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Malen mit Penicillin: Alexander Flemings Keimkunst

Auch für Wissenschaftler ist die Frage, woher große Entdeckungen stammen, ein Rätsel. Junge Biologen lernen Technik. Sie lernen, DNA zu sequenzieren, Sedimentkerne zu extrahieren oder chemische Verbindungen zu unterscheiden. Aber wie man einen großen Durchbruch schafft, das ist zu gleichen Teilen Zufall und Voodoo. Wissenschaftler, die an einem Tag einen guten Einblick haben (und implizit zumindest in diesem Moment die Entdeckung verstehen), verschwinden wahrscheinlich gleichermaßen in der Anonymität wie machen größere Entdeckungen.

Zu den klassischen Beispielen für die Unvorhersehbarkeit der Entdeckung gehört der schottische Sohn eines Schweinezüchters, Alexander Fleming. Wie Sie vielleicht in der Schule gelernt haben, unterhielt Fleming ein chaotisches Labor. Er ließ Petrischalen, Mikroben und fast alles andere auf seinen Laborbänken liegen, ungepflegt. Eines Tages im September 1928 kehrte Fleming von einer Reise zurück und fand eine Art Gänsehaut, die zu einem Stapel verlassener Bakterienkulturen heranwuchs und diese tötete. Der Kreis von goop war ein Pilz. In diesem zufälligen Moment entdeckte Fleming die antibiotischen Eigenschaften von Penicillin, Eigenschaften, die die Welt verändern würden.

Durch Fleming und die Wissenschaftler, die an seiner Entdeckung gearbeitet haben, wurden Millionen von Menschenleben gerettet. Einige von Ihnen sind am Leben, um dies wegen Fleming zu lesen. Auch wenn Sie nicht selbst durch Penicillin oder ein anderes Antibiotikum gerettet wurden, war es wahrscheinlich einer Ihrer Vorfahren. So viel über Flemings Vermächtnis ist wahr. Er war ein gewöhnlicher Mann, der eine außergewöhnliche Wirkung hatte. Was falsch ist, ist die Idee, dass seine Entdeckungen einfach Zufall waren. Die Geschichte hat mehr zu bieten.

Neben seiner Tätigkeit als Wissenschaftler und lange vor seiner Entdeckung von Antibiotika malte Fleming. Er war Mitglied des Chelsea Arts Club, in dem er amateurhafte Aquarelle schuf. Weniger bekannt ist, dass er auch in einem anderen Medium malt, in lebenden Organismen. Flämisch bemalte Ballerinas, Häuser, Soldaten, Mütter, die Kinder füttern, Strichmännchen, die mit Bakterien kämpfen und andere Szenen. Er schuf diese Bilder, indem er Mikroben mit verschiedenen natürlichen Pigmenten an den Stellen züchtete, an denen er verschiedene Farben haben wollte. Er füllte eine Petrischale mit Agar, einer gelatineartigen Substanz, und inokulierte dann mit einem Drahtlaborwerkzeug, einer sogenannten Schleife, Teile der Platte mit verschiedenen Arten. Die Bilder waren technisch sehr schwierig zu machen. Fleming musste Mikroben mit verschiedenen Pigmenten finden und dann seine Impfungen zeitlich so einstellen, dass die verschiedenen Arten alle zur gleichen Zeit reiften. Diese Werke existierten nur, solange eine Art in die andere hineinwuchs. Als das passierte, waren die Linien zwischen beispielsweise einem Hut und einem Gesicht verschwommen. ebenso die Grenzen zwischen Kunst und Wissenschaft.

Es ist nicht klar, warum Fleming angefangen hat, Mikroben zu malen. Vielleicht nahm er eines Tages einen Pinsel und bemerkte, dass er sich anfühlte wie die Schlaufe, die er für seine Bakterien verwendete. Oder vielleicht lag es an der promiskuitiven sexuellen Vorliebe der Künstler. Fleming arbeitete im St. Mary's Hospital in London, wo er Syphilisfälle behandelte. Viele seiner Patienten waren Maler, und diese Maler gaben manchmal flämische Gemälde und vielleicht sogar Unterricht als Gegenleistung für die Behandlung. Flemings Palette wurde mit der Zeit reicher, als er Bakterien mit den Farben fand, die er brauchte. Er fand Freude daran, einen seltsamen neuen Bakterienstamm zu entdecken, so wie es ein Feldbiologe vielleicht auch bei einem neuen, wundersamen Vogel empfindet. Er sammelte ungewöhnliche Lebensformen in der Hoffnung, dass sich eine von ihnen eines Tages als nützlich erweisen könnte.

Fleming war ein Autodidakt; Er hatte keine wirkliche künstlerische Ausbildung und malte, was ihm einfiel. Die Bilder hatten wenig Dimensionen oder Nuancen und hatten dennoch eine Lebendigkeit, die durch die Realität, dass sie tatsächlich lebten, noch verstärkt wurde. Als man auf die Bilder atmete, atmeten sie zurück.

