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Die Entdeckung kuenstlichen Lebens

und die Erschaffung der Monstermaschine

Vitor Pinheiro vom Laboratory of Molecular Biology im britischen Cambridge und seine Kollegen aus Daenemark, Belgien und den USA haben sich wohl zu den naechsten Nobelpreisanwaertern geforscht: Es ist ihnen gelungen, mehrere verschiedene halbkuenstliche DNA-Alternativen zu schaffen [1]. Sie sind auf dem besten Weg zu kuenstlichem Leben auf biochemischer Basis.

DNA – als Vorlage fuer selbst wachsende und selbst vererbende kuenstliche Werkstoffe

„Damit ist der Beweis geglückt, dass sich Erbinformation in ein halbkünstliches System übertragen lässt“, sagt der nicht an der Studie beteiligte Forscher Thomas Carell von der Ludwig-Maximilians-Universität Muenchen. „Völlig künstlich ist das System noch nicht, die Basen sind ja die gleichen [wie bei der DNA]. Aber es schlägt eine Brücke zwischen Biologie und Chemie.“

Es ist also in absehbarer Zeit denkbar, dass komplett kuenstliches Leben erschaffen wird. Alternativen zur DNA und RNA. Dies hat weitreichende wissenschaftliche, biologische, chemische und auch philosophische Konsequenzen. Letztere interessieren mich.

Exobiologie

So bedeutet dies z.B. fuer die Exobiologen, die in ihrer Disziplin ein Bindeglied zwischen Biologie, Astronomie und Utopischer Philosophie darstellen, und die bisher davon ausgingen, der DNA-RNA-Komplex sei wahrscheinlich universell, dass sie komplett umdenken muessen. Es gibt in der Natur, also auf anderen erdaehnlichen Planeten (und vielleicht sogar auf der Erde), wahrscheinlich noch grundsaetzlich andere, auf biochemischer Basis unterschiedliche, Lebensformen. Auch die wissenschaftlichen praediktiven Modelle der Exobiologen, nach denen sie sich fremdes Leben vorstellen und in Computermodellen simulieren, die bisher meist von der Annahme gleicher Erbmolekuele ausgingen, muessen sie ueberdenken.

Computerwissenschaften

Fuer die philosophischen Theoretiker der Computerwissenschaften gibt es nun zum ersten mal Konkurrenz. Sie hatten bisher das sichere Monopol, dass kuenstliches, vom Menschen geschaffenes Leben und kuenstliche Intelligenz in Zukunft aus dem Gebiet der Halbleiter-Rechner kommen wuerden. Hier waren sich die Wissenschaftler wie auch die utopischen Autoren in den letzten sechzig, siebzig Jahren absolut einig. Sprach man von kuenstlicher Intelligenz, sprach man damit implizit von Robotern. Die wissenschaftliche Disziplin der KI oder Englisch AI (Artificial Intelligence), war ausschliessliches Teilgebiet der Computerwissenschaften. Kam Biologie ins Spiel, dann meist nur um Neuro-Interfaces zu Halbleiter-Computern zu erschaffen. Dieses Denken koennte sich nun grundsaetzlich aendern, wir werden vielleicht einen zweiten Kandidaten auf den kuenstlichen Menschen bekommen, der ueber ein gewachsenes kuenstliches aber biologisches Gehirn verfuegt. Das ist erst einmal nur eine in Konkurrenz zur Computerwissenschaft stehende vage Theorie, aber Konkurrenz belebt bekanntermassen die Geschaeftigkeit.

Theologie

Fuer die Kritiker an der rein biochemisch physikalischen Entstehung des Lebens wird es noch enger. Bis jetzt hielten sie sich seit der Entdeckung der DNA an deren universeller Einzigartigkeit fest und nannten es das „Gottesmolekuel“. Sie sagten, dass die DNA sozusagen nur die Manifestation des Hauches Gottes sei, mit der er das Leben erschaffen hat. Wenn man nicht religioes ist, macht einem diese neue Erkenntnis von den DNA-Alternativen nicht zu schaffen und man koennte etwas frech anmerken: zumindest hat er anscheinend viele verschiedene Male gehaucht. Ich freue mich jedenfalls schon auf die vielen Stunden angeregter, hoffentlich aufgeregter Diskussionen, mit religioesen Wissenschaftlern, die daraus folgen werden.

