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Das neue Zentrum für den Ursprung und die Verbreitung von Leben (Centre for the Origin and Prevalence of Life) soll nächstes Jahr an der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) eröffnet werden. Die englische Universität Cambridge wird ebenfalls daran beteiligt sein. Ein Gespräch mit den beiden Masterminds hinter diesem neuen Projekt.
Herr Queloz, Sie wurden für die Entdeckung des ersten Exoplaneten mit dem Nobelpreis ausgezeichnet. Wie gross ist die Chance, dass es Leben ausserhalb der Erde gibt, vielleicht auf einem der Exoplaneten oder auf dem Mars?
Didier Queloz: Ich bin absolut überzeugt davon, dass es Leben anderswo im Universum gibt. Aus dem einfachen Grund, dass es viel zu viele Sterne und viel zu viele Planeten gibt. Dass also das Leben auf der Erde eine einmalige Sache ist, wäre viel zu aussergewöhnlich.
Didier Queloz
Laut Expertinnen und Experten handelte es sich dabei um eine der wichtigsten Entdeckungen des 20. Jahrhunderts in der Astronomie. Sie eröffnete neue Forschungsfelder, um unseren Platz im Universum zu verstehen, und erhöhte die Chancen massiv, ausserirdisches Leben zu finden.
Im Oktober 2019 wurden die beiden Schweizer für ihre Entdeckung mit dem Physik-Nobelpreis ausgezeichnet.
Queloz, bisher Professor für Astronomie an der Universität Genf und der University of Cambridge, wechselte 2021 an die ETH nach Zürich, um das neue Forschungszentrum aufzubauen. Er wird dessen Leitung übernehmen.
Wie definieren Sie als Wissenschaftler Leben?
Queloz: (lacht) Wenn man über den Ursprung des Lebens spricht, ist das die offensichtlichste Frage, mit der man anfangen muss. Es gibt zwei Arten, dies zu betrachten. Einerseits kennen wir das Leben, wie es auf der Erde existiert, und können es als Referenz benutzen.
Das ist ein valider Ansatz, weil sich die Chemie, die wir auf der Erde haben, auch auf einem anderen Planeten entwickelt haben könnte. Also sucht man nach etwas auf der Basis von dem, was wir auf der Erde kennen.
Dann gibt es das Unbekannte: Wie kann man Leben identifizieren, ohne zu wissen, was es ist? Die sinnvollste Antwort ist, Leben als Teil des Planetensystems zu betrachten.
Leben wird zu einem gewissen Zeitpunkt eine Rolle in der Geschichte eines Planeten spielen. Wie dies auf der Erde der Fall war, wo Sauerstoff nur das Ergebnis von Leben ist.
Man kann also erwarten, dass die Chemie eines Planeten auf irgendeine Art von Leben beeinflusst wird. Die Herausforderung wird sein, das zu identifizieren. Vielleicht finden wir ein Merkmal, das wir nicht erklären können, und entscheiden, dieses «anderes Leben» zu nennen.
Herr Quanz, unter welchen Bedingungen kann Leben entstehen?
Sascha Quanz: Wir kennen die Antwort nicht wirklich. Wir wissen, wie Leben auf der Erde funktioniert und beginnen zu verstehen, was die Anfangsbedingungen für die Entstehung des Lebens auf der Erde waren. Aber die Frage ist: Können wir uns andere Bedingungen vorstellen? Das ist genau eine jener Fragen, die wir im neuen Zentrum zu beantworten versuchen.
Sie sagten, wir müssten mehr über den Ursprung des Lebens auf der Erde erfahren. Wäre es möglich, Leben in einer Petrischale zu schaffen?
Queloz: Technisch gesehen könnte man den Ursprung des Lebens «zurückentwickeln» [«reverse engineer»], wie wir es nennen. Man kann versuchen, zurück zum Anfang zu gehen, wie wenn man ein Auto auseinandernimmt und lernt, es wieder zusammenzusetzen. Ich denke, die Menschen sind sich einig, dass wir nicht wirklich wissen, was der Ursprung des Lebens ist, bis jemand in einem Labor eine Art von Leben geschaffen hat.
Warum ist das Thema Leben anderswo derart interessant für die Menschheit?
Quanz: Ich denke, es ist eine der fundamentalsten Fragen, die sich die Menschheit buchstäblich seit Jahrhunderten stellt. Eine der anderen Fragen, die man sich stellen könnte, ist: Warum ist es genau jetzt so wichtig?
Es gibt verschiedene Einrichtungen in der internationalen Hochschullandschaft, an denen sich Menschen zusammenfinden, um diese Fragen anzugehen. Es ist eine Kombination von Fortschritten in verschiedenen Forschungsfeldern.
Es dauerte eine Weile, aber jetzt haben wir einige der Konzepte ausreichend gut erforscht. Ich denke, jetzt ist der Moment, um mit interdisziplinärer Forschung anzufangen, denn wir bleiben stehen, wenn wir nicht Kontakt zu Kolleginnen und Kollegen aus anderen Disziplinen aufnehmen.
Im Juni 2022 werden die ETH und die Universität Cambridge ein neues Zentrum eröffnen, eine Idee von Ihnen beiden. Interdisziplinarität wird also das Hauptmerkmal dieses Zentrums sein?
