Finding life we can't imagine | Christoph Adami

44,018 views ・ 2011-10-04

TED


Моля, кликнете два пъти върху английските субтитри по-долу, за да пуснете видеото.

Translator: Vanya Popova Reviewer: Anton Hikov
00:15
So, I have a strange career.
0
15600
2041
И така аз имам странна кариера.
00:17
I know it because people come up to me, like colleagues, and say,
1
17665
3116
Знам това, защото хора идват при мен, примерно колеги,
00:20
"Chris, you have a strange career."
2
20805
1866
и ми казват: "Крис, ти имаш странна кариера".
00:22
(Laughter)
3
22695
1643
(Смях)
00:24
And I can see their point,
4
24362
1319
И аз ги разбирам,
00:25
because I started my career as a theoretical nuclear physicist.
5
25705
4531
защото започнах моята работа
като теоретичен ядрен физик.
00:30
And I was thinking about quarks and gluons and heavy ion collisions,
6
30260
4164
Mислех за кваркове и глуони
и тежки йонови сблъсъци
00:34
and I was only 14 years old --
7
34448
1788
и това беше когато бях на 14 години.
00:36
No, no, I wasn't 14 years old.
8
36853
2687
Не, не, не бях на 14 години.
00:40
But after that,
9
40497
1739
Но след това,
аз всъщност си имах своя собствена лаборатория
00:43
I actually had my own lab
10
43056
1941
в компютърния неврологичен отдел,
00:45
in the Computational Neuroscience department,
11
45021
2115
и не се занимавах с неврология.
00:47
and I wasn't doing any neuroscience.
12
47160
1728
00:48
Later, I would work on evolutionary genetics,
13
48912
2932
По-късно, работих върху еволюционнa генетикa,
00:51
and I would work on systems biology.
14
51868
1950
и билогия на системите.
00:53
But I'm going to tell you about something else today.
15
53842
2665
Но днес ще ви говоря за нещо друго.
00:56
I'm going to tell you about how I learned something about life.
16
56531
4262
Ще ви говоря
за това как научих нещо за живота.
01:00
And I was actually a rocket scientist.
17
60817
3481
И всъщност аз бях ракетен учен.
01:04
I wasn't really a rocket scientist,
18
64322
2303
Не бях наистина ракетен учен,
01:06
but I was working at the Jet Propulsion Laboratory
19
66649
4356
но работех
в лабораторията по реактивни двигатели
в слънчева Калифорния, където е топло;
01:11
in sunny California, where it's warm;
20
71029
2635
01:13
whereas now I am in the mid-West, and it's cold.
21
73688
3848
а сега съм в средният Запад
и е студено.
01:17
But it was an exciting experience.
22
77560
2676
Но беше едно невероятно преживяване.
01:20
One day, a NASA manager comes into my office,
23
80260
3443
Един ден един НАСА директор идва в офиса ми,
01:23
sits down and says,
24
83727
2509
сяда и казва:
01:26
"Can you please tell us, how do we look for life outside Earth?"
25
86862
3801
"Можеш ли да ни кажеш,
как да търсим живот извън Земята?
Това ме изненада,
01:31
And that came as a surprise to me,
26
91621
1678
защото всъщност бях нает
01:33
because I was actually hired to work on quantum computation.
27
93323
3634
да работя върху квантови изчисления.
И все пак имах добър отговор.
01:37
Yet, I had a very good answer.
28
97473
1501
01:38
I said, "I have no idea."
29
98998
1426
Аз отговорих: "Нямам си представа."
01:40
(Laughter)
30
100799
1150
01:41
And he told me, "Biosignatures, we need to look for a biosignature."
31
101973
5342
И той ми каза: "Биоследи,
ние трябва да търсим за биоследа."
И аз казах: "Какво е това?"
01:47
And I said, "What is that?"
32
107339
1364
01:48
And he said, "It's any measurable phenomenon
33
108727
2597
И той отговори: "Това е изчислим феномен,
който ни позволява да означим
01:51
that allows us to indicate the presence of life."
34
111348
2845
наличието на живот."
01:54
And I said, "Really?
35
114788
1150
И аз: "Наистина ли?"
01:56
Because isn't that easy?
36
116433
1947
Защото не е толкова лесно?
01:58
I mean, we have life.
37
118404
1831
Имам предвид, че има живот.
02:00
Can't you apply a definition,
38
120259
1972
Не можем ли да използваме дефиниция,
02:02
for example, a Supreme Court-like definition of life?"
39
122255
4174
като например, дефиниция дадена ни от Върховния Съд?"
И тогава се замислих, и казах:
02:07
And then I thought about it a little bit, and I said,
40
127191
2542
"Да, ама дали наистина е толкова лесно?
02:09
"Well, is it really that easy?
41
129757
1475
Защото, да, ако видиш нещо като това,
02:11
Because, yes, if you see something like this,
42
131256
2193
02:13
then all right, fine, I'm going to call it life --
43
133473
2344
тогава добре, ще го нарека живот --
02:15
no doubt about it.
44
135841
1150
без никакво съмнение.
02:17
But here's something."
45
137517
1640
Но има нещо друго."
02:19
And he goes, "Right, that's life too. I know that."
46
139181
3055
И той продължи: "Така, това е също живот. И аз знам това."
02:22
Except, if you think that life is also defined by things that die,
47
142260
4592
С изключението на това, че ако също определиш живота
като неща които умират,
02:26
you're not in luck with this thing,
48
146876
1753
няма да имаш късмет с това нещо,
02:28
because that's actually a very strange organism.
