Immer mehr experimentell erbrachte Hinweise deuten darauf hin, dass den Funktionsweisen von Organismen quantenmechanische Effekte zugrunde liegen. Die „Quantenbiologie” umfasst so unterschiedliche Phänomene wie den zu Navigationszwecken eingesetzten Magnetsinn von Tieren, die metabolische und enzymatische Regulation in Zellen und die optimale Energiegewinnung bei der Photosynthese. Die Aufdeckung solcher Phänomene auf allen Ebenen (das heißt vom Nanobereich bis hin zu ganzen Organismen) stellt nach wie vor eine Herausforderung dar, könnte aber letztlich zur Entwicklung verschiedener neuer Technologien führen. Dazu gehören: Biomimetische elektromagnetische Sonden – von Insekten inspirierte Antennen, die biologische Merkmale aus der Natur nachahmen, um mit elektromagnetischen Feldern zu interagieren – oder Quantencomputerarchitekturen, die auch bei Zimmertemperatur funktionieren, wodurch das Quantencomputing effizienter und ökologisch nachhaltiger werden würde. Des Weiteren vorstellbar sind eine verbesserte Photovoltaik zur Unterstützung der Ausweitung grüner Energiegewinnung oder neuartige Therapeutika, die die Heilungsfähigkeit des menschlichen Körpers steigern könnten, beispielsweise durch eine effizientere Bekämpfung von Krebszellen.

Die Session beginnt mit einem Keynote-Vortrag der Quantenbiologin Clarice Aiello, die einige der Belege für diese Phänomene vorstellt und die postulierten zugrunde liegenden biophysikalischen Mechanismen sowie ihre möglichen Auswirkungen auf die Human-, Pflanzen- und Umweltbiologie in den Fokus nimmt. Kann die Quantenmechanik etabliert – oder sogar widerlegt – werden, um physiologisch relevante Phänomene zu erklären? Und könnten diese Phänomene zu technologischen und therapeutischen Zwecken manipuliert werden?

Das Gebiet der Quantenbiologie offenbart, wie vielversprechend die Arbeit an der Beantwortung dieser Fragen sein kann. Aiello stellt heraus, dass erfolgreiche Bemühungen auf diesem Gebiet auf interdisziplinäre Ansätze, auf an unterschiedlichen Skalen ansetzende Herangehensweisen sowie auf eine enge Zusammenarbeit zwischen Theorie und Experiment angewiesen sind.

Die Session endet mit einer Vorstellung der Ergebnisse des allerersten Hacklabs für Quantenbiologie im Rahmen von Fertile Void, das in den Wochen vor der Veranstaltung online und vor Ort im HKW stattfindet.