Modelle

Computerwelten bestehen nicht nur aus PC, Internet, Smartphone, Google und Facebook, Computerwelten dominieren zunehmend auch die Naturwissenschaft. In der Biologie zumal wird mit gigantischer Rechenleistung die Tür zu völlig neuen Kapiteln in der Wissenschaftsgeschichte aufgeschlossen. 

In der Biologie konnte und kann die Schweiz an der Weltspitze mithalten. 1949 bekam der Zürcher Physiologe W. R. Hess den Nobelpreis für die funktionelle Organisation des Gehirns. Seither geht’s aufwärts mit der Neurobiologie in der Schweiz. ETH und UNI-Zürich arbeiten auf diesem Gebiet zusammen. Zwar hat man viel in die Welt der Moleküle investiert, etwa in die Botenstoffe, und damit der Pharmakologie gedient, doch ringt man immer wieder um das Verständnis des Systemischen. Um zu verstehen, wie eine Hefezelle reagiert, wie ein Gefühl zu Stande kommt oder wie im Gehirn eine Schizophrenie entstehen kann, braucht es ein angemessenes Modell. Die akribische Beschreibung der Funktionen wie bei Hess genügt nicht mehr. Denn ein Organismus ist kein Puzzle-Bild, ein Organismus ist hochgradig vernetzt und nichtlinear rückgekoppelt, wodurch unvorhersehbare Eigenschaften hervorgehen. 

Nun will man durch komplexe Computersimulationen die Organismen im Rechner abbilden. Man kann der Computer-Hefezelle die Nährlösung versalzen, um zu sehen, wie sich ihr Wachstum verändert. Man kann das künstliche neuronale Netz reizen und Kopplungsstärken justieren, um zu testen, ob es dies verkraftet oder wie es krampft. Wenn das Modell ähnlich reagiert wie das biologische Vorbild, dann hat man die Biologie durchschaut. Der bekannte Physiker Hawking schrieb, das Modell ist der einzige Weg, das Universum zu verstehen. 

Deshalb wird vom Bund und von Kantonen eine halbe Milliarde gesprochen, um Computersimulationen für die systemische Biologie in der Schweiz zu ermöglichen. Mit einem Bleistift und einem Fetzen Papier, womit Einstein das Licht entschleierte, kommt man dem Lebendigen nicht bei.