Lee Cronin: Making matter come alive

Lee Cronin will Materie zum Leben erwecken

77,140 views ・ 2011-09-09

TED


Bitte doppelklicken Sie auf die englischen Untertitel unten, um das Video abzuspielen.

Übersetzung: Jessica K. Lektorat: Alex Boos
00:15
What I'm going to try and do in the next 15 minutes or so
0
15260
3000
Was ich in den nächsten 15 Minuten versuchen werde zu tun, ist,
00:18
is tell you about an idea
1
18260
2000
Ihnen von einer Idee zu erzählen,
00:20
of how we're going to make matter come alive.
2
20260
3000
wie wir Materie zum Leben erwecken werden.
00:23
Now this may seem a bit ambitious,
3
23260
2000
Dies mag ein bisschen ambitioniert erscheinen,
00:25
but when you look at yourself, you look at your hands,
4
25260
2000
aber wenn Sie sich selbst betrachten, Ihre Hände anschauen,
00:27
you realize that you're alive.
5
27260
2000
dann erkennen Sie, dass Sie lebendig sind.
00:29
So this is a start.
6
29260
2000
Das ist ein Ausgangspunkt.
00:31
Now this quest started four billion years ago on planet Earth.
7
31260
3000
Nun, diese Reise begann vor vier Milliarden Jahren auf dem Planeten Erde.
00:34
There's been four billion years
8
34260
2000
Es gab vier Milliarden Jahre
00:36
of organic, biological life.
9
36260
2000
organischen, biologischen Lebens.
00:38
And as an inorganic chemist,
10
38260
2000
Und als ein Experte für anorganische Chemie
00:40
my friends and colleagues make this distinction
11
40260
2000
habe ich Freunde und Kollegen, die unterscheiden
00:42
between the organic, living world
12
42260
3000
zwischen der organischen, lebendigen Welt
00:45
and the inorganic, dead world.
13
45260
2000
und der anorganischen, leblosen Welt.
00:47
And what I'm going to try and do is plant some ideas
14
47260
3000
Und was ich versuchen werde, ist, einige Ideen vorzustellen,
00:50
about how we can transform inorganic, dead matter
15
50260
4000
wie wir anorganische, tote Materie in
00:54
into living matter, into inorganic biology.
16
54260
3000
lebendige Materie, in anorganische Biologie umwandeln können.
00:57
Before we do that,
17
57260
2000
Bevor wir das tun,
00:59
I want to kind of put biology in its place.
18
59260
3000
möchte ich Biologie in gewisser Weise in ihre Schranken weisen.
01:02
And I'm absolutely enthralled by biology.
19
62260
2000
Ich bin außerordentlich fasziniert von Biologie.
01:04
I love to do synthetic biology.
20
64260
2000
Ich liebe es, synthetische Biologie zu betreiben.
01:06
I love things that are alive.
21
66260
2000
Ich liebe Dinge, die lebendig sind.
01:08
I love manipulating the infrastructure of biology.
22
68260
2000
Ich liebe es, die Infrastruktur der Biologie zu manipulieren.
01:10
But within that infrastructure,
23
70260
2000
Aber innerhalb dieser Infrastruktur
01:12
we have to remember
24
72260
2000
müssen wir uns daran erinnern,
01:14
that the driving force of biology
25
74260
2000
dass die treibende Kraft hinter der Biologie
01:16
is really coming from evolution.
26
76260
2000
von der Evolution ausgeht.
01:18
And evolution,
27
78260
2000
Und Evolution,
01:20
although it was established well over 100 years ago by Charles Darwin
28
80260
3000
obwohl sie schon vor über 100 Jahren von Charles Darwin festgestellt wurde,
01:23
and a vast number of other people,
29
83260
2000
und von einer großen Anzahl anderer Menschen,
01:25
evolution still is a little bit intangible.
30
85260
3000
ist immer noch recht schwer greifbar.