Das sind die ersten drei revolutionaeren(!) philosphischen Konsequenzen, die mir einfallen. Philosophie ist der Ursprung allen Denkens weit ueber dem unmittelbar praktisch-zielgerichteten Denken und die Mutter ALLER Wissenschaften. Wenn etwas sogar philosophische Tragweite hat, dann sind gesellschaftliche Veraenderungen nur eine Frage der Zeit. Aufgrund dieser Tragweite bin ich mir auch ziemlich sicher, dass das Team oder sein Leiter in einigen Jahren oder Jahrzehnten aufgrund ihrer Entdeckungen Nobelpreiskandidaten werden.

Ingenieurswissenschaften

In der Zwischenzeit sind einige Wochen vergangen und beim weiteren Ueberlegen um die Konsequenzen der Entdeckung kuenstlichen Lebens, fielen mir Ideen fuer „lebende“ Maschinen ein. Ich bin Ingenieur, ich kann nicht anders. Wenn man mir einen neuen Werkstoff praesentiert, dann faengt es in meinem Kopf an zu rattern: was fuer Maschinen kann man aus dem neuen Werkstoff bauen.

Der neue Werkstoff heisst: selbst wachsende, sich vererbende kuenstliche Materie. Und interessanterweise kann man aus diesem neuen Werkstoff fast alle Maschinen bauen. Dabei handelt es sich natuerlich nicht um Lebewesen, auch wenn sie Lebewesen gleichen. Diese Maschinen basieren auf kuenstlichen Erbmolekuelen, und NICHT auf DNS. Ihre Transskriptionsmechanismen sind ebenfalls kuenstlich und NICHT auf RNS beruhend. Ihre Zellen sind weder tierischer noch pflanzlicher Natur. Sie sind von Grund auf eher eine Nachahmung des Lebens oder eine technisch pragmatische, zielgerichtete Optimierung.

a) Fertigungstechnik

Wir sehen ein Fliessband auf dem Waschmaschinen in Serie montiert werden und einen Montage-Roboter.

Montage-Roboter

Dieser Montage-Roboter ist nicht gebaut worden. Er ist gewachsen. Er ist auch nicht programmiert worden, er ist erzogen worden. Wir sehen den Montage-Arm, einen Kopf auf einem langen Hals mit zwei Augen zum Stereo-Sehen und einer Art Ruessel. Der Rumpf haelt sich mit einer Art Tentakeln oder Wurzelwerk auf einem massiven Sockel fest. Inmitten des Rumpfes eine Art Bauchnabel. Aus dem Rumpf eine Art Roehre in einen Abfallbehalter. Eine rote Naehrfluessigkeit steht bereit, die von der Maschine mit ihrem Ruessel aufgenommen werden kann.

Es handelt sich auf jeden Fall nicht um eine durch gentechnische Manipulation geschaffene Chimaere. Hier ist keine Genetik im eigentlichen Sinne im Spiel. Denn die Basis ist nicht unsere DNA sondern ein neu geschaffenes kuenstliches Erbmolekuel. Es besitzt auch keine tierischen oder pflanzlichen Zellen, sonderen eine neue, dritte Form von Zellen, die in ihrem Aufbau sehr viel einfacher ist.

b) Schiffahrt

Wir sehen ein Lastenboot. Es transportiert einen einzelnen roten Container.

