Carsten Welsch forscht an der Schnittstelle von Teilchenphysik, KI, Nachhaltigkeit und Medizintechnologie. Er zählt zu den international führenden Experten für Teilchenbeschleuniger- und Antimaterieforschung, leitet die „Quasar“-Gruppe sowie den Bereich Beschleunigerwissenschaften an der University of Liverpool, koordiniert europäische Forschungsinitiativen und arbeitet eng mit dem CERN zusammen.
Welsch weiß, welche Weichen Europa für die Spitzenforschung von morgen stellen muss, wie sich wissenschaftlicher Nachwuchs fördern lässt – und warum beim Einsatz von Künstlicher Intelligenz kritisches Denken unverzichtbar bleibt.
medianet: Womit beschäftigen Sie sich gerade in Ihrem vielfältigen Tätigkeitsbereich?
Carsten Welsch: Ich bin Professor an der Universität Liverpool und leite die Quasar Gruppe am Cockcroft Institute, einem internationalen Exzellenzzentrum für Beschleunigerforschung, wo wir Teilchenbeschleuniger entwickeln und optimieren. Wir sind insbesondere spezialisiert auf Strahlendiagnose, also Methoden, wie wir Teilchenstrahlen charakterisieren können.
Sehr spannend ist die Bandbreite unserer Forschung, wenn es um die wissenschaftlichen Themen geht. Einerseits entwickeln wir Bauteile und Technologien für Teilchenbeschleuniger, die uns bis zum Anbeginn der Zeit, zum Urknall, zurückbringen. Das ist Grundlagenforschung, bei der es um die Entdeckung neuer Teilchen, neuer Symmetrien und neuer Kräfte geht.
Andererseits arbeiten wir direkt mit Krankenhäusern, um neue Therapiemethoden für Krebs und Tumore zu entwickeln.
medianet: Sie gelten als eine der Stimmen der europäischen Zukunftstechnologien. Was verrät uns diese Stimme derzeit?
Welsch: Mein Hintergrund ist stark europäisch, ich bin britischer und deutscher Staatsbürger und habe in den unterschiedlichsten europäischen Ländern gelebt und gearbeitet. Meine Forschung ist nur möglich, wenn wir international und vor allem europäisch zusammenarbeiten. Es ist gerade bei den großen Beschleunigeranlagen für ein einzelnes Land unmöglich, die Infrastruktur zu konzipieren, zu bauen und zu betreiben.
Wenn es um Technologien geht, überlegen wir zum Beispiel, wie ein Nachfolger des Large Hadron Colliders (LHC) aussehen könnte. Dabei nähert man sich Dimensionen, die zuerst einmal Angst machen, denn wir sprechen von einem beinahe 100 Kilometer langen Ring, noch stärkeren Magnetfeldern und höherer Strahlenenergie. Damit behandeln wir Technologien, die es heute noch gar nicht gibt. Das betrifft auch den Bereich der Datenverarbeitung und, wie wir Großforschungseinrichtungen unter Verwendung von KI betreiben, die nun ja bereits täglichen Einzug in fast jeden Aspekt unserer Arbeit gehalten hat.
medianet: Wie weit stört die Fragmentierung der Welt Ihre Forschung, wo einzelne Nationen ihr Süppchen kochen?
Welsch: Wenn wir Wissenschafter über wirklich große Fragestellungen wie den globalen Energieverbrauch oder den Ursprung des Universums sprechen, ist für mich klar, dass wir die Antworten nur finden, wenn wir die besten Experten ohne Rücksicht auf deren Nationalität zusammenbringen. Das war immer eine Art Leitmotiv am CERN, wo die Welt zusammenkam, um diese Fragestellungen anzugehen. Das ist derzeit leider nur sehr schwer oder überhaupt nicht möglich.
Andererseits bietet sich damit eine Möglichkeit für Europa, erwachsen zu werden. Wir müssen selbst in der Lage sein, die ambitioniertesten Entwicklungen und Innovationsprojekte gemeinsam und in Konkurrenz mit anderen globalen Nationen voranzutreiben. Deshalb muss Europa für eine Nachwuchspipeline sorgen, wobei wir bereits im Schulalter beginnen müssen, junge Menschen an die Spitzenforschung heranzuführen, damit sie jene Experten werden, die wir in der Zukunft dringend brauchen.
medianet: Bei den derzeit knappen Budgets wird das schwierig.
