Nobelpreis für Max Delbrück: Vom Kepler-Fan zum Gen-Entdecker

Eigentlich war Max Delbrück die ganze Aufmerksamkeit um seine Nobelpreisverleihung am 10. Dezember 1969 suspekt. Seine Leistung sei vergleichbar mit der vieler anderer Wissenschaftler, meinte der Forscher. Und wer den Preis letztendlich bekomme, sei immer auch Zufall.

Diese Bescheidenheit sollte nicht darüber hinwegtäuschen, dass Max Delbrück ein großer Wissenschaftler war und ein bedeutender Sohn dieser Stadt. Zeit seines Lebens hat der Physiker versucht, komplexe Probleme auf einfache Modelle und Prinzipien zu reduzieren, um sie besser zu verstehen, und begründete so eine völlig neue Wissenschaftsdisziplin – die Molekularbiologie. Es ist kein Zufall, dass das 1992 neu gegründete Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch im Nordosten von Berlin nach ihm benannt wurde.

Anfang der 90er Jahre begab ich mich auf die Spuren von Max Delbrück (1906–1981), vollzog seine Verbindung nach Berlin nach, traf wissenschaftliche Wegbegleiter und besuchte seine Frau Manny in Amerika. Dabei wurde deutlich, dass Delbrück Leitbilder lebte, die Forschern und Forscherinnen bis heute wichtig sind: wahre Interdisziplinarität, die neue Perspektiven ermöglicht. Wissenschaft als ein kreativer, transparenter Prozess. Die Überzeugung, dass Wissenschaft frei und unabhängig bleiben muss von politischer Einflussnahme, sich aber ihrer Verantwortung gegenüber der Gesellschaft nicht entziehen darf.

Das Haus der Delbrücks – des Historikers Hans Delbrück und das von von Carolina Thiersch, der Enkelin des Chemikers Justus von Liebig – war Begegnungsort für berühmte Wissenschaftler und Intellektuelle. Die Harnacks verkehrten hier, die Bonhoeffers gehörten zum Kreis und diskutierten über Politik, Geschichte, Kunst und Wissenschaft.

Nachts um zwei ein lauter Wecker

Max Delbrück als Jüngster von sechs Geschwistern suchte sich eine Nische, die niemand anderes besetzte: die Naturwissenschaften. Er stellte sich als Junge gern nachts um zwei einen lauten Wecker, um dann durch das Schlafzimmer der Eltern zu schleichen und auf dem Balkon durch ein Teleskop die Sterne zu betrachten. Kepler war sein Idol. Die Mutter nähte dem Jungen einen besonders warmen Morgenmantel.

Es zog ihn zur Astronomie – und zur theoretischen Physik, spätestens seit er in Göttingen eine wissenschaftliche Revolution miterleben konnte: Werner Heisenberg und Max Born entwickelten die Theorie der Quantenmechanik.

Beflügelt von dieser Aufbruchstimmung, forschte Delbrück im Bereich der Quantenelektrodynamik, erst in England, dann in der Schweiz und Dänemark. Dort, in Kopenhagen, machte ihn Niels Bohr neugierig auf die Biologie. Gemäß Bohrs Komplementaritätsprinzip können sich zwei methodisch verschiedene Beobachtungen eines Vorgangs, etwa Experimente, ausschließen, aber dennoch zusammengehören und einander ergänzen. Bohr war davon überzeugt, dass dieses Argument nicht nur auf die Quantenmechanik zutrifft, sondern auch auf das Verhältnis von Physik und Biologie anwendbar ist.

Delbrück wollte diesen Gedanken weiterverfolgen. Um in der Nähe sowohl physikalisch als auch biologisch orientierter Institute der Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft (der heutigen Max-Planck-Gesellschaft) zu sein, entschied er sich, Assistent der Kernforscherin Lise Meitner in Berlin zu werden.

