Nobelpreisträger Ben L. Feringa: „Manchmal ist die Natur klüger als wir Forscher.“

Ben L. Feringa ist in einer großen Bauernfamilie aufgewachsen und war einer der wenigen im Dorf, die aufs Gymnasium gehen durften. Er studierte, ging in die Industrie und wieder zurück an die Uni. Dann kam ein Anruf aus Schweden, und für ihn wurde wahr, wovon viele Wissenschaftler träumen: Er wurde zusammen mit Jean-Pierre Sauvage und Sir J. Fraser Stoddart mit dem Nobelpreis in Chemie ausgezeichnet. Im Interview sprach der TUM Ambassador über den wichtigsten Preis in der Wissenschaft und Die Simpsons, über molekulare Maschinen und Nano-Autos und seine Kindheit auf dem Land.

 

KontakTUM: Herr Prof. Feringa, 2016 wurden Sie mit dem Nobelpreis ausgezeichnet. Wie hat sich das angefühlt?

Ben Feringa: Das war eine große Überraschung. Als Preisträger weiß man bis kurz vor der Verkündung  nichts von seinem Glück.

Wie haben Sie davon erfahren?

Ich bekam einen Anruf: Es war an einem Mittwoch, dem 5. Oktober 2016. Um viertel vor elf in der Früh. Das werde ich nie vergessen. Die offizielle Verkündung war um viertel vor zwölf. Sie rufen einen also eine Stunde vorher aus Stockholm an. Ich saß bei offener Tür mit ein paar Doktoranden an meinem Schreibtisch im Büro, und wir haben ein schwieriges Problem diskutiert.

Sind Sie selbst ans Telefon gegangen?

Ja, natürlich. Ich erinnere mich, dass ich noch mitten im Gespräch war. Dann nahm ich den Hörer in die Hand und hörte den Sekretär des Nobelkomitees. Ich schickte die Jungs raus, sie schlossen die Tür. Der Sekretär erklärte mir alles, und nach etwa vier Minuten fragte er: „Sind Sie noch da, Dr. Feringa? Es ist so still.“ Ich stand unter Schock. Ich fühlte mich sehr geehrt, aber ich wusste einfach nicht, was ich sagen sollte.

Sie hatten den Preis nicht erwartet?

Die Auszeichnung kam überraschend für mich. Natürlich wurde ein Nobelpreis für diesen Forschungsbereich schon länger vermutet: dynamische Funktionen im Nano-Bereich, molekulare Motoren und Maschinen, ein Stück Plastik, das sich eigenständig bewegen kann – diese Dinge waren vorher nicht möglich. Deshalb wurde das Forschungsgebiet schon einige Male erwähnt, weil es so viele neue Möglichkeiten eröffnete. Aber ich habe nie gedacht, dass ich selbst tatsächlich den Preis bekommen würde.

Warum nicht?

Das ist wie bei Olympia, glaube ich: Wenn man bei der Olympiade eine Goldmedaille gewinnen will und ein guter Sprinter ist, denkt man nicht dauernd daran, diese Goldmedaille zu gewinnen. Was man macht ist, hart zu trainieren, morgens um fünf aufzustehen und mit dem Training zu beginnen, bevor alle anderen es tun, und sein Bestes zu geben. Und dann hat man vielleicht eine Chance auf die Goldmedaille.

Ich war also nicht damit beschäftigt, an den Nobelpreis oder eine andere wichtige Auszeichnung zu denken. Wir haben lediglich versucht, die Latte höher zu hängen und schwierige Sachen zu machen. Eine Vorahnung aber gab es (lacht), das muss ich Ihnen erzählen.

Ja, bitte.

