Finding life we can't imagine | Christoph Adami

Christoph Adami: Entdeckung eines unerwarteten Lebens

Übersetzung: Kate Syrek Lektorat: Myriam Bastian

So, I have a strange career.

Meine Karriere ist ungewöhnlich.

I know it because people come up to me, like colleagues, and say,

Ich weiß das, weil Menschen, wie etwa Kollegen,

"Chris, you have a strange career."

zu mir kommen und sagen: "Chris, deine Karriere ist ungewöhnlich."

(Laughter)

(Gelächter)

And I can see their point,

Und ich kann gut verstehen, was sie meinen,

because I started my career as a theoretical nuclear physicist.

da ich meine Karriere

als theoretischer Nuklearphysiker begann.

And I was thinking about quarks and gluons and heavy ion collisions,

Ich machte mir Gedanken über Quarks und Gluonen,

und Schwerion-Kollisionen,

and I was only 14 years old --

und das im Alter von 14 Jahren.

No, no, I wasn't 14 years old.

Nein, nein, ich war nicht 14 Jahre alt.

But after that,

Aber danach

hatte ich wirklich mein eigenes Labor

I actually had my own lab

in der für Computational Neuroscience

in the Computational Neuroscience department,

und ich machte keine Neurowissenschaft.

and I wasn't doing any neuroscience.

Later, I would work on evolutionary genetics,

Später würde ich an Evolutionsgenetik arbeiten,

and I would work on systems biology.

und an Systembiologie.

But I'm going to tell you about something else today.

Aber heute will ich von etwas anderem erzählen.

I'm going to tell you about how I learned something about life.

Ich werde Ihnen erzählen,

wie ich etwas über das Leben lernte.

And I was actually a rocket scientist.

Ich war eigentlich Raketenwissenschaftler.

I wasn't really a rocket scientist,

Ich war nicht wirklich ein Raketenwissenschaftler,

but I was working at the Jet Propulsion Laboratory

aber ich arbeitete

im Labor für Jet-Propulsion,

im sonnigen Kalifornien, wo es warm ist;

in sunny California, where it's warm;

whereas now I am in the mid-West, and it's cold.

wohingegen ich jetzt im Mittleren Westen bin,

und es ist kalt.

But it was an exciting experience.

Aber es war eine aufregende Erfahrung.

One day, a NASA manager comes into my office,

Eines Tages kam ein NASA Manager in mein Büro,

sits down and says,

setzte sich und sagte:

"Can you please tell us, how do we look for life outside Earth?"

"Können Sie uns bitte sagen,

wie wir nach Leben außerhalb der Erde suchen sollten?"

Da war ich überrascht,

And that came as a surprise to me,

da ich eigentlich eingestellt worden war,

because I was actually hired to work on quantum computation.

um an Quantum Computation zu arbeiten.

Und doch hatte ich eine richtig gute Antwort.

Yet, I had a very good answer.

I said, "I have no idea."

Ich sagte: "Ich habe keine Ahnung."

(Laughter)

And he told me, "Biosignatures, we need to look for a biosignature."

Und er sagte zu mir: "Biosignaturen,

wir müssen nach Biosignaturen suchen."

Und ich fragte: "Was ist das?"

And I said, "What is that?"

And he said, "It's any measurable phenomenon

Er antwortete: "Jedes messbare Naturerscheinung,

die Hinweise auf die Anwesenheit von Leben

that allows us to indicate the presence of life."

zulässt."

And I said, "Really?

Und ich sagte: "Wirklich?

Because isn't that easy?

Ist das so einfach?

I mean, we have life.

Ich meine, wir haben Leben.

Can't you apply a definition,

Kann man keine Definition anwenden,

for example, a Supreme Court-like definition of life?"

wie zum Beispiel eine Definition des Lebens vom Obersten Gerichtshofs?"

Und dann dachte ich eine Weile darüber nach und sagte:

And then I thought about it a little bit, and I said,

"Nun ja, ist das wirklich so einfach?

"Well, is it really that easy?

Weil, ja, wenn man soetwas sieht,

Because, yes, if you see something like this,

then all right, fine, I'm going to call it life --

dann, ja klar, nenne ich das Leben--

no doubt about it.

kein Zweifel.

But here's something."

Aber hier ist etwas."

And he goes, "Right, that's life too. I know that."

Und er meinte: "Eben, das ist auch Leben. Das weiß ich."

Except, if you think that life is also defined by things that die,

Außer wenn man daran glaubt, dass Leben

durch Sterben definiert ist,

you're not in luck with this thing,

hat man hier kein Glück.

because that's actually a very strange organism.

da dies ein sehr merkwürdiger Organismus ist.