01:28
And when I talk about Darwinian evolution,
31
88260
2000
Und wenn ich von der Darwin'schen Evolution spreche,
01:30
I mean one thing and one thing only,
32
90260
2000
meine ich eine einzige Sache,
01:32
and that is survival of the fittest.
33
92260
2000
nämlich das Überleben der Geeignetsten.
01:34
And so forget about evolution
34
94260
2000
Vernachlässigen Sie also Evolution
01:36
in a kind of metaphysical way.
35
96260
2000
auf metaphysische Art und Weise.
01:38
Think about evolution
36
98260
2000
Betrachten Sie Evolution als etwas,
01:40
in terms of offspring competing,
37
100260
2000
bei dem Nachkommen miteinander konkurrieren
01:42
and some winning.
38
102260
2000
und manche gewinnen.
01:44
So bearing that in mind,
39
104260
2000
Das also im Hinterkopf behaltend,
01:46
as a chemist, I wanted to ask myself
40
106260
2000
stellte ich mir, als Chemiker,
01:48
the question frustrated by biology:
41
108260
2000
die biologisch frustrierende Frage:
01:50
What is the minimal unit of matter
42
110260
3000
Was ist die kleinste Einheit von Materie,
01:53
that can undergo Darwinian evolution?
43
113260
3000
die Darwin'sche Evolution durchlaufen kann.
01:56
And this seems quite a profound question.
44
116260
2000
Dies scheint eine recht tiefgründige Frage zu sein.
01:58
And as a chemist,
45
118260
2000
Und als Chemiker
02:00
we're not used to profound questions every day.
46
120260
2000
sind wir mit tiefgründigen Fragen nicht jeden Tag konfrontiert.
02:02
So when I thought about it,
47
122260
2000
Als ich also darüber nachdachte,
02:04
then suddenly I realized
48
124260
2000
erkannte ich plötzlich,
02:06
that biology gave us the answer.
49
126260
2000
dass Biologie uns die Antwort lieferte.
02:08
And in fact, the smallest unit of matter
50
128260
2000
In der Tat ist die kleinste stoffliche Einheit,
02:10
that can evolve independently
51
130260
2000
die sich unabhängig weiterentwickeln kann,
02:12
is, in fact, a single cell --
52
132260
2000
eine einzelne Zelle -
02:14
a bacteria.
53
134260
2000
ein Bakterium.
02:16
So this raises three really important questions:
54
136260
3000
Dies wirft drei sehr interessante Fragen auf:
02:19
What is life?
55
139260
2000
Was ist Leben?
02:21
Is biology special?
56
141260
2000
Ist Biologie besonders?
02:23
Biologists seem to think so.
57
143260
2000
Biologen scheinen das zu denken.
02:25
Is matter evolvable?
58
145260
2000
Kann Materie eine Evolution durchlaufen?
02:27
Now if we answer those questions in reverse order,
59
147260
3000
Wenn wir diese Fragen in umgekehrter Reihenfolge beantworten,
02:30
the third question -- is matter evolvable? --
60
150260
2000
die dritte Frage - kann Materie eine Evolution durchlaufen? -
02:32
if we can answer that,
61
152260
2000
wenn wir dies beantworten können,
02:34
then we're going to know how special biology is,
62
154260
2000
dann werden wir wissen, wie besonders Biologie ist,
02:36
and maybe, just maybe,
63
156260
2000
und vielleicht werden wir
02:38
we'll have some idea of what life really is.
64
158260
3000
eine Vorstellung davon bekommen, was Leben wirklich ist.
02:41
So here's some inorganic life.
65
161260
2000
Hier ist ein bisschen anorganisches Leben.
02:43
This is a dead crystal,
66
163260
2000
Dies ist ein toter Kristall,
02:45
and I'm going to do something to it,
67
165260
2000
und ich werde etwas mit ihm anstellen
02:47
and it's going to become alive.
