Noch vor wenigen Jahren hätte diese Schlagzeile nach einem Hollywood-Film geklungen: „Computer aus lebenden menschlichen Gehirnzellen.“ Heute ist sie Realität. In Laboren in Australien, der Schweiz, den USA und weiteren Ländern arbeiten Wissenschaftler bereits daran, lebende Nervenzellen mit Siliziumchips zu verbinden. Das Forschungsgebiet trägt Namen wie Biocomputing, Organoid Intelligence (OI) oder Synthetic Biological Intelligence (SBI). Was wie Science-Fiction klingt, könnte langfristig die Computertechnik grundlegend verändern.
Klassische Computer bestehen aus Milliarden von Transistoren. Sie führen Befehle aus. Immer schneller und energiehungriger. Der menschliche Körper geht einen völlig anderen Weg. Unser Gehirn besteht aus rund 86 Milliarden Nervenzellen und verbraucht dabei gerade einmal etwa 20 Watt – weniger als eine gewöhnliche Glühbirne. Genau diese unglaubliche Energieeffizienz fasziniert Forscher. Die Idee: Warum nicht echte Nervenzellen als Recheneinheit nutzen?
Was sind Gehirnorganoide?
Dabei handelt es sich nicht um vollständige Gehirne. Gehirnorganoide sind winzige dreidimensionale Zellverbände, die aus menschlichen Stammzellen gezüchtet werden. Sie besitzen keine Persönlichkeit, keine Erinnerungen und nach heutigem Wissensstand kein Bewusstsein. Dennoch bilden sie neuronale Netzwerke aus, die elektrische Signale erzeugen und auf Reize reagieren können. Über Elektroden werden diese Signale mit Computern verbunden. Das Ergebnis: Ein biologischer Computer.
Im Jahr 2022 sorgte das australische Unternehmen Cortical Labs weltweit für Schlagzeilen. Sein System DishBrain lernte, das Computerspiel Pong zu spielen. Nicht perfekt. Aber erstaunlich schnell. Die lebenden Nervenzellen passten ihre Aktivität an Rückmeldungen an und verbesserten ihr Verhalten – ein Hinweis darauf, dass biologische Netzwerke auf eine andere Weise lernen als klassische Computer. Inzwischen entwickelte Cortical Labs mit dem CL1 den ersten kommerziell angebotenen biologischen Computer.
Die Branche ist noch klein. Weltweit gibt es derzeit nur eine Handvoll Unternehmen, die aktiv an biologischen Computern mit lebenden Nervenzellen arbeiten. Zu den bekanntesten gehören: Cortical Labs (Australien), FinalSpark (Schweiz), Intactis Bio (USA) und Koniku (USA – biologische Sensorik und neuronale Systeme). Daneben forschen zahlreiche Universitäten und Institute an ähnlichen Technologien, darunter Johns Hopkins University, Stanford University, Indiana University und weitere akademische Gruppen.
Warum überhaupt dieser Aufwand? Der Grund ist überraschend einfach: Energie.
Moderne KI-Systeme benötigen riesige Rechenzentren. Der Stromverbrauch steigt jedes Jahr drastisch. Das menschliche Gehirn dagegen löst hochkomplexe Aufgaben mit einem winzigen Bruchteil dieser Energie. Sollte es gelingen, biologische Nervennetze gezielt für bestimmte Berechnungen einzusetzen, könnten zukünftige Computer wesentlich energieeffizienter werden. Genau darin sehen viele Forscher das eigentliche Potenzial.
Sind diese Zellen intelligent? Hier beginnt die ethische Diskussion. Die heutigen neuronalen Kulturen besitzen nach aktuellem wissenschaftlichem Verständnis kein Bewusstsein. Sie sind eher mit einem kleinen biologischen Netzwerk vergleichbar. Doch niemand kann heute mit letzter Sicherheit sagen, wo die Grenze künftig verlaufen wird. Wenn neuronale Systeme immer grösser werden, immer komplexer, immer länger lernen, dann stellt sich zwangsläufig eine unbequeme Frage: Ab wann wird aus einem biologischen Rechensystem mehr als nur eine Ansammlung von Zellen? Genau deshalb beschäftigen sich Ethikkommissionen inzwischen intensiv mit diesem Forschungsfeld.
