Facts versus Fake News - oder wie funktioniert Wissenschaft?

 

„Facts versus Fake News“ wird zurzeit oft in Diskussionsrunden eingeworfen, wenn z.B. Themen rund um das Corona-Virus diskutiert werden. Da mich die Frage, wie Wissenschaft generell funktioniert und ob die Entscheidung, ob etwas „Hard Facts“ sind oder „Fake News“, einfach zu treffen ist, habe ich (I) mit meiner Mutter (M) darüber geredet. Sie ist Wissenschaftlerin und arbeitet seit über zwanzig Jahren in der medizinischen Forschung.

I: Wie funktioniert Wissenschaft, und was ist so toll an ihr?

M: Was das Funktionieren betrifft, so kann ich da jetzt nur für den Bereich, in dem ich arbeite, also den medizinisch-naturwissenschaftlichen, sprechen. Was allem wissenschaftlichen Arbeiten gemeinsam ist, ist, dass wir Wissenschaftler und Wissenschaftlerlinnen nach neuen Erkenntnissen streben. Also, wir sind nicht wie die Bäckerin, die ihr bewährtes Rezept verwendet und versucht, jeden Tag das gleiche Brot mit den gleichen Eigenschaften und Geschmack zu backen.

I: Ein gutes Brot und sich darauf verlassen können, dass es immer so schmeckt, wenn man es kauft, ist aber auch toll.

M: Versteh mich nicht falsch, ein gutes Brot zu backen ist nicht nur toll, sondern ist eine Kunst! Vielleicht sollte ich es so formulieren: Wir  WissenschaftlerInnen sind wie Bäcker, die neue Rezepte ausprobieren, in dem wir bereits gut funktionierende Rezepte nehmen und darauf aufbauend etwas Neues backen. Also, wir versuchen, Neues zu finden bzw. zu erkennen. Wir versuchen auf dem, was man bis jetzt an Erkenntnissen gewonnen hat, aufzubauen und daraus einen weiteren Wissenszuwachs zu erarbeiten.

I: Wie muss man sich das vorstellen?

M: Das läuft generell so ab, dass man zuerst eine gute Idee haben muss (wie gut die Idee ist, hängt vom Erfahrungsschatz des Wissenschaftlers/der Wissenschaftlerin ab) oder man die Ergebnisse von einigen Versuchen hat (eine sogenannte Pilotstudie), die dazu dienen, eine Hypothese zu entwickeln.

I: Kannst du mir das genauer beschreiben?

M: Sagen wir folgendes Beispiel: Wir interessieren uns für das Verhalten von Osteoblasten (das sind Knochenzellen) von Mäusen unter dem Einfluss einer bestimmten Substanz XY. Im ersten Schritt muss ich zuerst schon die Idee haben, dass XY eine Wirkung auf die Zellen hat. Dann mache ich eine Pilotstudie, also ein paar Versuche, um eine Ahnung davon zu bekommen, welche Konzentration an XY ich brauche und wie groß der Effekt überhaupt ist, den ich nachweisen will.

I: Also, schon vor den eigentlichen Experimenten muss ich da schon einiges wissen über das, was rauskommt?

M: Ja, so kann man das sehen. Bildlich gesprochen, ist der Effekt z.B. sehr klein, brauche ich ein Mikroskop, um ihn zu sehen. Wenn ich bei einem kleinen Effekt dann nur mit freiem Auge draufschaue, sehe ich ihn möglicherweise nicht. Jedenfalls, basierend auf dieser Pilotstudie kann ich dann meine eigentlichen Versuche planen. Dann weiß ich, wie viele Zellen, wie lange, mit welcher Konzentration an XY ich behandeln muss, damit ich ein messbares Ergebnis bekomme. So kann ich die Versuche machen und wiederholen, usw. Wenn ich dann einen Effekt messe, so muss ich mir überlegen, wie XY auf die Zellen wirkt, also den Wirkmechanismus herausfinden.

I: Diese Wie-es-wirkt ist wahrscheinlich das Schwierigste.

M: Ja. Dazu suche ich dann in der wissenschaftlichen Fachliteratur, also in den Erkenntnissen von anderen Arbeitsgruppen nach deren Ergebnissen und Einschätzungen. Im besten Fall findet sich so ein Hinweis auf einen Wirkmechanismus, aber oft findet man das natürlich auch nicht, gerade dann nicht, wenn das Forschungsgebiet sehr neu ist. Wie dem auch sei, ein ganz wichtiger Punkt ist dann, dass man seine Ergebnisse und Erkenntnisse aus den Versuchen, in einer wissenschaftlichen Zeitschrift veröffentlicht, also publiziert.

