Von wem lernt man das Forschen?

2. Dezember 2020 von Laborjournal

Was lernen Labor-Frischlinge überhaupt von ihren Profs oder Gruppenleitern? Experimentelles Handwerk wohl nur selten — dazu haben diese in aller Regel zu lange selbst nicht mehr am Labortisch gestanden.

Der Autor dieser Zeilen erinnert sich jedenfalls mit großem Amüsement an die Momente aus seiner eigenen Laborzeit, in denen „sein“ Prof plötzlich ins Labor schwebte — und fragte: „Ich hab‘ gerade etwas Zeit, kann ich bei irgendwas helfen?“ Jedes Mal zuckten wir dann kurz zusammen, um uns sogleich betont lässig zurückzulehnen: „Danke, aber ich mach‘ heut‘ eh nur Auswertung…“ — „Hm, ungünstig! Muss gleich runter in den Dunkelraum, und da ist schlecht zu zweit zu arbeiten….“ — „Ach, schade! Muss gerade zwei Stunden auf meine Proben warten…“ – …

Oh Mann, der Chef hat mal wieder selbst was versucht…

Oder es läuft so, wie kürzlich ein Bekannter berichtete: „Unser Chef nimmt sich jedes Jahr eine ganze Woche, um selbst zu experimentieren. Das ganze Labor liegt dann lahm, weil wir ihn um Himmels willen nicht alleine lassen können und ihm alles zeigen müssen. Und am Ende, wenn er wieder in sein Büro verschwindet, müssen wir das ganze Chaos aufräumen, das er hinterlassen hat.“

Das Experimentelle ist es also weniger, was die „Chefs“ den Frischlingen beibringen. Aber sicher doch alles andere, was praktische Wissenschaft ausmacht: Daten sauber analysieren, interpretieren und einordnen; die richtigen Fragen ableiten; Hypothesen entwickeln; Teststrategien entwerfen; die Notwendigkeit von richtigen Kontrollen und genügend Wiederholungen klarmachen;… Oder?

Offenbar nicht wirklich. US-Sozialwissenschaftler haben mit den ihnen eigenen Methoden vielmehr Folgendes festgestellt: Junge Doktorandinnen und Doktoranden lernen sämtliche (!) Fähigkeiten und Fertigkeiten der experimentellen wissenschaftlichen Arbeit vier- bis fünfmal besser, wenn sich Postdocs oder fortgeschrittene Prä-Docs um sie kümmern, als wenn die „Chefs“ sie direkt betreuen. Weshalb sie folgern, dass demnach in der Doktoranden-Ausbildung eine Art „Kaskaden-Modell“ am zielführendsten sei (PNAS 116 (42) 20910-16).

Womit Rolle und Bedeutung von Postdocs und Senior-Docs für den gesamten Wissenschaftsbetrieb nochmals deutlich aufgewertet werden.

Ralf Neumann

 

Von Schiller lernen

10. November 2020 von Laborjournal

 

Heute vor 261 Jahren wurde Friedrich Schiller geboren. In jedem Jahr hält aus diesem Anlass eine ausgewählte Person des öffentlichen Lebens eine Schillerrede vor dem Deutschen Literaturarchiv in dessen Geburtsort Marbach am Neckar. Dass diesmal der Charité-Virologe Christian Drosten dazu eingeladen wurde, bezeichnete er selbst am Anfang seiner Rede als „ausgeprochen ungewöhnliche“ und auch „mutige“ Wahl. Um dann darzulegen, was der Geist von Schiller und seinen Werken der heutigen Wissenschaft im allgemeinen wie auch für den Umgang mit der aktuellen Corona-Pandemie im besonderen mitgeben könnte. Drostens gesamte Rede ist hier nachzulesen oder hier im Video zu sehen. Es lohnt sich!

