Manfred Eigen (1927 – 2019)

Manfred Eigen (Bildquelle: https://doi.org/10.3203/IWF/G-223)

In der vergangenen Woche verstarb der Chemie-Nobelpreisträger Manfred Eigen im Alter von 91 Jahren. In der Wissenschaftswelt, insbesondere der Biologie, Chemie und Physik wird der Name Manfred Eigen vor allem mit der Relaxationsmethode und mit molekularer Selbstorganisation verbunden. Denn Eigen gelang, was nur wenigen Wissenschaftlern gelingt: Er begründete gleich zwei große wissenschaftliche Schulen, zunächst in der chemischen Reaktionskinetik und später in der Entwicklung eines molekularen Zugangs zur Evolutionsbiologie. Oder wie Ruthild Oswatitsch, seine langjährige wissenschaftliche Partnerin und spätere Ehefrau, anlässlich seines 60. Geburtstags im Jahr 1987 schreibt: Er widmete sich zu Beginn seiner wissenschaftlichen Arbeit den „unendlich schnellen“ Reaktionen um später die „unendlich langsamen“ Reaktionen der Evolution zu untersuchen. Ein besonderer „Fixpunkt im Leben von Manfred Eigen“, so Oswatitsch, waren die jährlichen Winterseminare in Klosters (Schweiz). „Freunde und Kollegen assoziieren den Namen Manfred Eigen mit dem Winterseminar.“ Bei dieser seit Januar 1966 stattfindenden Veranstaltung waren die Tage dem Skifahren und die Abende der Wissenschaft gewidmet. Eigen selbst beschrieb die Veranstaltung mit den Worten: „In unserem Winterseminar in Klosters werden dann diese Ergebnisse mit Forschern aus aller Welt diskutiert und unsere Diskussionen gehen weit über den engen Rahmen unserer eigenen Forschungsarbeit hinaus, ja sie gehen manchmal bis ins Philosophische hinein.“

Seit 1966 organisierte Manfred Eigen das Winterseminar in Klosters, welches zu einem „Fixpunkt in seinem Leben“ wurde. Die Tage waren dem Skifahren, die Abende der Wissenschaft gewidmet. Hier: Manfred Eigen beim Skifahren und im Gespräch mit Hans Frauenfelder, Hermann Haken und Peter Schuster, Klosters 1985. Aus zwei IWF-Filmen von 1988, die im TIB AV-Portal unter https://doi.org/10.3203/IWF/G-218 und https://doi.org/10.3203/IWF/G-223 verfügbar sind.

Relaxationsmethode und Nobelpreis

Im September 1945 beginnt der gerade aus amerikanischer Kriegsgefangenschaft entlassene, 18-jährige Manfred Eigen ein Physik- und Chemiestudium in Göttingen. Bereits 1951 promovierte er bei Arnold Eucken und wurde 1953 Assistent von Karl Friedrich Bonhoeffer am MPI für physikalische Chemie. Hier untersuchte er die Dynamik extrem schneller chemischer Reaktionen, welche bis dahin als „unmessbar schnell“ galten. Mit der behaupteten Unmessbarkeit wollte sich Eigen nicht zufrieden geben, denn, so berichtet Eigen, „ich war noch jung genug, so dass sich in mir gleich Widerspruch regte“. Er begann also die sogenannten Relaxations-Messmethoden zu entwickeln, um die „unmessbar schnellen“ Reaktionen messbar zu machen. Im Nachruf des MPI für Biophysikalische Chemie heißt es: „1954 stellte er diese bei der Faraday Society in London (England) öffentlich vor. Was er dort präsentierte, war eine wissenschaftliche Sensation. Denn mit diesen Methoden war es erstmals möglich, Reaktionsgeschwindigkeiten im Mikro- und sogar Nanosekunden-Bereich zu messen. Sein wissenschaftlicher Durchbruch klärte zentrale Fragen der Biochemie, beispielsweise wie Enzymaktivitäten gesteuert werden, und brachte ihm 1967 gemeinsam mit Ronald G. W. Norrish und George Porter den Nobelpreis für Chemie.“ Im TIB-Portal findet sich die genannte Publikation bei der Faraday Society mit dem Titel Methods for investigation of ionic reactions in aqueous solutions with half-times as short as 10–9 sec. Diese Entdeckung brachte Eigen nicht nur den Nobelpreis für Chemie ein, sondern ermöglichte auch eine Vielzahl neuer Entdeckungen. Eigen berichtet: „Mit Hilfe dieser Methoden haben wir dann sehr viele Reaktionen untersucht. Es war so wie die Entdeckung eines neuen Kontinents. Es war noch alles unbearbeitet, wir konnten neue Resultate wie reife Früchte von einem Baum pflücken.“