68
167260
2000
und er wird lebendig werden.
02:49
And you can see,
69
169260
2000
Und Sie können sehen,
02:51
it's kind of pollinating, germinating, growing.
70
171260
3000
er befruchtet, keimt, wächst in gewisser Weise.
02:54
This is an inorganic tube.
71
174260
2000
Dies ist ein anorganisches Röhrchen.
02:56
And all these crystals here under the microscope
72
176260
2000
Und all diese Kristalle hier unter dem Mikroskop
02:58
were dead a few minutes ago, and they look alive.
73
178260
2000
waren vor ein paar Minuten leblos, und nun sehen sie lebendig aus.
03:00
Of course, they're not alive.
74
180260
2000
Natürlich sind sie nicht lebendig.
03:02
It's a chemistry experiment where I've made a crystal garden.
75
182260
3000
Es ist ein chemisches Experiment, bei dem ich einen Kristallgarten geschaffen habe.
03:05
But when I saw this, I was really fascinated,
76
185260
3000
Aber als ich dies gesehen habe, war ich wirklich fasziniert,
03:08
because it seemed lifelike.
77
188260
2000
weil er wie lebendig erschien.
03:10
And as I pause for a few seconds, have a look at the screen.
78
190260
3000
Und während ich eine kleine Pause einlege, schauen Sie auf die Leinwand.
03:15
You can see there's architecture growing, filling the void.
79
195260
3000
Sie können dort eine Architektur wachsen sehen, die den leeren Raum füllt.
03:18
And this is dead.
80
198260
2000
Und sie ist leblos.
03:20
So I was positive that,
81
200260
2000
Ich war also überzeugt,
03:22
if somehow we can make things mimic life,
82
202260
2000
wenn wir Dinge kreieren können, die Leben imitieren,
03:24
let's go one step further.
83
204260
2000
lasst uns einen Schritt weitergehen.
03:26
Let's see if we can actually make life.
84
206260
2000
Lasst uns sehen, ob wir tatsächlich Leben schaffen können.
03:28
But there's a problem,
85
208260
2000
Aber da gibt es ein Problem,
03:30
because up until maybe a decade ago,
86
210260
2000
denn bis vor vielleicht einem Jahrzehnt
03:32
we were told that life was impossible
87
212260
2000
wurde uns zu verstehen gegeben, dass Leben unmöglich war
03:34
and that we were the most incredible miracle in the universe.
88
214260
3000
und dass wir das unglaublichste Wunder im Universum waren.
03:37
In fact, we were the only people
89
217260
2000
In der Tat waren wir die einzigen Menschen
03:39
in the universe.
90
219260
2000
im Universum.
03:41
Now, that's a bit boring.
91
221260
2000
Nun, das ist ein bisschen langweilig.
03:43
So as a chemist,
92
223260
2000
Als ein Chemiker
03:45
I wanted to say, "Hang on. What is going on here?
93
225260
2000
wollte ich sagen: "Moment. Was geht hier vor?
03:47
Is life that improbable?"
94
227260
2000
Ist Leben wirklich so unwahrscheinlich?"
03:49
And this is really the question.
95
229260
3000
Und das ist wirklich die Frage.
03:52
I think that perhaps the emergence of the first cells
96
232260
3000
Ich denke, dass die Entstehung der ersten Zellen vielleicht
03:55
was as probable as the emergence of the stars.
97
235260
3000
so wahrscheinlich war wie die Entstehung der Sterne.
03:58
And in fact, let's take that one step further.
98
238260
3000
Und lassen Sie uns noch einen Schritt weitergehen.
04:01
Let's say
99
241260
2000
Sagen wir,
04:03
that if the physics of fusion
100
243260
2000
dass, falls die Physik der Fusion
04:05
is encoded into the universe,
101
245260
2000
in das Universum encodiert ist,
04:07
maybe the physics of life is as well.
