Fashion has a pollution problem -- can biology fix it? | Natsai Audrey Chieza

المترجم: Huda Saber المدقّق: Kowthar Alasady

You're watching the life cycle of a Streptomyces coelicolor.

نرى دورة حياة بكتريا سيليكولور المتسلسلة

إنها سلالة من البكتريا التي تعيش في التربة

It's a strain of bacteria that's found in the soil

where it lives in a community with other organisms,

حيث تعيش مع كائنات حية أخرى،

تحلل المواد العضوية

decomposing organic matter.

Coelicolor is a beautiful organism.

كوليكولور كائن حي جميل

A powerhouse for synthesizing organic chemical compounds.

هى القوة المولدة لإنتاج المواد الكيميائية العضوية.

It produces an antibiotic called actinorhodin,

ينتج مضاد حيوي يطلق عليه اكتينوركودين،

which ranges in color from blue to pink and purple,

يتدرج لونه بين الأزرق والوردي والبنفسجي،

depending on the acidity of its environment.

طبقا لدرجة حموضة البيئة المحيطة به.

That it produces these pigment molecules sparked my curiosity

وما أثار فضولي، هو إفرازها لجزيئات الصبغة

and led me to collaborate closely with coelicolor.

مما دفعني لدراستها وفحصها عن قرب.

It is an unlikely partnership,

من المستبعد أن تكون شراكة،

but it's one that completely transformed my practice as a materials designer.

لكنها التي غيرت نشاطي بالكامل كمصممة خامات.

From it, I understood how nature was going to completely revolutionize

ومنها فهمت كيف ستحدث الطبيعة ثورة

how we design and build our environments,

في الطريقة التي نصمم ونبني بها بيئتنا،

and that organisms like coelicolor

وتلك الكائنات المماثلة لسيليكولور

were going to help us grow our material future.

سوف تساعد علي ازدهار مستقبل الخامات.

So what's wrong with things as they are?

فما عيب الأشياء كما هي الآن؟

Well, for the last century,

حسنا، في القرن الماضي،

we've organized ourselves around fossil fuels,

لقد نظمنا حياتنا اعتماداً على الوقود الأحفوري،

arguably, the most valuable material system we have ever known.

ويمكن القول أنها أكثر النظم التي عرفناها قيمة.

We are tethered to this resource, and we've crafted a dependency on it

ولقد ارتبطنا بذلك المصدر واعتمدنا عليه

that defines our identities, cultures, our ways of making and our economies.

الذي يمثل هويتنا وثقافتنا وصناعتنا واقتصادنا.

But our fossil fuel-based activities are reshaping the earth

لكن أنشطة الوقود الأحفوري تعيد تشكيل الأرض

with a kind of violence that is capable of dramatically changing the climate,

بنوع من العنف الذي غيّر المناخ تغييراً ملحوظاً

of accelerating a loss of biodiversity

وخسارة سريعة للتنوع الحيوي

and even sustaining human conflict.

واستمرار الصراع البشري.

We're living in a world

نحن نعيش في عالم

where the denial of this dependence has become deadly.

حيث إنكار ذلك الاتكال قد أصبح شرساً.

And its reasons are multiple,

وأسبابه متعددة،

but they include the privilege of not being affected

ولكنها تحتوي على مزايا لن تتأثر

and what I believe is a profound lack of imagination

أعتقد أنه افتقار شديد إلى التخيل

about how else we could live

عن ماهية الطرق الأخرى التي سنعيش بها

within the limits of this planet's boundaries.

في حدود نطاق ذلك الكوكب.

Fossil fuels will one day give way to renewable energy.

يوم ما سيقود الوقود الأحفوري للطاقة المتجددة.

That means we need to find new material systems

وهذا يعنى أن علينا إيجاد نظم جديدة للمادة

that are not petroleum-based.

والتي لا تعتمد على البترول.

I believe that those material systems will be biological,

أعتقد أن ذلك النظام المادي سيكون حيويًا،

but what matters is how we design and build them.

لكن المشكلة في كيفية تصميمها وبنائها.

They mustn't perpetuate the destructive legacies of the oil age.

يجب محو الموروثات الهدامة لعصر الوقود.

When you look at this image,

عند النظر إلى هذه الصورة،

what do you see?

