"Innovatoren unter 35" 2018: Die Morgen-Macher
Künstliche Intelligenz hilft beim Raketenbau, Glas kommt aus dem 3D-Drucker, eine Software diagnostiziert Infektionen: Zum fünften Mal kürte Technology Review junge Menschen mit wegweisenden Ideen. Hier sind die zehn Innovatoren unter 35 des Jahres 2018.
- Christian Honey
Unser Wettbewerb Innovatoren unter 35 versammelt jedes Jahr junge Vordenker aus Deutschland und prämiert vielversprechende Ideen und Projekte. Treffen Sie die Innovatoren am 27. Juni 2018 bei der Preisverleihung in Berlin. Die Anmeldung ist kostenlos.
Mal eben das Internet retten
Son Thai Le
Gestreamte Realitäten im Wohnzimmer, HD-Videos auf Mobilgeräten, Operationsroboter, die Chirurgen übers Internet steuern. Derartige Visionen sollen durch Glasfaserverbindungen möglich werden. Wären da nicht ein paar physikalische Hindernisse. „Der Frequenzbereich des Lichtes, in dem wir Daten über diese Fasern verschicken können, ist begrenzt“, sagt Son Thai Le, Elektroingenieur an den Nokia Bell Labs in Stuttgart. „Der Bereich der nutzbaren Frequenzen geht langsam zur Neige.“ Besonders die Fernverbindungen über die extrem teuren Unterseekabel zwischen den Kontinenten könnten bald zum Nadelöhr werden.
Warum dann nicht einfach mehr Bits pro Sekunde durch die Glasfasern schicken? „Dafür müsste man die Intensität der Impulse verstärken“, sagt Le. „Das aber führt dazu, dass die Lichtsignale sich auf nicht-lineare Weise verzerren.“ Was der Lösung ein Limit setzt, ist das vermeintlich unumstößliche Shannon-Limit.
Le aber hat ein Verfahren entwickelt, das dieses Limit geschickt umgeht. Es berechnet die zu erwartenden Verzerrungen und formt die Signale so, dass sie die Störeffekte ausgleichen. In Tests konnte er die Kapazität einzelner Glasfasern um rund 50 Prozent steigern. Darüber hinaus hat Le ein Verfahren entwickelt, mit dem Daten aus mehreren Frequenzkanälen mit nur einer Photodiode ausgelesen werden können. So konnte er die maximale Datenrate in einem Frequenzkanal von 40 auf 256 Gigabit pro Sekunde steigern – Weltrekord. Bis zum Jahr 2025 will Le die Kapazität von Glasfaser um das Zehnfache steigern. Ohne dass zusätzliche Kosten entstehen. Und so das Datenzeitalter retten.
Genanalyse gegen Blutvergiftung
Philip Stevens
Bei einer Sepsis dringen Bakterien, Pilze, Viren oder ihre Gifte aus einem Infektionsherd in den Blutkreislauf ein. Überreagiert dann das Immunsystem, wird es lebensgefährlich: Entzündungsreaktionen im gesamten Körper können zu multiplem Organversagen führen. Jedes Jahr sind etwa 27 Millionen Menschen weltweit betroffen. Etwa ein Drittel der Patienten stirbt, ein weiteres Drittel leidet unter Langzeitfolgen wie Migräne, Gliederschmerzen oder Konzentrationsstörungen.
Das will der Bioinformatiker Philip Stevens mit seinem Start-up Noscendo ändern. Er nutzt dafür die Tatsache, dass im Blut der Sepsispatienten Bruchstücke der DNA des Erregers schwimmen. Wer sie aufspürt und richtig zuordnet, weiß nicht nur, ob ein Patient betroffen ist, sondern auch, welcher Keim der Auslöser ist. Ärzte können rasch Gegenmaßnahmen ergreifen und etwa das korrekte Antibiotikum verabreichen.
Stevens hat während seiner Doktorarbeit an der Universität Wien und am Fraunhofer-Institut in Stuttgart eine Software entwickelt, mit der dies glückt. In nur 18 bis 24 Stunden stehen die beteiligten Erreger fest. „Konventionelle Zellkulturtests benötigen 48 Stunden oder länger“, sagt Stevens. „Und in gerade mal
30 Prozent der Fälle verrät das Ergebnis, welcher Keim genau der Auslöser ist.“ Die Pilotstudien sind abgeschlossen. Erste klinische Studien werden gerade vorbereitet. In Zukunft könnte das Diagnosewerkzeug auf alle möglichen Infektionskrankheiten angewandt werden. „Die Sepsis ist nur der Anfang“, sagt Stevens.