Lastenboot

Das Boot ist gewachsen, nicht gebaut. Es besitzt als Antrieb keinen Propeller sondern eine Flosse. Kuenstliche Muskeln unter der Schuppenhaut treiben die Flosse an. Querflossen stabilisieren die Lage aktiv, das Boot rollt dadurch kaum. Das Boot besitzt ein Gehirn und versteht einfache Anweisungen. Dazu wurde es erzogen. Es kann ueber und unter Wasser sehen. Dafuer hat es jeweils ein Augenpaar ueber und unter der Wasseroberlaeche. Hinter dem unteren Augenpaar ist eine ganze Reihe Kiemen angeordnet, die dem Fahrzeug genuegend Sauerstoff aus dem Wasser zufuehren, um den Oxydationsprozess in den starken Vortriebsmuskeln ausreichend mit Sauerstoff zu Versorgen. Ein Tank mit Naehrfluessigkeit auf dem Vorderdeck ist ueber eine Druckleitung mit einem Zugang ueber dem Kopf des Fahrzeugs verbunden. Am Heck befindet sich eine Kajuete aus Holz. Die Steuerkommandos werden dem Fahrzeug entweder direkt ueber elektrische Impulse gegeben oder bei Hafenmanoevern einfach zugerufen.

c) Luftfahrt

Wir sehen ein Flugzeug. In der Kabine, hinter der Windschutzscheibe sitzt der Pilot.

Flugzeug

Das Flugzeug besitzt genuegend Intelligenz, jede Art von Manoeuver selbstaendig zu fliegen. Der Pilot gibt ihm nur seine Richtungs- und Manoeverwuensche durch elektrische Impulse durch. Es ist geboren, aufgewachsen und in einer Flugschule erzogen worden. Auf seinem Ruecken traegt es die Kabine fuer einen Piloten und mehrere Fluggaeste. Ueber zwei Druckleitungen wird der Maschine Naehrfluessigkeit zugefuehrt, so dass sie auch fuer energieintensive langgeflogene Manoever genuegend Leistungsreserven besitzt. Die Fluegel bestehen aus einer Art nachgebildeter Federn, die jedoch bei den Tragflaechen gerade abschliessen. Es ist eindeutig kein Vogel, eher eine nachgebildete Vogelmaschine.

d) Verkehr

Wir sehen ein Personentransportmittel. Eine Art roter Sportgeher.

Sportgeher

Die Maschine ist vierbeinigen Saeugetieren nachempfunden und auf Geschwindigkeit optimiert. Aufgrund ihrer vier Beine ist sie ebenfalls sehr gelaendegaengig. Ueber einen Druckschlauch wird ihr genuegend Naehrloesung zugefuehrt. Mit ihren Augen sieht sie gut, auch bei Nacht. Sie ist intelligent genug, alle Anweisungen ihres Fahrers zu befolgen und Strecken zu erlernen, die sie dann aus dem Gedaechtnis laeufft. Sie kann gelernte Strecken auch ohne Fahrer z.B. fuer Lieferfahrten beliebig oft wiederholen.

e) Kraftmaschinen

Wir sehen einen Sechsarm-Schiffsantrieb.

Sechsarm-Schiffsantrieb

Die Maschine besteht aus einem Rumpf, der im Kiel des Schiffes eingebettet liegt. An dem Rumpf befinden sich sechs starke Arme, die ueber eine Kurbelwelle ihre Hubbewegungen auf eine Achse mit einem Schiffspropeller uebertragen. Ein Naehrloesungsbehaelter ist ueber einen Druckschlauch am Rumpf der Maschine angeschlossen. Die Maschine verfuegt ueber kein Gehirn. Die Hubrate und damit die Drehgeschwindigkeit des Propellers wird ueber elektrische Impulse ausgeloest. Der grosse Vorteil eines solchen Motors waere neben seiner Geraeuscharmut vor allem seine Wartungslosigkeit. Wie gesagt es ist kein Lebewesen sondern kuenstliches Material.

Biologische Systematik

In der biologischen Systematik werden wir neben dem Tierreich und dem Pflanzenreich zusaetzlich das Maschinenreich einfuehren muessen. Sie wird sich dann weiter aufteilen nach der Kategorie des kuenstlichen Erbmolekuels, der Kategorie der kuenstlichen Zellen und schliesslich den Phaenotypen der Maschinen, z.B. stationaer, schwimmend, fliegend, gehend. Das soll als erster Vorschlag dienen.