Die mikrobiellen Kunstbilder von Alexander Fleming waren technisch sehr schwierig herzustellen. Er musste Mikroben mit verschiedenen Pigmenten finden und dann seine Impfung zeitlich so einstellen, dass die verschiedenen Arten alle zur gleichen Zeit reiften. (Alexander Fleming Laboratory Museum) Es ist nicht klar, warum Fleming angefangen hat, Mikroben zu malen. Er war Autodidakt und malte, was ihm einfiel. (Alexander Fleming Laboratory Museum) Vor seiner Entdeckung des Penicillins war Fleming Mitglied des Chelsea Arts Club. (Corbis)

Man könnte diese Bilder nur als eine weitere Manifestation der seltsamen Art und Weise betrachten, in der Wissenschaftler besessen sind (Biologen haben mehr als eine ganze Menge skurriler Hobbys - Miniaturzüge, Grabsteinfotografie, Glasscherbensammlungen). Doch als Wissenschaftler Flemings Geschichte zu überdenken begannen, wurde klar, dass diese kleinen Gemälde mehr als Kunst waren.

An diesem schicksalhaften Morgen entdeckte Fleming tatsächlich in gewisser Weise eine Version eines seiner Gemälde. Jede der Kolonien von Staphylokokken-Bakterien, die er auf die Platte geimpft hatte, war zu einer kleinen Gestalt herangewachsen, die einem Planeten oder einem Stern am Nachthimmel ähnelte. Aber unter seinen wilden Planeten befand sich noch etwas anderes, ein größerer, leichterer Körper, der Penicillium-Pilz. Um ihn herum war der Himmel dunkel, wo die Bakterien starben. Es war sein Meisterwerk, seine „aufgehende Sonne“, das Gemälde, das mehr Leben retten würde als jede andere Entdeckung.

Flemings Entdeckung der Wirkung von Penicillin, der vom Pilz produzierten Verbindung, war eine Funktion seines Auges für das seltene Auge eines Künstlers. Andere Wissenschaftler hatten Penicillium zweifellos schon vor Fleming auf ihren Petrischalen wachsen sehen, aber sie hatten diese Schalen als Fehlschläge weggeworfen (Tatsächlich verwendeten sowohl die chinesische als auch die griechische Medizin Pilze seit mehreren tausend Jahren topisch zur Behandlung von bakteriellen Infektionen). Nicht so Fleming, der sein Leben lang nach Ausreißern und den Situationen suchte, die sie begünstigten. Die Ausreißer hatten kein Glück. Sie waren stattdessen für Fleming die lebendige Kunst der Entdeckung.

Auch seine Entdeckung von Penicillin war keine Ausnahme. Seine anderen Entdeckungen häuften sich, als er andere merkwürdige Beobachtungen sammelte. Eines Tages hängte Fleming die Nase über eine Petrischale, damit sein Schleim auf den Teller tropfen konnte. Er wollte sehen, was passieren würde, welche Beobachtung aus dieser seltsamen Bepflanzung erwachsen würde. Eine neue Farbe? Eine neue Lebensform? Stattdessen stellte er fest, dass sein Schleim Bakterien abtötete. Er hatte Lysozym entdeckt, ein weit verbreitetes natürliches Antibiotikum, das die meisten Körper in großen Mengen produzieren, oder er würde es sowieso weiterentwickeln. Fleming sprang auf das Ungewöhnliche wie ein Wiesel auf einer Wühlmaus und entdeckte dabei, was andere direkt vorbeigegangen oder sogar angewidert in den Müll geworfen hatten.

Flemings Bakteriengemälde haben viele Nachkommen. Eine Gruppe moderner Maler verwendet Bakterien, um alle möglichen Bilder zu produzieren. Leuchtende Bakterien werden als wissenschaftliches Werkzeug eingesetzt. Der wichtigste Nachkomme von Flemings künstlerischen Methoden sind jedoch die Tausenden von modernen Wissenschaftlern, die wie Fleming auf der Suche nach dem Ungewöhnlichen Entdeckungen machen. Sie finden sie mit ihren chaotischen Labors und Augen für Kuriositäten. Sie langweilen sich in Experimenten, die funktionieren, und bevorzugen solche, die dies nicht tun, deren Ergebnisse überhaupt keinen Sinn ergeben. In diesen Momenten denken sie manchmal, dass sie etwas wirklich Wichtiges gefunden haben. Normalerweise sind sie falsch, aber von Zeit zu Zeit sind sie richtig, und unser Verständnis der Welt springt vorwärts. In solchen Momenten bevorzugt der vorbereitete Verstand den Zufall und nicht umgekehrt.

Malen mit Penicillin: Alexander Flemings Keimkunst