It grows up into the adult stage like that

Er wächst bis zu seiner Erwachsenenzeit so

und durchschreitet dann eine Benjamin-Button-Phase,

and then goes through a Benjamin Button phase,

and actually goes backwards and backwards until it's like a little embryo again,

und entwickelt sich weiter und weiter zurück,

bis er wieder einem Embryo gleicht,

und wächst danach wieder, schrumpft dann wieder, wächst wieder -- wie ein Jo-Jo--

and then actually grows back up, and back down and back up --

und er stirbt niemals.

sort of yo-yo -- and it never dies.

So it's actually life,

Es handelt sich also um Leben,

aber eben nicht so,

but it's actually not as we thought life would be.

wie wir es uns vorstellen.

And then you see something like that.

Und dann sieht man soetwas.

And he was like, "My God, what kind of a life form is that?"

Und er sagt: "Oh mein Gott, was für eine Form des Lebens ist das?"

Weiß es jemand?

Anyone know?

Es ist eigentlich kein Leben, es ist ein Kristall.

It's actually not life, it's a crystal.

Wenn man einmal anfängt

So once you start looking and looking at smaller and smaller things --

auf die ganz kleinen Sachen zu schauen --

so this particular person wrote a whole article and said,

diese Person hat

einen ganzen Artikel geschrieben und sagte, "Hey, das sind Bakterien."

"Hey, these are bacteria."

Except, if you look a little bit closer,

Außer, wenn man noch genauer schaut,

you see, in fact, that this thing is way too small to be anything like that.

sieht man, dass in Wahrheit dieses Ding, viel zu klein ist, um das zu sein.

Also er war überzeugt,

So he was convinced, but, in fact, most people aren't.

aber tatsächlich sind die meisten Menschen das nicht.

Und dann natürlich

And then, of course, NASA also had a big announcement,

hat die NASA auch eine große Ankündigung gemacht

and President Clinton gave a press conference,

und Präsident Clinton hat eine Pressekonferenz gegeben,

über diese unglaubliche Entdeckung

about this amazing discovery of life in a Martian meteorite.

von Leben auf einem Mars-Meteroiten.

Nur ist das heutzutage sehr umstritten.

Except that nowadays, it's heavily disputed.

Wenn man aus all diesen Bildern lernt,

If you take the lesson of all these pictures,

then you realize, well, actually, maybe it's not that easy.

dann wird man feststellen, dass es eigentlich nicht so einfach ist.

Vielleicht brauche ich docch

Maybe I do need a definition of life

eine Defintion des Lebens,

in order to make that kind of distinction.

um diese Unterscheidung zu machen.

Kann man Leben definieren?

So can life be defined?

Wie würden Sie es angehen?

Well how would you go about it?

Natürlich

Well of course, you'd go to Encyclopedia Britannica and open at L.

wüde man die Encyclopedia Britannica nehmen und L aufschlagen.

Nein, natürlich würde man das nicht manchen, man würde es googeln.

No, of course you don't do that; you put it somewhere in Google.

Und dann hat man vielleicht ein Ergebnis.

And then you might get something.

(Laughter)

And what you might get --

Und was man vielleicht bekommt --

and anything that actually refers to things that we are used to,

und alles, was sich auf Dinge bezieht, die wir gewohnt sind,

schmeißt man weg.

you throw away.

Und dann kommt man vielleicht auf soetwas.

And then you might come up with something like this.

Und es ist etwas Kompliziertes

And it says something complicated with lots and lots of concepts.

mit sehr vielen Konzepten.

Wer würde so etwas

Who on Earth would write something as convoluted and complex and inane?

Verschachteltes und Komplexes

und Sinnloses schreiben?

Oh, es ist eigentlich ein wirklich bedeutender Konzeptenkomplex.

Oh, it's actually a really, really, important set of concepts.

Also, ich hebe einige Wörter hervor

So I'm highlighting just a few words

and saying definitions like that rely on things

und sage, dass solche Defintionen

beruhen auf Sachen, die nicht

that are not based on amino acids or leaves or anything that we are used to,

auf Aminosäuren oder Blättern basieren,

oder auf etwas, was wir gewohnt sind,

sondern in Wahrheit nur auf Prozessen.

but in fact on processes only.

Wenn man sich das anschaut ist,

And if you take a look at that,

ist dies eigentlich in einem Buch, das ich über künstliches Leben geschrieben habe.

this was actually in a book that I wrote that deals with artificial life.

Und das erklärt, warum

And that explains why that NASA manager was actually in my office to begin with.

der NASA-Manager überhaupt bei mir im Büro war.

