Zeilinger-Schüler unter den Top Ten

Das Fachjournal „Nature“ hat zehn Personen gekürt, die im Jahr 2017 dauerhafte Spuren in der Wissenschaft hinterlassen haben. Unter den Top Ten findet sich der Quantenphysiker Jian-Wei Pan, ein ehemaliger Doktorand von Anton Zeilinger.

Das CRISPR-Verfahren - eine universelle Gen-Schere, die Veränderungen im Erbgut ermöglicht - hat sich binnen weniger Jahre rasant in den Laboren der Welt verbreitet. Doch es hat noch Schwächen: Das meist verwendete Enzym Cas9 schneidet zwar exakt, aber es fügt die DNA-Abschnitte anschließend nicht verlässlich wieder zusammen.

Der US-Biologe David Liu vom Broad Institute in Cambridge hat mit seinem Team ein neues Enzym entwickelt, das genau dies leistet: Anfälligere DNA-Basen können damit verlässlich in stabilere umgewandelt werden. Bis zum Einsatz in der Gentherapie sei es jedoch noch ein Stück Arbeit, betont Liu.

Gentherapie zugelassen

Emily Whitehead wurde im Sommer zum Gesicht eines medizinischen Durchbruchs. Als schwerkranke Sechsjährige hatte sie vor fünf Jahren in Philadelphia eine experimentelle Gen-Therapie gegen ihre Akute Lymphatische Leukämie (ALL) erhalten. Dazu waren Emilys Immunzellen gentechnisch verändert worden, so dass sie anschließend, zurück in der Blutbahn, den Krebs bekämpften und besiegten.

Nature-Cover
Martin Krzywinski/Nature.

„Nature’s ten people who mattered in 2017“, Nature, 18.12.2017

Im August unterstützte Emily ihren Vater, als dieser vor der US-Zulassungsbehörde FDA dafür warb, die Therapie mit CAR-T-Zellen für schwerstkranke Betroffene zu genehmigen. Zwei Wochen später kam die Zulassung.

Erfolgreiche Zusammenarbeit

Die Astronomin Marica Branchesi landete im August einen Erfolg in internationaler Zusammenarbeit: Forscher der VIRGO-Kollaboration in Italien und Kollegen der LIGO-Observatorien in den USA dokumentierten gemeinsam die Kollision zweier ferner Neutronensterne - über Gravitationswellen.

Gleich darauf richteten sich die Teleskope von über 70 Teams aus aller Welt in die Richtung, um die Folgen zu beobachten. Seit Jahren hatte die Italienerin unermüdlich für mehr Kooperation zwischen beobachtenden Astronomen und Gravitationswellenforschern geworben.

Chinesischer „Vater der Quanten“

„Vater der Quanten“ nennen laut „Nature“ manche in China den Physiker Jian-Wei Pan. Dann wäre der Wiener Quantenphysiker und Präsident der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW), Anton Zeilinger, quasi der „Großvater“ der Quanten - schließlich war er Doktorvater von Pan, der 1999 an der Uni Wien promoviert wurde. Im Juli gelang es dem Physiker von der Universität Hefei, den Rekord in Quanten-Teleportation zu brechen. Dazu beamte das Team den Quanten-Zustand eines Photons auf der Erde zu einem anderen Photon auf einem Satelliten in 1.400 Kilometern Höhe.

Videokonferenz: Bai Chunli, Präsident der chinesischen Akademie der Wissenschaften
Czepel/ORF
Das Quantentelefonat im September

Im September nutzten die Forscher ihren Satelliten, um Photonen nach Wien und Peking zu beamen - dank der Quanten-Verschlüsselung konnten ÖAW-Chef Zeilinger und sein chinesischer Amtskollege Chunli Bai abhörsicher via Video chatten. Grund: Photonen ändern ihren Quantenzustand, sobald sie aufgespürt werden, so dass jeder Hacking-Versuch bemerkt würde. Pan, so glauben Experten, liegt damit vorne auf dem Weg zu einem Quanten-Internet. Er leitet eine 50 Forscher unterschiedlicher Disziplinen umfassende Gruppe, sei aber das „entscheidende Gehirn“ hinter der Arbeit, so Zeilinger, wobei ihn eine Kombination aus Vision, Organisation und Experimentierfreude auszeichne.

Kunst der Vermittlung

Im Nahen Osten zu vermitteln, ist auch in der Wissenschaft manchmal eine Kunst: Der Physiker, Ex-Minister und frühere Universitätspräsident Khaled Toukan aus Jordanien beherrscht sie. Seinen unermüdlichen Gesprächen ist es zu verdanken, dass „Sesame“ - das erste Elektronensynchrotron im Nahen Osten - 2017 nach fast 20 Jahren Planung in der Nähe von Amman den Betrieb aufnahm.