An einem Dienstagabend im Oktober 2010 rief mich ein Kollege aus den USA an. Er sagte: „Ben, wusstest du, dass du gestern Abend im amerikanischen Fernsehen warst – in Die Simpsons?“ Lisa Simpson und Milhouse Van Houten [Figuren in der Serie] hatten eine Wette laufen, wer die verschiedenen Nobelpreise gewinnen würde. Für Chemie listeten sie u.a. William E. Moerner aus Stanford und Ben L. Feringa auf. Unglaublich! Ich dachte, das sei das absolute Highlight meiner Karriere: Bei den Simpsons im amerikanischen Fernsehen vorzukommen – was soll man sich als Wissenschaftler sonst noch wünschen? Ich war total begeistert. Aber dann vergisst man es wieder. Moerner hat den Nobelpreis 2014 bekommen, ich zwei Jahre später.

Sie haben den Preis für das Design und die Herstellung von molekularen Maschinen erhalten. Was sind molekulare Maschinen?

Molekulare Maschinen sind Moleküle oder Molekülverbände, die einige spezielle Funktionen übernehmen, eine bestimmte Bewegung oder eine Aufgabe ausführen. Denken Sie an die Maschinen und Motoren in Ihrem Körper. Die Tatsache, dass wir unsere Arme bewegen können, uns gegenseitig sehen können, dass wir in der Lage sind zu sprechen, dass Dinge in unseren Zellen transportiert werden. All das basiert auf Nanomotoren, molekularen Motoren, kleinsten Maschinen in der Größe eines Milliardstel Meters, die bestimmte Arbeiten verrichten.

Wenn ich diese kleinen Maschinen mit den mechanischen Maschinen in unserer großen Welt vergleiche, könnte man sagen, dass es sich bei molekularen Maschinen um eine Mischung aus Chemie und Physik handelt?

Ja, genau. Die Grundlage unserer Arbeit ist die Chemie, das sind die Moleküle und die molekularen Eigenschaften. Darüber hinaus benötigen wir die physikalischen Gesetze, um mechanische Funktionen durchzuführen oder um die Moleküle mit Energie zu versorgen, um eine mechanische Bewegung zu erzielen, beispielsweise eine Drehung oder eine Übersetzung. Das ist genau das, was wir machen. Die TUM bildet Ingenieure aus. Wir sind Molekularingenieure.

Wie arbeiten Sie in einem so kleinen Maßstab?

Wir entwerfen und bauen Moleküle, indem wir chemische Reaktionen nutzen. Moleküle bestehen aus Atomen, wir können sie zerlegen und wieder neu zusammensetzen oder Teile eines Moleküls entnehmen. Dadurch bauen wir neue Moleküle. Manchmal erfordert dies nur zwei chemische Schritte; manchmal, wie im Falle eines molekularen Motors, braucht es davon bis zu 30.

Sie haben das erste Nano-Auto gebaut. Wie sind Sie auf diese Idee gekommen bzw. haben die Entwicklung eines solchen Mini-Autos möglich gemacht?

Vor 30 Jahren etwa haben wir mit der grundsätzlichen Idee begonnen, wie die Wahrnehmung im Auge funktioniert. Dort arbeiten Millionen und Millionen von Molekülen: Wenn Licht auf das Auge trifft, legen die Moleküle quasi einen Schalter um. Null-Eins, Null-Eins. Das war die Grundidee: lichtbasierte Datenspeicherung. So fing alles an. Zehn Jahre später haben wir – durch einen kleinen Zufall – entdeckt, dass es sich nicht nur um eine Hin- und Zurück-Bewegung, sondern um eine Art Drehung handelt, die im Molekül passiert, wenn Licht auf das Auge trifft. Dann haben wir daran gearbeitet, einen vollständigen Kreis herzustellen, einen rotierenden Motor. Es hat dann noch einmal weitere zehn Jahre gedauert, bis wir das erste Nano-Auto bauen konnten, das auf diesen Erkenntnissen basiert. Aber letztendlich haben wir es geschafft.

Haben Sie schon immer davon geträumt, ein Wissenschaftler zu werden?

Eigentlich wollte ich Landwirt werden, als ich ein Kind war, ebenso wie mein Vater. Aber er hat zu mir gesagt: Bitte studiere zuerst, und dann kannst du dich entscheiden. So habe ich es gemacht – und mich für die Chemie entschieden. Einer meiner Brüder betreibt nun den Hof und arbeitet als Landwirt.

