30.10.2019

Zehn Science-Fiction-Ideen, die gerade real werden

Vieles, was uns vor ein paar Jahren noch als pure Sciencefiction erschien, wird nach und nach umgesetzt. Hier unsere Top Ten an Innovationen aus diesem Bereich.

 

1. Hoverboard

Auf einem Skateboard liefert sich Marty McFly eine wilde Verfolgungsjagd durch die Stadt. Doch das Brett hat keine Rollen, sondern gleitet schwerelos durch die Luft: Im zweiten Teil des Sciencefiction-Klassikers »Zurück in die Zukunft« aus den 1980er Jahren wird der junge Michael J. Fox per Zeitmaschine in das Jahr 2015 katapultiert, wo ihm das Hoverboard zur Flucht verhilft. Die akkubetriebenen Bretter mit zwei Rädern, die heutzutage unter diesem Namen verkauft werden, haben allerdings wenig mit dem Original zu tun.

 

Gleichwohl gibt es zwei Geräte, die schon viel näher am Vorbild sind: Im Jahr 2015 präsentierten deutsche Forscher gemeinsam mit einem japanischen Autohersteller zu Werbezwecken wirklich ein schwebendes Brett, auf dem ein Skate-Profi durch einen Parcour sauste. Innerhalb des Geräts erzeugen Supraleiter ein starkes Magnetfeld. Im Boden eingelassene Magnetschienen sorgen schließlich dafür, dass das Brett durch die magnetische Abstoßung tatsächlich wenige Zentimeter in der Luft schwebt.

 

Noch wesentlich spektakulärer ist das Flyboard des französischen Jetski-Rennfahrers Franky Zapata. Die Füße des Piloten sind wie auf einem Snowboard befestigt und mittels Triebwerken kann man damit bis zu 140 Stundenkilometer schnell durch die Luft flitzen. Ob die beiden Techniken jemals für ein breiteres Publikum in Frage kommen werden, bleibt fraglich.

2. Tricorder

Kontaktlos scannt der Bordarzt mit einem kleinen Gerät seinen Patienten ab. Ein separater Minicomputer zum Umhängen liefert in Sekundenschnelle die Diagnose. Eine solcher Tricorder aus der Kultserie »Raumschiff Enterprise« (englisch: Star Trek) käme wohl einem Quantensprung in der Medizinversorgung gleich. Im Jahr 2011 startet die amerikanische gemeinnützige Stiftung XPRIZE einen Wettbewerb für die Erfindung eines derartigen Apparats à la Star Trek. Den mit 10 Millionen Dollar dotierten Preis sollte ursprünglich erhalten, wer ein mobiles, nichtinvasives Diagnosegerät entwickelt, das Krankheiten besser oder genauso gut diagnostizieren kann wie ein Ärztegremium.

 

Die Kriterien wurden später dahingehend angepasst, dass das Gerät eine bestimmte Menge an gesundheitsrelevanten Parametern und Zuständen erkennen muss. Obgleich keine Erfindung bislang die Bedingungen erfüllen konnte, wurde der Wettbewerb im April 2017 beendet und reduzierte Preisgelder an die drei leistungsstärksten Teams vergeben. Den ersten Platz belegte die Firma Final Frontier Medical Devices, die einen tragbaren Apparat konstruiert hatte, der insgesamt 13 Gesundheitszustände diagnostizieren und interpretieren kann, während er gleichzeitig fünf wichtige Körperwerte kontinuierlich überwacht. Ein echter Tricorder ist das zwar noch nicht, aber künftige Geräte werden wohl über kurz oder lang ihrem Vorbild immer ähnlicher werden.

 

3. Urtiere klonen

Auf einer tropischen Insel im Pazifischen Ozean kommt es zu turbulenten Szenen: Ein wild gewordener Tyrannosaurus Rex hat es auf Menschen abgesehen und zerstört alles, was ihm in den Weg kommt. In dem Film »Jurassic Park« ist es Wissenschaftlern mit Hilfe modernster Gentechnologie gelungen, diese und andere Urtiere wieder zum Leben zu erwecken.

