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Beispiele erfolgreicher Biotechnologie
Biotechnologisch hergestellte Spinnenseide ist ein bekanntes Beispiel für ein bereits existierendes Produkt der industriellen Biotechnologie. Das Münchner Unternehmen Amsilk stellt die Spinnenseidenproteine als Zusatz für Shampoos oder zur Beschichtung von Brustimplantaten her. Es ist aber auch gelungen, aus der synthetischen Spinnenseide eine Faser zu spinnen, die von adidas für Schuhe oder von Omega für Uhrenarmbänder genutzt wird. Auch Airbus setzt auf die als „Biosteel” bezeichnete Faser, um neue Leichtbaukomposite zu entwickeln.
Aus dem Bereich der Bionik kommt ein weiteres Beispiel für die Biologisierung – die Nachahmung des Hafteffekts von Geckofüßen. Dieses Prinzip wurde auf Folien und Klebetapes übertragen. So hat das Unternehmen Gottlieb Binder eine mikrostrukturiere Silikonfolie entwickelt, deren Haftkraft allein auf den Van-der-Waals-Anziehungskräften beruht. Sie haftet auf verschiedenen glatten Materialoberflächen , ist rückstandslos entfernbar und wird in der Robotik, Automatisierung und Medizin eingesetzt.
Auch die Universität Harvard liefert ein Beispiel: George Church und Seth Shipman zeigten im Jahr 2017 anhand einer kurzen Bildsequenz, dass es möglich ist, Information in DNA zu speichern, in Bakterien zu vermehren und ohne Fehler mittels Sequenzierung wieder auszulesen. Seit mehreren Jahren arbeiten Wissenschaftler bereits daran, DNA, die als Träger der Erbinformation bekannt ist, als Datenspeicher technisch zu erschließen.
Beispielsweise haben Forscher der ETH Zürich das Album „Mezzanine” der britischen Band Massive Attack in DNA archiviert. Das Unternehmen Microsoft hat großes Interesse an DNA als Datenspeicher und arbeitet daran mit dem Biotechnologieunternehmen Twist Bioscience. Aus Sicht der Forscher bietet DNA eine sehr effektive Art der Informationsspeicherung. Es können gewaltige Datenmengen in sehr hoher Dichte und über sehr lange Zeit gespeichert werden. Das menschliche Genom beispielsweise besitzt ca. drei Milliarden Basenpaare – in nur einer Zelle. Dies entspricht ungefähr 1.360 MB Daten, also zwei CDROMs. Die Arbeit von Church und Shipman zeigt, dass es möglich ist, immense Datenmengen nicht nur zu speichern, sondern in Bakterien aufzubewahren und wieder korrekt auszulesen. Dies rückt die Technologie einen großen Schritt näher an den realen Einsatz als Speicher heran.
Auch wenn hinsichtlich Zuverlässigkeit, Produktionskosten sowie Schreib- und Lesegeschwindigkeit noch zahlreiche Herausforderungen zu bewältigen sind, wird deutlich, wie biologische Materialien Einzug in technische Bereiche finden und neue Anwendungen realisiert werden können. Der Einsatz von DNA als Informationsspeicher und damit die Verknüpfung von Biotechnologie mit der Elektronik- und IT-Branche ist ein eindrückliches Beispiel für die „Biologisierung” von Technik und Wirtschaft.
Bioökonomie - eine Wirtschaftsform?
Die Transformation von einer marktwirtschaftlichen erdölbasierten Wirtschaftsweise zu einer wissensbasierten Marktwirtschaft, die auf der Nutzung nachwachsender und erneuerbarer Rohstoffe fußt, bietet große Potenziale für innovative Technologien, nachhaltigere Produkte und ein zukunftsfähiges Wirtschaftssystem. So definiert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) die Bioökonomie als „eine Wirtschaftsform, die auf der effizienten, nachhaltigen Nutzung von biologischen Ressourcen beruht. Aus biologischem Wissen und technologischen Lösungen entstehen Innovationen, die Umwelt, Wirtschaft und Gesellschaft zugutekommen”.