Haben Sie viele Geschwister?

Ich  komme aus einer sehr großen Familie mit neun Brüdern und Schwestern. Mein Vater und meine Mutter stammen beide aus zehnköpfigen Familien. Und meine Frau kommt aus einer Familie mit elf Mitgliedern. Ich fand es großartig, in einer so großen Familie aufzuwachsen.

Warum?

Mit neun Geschwistern war immer was los zu Hause. Und wir erinnern uns heute vor allem noch an die vielen Debatten, die unseren Alltag begleiteten. In unserem Haus und in unserer Großfamilie gab es immer Bücher. Wir lasen alle recht viel, und am Abend oder beim Essen diskutierten wir mit großem Eifer. Wir debattierten zu jedem Thema: Geschichte, Kultur, Politik, Religion, über Gott-weiß-was. Damit haben wir meine Mutter manchmal verrückt gemacht, weil wir zweieinhalb Stunden lang am Esstisch saßen und nur geredet haben.

Eine gute Übung für die wissenschaftlichen Debatten, die Sie heute führen?

Ja, genau, es war absolut wunderbar. Ich hatte wirklich Glück, wissen Sie, wir haben uns gegenseitig animiert. Mehrere meiner Geschwister gingen zur Universität, einige sind heute Lehrer. Es gab also viel gegenseitige Unterstützung und ein gemeinsames Lernen.

Und Ihre Eltern?

Sie haben unsere Ausbildung sehr unterstützt. Sie selbst hatten nie mehr als einen Grundschulabschluss, sie kamen aus Bauernfamilien und wir wohnten in einem winzigen Dorf, unsere Farm lag nur 800 Meter von der deutschen Grenze entfernt, dazwischen gab es nur Moorland. Dort ging niemand zum Studieren. Mein Bruder und ich waren dann unter den Ersten, die aufs Gymnasium durften – abgesehen von den Kindern des Lehrers. Das waren völlig andere Zeiten, und Studieren war in Familien wie unserer nicht üblich.

Wie sind sie darauf gekommen, Chemie zu studieren?

Mich hat schon immer interessiert, wie und warum Dinge funktionierten. Als Kind und Teenager habe ich viel auf dem Hof mit gearbeitet. Dabei haben wir über die verschiedensten Phänomene diskutiert: Darüber, wie es möglich ist, dass aus diesem winzigen Samen eine vier Meter hohe Sonnenblume wachsen kann oder dass Gegenstände herunterfallen. Ich wollte etwas entdecken – Bücher über Entdecker,  z.B. Humboldt und Jules Verne, fand ich wirklich cool.

Den entscheidenden Impuls hat mein Chemie- und Physiklehrer am Gymnasium gegeben. Das war ein toller Typ, der uns sehr motiviert und herausgefordert hat. Meine besten Noten schrieb ich in Mathematik. Aber ich liebte die Chemie und die Tatsache, dass man etwas herstellen kann, dass man etwas sehen oder riechen kann.

Und war das Studium so spannend wie gedacht?

Im Grundstudium war mir manchmal etwas langweilig, aber ab dem dritten Jahr konnte ich Experimente selbstständig durchführen, das fand ich toll. Ich erinnere mich daran, wie mich das Fach Organische Chemie faszinierte, das Herstellen von Molekülen. Nach drei oder vier Wochen hatte ich meine ersten Moleküle hergestellt, es war ein schönes weißes Pulver. Mein Professor meinte, dass niemand auf der Welt bisher dieses Molekül geschaffen habe. Es war völlig nutzlos, aber ich war total aufgeregt.

Ihre Entdeckung hat sie begeistert.

Ja, man fühlt sich ein bisschen wie ein Künstler. Keiner hat das zuvor gemacht. Ich hab’s geschafft! Das hat mich motiviert, glaube ich, richtig an meinen Ideen zu arbeiten: zu entdecken und Neues zu machen.

