Mit dem Europäischen Erfinderpreis ausgezeichnet
Das Europ?ische Patentamt ehrt die Chemieingenieure Professor Robert Grass und Professor Wendelin Stark für ihre Forschung in der DNA-basierten Datenspeicherung. Ihre Erfindung erm?glicht es, digitale Daten Jahrtausende zu speichern und Produkte über die gesamte Lieferkette nachzuverfolgen.
?Vor Milliarden von Jahren hat die Natur die DNA als Festplatte ausgew?hlt, um darauf alle Informationen und Anweisungen für das Leben zu speichern. Digitale Informationen k?nnen leicht in synthetische DNA übersetzt werden und das hat viele Vorteile?, meint ETH-Professor Wendelin Stark.
Patent vereint Natur und Hightech
In einer virtuellen Zeremonie am Abend des 17. Juni verlieh das Europ?ische Patentamt seinen Erfinderpreis 2021 in der Kategorie Forschung an die Professoren Robert Grass und Wendelin Stark. Es ehrt damit ihre Forschungserfolge in der Schaffung einer stabilen Datenspeicherung in glasverkapselter DNA. Stark wird in 24 europ?ischen Patenten genannt, Grass in 13. Sie sind zudem Co-Erfinder des 2018 erteilten europ?ischen Patents externe Seite EP2831268, das ihnen die Nominierung für den Europ?ischen Erfinderpreis einbrachte.
?Grass und Stark zeigen, dass ein innovativer, interdisziplin?rer Ansatz technologische Neuerungen mit potenziellem Nutzen für viele zukünftige Generationen liefern kann, besonders angesichts der zunehmenden Digitalisierung s?mtlicher Bereiche der Gesellschaft?, so der Pr?sident des Europ?ischen Patentamts António Campinos, als er die Professoren als Finalisten des Preises ankündigte.
Digitale Speicherung für 1000 Jahre
?DNA hat eine wirklich hohe Speicherkapazit?t?, sagt Robert Grass. ?Eine ganze Bibliothek kann mit einer winzigen Menge an DNA für Jahrtausende gespeichert werden.? Grass, Professor und Chemieingenieur, und Professor Wendelin Stark, der das Functional Materials Laboratory an der ETH Zürich leitet, sind Pioniere im Verkapseln von DNA. In einer meisterhaften Verbindung von Natur und patentierter Technologie er?ffnet ihre Erfindung eine neuartige Methode, digitale Daten in künstlicher DNA zu synthetisieren. Es ist sogar ein Korrekturmechanismus einprogrammiert, den der Ingenieur und Datenwissenschaftler Reinhard Heckel, ein damaliger Kollege an der ETH, beisteuerte. Das Team erzielte zudem eine fehlerfreie Datenwiederherstellung, sogar nach Tests unter Umweltbedingungen, die eine tausendj?hrige Speicherzeit simulieren.
Die dafür entwickelten Nano-Glaskügelchen haben einen 10’000 Mal kleineren Durchmesser als ein Blatt Papier. Sie schützen die DNA vor sch?digenden Umwelteinflüssen, ?hnlich wie Bernstein fossile Insekten schützt. Die Erfindung erm?glicht eine jahrtausendelange digitale DNA-Speicherung und begegnet damit den Herausforderungen des Datenspeicherbedarfs, den das exponentielle technologische Wachstum mit sich bringt.
Erstaunliches Anwendungspotenzial
Um die enorme Anwendungspalette ihrer neuartigen Technologie zu demonstrieren, taten sich Grass und Stark mit der englischen Band Massive Attack zusammen und codierten das Album ?Mezzanine? zu seinem 20. Erscheinungsjahr in DNA. Die DNA des Albums wurde auch einem Farbspray beigemischt. Das damit geschaffene Kunstwerk besteht buchst?blich aus tausenden DNA-Kopien dieses Albums, die nun in der Farbe auf der Leinwand enthalten sind. Die Forscher codierten auch die erste Staffel der Netflix-Serie ?Biohackers? in DNA und demonstrierten so die Vielseitigkeit der Technologie.
Die Speichermethode mit glasumhüllter DNA, die Professoren und ihr Forschungsteam seit 2012 entwickeln, wird von ehemaligen Doktoranden Michela Puddu and Gediminas Mikutis im ETH-Spin-off Haelixa AG kommerziell vermarktet. Sie selbst waren 2016 Mitbegründer. Haelixa nutzt die Erfindung von Grass und Stark etwa dazu, Edelsteine, Gold oder sogar Bio-Baumwolle zu kennzeichnen, um die Produktherkunft oder die Arbeitsbedingungen über die Lieferkette hinweg zuverl?ssig nachverfolgbar zu machen. Grass und Stark sind auch Mitbegründer einer Reihe weiterer Unternehmen, darunter die ETH-Spin-offs TurboBeads LLC und hemotune AG.