 

Derzeit versuchen Forscher Ähnliches; mit Arten, die bereits vor 65 Millionen Jahren von der Erde verschwanden, wird das allerdings nicht gelingen. Das liegt daran, dass man zum Klonen intaktes Erbgut braucht. Beim Magenbrüterfrosch, der seit 1983 ausgestorben ist, war das vorhanden: Im Reagenzglas züchteten Gentechniker Embryonen mittels der konservierten DNA des letzten Exemplars. Die Züchtungen überlebten jedoch nur kurz.

 

Andere Forscher erzeugten mit Erbgut des seit fast 20 Jahren ausgestorbenen Pyrenäensteinbocks einen Klon. Doch auch das Steinbockkitz verstarb gleich nach der Geburt. Offenbar funktioniert die Technik also noch nicht fehlerfrei. Lassen sich die Schwachstellen eliminieren, wäre es durchaus denkbar, dass künftig auch bereits lange ausgestorbene Arten zum Leben erweckt werden können. Denn im Permafrost stößt man immer wieder auf mehrere tausend oder zehntausend Jahre alte und mumifizierte Eiszeittiere, deren DNA gut erhalten ist. Mittels solcher Funde planen Genetiker, beispielsweise das Mammut und den Höhlenlöwen wieder auferstehen zu lassen.

 

4. Künstliche Organe

Es klingelt an der Tür: Man habe die Raten für das künstliche Organ nicht bezahlt. Der Schuldner wird aufgeschlitzt, das Organ entnommen. In der Sciencefiction-Dystopie »RepoMen« können sich Menschen neue und lebensverlängernde Organe einpflanzen lassen. Für viele ist das nur auf Pump möglich. Wer jedoch nicht bezahlt, bekommt Besuch von einem RepoMan, der nicht lange fackelt.

 

Man kann eigentlich nur hoffen, dass dieses Szenario niemals Wirklichkeit werden wird. Von künstlichen Organen sind wir indes nicht mehr so weit entfernt: Anfang August 2019 berichtete das Fachblatt »Science« beispielsweise über eine funktionierende Herzklappe, Herzkammer und weitere Teile des menschlichen Herzens aus dem 3-D-Drucker. Nur wenige Monate zuvor war es Biotechnologen gelungen, mit der Technik weiche Blutgefäße und Luftwege wie in einer Lunge herzustellen. Die Strukturen waren in der Lage, Blut mit Sauerstoff anzureichern. Es sieht also tatsächlich danach aus, dass bald künstliche, funktionsfähige Organe gedruckt und anschließend implantiert werden können. Auf Grund des weltweit herrschenden Organmangels wäre das eine begrüßenswerte Entwicklung.

 

5. Gedankenlesen

Das Gerät, das die beiden Studenten und passionierten Tüftler zu Hause basteln, hat es in sich: Es kann Gedanken lesen. Schnell interessiert sich auch eine skrupellose Regierungsorganisation dafür – und schon bald geht es um Leben und Tod. Die Technik aus dem Film »Listening« versuchen Forscher auf verschiedene Art und Weise zu entwickeln. Von Facebook finanzierte Wissenschaftler entwerfen etwa einen »Sprachdecoder«, der anhand von Gehirnsignalanalysen versteht, was Menschen sagen oder schreiben möchten. Die Wissenschaftler platzierten dazu kleine Elektroden direkt auf dem Gehirn von Freiwilligen, die sich ohnehin einer Hirn-OP unterziehen mussten. Bei ersten einfachen Frage-Antwort-Dialogen – zur Auswahl standen neun Frage- beziehungsweise 24 Antwortoptionen – erreichte das System eine Trefferquote von mehr als 60 Prozent.

 

Die Trefferquote lag angeblich über 60 Prozent. Ein anderes Gerät, AlterEgo, kann ebenfalls gedachte Wörter hörbar machen. Es macht sich die Tatsache zu Nutze, dass unser Gehirn auch dann Signale an die Stimmbänder, den Hals und die Zunge sendet, wenn wir nur stumme Selbstgespräche führen. Darüber hinaus gibt es etliche weitere Anstrengungen, um aus den Gehirnwellen bestimmte Informationen herauszulesen, beispielsweise Bewegungsabsichten oder schlicht nur »Ja« oder »Nein«. Mit solchen Techniken versucht man zum Beispiel, mit vollständig gelähmten Menschen zu kommunizieren.

