Why "biofabrication" is the next industrial revolution | Suzanne Lee

المترجم: AFRAA ALZOUBI المدقّق: Fatima Zahra El Hafa

I started life as a fashion designer,

بدأت حياتي بالعمل كمصمّمة أزياء،

working closely with textile designers and fabric suppliers.

أعمل بشكلٍ وثيق مع مصمّمي نسيج ومزوّدي أقمشة.

But today, I can no longer see or talk to my new collaborators,

ولكن اليوم، لا أستطيع أن أرى أو أتكلّم مع مساعديّ الجدد،

because they're in the soil beneath our feet,

لأنّهم في التربة، تحت أقدامنا،

on the shelves of our supermarkets

وعلى الرفوف في أسواقنا المركزيّة،

and in the beer I'm going to drink when I finish this talk.

وفي الجعة التي سأشربها عندما أُنهي هذه المحادثة.

I'm talking about microbes

إنّني أتكلّم عن الميكروبات

and designing with life.

وعن التصميم مع الحياة.

Fifteen years ago,

منذ 15 سنة،

I completely changed both what I worked with

غيّرت كليًّا ما عملتُ معه

and how I worked

وكيف عملت

after a revelatory collaboration with a biologist.

بعد تعاونٍ ملهمٍ مع عالِم للأحياء.

Our project gave me a different perspective on life,

منحني مشروعنا منظورًا آخر عن الحياة،

introducing a whole new world of possibility

مقدّمًا عالمًا جديدًا تمامًا من الإمكانيّات

around how we can design and make things.

عن كيفيّة تصميم وصُنع الأشياء.

I discovered a radical manufacturing proposition:

اكتشفتُ اقتراحًا جذريًّا للتصنيع:

biofabrication.

التصنيع الحيويّ.

Literally, fabricating with biology.

حرفيًّا، التصنيع باستخدام علم الأحياء.

What does that mean?

ماذا يعني ذلك؟

Well, instead of processing plants, animals or oil

حسنًا، بدلًا من معالجة النباتات، والحيوانات أو النفط

to make consumer materials,

لصناعة مواد استهلاكيّة،

we might grow materials directly with living organisms.

قد نستطيع إنماء مواد مباشرةً بواسطة كائنات حيّة.

In what many are terming "the Fourth Industrial Revolution,"

في ما يسمّيه الكثيرون "الثورة الصناعيّة الرابعة"،

we're thinking about the new factories as being living cells.

نحن نفكّر بأن تكون المصانع الجديدة خلايا حيّة.

Bacteria, algae, fungi, yeast:

البكتريا، والطحالب، والفُطريّات، والخميرة:

our latest design tools include those of biotechnology.

تشمل أحدث الأدوات لدينا تلك المتعلّقة بالتقنيّة الحيويّة.

My own journey in biofabrication

إنّ رحتلي الخاصّة في التصنيع الحيويّ

started with a project called "Biocouture."

بدأت بمشروعٍ صغيرٍ يسمّى "تصميم الأزياء الحيوي."

The provocation was that instead of growing a plant, like cotton,

كانت الإثارة أنّه بدلًا من إنماء التباتات، كالقطن،

in a field over several months,

في حقلٍ لعدّة أشهر،

we could use microbes to grow a similar cellulose material in a lab

نستطيع استخدام الميكروبات لإنماء مواد مشابهة للسيليلوز في الختبر

in a few days.

في بضعة أيّام.

Using a certain species of bacteria in a nutrient-rich liquid,

باستخدام فصيل معيّن من البكتيريا في سائل غنيّ بالمواد المغذّية،

we fermented threads of cellulose

قمنا بتخمير خيوط من السيليلوز

that self-organized into a sheet of fabric.

والتي قامت بتجميع نفسها في صفيحة من القماش.

I dried the fabric I had grown

جفّفتُ القماش الذي صنعته

and cut and sewed it into a range of garments, shoes and bags.

وقطعته وحُكته ليصبح مجموعة من الملابس والأحذية والحقائب.