Nun ist beileibe nicht ungewöhnlich, dass man sich gerade in Krisenzeiten an das eine oder andere „alte Genie“ erinnert – und verstärkt fragt: Was können wir von ihnen lernen? Und wie können wir womöglich deren Kreativität reproduzieren, beziehungsweise die Bedingungen, unter denen sie gedeihen konnte? Also haben wir uns auch mal kurz bei Schiller umgeschaut. Der war zwar vor allem Schriftsteller, aber immerhin wurde er mit 29 Professor und hatte bis zu seinem 26. Lebensjahr bereits „Die Räuber“, „Kabale und Liebe“ sowie „Don Carlos“ geschrieben — also quasi gleich drei Habilitationsschriften.

Hängengeblieben ist uns bei unserem kurzen Screening schließlich, wie Schiller 1789 in seiner Antrittsvorlesung als Geschichtsprofessor über den „Brotgelehrten“ wetterte, der seine Fähigkeiten lediglich dazu nutzt, die Vorgaben der Obrigkeit zu erfüllen — und ihn gegen den „philosophischen Kopf“ abgrenzte. Schiller formulierte das so:

 

[…] Jede Erweiterung seiner Brotwissenschaft beunruhigt ihn, weil sie ihm neue Arbeit zusendet, oder die vergangene unnütz macht; jede wichtige Neuerung schreckt ihn auf, denn sie zerbricht die alte Schulform, die er sich so mühsam zu eigen machte, sie setzt ihn in Gefahr, die ganze Arbeit seines vorigen Lebens zu verlieren. Wer hat über Reformatoren mehr geschrieben, als der Haufe der Brotgelehrten? Wer hält den Fortgang nützlicher Revolutionen im Reich des Wissens mehr auf, als ebendiese? Jedes Licht, das durch ein glückliches Genie, in welcher Wissenschaft es sei, angezündet wird, macht ihre Dürftigkeit sichtbar; sie fechten mit Erbitterung, mit Heimtücke, mit Verzweiflung, weil sie bei dem Schulsystem, das sie verteidigen, zugleich für ihr ganzes Dasein fechten. Darum kein unversöhnlicherer Feind, kein neidischerer Amtsgehülfe, kein bereitwilligerer Ketzermacher, als der Brotgelehrte. Diesen Beitrag weiterlesen »

„Wir simulieren ein Virus, das noch gar nicht existiert“

28. Oktober 2020 von Laborjournal

 

 

Gerade sind wir über ein Interview gestolpert, das wir in unserem Aprilheft 2009 publiziert hatten. Mitten in der zweiten Welle der aktuellen Corona-Pandemie wird einem schon ein wenig gruselig, wenn man es heute liest:

„Wir simulieren ein Virus, das noch gar nicht existiert“

 

In seiner Firma ExploSYS verbindet der Mathematiker Markus Schwehm Biologie und Medizin mit Statistik und Informatik. Heraus kam eine Simulations-Software, um Notfallszenarien wie eine Grippe-Pandemie realitätsnah durchspielen zu können.

Laborjournal: Die jüngste Grippewelle liegt gerade hinter uns. Wir leisten uns Überwachungsnetzwerke, unterhalten Gesundheitsämter und lesen ständig über viel versprechende Forschungsergebnisse. Dennoch können die Experten immer noch nicht vorhersagen, wie sich solche Epidemien verbreiten. Können Sie es?

Markus Schwehm: Die Vorhersage der alljährlich auftretenden Influenza-Epidemien ist in der Tat noch nicht möglich. Für dieses System fehlen uns nicht nur die Daten, es ist auch so kompliziert, dass wir mit unserer Software keine vernünftige Vorhersage leisten können. Stattdessen simulieren wir mit unserer Software das Auftreten einer Pandemie, also eines neuen Virustyps, gegen den in der Bevölkerung noch keine Immunität vorhanden ist und der sich weltweit verbreitet. Das macht das Modellieren einfacher als bei der saisonalen Grippe.

Was genau verkaufen Sie?