102
247260
2000
es die Physik des Lebens vielleicht auch ist.
04:09
And so the problem with chemists --
103
249260
2000
Das Problem mit Chemikern -
04:11
and this is a massive advantage as well --
104
251260
2000
und das ist gleichzeitig ein massiver Vorteil -
04:13
is we like to focus on our elements.
105
253260
2000
ist, wir mögen es, uns auf unsere Elemente zu konzentrieren.
04:15
In biology, carbon takes center stage.
106
255260
3000
In der Biologie spielt Kohlenstoff die zentrale Rolle.
04:18
And in a universe where carbon exists
107
258260
2000
Und in einem Universum, in dem Kohlenstoff existiert
04:20
and organic biology,
108
260260
2000
und organische Biologie,
04:22
then we have all this wonderful diversity of life.
109
262260
3000
dort haben wir dann diese wunderbare Mannigfaltigkeit des Lebens.
04:25
In fact, we have such amazing lifeforms that we can manipulate.
110
265260
4000
Wir haben sogar erstaunliche Lebensformen, die wir manipulieren können.
04:29
We're awfully careful in the lab
111
269260
2000
Wir sind sehr, sehr vorsichtig im Labor,
04:31
to try and avoid various biohazards.
112
271260
2000
um Biogefährdung zu vermeiden.
04:33
Well what about matter?
113
273260
2000
Nun, wie sieht es mit Materie aus?
04:35
If we can make matter alive, would we have a matterhazard?
114
275260
3000
Falls wir Materie zum Leben erwecken können, hätten wir dann eine Materiengefährdung?
04:38
So think, this is a serious question.
115
278260
2000
Dies ist eine ernste Frage.
04:40
If your pen could replicate,
116
280260
3000
Wenn Ihr Füller sich replizieren könnte,
04:43
that would be a bit of a problem.
117
283260
2000
würde das ein kleines Problem darstellen.
04:45
So we have to think differently
118
285260
2000
Also müssen wir anders denken,
04:47
if we're going to make stuff come alive.
119
287260
2000
wenn wir Stoff zum Leben erwecken wollen.
04:49
And we also have to be aware of the issues.
120
289260
2000
Und wir müssen uns auch der Probleme bewusst sein.
04:51
But before we can make life,
121
291260
2000
Aber bevor wir Leben erschaffen können,
04:53
let's think for a second
122
293260
2000
lassen Sie uns eine Sekunde darüber nachdenken,
04:55
what life really is characterized by.
123
295260
2000
wodurch Leben wirklich charakterisiert ist.
04:57
And forgive the complicated diagram.
124
297260
2000
Entschuldigen Sie das komplizierte Diagramm.
04:59
This is just a collection of pathways in the cell.
125
299260
3000
Das ist nur eine Sammlung von Pfaden in der Zelle.
05:02
And the cell is obviously for us
126
302260
2000
Und die Zelle ist natürlich für uns
05:04
a fascinating thing.
127
304260
2000
eine faszinierende Sache.
05:06
Synthetic biologists are manipulating it.
128
306260
3000
In der synthetischen Biologie wird sie manipuliert.
05:09
Chemists are trying to study the molecules to look at disease.
129
309260
3000
Chemiker versuchen, die Moleküle zu studieren, um Krankheiten zu untersuchen.
05:12
And you have all these pathways going on at the same time.
130
312260
2000
Und man hat all diese Pfade, die nebeneinander herlaufen.
05:14
You have regulation;
131
314260
2000
Man hat Regulation;
05:16
information is transcribed;
132
316260
2000
Information wird transkribiert;
05:18
catalysts are made; stuff is happening.
133
318260
2000
Katalysatoren werden geschaffen; Sachen passieren.
05:20
But what does a cell do?
134
320260
2000
Aber was tut eine Zelle?
05:22
Well it divides, it competes,
135
322260
2000
Nun, sie teilt sich, sie konkurriert mit anderen,
05:24
it survives.