Because the idea was that, with concepts like that,

Weil die Idee war, dass wir mit solchen Konzepten

maybe we can actually manufacture a form of life.

wir vielleicht tatsächlich

eine Form des Lebens herstellen können.

And so if you go and ask yourself, "What on Earth is artificial life?",

Und wenn man sich fragt,

"Was zum Himmel ist künstliches Leben?",

let me give you a whirlwind tour of how all this stuff came about.

lassen Sie mich Ihnen einen schnellen Überblick geben,

wie das Ganze angefangen hat.

And it started out quite a while ago,

Und es hat vor einiger Zeit angefangen,

when someone wrote one of the first successful computer viruses.

als jemand

einen der ersten erfolgreichen Computerviren geschrieben hat.

Und alle die nicht alt genug sind,

And for those of you who aren't old enough,

you have no idea how this infection was working --

Sie haben keine Ahnung, wie diese Infektion passierte --

namely, through these floppy disks.

nämlich durch diese Disketten.

But the interesting thing about these computer virus infections

Aber das Interessante an diesen Virusinfektionen der Computer

war, dass, wenn man auf die Infektionsrate schaut,

was that, if you look at the rate at which the infection worked,

in der die Infektionen passierten,

they show this spiky behavior that you're used to from a flu virus.

sich diese Zacken zeigen,

dass man von Grippeviren kennt.

And it is in fact due to this arms race

Und in Wahrheit ist es der Rüstungswettlauf

between hackers and operating system designers

zwischen Hackern und Designern der Computersysteme,

that things go back and forth.

der alles es hin und her gehen lässt.

And the result is kind of a tree of life of these viruses,

Und das Ergebnis ist eine Art Lebensbaum

dieser Viren,

a phylogeny that looks very much like the type of life

eine Stammesgeschichte, die der Art des Lebens, die wir kennen,

sehr ähnlich sieht, zumindest auf der viralen Ebene.

that we're used to, at least on the viral level.

So is that life?

Ist das also Leben? Nicht für mich.

Not as far as I'm concerned.

Warum? Weil diese Dinge sich nicht eigenständig entwickeln.

Why? Because these things don't evolve by themselves.

In Wahrheit, schreiben Hacker sie.

In fact, they have hackers writing them.

Dieser Ansatz wurde schnell aufgegriffen und weitergeführt,

But the idea was taken very quickly a little bit further,

when a scientist working at the Santa Fe Institute decided,

als ein Wissenschaftler am Santa Fe Institute beschloss,

"Why don't we try to package these little viruses

"Warum versuchen wir nicht, diese kleinen Viren

in artificial worlds inside of the computer

in künstliche Welten im Rechner zu packen,

und lassen die sich selbst entwickeln?"

and let them evolve?"

And this was Steen Rasmussen.

Und das war Steen Rasmussen.

And he designed this system, but it really didn't work,

Er hat dieses System entwickelt, aber es funktionierte nicht wirklich,

because his viruses were constantly destroying each other.

weil die Viren sich ständig gegenseitig zerstörten.

But there was another scientist who had been watching this, an ecologist.

Aber es gab noch einen Wissenschaftler, der das beobachtet hatte, einen Ökologen.

Er ging nach Hause und sagte, "Ich weiß, wie man das in Ordnung bringen kann."

And he went home and says, "I know how to fix this."

And he wrote the Tierra system,

Und er schrieb das Tierrasystem,

and, in my book,

und, in meinen Buch ist es wirklich eines der ersten

is in fact one of the first truly artificial living systems --

wahren künstlichen lebenden Systeme --

except for the fact that these programs didn't really grow in complexity.

außer dass diese Programme nicht an Kompexität wuchsen.

So having seen this work, worked a little bit on this,

Als man sah, dass das funktioniert und ein wenig daran arbeitete,

this is where I came in.

da kam ich dazu.

And I decided to create a system that has all the properties

Und ich beschloss ein System zu entwickeln,

das alle Voraussetzungen erfüllt, die notwendig sind

that are necessary to see, in fact, the evolution of complexity,

für die Evolution von Komplexität, nach der sich

immer komplexere Probleme sich ständig entwickeln.

more and more complex problems constantly evolving.

Und da ich nicht wirklich wusste, wie man Code schreibt, hatte ich dabei natürlich Hilfe.

And of course, since I really don't know how to write code, I had help in this.

Zwei Studenten am

I had two undergraduate students

California Institute of Technology arbeiteten mit mir.

at California Institute of Technology that worked with me.

Das ist Charles Offria auf der linken, und Titus Brown auf der rechten Seite.