49
148653
2262
защото е всъщност един много странен организъм.
02:30
It grows up into the adult stage like that
50
150939
2047
Расте до възрастен етап
и след това преминава в Беджамин Бътън фаза,
02:33
and then goes through a Benjamin Button phase,
51
153010
2226
02:35
and actually goes backwards and backwards until it's like a little embryo again,
52
155260
4935
и всъщност се връща обратно и обратно,
докато не се превърне отново в малък ембрион,
и тогава започва отново да расте нагоре, и после пак надолу и нагоре -- като йо-йо --
02:40
and then actually grows back up, and back down and back up --
53
160219
2914
и никога не умира.
02:43
sort of yo-yo -- and it never dies.
54
163157
1779
02:44
So it's actually life,
55
164960
2226
И така всъщност е живот,
но всъщност не е
02:47
but it's actually not as we thought life would be.
56
167210
4025
като живота, който ние сме си представяли.
02:51
And then you see something like that.
57
171751
1911
И тогава виждаш нещо като това.
02:53
And he was like, "My God, what kind of a life form is that?"
58
173686
2873
И той: ''Боже мой, каква форма на живот е това?''
Някой да знае?
02:56
Anyone know?
59
176583
1419
Това не е всъщност живот, а кристал.
02:58
It's actually not life, it's a crystal.
60
178026
3002
Значи, веднъж, започнеш ли да се вглеждаш все повече
03:01
So once you start looking and looking at smaller and smaller things --
61
181542
3301
в по-малките и по-малките неща --
03:04
so this particular person wrote a whole article and said,
62
184867
3162
значи този определен човек
е написал цяла статия и казал: ''Хей, това са бактерии.''
03:08
"Hey, these are bacteria."
63
188053
1481
03:09
Except, if you look a little bit closer,
64
189558
1971
С изключение на това, че ако погледнеш малко по-отблизо,
03:11
you see, in fact, that this thing is way too small to be anything like that.
65
191553
3636
виждаш, че всъщност това нещо е много по-малко за да бъде нещо подобно.
И така той беше убеден,
03:15
So he was convinced, but, in fact, most people aren't.
66
195213
3158
но реално повечето хора не са.
И тогава, разбира се,
03:19
And then, of course, NASA also had a big announcement,
67
199052
3184
НАСА направи едно голямо известие,
03:22
and President Clinton gave a press conference,
68
202260
2865
и президентът Клинтън даде прес-конференция,
във връзка с тази невероятна находка
03:25
about this amazing discovery of life in a Martian meteorite.
69
205149
4861
от живот в един марсиански метеорит.
Само че понастоящем, тя е доста силно оспорвана.
03:30
Except that nowadays, it's heavily disputed.
70
210660
2961
Ако вземем показаното като урок,
03:34
If you take the lesson of all these pictures,
71
214066
2435
03:36
then you realize, well, actually, maybe it's not that easy.
72
216525
2894
става ясно, че всъщност може би не е толкова лесно.
Може би аз все пак имам нужда
03:39
Maybe I do need a definition of life
73
219443
3399
от определение на живота,
03:42
in order to make that kind of distinction.
74
222866
2278
за да мога да направя такова разграничение.
И така може ли живота да се определи?
03:45
So can life be defined?
75
225168
2531
И как да започнеш?
03:47
Well how would you go about it?
76
227723
1507
Разбира се,
03:49
Well of course, you'd go to Encyclopedia Britannica and open at L.
77
229254
4007
взимаш Енциклопедия Британика и отваряш на Ж.
Не, разбира се че не това, търсиш в Google.
03:53
No, of course you don't do that; you put it somewhere in Google.
78
233285
3012
И може би ще попаднеш на нещо.
03:56
And then you might get something.
79
236321
1591
03:57
(Laughter)
80
237936
1024
03:58
And what you might get --
81
238984
1218
И на какво ще попаднеш --
04:00
and anything that actually refers to things that we are used to,
82
240226
3779
и всичко което се отнася до неща, с които сме свикнали,
ще го захвърлиш.
04:04
you throw away.
83
244029
1222
И тогава може би ще попаднеш на нещо като това.
04:05
And then you might come up with something like this.
84
245275
2498
И се отнася до нещо сложно
04:07
And it says something complicated with lots and lots of concepts.
85
247797
3257
с много и много концепции.
Кой на тази Земя ще напише нещо
04:11
Who on Earth would write something as convoluted and complex and inane?
86
251078
5360
толкова забъркано и сложно
и безсъдържателно?
О, и това всъщност е наистина една много важна поредица от концепции.
04:18
Oh, it's actually a really, really, important set of concepts.
87
258212
3901
И така аз подчертавам само някои думи
04:22
So I'm highlighting just a few words
88
262137
2099
04:24
and saying definitions like that rely on things
89
264260
3924
и казвам определения като тези,
които се базират на неща, чиито основи не са
04:28
that are not based on amino acids or leaves or anything that we are used to,
90
268208
6149
амино киселини или листа,
или каквото и друго да е, с което сме свикнали,
а всъщност се основава само на процеси.
04:34
but in fact on processes only.
91
274381
1751
И ако вземем това в предвид,
04:36
And if you take a look at that,
92
276156
1871
това всъщност беше в една книга, която написах и разказва за изкуствения живот.
04:38
this was actually in a book that I wrote that deals with artificial life.
93
278051
3457
И това обяснява защо на първо място
04:41
And that explains why that NASA manager was actually in my office to begin with.
94
281532
4227
директора на НАСА беше всъщност в моя офис.