Welsch: Natürlich ist der Return on Investment in Talent und Innovation ein eher langfristiger Prozess, der nicht immer mit kurzfristigen politischen Zyklen übereinstimmt.
medianet: Inwieweit sind Studierende heute in einer Sackgasse, wenn KI in Zukunft komplexe Forschungsaufgaben übernehmen kann?
Welsch: Der Blick in diese Kristallkugel ist äußerst schwierig. In meinem Fall, als Physiker, gab es nie ein ‚Standard-Jobprofil‘. Vielmehr wissen Unternehmen logisches Denken und die Art, wie man Entscheidungen trifft, zu schätzen. Ich musste nach Abschluss des Studiums erst herausfinden, welche Jobs zu mir passen. Es standen dann durch die Breite des Studiums aber erstaunlich viele Türen offen. Im Studium lernt man Denkweisen und Strategien. Ich denke, dass in der Zukunft klassische Coding-Skills in der IT nicht mehr so gefragt sein werden, denn das erledigen Tools wie ChatGPT besser. Aber ich brauche dennoch das tiefe Verständnis, um einordnen zu können, was dieses Tool überhaupt macht. Am Ende ist es nur ein Werkzeug, das meine Produktivität erhöhen kann.
Wenn ich das als Blackbox benutze und blind darauf vertraue, laufe ich große Gefahr, Informationen zu bekommen, die mir überhaupt nicht weiterhelfen oder sogar kontraproduktiv sind. Speziell an Universitäten tobt die Diskussion, wie KI eingesetzt werden soll und wo es Gebiete gibt, in denen KI nicht verwendet werden darf. Hier ist Europa mit dem weltweit einzigartigen AI-Act Vorreiter. Das kann sich manchmal wie ein Nachteil für die Industrie anfühlen, da es Entwicklungen verlangsamt. Meiner Ansicht nach aber ist der Ansatz nachhaltiger, zuverlässiger und langfristig hilfreicher als KI blind einzusetzen.
medianet: Gerade in der Spitzenforschung sollte der ‚Human in the Loop‘ obligat sein?
Welsch: Das ist meiner Meinung nach unverzichtbar. So ist zum Beispiel auch bei der Evaluierung von Forschungsanträgen der europäische Ansatz, dass die Entscheidung am Ende immer beim Menschen liegen muss.
medianet: Sie haben sich mit dem Mehrwert von europäischen Doktoratsprogrammen beschäftigt. Sind diese bereits international gleichwertig?
Welsch: Es gibt erhebliche Unterschiede nationaler Art, wie ein Doktorat durchgeführt wird, und eine Harmonisierung ist nicht gegeben. Ich habe mich speziell mit den Unterschieden zwischen nationalen Programmen und jenen Doktoratsprogrammen auseinandergesetzt, die von der EU direkt über Marie Curie-Netzwerke gefördert werden.
Bei Curie-Projekten müssen im Gegensatz zu nationalen Doktoratsprogrammen europäische Partner in diversen Sektoren wie Universitäten, Forschungszentren und Industrie gefunden werden. Diese Sektoren stellen ein optimales Forschungsumfeld bereit. Die Doktoranden müssen sich zwischen den Sektoren bewegen und zum Beispiel auch das Land wechseln. Es ist also in der Doktorarbeit eingebaut, dass man Zeit in einem anderen Land, in einer anderen Umgebung mit einer anderen Sprache und anderen Mentalitäten verbringt. Nach drei Jahren ergeben sich so automatisch Impressionen, die ein nationales Programm nicht geben kann. Das macht europäische Doktorate deutlich überlegen gegenüber nationalen Programmen.
medianet: Ist Europa durch die mangelnde Forschungsfinanzierung nicht im Hintertreffen?
Welsch: Ja, denn wir haben mit den Investitionshöhen und Strukturen nicht mit den sehr dynamischen globalen Entwicklungen Schritt gehalten. Aber der Zug ist noch nicht abgefahren. Da bin ich vielleicht Zwangsoptimist, aber überzeugt, dass unsere Innovationsfähigkeit durch die Diversität Europas einzigartig ist.