That's Charles Ofria on the left, Titus Brown on the right.

Die beiden sind jetzt wirklich anerkannte Professoren

They are now, actually, respectable professors

at Michigan State University,

an der Michigan State University,

but I can assure you, back in the day, we were not a respectable team.

aber ich kann Ihnen versichern, damals

waren wir nicht so ein respektables Team.

Und ich bin auch froh, dass es kein Fotos gibt

And I'm really happy that no photo survives

von uns dreien nebeneinander.

of the three of us anywhere close together.

Aber wie schaut nun dieses System aus?

But what is this system like?

Nun, ich kann nicht wirklich ins Detail gehen,

Well I can't really go into the details,

but what you see here is some of the entrails.

aber hier sehen Sie ein paar Einzelheiten.

Aber worauf ich mich konzentrieren möchte,

But what I wanted to focus on is this type of population structure.

ist der Typ der Bevölkerungsstruktur.

Da sind etwa 10.000 Programme angesiedelt.

There's about 10,000 programs sitting here.

And all different strains are colored in different colors.

Und alle verschiedenen Stämme haben verschiedene Farben.

And as you see here, there are groups that are growing on top of each other,

Und wie man hier sieht, gibt es Gruppen, die übereinander wachsen,

weil sie sich ausbreiten.

because they are spreading.

Any time there is a program that's better at surviving in this world,

Immer wenn es ein Programm gibt,

das besser in dieser Welt überlebt,

due to whatever mutation it has acquired,

aufgrund irgendeiner Mutation,

it is going to spread over the others and drive the others to extinction.

breitet es sich über die anderen aus und bringt die anderen zum Verschwinden.

Ich werde nun einen Film zeigen, in dem Sie diesen Vorgang sehen.

So I'm going to show you a movie

where you're going to see that kind of dynamic.

Diese Art von Versuchen begannen

And these kinds of experiments are started with programs that we wrote ourselves.

mit Programmen, die wir selber geschrieben haben.

Wir schreiben unsere eigenen Sachen, vervielfältigen diese,

We write our own stuff, replicate it, and are very proud of ourselves.

und sind sehr stolz auf uns.

And we put them in, and what you see immediately

Und wir fügen diese hinzu, und gleich kann man sehen,

is that there are waves and waves of innovation.

dass es eine Welle der Innovation nach der anderen gibt.

By the way, this is highly accelerated,

Übrigens ist das sehr beschleunigt,

so it's like a 1000 generations a second.

es ist fast wie tausend Generationen pro Sekunde.

But immediately, the system goes like, "What kind of dumb piece of code was this?

Aber sofort sagt das System:

"Was für ein blöder Code war das?

This can be improved upon in so many ways, so quickly."

Das kann auf viele Arten verbessert werden

und schnell."

So you see waves of new types taking over the other types.

Man sieht Wellen einer neuen Art,

die andere Arten überwindet.

And this type of activity goes on for quite a while,

Und diese Art von Aktivität geht noch eine Weile so,

until the main easy things have been acquired by these programs.

bis die einfachen Hauptsachen von diesen Programmen übernommen wurden.

And then, you see sort of like a stasis coming on

Und dann sieht man eine Art von Entwicklungsstau,

where the system essentially waits

in dem das System hauptsächlich

for a new type of innovation, like this one,

auf eine neue Entwicklung wartet, wie diese da,

which is going to spread over all the other innovations that were before

welche sich ausbreiten wird

über all die anderen Innovationen, die vorher da waren

and is erasing the genes that it had before,

und die Gene löscht, die es vorher hatte,

until a new type of higher level of complexity has been achieved.

bis eine neue Art höherer Komplexität erreicht wurde.

And this process goes on and on and on.

Und dieser Prozess geht immer weiter.

So what we see here

Was wir hier sehen,

is a system that lives in very much the way we're used to how life goes.

ist ein System, das in etwa so lebt,

wie wir Leben gewohnt sind.

But what the NASA people had asked me really was,

Aber was die NASA-Leute mich wirklich gefragt hatten

war: "Haben diese Dinger

"Do these guys have a biosignature?

eine Biosignatur?

Can we measure this type of life?

Können wir diese Art des Leben messen?

Because if we can,

Wenn wir das können,

maybe we have a chance of actually discovering life somewhere else

haben wir vielleicht eine Chance, Leben wirklich irgendwo anders

without being biased by things like amino acids."

zu entdecken, ohne voreingenommen zu sein

durch Dinge wie Aminosäuren."

