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Lässt sich Saatgut mit der Genschere fit machen für den Klimawandel? Dazu mehr Vielfalt auf den Äckern und Tellern sowie ausreichend Ertrag für die wachsende Weltbevölkerung erzielen?
Mit der Genschere Crispr wird es möglich werden, ohne das Einschleusen fremder Gene in Nutzpflanzen, Gemüsen und Früchten Eigenschaften wie Dürre- oder Schädlingsresistenzen wieder zu aktivieren, die in den Jahrtausenden aus den ursprünglichen Wildpflanzen zwecks Ertragssteigerung ausgezüchtet wurden.
Der Landbau steht vor enormen Herausforderungen:
•Die Weltbevölkerung dürfte in den nächsten 30 Jahren nochmals um 2 Mrd. Menschen anwachsen.
•Mehr Menschen bedeutet, dass wir noch mehr Nahrungsmittel benötigen. Bis 2050 muss der landwirtschaftliche Ertrag um 50-70% gesteigert werden.
•Bereits heute leiden 800 Mio. Menschen chronisch an Hunger, weit mehr noch sind mangelhaft ernährt.
•Der Druck ist gross, die Felder auf Kosten natürlicher Räume wie Wälder und Moore zu erweitern. Mehr Menschen bedeutet aber auch ein fortschreitender Druck auf landwirtschaftlichen Boden für Siedlungen, Strassen, Schienen und zum Abbau von Rohstoffen.
•Die grüne Revolution hat in den letzten Jahrzehnten zu einer enormen Steigerung des landwirtschaftlichen Ertrags geführt. Aber der Preis dafür ist hoch: Vergiftete Böden, giftige Rückstände im Grundwasser, eine Verminderung der Bio-Diversität.
•Der Klimawandel wird dem Landbau zusetzen: Wassermangel, versalzene Böden, Hitze und Überschwemmungen dürften zunehmen.
Das Thema brennt und es bedarf vieler Ansätze, um die globale Nahrungssicherheit für die nächsten Jahrzehnte zu gewährleisten.
Mit meinem Gast, Matin Qaim von der Universität Göttingen, habe ich mich auf einen davon konzentriert – nämlich welchen Beitrag neue Technologien dazu leisten können. Mit neuen Technologien meine ich in erster Linie die Potenziale, die sich aus der Entdeckung der Gen-Schere Crispr ergeben: Ein Verfahren, mit dem ganz gezielt, relativ einfach und sicher einzelne Gene von Pflanzen ein- oder ausgeschaltet oder gar umgeschrieben werden können. Die beiden Entdeckerinnen, Jennifer Doudna und Emmanuelle Charpentier, haben dafür 2020 den Chemie-Nobelpreis erhalten.
Prof. Matin Qaim hält den Lehrstuhl für Welternährungswirtschaft und Rurale Entwicklung an der Universität Göttingen und hat unlängst zusammen mit internationalen Kolleginnen und Kollegen in einer Stellungnahme dafür plädiert, dass gen-editierte Pflanzen von der Politik nicht gleich behandelt werden sollten, wie gen-technisch modifizierte Organismen.
Worin unterscheidet sich genetisches Editieren von der bislang bekannten Gen-Technologie im Pflanzenbau? Warum sollte nach Meinung vieler Experten genetisches Editieren nicht unter das Verbot von gen-technisch veränderten Organismen fallen?
Wo sind die Vorteile genetisch durch Crispr gezüchtetes Saatgut im Vergleich zu Gentech-Saatgut und der natürlichen Züchtung neuer Sorten und Pflanzen-Eigenschaften?
Wo sind die spezifischen Risiken des Crispr-Verfahrens?
•Wie wird Crispr bei der Adaption an den Klimawandel helfen?
•Wie wird Crispr zur nachhaltigen Landwirtschaft beitragen?
•Wie wird Crispr zu einer global gesünderen Ernährung beitragen?
•Wie wird Crispr gegen die schwindende Artenvielfalt und Biodiversität helfen?