In other words, in one lab we grew materials

في عبارات أخرى، في مختبر واحد صنعنا موادًا

and turned them into a range of products

وحوّلناها إلى مجموعةٍ من المنتجات

in a matter of days.

في غضونِ أيّام.

And this is in contrast to currents methods of fabric production,

وهذا مناقضٌ للطرق الحاليّة لإنتاج الأقمشة،

where a plant is grown,

حيثما تنمو النباتات،

just the cotton part is harvested,

فإنّ الجزء القطنيّ فقط هو ما يتمّ حصده،

processed into a yarn,

ويُحوّل إلى خيوط،

woven into a fabric

ويُنسج منها القماش

and then potentially shipped across oceans

ومن المحتمل أن يُشحن عبر المحيطات بعد ذلك

before being cut and sewn into a garment.

قبل أن يُقطع وتُحاك منه ثياب.

All of that can take months.

كلّ ذلك يحتاج إلى أشهر.

So these prototypes indicated a field

لذا فهذه النماذج المبدئيّة كانت بمثابة حقل

offering significant resource efficiencies.

يقدّم موارد ذات كفاءة عالية.

From reducing the water, energy and chemistry needed

من تقليل للمياه والطاقة والكيمياء اللازمة

in the production of a material,

لإنتاج مادّةٍ ما،

through to generating zero waste,

وحتّى من دون إنتاج أيّة مخلّفات،

we grew fabrics to finished form --

أنتجنا القماش في شكله النهائيّ...

if you like, "biological additive manufacture."

إذا كنت تحبّ، "تصنيع المواد المضافة الحيويّة."

Through biofabrication,

عن طريق التصنيع الحيوي،

I had replaced many intensive man-made steps

فقد استبدلت الكثير من الخطوات المكثّفة التي يقوم بها البشر

with one biological step.

بخطوة حيويّة واحدة.

And as I engaged with this living system,

وعندما ارتبطت بهذا الجهاز الحيويّ،

it transformed my design thinking.

حوّل فكري في التصميم.

Here was biology, with no intervention from me

هذا كان بفعل علم الأحياء دون أيّ تدخّلٍ منّي

other than designing initial conditions for growth,

عدا تصميم الظروف المبدئيّة للنمو،

efficiently producing a useful, sustainable material.

والذي أنتج مادةً مفيدة، ومستدامة بكفاءة.

So now I can't help but see all materials through the lens of biofabrication.

لذا فأنا لا أستطيع الآن إلّا أن أرى جميع المواد عبر عدسات صناعة الأقمشة الحيويّة.

In fact, there's a growing global community of innovators

في الحقيقة، هناك مجتمع عالميٌّ متزايد من المبتكرين

rethinking materials with biology.

يعيدون التفكير بموادٍ حيويّة.

Multiple companies are now growing mushroom materials,

تقوم الكثير من الشركات حاليًّا بإنتاج المواد من الفطريّات،

but not literally mushrooms --

ولكن ليس الفطريّات حرفيًّا...

using mycelium, which is the root system of fungi,

يستخدمون المشيجة الفطريّة وهي جهاز الجذر في الفطر،

to bind together agricultural byproducts.

ليربطوا المنتجات الزراعيّة الثانويّة معًا.

It's a process that's been described as "nature's glue."

إنّها عمليّة وُصفت ب"صمغ الطبيعة".

A common way to do this is to take a 3-D mold,

إنّ طريقةً شائعة للقيام بهذا هي عن طريق أخذ قالب ثلاثي الأبعاد،

fill it with a waste crop like corn stalks or hemp,

وملئِه بمخلفات المحاصيل مثل سيقان الذرة والقنّب،

add water,

وإضافة الماء،

wait a few days for the mycelium to grow throughout,

والانتظار لبضعة أيّام حتى ينمو في كافة الأنحاء،

remove the mold,

ومن ثمّ إزالة القالب،

and you're left with a grown 3-D form.

وستحصل على شكلٍ ناضجٍ وثلاثيّ الأبعاد.

