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

Tự lắp ráp: Khả năng thiết lập những thứ không có tổ chức - Skylar Tibbits

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar

Translator: Nguyen Hoa Reviewer: Ai Van Tran

Have you ever wondered

Đã bao giờ tự hỏi

how things are built within our bodies?

các cơ quan trong cơ thể cấu tạo thế nào?

Why our bodies can regrow and repair themselves,

Vì sao cơ thể có thể tự phát triển và hồi phục

and how we can pass on genes

làm sao chúng ta gửi được

from one generation to the next?

các gen từ thế hệ này sang thế hệ khác?

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

Song, không một đồ vật nào có những đặc tính này;

they're simply thrown away when they break

Chúng dễ dàng bị bỏ đi khi hỏng

and they definitely can't reproduce.

và dĩ nhiên, chúng không thể tự nhân bản.

The answer lies in something called self assembly.

Câu trả lời nằm ở việc tự lắp ráp.

Self assembly is a system where unordered parts

Tự lắp ráp là hệ thống, ở đó các phần sắp xếp trật tự

come together in an organized structure,

đi cùng nhau trong cấu trúc có tổ chức

completely on their own.

tự mình hoàn thiện

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

Ví dụ có một mớ đồ trên bàn,

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

với giả định, chúng có thể tự mình di chuyển

find one another,

tìm kiếm nhau

and build something useful.

tạo nên một thứ có ích khác.

This seems impossible,

like Transformers

or the Sandman,

Robot biến hình

hay Người cát

but it's exactly how our bodies are built,

nhưng nó chính là cách cơ thể ta vận hành,

how our immune system works,

hệ miễn dịch hoạt động

and why we can reproduce.

và lý do chúng ta có khả năng hồi phục

Self assembly is the factory and copy machines within our bodies

Hệ thống tự lắp ráp là một nhà xưởng, một cỗ máy copy chỉ có ở con người

that make proteins fold and DNA replicate.

Tạo ra chuỗi protein và tái tạo thành ADN

It's a process that not only happens

Quy trình này không chỉ xảy ra

in the biological and chemical world,

ở thế giới sinh học và hóa học

but is a phenomenon that can be seen from magnets

nó còn là hiện tượng được thấy từ nam châm

to snowflakes,

đến bông tuyết,

robotics,

những cỗ máy,

social networks,

hay mạng xã hội,

the formations of cities and galaxies,

sự hình thành các thành phố và dải ngân hà

to name just a few.

đấy mới chỉ là một số mà thôi.

In biology and chemistry,

Ở thế giới sinh học hóa học

self assembly is everywhere,

tự lắp ráp có ở mọi nơi,

from atomic interactions,

từ sự tương tác nguyên tử,

cellular replication

nhân bản tế bào

to DNA, RNA, and protein folding.

cho tới ADN, ARN, và chuỗi protein.

Proteins are like bicycle chains

Chuỗi protein giống như vòng xích xe đạp

with sequences of amino acid links.

với những mắt xích amino axit

They self assemble into 3-D structures

Chúng tự lắp ráp theo cấu trúc 3D

because of the interaction

do tương tác với nhau

between the amino acids along the chain,

giữa các amino axit tạo thành chuỗi

as well as the relationship

như trong mối liên hệ

between the chain and the environment.

giữa dây xích với môi trường.

These forces make the flexible chain

Việc này tạo ra một chuỗi dẻo dai

fold into a 3-D shape

gấp thành hình thù 3D

that governs the function in the protein.

thực hiện chức năng của protein.

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

Mặt khác, các vi-rut giống như quả bóng đá.

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

Chúng được cấu tạo nên từ những đơn vị nhỏ với hình thù nhất định

Those shapes have attraction to one another,

Những đơn vị này hút lẫn nhau

so they fit together in precise ways.

nên chúng vừa vặn với nhau một cách hoàn hảo.

Image you want to build a perfect sphere.

Tưởng tượng bạn muốn tạo nên một khối cầu hoàn hảo

It turns out that making a precise sphere

Hóa ra việc tạo nên khối cầu này

through traditional means is actually quite difficult.

bằng các phương tiện truyền thống thực sự khá khó khăn.

Alternatively, you could try to self assemble the sphere.

Hoặc, để cho khối cầu tự hoàn thiện.

One way would be to inflate the sphere

Cách này có thể bơm căng khối cầu

like a bubble or a balloon.

như bọt xà phòng hay bóng bay

Another option would be to create many identical pieces

Lựa chọn khác là bạn có thể tạo nên những mảnh giống nhau

that would come together to make a perfect sphere.

mà có thể ghép lại thành quả cầu hoàn hảo

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

Hãy cố gắng ghép những mảnh này từng mảnh một

but it might take a long time

nhưng nó sẽ rất lâu

and you would still have human errors.

và bạn sẽ vẫn mắc những lỗi thông thường.

Instead you could design a connection

Thay vào đó, thiết kế sự liên kết

between the components like magnets

giữa các phần nhỏ như nam châm

and dump them into a container.

đặt chúng vào trong một chiếc lọ

When you shook the container,

Khi bạn lắc chiếc lọ ấy,

all the parts would find one another

tất cả chúng tự tìm lấy nhau

and build the sphere for you.

tạo nên khối cầu cho bạn.

Self assembly is being used as a new design,

Tự lắp ráp cũng đang được sử dụng như một thiết kế mới,

science,

and engineering tool

thành tựu khoa học,

và công cụ kỹ thuật

for making the next generation of technologies

như đột phá mới trong công nghệ

easier to build,

dễ dàng xây dựng hơn,

more adaptive,

thích ứng tốt hơn,

and less reliant on fossil fuels.

giảm sự phụ thuộc vào nguyên liệu hóa thạch.

Scientists are now making molecular microchips for computers

Các nhà khoa học ngày nay đang tạo ra vi mạch nguyên tử trong máy tính

where small, molecular elements are given

ở đó, các phân tử nhỏ được làm cho

the right conditions to form themselves into organized pathways.

có điều kiện thích hợp để chúng tự thiết lập trong lộ trình có sẵn.

Similarly, we can now use self assembly

Tương tự, có thể dùng quá trình tự lắp ráp

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

như một cách để tạo nên cấu trúc 3D với DNA

like capsules that could deliver drugs inside the body,

như việc bao con nhộng có thể đưa thuốc vào bên trong cơ thể

releasing them only if certain conditions are met.

giải phóng chúng khi có điều kiện.

Soon, self assembly will be used for larger applications,

Chẳng bao lâu nữa, tự lắp ráp sẽ được ứng dụng rộng rãi hơn,

where materials can repair themselves,

ở đó, vật chất có thể tự mình sửa chữa,

water pipes can reconfigure on demand,

các ống dẫn nước có thể định hình lại khi cần thiết

buildings can adapt on their own

các tòa nhà có thể tự mình thích nghi

to environment or dynamic loading,

với môi trường hay chịu được lực,

and space structures can self assemble without humans.

các vật thể không gian có thể tự mình sửa chữa mà không cần con người.

Imagine if our factories were more like organisms or brains

Tưởng tượng rằng nếu các xí nghiệp giống như sinh vật và có trí lực

and our construction sites were like gardens

công trường xây dựng giống như vườn tược

that grow and adapt independently.

có thể lớn lên và thích nghi một cách độc lập

The possibilities are endless

Khả năng này sẽ không kết thúc

and it's now up to us

và nó đang tới gần ta

to design a better world through self assembly.

để tạo nên thế giới tốt hơn nhờ quá trình tự lắp ráp.