I: Also so eine Art Artikel, wie der hier für die Schülerzeitung?

M: Nicht ganz. Man muss die Versuche ganz genau beschreiben, vor allem die Methoden, und die Parameter, die man eingestellt bzw. verwendet hat. Dann wertet man die Daten statistisch aus und erklärt seine Ergebnisse im Kontext von dem, was andere zu dem Thema bereits gefunden oder in ähnlichen Experimenten gefunden haben. Und dann schickt man sein Manuskript an eine Zeitschrift und hofft, dass die Arbeit dort publiziert wird.

I: Bis jetzt klingt es noch ganz nach dem Artikel in der Schülerzeitung.

M: Der große Unterschied kommt jetzt. Bevor eine wissenschaftliche (ich rede hier v.a. von naturwissenschaftlichen, medizinischen und technischen Forschungsgebieten) Arbeit veröffentlicht wird, muss sie begutachtet werden. Das ist der sogenannte „Peer“-Review. Soll heißen, die Zeitschrift schickt das Manuskript an andere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler (die auf einem ähnlichen Gebiet forschen) und bittet sie um ihr Gutachten. Die Gutachterinnen und Gutachter können dann das Manuskript so wie es ist positiv beurteilen und akzeptieren, oder, was natürlich viel häufiger vorkommt, sie können Änderungen im Text bzw. weitere Experimente fordern, bevor das Manuskript publiziert wird. Oder, und auch das kommt vor, sie können es generell ablehnen (weil sie mit der Vorgehensweise bei den Versuchen nicht einverstanden sind, oder weil sie finden, dass die angewendeten Messmethoden nicht passend oder genau genug sind, usw.). Wird das Manuskript von der Gutachterin oder dem

Gutachter akzeptiert, also von der Zeitschrift angenommen, so erscheint die Arbeit öffentlich. Früher wurde sie gedruckt, heutzutage erscheint sie meist online. Dann ist also die Arbeit ein Teil der wissenschaftlichen Erkenntnisse. Und erst dann kann sie von anderen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern gelesen und zitiert werden.

I: Das klingt ja ziemlich aufwändig mit den Gutachtern und so.

M: Ja, das ist es auch, aber andererseits ist das gut so, denn es garantiert, dass nicht jede oder jeder einfach irgendwas behaupten kann, das dann veröffentlicht wird.

I: So wie das bei den Fake News der Fall ist?

M: Ja.

I: Heißt das dann auch, dass alles wahr ist, was in wissenschaftlichen Arbeiten geschrieben steht?

M: Dass etwas „wahr“, also besser gesagt „gültig“ ist, kann die Wissenschaft generell nicht beweisen. Wir können nur umgekehrt sagen, dass unsere Beobachtungen nicht der Natur widersprechen. Wir betrachten ein Ergebnis, eine Aussage, Theorie so lange als richtig, solange wir sie nicht widerlegt (falsifiziert) haben. Hast du in diesem Zusammenhang schon von Sir Carl Popper gehört?

I: Nein, habe ich nicht. Gibt es Beispiele für solche widerlegten Theorien?

M: Oh ja, unzählige. Harald Lesch, ein Astrophysiker und Wissenschaftsphilosoph (auf Youtube findest du viele recht gute Vorträge von ihm) formuliert es so: „Wir“ (er meint die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler) „irren uns empor“.

I: Das verstehe ich nicht. Wenn du mit deinem Experiment etwas gezeigt hast, warum kann es dann trotzdem falsch sein und widerlegt werden?

M: Ich könnte bei der Durchführung des Experiments Fehler gemacht haben, oder ich könnte auch meine Ergebnisse falsch interpretiert haben. Sagen wir, ich schließe aus meinem anfangs genannten Experiment, dass die Substanz XY bewirkt, dass sich Osteoblasten schneller vermehren. Jetzt

kann es sein, dass ich übersehen habe, dass vielleicht gar nicht XY die Wirkung hatte, sondern, dass andere Parameter, die ich nicht beachtet habe (wie z.B. eine unabsichtliche Temperaturänderung), die Ergebnisse beeinflusst haben. Oder es könnte sein, dass jemand anderer das Experiment mit humanen Knochenzellen nachmacht und draufkommt, dass XY auf humane Zellen überhaupt keine oder sogar die gegenteilige Wirkung hat. Dann wäre meine generelle Theorie zur Wirkung von XY falsifiziert bzw. man müsste sie auf Mauszellen beschränken.