Incredibly, we can grow all kinds of structures

ممّا يثير الدهشة أنّنا نستطيع أن ننتج جميع أنواع المركّبات

using living organisms,

باستخدام كائنات حيّة،

from foams that can replace plastics in footwear,

من الرغوات التي تستطيع أن تحلّ محلّ البلاستيك في الأحذية،

to leather-like materials without animals.

إلى المواد المشابهة للجلود دون الحاجة للحيوانات في ذلك.

Furniture, flooring -- all are currently being prototyped.

إنّ المفروشات، والأرضيّات...جميعها يُصنَع لها حاليًّا النماذج الأوليّة.

Fungi are able to grow materials that are naturally fire retardant,

تستطيع الفطريّات إنتاج مواد مقاومة للحريق طبيعيًّا،

without any chemicals.

بدون استخدام الكيمياويّات.

They're naturally hydrophobic,

هي كارهة للماء طبيعيًّا،

meaning they won't absorb water.

أي أنّها لن تمتصّ الماء.

They have higher melt temperatures than plastics.

ولديها درجات انصهار أعلى من البلاستيك.

Polystyrene can take thousands of years to degrade.

يحتاج البوليستيرين آلاف السنين ليتحلّل،

Mushroom packaging materials

أمّا مواد التغليف المُستخرجة من الفطريّات

can be naturally composted in your back garden

فمن الممكن أن تتحلل طبيعيًّا في الحديقة الخلفيّة لمنازلكم

in as little as 30 days.

في ما يقارب 30 يومًا.

Living organisms are transforming waste

تحوّل الكائنات الحيّة النفايات

into cost-competitive, performance-matching materials

إلى مواد ذات أسعار منافسة، ومطابقة للأداء

that can start to replace plastics

والتي تستطيع أن تبدأ باستبدال البلاستيك

and other CO2-emitting materials.

ومواد أخرى نافثة لثنائي أكسيد الكربون.

And once we start growing materials with living organisms,

وعندما نبدأ بإنتاج المواد باستخدام الكائنات الحيّة،

it starts to make previous methods of manufacture seem illogical.

ستبدو الطرق السابقة للتصنيع غير منطقيّة.

Take the humble house brick.

كحجارة بناء المنازل على سبيل المثال.

The cement industry generates around eight percent

حيث توّلد صناعة الإسمنت نحو ثمانية بالمئة

of global CO2 emissions.

من ثنائي أكسيد الكربون العالميّ.

That's more than all the planes and ships each year.

وهذا ما يعادل أكثر من جميع الطائرات والسفن كلّ سنة.

The cement process requires materials to be fired in a kiln

إن معالجة الإسمنت تحتاج إلى مواد تُصهر في أفران

at over 2,000 degrees Fahrenheit.

بدرجة حرارة تصل إلى أكثر من 2,000 درجة فاهرينهايت.

Compare this to bioMASON.

قارنوا ذلك مع البناء الحيويّ.

They use a soil microbe to transform loose aggregates,

هم يستخدمون ميكروبات من التربة لتحويل الركام بحالته الحرّة،

like sand or crushed stone,

كالرمل والحصى الناعمة،

into a biofabricated, or biocement, brick.

إلى حجارة بناء مصنعّة حيويًّا، أو إسمنت حيوي.

Their process happens at room temperature,

تُصنع في درجة حرارة الغرفة،

in just a couple of days.

خلال يومين فقط.

Think: hydroponics for bricks.

فكّروا: بالزراعة المائيّة للطوب.

An irrigation system feeds nutrient-rich water

جهاز ريٍّ يغذّي بمياه غنيّة بالعناصر الغذائيّة

to trays of bricks

أطباقًا من الطوب

that have been inoculated with bacteria.

والتي قد تمّ تلقيحها بالبكتيريا.

The bacteria produce crystals

تقوم البكتيريا بتكوين البلّورات

that form around each grain of sand,

التي تتشكّل حول كلّ حبّة رمل،

locking together all the loose particles

جامعةً بذلك كلّ الجزيئات الحرّة

to form a solid brick.