04:45
Because the idea was that, with concepts like that,
95
285783
3087
Защото идеята беше, че с концепции като тези,
04:48
maybe we can actually manufacture a form of life.
96
288894
4020
ние всъщност вероятно можем да направим
форма на живот.
04:52
And so if you go and ask yourself, "What on Earth is artificial life?",
97
292938
4797
И ако сега се запитате:
''Какво на Земята е изкуствен живот?''
04:57
let me give you a whirlwind tour of how all this stuff came about.
98
297759
3669
нека да ви дам една бърза обиколка
на как всичко това се случи.
05:01
And it started out quite a while ago,
99
301452
3135
То започна доста отдавна,
05:04
when someone wrote one of the first successful computer viruses.
100
304611
4325
когато някой написа
един от първите успешни компютърни вируси.
И за тези от вас, които не са толкова възрастни,
05:09
And for those of you who aren't old enough,
101
309245
2173
05:11
you have no idea how this infection was working --
102
311442
2583
нямате си на представа как тази инфекция работеше --
05:14
namely, through these floppy disks.
103
314049
2260
най-вече чрез тези флопи дискове.
05:16
But the interesting thing about these computer virus infections
104
316333
3887
Но интересното за тези компютърни вируси
беше, че ако се вгледате в бързината,
05:20
was that, if you look at the rate at which the infection worked,
105
320244
3452
с която инфекцията работеше,
05:23
they show this spiky behavior that you're used to from a flu virus.
106
323720
4150
те показват това упорито поведение,
с което сте запознати от вируса на грипа.
05:27
And it is in fact due to this arms race
107
327894
2342
И всъщност благодарение на това състезание
05:30
between hackers and operating system designers
108
330260
3456
между хакери и дизайнери на операционни системи,
05:33
that things go back and forth.
109
333740
1600
нещата вървяха напред и назад.
05:35
And the result is kind of a tree of life of these viruses,
110
335364
4511
И резултата е нещо като дърво на живота
съставено от тези вируси,
05:39
a phylogeny that looks very much like the type of life
111
339899
3605
филогения, която прилича много
на вида на живота с който сме свикнали, или поне на вирусно ниво.
05:43
that we're used to, at least on the viral level.
112
343528
2429
05:45
So is that life?
113
345981
1330
И така, това живот ли е? Не и доколкото аз съм заинтересован.
05:47
Not as far as I'm concerned.
114
347526
1616
Защо? Защото тези неща не могат сами да еволюират.
05:49
Why? Because these things don't evolve by themselves.
115
349166
2842
Фактически, те са написани от хакери.
05:52
In fact, they have hackers writing them.
116
352032
1953
Но тази идея беше отведена много бързо на следващо ниво,
05:54
But the idea was taken very quickly a little bit further,
117
354009
3330
05:57
when a scientist working at the Santa Fe Institute decided,
118
357363
3311
когато един учен работещ в Научния Институт реши:
06:00
"Why don't we try to package these little viruses
119
360698
3133
''Защо де не се опитаме да опаковаме тези малки вируси
06:03
in artificial worlds inside of the computer
120
363855
2215
в изкуствени светове вътре в комютъра
и ги оставим да еволюират?''
06:06
and let them evolve?"
121
366094
1271
06:07
And this was Steen Rasmussen.
122
367389
1594
Това беше Стийн Расмусен.
06:09
And he designed this system, but it really didn't work,
123
369007
2692
Tой проектира система, но тя не проработи
06:11
because his viruses were constantly destroying each other.
124
371723
2884
защото вирусите постянно се унищожаваха един други.
06:14
But there was another scientist who had been watching this, an ecologist.
125
374631
3517
Но там имаше един друг учен, който наблюдавал това, еколог.
И той си отишъл вкъщи и казал: ''Аз знам как да поправя това.''
06:18
And he went home and says, "I know how to fix this."
126
378172
2492
06:20
And he wrote the Tierra system,
127
380688
1644
Той написа системата Тиера,
06:22
and, in my book,
128
382356
1205
и в моята книга, е наистина една от първите
06:23
is in fact one of the first truly artificial living systems --
129
383585
3824
истински изкуствени живи системи --
06:27
except for the fact that these programs didn't really grow in complexity.
130
387433
3462
с изключение на това, че тези програми не можеха да растат по сложност.
06:30
So having seen this work, worked a little bit on this,
131
390919
2864
След като се запознах и поработих малко над това,
06:33
this is where I came in.
132
393807
1658
ето до къде достигнах.
06:35
And I decided to create a system that has all the properties
133
395489
3643
И аз реших да създадам система,
която да има всички характеристики които са нужни
06:39
that are necessary to see, in fact, the evolution of complexity,
134
399156
3846
за де се види еволюцията по сложност,
все повече и повече комплексни проблеми постоянно евлоюиращи.
06:43
more and more complex problems constantly evolving.
135
403026
3302
И разбира се, тъй като наистина не знам как да пиша код, имах нужда от помощ в това.
06:46
And of course, since I really don't know how to write code, I had help in this.
136
406352
3784
Аз имах двама студенти
06:50
I had two undergraduate students
137
410160
1548
в Калифорнийски технологичен институт, които работеха с мен.
06:51
at California Institute of Technology that worked with me.
138
411732
2729
Това са Чарлс Офрия отляво, Тайтъс Браун отдясно.
06:54
That's Charles Ofria on the left, Titus Brown on the right.