Verschmelzen AGI und Biocomputing? Viele Experten glauben, dass dies eine der spannendsten Entwicklungen der nächsten Jahrzehnte werden könnte. Heute trainieren wir künstliche Intelligenz auf Siliziumchips. Morgen könnten KI-Modelle mit biologischen neuronalen Netzwerken kombiniert werden. Nicht, weil biologische Computer klassische Prozessoren vollständig ersetzen. Sondern weil beide unterschiedliche Stärken besitzen. Silizium ist extrem präzise. Biologische Nervenzellen sind anpassungsfähig, fehlertolerant und energieeffizient. Eine Kombination könnte völlig neue Computerarchitekturen hervorbringen. Ob daraus eines Tages eine leistungsfähigere Form künstlicher allgemeiner Intelligenz (AGI) entsteht, ist derzeit offen und Gegenstand intensiver Forschung.
Eine neue industrielle Revolution? Vielleicht erleben wir gerade den Beginn einer Entwicklung, die später einmal ähnlich bedeutend sein wird wie die Erfindung des Transistors. Damals konnte sich kaum jemand vorstellen, dass aus wenigen Halbleitern Smartphones, das Internet und künstliche Intelligenz entstehen würden. Heute stehen wir möglicherweise erneut an einem solchen Wendepunkt. Nur dass der Computer der Zukunft nicht ausschließlich aus Metall und Silizium besteht. Sondern teilweise aus lebenden Zellen.
Fragen die man sich stellen darf:
- Wem gehören die gezüchteten Nervenzellen?
- Welche Rechte gelten für biologische Computersysteme?
- Wo liegt die Grenze zwischen Forschung und möglichem Missbrauch?
- Und was geschieht, wenn biologische Rechensysteme eines Tages Fähigkeiten entwickeln, die wir heute noch nicht vorhersehen können?
Vielleicht stehen wir erst am Anfang einer Technologie, die unsere Vorstellung davon verändert, was ein Computer überhaupt ist. Die eigentliche Revolution könnte daher nicht nur in der künstlichen Intelligenz liegen. Sondern in der Verschmelzung von Biologie und Technologie – einer Entwicklung, die leise begonnen hat, deren Auswirkungen aber die Welt von morgen prägen könnten.
Mehrere Forschungsgruppen haben bereits kleine Gehirnorganoide – also aus Stammzellen gezüchtete neuronale Zellverbände – mit Robotern oder Computersystemen verbunden. Dabei übernehmen die Zellen sehr einfache Steuerungsaufgaben. Zum Beispiel: Lernen einfacher Bewegungen, Reaktion auf elektrische Reize, Anpassung an Feedback sowie Steuerung virtueller Umgebungen. Die „Gehirne“ bestehen dabei meist nur aus einigen Hunderttausend bis wenigen Millionen Nervenzellen. Zum Vergleich: Ein menschliches Gehirn besitzt etwa 86 Milliarden Nervenzellen.
Wie viel kann das Gehirn speichern?
Je nach Modell gehen Wissenschaftler von ungefähr 2,5 Petabyte (eine häufig zitierte Schätzung) aus, manche Modelle sprechen von 10–100 Petabyte andere Forscher halten sogar mehrere Exabyte für theoretisch denkbar.
Zum Vergleich:
1 Terabyte = 1.000 Gigabyte
1 Petabyte = 1.000 Terabyte
1 Exabyte = 1.000 Petabyte
Diese Zahlen sind allerdings nur grobe Annäherungen. Das Gehirn besitzt ungefähr 86 Milliarden Nervenzellen (Neuronen) und
rund 100 bis 500 Billionen Synapsen (Verbindungen zwischen den Nervenzellen). Die Synapsen sind der eigentliche „Speicher“. Jede Synapse verändert sich ständig: ihre Stärke, ihre Struktur sowie ihre chemische Zusammensetzung, dadurch entsteht praktisch ein analoger Speicher mit unzähligen Zwischenzuständen. Ein Gehirn lernt selbstständig, es bildet neue Verbindungen, es vergisst Unwichtiges, es erkennt Muster. Ein Computer hingegen muss dagegen fast alles explizit berechnen.
Die eigentliche Diskussion beginnt nicht bei der Technik, sondern bei der Ethik. Wenn ein biologisches Netzwerk eines Tages nicht mehr aus einer Million, sondern aus einer Milliarde oder sogar zehn Milliarden Nervenzellen besteht, stellt sich zwangsläufig die Frage: Hat ein solches System noch den Status eines Experiments? Oder entsteht irgendwann eine Form von Empfindungsfähigkeit oder Bewusstsein? Wie steht es mit den Leitlinien für sogenannte Organoid Intelligence?
