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Göttingen. Und sie sorgt dafür, dass auch Nicht-Chemiker dem gut einstündigen Vortrag des Nobelpreisträgers von 1987 beim 8. Xlab-Science-Festival über den Weg von der Entstehung der Atome bis zum komplexen Leben gespannt folgen. Zur Entstehung der Komplexität liefert die Chemie den Schlüssel. Schon im Jahr 500 vor Christus beschrieb der Grieche Demokritos Atome als Grundform aller Materie. Dmitri Mendelejew sortierte diese Bausteine erstmals 1869 und legte den Grundstein für das periodische System der Elemente. In ihm finden sich die Grundbaustoffe aller Dinge des Universums – der Baukasten des Chemikers.
Antoine Laurent de Lavoisier mit seinen quantitativen Analysen zu Anzahl und Verhältnis der Stoffe bei chemischen Reaktionen führten zu Reaktionsgleichungen, die dann Josef Loschmidt halfen 1861 erstmals Molekülstrukturen, also die tatsächliche Gestalt von Verbindungen, darzustellen. 1828 gelang Friedrich Wöhler dann die synthetische Herstellung eines Stoffwechselmoleküls, Harnstoff, ohne Mithilfe eines lebenden Organismus. Der Weg vom kleinen Einzelnen zum komplexen Ganzen, die Form des Universums war also geklärt – zugegeben nicht in Gänze doch immerhin in Grundsätzen.
Doch was trieb die Stoffe an, aus einzelnen Atomen solch komplexe Dinge wie Orchideen, Ameisenbären und Steuerfachanwälte zu produzieren? Die Antwort: Eine progressive Entwicklung durch Selbst-Organisation über elektromagnetische Kräfte und die zufällige strukturelle Kombination benachbarter Reaktionspartner – oder einfacher ausgedrückt: nach der Methode Versuch und Irrtum vorgehen.
Durch das Zusammenspiel von kovalenten, also molekularen, und nicht-kovalenten, also supramolekularen Verbindungen, entsteht so ein selbstorganisiertes System mittels molekularer Wechselwirkungen. Das Programm ist molekular, seine Ausführung supramolekular. Nach diesem Schlüssel-Schloss-Prinzip findet auch das HI-Virus sein weißes Blutkörperchen oder die Immunabwehrzelle den fremden Eindringling.
Durch Kenntnis dieser Zusammenhänge ist die Wissenschaft nunmehr in der Lage, auch komplexe und sogar gänzlich neue Strukturen herzustellen wie beispielsweise dreifach Helixen, molekulare Gitterstrukturen oder Nanozylinder. Praktische Anwendung findet dieses Wissen heute in der Pharmakologie, wo synthetische Substanzen für biologische Ziele produziert werden, bei Markern für die Immuno-Analyse oder bei der Herstellung von Transportmolekülen für den Gen-Transfer in Biotechnologie und Gentherapie. Die Wissenschaft gibt dem Menschen das Know-how und die Werkzeuge, doch wie und für was er sie nutzt, muss er letztendlich selbst entscheiden, so das Fazit von Lehn.
Von Jan Vetter