139
414485
2852
Сега те са уважавани професори
06:57
They are now, actually, respectable professors
140
417361
2335
06:59
at Michigan State University,
141
419720
1742
в Мичиганският щатски университет,
07:01
but I can assure you, back in the day, we were not a respectable team.
142
421486
4501
но искам да ви уверя, че в миналото,
ние не бяхме уважаван екип.
И съм много щастлив, че никакви снимки не бяха запазени
07:06
And I'm really happy that no photo survives
143
426011
2049
от нас тримата заедно, където и да е.
07:08
of the three of us anywhere close together.
144
428084
2523
Но каква е всъщност тази система?
07:11
But what is this system like?
145
431352
1875
Ами, не мога да навляза в много детайли,
07:13
Well I can't really go into the details,
146
433251
2189
07:15
but what you see here is some of the entrails.
147
435464
2653
но това, което може да видите тук са няколко от процесите.
Но това, на което исках да наблегна
07:18
But what I wanted to focus on is this type of population structure.
148
438141
4085
е този вид популационна структура.
Има някъде около 10 000 програми намиращи се тук.
07:22
There's about 10,000 programs sitting here.
149
442250
2472
07:24
And all different strains are colored in different colors.
150
444746
2919
И различните видове са оцветени в различни цветове.
07:27
And as you see here, there are groups that are growing on top of each other,
151
447689
3604
И както може да видите тук, има групи които растат една върху друга,
защото те се разпръскват.
07:31
because they are spreading.
152
451317
1341
07:32
Any time there is a program that's better at surviving in this world,
153
452682
4104
Когато има програма,
която е по-добра в уцеляването на този свят,
07:36
due to whatever mutation it has acquired,
154
456810
1968
поради каквато и да е мутация която е придобила,
07:38
it is going to spread over the others and drive the others to extinction.
155
458802
3470
тя ще се разпръсне върху другите и накара останалите да изчезнат.
Ще ви покажа един филм, където може да видите тази динамика.
07:42
So I'm going to show you a movie
156
462296
1555
07:43
where you're going to see that kind of dynamic.
157
463875
2227
И тези експерименти са започнати
07:46
And these kinds of experiments are started with programs that we wrote ourselves.
158
466126
4276
с програми, които ние самите сме написали.
Ние пишем нашите собствени неща, копираме ги,
07:50
We write our own stuff, replicate it, and are very proud of ourselves.
159
470426
3337
и сме изключително самодоволни.
07:53
And we put them in, and what you see immediately
160
473787
2776
И ги поставяме вътре, и виждате в момента,
07:56
is that there are waves and waves of innovation.
161
476587
3066
че там има вълни и вълни от иновация.
07:59
By the way, this is highly accelerated,
162
479677
1894
Между другото, това е много ускорено,
08:01
so it's like a 1000 generations a second.
163
481595
2197
и е нещо като хиляда генерации в секунда.
08:03
But immediately, the system goes like, "What kind of dumb piece of code was this?
164
483816
3967
Но веднага системата откликва:
''Колко тъпа част от код е това?
08:07
This can be improved upon in so many ways, so quickly."
165
487807
3721
Това може да бъде подобрено по толкова много начини
толкова бързо.''
08:11
So you see waves of new types taking over the other types.
166
491552
3748
И така може да видите вълни от нови видове
превземащи останалите.
08:15
And this type of activity goes on for quite a while,
167
495324
2562
И този вид активност продължава доста време,
08:17
until the main easy things have been acquired by these programs.
168
497910
4821
докато основните лесни неща са превзети от тези програми.
08:22
And then, you see sort of like a stasis coming on
169
502755
3481
И след това виждате нещо като застой,
08:26
where the system essentially waits
170
506260
1976
където системата по същество чака
08:28
for a new type of innovation, like this one,
171
508260
3183
нов вид иновация, като тази,
08:31
which is going to spread over all the other innovations that were before
172
511467
4282
която ще се разпространи
върху всички други останали иновации
08:35
and is erasing the genes that it had before,
173
515773
2463
и ще трие гените които е имала преди,
08:38
until a new type of higher level of complexity has been achieved.
174
518260
3976
докато ново по-високо ниво на сложност е достигнато.
08:42
And this process goes on and on and on.
175
522260
2976
И този процес продължава и продължава и продължава.
08:45
So what we see here
176
525727
1315
Така това което виждаме тук
08:47
is a system that lives in very much the way we're used to how life goes.
177
527066
4163
е една система, която живее
по начин, който ние знаем за живота.
08:51
But what the NASA people had asked me really was,
178
531948
4120
Но това, което хората от НАСА всъщност искаха от мен
беше: '' Дали тези неща
08:56
"Do these guys have a biosignature?
179
536473
2762
имат биоследи?
08:59
Can we measure this type of life?
180
539840
1813
Можем ли да измерим този вид живот?
09:01
Because if we can,
181
541677
1192
Защото ако можем,
09:02
maybe we have a chance of actually discovering life somewhere else
182
542893
3849
тогава може би имаме шанс наистина да открием живот някъде другаде,
09:06
without being biased by things like amino acids."
183
546766
3154
без да сме повлияни
от неща като амино киселини.''
09:10
So I said, "Well, perhaps we should construct a biosignature
184
550481
4533
И аз казах: ''Ами, може би трябва да построим
една биоследа,
09:15
based on life as a universal process.
185
555038
3198
базираща се на живота като универсален процес.
09:18
In fact, it should perhaps make use of the concepts that I developed
186
558260
4864
Фактически, тя би трябвало да използва
концепциите, които бях проектирал,
просто за да видя
09:23
just in order to sort of capture what a simple living system might be."