Selbstorganisation und Evolution

In der Folge wandte Eigen sich mehr und mehr der Molekularbiologie zu und regte die Gründung eines neuen interdisziplinären Instituts an, mit dem Ziel physikalische, chemische und biologische Forschung zu vereinen. 1971 wurde das MPI für biophysikalische Chemie gegründet. Inhaltlich widmete sich Eigens Forschung nun verstärkt den Fragen nach den Prinzipien der (biologischen) Selbstorganisation, wie zum Beispiel: „Gibt es eine Gesetzmäßigkeit oder einen Algorithmus mit dem sich planmäßig komplexe Strukturen aufbauen lassen, die optimal ihrer Funktion angepasst sind?“ Er beschäftigte sich mit den Prinzipien der Evolutionstheorie Darwins, welche er auf eine physikalische Grundlage stellte und auf molekulare Systeme anwandte. Mit der Entwicklung der Evolutionsmaschine legte Eigen zudem den Grundstein für einen völlig neuen Forschungszweig, die evolutive Biotechnologie.

Zu seinen meist zitierten Arbeiten gehört der 1971 erschienene Artikel Selforganization of matter and the evolution of biological macromolecules. Darüber hinaus findet sich weitere Literatur von Manfred Eigen im TIB-Portal. Darunter auch zwei besonders bemerkenswerte Bücher: Zum einen das 1975 gemeinsam mit Ruthild Oswatitsch veröffentlichte Das Spiel : Naturgesetze steuern den Zufall, das auf populärwissenschaftliche Weise einen interdisziplinären Ansatz zur Evolutionstheorie vermittelt. Zum anderen das letzte Buch Manfred Eigens, das fast 800 Seiten dicke, 2013 erschienene From strange simplicity to complex familiarity. Dabei erinnert der Untertitel „a treatise on matter, information, life and thought“ an Douglas Adams‘ „Das Leben, das Universum und der ganze Rest“ und der Titel ist wohl auch so zu verstehen. Denn Eigen zeichnet hier ein naturwissenschaftliches Gesamtbild und behandelt das wissenschaftliche Verständnis der gesamten materiellen Welt und ihrer Prinzipien.

Von der Musik zur Physik und Chemie

Von der Musik zur Physik und Chemie. Manfred Eigen am Klavier bei Schallplattenaufnahmen des Basler Kammerorchesters unter Leitung von Paul Sacher. https://doi.org/10.3203/IWF/G-223#t=00:33,03:33

Kein Beitrag zu Manfred Eigen kann ohne die Erwähnung der Musik auskommen. Das eingangs erwähnte Porträt Eigens trägt daher auch den Titel „Scientist and Musician“. Sein Vater war Cellist im Bochumer Symphonieorchester und bereits mit sechs Jahren spielte Manfred Eigen Klavier. Im Nachruf des MPI für Biophysikalische Chemie heißt es: „Neben der Wissenschaft galt Manfred Eigens Leidenschaft vor allem der Musik. Im Alter von 18 Jahren hatte er vor der schwierigen Wahl gestanden, eine Karriere als Wissenschaftler oder als Pianist einzuschlagen. Wissenschaft und Musik faszinierten ihn von Kindheit an. Da ihm aber während des Zweiten Weltkriegs die Gelegenheit fehlte, das Klavierspiel zu üben, fiel die Entscheidung schließlich zugunsten der Naturwissenschaften aus. Doch Eigen blieb Zeit seines Lebens der Musik eng verbunden. Als begabter Pianist gab er zahlreiche Konzerte und wirkte unter anderem bei Aufnahmen des Kammerorchesters Basel unter der Leitung von Paul Sacher und des von David Epstein geleiteten New Orchestra of Boston mit.“ Es ist daher auch kein Zufall, dass die Aufnahmen mit seinem guten Freund Paul Sacher den Anfang des Films Manfred Eigen zu seinem wissenschaftlichen Werdegang und seinen Forschungen – Aufnahmen aus den Jahren 1981-1986 bilden. Dieser Film vermittelt einen guten Überblick über Leben und Werk dieses bemerkenswerten Wissenschaftlers und Universalgelehrten und sei jedem Interessierten besonders ans Herz gelegt.

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Bastian Drees

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... arbeitet im Kompetenzzentrum für nicht-textuelle Materialien (KNM).
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