Ich hatte heute das Vergnügen der Ehrenpromotion von Herbert Kroemer an der Universität Jena beizuwohnen. Kroemer hat 1947 sein Physikstudium an der Uni Jena begonnen und 2000 den Nobelpreis für Physik bekommen. In seinem Festvortrag zum Thema “Von der Forschung zu den Anwendungen: Determinismus und Opportunismus?” sprach er einige sehr wichtige Dinge an.

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Herbert Kroemer bekam den Nobelpreis (gemeinsam mit Schores Iwanowitsch Alfjorow und Jack Kilby) für die Entwicklung von Halbleiterheterostrukturen für Hochgeschwindigkeits- und Optoelektronik verliehen. Die grundlegende Forschung zu diesem Thema hat er schon in den fünfziger Jahren des letzten Jahrhunderts durchgeführt. Und als er damals seine ersten Überlegungen für einen Halbleiterlaser veröffentlichte waren die Reaktionen nicht sonderlich euphorisch: “Dieses Bauteil wird nie praktische Anwendungen haben” war laut Kroemers Vortrag die häufigste Reaktion. Grund dafür war, dass sein Laser nicht mit den bestehenden Lasern konkurrieren könnte. Aber “Niemand fragte, ob es Anwendungen geben könnte, die außerhalb des mit bestehenden Lasern möglichen liegen”.

Heute wissen wir, dass es für dieses Bauteil jede Menge Anwendungen gibt: CDs und DVDs wären ohne es nie entwickelt worden, es gäbe keine Glasfaser Kommunikationstechnologie (und damit kein schnelles Internet), keine modernen Handys, keine lichtemittierenden Dioden und vieles mehr. Schließlich, fast 50 Jahre nach seinen ersten Entdeckungen wurde Kroemer für seine maßgeblichen Entdeckungen mit dem Nobelpreis ausgezeichnet. Die spezielle Geschichte seiner Forschung und der daraus resultierenden Anwendung zeigen aber deutlich das Problem das bei der Bewertung von Forschungsfeldern existiert.
Kroemer verkündete in seinem Vortrag daher auch folgenden Satz den er als “das zentrale Lemma über die Anwendung neuer Technologien” bezeichnete:

“Die entscheidenden Anwendungen jeder hinreichend neuen und innovativen Technologie waren immer Anwendungen die von der Technologie selbst erst erschaffen wurden – und das wird auch in Zukunft so bleiben.”

In weiterer Folge beschrieb er das Problem der Vorhersagbarkeit wissenschaftlicher Durchbrüche:

“Revolutionäre Anwendungen neuer Technologien sind prinzipiell nahezu unvorhersehbar”

Seine “zentrale Lektion” lautet:

“Der Weg von Wissenschaft zu Technologie und Anwendungen ist oft opportunistisch, nicht deteministisch.”

Die Konsequenz aus dieser Lektion ist für ihn das man revolutionäre Anwendungen nicht vorhersagen kann; das es aber möglich ist, Forschungsrichtungen zu identifizieren, die vermutlich zu solchen Anwendungen führen werden. Das Auswahlkriterium für solche Forschungsrichtungen liegt im “Reichtum an neuen physikalischen Phänomenen”. Je mehr neue Phänomene vorhanden sind, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass sich aus einem dieser Phänomene irgendwann mal eine neue revolutionäre Anwendung ableiten lässt. Es lässt sich allerdings nicht vorhersagen wohin der Weg führen wird und welche Anwendung am Schluss daraus entsteht. Kroemer nennt das “strategischen Opportunismus” und meint, dass mit einer höheren Wahrscheinlichkeit zu revolutionären Anwendungen führen wird “als das Verfolgen von scheinbar ‘sicheren’ naheliegenden Anwendungs-Wegen”.
Seinen Vortrag schloß Kroemer mit einer Beschreibung der “Illusion der ‘strategischen’ Forschung”:

“Der Druck, die Forschung auf vorhersagbare Anwendungen zu konzentrieren verzögert den Fortschritt statt ihn zu beschleunigen.”

