Neuartige Computer
Normalbürger verstehen in der Regel nicht im Detail, wie ein Computer funktioniert. Irgendwas mit Elektronik, Platinen, Bits und Bytes, mit Kupferdraht und Glasfaserkabeln und so undefinierten Metallteilchen halt. Noch viel unverständlicher – und erstaunlicher – wirds, wenn man sich die Computer ansieht, an denen Forscher aktuell arbeiten und bei denen Durchbrüche im Jahr 2023 anstehen. Dass Quantencomputer der nächste Schritt im Computing sind, ist hinlänglich bekannt. Weniger bekannt sind Biocomputer, ein Forschungsfeld, über dessen Fortschritte in der ersten Januarwoche 2023 ein internationales Forschungssymposium auf Hawaii stattfindet. Biocomputer basieren auf DNA und Aminosäuren. Durch die Manipulation natürlicher chemischer Reaktionen, die in diesen Substanzen vorkommen, können Forscher Speicher- und Rechenfunktionen ausführen. In der Zukunft könnten Biocomputer auf der DNA lebender Zellen gespeichert werden. Diese Technologie könnte nahezu unbegrenzte Datenmengen speichern und es den Biocomputern ermöglichen, komplexe Berechnungen durchzuführen, die unsere derzeitigen Möglichkeiten übersteigen.
Falsche DNA einfach wegschneiden
Genetische Erkrankungen wie Sichelzellanämie, bei der sich rote Blutkörperchen nicht richtig ausbilden, waren bislang kaum zu behandeln. Dies, weil die Stammzellen, die die anderen Zellen erst bilden, schon beschädigt sind. Die Crispr-Cas9-Technologie (kurz: Crispr-Technologie) versucht, solche Probleme sozusagen an der «Quelle» – dem genetischen Material – zu lösen. Dabei werden die eigenen Stammzellen einer Person entnommen und mithilfe der Crispr-Technologie das fehlerhafte Gen verändert, bevor die so «reparierten» Zellen der Person wieder «eingesetzt» werden – und dann fehlerfrei weitere, spezialisierte Zellen wie rote Blutkörperchen produzieren können.
Bereits liegen vielversprechende Ergebnisse aus klinischen Versuchen vor, bei denen das Crispr-System zur Behandlung von zwei genetischen Blutkrankheiten eingesetzt wurde. Die Behandlung wird von den Unternehmen Vertex Pharmaceuticals in Boston und Crispr Therapeutics in Cambridge, beide Massachusetts, entwickelt. Vertex wird voraussichtlich im März bei der US-amerikanischen Food and Drug Administration einen Antrag auf Zulassung der Technologie für Menschen mit Bluterkrankungen stellen. Die Zulassung könnte also bereits kommendes Jahr erfolgen. Damit wäre nicht nur Sichelzellanämie heilbar, eine solche Zulassung würde auch der Startschuss für diverse weitere massgeschneiderte «Crispr Gene Editing»-Therapien sein, die für andere genetische Erkrankungen eingesetzt werden könnten.
mRNA-Impfungen könnten viele Krankheiten verhindern
Während der Covid-19-Pandemie wurden sie zum ersten Mal eingesetzt: mRNA-Impfstoffe. Jetzt entwickeln Biontech in Mainz und Pfizer in New York eine ganze Reihe neuer Impfstoffe mit dieser Technologie. Biontech startet voraussichtlich in den kommenden Wochen erste Versuche mit mRNA-Impfstoffen gegen Malaria, Tuberkulose und Genitalherpes. Überhaupt soll es diversen Formen von Herpes bald an den Kragen gehen: In Zusammenarbeit mit Pfizer testet die Firma ausserdem einen mRNA-basierten Impfstoffkandidaten zur Reduzierung der Gürtelrose. Ebenfalls durch ein Herpesvirus ausgelöst, ist Gürtelrose eine mögliche Spätfolge der gängigen Windpocken oder Wilden Blattern, wiederum ein Herpesvirus.
Die bekannten Krankheitswellen im Winter könnten auch bald Geschichte sein: Schon vergangenen November haben Biontech und Pfizer mit der Phase-I-Studie eines mRNA-Impfstoffs begonnen, der sowohl gegen Covid-19 als auch gegen Grippe schützen soll.
Der Anfang vom Ende von Google
Wenn man Google etwas fragt, erhält man Links. Wenn man sich auf der Seite openai.com einloggt und den KI-basierten Chatbot «Chat GPT» etwas fragt, bekommt man eine geschriebene Antwort. Auf die Frage: «Was unternehme ich mit Kindern in den Ferien in Chur?» erhält man zehn konkrete Vorschläge, und der Bot wünscht einem erst noch viel Spass und eine schöne Zeit. Aber «Chat GPT» kann sehr, sehr viel mehr: Geschichten schreiben, Webseiten programmieren, Differenzialgleichungen lösen, geschichtliche Abläufe erklären, philosophische und ethische Fragen beantworten und das beste Schoggikuchenrezept ausspucken. Er schreibt der Steuerbehörde einen Brief, sagt mir gleich noch, was ich anhängen muss, und erklärt dunkle Materie oder was die Auslöser für den Ersten Weltkrieg waren. Alles in allem ist der Chatbot Google um Meilen voraus, was die Interaktion betrifft: Man erhält personalisierte, detailreiche Antworten, ohne sich durch Werbungen und ein Zuviel an Informationen durchklicken zu müssen. Das Ganze macht grossen Spass. Und: Je mehr Nutzer den Chatbot benützen, desto besser wird er kontinuierlich.
In näherer Zukunft könnten solche KI-basierten «Antwortmaschinen» etablierten Suchmaschinen wie Google ernsthafte Konkurrenz machen und unsere Internetnutzung nachhaltig verändern. Gleichzeitig beinhalten sie Gefahren, die Forscher bereits jetzt alarmieren. Zum einen bietet die Plattform endloses Potenzial, um Schul- und Universitätsarbeiten zu umgehen. Wichtiger noch: Da künstliche Intelligenz ihre Informationen daraus zieht, was Menschen auf dem Internet geschrieben haben, ist sie auch fehleranfällig. Forscher rufen deshalb nach einer Regulierung.
Aber klar ist: Wer einmal «Chat GPT» benutzt hat, wird für Google nur noch ein abschätziges Lächeln übrig haben.
Die Vermessung des Universums
Vergangenes Jahr staunte die Welt über die schönen und detaillierten Bilder, die das James-Webb-Weltraumteleskop aus unserem Universum geliefert hat. Das Instrument wurde von der Nasa, der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der kanadischen Weltraumorganisation (CSA) Ende 2021 ins All gestartet.
James Webb ist aber nur der Anfang: Die ESA plant, das Euclid-Teleskop im dritten Quartal dieses Jahres zu starten. Es soll in die Sonnenumlaufbahn eintreten und sechs Jahre lang Bilder an die ESA zurücksenden. So soll eine 3D-Karte des Universums entstehen.
Auch die Weltraumorganisationen anderer Länder planen für 2023 Grosses: Die Japan Aerospace Exploration Agency untersucht und kartografiert die Röntgenstrahlung ferner Sterne und arbeitet an einer Mission zur Erforschung der Milchstrasse. Chile wiederum erstellt aktuell das Vera-C.-Rubin-Teleskop, das über eine Kamera mit einer Auflösung von über 3000 Millionen Pixeln verfügt und im Juli mit der Aufnahme von Bildern beginnen wird.