Schwehm: Ich mache im Vorfeld einer Epidemie Beratung für Gesundheitsämter. Dort will man zum Beispiel wissen, wie viele Arztbesuche im Ernstfall zu erwarten sind, wie viele Krankenhausbetten gebraucht werden, oder welche Mengen an Medikamenten vorrätig gehalten werden müssen. Zu den Kunden gehören aber auch Unternehmen, für die eine Pandemie existenzbedrohend sein kann. Hier geht es vorwiegend um Notfallmaßnahmen, um die Produktion im Ernstfall aufrecht zu erhalten.      Diesen Beitrag weiterlesen »

Corona-Impfstoffe und das Nagoya-Protokoll

14. Oktober 2020 von Laborjournal

Letzte Woche schickte uns ein Leser folgende Frage:

Hallo liebe Laborjournalisten, im Nachgang zu Eurem hervorragenden Artikel „Corona-Impfstoffe: Die Ziellinie im Blick?“ ist mir folgende Frage eingefallen: Wem würde gemäß dem Nagoya-Abkommen „über den Zugang zu genetischen Ressourcen und die ausgewogene und gerechte Aufteilung der sich aus ihrer Nutzung ergebenden Vorteile“ ein Impfstoff eigentlich gehören? Das Virus wurde in China isoliert und sequenziert: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/MN908947.3 Hierauf basieren im Grunde alle derzeitigen Ansätze zur Impfstoff-Entwicklung, insbesondere bei den mRNA-basierten Kandidaten. Sowohl China als auch Deutschland haben das Nagoya-Protokoll ratifiziert. Wenn ich das richtig interpretiere, dürften beispielsweise BioNTech und CureVac ohne chinesische Erlaubnis gar nicht mit der Sequenz arbeiten bzw. keine eigenen Schutzrechte anmelden. Für eine diesbezügliche Recherche wäre ich Ihnen sehr dankbar. Viele Grüße…

Zunächst: Was hat es mit dem Nagoya-Protokoll auf sich? Da sich Jörg Overmann als Geschäftsführender Direktor der Deutschen Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ) in Braunschweig ganz besonders mit dessen Regelungen auseinandersetzen muss, sprachen wir bereits im Mai 2018 mit ihm über dieses Thema. Damals erklärte er dazu:

Das Nagoya-Protokoll steht ja am Ende eines jahrzehntelangen Prozesses. Dazu gehört etwa, dass 1993 fast alle Länder der Welt die Convention on Biological Diversity (CBD) ratifizierten. Die CBD besagt, dass die biologischen Ressourcen eines Landes gleichsam Eigentum dieses Landes sind […] und daher auch möglichst viele Vorteile für die Geberländer biologischer Ressourcen entstehen sollen — auch finanzielle. […] Das Nagoya-Protokoll […] definiert nun genauer, wie in solchen bilateralen Fällen der sogenannte Vorteilsausgleich zwischen zwei Nationen funktionieren soll.

Zum Zeitpunkt des Interviews wurde gerade diskutiert, ob nicht auch die Nutzung genetischer Ressourcen in rein digitaler Form — also deren bloße Rekrutierung aus Datenbanken — unter das Nagoya-Protokoll fallen solle. Auf die Frage, was dies für die Forschung bedeuten würde, antwortete Overmann: Diesen Beitrag weiterlesen »

Mit Hilfe zur Hypothese

7. Oktober 2020 von Laborjournal

Albert Einstein sagte einmal: „Prinzipiell ist es falsch, wenn man versucht, eine Theorie allein auf beobachtbaren Quantitäten zu begründen. In Wirklichkeit geschieht das Gegenteil: Es ist die Theorie, die festlegt, was wir beobachten können.“

Sicherlich haben Sprüche wie diese mit dazu beigetragen, dass die reine Beschreibung von Beobachtungen — sofern sie keine Funktionsmechanismen oder Hypothesen mitliefern — gerne geringschätzig als „deskriptive Forschung“ abgekanzelt wird. Wie oft wurden (und werden) Anträge oder Artikel mit genau diesem Argument abgelehnt. Als ob deskriptive Forschung lediglich Forschung zweiter Klasse sei…