Der Teilchenbeschleuniger-Ring ist ein gemeinsames Projekt von Israel, der Türkei, Palästina, Zypern, Ägypten, Iran, Pakistan und Jordanien. Mehrmals stand es wegen politischer Auseinandersetzungen auf der Kippe. Für Toukan ist „Sesame“, an dem Forscher all dieser Länder zusammenarbeiten, mehr als eine Photonenquelle: „Es ist ein Licht in einem Meer von Konflikten.“

Fehlersuche

Tagsüber erforscht die Australierin Jennifer Byrne am Kinderkrankenhaus Westmead in Sydney die Genetik von Krebserkrankungen. Abends durchforstet sie seit Jahren Fachartikel ihres Fachgebiets nach Fehlern. Dutzende Veröffentlichungen mit nicht korrekten DNA-Sequenzen hat sie schon entdeckt, alleine 2017 wurden daraufhin sieben Arbeiten von Fachjournalen zurückgezogen. Seit 2016 arbeitet Byrne zusammen mit einem Forscher aus Grenoble an einem Computerprogramm, das helfen soll, fehlerhafte Manuskripte frühzeitig aufzuspüren.

Kampf gegen Atomwaffentests

Für den Geophysiker Lassina Zerbo war 2017 kein einfaches Jahr. Als Kopf der in Wien ansässigen Organisation CTBTO, die einen internationalen Vertrag zum Stopp von Atomwaffentests überwachen und damit durchsetzen möchte, führt er Buch über solche Versuche weltweit.

Die Tests Nordkoreas und der aggressive Schlagabtausch zwischen Staatsführer Kim Jong-Un und US-Präsident Donald Trump stellten Zerbo vor Herausforderungen. Neben seinen Bemühungen, das weltweite Monitornetz aus Sensoren für Infraschall, Hydroakustik, seismische Signale und Radionuklide auszubauen, wirbt Zerbo unermüdlich weiter für den Atomwaffentest-Bann.

Wie die Erde bebt

Das erste heftige Erdbeben erlebte Victor Cruz-Atienza 1985 als Elfjähriger in seiner Heimatstadt Mexico-City - sein Interesse an Geophysik war geweckt. Seit 2016 leitet er das Seismologie-Institut der Universität in Mexico-City und beschrieb in einem Artikel, wie sich die Bodenerschütterungen in dem urzeitlichen Seebecken, in dem die Stadt liegt, ausbreiten.

Das große Beben vom September, das 7,1 auf der Richterskala erreichte und dessen Zentrum 120 Kilometer von der Stadt entfernt lag, bestätigte die Vorhersage exakt: Die weichen Sedimente verstärkten die Erschütterungen zur Mitte des Seebeckens hin. Nur weil das Beben kürzer war und die Häuser stabiler gebaut als 1985, gab es weniger Tote als damals.

Kampf gegen sexuelle Belästigung

Mit der Welle der #MeToo-Bekenntnisse musste Ann Olivarius den Mitarbeiterstab ihrer Kanzlei im britischen Maidenhead kräftig aufstocken, um alle Telefonanrufe annehmen zu können. Seit Jahrzehnten kämpft die Juristin gegen sexuelle Belästigung am Arbeitsplatz, speziell im akademischen Bereich.

Ausschlaggebend dafür war, was sie als Studentin in Yale miterlebte. Gemeinsam mit Kollegen verklagte sie die Elite-Uni und brachte die US-weite Diskussion über sexuelle Diskriminierung an Hochschulen in Gang. Ihr Ziel: Institutionen sollen Strafe zahlen, wenn sie übergriffige Mitarbeiter schützen.

Klimaskeptiker im Amt

Auch Scott Pruitt hinterlässt 2017 Spuren. Mit dem Klima-Skeptiker hat die vormals strenge US-Umweltbehörde EPA seit Februar einen Chef, der die Agentur in seiner Zeit als Generalstaatsanwalt in Oklahoma 14 Mal verklagt hatte. Deregulation ist seine Marschrichtung. Entsprechend fuhr Pruitt bereits Dutzende Umweltgesetze zurück, die zuvor zum Beispiel Schadstoffausstoß, Bergbau und Gefahrenabfall begrenzt hatten oder das Wasser schützten. Innerhalb der EPA drängt Pruitt viele Wissenschaftler beiseite und ersetzt sie durch Industrie-Vertreter oder Forscher mit engen Verbindungen dorthin.

science.ORF.at/APA/dpa

Mehr zum Thema