ماذا ترون؟

Well, I see a highly sophisticated biological system,

حسنا، أرى نظامًا حيويًا منظمًا إلى حد كبير،

that through the use of enzymes,

من خلال استخدام الإنزيمات،

can move and place atoms more quickly and precisely

نستطيع وضع الذرات وتحريكها بسرعة ودقة أكثر

than anything we've ever engineered.

أكبر من أي شيء خططناه.

And we know that it can do this at scale.

ونعلم أنه يستطيع القيام به بمقياس.

Nature has evolved over 3.8 billion years

تطورت الطبيعة على مدار 3.8 بليون عام

to be able to do this,

حتى يمكنها القيام بذلك،

but now through the use of synthetic biology,

والآن عند استخدام علم الأحياء الصناعية،

an emerging scientific discipline

وهي نظم علمية جديدة

that seeks to customize this functionality of living systems,

تهدف إلى تكييف وظيفة النظام الحي،

we can now rapid prototype the assembly of DNA.

نستطيع الآن صنع نموذج أولي لتركيب الحامض النووي.

That means that we can engineer the kind of biological precision

أي أننا يمكننا إعداد نظام حيوي دقيق

that makes it possible to design a bacteria

والذي يمكننا من إعداد البكتريا

that can recycle metal,

التي تستطيع إعادة تصنيع المعادن،

to grow fungi into furniture

لنمو الفطريات في الأثاث

and even sequester renewable energy from algae.

وفصل الطاقة المتجددة عن الطحالب.

To think about how we might access this inherent brilliance of nature --

لنفكر في كيفية الوصول للذكاء الفطري الكامن في الطبيعة

to build things from living things --

لنبني أشياء من الكائنات الحية

let's consider the biological process of fermentation.

لنأخذ في الاعتبار عملية التخمر الحيوي

I've come to think of fermentation, when harnessed by humans,

لقد فكرت في التخمر الذي يستخدمه البشر،

as an advanced technological toolkit for our survival.

كوسيلة متطورة للبقاء.

When a solid or a liquid ferments,

عندما تتخمر المادة الصلبة أو السائلة،

it's chemically broken down by bacterial fungi.

فإنها تتحلل بفعل الفطريات البكتيرية.

The byproduct of this is what we value.

المواد الناتجة من ذلك هي ما نحتاج.

So for example, we add yeast to grapes to make wine.

مثلا ًعندما نضيف الخمائر للعنب لصنع النبيذ.

Well in nature, these transformations are part of a complex network --

في الطبيعة هذا التحول جزء من شبكة معقدة

a continuous cycle that redistributes energy.

دورة مستمرة لإعادة توزيع الطاقة.

Fermentation gives rise to multispecies interactions

يعطي التخمر زيادة لتفاعلات متعددة الأجزاء

of bacteria and fungi,

من البكتريا والفطريات،

plants, insects, animals and humans:

النباتات والحشرات والحيوانات والبشر:

in other words, whole ecosystems.

بمعني آخر، كل النظام البيئي.

We've known about these powerful microbial interactions

الذي نعرفه حول تلك التفاعلات الميكروبية الفعالة

for thousands of years.

لآلاف السنين.

You can see how through the fermentation of grains,

تستطيعون رؤيته من خلال تخمر الحبوب،

vegetal matter and animal products,

المواد النباتية والمنتجات الحيوانية،

all peoples and cultures of the world have domesticated microorganisms

كل البشر والثقافات العالم استخدموا الكائنات الدقيقة

to make the inedible edible.

لجعل غير المقبول مقبول.

And there's even evidence that as early as 350 AD,

ويوجد دليل منذ 350 عام بعد الميلاد،

people deliberately fermented foodstuffs that contained antibiotics.

خمروا الغذاء المحتوي على مضادات حيوية.

The skeletal remains of some Sudanese Nubian

البقايا الهيكلية للسودانيين النوبيين

were found to contain significant deposits of tetracycline.

كانت تحتوي على رواسب التتراسيكلين

That's an antibiotic that we use in modern medicine today.

ذلك المضاد الحيوي المستخدم في الطب الحديث اليوم.

And nearly 1500 years later,

وبعد 1500 عام تقريباً،

Alexander Fleming discovered the antimicrobial properties of mold.

اكتشف "الكسندرفلمنج" خصائص العفن المضادة للميكروبات.