So I said, "Well, perhaps we should construct a biosignature

Also sagte ich: "Vielleicht sollten wir

eine Biosignatur herstellen,

based on life as a universal process.

die auf Leben als universalem Prozess basiert.

In fact, it should perhaps make use of the concepts that I developed

Vielleicht sollte es

die Konzepte verwenden, die ich entwickelt habe

um zu erfassen,

just in order to sort of capture what a simple living system might be."

was ein einfaches lebendes System sein kann."

Und was ich mir ausgedacht habe --

And the thing I came up with --

I have to first give you an introduction about the idea,

Ich muss Ihnen zuerst eine Einführung in die Idee geben,

and maybe that would be a meaning detector,

und vielleicht wäre das eher ein Bedeutungs-Detektor

als ein Lebensdetektor.

rather than a life detector.

And the way we would do that --

Und wir würden das so machen --

I would like to find out how I can distinguish text

ich würde gerne herausfinden, wie sich

that was written by a million monkeys, as opposed to text that is in our books.

Text, der von einer Million Affen geschrieben wurde,

von Text unterscheidet, der in unseren Büchern ist.

And I would like to do it in such a way

Und ich würde es gerne so angehen,

that I don't actually have to be able to read the language,

dass ich die Sprache nicht wiklich lesen können muss,

weil ich mir sicher bin, dass ich dazu nicht in der Lage bin.

because I'm sure I won't be able to.

Solang ich weiß, dass es eine Art Alphabet gibt.

As long as I know that there's some sort of alphabet.

Dies wäre die Häufigkeit

So here would be a frequency plot

in der man

of how often you find each of the 26 letters of the alphabet

jeden der 26 Buchstaben des Alphabets

in a text written by random monkeys.

in einem von zufällig gewählten Affen geschriebenen Text finden kann.

And obviously, each of these letters comes off about roughly equally frequent.

Und offensichtlich kommt jeder dieser Buchstaben

ungefähr gleich häufig vor.

Aber wenn man die gleiche Verteilung in einem englischen Text betrachtet,

But if you now look at the same distribution in English texts,

it looks like that.

schaut das so aus.

And I'm telling you, this is very robust across English texts.

Und ich sagen Ihnen, bei englischen Texten ist dies sehr stabil.

Und wenn man sich französische Texte anschaut, dann sieht es ein wenig anders aus,

And if I look at French texts, it looks a little bit different,

oder bei Italienisch oder Deutsch.

or Italian or German.

Sie alle haben eine eigene Häufigkeitsverteilung,

They all have their own type of frequency distribution,

aber es ist solide.

but it's robust.

Dabei ist es unwichtig, ob über Politik oder Wissenschaft geschrieben wurde.

It doesn't matter whether it writes about politics or about science.

Es ist auch nicht wichtig, ob es ein Gedicht ist,

It doesn't matter whether it's a poem or whether it's a mathematical text.

oder ein mathematischer Text.

Es ist eine stabile Signatur,

It's a robust signature,

und es ist sehr stabil.

and it's very stable.

As long as our books are written in English --

Solange unsere Bücher auf Englisch geschrieben werden --

weil Menschen sie neu schreiben und wieder kopieren --

because people are rewriting them and recopying them --

it's going to be there.

wird das immer da sein.

So that inspired me to think about, well, what if I try to use this idea

Das hat mich angeregt darüber nachzudenken,

was, wenn ich versuche, diese Idee

nicht dazu benutze zufällige Texte

in order, not to detect random texts from texts with meaning,

von Texten mit Bedeutung zu unterscheiden,

but rather detect the fact that there is meaning

sondern dazu benutze, eine Bedeutung zu finden

in the biomolecules that make up life.

in den Biomolekülen, die Leben ausmachen.

Aber zuerst muss ich fragen:

But first I have to ask:

what are these building blocks,

Was sind die Bausteine, wie das Alphabet, Elemente, die ich Ihnen gezeigt habe?

like the alphabet, elements that I showed you?

Es zeigt sich, dass wir viele verschiedene Alternativen haben

Well it turns out, we have many different alternatives

für solch einen Satz von Bausteinen.

for such a set of building blocks.

Wir könnten Aminosäuren verwenden,

We could use amino acids,

we could use nucleic acids, carboxylic acids, fatty acids.

wir könnten Nukleinsäuren, Carbonsäuren, Fettsäuren verwenden.

In fact, chemistry's extremely rich, and our body uses a lot of them.

Die Chemie ist extrem reich, und unser Körper verwendet vieles davon.

Um diese Idee zu testen, sahen wir uns daher

So that we actually, to test this idea,

first took a look at amino acids and some other carboxylic acids.

zunächst Aminosäuren und ein paar andere Carbonsäuren an.