Quanz: Alle, die sich für das Thema interessieren, sind herzlich eingeladen, mitzumachen und sich am Spiel zu beteiligen. Wir werden mit den offensichtlichsten Disziplinen anfangen, wie ich sie nennen würde: Chemie, Biologie, Geowissenschaften, Astrophysik.
Aber wir sprechen beispielsweise auch mit Umweltsystem-Forschenden, Menschen, die das Klima unseres Planeten verstehen. Das könnte auch sehr nützlich sein, um einige Überlegungen, einige Ideen in eine gewisse Richtung zu steuern. Wir werden sehen müssen, wer sich für das Thema interessiert. Ich würde sagen, je mehr, desto grösser der Spass.
Sascha Quanz
Er ist seit 2009 an der ETH Zürich und dort seit 2019 Ausserordentlicher Professor für Exoplaneten und Bewohnbarkeit (Habitability) am Institut für Teilchen- und Astrophysik.
Seine Forschungsgruppe befasst sich mit der Entwicklung von Instrumenten für grosse boden- und weltraumgestützte Observatorien zur Untersuchung physikalischen und chemischen Eigenschaften von extrasolaren Planeten und deren Entstehungsprozess.
Sie meinen damit, dass Leute aus unterschiedlichen Richtungen um eine Kaffeemaschine herum im neuen Zentrum miteinander ins Gespräch kommen werden?
Quanz: (Lacht) Ja, verschiedene Forschungsfelder gehen die Frage nach dem Ursprung und der Verbreitung des Lebens von unterschiedlichen Blickwinkeln nach. Forschende stellen fest, dass man ab einem gewissen Punkt an eine Wand stösst. Man kommt nicht mehr weiter, weil einem das Fachwissen, die Kenntnisse oder die Daten fehlen, was von anderen Disziplinen beigesteuert werden kann.
Die Kaffeemaschine wird dazu dienen, genügend Interaktion und Kommunikation sicherzustellen. Wenn man so eine interdisziplinäre Aufgabe in Angriff nimmt, muss man sicherstellen, dass die Leute miteinander reden. Man muss seine Fachsprache loswerden. Man versucht, miteinander auf einem Niveau zu reden, das alle verstehen. Und erst dann entstehen neue Ideen und kann sich neue Forschung daraus entwickeln.
Herr Queloz, Sie werden der Direktor des Zentrums sein. Welche konkreten Pläne haben Sie?
Queloz: Wir haben Zillionen von konkreten Plänen. Das ist genau das Problem, mit dem wir gegenwärtig zu tun haben. Ich denke, die Kreativität und was wir machen wollen, sind viel zu gross für die Anzahl Leute, die wir haben. Ein Beispiel: Wir planen, etwas Kapazität zu haben, um Steine zu untersuchen, die vom Mars zur Erde zurückgebracht werden.
Wir werden nicht versuchen, nur Strukturen zu schaffen und den Zugang zu ermöglichen. Es geht darum, ein neues Forschungsfeld zu eröffnen, indem wir jungen Forschenden Möglichkeiten bieten, sich selber zu entwickeln und später anderswo neue Forschungsgruppen zu etablieren.
Wie gross ist das Interesse, mit Ihnen zu arbeiten?
Queloz: Es sind bereits viele Leute sehr interessiert daran, was bei uns los ist. Wir werden unser Bestes geben, um sicherzustellen, dass wir genügend Momentum aufbauen können. Irgendwann wird es auch um Geld gehen. Wir müssen diesen jungen Menschen etwas bieten. Es ist nicht einfach, Menschen dazu zu bringen, aus ihrer Komfortzone zu kommen, aber es gibt so viel zu entdecken. Lasst uns also Spass haben und es zusammen anpacken.
Wie wichtig wird dieses Zentrum für den Forschungsplatz Schweiz sein?
Queloz: Die Schweiz ist, was die Forschungsqualität angeht, sehr gut aufgestellt in der Welt. Man würde also von diesem Land erwarten, dass es die Top-Themen ansteuert. Und das ist eines davon. Die Schweiz hat Universitätsniveau, Finanzierung und Forschungsqualität, die man anderswo nicht findet.
Ich denke, dass wir das Thema des Ursprungs des Lebens in der Schweiz haben, wird Leute aus dem Ausland anziehen. Wir werden Studierende anziehen, vielleicht auch Förderprofessuren. Wir werden einige Leute anziehen, die vielleicht nicht die Schweiz als erste Wahl in Betracht gezogen hatten.
Ich denke auch, dass dies Konsequenzen für das ganze Land haben wird, denn diese Leute werden Lehrtätigkeiten übernehmen, sie werden helfen, Wissen aufzubauen, das früher oder später in die Industrie einfliessen wird.
Sogar jetzt, mit der Situation, in der die Schweiz um ihr Verhältnis zur Europäischen Union ringt, denke ich, ein aussergewöhnliches wissenschaftliches Ziel zu haben, trägt dazu bei, Verbindungen zur Industrie, zu anderen Universitäten und zu anderen Ländern aufzubauen.
Wir bringen der Gesellschaft also eine Art von Inspiration. Und das ist etwas, was nicht vernachlässigt werden sollte. Denn Inspiration macht eine Gesellschaft glücklich und lebendig.