136
324260
2000
sie überlebt.
05:26
And I think that is where we have to start
137
326260
2000
Und ich denke, das ist, wo wir ansetzen sollten,
05:28
in terms of thinking about
138
328260
2000
wenn wir darüber nachdenken,
05:30
building from our ideas in life.
139
330260
2000
auf unsere Ideen im Leben aufzubauen.
05:32
But what else is life characterized by?
140
332260
2000
Aber welche anderen Dinge charakterisieren das Leben?
05:34
Well, I like think of it
141
334260
2000
Nun, ich stelle es mir vor
05:36
as a flame in a bottle.
142
336260
2000
wie eine Flamme in einer Flasche.
05:38
And so what we have here
143
338260
2000
Und was wir hier haben,
05:40
is a description of single cells
144
340260
2000
ist eine Beschreibung von einzelnen Zellen,
05:42
replicating, metabolizing,
145
342260
2000
die sich replizieren, Stoffwechsel betreiben,
05:44
burning through chemistries.
146
344260
2000
Chemie verbrennen.
05:46
And so we have to understand
147
346260
2000
Und wir müssen verstehen,
05:48
that if we're going to make artificial life or understand the origin of life,
148
348260
3000
dass wir, wenn wir künstliches Leben schaffen oder den Ursprung des Lebens verstehen wollen,
05:51
we need to power it somehow.
149
351260
2000
es irgendwie mit Energie versorgen müssen.
05:53
So before we can really start to make life,
150
353260
3000
Bevor wir also wirklich damit beginnen können, Leben zu erschaffen,
05:56
we have to really think about where it came from.
151
356260
2000
müssen wir wirklich darüber nachdenken, woher es stammt.
05:58
And Darwin himself mused in a letter to a colleague
152
358260
2000
Und Darwin selbst stellte in einem Brief an einen Kollegen die Vermutung an,
06:00
that he thought that life probably emerged
153
360260
2000
dass Leben wahrscheinlich zustande kam
06:02
in some warm little pond somewhere --
154
362260
3000
irgendwo in einem warmen kleinen Teich -
06:05
maybe not in Scotland, maybe in Africa,
155
365260
2000
vielleicht nicht in Schottland, vielleicht in Afrika,
06:07
maybe somewhere else.
156
367260
2000
vielleicht irgendwo anders.
06:09
But the real honest answer is, we just don't know,
157
369260
3000
Aber die wahre Antwort ist, wir wissen es einfach nicht,
06:12
because there is a problem with the origin.
158
372260
3000
weil es ein Problem gibt mit dem Ausgangspunkt.
06:15
Imagine way back, four and a half billion years ago,
159
375260
3000
Stellen Sie sich die Zeit vor viereinhalb Milliarden Jahren vor,
06:18
there is a vast chemical soup of stuff.
160
378260
2000
dort gibt es eine gewaltige chemische Suppe von Stoff.
06:20
And from this stuff we came.
161
380260
2000
Und aus diesem Stoff gingen wir hervor.
06:22
So when you think about the improbable nature
162
382260
3000
Wenn Sie also über die Unwahrscheinlichkeit nachdenken
06:25
of what I'm going to tell you in the next few minutes,
163
385260
2000
von dem, was ich Ihnen in den nächsten paar Minuten erzählen werde,
06:27
just remember,
164
387260
2000
denken Sie nur daran,
06:29
we came from stuff on planet Earth.
165
389260
2000
wir sind aus Stoff auf dem Planeten Erde hervorgegangen.
06:31
And we went through a variety of worlds.
166
391260
3000
Und wir haben verschiedene Welten durchlaufen.
06:34
The RNA people would talk about the RNA world.
167
394260
3000
Die RNA-Menschen würden über die RNA-Welt reden.
06:37
We somehow got to proteins and DNA.
168
397260
2000
Wir sind irgendwie bei Proteinen und DNA angelangt.