Und hier sind die Ergebnisse.

And here's the result.

Here is, in fact, what you get

Das bekommt man,

if you, for example, look at the distribution of amino acids

wenn man zum Beispiel die Verteilung der Aminosäuren betrachtet

on a comet or in interstellar space or, in fact, in a laboratory,

auf einem Kometen, oder im interstellaren Raum,

oder in einem Labor,

where you made very sure that in your primordial soup,

wenn man sichergestellt hat, dass in der ursprünglichen Suppe

nichts Lebendes drin ist.

there is no living stuff in there.

Man findet zumeist Glycin, dann Alanin,

What you find is mostly glycine and then alanine

und dann gibt Spuren anderer Elemente.

and there's some trace elements of the other ones.

That is also very robust --

Das ist auch sehr stabil --

what you find in systems like Earth

was man in Systemen wie der Erde findet,

where there are amino acids, but there is no life.

wo es Amniosäuren gibt,

aber kein Leben.

But suppose you take some dirt and dig through it

Aber nehmen wir an, man nimmt ein wenig Dreck

und wühlt darin

and then put it into these spectrometers,

und dann untersucht man es in diesen Spektrometern,

because there's bacteria all over the place;

weil da überall Bakterien sind;

or you take water anywhere on Earth,

oder man nimmt Wasser von irgendwo auf der Erde,

weil es voller Leben ist,

because it's teaming with life,

and you make the same analysis;

und dann macht man die gleiche Analyse;

the spectrum looks completely different.

das Spektrum schaut komplett anders aus.

Natürlich ist da weiterhin Glycin und Alanin,

Of course, there is still glycine and alanine,

but in fact, there are these heavy elements, these heavy amino acids,

aber da sind diese Schwerelemente, diese schweren Aminosäuren,

that are being produced because they are valuable to the organism.

die produziert werden,

weil sie für den Organismus nützlich sind.

Und andere wiederum,

And some other ones that are not used in the set of 20,

welche nicht im 20er Komplex verwendet werden,

treten überhaupt nicht auf

they will not appear at all in any type of concentration.

in jeder möglichen Konzentration.

So this also turns out to be extremely robust.

Also das scheint sehr stabil zu sein.

It doesn't matter what kind of sediment you're using to grind up,

Es ist nebensächlich, welches Sediment man verwendet, um es zu zermahlen,

ob es Bakterien, Pflanzen oder Tiere sind.

whether it's bacteria or any other plants or animals.

Überall wo Leben ist,

Anywhere there's life,

you're going to have this distribution,

wird man diese Verteilung haben,

as opposed to that distribution.

im Gegensatz zu dieser Verteilung.

And it is detectable not just in amino acids.

Und das kann man nicht nur in Aminosäuren finden.

Now you could ask:

Jetzt könnte man fragen:

Well, what about these Avidians?

was ist mit diesen Avidian?

Die Avidian sind die Bewohner dieser Computerwelt,

The Avidians being the denizens of this computer world

where they are perfectly happy replicating and growing in complexity.

wo sie sich überglücklich reproduzieren und an Komplexität zunehmen.

So this is the distribution that you get if, in fact, there is no life.

Das ist die Verteilung, die man bekommt,

wenn es kein Leben gibt.

They have about 28 of these instructions.

Sie haben ungefähr 28 dieser Anweisungen.

And if you have a system where they're being replaced one by the other,

Und wenn man ein System hat, wo sie gegeneinander austauschbar sind,

ist es so wie die Affen, die auf der Schreibmaschine schreiben.

it's like the monkeys writing on a typewriter.

Jede der Anweisungen erscheint

Each of these instructions appears with roughly the equal frequency.

mit etwa der gleichen Häufigkeit.

But if you now take a set of replicating guys

Aber wenn man nun eine Zusammensetzung aus sich reproduzierenden Typen nimmt

wie im vorherigen Video,

like in the video that you saw,

schaut es so aus.

it looks like this.

Es gibt ein paar Anweisungen

So there are some instructions

that are extremely valuable to these organisms,

die extrem wichtig für die Organismen sind,

und deren Häufigkeit wird hoch sein.

and their frequency is going to be high.

And there's actually some instructions that you only use once, if ever.

Und es gibt einige Anweisungen,

die man nur einmal, wenn überhaupt verwendet.

So they are either poisonous

Also sind diese entweder giftig

or really should be used at less of a level than random.

oder sollten nur zu einen niedrigen Grad verwendet werden, als zufällig.

In this case, the frequency is lower.

In diesem Fall, ist die Häufigkeit niedriger.