Hat der Nobelpreis etwas verändert?

Nein und ja. An meinem Drang zu forschen hat er nichts verändert. Ich will weitermachen, weiterforschen – natürlich! Weil das meine Leidenschaft ist. Wie ein Künstler oder Musiker gibt man nicht sein Hobby, seine Leidenschaft auf. Mir macht die Arbeit mit Studierenden Spaß, sie zu fordern und verrückte Dinge zu tun. Natürlich ist es oft frustrierend, weil man oft nicht schlau genug oder auf der falschen Fährte ist, die Natur klüger als man selbst ist und Experimente nicht funktionieren. Aber dann, die Aufregung, wenn ich am frühen Morgen ins Labor komme und einer meiner Studenten sagt: Professor Ben, ich glaube, ich habe etwas entdeckt! Es ist so wunderbar, wenn ich sehe, wie diese Gesichter strahlen.

Und was hat sich verändert?

Ich versteh mich mehr denn je als Botschafter für die Wissenschaft und Bildung – und als Nobelpreisträger werde ich nun natürlich auch gerne eingeladen. Ich gehe regelmäßig an Schulen, halte Vorträge und leite Diskussionen. Es ist fantastisch, schon die kleinen Kinder an Grundschulen zu sehen, wie interessiert sie daran sind zu lernen. Die Lehrer brauchen unsere Unterstützung, weil meiner Meinung nach nicht jeder wirklich zu schätzen weiß, wie wichtig Lehrer sind. Vom Kindergarten angefangen bis ganz nach oben. Ein guter Lehrer kann deine ganze Zukunft beeinflussen. Ich hatte das Privileg, einen wirklich guten Lehrer zu haben.  Heute möchte  ich der Gesellschaft dafür etwas zurückgeben: Ich möchte  ein Botschafter für die Wissenschaft sein.

Das haben Sie geschafft: 2017 wurden Sie von TUM-Präsident Wolfgang A. Hermann zum TUM Ambassador ernannt. Was verbinden Sie mit der TUM?

Kollegialität, großartige Wissenschaftsatmosphäre, spannende Diskussionen. Als ich das erste Mal hierher kam, war meine erste Reaktion: Das ist ein wunderbarer Ort, hier arbeiten Top-Level Wissenschaftler, wow, hier passiert was.

Wenn ich am TUM Institute for Advanced Study bin, habe ich häufig viel Zeit, um mit Kollegen oder Doktoranden zu sprechen und auch einfach, um nachzudenken. Das hilft sehr viel: Zeit zu haben, über wissenschaftliche Probleme nachzudenken, neue Ideen zu entwickeln und sie mit Kollegen zu diskutieren. Dadurch bekommt man eine andere Perspektive und wiederum neue Ideen.

 

Prof. Dr. Ben L. Feringa

(TUM-IAS Honorary Hans Fischer Senior Fellow seit 2012, TUM Ambassador 2017)

Nach seiner Promotion an der Universität Groningen 1978 arbeitete Ben L. Feringa einige Jahre bei Shell, bevor er an die Universität Groningen zurückkehrte. Dort ist er bis heute Professor, baut molekulare Motoren, lehrt mit Leidenschaft und trägt seine Begeisterung für die Wissenschaften auch in die Grundschulen hinein – seine Augen leuchten, wenn er von den Entdeckungen erzählt, die seine Studierenden machen. Für das Design und die Herstellung von molekularen Maschinen hat er 2016 – zusammen mit Professor Jean-Pierre Sauvage und Professor Sir J. Fraser Stoddart – den Nobelpreis in Chemie erhalten. Regelmäßig besucht er die TUM, um sich mit Gastgeber Professor Thorsten Bach auszutauschen. Im Dezember 2017 hat ihn TUM-Präsident Wolfgang A. Herrmann zum TUM Ambassador ernannt.

 

Dieser Artikel ist erschienen in KontakTUM 1/2018:

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