Was aber, wenn man etwas gar nicht beobachten kann? Wenn uns keinerlei Hilfsmittel den Blick auf das System erschließen? Wenn also in Umformung von Einsteins Zitat ganz trivial gilt: „Es sind die Methoden, die festlegen, was wir beobachten können.“

Einfaches Beispiel: Zunächst machte das Mikroskop Zellen überhaupt sichtbar — erst viele, viele Beobachtungen später formulierten Schleiden und Schwann die Zelltheorie. Mit der puren Beschreibung von Zellen gingen Hypothesen- und Theorienbildung folglich erst richtig los — und von da an gingen Beobachtung und Theorie unmittelbar Hand in Hand. Als zwei Seiten derselben Medaille quasi. Diesen Beitrag weiterlesen »

Langsam, aber sicher?

23. September 2020 von Laborjournal

Es ist schon eine Weile her, da erinnerte auf Twitter ein kanadischer Zellbiologe an Barbara McClintock, die Entdeckerin mobiler genetischer Elemente. Genauer gesagt, referierte er lediglich eine kleine Anekdote über die Nobelpreisträgerin von 1983. Demnach wurde sie einmal gefragt, ob es nicht ärgerlich sei, mit Maispflanzen zu arbeiten, da sie doch eine so langsame Generationszeit von sechs Monaten haben. „Nein, ganz und gar nicht“, soll die Genetikerin darauf geantwortet haben. Tatsächlich würden ihr nicht mal diese sechs Monate genug Zeit geben, um gründlich über ihre Daten nachzudenken und sorgfältig die nächsten Experimente zu planen.

Klar, dass der Twitterer die Anekdote zu einem Plädoyer für eine Entschleunigung der Forschung nutzte – für sogenannte „Slow Science“. „Es scheint, dass wir in der Wissenschaft mittlerweile das Hauptaugenmerk auf Geschwindigkeit legen“, schrieb er im nächsten Tweet. Und er sinnierte weiter: „Vielleicht sollten wir der ‚Langsamkeit‘ wieder mehr Raum geben, sowie sorgfältige Betrachtung und gründliche Aufarbeitung stärker wertschätzen. Wir sollten gerade diejenigen besonders respektieren, die sich dem Hamsterrad des Publikationsdrucks entziehen und sich stattdessen die nötige Zeit nehmen, um eingehend über ihre eigenen Daten und diejenigen anderer Gruppen nachzudenken.“ Und er schloss: „Wissenschaft ist schließlich kein Wettrennen, sondern ein Prozess – und geht auf diese Weise mal schnell und mal langsam voran.“

Natürlich erhielt der Kanadier viel wohlmeinenden Zuspruch. Der Tübinger Max-Planck-Direktor Detlef Weigel steuerte etwa noch die Anekdote bei, dass ein US-Kollege ob der langen Generationszeit von Arabidopsis mal ganz ähnlich antwortete: Er habe dadurch mehr Zeit, zwischen den Experimenten in den Bergen wandern zu gehen.

Gut gemeint, das alles. Und richtig sowieso. Dass das Forschungssystem heute mit gefährlich überdrehtem Motor läuft, ist vielen klar. Aber dennoch: Erzählen Sie das mal als Dauerstellen-Inhaber ihren befristet eingestellten Mitarbeitern, die vor drohendem Vertragsende in ein bis zwei Jahren noch dringend Daten brauchen: Dass sie zwei Gänge rausnehmen und sich auf „Slow Science“ besinnen sollen…

Ralf Neumann

Wenn Forscher zu viele Ideen haben

16. September 2020 von Laborjournal


Eigentlich müssten gute Forscher diese Zeiten hassen.

Warum das?

Fangen wir an mit der Frage, was einen guten Forscher generell ausmacht. Er sollte offene Probleme erkennen, die richtigen Fragen sowie plausible Hypothesen dazu formulieren — und insbesondere Ideen generieren, wie man die Fragen und Hypothesen auf elegante Weise lösen und prüfen könnte.