Da viele jüdische Kollegen in dieser Zeit nicht mehr arbeiten durften, traf man sich in kleinen Gruppen von Physikern, Biologen und auch Künstlern in privaten Zirkeln, häufig im Elternhaus von Delbrück. Aus diesen Diskussionen entstanden gemeinsame Experimente und eine epochemachende Schrift, die die Grundlagen der modernen Genetik legte: "Über die Natur der Genmutation und der Genstruktur", veröffentlicht im Jahr 1935.

Ein Konzept eines Gens gab es nicht

Die Frage "Was sind Gene?" war damals nicht trivial. Gregor Mendel hatte zwar längst die Regeln der Vererbung beschrieben, Charles Darwin das Konzept der Evolution eingeführt und Thomas Hunt Morgan gezeigt, dass Gene auf Chromosomen liegen. Doch ein greifbares Konzept des Gens gab es nicht.

In dieser Situation traf Delbrück in Berlin-Buch den russischen Genexperten und Hirnforscher Nikolai Timofejéeff-Ressowsky und den Strahlenbiologen Karl Günter Zimmer, die in den Laboren des Kaiser-Wilhelm-Instituts in Berlin-Buch Taufliegen Röntgenstrahlung aussetzten und Mutationen suchten.

Diese drei Männer – zwei Biologen und ein Physiker – beschrieben das Gen erstmals als physikalische Einheit, als geordneten "Atomverband". Energiezufuhr, etwa durch Strahlung, erzeuge Brüche in diesen Verbänden: die Mutationen. Ihr quantenmechanisches Modell eines Gens war bahnbrechend und eine unerhörte, weitreichende These, die sogar eine Größenschätzung des Gens zuließ.

Nachdrucke der Arbeit zirkulierten weltweit und inspirierten auch den Physiker und Nobelpreisträger Erwin Schrödinger zu seinem Buch "Was ist Leben?" (1944). Dieses Buch wiederum war Ansporn für James Watson, gemeinsam mit Francis Crick die Doppelhelix-Struktur der Gene aufzuklären, wofür beide 1962 den Nobelpreis bekamen. Ein neues Zeitalter in der Wissenschaft hatte begonnen.

Delbrück erhielt den Nobelpreis – und spendete seinen Anteil am Preisgeld

Delbrück verließ Nazi-Deutschland im Jahre 1937 mit einem Forschungsstipendium der Rockefeller Foundation und arbeitete fortan in Pasadena am California Institute of Technology (CalTech). Dort begegnete er auch jenen Kollegen, mit denen er später den Nobelpreis bekam: Salvador Luria und Alfred Hershey. Auch sie wollten fundamentale Lebensprozesse erforschen und quantitativ erfassen.

Taufliegen waren ihnen dafür aber zu komplex, sodass sie sich stattdessen den Mikroben zuwendeten: Wie schaffen es Viren, einzellige Lebewesen wie Bakterien zu infizieren und dazu zu bringen, Abertausende Viruskopien herzustellen? Und wie wehren sich die Bakterien dagegen?

Schritt für Schritt, mit Experimenten, die heute in jedem (guten) Schulbuch stehen, lösten die drei Forscher das Rätsel. Hershey fand heraus, dass die Bauanleitung für die Viren in der DNA codiert sein muss, weil nur diese in die Bakterien gelangt, während die Eiweißhülle der Viren draußen bleibt.

Luria und Delbrück hingegen wiesen nach, dass es unter den Milliarden von Bakterien in einer Kulturflasche meist einige gibt, die aufgrund einer zufälligen Genmutation resistent gegen die Viren sind. Diese Bakterien sind also bereits an die neuen Umweltbedingungen angepasst, bevor sie eintreten. Grundsätzliche Mechanismen der Genetik seien durch diese Arbeiten aufgeklärt worden, begründete das Nobelpreiskomitee seine Entscheidung.