06:39
We then got to the last ancestor.
169
399260
2000
Und dann sind wir beim letzten Vorfahren angekommen.
06:41
Evolution kicked in -- and that's the cool bit.
170
401260
3000
Evolution begann - und das ist der coole Teil.
06:44
And here we are.
171
404260
2000
Und nun sind wir hier.
06:46
But there's a roadblock that you can't get past.
172
406260
3000
Aber es gibt eine Barriere, die man nicht überwinden kann.
06:49
You can decode the genome, you can look back,
173
409260
3000
Man kann das Genom dekodieren, man kann zurückblicken,
06:52
you can link us all together by a mitochondrial DNA,
174
412260
3000
man kann uns alle durch eine mitochondrische DNA verbinden,
06:55
but we can't get further than the last ancestor,
175
415260
3000
aber wir können nicht über den letzten Vorfahren hinauskommen,
06:58
the last visible cell
176
418260
2000
die letzte sichtbare Zelle,
07:00
that we could sequence or think back in history.
177
420260
3000
die wir sequenzieren oder an die wir uns zurückerinnern könnten.
07:03
So we don't know how we got here.
178
423260
3000
Wir wissen also nicht, wie wir hierhergekommen sind.
07:06
So there are two options:
179
426260
2000
Also gibt es zwei Möglichkeiten:
07:08
intelligent design, direct and indirect --
180
428260
2000
intelligentes Design, direkt und indirekt -
07:10
so God,
181
430260
2000
also Gott
07:12
or my friend.
182
432260
3000
oder mein Freund.
07:15
Now talking about E.T. putting us there, or some other life,
183
435260
3000
Zu sagen, dass E.T. oder anderes Leben uns hierher gebracht hat,
07:18
just pushes the problem further on.
184
438260
3000
schiebt das Problem nur weiter auf.
07:21
I'm not a politician, I'm a scientist.
185
441260
3000
Ich bin kein Politiker, ich bin ein Wissenschaftler.
07:24
The other thing we need to think about
186
444260
2000
Die andere Sache, über die wir nachdenken müssen,
07:26
is the emergence of chemical complexity.
187
446260
2000
ist das Auftreten von chemischer Komplexität.
07:28
This seems most likely.
188
448260
2000
Das erscheint am wahrscheinlichsten.
07:30
So we have some kind of primordial soup.
189
450260
2000
Wir haben also irgendeine Art Ursuppe.
07:32
And this one happens to be
190
452260
2000
Und diese stellt eine gute Quelle
07:34
a good source of all 20 amino acids.
191
454260
2000
aller 20 Aminosäuren dar.
07:36
And somehow
192
456260
2000
Und irgendwie
07:38
these amino acids are combined,
193
458260
2000
werden diese Aminosäuren miteinander kombiniert
07:40
and life begins.
194
460260
2000
und Leben beginnt.
07:42
But life begins, what does that mean?
195
462260
2000
Aber was bedeutet das, "Leben beginnt"?
07:44
What is life? What is this stuff of life?
196
464260
3000
Was ist Leben? Was ist dieser Stoff des Lebens?
07:47
So in the 1950s,
197
467260
2000
In den 1950er Jahren
07:49
Miller-Urey did their fantastic chemical Frankenstein experiment,
198
469260
5000
führten Miller-Urey ihr fantastisches chemisches Frankenstein-Experiment durch,
07:54
where they did the equivalent in the chemical world.
199
474260
2000
bei dem sie das Äquivalent in der chemischen Welt taten.
07:56
They took the basic ingredients, put them in a single jar
200
476260
3000
Sie namen Grundzutaten, gaben sie in einen Behälter
07:59
and ignited them
201
479260
2000
und entzündeten sie
08:01
and put a lot of voltage through.
202
481260
2000
und leiteten eine hohe elektrische Spannung hindurch.