Das Dumme dabei ist: Jemand, der wirklich gut darin ist, wird viel mehr Ideen produzieren, als er tatsächlich in konkreten Projekten verfolgen und zur „Erkenntnisreife“ bringen kann. Das ist die Kehrseite der immer engeren, zugleich aber immer aufwendigeren Spezialisierung der letzten Jahrzehnte. (Nicht umsonst kursiert zu diesem Dilemma schon lange der Spruch: „Wir erfahren immer mehr über immer weniger — und das wiederum wird immer teurer.“)

Nehmen wir etwa den Max Perutz, den österreichisch-britischen Nobelpreisträger des Jahres 1962. Bekanntlich arbeitete er die allermeiste Zeit seines Forscherlebens ausschließlich — und sehr erfolgreich — an Hämoglobin. Glaubt jemand tatsächlich, dieser brillante Forscher hätte nur gute „Hämoglobin-Ideen“ gehabt? Sicher nicht. Die meisten hat er selbst jedoch nicht weiter verfolgen können, weil sein Hämoglobin-Projekt schon sämtliche finanziellen, technischen und personellen Ressourcen komplett beanspruchte.

Was blieb ihm also übrig? Einen Teil seines „Ideen-Überschusses“ wird Perutz womöglich Kollegen mitgeteilt haben, von denen einige wiederum eventuell die eine oder andere tatsächlich realisierten. Ein gehöriger Teil seiner guten Ideen wird ihm jedoch vielmehr wie Sand zwischen den Fingern zerronnen sein.

Und so dürfte es heute auch vielen anderen gehen. Schließlich ist heute allzu gut bekannt, dass nur ein Bruchteil aller interessanter Ideen am Ende tatsächlich in ein konkretes Forschungsprojekt münden. Der ganze Rest ist unter den Zwängen des aktuellen Systems „gerade einfach nicht realisierbar“.

Schade, wie viele überaus fruchtbare Körner da auskeimen könnten — aber dann doch unbemerkt vertrocknen.

 

(Übrigens sah der US-Physiker David Harris dies vor einigen Jahren offenbar ganz ähnlich, als er sagte: „Gute Wissenschaftler haben in der Regel viel mehr Ideen, als sie verwerten können. Es wäre besser, wenn sie diese mit anderen teilen könnten.“ Zu eben diesem Zweck gründete er damals das Journal of Brief Ideas. Sicher eine gute Idee, die allerdings bis heute leider auch nicht wirklich zur vollen Reife erblüht ist: Das Journal läuft immer noch als Beta-Version.)

Ralf Neumann

(Illustr.: iStock / efks)

Förderung zum Beantragen einer Förderung

8. September 2020 von Laborjournal

In der E-Mail heute eine Pressemeldung der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover – Überschrift: „EU-Förderung: 9 Millionen Euro für Meeresforschung“. Ein internationales Forscherteam aus Tiermedizin, Bioakustik, Populationsbiologie, Schiffsbau und Ingenieurwesen wird demnach im EU-Förderprogramm Horizon 2020 über vier Jahre mit 9 Millionen Euro gefördert. Davon geht eine Million Euro an das Institut für Terrestrische und Aquatische Wildtierforschung (ITAW) der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo).

So weit, so gut. Eine Fördermeldung wie viele andere. Was uns jedoch stutzen ließ, war der letzte Absatz der Meldung, wo es heißt:

In der Antragsphase wurde das ITAW mit einer Förderung aus dem Europa-Programm des Niedersächsischen Ministeriums für Wissenschaft und Kultur unterstützt. Die Mittel stammen aus dem Niedersächsischen Vorab der VolkswagenStiftung. Siebert sagt: „Die Antragsphase war sehr aufwändig. Dank der Förderung war es möglich, dass sich ein Mitarbeiter auf die Vorbereitung des Antrages konzentrieren und die Projekttreffen mit unseren zahlreichen internationalen Partnern organisieren konnte. Das war unter anderem ausschlaggebend für den Erfolg des Antrages!“