Kroemer hat hier ein enorm wichtiges Thema angesprochen: Die Rechtfertigung der Grundlagenforschung. Als jemand der selbst reine Grundlagenforschung betreibt bin ich auch häufig mit diesem Problem konfrontiert. Politik, Industrie und andere Geldgeber für die Forschung verlangen heutzutage sehr oft rasche (finanziell) verwertbare Ergebnisse. Das bedeutet dass immer öfter der von Kroemer beschriebene Weg der “scheinbar sicheren naheliegenden Anwendung” begangen wird. Kurzfristig lassen sich so sicherlich viele  neue Produkte, Patente, etc gewinnen. Aber wirklich neues wird man so nicht finden können! Um wirklich neue Anwendungen zu schaffen muss man auch Neuland in der Forschung betreten! Und dann kann man eben nicht vorhersagen, was am Ende dieser Forschung rauskommt. Oder wie lange es dauert, bis man zu einem Ergebnis kommt. Anders kann die Grundlagenforschung nicht funktionieren. Wenn Forschungsförderung immer nur für Projekte vergeben wird, bei denen am Ende sicher konkrete Anwendungen stehen, dann wird man damit wohl eine große Verbesserung des Status Quo erreichen – aber nichts neues. Wer revolutionäre Entdeckungen machen will, muss den Mut haben dorthin zu gehen, wo die Forschung hinführt und nicht stehen bleiben nur weil sich daraus nicht sofort ein finanziell verwertbares Produkt schaffen lässt!

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Kommentare (12)

  1. #1 blugger
    20. Mai 2008

    Ich hoffe inständig, dass Grundlagenforschung weiterhin fester Bestandteil Europas Universitäten und Forschungslandschaften bleibt! Die Grundlagen scheinen dafür in Deutschland gegeben. In der Schweiz wie mir scheint – Paradebeispiel Cern – ebenso und sicher auch Österreich. Die wichtige Rolle der Grundlagenforschung erkennen auch Politiker, wenn es um den Fortbestand von Wirtschaftsstandorten geht. Aber hier treffen wir den Kern. Vielleicht wird derzeit zuviel Wert auf Drittmittel gelegt, weil “unrentable Forschung” die eigene Fakultät, Universität nicht mehr dauerhaft finanziern können.

  2. #2 L. Carone
    21. Mai 2008

    Völlig richtig. Ständig wird gefragt: “Wozu soll das gut sein?” Oder es wird behauptet: “Das ist nutzloses Wissen”. Dieses ständige Schielen auf einen unmittelbar für jeden ersichtlichen wirtschaftlich rentablen Profit, das hemmt ungemein. Das heisst nicht, dass anwendungsbezogene Forschung keinen Wert hat. Durchaus nicht. Aber sie ist nur ein Teilbereich der Forschung, der ohne die reine Grundlagenforschung ebenfalls darben würde.

    Der Strom ist letztendlich deswegen gefunden worden, weil diverse Leute die Natur erforschen wollten (Franklin) und weil sie z.B. wissen wollten, was Frösche umhertreibt (Volta), nicht weil jemand eine Glühbirne bauen wollte. Das kam erst viel, viel später.

    Welchen praktischen Wert hatte die Entdeckung, dass die Erde sich um die Sonne dreht und nicht umgekehrt? Erst mal gar keinen. Aber auf den Geist und die Sichtweise der Menschen, da hatte diese Erkenntnis enorme Auswirkungen.

    Reines Wissen an sich hat einen Wert. Und es ist nicht nur unsinnig, es ist sogar kontraproduktiv es in nützlich und unnützlich zu unterteilen.

  3. #3 florian
    21. Mai 2008

    @Beatrice: Also ich kann im Moment nur aus meiner eigenen Erfahrung sprechen; wie die generelle Lage in den Wissenschaftspolitik aussieht, kann ich nicht wirklich sagen. Aber mir persönlich kommt es schon eher so vor, als ginge die Entwicklung verstärkt in Richtung anwendungsorientierer Forschung. Grundlagenforschung wird zwar nicht unbedingt gleich komplett weggekürzt – aber nicht so behandelt, wie es eigentlich sein müsste. Auch die Unis werden zunehmend wie Wirtschaftsbetriebe geführt – und was kein Geld einbringt läuft Gefahr finanziell ausgehungert zu werden. Ich erinnere mich an eine Rede, die der Rektor der Uni Wien vor Jahren mal an der Wiener Sternwarte gehalten hat, in der er meinte, dass Studien wie Astronomie oder z.B. Orientalistik nette Studien sind, die man als Ergänzung machen kann aber man sollte doch bitte als Hauptstudium irgendwas sinnvolles machen (ein Wirtschaftsstudium o.ä.) Das trifft es eigentlich ziemlich gut. Grundlagenforschung oder andere “unnütze” (=bringt kein Geld) Forschung wird oft toleriert und auch nett und interessant gefunden – aber verstärkt gefördert wird sie leider nicht immer… das wäre aber notwendig, wenn die Forschung auch in Zukunft konkurrenzfähig sein soll

