Hybrid Art

bacterial radio

Preis: Goldene Nica - Golden Nica



KünstlerInnen:
Joe Davis (US)


Cyberarts 2012 - International Compendium Prix Ars Electronica 2012

Es klingt nach Science-Fiction, ist es aber nicht. Auf dem Planeten Erde laufen seit Hunderten von Jahrmillionen in allerlei Arten von Fabriken hochkomplizierte Produktionsprozesse an richtiggehenden Fertigungsstraßen ab. Schon lange vor dem Auftreten des Menschen entwickelte die Natur biologische Techniken zur groß angelegten Fabrikation einer riesigen Vielfalt spezialisierter Materialien. Homo sapiens hat zahllose Grundstoffe durch Ausbeutung solcher natürlichen Fabriken gewonnen, einfach weil es ihm unmöglich war, vergleichbare Materialien ähnlich effizient selbst zu erzeugen. Bis heute werden biologisch gestützte Produktionsmethoden aber meist mit relativ geringem Verständnis für die ihnen zugrunde liegenden chemischen und molekularen Vorgänge eingesetzt.

In den letzten Jahrzehnten hat die Wissenschaft Licht in einige dieser Vorgänge gebracht. Da die Natur fast immer weit effizienter arbeitet als der Mensch, arbeitet die Forschung intensiv an verschiedenen biologischen Prozessen, die für menschliche Zwecke nutzbar gemacht werden können. Sie verspricht, viele der heute von der Schwerindustrie erledigten Aufgaben dereinst mit mikrobiellen Mitteln – und mit weniger Ressourcenverbrauch und Umweltbelastung – erledigen zu können. An dieser Schnittstelle von Biologie und Technik operiert auch das Projekt Biological Radio. Ein Detektorradio ist ein einfacher Schwingkreis, der lediglich Induktivität, Kapazität und einen „Kristall“ – einen mineralischen Halbleiter zur Umwandlung der empfangenen Radiosignale in elektrische Gleichstromsignale, die mit einem Kopfhörer in Schall aufgelöst werden können – benötigt. Ein solch einfacher Schaltkreis kommt ohne Batterien, Röhren oder Transistoren aus, und arbeitet allein mit der Spannungsdifferenz zwischen Antenne und Erde.

Die Erfindung des Detektorradios fiel in die Spätzeit der industriellen Revolution. Die Technik gewann in der Folge rasch an Popularität, sodass Tausende begeisterter Radiobastler zur Verbesserung der Schaltkreise beitrugen. Diese ermöglichten eine kostenlose, fast mystische Verwandlung unsichtbarer Signale in Musik, Stimmen, Geschichten von fernen Orten und historischen Ereignissen. Und wiewohl Mittelwellensendungen inzwischen ganz andere Inhalte haben, so kann man doch auch heute noch mit einfachen Fertigbauteilen, natürlichen oder gefundenen Materialien ein Detektorradio bauen. Die Geschichte des Detektorradios ist zugleich von herrlicher Unschuld und einer Art tragischen Ironie geprägt. Einerseits war das Detektorradio Ausdruck eines optimistischen Zeitgeistes: des Versprechens endlosen technischen Fortschritts und des Anbruchs eines Zeitalters, das die Menschheit von Arbeit und Mühsal erlösen und ungeahnte Freizeit- und Lernmöglichkeiten eröffnen würde. Andererseits haben viele soziale, ökologische und wirtschaftliche Folgen der nämlichen industriellen Revolution diese Träume eher zum Platzen gebracht.

Technisch war die Menschheit noch nie in ihrer Geschichte so hoch entwickelt. Der Bildungsstand breiter Bevölkerungsteile ist heute größer denn je zuvor. Gleichzeitig aber war der durchschnittliche Bürger noch nie so ahnungslos in Bezug auf die unsere „Lebensqualität“ ermöglichende Technologie. In einer Welt des Privateigentums und der Geheimhaltung, der Verschleierung von Verfahren und Materialien, der integrierten Schaltkreise und geheimen Formeln ist die Erkenntnisgewinnung weitgehend dem Geschäft untergeordnet. Physik- und Chemiestudenten lernen durch die Wiederholung klassischer Experimente, wie sich unsere Wissenschaft und unser Weltverständnis Schritt um Schritt entwickelt haben. Diese Zwischenschritte sind eine Voraussetzung für die Gewinnung neuen Wissens. Privatunternehmen haben viele davon praktisch der Gemeinfreiheit entzogen und damit Lücken in die Struktur unseres Wissens gerissen. Mit der fortgesetzten Verflechtung von akademischer Forschung und Geschäftswelt legen wir die Lösung vieler Weltprobleme ausdrücklich in die Hände von Unternehmen. Damit dürfen wir aber nur die Lösung von Problemen erwarten, die auch einen Profit versprechen. Keine Firma wird ein zerleg- und modifizierbares Radio auf den Markt bringen oder gar das Wissen über eines verbreiten, das man selbst bauen kann und das noch dazu ohne Batterie auskommt.

Kunst hat mit dem Aufstoßen von Fenstern zur Welt zu tun, aber man kann kein Fenster zu etwas aufstoßen, worüber man im Dunkeln gelassen wird. Das Vitruv’sche Ideal vom Künstler, der nach möglichst breitem Wissen strebt, bildet eine der Bedeutungsschichten von Bacterial Radio. Im Frühjahr 2011 entwickelte ich einen flachen, in eine Petrischale passenden Schaltkreis. Dieser wurde dann als Negativrelief in Polydimethylsiloxan-Gel gegossen. In die Einbuchtungen wurden Zellen und Nährmedien eingebracht. Bei den Zellen handelte es sich um E. Coli-Bakterien, die mit einem Gen zur Kodierung von Silicatein1, einem bei vielen Meeresorganismen vorkommenden Protein, modifiziert worden waren. Mithilfe dieses Proteins polymerisieren diese Organismen Siliziumoxid aus Meerwasser, woraus sie dann ihre fantastische Vielfalt an Endo- und Exoglasskeletten schaffen. Das für Bacterial Radio verwendete Silicatein-Gen wurde aus dem Meeresschwamm Tethya aurantia isoliert. Silicatein ist ein „promiskes“ Protein; wird das Nährmedium statt mit Siliziumoxid mit Metallsalzen oder Halbleitern angereichert, polymerisiert es diese an seiner Stelle. So bekamen die beiden in Bacterial Radio verwendeten Bakterienkulturen ihre elektrischen Eigenschaften mitgeteilt. Die bakteriellen Bestandteile des Schaltkreises wurden schließlich im Polydimethylsiloxan-Gel fixiert und durch Kontaktstifte und Drähte miteinander und mit seinen externen Komponenten Antenne, Erde und Kopfhörer verbunden.

Die Molekularbiologie für Bacterial Radio wurde mit Tara Gianoulis und Ido Bachelet am Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering und im Labor von George Church am Department of Genetics der Harvard Medical School entwickelt.

1 W. E. G. Muller, S. Engel, X. Wang, S. E. Wolf, W. Tremel, N. L. Thakur, A. Krasko,M. Divekar, H. C. Schroder, „Bioencapsulation of living bacteria (Escherichia coli) with poly(silicate) after transformation with silicatein-a gene“, in: Biomaterials 29 (2008), S. 771–779.

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