Self-assembly: The power of organizing the unorganized - Skylar Tibbits

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar

翻訳: Mio Yamaguchi 校正: Tomoyuki Suzuki

Have you ever wondered

自分の体内がどのようにできているか 不思議に思ったことはありますか

how things are built within our bodies?

自分の体内がどのようにできているか 不思議に思ったことはありますか

Why our bodies can regrow and repair themselves,

どうやって私たちの体は再成長や再生したり

and how we can pass on genes

遺伝子を次世代に

from one generation to the next?

渡しているのでしょうか

Yet, none of our man-made objects have these traits;

なおかつ人工物にはそのような特性はなく

they're simply thrown away when they break

壊れたら捨てられ まずもって再生はしません

and they definitely can't reproduce.

壊れたら捨てられ まずもって再生はしません

The answer lies in something called self assembly.

答えは自己組織化というものにあります

Self assembly is a system where unordered parts

自己組織化とはバラバラの部品が集まり

come together in an organized structure,

整った構造を自然に形成することです

completely on their own.

自力のみで組成して 一つの組織化した構造となることです

This means that a pile of parts on your desk should,

例えるなら 机の上のパーツが いってみれば自ら動き出して

in theory, be able to move around on their own,

例えるなら 机の上のパーツが いってみれば自ら動き出して

find one another,

互いを見つけあい

and build something useful.

何か有用なものを作り上げるようなものです

This seems impossible,

不可能に聞こえますし

like Transformers

or the Sandman,

まるでトランスフォーマーや

妖精サンドマンのようですが

but it's exactly how our bodies are built,

まさに私たちの体はそのように作られており

how our immune system works,

免疫システムの仕組みであり 私たちが生殖できる理由でもあります

and why we can reproduce.

免疫システムの仕組みであり 私たちが生殖できる理由でもあります

Self assembly is the factory and copy machines within our bodies

自己組織化は私たちの 体内における工場やコピー機であり

that make proteins fold and DNA replicate.

タンパク質を生成し DNAを複製します

It's a process that not only happens

このプロセスは生物学や化学で みられるだけでなく

in the biological and chemical world,

このプロセスは生物学や化学で みられるだけでなく

but is a phenomenon that can be seen from magnets

他にもある現象としては 磁石や

to snowflakes,

雪の結晶

robotics,

ロボット工学に

social networks,

ソーシャルネットワーク

the formations of cities and galaxies,

都市や銀河の形成

to name just a few.

これら現象はほんの一例です

In biology and chemistry,

生物学と化学において

self assembly is everywhere,

自己組織化は あらゆるところに見受けられます

from atomic interactions,

原子相互作用や

cellular replication

細胞の複製だけでなく

to DNA, RNA, and protein folding.

DNA、RNAや タンパク質の折りたたみもあります

Proteins are like bicycle chains

タンパク質は自転車のチェーンのようなもので

with sequences of amino acid links.

アミノ酸が鎖配列したものです

They self assemble into 3-D structures

それは三次元構造に自己組織化します

because of the interaction

これはチェーン内のアミノ酸同士で 相互作用するからであり

between the amino acids along the chain,

これはチェーン内のアミノ酸同士で 相互作用するからであり

as well as the relationship

さらにはチェーンと環境の間も 相互作用するのです

between the chain and the environment.

さらにはチェーンと環境の間も 相互作用するのです

These forces make the flexible chain

これらの力がしなやかなチェーンを タンパク質が機能し得る

fold into a 3-D shape

これらの力がしなやかなチェーンを タンパク質が機能し得る

that governs the function in the protein.

三次元化構造へと折りたたんでいきます

Viruses, on the other hand, are like soccer balls.

ひるがえってウイルスは サッカーボールのようです

They're made up of a series of sub-units with specific shapes.

特定の形をした一連の 部品からできています

Those shapes have attraction to one another,

それらはお互いに引きつけ合い

so they fit together in precise ways.

ピッタリ正確にはまるのです

Image you want to build a perfect sphere.

完全な球を作りたいとしましょう

It turns out that making a precise sphere

実は古典的な方法で精確な球を作るのは

through traditional means is actually quite difficult.

大変難しいことがわかります

Alternatively, you could try to self assemble the sphere.

一方 自己組織化で 球を作ることもできるでしょう

One way would be to inflate the sphere

一つ目の方法は泡や風船のように 球を膨らませる方法です

like a bubble or a balloon.

一つ目の方法は泡や風船のように 球を膨らませる方法です

Another option would be to create many identical pieces

もう一つの方法は 同一の小片を沢山つくって

that would come together to make a perfect sphere.

それぞれがつながることで 完璧な球をつくるのです

You could try to put the pieces together one-by-one,

小片を一つずつ つなげることもできますが

but it might take a long time

時間もかかりますし 人の作業では間違いも起こりえます

and you would still have human errors.

時間もかかりますし 人の作業では間違いも起こりえます

Instead you could design a connection

その代わりに部品に磁石のように お互いがくっつくようなデザインをして

between the components like magnets

その代わりに部品に磁石のように お互いがくっつくようなデザインをして

and dump them into a container.

それを容器に入れます

When you shook the container,

容器を揺さぶると

all the parts would find one another

すべての小片同士がくっついて 自然に球ができるのです

and build the sphere for you.

すべての小片同士がくっついて 自然に球ができるのです

Self assembly is being used as a new design,

自己組織化はデザインや科学や 工学の新しい方法として

science,

and engineering tool

自己組織化はデザインや科学や 工学の新しい方法として

自己組織化はデザインや科学や 工学の新しい方法として

for making the next generation of technologies

次世代の科学技術を創り出しており

easier to build,

ものの組立を容易にし

more adaptive,

より適応性に富みつつも

and less reliant on fossil fuels.

化石燃料への依存度が下がります

Scientists are now making molecular microchips for computers

今や科学者はコンピュータ用の 分子マイクロチップを作り出しています

where small, molecular elements are given

小さい構成要素の分子が

the right conditions to form themselves into organized pathways.

自己組織化されるような 条件に置かれます

Similarly, we can now use self assembly

同様にDNAが三次元構造を構成する際の

as a way to make 3-D structures with DNA,

自己組織化の手法を応用することもできます

like capsules that could deliver drugs inside the body,

たとえば体の中に薬を運び ある一定条件が満たされた場合のみ

releasing them only if certain conditions are met.

薬が溶けるカプセルを作る例です

Soon, self assembly will be used for larger applications,

じきに自己組織化は さらに広く応用されてゆくでしょう

where materials can repair themselves,

素材が自ら補修したり

water pipes can reconfigure on demand,

水道管が需要に応じて再構築したり

buildings can adapt on their own

環境や動的な負荷の変化に 適応するビルや

to environment or dynamic loading,

環境や動的な負荷の変化に 適応するビルや

and space structures can self assemble without humans.

人力によらずに自己組織化する 宇宙空間の構造物などです

Imagine if our factories were more like organisms or brains

もしも工場が生き物や脳のようだったり

and our construction sites were like gardens

庭の植物のように建築現場の建物が 周りに適応し

that grow and adapt independently.

自ら立ち上がってくる 場面を想像してみて下さい

The possibilities are endless

可能性は無限大であり

and it's now up to us

私たち次第で

to design a better world through self assembly.

よりよい世界を自己組織化を通して 描き出せるのです