Max Delbrück spendete seinen Anteil am Preisgeld – an Amnesty International. "In meinem Fall fühle ich, dass ich mein Leben als ein Wissenschaftler der Tatsache verdanke, dass ich während der Nazizeit nicht in Deutschland blieb, um in der einen oder anderen Form am Widerstand teilzunehmen. Viele taten das und zahlten mit ihrem Leben. Es ist im Gedenken und als eine Schuld gegenüber diesen Gefangenen aus Gewissensgründen, dass ich Amnesty International unterstützen will. Die Suche nach der Wahrheit ist eine vielseitige Sache. Wissenschaft ist eine von ihnen."

Er ließ DDR-Forschern wissenschaftliche Magazine zukommen

Auch nach dem Ende der nationalsozialistischen Herrschaft zog es Delbrück nie wieder dauerhaft zurück nach Deutschland. Er hatte in den USA geheiratet und eine Familie gegründet. 1945 erhielt er die amerikanische Staatsbürgerschaft. Trotzdem blieb er seiner Heimat verbunden, er prägte die Entwicklung der Molekularbiologie weltweit, auch in Deutschland.

Ende der 1950er Jahre baute er das Institut für Genetik an der Universität Köln mit auf, zehn Jahre später die Biologische Fakultät an der Universität Konstanz. Auch zu Berlin und zur Forschung in Buch hielt er stets Kontakt und unterstützte einzelne DDR-Forscher, indem er ihnen wissenschaftliche Magazine zukommen ließ. Insofern war Max Delbrück ein Erneuerer und Unterstützer des deutschen Wissenschaftssystems – Ost wie West – nach dem Zweiten Weltkrieg.

Vor diesem Hintergrund war die Namensgebung des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin Bekenntnis und Programm. Denn Forscher wie Max Delbrück haben mit ihrer interdisziplinären Grundlagenforschung und ihren reduktionistischen Modellen zu Lösungsansätzen in einem der wichtigsten und auch komplexesten Forschungsgebiete für die Menschen und die Gesellschaft beigetragen – der Gesundheitsforschung.

Delbrücks Idealen gemäß wird am MDC heute interdisziplinär mit systemanalytischen Methoden, IT, künstlicher Intelligenz und verschiedensten Hochdurchsatz-Methoden geforscht, um die Ergebnisse dann anschließend auf dem Niveau der Funktion von Organen und des ganzen Menschen zu integrieren. Dieser Ansatz einer holistischen Translationsforschung wird am Berliner Institut für Gesundheitsforschung (BIH) und an der Charité in praktische Medizin – Prävention, Diagnostik und Therapien – übersetzt.

[Der Autor ist klinischer Pharmakologe und war Gründungsdirektor des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch.]

Berlin ist im Umbruch und schickt sich an, wie zu Delbrücks Zeiten wieder weltweit anerkannter Ort der Wissenschaft zu werden. Und Berlin will "Gesundheitsstadt" sein. Die Strategie der Charité etwa lautet "Gemeinsam – ein Ganzes" und soll die interdisziplinäre und strukturenübergreifende Zusammenarbeit mit dem MDC und anderen Forschungseinrichtungen stärken. Auch der Schwerpunkt "Globale Gesundheit" der Berliner University Alliance in der Exzellenzinitiative zielt auf interdisziplinäre Kooperation.

Die Berliner Schule der Medizin des 19. Jahrhunderts mit Virchow, Koch, Behring, Ehrlich und anderen war erfolgreich, weil sie offen war für die damals neu entstehenden Wissenschaften und Technologien. Max Delbrück steht in dieser Tradition. Er ist menschlich, politisch und wissenschaftlich Vorbild und ein Wegbereiter für die moderne Wissenschaft. Berlin sollte stolz sein auf diese Tradition und Kraft daraus schöpfen für die Umsetzung der Strategie und das Errichten der "Gesundheitsstadt Berlin 2030". Max Delbrück würde es wohl freuen.

Detlev Ganten