Ethik

Wir werden den Bereich ethischer Ueberlegungen, die bisher kaum in das Pflanzenreich reichen, jedoch schon tiefer in das Tierreich, auch fuer das neue Biomaschinenreich abgrenzen muessen. Die neuen Herstellerfirmen dieser Biomaschinen, werden schnell versuchen, moeglichst intelligente Maschinen heranwachsen zu lassen. Ein Homunculus als universeller Arbeitssklave ist ein denkbares Ziel der kommenden Bio-Ingenieure. Die ethischen Probleme, die damit einhergehen sind aehnlich denen der Ueberlegungen zu anorganischen intelligenten Robotern. Wie schuetzen wir uns vor ihm und wie schuetzen wir vor allem ihn vor uns..?

Es koennte sein das das entstehende neue Gebiet der kuenstlichen Biomaschinen und organischen Roboter die klassische Technik irgendwann sogar ueberholen und zum Teil ad absurdum fuehren wird. Es waere nun endlich moeglich wirklich intelligente Maschinen durch Nachahmung des menschlichen Geistes auf physiologischer, anatomischer Ebene zu bauen. Es waere auch denkbar, sollte sich der menschliche Geist nicht als bereits erreichtes Optimum herausstellen, den menschlichen Geist durch kuenstlich geschaffenen Wesen zu uebertrumpfen. Das klingt jetzt vielleicht fuer den ein oder anderen geradezu faustisch, waere aber eigentlich nichts neues. In den meisten geistigen Denkleistungen sind unsere heutigen Rechner schon wesentlich intelligenter als wir: Rechnen, Gedaechtnis, Schachspiel, Prozessregelung, Genauigkeit, etc. und trotzdem hat niemand die Rechner voller Entsetzen verteufelt und verbrannt. Nein, man hat einfach das Wort Intelligenz neu definiert und schon waren wir wieder schlauer als unsere Computer. Aber Computer sehen nicht so aus wie wir. Bei einem kuenstlichen Wesen, dass uns sehr gleicht muessen wir die Reaktionen im Voraus vorsichtig abwaegen. Man darf den psychologischen Effekt des Spiegelbildes Mensch-Homunculus nicht unterschaetzen. Wie gesagt, ich mache mir da mehr sorgen um das Geschoepf als umgekehrt.

Oekologie und Dezentrales Wirtschaften

Die Biomaschinen lassen sich einfach jederzeit und ueberall reproduzieren. Man muesste den Reproduktionsprozess dafuer nur in Gang setzen. Ob man eine der Mitose aehnliche Reproduktionsart oder eine der Meiose aehnliche waehlt oder ob es Mischformen geben wird oder beide zur Auswahl, das sei dahingestellt. Man braeuchte aber wahrscheinlich nur einen ruhigen, trockenen und warmen Ort und wuerde bis zum Schluepfen oder bis zur Geburt oder bis zum Keimen warten, je nachdem was fuer eine Technik die Konstrukteure fuer die Reproduktion der jeweiligen Maschine gewaehlt haetten. Es waeren keine Fabriken und keine industriellen Infrastrukturen mehr fuer die Herstellung notwendig. Fuer arme Regionen mit geringer Infrastruktur waeren Biomaschinen also ideal. Fuer die Besiedelung anderer Planeten waeren sie ebenso ideal.

 Am Ende ihres Lebenszyklus wuerden die Maschinen, die ja zum greossten Teil aus Biostoffen bestehen, nahezu komplett kompostiert und waeren damit in den oekologischen Stoffkreislauf wie die Tiere und Pflanzen integriert. Also auch oekologisch die idealen Maschinen.

ENDE

[1] http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/0,1518,828479,00.html

Über monstermaschine

Blogger, Diplom-Ingenieur, TU, Raumfahrttechnik, Embedded Systems, Mitglied VDI, DGLR

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