And it was only through the industrialized fermentation of penicillin

وذلك عن طريق التخمر الصناعي للبنسلين

that millions could survive infectious diseases.

حيث استطاع الملايين مواجهة الأمراض المعدية.

Fermentation could once again play an important role

يستطيع التخمر أن يؤدي دوراً هاماً مرةً أخرى

in our human development.

في تطورنا البشري.

Could it represent a new mode of survival

هل يمكنه أن يعبر عن طراز جديد للحياة

if we harness it to completely change our industries?

إذا استخدمناه لتغيير صناعاتنا بالكامل؟

I've worked in my creative career to develop new material systems

عملت في مجالي لتطوير نظام مادي

for the textile industry.

لصناعة الأنسجة.

And while it is work that I love,

بما أنه العمل الذي أحب،

I cannot reconcile with the fact that the textile industry

لا أستطيع تقبل ما يقال إنَّ صناعة الأنسجة

is one of the most polluting in the world.

واحدة من أكثر الصناعات الملوثة في العالم.

Most of the ecological harm caused by textile processing

إن صناعة الأنسجة هى السبب الرئيسي في التلوث البيئي

occurs at the finishing and the dyeing stage.

يحدث في مرحلتي الإنهاء والصباغة.

Processing textiles requires huge amounts of water.

صناعة الأنسجة تحتاج لكمية مياه هائلة.

And since the oil age completely transformed the textile industry,

ولأن عصر الوقود كان قد غير تماماً صناعة النسيج،

many of the materials

فالكثير من الخامات

and the chemicals used to process them are petroleum based.

والكيماويات المستخدمة للتصنيع اعتمدت على مواد بترولية

And so coupled with our insatiable appetite for fast fashion,

وكانت متحدة مع نهمنا للإنتاج السريع،

a huge amount of textile waste is ending up in landfill every year

كمية هائلة من المخلفات النسيج تُلقى كل عام

because it remains notoriously difficult to recycle.

وذلك لصعوبة إعادة تصنيعها.

So again, contrast this with biology.

مرة أخرى، إذا قارنا ذلك مع الأحياء.

Evolved over 3.8 billion years,

تطور على مدى 3.8 بليون سنة،

to rapid prototype,

لنموذج سريع،

to recycle and to replenish

لإعادة التدوير والتجديد

better than any system we've ever engineered.

أفضل من أي نظام كنا قد أعددناه.

I was inspired by this immense potential

لقد ألهمني هذا المجهود الهائل

and wanted to explore it through a seemingly simple question --

وأردت اكتشافه بسؤال بسيط

at the time.

في ذلك الوقت.

If a bacteria produces a pigment,

إذا كانت البكتريا تفرز صبغة،

how do we work with it to dye textiles?

كيف يمكننا استخدامها لصبغ النسيج؟

Well, one of my favorite ways

حسناً، واحدة من طرقي المفضلة

is to grow Streptomyces coelicolor directly onto silk.

هو نمو السيليكولور مباشرة في الحرير.

You can see how each colony produces pigment around its own territory.

سترون كيف تنتج كل مستعمرة الصبغة في محيطها.

Now, if you add many, many cells,

الآن عند إضافة العديد والعديد من الخلايا،

they generate enough dyestuff to saturate the entire cloth.

فإنها تنتج كمية صبغة كافية لصبغ نسيج كامل.

Now, the magical thing about dyeing textiles in this way --

السحر في صبغ الأنسجة بهذه الطريقة

this sort of direct fermentation

هذا النوع من التخمر المباشر

when you add the bacteria directly onto the silk --

عند إضافة البكتريا للحرير مباشرة

is that to dye one t-shirt,

هل ذلك يكفى لصبغ قميص واحد،

the bacteria survive on just 200 milliliters of water.

تعيش البكتريا في 200 مللي لتر ماء فقط.

And you can see how this process generates very little runoff

وسترون أن نسبة الإهدار قليلة جداً

and produces a colorfast pigment without the use of any chemicals.

وتنتج صبغة ثابتة دون كيماويات.

So now you're thinking --

الآن أنتم تفكرون

and you're thinking right --

تفكرون تفكيراً صحيحاً

an inherent problem associated with designing with a living system is:

مشكلة بدهية مرتبطة بالتعامل مع النظام الحي:

How do you guide a medium that has a life force of its own?