Und jetzt kann man sehen, ob es eine stabile Signatur ist.

And so now we can see, is that really a robust signature?

I can tell you indeed it is,

Ich kann es sagen, ja in der Tat, es ist eine,

because this type of spectrum, just like what you've seen in books,

weil dieser Spektrumtyp, wie wir in Büchern gesehen haben,

and just like what you've seen in amino acids,

und wie wir es in Aminosäuren gesehen haben,

it doesn't really matter how you change the environment,

nicht wirklich wichtig ist dabei, wie man die Umgebung verändert, es ist sehr stabil;

it's very robust, it's going to reflect the environment.

es wird die Umwelt wiederspiegeln.

Ich werde nun ein kleines Experiment zeigen, das wir gemacht haben.

So I'm going to show you now a little experiment that we did.

Und ich muss erklären,

And I have to explain to you,

die Spitze der Graphik

the top of this graph

shows you that frequency distribution that I talked about.

zeigt die Häufigkeitverteilung, über die ich gesprochen habe.

Here, that's the lifeless environment

Hier, ist das Umfeld ohne Leben,

wo jede Anweisung passiert

where each instruction occurs at an equal frequency.

auf einer gleichen Häufigkeit.

Und hier unten zeigt es

And below there, I show, in fact, the mutation rate in the environment.

die Mutationsrate im Umfeld.

And I'm starting this at a mutation rate that is so high

Ich beginne mit dieser Mutationsrate, die so hoch ist,

that even if you would drop a replicating program

dass, auch wenn sie fallen würde,

ein reproduzierendes Programm,

that would otherwise happily grow up to fill the entire world,

das aufsteigen würde,

um die ganze Welt zu füllen,

wenn es sinkt, mutiert es sofort zu Tod.

if you drop it in, it gets mutated to death immediately.

So there is no life possible at that type of mutation rate.

Also ist kein Leben möglich

auf diesen Mutationsindikator.

But then I'm going to slowly turn down the heat, so to speak,

Aber wenn ich die Hitze runterdrehe,

and then there's this viability threshold

und dann gibt es die Entwicklungsfähigkeitschwelle

where now it would be possible for a replicator to actually live.

wo es jetzt möglich ist

für einen Replikator zu leben.

And indeed, we're going to be dropping these guys into that soup all the time.

Und wir werden diese Kerle die ganze Zeit

in die Mixtur sinken lassen.

Schauen wir uns an, wie sie ausschaut

So let's see what that looks like.

Als erstes, nichts, nichts nichts.

So first, nothing, nothing, nothing.

zu heiß, zu heiß

Too hot, too hot.

Now the viability threshold is reached,

Jetzt ist die Entwicklungsfähigkeitsschwelle erreicht,

and the frequency distribution has dramatically changed

und die Häufigkeitsverteilung

hat sich drastisch verändert, in Wahrheit stabilisiert.

and, in fact, stabilizes.

Dann war ich gemein

And now what I did there

is, I was being nasty, I just turned up the heat again and again.

und habe die Hitze wieder ansteigen lassen.

Und natürlich erreicht es die Entwicklungsfähigkeitschwelle.

And of course, it reaches the viability threshold.

And I'm just showing this to you again because it's so nice.

Ich zeigs jetzt nochmal, weil es so schön ist.

You hit the viability threshold.

Man erreicht die Entwicklungsfähigkeitschwelle.

The distribution changes to "alive!"

Die Verteilung ändert sich zu "lebendig".

And then, once you hit the threshold

Und dann, wenn man die Schwelle erreicht,

where the mutation rate is so high that you cannot self-reproduce,

wo die Mutationsrate so hoch ist,

dass man sich nicht selbst reproduzieren kann,

kann man die Infomation nicht

you cannot copy the information forward to your offspring

bis zur Nachkommenschaft kopieren,

without making so many mistakes that your ability to replicate vanishes.

ohne so viele Fehler zu machen,

dass die Fähigkeit zur Reproduktion verschwindet.

And then, that signature is lost.

Und dann ist die Signatur verloren.

Was lernen wir daraus?

What do we learn from that?

Well, I think we learn a number of things from that.

Wir lernen sehr viel davon.

One of them is,

Eines davon ist,

if we are able to think about life in abstract terms --

wenn wir im Stande sind, abstrakt über das Leben

nachzudenken, --

and we're not talking about things like plants,

und wir sprechen nicht von Dingen wie Pflanzen,

und wir sprechen nicht von Aminosäuren,

and we're not talking about amino acids,

und wir sprechen nicht über Bakterien,

and we're not talking about bacteria,

but we think in terms of processes --

aber wenn wir darüber als Prozess nachdenken --

dann könnten wir anfangen über das Leben zu denken,

then we could start to think about life

not as something that is so special to Earth,

nicht als etwas, was speziell auf der Erde anzutreffen ist,

but that, in fact, could exist anywhere.

sondern als etwas, das überrall exestieren könnte.