•Wie wird Crispr im Kampf gegen Hunger und Armut helfen? -
Algorithmen verändern unsere Welt: Computer sind mehr als Werkzeuge - sie haben nicht nur verändert, wie wir unsere privaten und geschäftlichen Angelegenheiten erledigen. Sie beeinflussen, was wir tun, was wir lernen, welche Beziehungen wir führen, welche beruflichen Qualifikationen gefragt sind.
Was Krüger zu berichten hat, ist atemberaubend und klingt zuweilen wie Magie: Neuromorphe Computer werden dereinst lokal, extrem energieeffizient und schnell Daten verarbeiten, auf eine Weise, die dem menschlichen Gehirn abgeguckt ist. Besonders wichtig wird das für das autonome Fahren.Quantencomputer machen sich die Gesetze der Quantenmechanik zu nutze. Dadurch werden sie extrem schnell und leistungsstark - möglicherweise eine Million mal besser als heutige Super-Computer (zum aktuellen Forschungswettlauf, sie NZZ). Quantencomputer werden dereinst Vorhersagen machen können - etwa zum Klimawandel oder zum Verhalten von Molekülen, was uns wiederum erlauben wird, ganz neue Materialien und Medikamente zu entwickeln.
Umso wichtiger: Was kann die nächste Generation der Computer?
In der neuen Folge der Podcast-Serie DAS MACHT ZUKUNFT erklärt Jens Krüger, was uns erwartet. Er ist Fachreferent für das Schwerpunkt Forschungsfeld Next Generation Computing an der Fraunhofer-Gesellschaft - der grössten Organisation Europas für Innovations- und Entwicklungsdienstleistungen.Hören Sie rein in die neue Folge der Podcast-Serie von Zukunftsforscher Georges T. Roos mit Gästen.
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Fehlende Folgen?
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Das Wachstum der Weltbevölkerung geht weiter: Bis 2050 kommen 2 Mrd. dazu. Doch das Wachstum ist ungleich verteilt: Die Hälfte des globalen Wachstums wird in Afrika stattfinden, währenddessen Europa schrumpfen wird. Dabei ist die Anzahl Kinder pro Frau in den letzten Jahrzehnten gewaltig gesunken - auf noch 2.5 Kinder pro Frau. Da die Weltbevölkerung aber wie ein Ozeandampfer extrem langsam auf Veränderungen reagiert, geht das Wachstum noch mehrere Jahrzehnte weiter.
Wann erreicht die Weltbevölkerung ihren Höhepunkt?Was führt dazu, dass auch Länder mit 5-7 Kinder pro Frau eine deutliche niedrigere Fertilität erreichen?Was bedeuten mehr Menschen für das Klima, die Ressourcen?Müssen die hochentwickelten Ländern mit einer Massenzuwanderung ändern? Und würde dies deren demografisches Problem lösen helfen?Darüber und mehr habe ich mich mit der Bevölkerungsexpertin Catherina Hinz aus Berlin unterhalten. Sie ist die Direktorin des Berlin-Instituts für Bevölkerung und Entwicklung. Hören Sie auch, was Covid-19 an den Bevölkerungsszenarien verändern dürfte!
P.S. Zur Zukunft Afrikas verweise ich gerne auf die Folge mit David Signer in dieser Reihe. -
Den wenigsten ist bewusst: 2050 dürfte jeder 4. Mensch auf Erden in Afrika zuhause sein. Stimmen die Projektionen der UNO zur Weltbevölkerung, verdoppelt sich die Bevölkerung Afrikas bis Mitte Jahrhundert.
Das ist das grösste Wachstum aller Kontinente (Europa wird nach diesen Projektionen sogar schrumpfen). Von den 10 Mrd. Menschen werden 2.5 Mrd. in Afrika leben.
Alleine diese demographische Prognose macht Afrika zu einem der wichtigsten Treiber für unsere Welt von morgen.
Die Herausforderungen sind enorm - Armut, Gesundheit, Migration, Demokratie: Alles muss sich für eine positive globale Entwicklung verbessern. Die Afrikanische Union hat sich der Agenda 2063 verschrieben.
Der Gesprächsgast von Zukunftsforscher Georges T. Roos ist David Signer, der als Korrespondent für die NZZ über Afrika berichtet. David Signer ist Schweizer Ethnologe, Journalist und Schriftsteller und profunder Afrika-Kenner.