187
563148
4087
какво представлява една обикновена жива система."
И това което измислих --
09:27
And the thing I came up with --
188
567259
1519
09:28
I have to first give you an introduction about the idea,
189
568802
3982
първо трябва да ви въведа в идеята,
09:32
and maybe that would be a meaning detector,
190
572808
3539
и може би това ще е смислов индикатор,
а не индикатор на живот.
09:36
rather than a life detector.
191
576371
1547
09:38
And the way we would do that --
192
578486
1750
И начина, по който ще направим това --
09:40
I would like to find out how I can distinguish text
193
580260
2636
бих искал да намеря начин, по който да мога да различа
09:42
that was written by a million monkeys, as opposed to text that is in our books.
194
582920
4647
текст, който е бил написан от милиони маймуни,
и текст който се намира в нашите книги.
09:47
And I would like to do it in such a way
195
587905
1877
И бих искал да направя това по такъв начин,
09:49
that I don't actually have to be able to read the language,
196
589806
2878
че всъщност да няма нужда да знам как да чета езика,
защото съм сигурен че няма да мога.
09:52
because I'm sure I won't be able to.
197
592708
1770
Но поне да знам че там имa някакъв вид азбука.
09:54
As long as I know that there's some sort of alphabet.
198
594502
2500
Ето тук това е честотна диаграма,
09:57
So here would be a frequency plot
199
597026
2330
за това колко често откриваме
09:59
of how often you find each of the 26 letters of the alphabet
200
599380
3382
всяка една от 26 букви от азбуката,
10:02
in a text written by random monkeys.
201
602786
2219
в текст написан от случайно подбрани маймуни.
10:05
And obviously, each of these letters comes off about roughly equally frequent.
202
605455
4554
И разбира се всяка една от тези букви
има приблизително същата честота.
Но ако се вгледаме в същото разпределение в английски текстове,
10:10
But if you now look at the same distribution in English texts,
203
610033
3592
10:13
it looks like that.
204
613649
1248
то изглежда ето така.
10:15
And I'm telling you, this is very robust across English texts.
205
615462
3548
И да ви кажа, това е много ясно представено в английски текстове.
И ако се вгледам във френски текстове, изглежда малко по-различно,
10:19
And if I look at French texts, it looks a little bit different,
206
619034
2984
или в италиански, или немски.
10:22
or Italian or German.
207
622042
1178
Те всичките си имат свои собствени разпределения на честотите,
10:23
They all have their own type of frequency distribution,
208
623244
3416
но са добре изразени.
10:26
but it's robust.
209
626684
1433
Няма значение дали пише за политика или наука.
10:28
It doesn't matter whether it writes about politics or about science.
210
628141
3207
Няма значение дали е поема
10:31
It doesn't matter whether it's a poem or whether it's a mathematical text.
211
631372
5780
или е математически текст.
Това е една забелижима следа,
10:37
It's a robust signature,
212
637176
1837
и е много стабилна.
10:39
and it's very stable.
213
639037
1820
10:40
As long as our books are written in English --
214
640881
2157
Докато нашите книги се пишат на английски --
защото хората ги пренаписват и ги копират --
10:43
because people are rewriting them and recopying them --
215
643062
2791
10:45
it's going to be there.
216
645877
1359
тя ще си остане там.
10:47
So that inspired me to think about, well, what if I try to use this idea
217
647260
5761
Това ме накара да се замисля,
защо да не се опитам да използвам тази идея
за да, не да различа произволни текстове
10:53
in order, not to detect random texts from texts with meaning,
218
653045
3755
от текстове със специално значение,
10:56
but rather detect the fact that there is meaning
219
656824
3729
но да различа самият факт, че има смисъл
11:00
in the biomolecules that make up life.
220
660577
2527
в биомолекулите, които произвеждат живот.
Но първо трябва да се запитам:
11:03
But first I have to ask:
221
663128
1168
11:04
what are these building blocks,
222
664320
1488
какви са тези изграждащи блокове, като азбуката, елементи които ви показах?
11:05
like the alphabet, elements that I showed you?
223
665832
2296
Оказа се, че имаме много различни алтернативи
11:08
Well it turns out, we have many different alternatives
224
668152
2873
за тези различни поредици от изграждащи частици.
11:11
for such a set of building blocks.
225
671049
2314
Ние можем да използваме амино киселини,
11:13
We could use amino acids,
226
673387
1248
11:14
we could use nucleic acids, carboxylic acids, fatty acids.
227
674659
3202
можем да използваме нуклеинови киселини, карбоксилни киселини, мастни киселини.
11:17
In fact, chemistry's extremely rich, and our body uses a lot of them.
228
677885
3438
Всъщност, химията е много изобилна и нашето тяло използва много от тях.
И за да тестваме наистина тази идея,
11:21
So that we actually, to test this idea,
229
681347
2306
11:23
first took a look at amino acids and some other carboxylic acids.
230
683677
3547
аз първо разгледах амино киселините и някои други карбоксилни киселини.
И ето какъв е резултата.
11:27
And here's the result.
231
687248
1471
11:28
Here is, in fact, what you get
232
688743
3166
Ето какво, всъщност, ще получите
11:31
if you, for example, look at the distribution of amino acids
233
691933
3023
ако, примерно, се вгледате в разпределението на амино киселините
11:34
on a comet or in interstellar space or, in fact, in a laboratory,
234
694980
4735
върху една комета или в междузвездното пространство,
или всъщност в лаборатория
11:39
where you made very sure that in your primordial soup,
235
699739
2659
където може да се уверите, че в първоначаналната смесица
няма никакъв живот.