Dass man bei Antragstellung innerhalb des EU-Rahmenprogramms für Forschung und Innovation wahre Monster an Bürokratie bezwingen muss, ist ja hinlänglich bekannt. Ebenso ist es bei einigen Mega-Förderprogrammen durchaus üblich, dass man aus vielen kleinen Vorab-Anträgen eine Handvoll vorauswählt, die dann mit einer entsprechenden Vorab-Förderung des betreffenden Fördergebers erst die vollständigen Groß-Anträge produzieren. Schon hierbei ist ja fraglich, ob dies tatsächlich die effizienteste aller erfolgsversprechenden Verfahrensvarianten darstellt. Aber dass die Hannoveraner jetzt offensichtlich die Förderung eines Dritten brauchten, um die Antragsphase für die eigentliche Projektförderung überhaupt bewältigen zu können – das kann’s doch nun wirklich nicht sein! Zumal sie ja trotz allen Aufwands auch hätten leer ausgehen können.

Oder haben wir diesen letzten Absatz irgendwie falsch verstanden?

Ralf Neumann

(Illustr.: iStock / erhui1979)

Auf welche Paper Forscher wirklich stolz sind

19. August 2020 von Laborjournal

Welche Ihrer Paper würden Sie als „groß“ bezeichnen? Oder anders gefragt: Auf welches Paper sind Sie am meisten stolz?

Sind es nur die „offensichtlichen“? Also diejenigen, die Sie in vermeintlich großen Journals mit hohem Impact-Faktor platzieren konnten — Nature, Science, Cell und Konsorten?

Oder wecken nicht vielleicht doch andere „Werke“ besonders tiefe Genugtuung in Ihnen — selbst wenn diese damals nur in Blättern aus der zweiten oder dritten Reihe erschienen?

Etwa dieses eine Paper, weil Sie gerade dafür besonders große Klippen umschiffen mussten — und hierbei eigentlich erst lernten, wie Forschung und Wissenschaft tatsächlich funktionieren?

Oder womöglich auch dieses andere, das zwar zugegebenermaßen ziemlich unausgegoren daherkam, aber nichtsdestotrotz die allerersten Hinweise enthielt, in welche Richtung Sie Ihr Forschertreiben nachfolgend lenken sollten?      Diesen Beitrag weiterlesen »

Wenn’s Werkzeug nicht passt, geh’ ich da nicht dran

21. Juli 2020 von Laborjournal

Wann bringt Forschung den größten Ertrag? Wenn man mit seinem Projekt auf einem breiten, gut gesicherten Pfad wandelt? Oder wenn man auf einem riskanten und herausfordernden Trip neue Schneisen in ein dunkles und unwegsames Dickicht schlägt?

Die Antwort ist klar und bis heute immer wieder neu belegt: Die leckersten Früchte pflückt man nicht aus sicherem Bodenstand vom Baum, da muss man schon eine aufwendigere Kletterpartie riskieren.

Warum macht es die große Mehrheit der Forscherinnen und Forscher dennoch anders? Warum bleiben sie auf ausgetretenen Pfaden und pflücken mickrige Früchte in Kopfhöhe?

Vor einigen Jahren rechneten kanadische Biochemiker vor, dass drei Viertel der Paper über menschliche Proteinkinasen nur rund fünfzig der über fünfhundert bekannten Kinasen abdeckten — und dass sich in diesem Zehntel immer noch fast ausschließlich diejenigen „alten Bekannten“ tummelten, die schon seit Jahrzehnten auf zahlreichen Labortischen schwimmen. Doch damit nicht genug: Auch bei den pharmakologisch ebenso spannenden Proteinfamilien der Ionenkanäle und Nukleären Hormonrezeptoren waren die Verhältnisse ähnlich „konservativ“, wie die Kanadier weiter fanden.    

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