لتشكيل طوبةٍ صلبةٍ.

We can now grow construction materials

نستطيع الآن أن نبني موادًا للبناء

in the elegant way nature does,

بالطريقة الراقية التي تقوم بها الطبيعة،

just like a coral reef.

كالشعاب المرجانية تمامًا.

And these biofabricated bricks are nearly three times stronger

وهذه اللَّبِنات المصنّعة حيويًّا أقوى بثلاثة أضعاف تقريبًا

than a concrete block.

من الكتل الخرسانيّة.

And in stark contrast to traditional cement production,

وفي تناقضٍ مطلقٍ لصناعة الإسمنت التقليديّة،

they store more carbon than they make.

وهو أنّه يخزّن كميّة من الكربون أكبر من تلك التي ينتجها.

So if we could replace the 1.2 trillion fired bricks

لذا فإذا استطعنا استبدال 1,2 تريليون من الطوب المحروق

that are made each year

الذي يُصنَع كلّ سنة

with biofabricated bricks,

بالطوب المصنّع حيويًّا،

we could reduce CO2 emissions

فسنستطيع تقليل انبعاث ثنائي أكسيد الكربون

by 800 million tons every year.

بنحو 800 مليون طنّ كلّ سنة.

(Applause)

(تصفيق)

Beyond growing materials with living organisms,

لقد تخطّينا إنتاج المواد من الكائنات الحيّة،

we're even starting to design products

حتّى أنّنا بدأنا بتصميم منتجاتٍ

that encourage their growth.

تحفّز نموّها.

And this comes from the realization

وهذا جاء من الإدراك

that the very thing we've been trying to marginalize -- life --

بأنّ الشيء الذي نحاول تهميشه -الحياة-

might actually be our greatest collaborator.

قد تكون في الواقع مساعدنا الأكبر.

To that end, we've been exploring all the ways

ولبلوغ ذلك الهدف، نحاول اكتشاف جميع الطرق

that we can grow healthy microbes in our own ecosystems.

التي نستطيع من خلالها إنتاج ميكروبات صحيّة في أنظمتنا البيئيّة.

A great example of this is architects

ومثالٌ عظيم لذلك هو المهندسون المعماريّون

who are imagining the skin of a building

الذين يتخيّلون غلاف البناء الخارجيّ

to function like the bark of a tree.

ليعمل كلحاء الشجر.

But not as a cosmetic green layer.

ولكن ليس كطبقة خضراء تجميليّة.

They're designing architectural barks

إنّهم يصمّمون لحاءً هندسيًّا

as hosts for evolving ecologies.

كمضيف للبيئات المتطوّرة.

These surface structures are designed to invite life in.

صُمّمَت هذه الهياكل السطحيّة لتحتوي الحياة بداخلها.

And if we applied the same energy we currently do suppressing forms of life

وإذا طبّقنا الطاقة نفسها التي نستخدمها حاليًّا لسحق أشكال الحياة

towards cultivating life,

في تشجيع الحياة،

we'd turn the negative image of the urban jungle

فسوف نحوّل الصورة السلبيّة للأدغال الحضريّة

into one that literally embodies a thriving, living ecosystem.

إلى واحدة تجسّد حرفيًّا نظامًا بيئيًّا مزدهرًا.

By actively encouraging surface interactions with healthy microbes,

من خلال تحفيز تفاعلات سطحيّة باستخدام ميكروبات صحيّة،

we could improve passive climate control,

نستطيع أن نطوّر تحكّمًا مناخيًّا ذاتيًّا،

stormwater management

وإدارة مياه الأمطار

and even reduce CO2 emissions

وحتّى تقليل انبعاثات ثنائي أكسيد الكربون

by lowering the energy used to heat or cool our buildings.

عن طريق تقليص الطاقة المستخدمة لتدفئة وتبريد مبانينا.

We're just beginning to realize the potential

لقد بدأنا للتوّ إدراك قدرة

of nature-based technologies.