كيف نوظف الوسائل لنستفيد من قوة الطبيعة؟

Well, once you've established the baseline for cultivating Streptomyces

حسناً، حينما تنشئ أساساً لزراعة البكتريا المتسلسلة

so that it consistently produces enough pigment,

لكي تنتج كمية كافية من الصبغة،

you can turn to twisting, folding,

يمكنكم الانتقال إلى عملية العصر والطيّ،

clamping, dipping, spraying,

الشد والغمس والرش

submerging --

والتغطيس

all of these begin to inform the aesthetics of coelicolor's activity.

كل ذلك يعكس جمال نشاط السيليكولور.

And using them in a systematic way

واستخدامها بطريقة منظمة

enables us to be able to generate an organic pattern ...

تتيح لنا إنتاج نموذج عضوي

a uniform dye ...

صبغة للملابس

and even a graphic print.

وبصمة فنية أيضاً.

Another problem is how to scale these artisanal methods of making

مشكلة أخرى، هي كيف ندرج تلك الطرق الحرفية

so that we can start to use them in industry.

حتى يمكننا استخدامها في الصناعة.

When we talk about scale,

عندما نتحدث عن المقياس،

we consider two things in parallel:

نأخذ في الاعتبار شيئين:

scaling the biology,

مقياس الطبيعة،

and then scaling the tools and the processes

ومقياس الأدوات والعمليات

required to work with the biology.

المطلوبة للعمل مع الطبيعة "البيولوجيا"

If we can do this,

إذا استطعنا فعل ذلك،

then we can move what happens on a petri dish

سيمكننا الانتقال لما يحدث في طبق المختبر

so that it can meet the human scale,

حتى يمكنه مواجهة المقياس البشري،

and then hopefully the architecture of our environments.

وبالتالي بناء بيئتنا.

If Fleming were alive today,

إذا كان "فلمنج" حياً اليوم،

this would definitely be a part of his toolkit.

لكان ذلك جزءاً من أدواته.

You're looking at our current best guess

لننظر إلى أفضل تخمين لدينا حالياً

of how to scale biology.

عن كيفية تدريج الطبيعة.

It's a bioreactor;

إنَّه مفاعل طبيعي؛

a kind of microorganism brewery that contains yeasts

نوع من الكائنات التي تحتوي على خمائر

that have been engineered to produce specific commodity chemicals and compounds

أعدت لتنتج مواد كيميائية ومركبات معينة

like fragrances and flavors.

مثل العطور والنكهات.

It's actually connected to a suite of automated hardware and software

والتي اتصلت بمجموعة من أدوات وبرامج الكمبيوتر

that read in real time

والتي تقرأ في وقت تفاعلها حقيقي

and feed back to a design team the growth conditions of the microbe.

وتنقل للفريق المصمم ظروف نمو الميكروب

So we can use this system to model the growth characteristics

يمكننا استخدام هذا النظام ليمثل سمات النمو

of an organism like coelicolor

لكائن حي مثل السيليكولور

to see how it would ferment at 50,000 liters.

لنرى كيف يتخمر في 50 ألف لتر.

I'm currently based at Ginkgo Bioworks,

أنا حالياً أعتمد على جنكو بيوووركس،

which is a biotechnology startup in Boston.

التقنية الحيوية التي بدأت في بوسطن.

I am working to see how their platform for scaling biology

أعمل لأرى كيف يتداخل منهجهم لتدريج الطبيعة

interfaces with my artisanal methods of designing with bacteria for textiles.

مع أساليبي التقليدية لتوظيف البكتريا لصناعة الأنسجة.

We're doing things like engineering Streptomyces coelicolor

نحن نعمل على توظيف بكتريا سيليكولور

to see if it can produce more pigment.

لنرى إذا كانت تستطيع إنتاج كمية صبغة أكبر.

And we're even looking at the tools for synthetic biology.

وننظر إلى أدوات الأحياء الصناعية.

Tools that have been designed specifically to automate synthetic biology

الأدوات التي صممت خصيصاً لتشغيل البيولوجيا التركيبية

to see how they could adapt to become tools to print and dye textiles.

لنرى قدرتها على التأقلم كأداة لطباعة وصبغ النسيج.