    @Ludmila: ich stimme dir völlig zu. Als Astronom höre ich meistens 2 Fragen: “Wozu ist das denn überhaupt gut?” und “Für das Geld kann man doch auch sicher sinnvollere Sachen machen”. Naja – das Forschung im Vergleich zu anderen Dingen relativ billig ist, hat ja Christoph schon erklärt. Ist alles nur eine Frage der Verhältnismäßigkeiten – mit einem typischen Managergehalt könnte ich nicht nur meine eigene Arbeitsstelle finanzieren sondern wahrscheinlich noch ein paar Mitarbeiter oder Doktoranden einstellen. In Jena wurde gerade eine neue öffentliche Toilettenanlage für knapp eine halbe Million Euro gebaut. Das ist in etwa das fünfache der Summe, die ich für einen typisches Projekt aus meiner Forschung veranschlagen würde (inklusive Personalkosten)…
    Naja – Wissenschaftler (und gerade Grundlagenforscher) haben eben eine sehr kleine (bis gar keine) Lobby. Daher lässt sich dort meist gefahrlos kürzen und einsparen – weil sich dann niemand drüber aufregt (ausgenommen ein paar Wissenschaftler – aber die sind zu wenig präsent in der Öffentlichkeit)

  4. #4 Markus Griesser
    22. Mai 2008

    Ich möchte daran erinnern, dass das CERN eine internationale Einrichtung ist. Sonst haben wir hier der Schweiz auch eine eher sinkende Akzeptanz der Grundlagenwissenschaften. Per Ende 2007 wurde bekanntlich das Astronomische Institut der Uni Basel geschlossen, – mit erstaunlich wenig Nebengeräuschen. Dies dürfte nun die “Sanierer” und “Effizienzsteigerer”, die auch in vielen anderen Uni-Adminsitrationen hocken, erst recht auf den Geschmack gebracht haben. Es ist wohl nur eine Frage der Zeit, bis in Basel oder auch anderswo der nächste Sparhammer auf die Forscherköpfe niedersaust.

    Und leider hat Florian wohl auch recht damit, dass gerade die Grundlagenforscher viel zu wenig präsent in der Öffentlichkeit sind. Doch man kann nicht erst dann, wenn das Haus schon in Flammen steht, in die Öffentlichkeit hinaus treten, heulen, klagen und jammern. Viele Institutionen haben längst begriffen, dass eine allgemeinverständliche Öffentlichkeitsarbeit ein langfristiges und andauerndes und auch mit etlicher Mühe verbundenes Anliegen ist. Aber ich habe nicht den Eindruck, dass diese Erkenntnis in gerade vielen Unis angekommen ist. Viel lieber publiziert man ja für die eigenene Klientel …

  5. #5 Florian Freistetter
    22. Mai 2008

    @Markus: Wollte man das Institut in Basel nicht schon 2004 schließen? Ich kann mich an entsprechende Diskussionen erinnern – glaube ich zumindest. Ich dachte, man hätte es damals geschafft, die Schließung abzuwenden. Aber wohl nicht endgültig…