Quarzkristalle – der andere Weg
Forscher der Universität Southampton haben bereits vor einigen Jahren einen sogenannten 5D-Quarzspeicher entwickelt. Dabei werden mit Femtosekunden-Lasern winzige Strukturen in Quarzglas geschrieben. Die Vorteile sind beeindruckend: theoretisch bis zu 360 Terabyte auf einer kleinen Glasscheibe, extrem hitzebeständig (über 1000 °C), Lebensdauer von Millionen bis Milliarden Jahren unter geeigneten Bedingungen sowie keine Stromversorgung notwendig. Deshalb interessieren sich unter anderem Archive, Bibliotheken und Raumfahrtorganisationen für diese Technologie. Sie eignet sich allerdings hauptsächlich als Langzeitarchiv und nicht als Arbeitsspeicher für KI. Man könnte sagen: Quarz ist eine Bibliothek. Das Gehirn hingegen ist gleichzeitig Bibliothek, Lehrer, Forscher und Computer.
Viele Forscher glauben, dass Computer in einigen Jahrzehnten aus einer Kombination bestehen könnten:
- Quarzspeicher für praktisch unbegrenzte Langzeitdaten.
- Siliziumchips für klassische Berechnungen.
- Photonische Chips (Licht statt Elektronen) für extrem schnelle KI.
- Biologische neuronale Netzwerke für Lernen und Mustererkennung.
- Quantencomputer für hochspezialisierte mathematische Probleme.
Man könnte sich einen zukünftigen Supercomputer wie einen Organismus vorstellen: Quarz übernimmt das Gedächtnis, Silizium die Logik, Photonik die Geschwindigkeit, Quantencomputer bestimmte Spezialaufgaben – und biologische Nervenzellen die Fähigkeit, effizient zu lernen und sich anzupassen. Genau deshalb investieren Unternehmen, Universitäten und Regierungen weltweit gleichzeitig in all diese Technologien, anstatt nur auf einen einzigen Computertyp zu setzen.
Eine unbequeme Frage für die nahe Zukunft
Heute beschäftigen sich Forscher mit Gehirnorganoiden – winzigen Zellverbänden quasi ohne Bewusstsein, die als biologische Rechensysteme dienen könnten. Doch wenn sich diese Technologie über Jahrzehnte weiterentwickelt, stellt sich zwangsläufig eine Frage, die heute noch wie Science-Fiction klingt: Woher werden die biologischen Nervenzellen der Zukunft stammen?
Bereits heute gilt in vielen Ländern die Widerspruchslösung bei der Organspende oder sie wird politisch diskutiert. Das bedeutet, dass Menschen unter bestimmten Voraussetzungen als Organspender gelten, sofern sie zu Lebzeiten nicht widersprochen haben. Doch technischer Fortschritt wirft neue ethische Fragen auf. Sollte die Forschung eines Tages wesentlich grössere biologische Rechensysteme entwickeln können, müsste die Gesellschaft klar definieren, welche Quellen für menschliches Gewebe zulässig sind und welche nicht. Noch grundsätzlicher ist jedoch eine andere Frage. Wenn es tatsächlich gelingen sollte, eines Tages eine künstliche Superintelligenz zu erschaffen – unabhängig davon, ob sie auf Silizium, Quantencomputern oder biologischen Nervenzellen basiert –, wie würde sie den Menschen betrachten? Wäre sie ein Werkzeug? Ein Partner? Ein Beschützer? Oder überflüssig?
Einige heutigen KI-Forscher beschäftigen sich mit der Ausrichtung auf menschliche Werte und Ziele. Das Forschungsgebiet nennt sich AI Alignment und versucht sicherzustellen, dass sehr leistungsfähige KI-Systeme auch dann im Sinne der Menschen handeln, wenn sie ihnen in vielen Bereichen überlegen sind. Ein extrem leistungsfähiges System, das falsch ausgerichtete Ziele verfolgt, könnte grossen Schaden anrichten – nicht aus Bosheit, sondern aus Gleichgültigkeit gegenüber menschlichen Werten.
Reflektion
Bei allem Fokus auf neue Technologien stellt sich vielleicht auch eine grundlegendere Frage: Warum investieren wir Milliarden in immer ausgefeiltere Methoden mit einer der Argumente zu besserer Behandlung von Krankheiten, während wir gleichzeitig viele bekannte Risikofaktoren nur zögerlich angehen?