11:42
there is no living stuff in there.
236
702422
1918
Това, което най-често може да намерите е глицин и после аланин,
11:44
What you find is mostly glycine and then alanine
237
704364
2879
и там може да има малки остатъци от другите.
11:47
and there's some trace elements of the other ones.
238
707267
2359
11:49
That is also very robust --
239
709650
2429
И това също е много силно изразено --
11:52
what you find in systems like Earth
240
712103
3832
в това, което може да се намери в системи като тази на Земята,
11:55
where there are amino acids, but there is no life.
241
715959
3145
където има амино киселини,
но там няма никакъв живот.
11:59
But suppose you take some dirt and dig through it
242
719128
4630
Но ако примерно вземем пръст
и прокопаем през нея,
12:03
and then put it into these spectrometers,
243
723782
2960
и след това я сложим в тези спектометри,
12:06
because there's bacteria all over the place;
244
726766
2098
тогава там ще гъмжи от бактерии;
12:08
or you take water anywhere on Earth,
245
728888
2231
или вземем вода от където и да е на Земята,
тогава тя ще е пълна с живот,
12:11
because it's teaming with life,
246
731143
1517
12:12
and you make the same analysis;
247
732684
1750
и направим същият анализ;
12:14
the spectrum looks completely different.
248
734458
2577
спектъра ще изглежда съвсем различно.
Разбира се, там все още има глицин и аланин,
12:17
Of course, there is still glycine and alanine,
249
737059
3375
12:20
but in fact, there are these heavy elements, these heavy amino acids,
250
740458
3320
но всъщност, там има от тези тежки елементи, тези тежки амино киселини,
12:23
that are being produced because they are valuable to the organism.
251
743802
3395
които са произведени,
защото са важни за организма.
И някои други,
12:28
And some other ones that are not used in the set of 20,
252
748327
3938
които не са използвани в поредицата от 20,
те няма да се покажат въобще
12:32
they will not appear at all in any type of concentration.
253
752289
2898
в какъвто и да е вид концентрация.
12:35
So this also turns out to be extremely robust.
254
755211
2705
И така това също се оказва доста силно изразено.
12:37
It doesn't matter what kind of sediment you're using to grind up,
255
757940
3118
Няма значение какъв вид седимент използваме за да ги раздробим,
дали ще е бактерия или някакъв друг вид растения или животни.
12:41
whether it's bacteria or any other plants or animals.
256
761082
3279
Навсякъде където има живот,
12:44
Anywhere there's life,
257
764385
1424
12:45
you're going to have this distribution,
258
765833
1951
ще получим този вид разпределение
12:47
as opposed to that distribution.
259
767808
1817
а не някакво друго.
12:49
And it is detectable not just in amino acids.
260
769649
3237
И може да се види не само в амино киселини.
12:52
Now you could ask:
261
772910
1217
Сега може да попитате:
12:54
Well, what about these Avidians?
262
774151
3159
"Добре, ами какво да кажем за тези авидиани?"
Авидианите, които са жителите в този компютърен свят
12:57
The Avidians being the denizens of this computer world
263
777334
3051
13:00
where they are perfectly happy replicating and growing in complexity.
264
780409
3445
са перфекто щастливи, репликиращи се и растящи по сложност там.
13:03
So this is the distribution that you get if, in fact, there is no life.
265
783878
5017
Ето това е дистибуцията която получавате,
когато няма живот.
13:08
They have about 28 of these instructions.
266
788919
2718
Те имат някъде около 28 от тези инструкции.
13:11
And if you have a system where they're being replaced one by the other,
267
791661
3352
И ако има система, където те се заместват една с друга,
това прилича на маймуните, които използват пишеща машина.
13:15
it's like the monkeys writing on a typewriter.
268
795037
2185
Всяка една от тези инстукции има
13:17
Each of these instructions appears with roughly the equal frequency.
269
797246
4220
приблизително една и съща честота.
13:22
But if you now take a set of replicating guys
270
802375
4780
Но ако сега вземете извадка от тези, които се повтарят,
както видяхте във видеото,
13:27
like in the video that you saw,
271
807179
1950
то тези изглеждат ето така.
13:29
it looks like this.
272
809153
1519
Значи там има инструции,
13:31
So there are some instructions
273
811459
1473
13:32
that are extremely valuable to these organisms,
274
812956
2433
които са много важни за тези организми,
и затова техните честоти ще бъдат много високи.
13:35
and their frequency is going to be high.
275
815413
1970
13:37
And there's actually some instructions that you only use once, if ever.
276
817407
4041
И там всъщност има инструкции,
които са използвани само веднъж, ако дали и толкова.
13:41
So they are either poisonous
277
821472
1523
Тези последните са или отровни
13:43
or really should be used at less of a level than random.
278
823019
4505
или наистина трябва да се използват по-малко от произволно.
13:47
In this case, the frequency is lower.
279
827548
2688
В този случай, честота е по-ниска.
И ако погледнем сега, дали това е една силна следа?
13:51
And so now we can see, is that really a robust signature?
280
831192
2671
13:53
I can tell you indeed it is,
281
833887
1357
Мога да ви кажа че е,
13:55
because this type of spectrum, just like what you've seen in books,
282
835268
3248
защото този вид спектър, също като онзи, който видяхте при книгите,
13:58
and just like what you've seen in amino acids,
283
838540
2153
и като онзи, който видяхте в амино киселините,
14:00
it doesn't really matter how you change the environment,
284
840717
2642
няма значение как променяте средата, той е много постоянен;
14:03
it's very robust, it's going to reflect the environment.