    Zur Öffentlichkeitsarbeit: Über das Problem, dass sich die Wissenschaftler oft nur mehr allein auf die Forschung konzentrieren und Öffentlichkeitsarbeit und Lehre ignorieren habe ich hier schon mal geschrieben. Aber solange man als Wissenschaftler nur anhand seiner wissenschaftlichen Publikationen bewertet wird und Engagement in Öffentlichkeitsarbeit und Lehre nicht berücksichtigt werden bleibt das leider eine Sache der Idealisten. Und von denen gibt es immer weniger – ist auch klar, denn gute Öffentlichkeitsarbeit kostet Zeit. Und das nicht immer von offizieller Seite unterstützt wird, muss man das dann effektiv in seiner Freizeit machen… Wenn man sich anschaut, wie Öffentlichkeitsarbeit für Institute und Forschung z.B. in den USA aussieht und wieviel Ressourcen dort dafür zur Verfügung stehen, kann man hier richtig neidisch werden…

  6. #6 Markus Griesser
    23. Mai 2008

    Einverstanden. Die Kollegen in Übersee haben für ihre PR gewiss ganz andere Möglichkeiten. Andererseits ist eine gepflegte ÖIffentlichkeitsarbeit nicht unbedingt eine Frage des “Apparates” und des Geldes, sondern des Willens. Ein Profi, der sich bei uns auf das populärwissenschaftliche Niveau runterbegibt, wird von manchen Kollegen immer noch scheel angesehen und enrnete auch im erweiterten Umfeld selten Lorbeeren.

    Doch Du, lieber Florian, bist ja das beste Beispiel dafür, dass man sich auch als Profi durchaus korrekt und eben gleichwohl allgemeinverständlich ausdrücken kann. Warum liest man nicht mehr korrigierende Geschichten, wie die von Dir um den weitverbreiten Mond-Aberglauben, in allgemeinzugänglichen Publikationen? Ok, der Platz ist in Printmedien meistens beschränkt und lässt keine langfädigen Argumente zu. Aber ich habe halt schon den Eindruck, dass mancher Profi lieber weiterhin in seinem Elfenbeinturm hockt, als sich auf solche nicht nur angenehmen Diskussionen einzulassen. Mit klaren Statements in öffentlich zugänglichen Medien zieht man natürlich auch den vereinigten Zorn vieler Astro- und andere -logen auf sich. Aber eben: Wir müssen uns nicht wundern, wenn sich in unserer Gesellschaft immer mehr und immer offensichtlichere Absurditäten breitmachen.

  7. #7 florian
    23. Mai 2008

    Markus: Danke für das Lob!

    Was ich mit der PR-Infrastruktur gemeint habe war folgendes: Wenn z.B. jedes Institut eine Person hätte, die hauptberuflich für Öffentlichkeitsarbeit zuständig wäre, dann würde sich schon vieles ändern. Viele meiner Kollegen haben z.B. keine Zeit/Lust Pressemitteilungen über ihre Arbeit zu schreiben. Wenn es da jemanden gäbe, der sich darum kümmert und die Leute dabei unterstützt wäre schon viel geschafft. Aber leider wird für solche Stellen kein Geld ausgegeben… Und von selbst kümmern sich viele Wissenschaftler nicht um Öffentlichkeitsarbeit – da hast du mit dem Elfenbeinturm ziemlich recht. Aber die aktuelle Wissenschaftslandschaft fördert ja dieses Verhalten auch noch: ob ein WIssenschaftler Öffentlichkeitsarbeit macht oder nicht hat keinen Einfluss auf seine Karriere…

    Zur Sache mit den Massenmedien: ich glaube hier darf man nicht allzuviel erwarten. Die Medien bringen das, was die Leute sehen wollen. Und wenn 92% der Deutschen an den Einfluss des Monds glauben, dann druckt eben jede Zeitung ihren Mondkalender. Da muß man sich als Wissenschaftler schon sehr engagieren um hier entsprechende Berichte in die Medien zu bringen – und dieses Engagement existiert eben leider nicht immer…