التقنيّات المبنيّة على الطبيعة.

I'm excited that we're starting to design and biofabricate

أنا متحمّسة لأنّنا بدأنا نصمّم ونصنّع حيويًّا

a new material world.

عالمًا مادّيًّا جديدًا.

It's one that moves away from the exploitation

هو عالَم يتجّه بعيدًا عن استخدام

of nonrenewable resources

الموارد غير المتجدّدة

to working with the original, renewable life.

ونحو العمل مع الحياة الأصليّة والمتجدّدة.

Instead of designing out life,

بدلًا من التصميم بعيدًا عن الحياة،

we're designing with it and for it.

نحن نصمّم مع الحياة ومن أجلها.

Packaging, fashion, footwear, furniture, construction --

التغليف، والأزياء، والأحذية، والمفروشات، والبناء...

biofabricated products can be grown close to centers of demand,

من الممكن أن تُصنَّع المنتجات الحيويّة بالقرب من مراكز الطلب،

with local resources, less land, energy,

باستخدام موارد محليّة، ومساحة أقل من الأرض، وطاقة أقل،

and even harnessing industrial waste streams.

وحتّى تسخير تيّارات الفضلات الصناعيّة.

It used to be that the tools of biotechnology

كانت أدوات التقنيّة الحيويّة

were the preserve of powerful,

تقتصر على أقوى

multinational chemical and biotech companies.

الشركات الكيميائيّة متعدّدة الجنسيّات والشركات ذات التقنيّة الحيويّة.

In the last century, we expected material innovation

في القرن الماضي، توقّعنا أنّ ابتكارًا ماديًّا

to come from the likes of DuPont, Dow, BASF.

سيأتي من أمثال دوبونت، أو داو، أو باسف.

But this 21st-century material revolution is being led by start-ups

ولكنّ الثورة الماديّة في القرن الواحد والعشرين تَجري بقيادة شركات ناشئة

with small teams and limited capital.

ذات فِرقٍ صغيرةٍ ورأس مالٍ محدود.

And by the way, not all their founders have science degrees.

وبالمناسبة، ليس كلّ مؤسّسيها من أصحاب درجاتٍ علميّة في الأحياء.

They include artists, architects and designers.

إذ يضُمون فنانين، ومهندسين معماريين، ومصمّمين.

Over a billion dollars has already been invested

تمّ استثمار أكثر من مليار دولار

in start-ups biofabricating consumer products.

في الشركات الناشئة التي تصنّع المنتجات الاستهلاكيّة حيويًّا.

I don't think we have a choice but to biofabricate our future.

لا أعتقد أنّ لدينا أيّ خيارٍ غير التصنيع الحيويّ في المستقبل.

From the jacket you're wearing

من السُترة التي ترتدونها

to the chair you're sitting in

إلى الكرسيّ الذي تجلسون عليه

to the home you live in,

إلى المنزل الذي تسكنونه،

your designed material world shouldn't compromise your health

إنّ عالمكم الماديّ المصمّم لا يجب أن يعطّل صحتكم

or that of our planet.

أو صحة كوكبنا.

If materials can't be recycled

إذا لم تكن المواد قابلة لإعادة التدوير

or naturally composted at home,

أو للتحلّل الطبيعي في المنزل،

we should reject them.

فيجب أن ننبُذها.

I'm committed to making this future a reality

أنا ملتزمة بجعل هذا المستقبل حقيقة

by shining a light on all the amazing work

من خلال تسليط الضوء على كلّ هذا الجهد الرائع

being done today

الذي يُبذَل اليوم

and by facilitating more interactions

وعن طريق تسهيل اتصالاتٍ أكثر

between designers, scientists, investors and brands.

بين المصمّمين، والعلماء، والمستثمرين، والعلامات التجاريّة.

Because we need a material revolution,

لأنّنا نحتاج ثورة ماديّة،

and we need it now.

ونحتاج إليها الآن.

Thank you.

شكرًا جزيلًا.

(Applause)

(تصفيق)