I: Das heißt, es könnte sein, dass eine Theorie publiziert wird, die dann später falsifiziert wird?

M: Ja, natürlich.

I: Hm. Dann wird’s verdammt schwierig, irgendetwas zu glauben.

M: Nun ja, ganz so ist es nicht. Die Wissenschaftlerinnen arbeiten schon sehr gewissenhaft, und es gibt ja den Peer-Review. Natürlich gibt es leider auch Negativbeispiele an Wissenschaftlern, die Ergebnisse sogar gefälscht haben, um damit Aufsehen und Karriere zu machen. In der Knochenforschung gab es vor ein paar Jahren so einen Fall. Da hat eine Wissenschaftlerin in Kanada Daten zu einem Medikament gefälscht. Sie hat eine Wirkung vorgetäuscht, die sie nicht beobachtet hat. Aber den FachkollegInnen sind diese Daten komisch vorgekommen, und es gab dann andere Arbeitsgruppen, die versucht haben, diese Ergebnisse nachzuvollziehen, was nie gelungen ist. Schlussendlich hat sie ihre Fälschung zugegeben, ihre wissenschaftliche Reputation (Anerkennung) und auch ihre Stelle am Forschungsinstitut verloren. Insofern ist der Peer- Review schon gut und wichtig.

I: Abgesehen von diesen bewussten Fälschungen, die wahrscheinlich nur ganz selten vorkommen, ist es aber dennoch erstaunlich, dass in publizierten Texten, Erkenntnisse vorkommen können, die sich letztendlich als falsch herausstellen.

M: So ein „Letztendlich“ gibt’s nicht. Einerseits müssen bzw. können wir auf dem aufbauen, was bereits bekannt ist, andererseits können immer noch Fehler in dem stecken, auf dem wir aufbauen. Nichtsdestotrotz ist

aber die Methode der Wissenschaft, das Überprüfen der Erkenntnisse bzw. der Aussagen, eine phantastische. Alles muss so beschrieben sein, dass andere das Experiment nachmachen bzw. überprüfen können. Das ist doch toll, oder? Welcher Bäcker gibt alle seine Rezepte bis ins kleinste Detail preis, damit andere sie nachbacken und darauf aufbauend neue Rezepte kreieren können?

I: Stimmt, aber irgendwie muss ich dennoch darauf vertrauen, dass andere bei ihren Experimenten alles richtig gemacht haben.

M: Natürlich kann ich nicht alles überprüfen, was andere gemacht haben. Und ein Problem in der medizinischen Forschung z.B. ist, dass das Lebendige von sehr vielen Parametern beeinflusst wird, dass also die Kontrolle über diese Parameter bei einem Experiment sehr schwierig sein kann. Das ist möglicherweise in der Physik leichter. Die Physik hat ihre „Gesetze“, die bis jetzt nicht widerlegt worden sind (wie z.B. Gesetze der Wärmelehre). Wenn nun in einer wissenschaftlichen Arbeit ein Widerspruch zu diesen Gesetzen auftritt, so wird man als Leser stutzig, denn das hieße entweder, dass das Gesetz widerlegt worden wäre (was extrem spannend sein könnte!) oder dass die Daten fehlerhaft sind, was möglicherweise ein Hinweis auf eine Fälschung sein könnte. In der Biologie oder Medizin ist das schwieriger, denn es gibt kein Gesetz, dass sagt, wie sich Knochenzellen unter dem Einfluss der Substanz XY zu verhalten haben. Daher gibt es a priori viele mögliche Ergebnisse, und so ist es auch schwieriger, falsche (schlecht gemessene oder eben bewusst gefälschte) schnell zu erkennen. Was ich mache, wenn ich mir eine Arbeit ansehe, so sehe ich mir ganz genau die Methoden an, mit denen gemessen wurde, und natürlich die statistische Auswertung. Kommt mir die Methode schlampig angewendet oder generell nicht plausibel vor, so werte ich für mich die Ergebnisse nicht mehr als ganz so hart, auch, wenn die Daten publiziert sind.

I: Da gehört dann viel Erfahrung dazu.

M: Genau, viel Erfahrung, die braucht man in der Wissenschaft. Und, was sehr hilfreich ist, ist eine gute Allgemeinbildung. Je mehr du über unterschiedlichste Dinge Bescheid weißt, desto eher kannst du einschätzen, ob das publizierte Ergebnis plausibel ist.

I: War das jetzt ein Plädoyer für die Allgemeinbildung?

M: Ja! Definitiv!

Comments