollkommnung neuer Biotechnologien dauert normalerweise etliche Jahre. Im Erfolgsfall könnten diese Innovationen jedoch große Bereiche des öffentlichen Gesundheitswesens revolutionieren, wobei das weltweite Organspende-Regime erst der Anfang ist.

Die moralischen und ethischen Auswirkungen der heutigen Grenztechnologien sind weitreichend. Grundlegende Fragen wurden nicht angemessener Weise behandelt. Wie werden Algorithmen die Bedürfnisse armer und wohlhabender Patienten gegeneinander abwägen? Sollte ein Spenderorgan an einen weit entfernt – möglicherweise im Ausland - lebenden Patienten mit geringem Abstoßungsrisiko oder an einen Patienten in der Nähe geschickt werden, dessen Abstoßungsrisiko nur geringfügig höher ist?

Dabei handelt es sich um bedeutsame Fragen. Ich bin jedoch der Meinung, dass wir die Kombinationstechnologien zuerst einsatzbereit machen und anschließend die geeigneten Kontrollen festlegen sollten. Die Zuordnungsfähigkeit der KI bedeutet, dass ein verstorbener Organspender acht Leben retten könnte. Innovationen in der Biotechnologie könnten sicherstellen, dass keine Organe verschwendet werden. Je schneller die Entwicklung dieser Technologien voranschreitet, desto mehr Leben können wir retten.

KI und Biotechnologie entwickeln sich rasant, gerade weil sie über so weitreichendes Potenzial verfügen. Während ihre Entwicklung voranschreitet, müssen wir nach neuen Möglichkeiten der Kombination suchen. Vermutlich werden wir feststellen, dass wir ihr Potenzial durch unsere isolierte Betrachtungsweise unterschätzt haben.

Aus dem Englischen von Helga Klinger-Groier

Read more about the changing nature of value in the age of Big Data, artificial intelligence, and automation.

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  1. bildt70_SAUL LOEBAFP via Getty Images_trumpukrainezelensky Saul Loeb/AFP via Getty Images

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