 

6. Cyborg

Bei einem Einsatz wird der Polizist Alex Murphy ermordet; im Körper eines Roboters erwachte er zu neuem Leben. Verbrecher haben nun keine Chance mehr gegen ihn, als »RoboCop« ist er quasi unzerstörbar. Der gleichnamige Film ist einer von vielen, die die Verschmelzung von Mensch und Maschine thematisieren. Und tatsächlich gibt es heutzutage bereits Menschen, so genannte Cyborgs, in deren Körper technische Geräte als Ersatz oder Unterstützung zum Einsatz kommen.

 

Neil Harbisson wurde im Jahr 2004 sogar als erster Mensch offiziell von der britischen Regierung als Cyborg anerkannt. Harbisson ist vollkommen farbenblind und ließ sich daher eine Kamera über eine Halterung in den Kopf implantieren, die Farben in Töne umwandelt. Seither kann er die Buntheit seiner bis dato nur grauen Welt hören.

 

Die Mehrheit beginnt aber mit vergleichsweise kleinen technischen Hilfsmitteln: Sie implantieren sich etwa Magnete, um die Himmelsrichtung oder drohende Erdbeben zu spüren, oder Mikrochips, um Informationen zu speichern. Bionische Prothesen entsprechen da schon eher der Cyborg-Vorstellung. In ersten Prototypen können Menschen diese bereits ansatzweise und nach aufwändigem Training und Kalibrieren mit ihren Gedanken steuern. Neurosensoren dienen dabei als Verbindungsglied zwischen dem künstlichen Teil und den noch intakten Nerven im Stumpf. Wenngleich das noch keine Robocop-Ausmaße sind, so ist die Verschmelzung von Mensch und Maschine trotzdem schon in vollem Gange.

 

7. Fliegende Autos

Im Jahr 2263 herrscht ein reges Treiben in den Häuserschluchten – allerdings nicht am Boden, sondern in der Luft. Für Bruce Willis und Milla Jovovich heißt es daher ein ums andere Mal »festhalten!«, wenn sie zu waghalsigen Ausweichmanövern gezwungen werden. Im Film »Das fünfte Element« hat sich der Stadtverkehr von der Straße komplett in die Luft verlagert.

 

Ein fliegendes Auto ist indes eine äußerst beliebte Zukunftsvision, sowohl als Hybrid – also fähig, zu fahren und zu fliegen – als auch nur als Fluggefährt. Sciencefiction ist Letzteres im Jahr 2019 nicht mehr wirklich: Etliche Firmen haben bereits fliegende Prototypen konstruiert, die bald die ersten Passagiere über den Luftweg ans Ziel befördern werden.

 

In Städten wie Los Angeles, Dubai und Singapur soll der Probebetrieb schon im Jahr 2020 starten. Der kommerzielle Betrieb wird voraussichtlich einige Jahre später folgen. Flugtaxis – wie man sie gemeinhin nennt – werden dann über den Dächern der Metropolen schweben und die verstopften Straßen entlasten. In der Anfangsphase wird wohl noch ein Pilot mit an Bord sein, langfristig sollen die Lufttaxis aber autonom fliegen. Allerdings handelt es sich dabei nicht um Fluggefährte, die wie im »fünften Element« als futuristische, fliegende Autos daherkommen, sondern fast ausschließlich um große Drohnen mit Passagierkapsel.

 

8. Laserschwert

Die massive Tür scheint unüberwindbar. Doch zum Glück hat Jedi-Meister Qui-Gon Jinn sein grünes Laserschwert dabei. Innerhalb weniger Sekunden schneidet er damit ein Loch in das Metall. Die Wunderwaffe aus der Weltraumsaga »Star Wars« ist wohl das Sciencefiction-Objekt schlechthin.

 

Umso enttäuschender ist es, dass ein solches Lichtschwert noch weit von der Realität entfernt ist. Das liegt vor allem daran, dass dafür enorm viel Energie benötigt werden würde. Ein Student der britischen University of Leicester hat dazu tatsächlich Berechnungen angestellt: Insgesamt kommt er – unter Annahmen, die er der oben beschriebenen Filmszene entnommen hat – zu einer Leistung von knapp sieben Megawatt. Nur so könne die Klinge rasch durch dickes Metall schneiden.