Because it really only has to do with these concepts of information,

Weil es sich dabei um

Informationskonzepte handelt,

of storing information within physical substrates --

die Informationen speichern

in physischen Substraten

anything: bits, nucleic acids, anything that's an alphabet --

alles: Teile, Nukleinsäuren

alles was ein Alphabet ist,

and make sure that there's some process

und sicherstellt, dass dort ein gewisser Prozess besteht,

so that this information can be stored for much longer than you would expect --

damit diese Information gespeichert werden kann

für länger als man von den

Zeitachsen für den Verfall der Inforamtionen erwarten würde.

the time scales for the deterioration of information.

Und wenn man das machen kann,

And if you can do that, then you have life.

dann hat man Leben.

So the first thing that we learn

Also das erste, was wir lernen,

is that it is possible to define life in terms of processes alone,

ist, dass es möglich ist Leben zu definieren

allein als ein Prozess

without referring at all to the type of things that we hold dear,

ohne Bezug auf

die Dinge, die uns lieb sind,

insofern uns das Leben auf der Erde lieb ist.

as far as the type of life on Earth is.

And that, in a sense, removes us again,

Und in gewisser Weise bringt uns das davon weg,

like all of our scientific discoveries, or many of them --

wie all unsere wissenschaftlichen Entdeckungen, oder viele davon-

it's this continuous dethroning of man --

es ist dieses ständige Enttrohnen der Menschheit-

weil wir denken dass wir etwas besonderes sind, weil wir am Leben sind.

of how we think we're special because we're alive.

Well, we can make life; we can make life in the computer.

Wir können Leben machen. Wir können Leben im Computer herstellen.

Granted, it's limited,

Natürlich, in beschränkter Weise,

but we have learned what it takes in order to actually construct it.

aber wir haben gelernt, was man braucht,

um es tatsächlich herzustellen.

And once we have that,

Und wenn man es einmal hat

then it is not such a difficult task anymore

dann ist es keine schwierige Aufgabe mehr

to say, if we understand the fundamental processes

zu sagen, dass, wenn man die grundlegenden Prozesse versteht,

that do not refer to any particular substrate,

die sich nicht auf ein bestimmtes Substart beziehen,

then we can go out and try other worlds,

dann kann man losgehen

und andere Welten versuchen

figure out what kind of chemical alphabets might there be,

und herausfinden welche Art des chemischen Alphabets da sein kann,

die gängige Chemie

figure enough about the normal chemistry, the geochemistry of the planet,

die Geochemie des Planeten herausfinden,

sodass man weiß, wie die Verteilung ausschauen würde

so that we know what this distribution would look like in the absence of life,

in der Abwesenheit des Lebens,

and then look for large deviations from this --

sich die großen Abweichungen anschauen-

this thing sticking out, which says, "This chemical really shouldn't be there."

das Ding, das hervorschaut und sagt:

"Diese Chemikalie sollte wirklich nicht da sein."

Now we don't know that there's life then,

Dann weiß man nicht ob da Leben ist,

but we could say,

aber man kann sagen

"Well at least I'm going to have to take a look very precisely at this chemical

"Zumindest schaue ich mir die Chemikalie ganz genau an

and see where it comes from."

und schaue, woher sie kommt."

Und das kann die Chance sein,

And that might be our chance of actually discovering life

um tatsächlich Leben zu entdecken,

when we cannot visibly see it.

wenn wir es nicht sehen können.

And so that's really the only take-home message that I have for you.

Und das ist die Message,

die ich für Sie habe.

Life can be less mysterious than we make it out to be

Leben kann weniger rätselhaft sein

als wir denken,

when we try to think about how it would be on other planets.

wenn wir versuchen uns vorzustellen, wie es auf anderen Planeten wäre.

And if we remove the mystery of life,

Und wenn man das Geheimnis des Lebens rausnimmt,

then I think it is a little bit easier for us to think about how we live,

dann ist es auch ein wenig leichter

über unsere Art zu leben nachzudenken

and how perhaps we're not as special as we always think we are.

und dass wir vielleicht nicht so etwas Besonderes sind, wie wir immer denken.

And I'm going to leave you with that.

Und ich verlasse Sie mit diesen Worten

Vielen Dank

And thank you very much.

(Applause)

(Applaus)