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 »

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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Erkenntnis hat Methode

25. September 2019 von Laborjournal

Wissenschaft erforscht das Unbekannte. So gesehen kann man also kaum vorher wissen, wie man am besten dorthin vorstoßen kann. Sollte man jedenfalls meinen.

Oftmals stimmt das aber nicht wirklich. Häufig weiß man ganz genau, welcher Weg zur gewünschten Erkenntnis führt. Nur kann man ihn nicht gehen, da ein entscheidendes methodisches Vehikel fehlt.

Die Geschichte der Wissenschaften ist voller Beispiele dafür. Eines kommt etwa aus der Frühzeit der Cytogenetik. Die hatte lange das Problem, dass man in den Präparaten menschlicher Zellen die Chromosomen schlichtweg nicht gut genug unter dem Mikroskop sehen konnte. Immerhin meinte der US-Cytologe Theophilus Shickel Painter vor bals hundert Jahren, in dem Durcheinander unkondensierter Spermatozyten-Chromosomen einen haploiden Satz von 24 erspäht zu haben. Die diploide Chromosomenzahl von 48 galt fortan zwar über dreißig Jahre lang als Konsens unter den Experten — zugleich war den Experten jedoch klar, dass man die Chromosomen noch diskreter darstellen können müsste, um endgültige Gewissheit zu erlangen.

Dies gelang interessanterweise erst nach der Entdeckung der DNA-Struktur. Im Jahr 1956 war es schließlich möglich geworden, die Zellen durch Colchicin in der Metaphase auflaufen zu lassen — und zum anderen hatte man damals gerade gelernt, die Chromosomen nach hypotoner Vorbehandlung zu spreiten. Erst damit waren die Vehikel allesamt reif, um den Weg zur Lösung des Problems sicher zu gehen. Und fast wie erwartet, wurde der falsche Konsens gekippt und die diploide Chromosomenzahl auf 46 korrigiert.

Nicht zuletzt wegen Beispielen wie diesem sind viele der Meinung, dass methodische Neuheiten oder Verbesserungen für den konkreten Erkenntnisfortschritt eine wichtigere Bedeutung haben als alleine „gute Ideen“. Auch bei der Entdeckung der DNA-Struktur wusste man schließlich genau, was man wo sucht — doch auch dorthin konnte man erst sicher vordringen, nachdem die englische Textilindustrie die Röntgenkristallographie entwickelt hatte.

„Geistesblitze“ hin, „Eureka-Momente“ her — bei vielen großen Entdeckungen waren die entsprechenden Ideen schon lange projektreif. Nur mussten sie noch eine Weile auf die passenden Methoden zu ihrer Realisierung warten.

Vielleicht gibt es deshalb so viele Nobel- und andere Preise für methodische Entwicklungen.

Ralf Neumann

Als Doktorand gescheitert, aber superkompetent!

7. April 2017 von Laborjournal

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Neulich in der Redaktion:…

K: „Du, ich hab‘ gerade erst dein Online-Editorial von vor drei Wochen gelesen. Das über das Scheitern von Doktoranden.“

N: „Ja, und?“

K: „Du weißt schon — das über den Typen, der sich ewig lang die Zähne an einer Proteinreinigung ausgebissen hat.“

N: „Ja, ja — schon klar. Aber was willst du mir sagen? Ist irgendwas falsch?“

K: „Nein, darum geht es nicht. Aber der arme Kerl hat doch nach allen Regeln der Kunst jede verfügbare Methode genutzt, hat sich sogar völlig neue Kniffe ausgedacht, um die Nuss zu knacken.“

N: „Genau, so steht’s in dem Artikel. Nur hat ihm das nix genutzt. Er hat die Nuss nicht geknackt, weil es mit dem gesamten Methodenarsenal zu dieser Zeit einfach nicht ging. War eben auch ein riskantes Projekt.“

K: „…Also hat er eines Tages frustriert die Doktorarbeit hingeschmissen und der Forschung komplett den Rücken gekehrt.“

N: „Ja, war ein echter Fall. Ist wirklich passiert. Und abgesehen davon wahrscheinlich weit öfter als nur einmal.

K: „Sicher. Aber jetzt überleg‘ doch mal weiter. Der Typ muss doch im Laufe dieser Jahre zu einem wahren Experten im Proteinaufreinigen geworden sein. Und damit regelrecht prädestiniert für höhere Aufgaben — für die ganz harten Knacknüsse, für die echt heftigen Projekte! Viele seiner „erfolgreichen“ Doktoranden-Kollegen kochen dagegen irgendwas mit einer 08/15-Methode, mit der auf jeden Fall was rauskommt — et voilà: Gratuliere, akademischer Grad!“

N: „Tja, genau den hat unser Verlierer aber leider nicht.“

K: „Dennoch: Sagen wir mal, ich wäre Chef einer kleinen Biotech-Firma, oder so etwas. Wenn Du mich fragst, wen ich als Mitarbeiter einstellen würde — einen „Stur-nach-einer-Methode-Kocher“ mit Doktortitel oder diesen „gescheiterten“ Pechvogel, der alles Mögliche probiert hat —, meine Antwort wäre ja sowas von klar…“

N: „Hm, da ist sicher was dran. Mal abgesehen davon, dass unser Pechvogel trotz fehlender Resultate echtes wissenschaftliches Arbeiten am Ende viel tiefer erfahren und gelernt haben dürfte als seine Kollegen, die mit einem „Die-Methode-bringt-mich-sicher-um-die-nächste-Ecke“-Projekt allzu glatt durchflutschen.“

K: „Eben… Was hat der gescheiterte Doktorand danach eigentlich gemacht? Weißt du das?“

N: „Der hat es dann noch geschafft, Lehrer zu werden.“

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