  8. #8 Christian
    28. Mai 2008

    Eine Sache über die ich schon lange grübele: Finde ich, was ich gesucht habe, oder verkläre ich mir etwas gefundenes zu etwas, was ich angeblich schon immer gesucht habe, um mein Selbstverständnis von einem, der kompetent und zielgerichtet suchen und finden kann aufrechterhalten zu können? Wenn man nur weiß, DASS irgendwas fehlt, aber noch nicht weiß, welcher Natur dieses Ding ist, ist das doch eine andere Art Suche, als dieses sozial abgesicherte Suchen dessen, was vorgesehen ist, dass es gefunden werden soll.
    Bei der Art von Suche, die ich meine, werden viele Sachen gefunden, auch viel Unsinn, von dessen absoluter Wichtigkeit man sogar zuweilen überzeugt sein kann, zeitweise, aber auch viele Dinge, die man nie gesucht hätte, weil sie noch gar nicht im Vorstellungsbereich waren.
    Dabei ist Unschlüssigkeit und Angst bei allem gefundenen, ob es nun vielleicht doch dieses ES ist, ob man vielleicht gerade in diesem Moment zu blind ist, zu sehen, das es ES ist. Die Qualität der Suche verändert sich im Verlauf einer solchen Suche und man selber verändert sich, weil sich die ganzen eigenen Projektionsfähigkeiten zeigen, Hoffnungen, die eine Zeit lang tragen, sich aber oft als nicht gedeckt erweisen, Irrtümer, von denen man erkennen muss, sie sehr überzeugt zelebriert zu haben. Leider führt das u.U. auch dazu, dass man sich einen Modus des Eh-Nie-Finden-Könnens einlebt, der sich dann so verselbständigt, dass man sich damit abfindet und, dass man dann tatsächlich nicht mehr findet und sich selber in den Modus ewiger Unentschiedenheit einsozialisiert.
    Wirklich ergebnisoffene Forschung z.B. in der Sozial- oder Geisteswissenschaft hieße vielleicht, es darauf ankommen zu lassen, dass man auf einmal eine Karriere zum Diktator auch im Bereich des Möglichen liegen sieht – nicht für jemand anderen, für sich selber. Eine solche Forschung muss zutiefst unmoralisch sein, um wirklich zu forschen.
    Womit wir aber sehr oft konfrontiert sind, ist der Gestus der Suche und des Findens, der sich aber ganz subtil vor bestimmten Fragestellungen, die vielleicht der eigentliche Schlüssel zum Problem sein könnten, dann doch immunisiert weil der Gestus des Suchens schon reicht – saturierte Sattheit, die sich nur zu gut auf die Pose des grossen Hungers nach Erkenntnis versteht und von der man sich doch zu oft beeindrucken lässt.

  9. #9 florian
    28. Mai 2008

    @Christian: Ja, die Erwartungshaltung spielt sicher auch eine wichtige Rolle in der Forschung. Ich selbst habe auch einmal bei einem meiner Projekte das “ideal” Ergebnis bekommen. Alles war genau so, wie ich wollte, das es ist; das Ergebnis war optimal. Das Paper dazu war schon fertig geschrieben – und ein Kollege sollte es nochmal überprüfen. Der hatte natürlich nicht dieselbe Erwartungshaltung wie ich und hat mich auf ein paar Unstimmigkeiten hingewiesen. Etwas widerwillig hab ich das dann überprüft und es hat sich herausgestellt, dass mein tolles Ergebnis nur ein Artefakt meiner Simulationsmethode war und nichts mit der Realität zu tun hatte. Also nochmal zurück zum Anfang uns alles von vorne machen… :( [am Ende hab ich dann aber doch noch ein gutes und echtes Ergebnis bekommen, dass auch veröffentlicht wurde 😉 ]

  10. #10 Telefonkonferenz
    8. April 2010

    Wie Recht Sie doch haben, er hat wahrlich den Nobelpreis für seine bahnbrechende Forschung verdient. Ohne diese Lasertechnologie wären wir heute wirklich angeschmiert, nicht einmal ein Web Meeting wäre dann heute noch möglich. Man müsste überall hinreisen, und könnte nicht mehr diese kostensparende Möglichkeit wahrnehmen. Hut ab, Herr Dr Kroemer!

  11. #11 Florian Freistetter
    8. April 2010

    Diese Werbung darf ausnahmsweise stehenbleiben. Immerhin hat sich hier jemand Mühe gegeben 😉

  12. #12 Karl Mistelberger
    8. April 2010

    Kroemer hat 1947 sein Physikstudium an der Uni Jena begonnen und 2000 den Nobelpreis für Physik bekommen.

    So einfach geht das nicht; es braucht schon einige Zwischenschritte: http://de.wikipedia.org/wiki/Herbert_Kroemer#Leben