285
843383
2624
той ще отрази тази среда.
Сега ще ви покажа един малък експеримент, който проведохме.
14:06
So I'm going to show you now a little experiment that we did.
286
846031
2949
И трябва да ви обясня,
14:09
And I have to explain to you,
287
849004
1384
върха на тази графика
14:10
the top of this graph
288
850412
1182
14:11
shows you that frequency distribution that I talked about.
289
851618
2744
ви показва разпределението на честотата, за която говорех.
14:14
Here, that's the lifeless environment
290
854386
3807
Ето това е една неоживена среда,
където всяка инструкция се появява
14:18
where each instruction occurs at an equal frequency.
291
858217
3412
с една и съща честота.
А ето тук отдолу ви показвам
14:22
And below there, I show, in fact, the mutation rate in the environment.
292
862564
4993
темпа, с който те мутират в тази среда.
14:27
And I'm starting this at a mutation rate that is so high
293
867581
3303
И започвам това с темп на мутациите, който е толкова висок,
14:30
that even if you would drop a replicating program
294
870908
3966
че ако пуснете
една репликираща се програма,
14:34
that would otherwise happily grow up to fill the entire world,
295
874898
4125
която по принцип ще си расте щастливо
запълвайки цялата среда,
ако я пуснете вътре, тя веднага ще започне да мутира докато не умре.
14:39
if you drop it in, it gets mutated to death immediately.
296
879047
3010
14:42
So there is no life possible at that type of mutation rate.
297
882081
5346
Така че излиза, че няма живот
с такава бързина на мутацията.
14:47
But then I'm going to slowly turn down the heat, so to speak,
298
887451
4036
Но ако понамаля малко топлината, така да се каже,
14:51
and then there's this viability threshold
299
891511
2185
и там има един специфичен праг на жизненоспособност,
14:53
where now it would be possible for a replicator to actually live.
300
893720
3892
където ще е възможно
за повтарящите се да останат живи.
14:57
And indeed, we're going to be dropping these guys into that soup all the time.
301
897636
5345
И наистина, ние започваме да пускаме тези неща
в средата постянно.
И нека да видим как изглежда това.
15:03
So let's see what that looks like.
302
903419
1636
Първо нищо, нищо, нищо.
15:05
So first, nothing, nothing, nothing.
303
905079
2998
Твърде топло, твърде топло.
15:08
Too hot, too hot.
304
908101
1815
15:09
Now the viability threshold is reached,
305
909940
2296
Сега прагът на жизненоспособност е достигнат,
15:12
and the frequency distribution has dramatically changed
306
912260
4492
и разпределението на честотата
се е променило драматично, и всъщност, стабилизирало.
15:16
and, in fact, stabilizes.
307
916776
1476
И това, което направих бе,
15:18
And now what I did there
308
918276
1510
15:19
is, I was being nasty, I just turned up the heat again and again.
309
919810
3598
аз бях малко лош, усилих топлината отново и отново.
И разбира се, те достигат прагът на жизненоспособност.
15:23
And of course, it reaches the viability threshold.
310
923432
2346
15:25
And I'm just showing this to you again because it's so nice.
311
925802
2868
И ви го показвам отново, защото това е толкова хубаво.
15:28
You hit the viability threshold.
312
928694
1542
Достигате прагът на жизненоспособността.
15:30
The distribution changes to "alive!"
313
930260
1976
Разпределението се променя до ''жив!''
15:32
And then, once you hit the threshold
314
932691
3217
И тогава, когато достигнете този праг,
15:35
where the mutation rate is so high that you cannot self-reproduce,
315
935932
4049
където темптото на мутацията е толкова високо,
че не може да се само-възпроизвеждате,
тогава не може да копирате информцията
15:40
you cannot copy the information forward to your offspring
316
940005
4921
и да я предавате на вашето поколение,
15:44
without making so many mistakes that your ability to replicate vanishes.
317
944950
4730
без да направите толкова много грешки,
че възможността за репликиране изчезва.
15:49
And then, that signature is lost.
318
949704
1859
И тогава тази следа изчезва.
Какво научихме от това?
15:53
What do we learn from that?
319
953216
1706
15:54
Well, I think we learn a number of things from that.
320
954946
3796
Ами, смятам, че научихме доста неща от това.
15:58
One of them is,
321
958766
1470
Едно от тях е,
16:00
if we are able to think about life in abstract terms --
322
960260
5224
че ние можем да мислим за живота
абстрактно --
16:05
and we're not talking about things like plants,
323
965508
2631
и ако не говорим за неща като растения,
и не говорим за амино киселини,
16:08
and we're not talking about amino acids,
324
968163
1925
и не говорим за бактерии,
16:10
and we're not talking about bacteria,
325
970112
1764
16:11
but we think in terms of processes --
326
971900
2110
но мислим по отношение на процеси --
тогава можем да започнем да мислим за живота,
16:14
then we could start to think about life
327
974034
2202
16:16
not as something that is so special to Earth,
328
976260
2619
не като нещо, което принадлежи само на Земята,
16:18
but that, in fact, could exist anywhere.
329
978903
2510
но, всъщност, като нещо, което може да съществува навсякъде.