 

Zum Vergleich: Ein übliches Windkraftwerk liefert drei Megawatt Leistung. Ein weiteres Problem: Licht endet nicht einfach, man hätte also eine ziemlich lange Klinge. Mancher Fan findet sich mit dieser unbefriedigenden Situation jedoch nicht ab: Der Youtuber Styroporo präsentierte im Jahr 2015 zum Beispiel ein Laserschwert, das mit etwas Geduld ein Klebeband oder einen Papierbecher durchschneidet. Seine Laserdiode ist mit sieben Watt Ausgangsleistung aber noch weit vom Vorbild entfernt. Und solange nicht völlig neue Energieerzeugungsmethoden oder -speicher gefunden werden, wird sich daran auch künftig nichts ändern.

 

9. Kälteschlaf

Das Raumschiff Nostromo ist auf dem langen Rückweg zur Erde. Die gesamte Besatzung befindet sich im Kälteschlaf, bevor sie durch einen plötzlichen Notruf mitten im All geweckt wird. Im Sciencefiction-Film »Alien« und in etlichen weiteren Filmen und Büchern dient das Einfrieren von menschlichen Körpern und das Wiederaufwecken in der Zukunft dazu, jahrzehntelange Reisen im Weltraum zu realisieren.

 

Experten nennen diese Konservierung von Lebewesen und Organen Kryonik. Mit den heute zur Verfügung stehenden Mitteln kommt es dabei allerdings noch zu schwer wiegenden Schäden an den eingefrorenen Lebewesen. Gleichwohl hoffen bereits viele auf ein Leben nach der Kälte: Die erste Kryokonservierung eines Menschen liegt über 50 Jahre zurück, und mittlerweile folgten einige Hundert diesem Beispiel.

 

Dass Kryonik am Menschen irgendwann mal erfolgreich ist, gilt als nicht komplett unwahrscheinlich: Bei einzelnen Zellen gelingt das schon seit vielen Jahrzehnten, und auch eingefrorene menschliche Embryonen und einfache Tiere wie Fadenwürmer lassen sich wieder zum Leben erwecken. Bei Menschen gibt es jedoch Probleme: Die Kühlung der Körper muss ohne die Bildung von schädigenden Eiskristallen geschehen. Zu diesem Zweck werden die Körperflüssigkeiten durch Frostschutzmittel ersetzt. Bei einfachen Strukturen geht das, bei komplexen bislang nicht. Zudem führt das Frostschutzmittel womöglich zu irreversiblen Organschäden – und wie man es wieder entfernt, ist auch noch unklar.

 

10. Virtuelle Realität

Den Hacker Neo beschleicht immer mehr das Gefühl, dass etwas ihn und sein Leben lenkt. Durch Morpheus, einen Widerstandskämpfer gegen die herrschenden Maschinen, erfährt er schließlich, dass er richtiglag: Neo lebt in einer computergenerierten Traumwelt. »Matrix« ist wohl die unangefochtene Nummer eins, wenn es um Virtual-Reality-Filme geht.

 

Dass man vollständig in einer künstlichen Computerumgebung lebt und sich dessen gar nicht bewusst wird, ist schwer vorstellbar. Die momentan erfahrbaren virtuellen Realitäten, in die man mit überdimensionierten Videobrillen eintauchen kann, erinnern eher an das Holodeck aus Star Trek, in dem dreidimensionale Projektoren virtuelle Welten erschaffen.

 

Bislang dienen die kommerziell erhältlichen VR-Brillen fast ausschließlich dem Vergnügen. Doch nachfolgende Generationen werden wohl in den virtuellen Welten kommunizieren, einkaufen, neue Fertigkeiten erlernen und arbeiten. Forscher erproben bereits haptische Feedbacks, damit virtuelle Gegenstände nicht nur zu sehen, sondern auch zu fühlen sind. Die virtuelle Umgebung wird der realen also zumindest Konkurrenz machen. Und wer weiß: Womöglich leben wir ohnehin schon in einer Simulation. Unter Physikern wird die so genannte Simulationshypothese als Erklärungsmodell für die Existenz des Universums ernsthaft diskutiert. Die Matrix lässt grüßen.

 

Quelle: Janosch Deeg für Spektrum der Wissenschaft

Foto: Pixabay, CC0 Creative Commons


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