Seit Jahrzehnten ist bekannt, dass eine ungesunde Ernährung, stark verarbeitete Lebensmittel, übermässiger Zuckerkonsum, Bewegungsmangel, Luftverschmutzung (auch Besprühung mit Silberiodid-Wolken), Krebsbeimischungschemikalien beim Tabakkonsum und andere Umweltbelastungen erhebliche Auswirkungen auf die Gesundheit haben können. Dennoch begegnen uns Werbung für Fast Food und Süsswaren täglich auf Plakaten und abnormal often Werbeeinblendungen, hochverarbeitete Lebensmittel dominieren vielerorts die Supermarktregale und wirtschaftliche Interessen scheinen häufig grösseren Einfluss zu haben als Prävention.
Auch bei anderen Themen – etwa Umweltchemikalien, Mikroplastik, Pestiziden, Luftqualität oder neuen Technologien – wünschen sich viele Menschen eine offenere Diskussion darüber, welche langfristigen Auswirkungen sie auf unsere Gesundheit haben könnten. Vielleicht sollten wir uns deshalb nicht nur fragen, wie wir Krankheiten künftig immer besser behandeln können, sondern auch, warum wir viele ihrer bekannten oder vermuteten Ursachen oft erst dann ernsthaft diskutieren, wenn bereits Milliarden für Therapien und neue Technologien ausgegeben werden.
Fortschritt bedeutet nicht nur, immer bessere Medikamente oder leistungsfähigere Computer zu entwickeln. Fortschritt bedeutet auch, den Mut zu haben, unsere Lebensweise, unsere Umwelt und unsere Prioritäten kritisch zu hinterfragen. Denn die nachhaltigste Medizin könnte am Ende jene sein, die Krankheiten gar nicht erst entstehen lässt.
KI entscheidet schon heute über Leben und Tod
Wenn von künstlicher Intelligenz gesprochen wird, dominieren häufig Bilder von medizinischen Durchbrüchen, effizienteren Arbeitsabläufen oder wissenschaftlichem Fortschritt. Doch die Realität zeigt bereits heute eine andere Seite.
Künstliche Intelligenz wird längst nicht ausschliesslich dazu eingesetzt, Krankheiten besser zu verstehen oder das Leben der Menschen zu verbessern. Sie findet zunehmend auch Anwendung in militärischen Systemen. Moderne Drohnen nutzen KI zur Zielerkennung, zur Navigation und zur Auswertung riesiger Datenmengen. Militärische Analysesoftware unterstützt Streitkräfte dabei, Informationen aus Satellitenbildern, Kommunikationsdaten und anderen Quellen in kürzester Zeit auszuwerten und daraus operative Entscheidungen abzuleiten.
Unternehmen wie Palantir Technologies entwickeln Softwareplattformen, die von Militär, Geheimdiensten und Sicherheitsbehörden genutzt werden, um grosse Datenmengen zusammenzuführen und auszuwerten. Nach Angaben des Unternehmens dienen diese Systeme unter anderem der Lageanalyse, Einsatzplanung und Entscheidungsunterstützung. Kritiker sehen darin jedoch einen weiteren Schritt hin zu einer immer stärkeren Automatisierung militärischer Entscheidungen.
Diese Entwicklung wirft eine unbequeme Frage auf:
Wenn wir künstliche Intelligenz bereits heute dazu einsetzen, Kriege effizienter zu führen – warum sollten wir davon ausgehen, dass zukünftige, noch leistungsfähigere Systeme ausschliesslich zum Wohl der Menschheit eingesetzt werden?
Die Geschichte zeigt, dass nahezu jede bedeutende Technologie zwei Seiten besitzt. Das Feuer wärmte und zerstörte. Die Kernenergie versorgt Städte mit Strom und schuf zugleich Atomwaffen. Das Internet verbindet Milliarden Menschen und dient gleichzeitig der Überwachung, Desinformation und Cyberkriminalität. Warum sollte ausgerechnet künstliche Intelligenz die erste Technologie sein, die ausschliesslich friedlich genutzt wird? Vielleicht liegt die eigentliche Herausforderung deshalb nicht in der Entwicklung immer intelligenterer Maschinen. Sondern darin, ob unsere ethische Entwicklung mit unserem technologischen Fortschritt Schritt halten kann.
Denn eine Technologie besitzt keine Moral. Sie folgt den Zielen derjenigen, die sie entwickeln, finanzieren oder einsetzen. Und genau darin liegt möglicherweise die grösste Verantwortung unserer Zeit.