16:21
Because it really only has to do with these concepts of information,
330
981437
4313
Защото се отнася само до
тези концепции от информация,
16:25
of storing information within physical substrates --
331
985774
4058
за натрупване на информация
с физически основи --
16:29
anything: bits, nucleic acids, anything that's an alphabet --
332
989856
4016
всичко: частици, нуклеидни киселини,
всичко което е азбука --
16:33
and make sure that there's some process
333
993896
1879
и се осигурява, че има някакъв процес,
16:35
so that this information can be stored for much longer than you would expect --
334
995799
3715
където тази информция може да бъде съхранена
за по-дълго отколкото очаквате
е необходимо за израждането на тази информация.
16:40
the time scales for the deterioration of information.
335
1000076
4336
И ако може да направите това,
16:44
And if you can do that, then you have life.
336
1004436
3168
тогава ще имате живот.
16:47
So the first thing that we learn
337
1007628
2254
И така, първото нещо което научихме
16:49
is that it is possible to define life in terms of processes alone,
338
1009906
5212
е това, че е възможно да определим живота
в рамките само на процеси,
16:55
without referring at all to the type of things that we hold dear,
339
1015142
4977
без да се обръщаме към всички тези
видове неща, към които ние се придържаме,
доколкото се отнася до вида живот на Земята.
17:00
as far as the type of life on Earth is.
340
1020143
2671
17:02
And that, in a sense, removes us again,
341
1022838
2641
И това по един начин ни отдалечава отново,
17:05
like all of our scientific discoveries, or many of them --
342
1025503
2831
както всички наши научни открития, или по-голямата част от тях --
17:08
it's this continuous dethroning of man --
343
1028358
2771
това е този постянен опит да свалим хората от техния пиедестал --
от начина, по който ние се смятаме за специални, защото сме живи.
17:11
of how we think we're special because we're alive.
344
1031153
2727
17:13
Well, we can make life; we can make life in the computer.
345
1033904
3056
Ние можем да създадем живот. Можем да създадем живот в компютър.
17:16
Granted, it's limited,
346
1036984
1817
Вярно, той е ограничен,
17:18
but we have learned what it takes in order to actually construct it.
347
1038825
5117
но сме се научили какво е нужно
за да го проектираме наистина.
17:23
And once we have that,
348
1043966
2788
И веднъж имайки това,
17:26
then it is not such a difficult task anymore
349
1046778
2647
вече не е толкова трудна задача
17:29
to say, if we understand the fundamental processes
350
1049449
4152
да кажем, че ако разбираме основните процеси,
17:33
that do not refer to any particular substrate,
351
1053625
3342
които не са отнасят до някои определени елементи,
17:36
then we can go out and try other worlds,
352
1056991
3768
тогава можем да излезем
и опитаме това в други светове,
17:40
figure out what kind of chemical alphabets might there be,
353
1060783
3781
да разберам какви видове химически процеси има там,
да разберем достатъчно за нормалната им химия,
17:45
figure enough about the normal chemistry, the geochemistry of the planet,
354
1065293
4725
за геохимията на планетата,
за да знаем как ще изглежда разпределението
17:50
so that we know what this distribution would look like in the absence of life,
355
1070042
3774
при липсата на живот,
17:53
and then look for large deviations from this --
356
1073840
2971
и тогава да потърсим големи отклонения от тези --
17:56
this thing sticking out, which says, "This chemical really shouldn't be there."
357
1076835
5112
това нещо което стърчи, и казва:
''Този елемент наистина не трябва да бъде тук.''
18:01
Now we don't know that there's life then,
358
1081971
1955
Сега няма да знаем, че тогава там ще има живот,
18:03
but we could say,
359
1083950
1207
но можем да кажем:
18:05
"Well at least I'm going to have to take a look very precisely at this chemical
360
1085181
3769
''Е, поне ще погледна по-отблизо този химически елемент
18:08
and see where it comes from."
361
1088974
2045
и ще видя от къде идва.''
И това може да е нашият шанс
18:11
And that might be our chance of actually discovering life
362
1091043
3711
да открием наистина живот,
18:14
when we cannot visibly see it.
363
1094778
2119
когато не можем всъщност да го видим.
18:16
And so that's really the only take-home message that I have for you.
364
1096921
4564
И така, това е наистина единственото послание,
в това, което ви представих.
18:21
Life can be less mysterious than we make it out to be
365
1101509
4231
Животът може да бъде по-малко мистериозен,
отколкото го изкарваме да бъде,
18:25
when we try to think about how it would be on other planets.
366
1105764
3205
когато се опитваме да мислим за живот на други планети.
18:29
And if we remove the mystery of life,
367
1109540
3387
И ако премахнем мистерията на живота,
18:32
then I think it is a little bit easier for us to think about how we live,
368
1112951
4685
тогава смятам, че е малко по-лесно
за нас да помислим как живеем,
18:37
and how perhaps we're not as special as we always think we are.
369
1117660
3058
и как може би, ние не сме толкова специални, колкото си мислиме че сме.
18:40
And I'm going to leave you with that.
370
1120742
2246
И смятам да ви оставя с това.
Благодаря ви много.
18:43
And thank you very much.
371
1123012
1224
18:44
(Applause)
372
1124260
2174
(Аплодисменти)
Относно този уебсайт

Този сайт ще ви запознае с видеоклипове в YouTube, които са полезни за изучаване на английски език. Ще видите уроци по английски език, преподавани от първокласни учители от цял свят. Кликнете два пъти върху английските субтитри, показани на всяка страница с видеоклипове, за да възпроизведете видеото оттам. Субтитрите се превъртат в синхрон с възпроизвеждането на видеото. Ако имате някакви коментари или искания, моля, свържете се с нас, като използвате тази форма за контакт.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7