Er hat in Ethno-Psychoanalyse promoviert, u.a. Feldforschungen zu Hexerei und traditionelle Heiler in Westafrika unternommen. Er lebt heute in Dakar, Senegal. 2017 hat er für NZZ Global Risk drei Szenarien für die Zukunft Afrikas erstellt. -
Bildung ist Zukunft: Wir bilden uns (weiter), weil wir unsere Chancen und Optionen für das weitere Leben verbessern wollen. Was aber nützt uns in der sich verändernden Welt? Welche Fertigkeiten und Fähigkeiten spielen in Zukunft die grosse Rolle?
Wie verändern online Kurse, Virtual Reality Applikationen und Künstliche Intelligenz das Lernen? Welche Erkenntnisse der Hirnforschung führen zu besserem Lernen? Sind Online-Games lernfördernd? Sollten unsere Schulen zum Flipped Classroom wechseln?
Was müssen wir wissen und können, angesichts der 4. Industriellen Revolution, der fortschreitenden Globalisierung und neuen Stufe der Automatisierung?
Darüber unterhalten sich der Zukunftsforscher Georges T. Roos mit Stephan Huber: Prof. Dr. Stephan Gerhard Huber hat an den Universitäten Erlangen-Nürnberg, Bamberg und Cambridge, studiert.Heute ist er Leiter für Forschung und Entwicklung an der Pädagogischen Hochschule Zug. Zudem leitet er das dortige Institut für Bildungsmanagement und Bildungsökonomie und ist Mitglied der Hochschulleitungskonferenz. -
Der Zukunftsforscher Georges T. Roos und Expertin für digitale Transformation im Gesundheitswesen, Prof. Dr. Andrea Belliger, sind beide fasziniert von den sich abzeichnenden Möglichkeiten für die Zukunft der Gesundheit. Nach der Entschlüsselung des Bauplans von Menschen und der Entdeckung der Genschere Crispr Cas werden in den nächsten 20 Jahren ungeahnte neue Therapie-Chancen entstehen. Des Weiteren wird daran geforscht, die Potenziale unseres Mikrobioms besser zu verstehen. Die Pille der Zukunft könnte einmal ein Bakterium sein - und vielleicht sogar Depressionen heilen.
Aber auch Digitalisierung, Health Tracking, Künstliche Intelligenz tragen zum revolutionären Fortschritt in der Medizin bei.
Für den Zukunftsforscher Georges T. Roos gehören diese Tendenzen zu einem neuen, aufkommenden Megatrend: Die Bio-Transformation. Sie reicht weit über den humanmedizinischen Bereich hinaus. -
KI wird die Welt verändern. Heute schon leistet KI viel, etwa in der Medizin, in der Spracherkennung, in der Erkennung von Mustern aus riesigen Datensätzen. "Noch nicht wirklich intelligent", sagt dazu der Neurowissenschafter und KI-Unternehmer Dr. Pascal Kaufmann. Noch ist KI vor allem eine enorme Rechenleistung, die Statistiken auswertet. Dazu ist sie auf ungeheure Datenmengen angewiesen. Weitere Hürden zur wirklich intelligenten Maschine: Sie erzeugt Ergebnisse, die niemand nachvollziehen kann (Black Box Problem). Zudem perpetuiert sie Vorurteile. Menschliche Intelligenz braucht sehr wenig Daten, um einen Sachverhalt zu erfassen: Wenn ein Kind einmal eine Katze sieht, weiss es, was eine Katze ist. KI braucht dafür Millionen von Katzenbildern.
Pascal Kaufmann setzt daher auf die Erforschung des "Brain Code": Er geht davon aus, dass unser Gehirn nach ein paar wenigen einfachen Regeln funktioniert. Wenn wir diese Regeln verstehen, werden wir KI bauen können. Er vergleicht es mit einem Fluggerät: Wir müssen keine Vogel-Flügel nachbauen - wir mussten lediglich das Prinzip des Flügels verstehen lernen.
Der Neurowissenschafter Pascal Kaufmann und der Zukunftsforscher Georges T. Roos über eine faszinierende und herausfordernde Zukunft.