I'm also leveraging digital fabrication,

أنا أيضاً استخدمت التصنيع الرقمي،

because the tools that I need to work with Streptomyces coelicolor

لأن الأدوات اللازمة للعمل مع السليكولور

don't actually exist.

غير موجودة بالفعل.

So in this case --

إذن في هذه الحالة

in the last week actually,

في الأسبوع الماضي تحديداً،

I've just designed a petri dish

صممتُ صحناً مختبرياً "لفحص الجراثيم"

that is engineered to produce a bespoke print on a whole garment.

صمم لينتج بصمة معينة على الثوب كله.

We're making lots of kimonos.

نحن نصنع الكثير من رداء الكيمونو.

Here's the exciting thing:

الشيء المثير هنا:

I'm not alone.

أنني لست وحدي.

There are others who are building capacity in this field,

هناك آخرون يعملون في هذا المجال،

like MycoWorks.

مثل ميكوووركس.

MycoWorks is a startup

"ميكوووركس" هو البادئ

that wants to replace animal leather with mushroom leather,

الذي يريد استبدال الجلد الحيواني بجلد عيش الغراب،

a versatile, high-performance material

مادة بارعة عالية الأداء

that has applications beyond textiles and into product and architecture.

لديها تطبيقات أبعد من الأنسجة في الإنتاج.

And Bolt Threads --

وبولت ثريدز

they've engineered a yeast to produce spider-silk protein

أعدوا خميرة تنتج بروتين مثل خيط العناكب

that can be spun into a highly programmable yarn.

والذي يغزل لينتج خيوط عالية الجودة.

So think water resistance,

بالإضافة لمقاومة الماء،

stretchability and superstrength.

المرونة والقوة الفائقة.

To reach economies of scale,

لنصل إلى الاقتصاد القياسي،

these kinds of startups are having to build and design

تلك البدايات نشأت وصممت

and engineer the infrastructure to work with biology.

وأعدت أساس العمل مع البيولوجيا.

For example,

على سبيل مثال،

Bolt Threads have had to engage in some extreme biomimicry.

اهتم "بولت ثريدز" بتقليد العمليات الحيوية

To be able to spin the product this yeast creates into a yarn,

حتى يمكنهم غزل منتجات الخميرة إلى خيوط،

they've engineered a yarn-making machine

لقد ابتكروا ماكينة لصناعة الخيوط

that mimics the physiological conditions

تحاكي الظروف الفسيولوجية

under which spiders ordinarily spin their own silk.

التي تهيء العناكب لتغزل حريرها.

So you can start to see how imaginative

إذن لكم أن تروا كيف يبدأ الخيال

and inspiring modes of making exist in nature

وطرق الإلهام لتوظيف الطبيعة

that we can use to build capacity around new bio-based industries.

يمكن توظيفها في صناعات معتمدة على الطبيعة.

What we now have is the technology

ونحن نملك التقنيات الآن

to design, build, test and scale these capabilities.

لنصمم ونبني ونختبر وندرج تلك المؤهلات.

At this present moment,

في اللحظة الحالية،

as we face the ecological crisis in front of us,

لأننا أمام أزمة بيئية،

what we have to do is to determine

الذي علينا فعله هو تحديد

how we're going to build these new material systems

كيفية بناء تلك الأنظمة البيئية الجديدة

so that they don't mirror the damaging legacies of the oil age.

لكي لا تعكس الميراث المدمر لعصر الوقود.

How we're going to distribute them to ensure a sustainable development

كيف سنعمل على توزيعها لنضمن التطور المستمر

that is fair and equitable across the world.

العادل للعالم بأكمله.

And crucially, how we would like the regulatory and ethical frameworks

والاهم، كيف نجعله في إطار نظامي أخلاقي

that govern these technologies

كي يحكم تلك التقنيات

to interact with our society.

ويتفاعل مع مجتمعنا.

Biotechnology is going to touch every part of our lived experience.

ستمس التقنية الحيوية كل جزء من تجاربنا الحياتية.

It is living;

إنها حية

it is digital;

إنها الكترونية

it is designed, and it can be crafted.

إنها مصممة ويمكن تصنيعها.

This is a material future that we must be bold enough to shape.

هذا هو مستقبل المادة الذي يحتم علينا التحلي بالعزم الكافي لتشكيله.

Thank you.

شكراً لكم.

(Applause)