08:03
And they had a look at what was in the soup,
203
483260
2000
Und sie schauten sich an, was sich in der Suppe befand,
08:05
and they found amino acids,
204
485260
3000
und sie fanden Aminosäuren,
08:08
but nothing came out, there was no cell.
205
488260
2000
aber nichts ging daraus hervor, es gab keine Zelle.
08:10
So the whole area's been stuck for a while,
206
490260
3000
Das ganze Gebiet saß eine Weile lang fest
08:13
and it got reignited in the '80s
207
493260
3000
und es wurde wieder aufgegriffen in den 80er Jahren,
08:16
when analytical technologies and computer technologies were coming on.
208
496260
3000
als analytische Technologien und Computertechnologien aufkamen.
08:19
In my own laboratory,
209
499260
2000
In meinem eigenen Labor
08:21
the way we're trying to create inorganic life
210
501260
3000
versuchen wir, anorganisches Leben zu kreieren,
08:24
is by using many different reaction formats.
211
504260
2000
indem wir viele verschiedene Reaktionsformate benutzen.
08:26
So what we're trying to do is do reactions --
212
506260
2000
Wir versuchen also, Reaktionen durchzuführen -
08:28
not in one flask, but in tens of flasks,
213
508260
2000
nicht in einem Kolben, sondern in Dutzenden von Kolben,
08:30
and connect them together,
214
510260
2000
und dann verbinden wir sie,
08:32
as you can see with this flow system, all these pipes.
215
512260
2000
wie Sie hier bei diesem Durchlaufsystem sehen können, all diese Röhrchen.
08:34
We can do it microfluidically, we can do it lithographically,
216
514260
3000
Wir können es mikrofluidisch machen, wir können es lithografisch machen,
08:37
we can do it in a 3D printer,
217
517260
2000
wir können es in einem 3D-Drucker machen,
08:39
we can do it in droplets for colleagues.
218
519260
2000
wir können es für Kollegen in Tröpfchenform machen.
08:41
And the key thing is to have lots of complex chemistry
219
521260
3000
Und der zentrale Punkt ist es, viel komplexe Chemie zu haben,
08:44
just bubbling away.
220
524260
2000
die vor sich hin brodelt.
08:46
But that's probably going to end in failure,
221
526260
4000
Aber das wird wahrscheinlich in Misserfolg enden,
08:50
so we need to be a bit more focused.
222
530260
2000
also müssen wir etwas fokussierter sein.
08:52
And the answer, of course, lies with mice.
223
532260
2000
Und die Antwort ist, natürlich, in Mäusen zu finden.
08:54
This is how I remember what I need as a chemist.
224
534260
3000
So erinnere ich mich als Chemiker daran, was ich benötige.
08:57
I say, "Well I want molecules."
225
537260
2000
Ich sage: "Nun, ich will Moleküle."
08:59
But I need a metabolism, I need some energy.
226
539260
3000
Aber ich brauche Stoffwechsel, ich brauche Energie.
09:02
I need some information, and I need a container.
227
542260
3000
Ich brauche Information und ich brauche einen Container.
09:05
Because if I want evolution,
228
545260
2000
Denn wenn ich Evolution sehen möchte,
09:07
I need containers to compete.
229
547260
2000
dann brauche ich Container, die miteinander konkurrieren.
09:09
So if you have a container,
230
549260
2000
Wenn man einen Container hat,
09:11
it's like getting in your car.
231
551260
2000
ist das, wie wenn man in sein Auto steigt.
09:13
"This is my car,
232
553260
2000
"Dies ist mein Auto,
09:15
and I'm going to drive around and show off my car."
233
555260
2000
und ich werde herumfahren und mein Auto zur Schau stellen."
09:17
And I imagine you have a similar thing
234
557260
2000
Und ich stelle mir vor, dass man in der Zellbiologie
09:19
in cellular biology
235
559260
2000
etwas ähnliches hat
09:21
with the emergence of life.
236
561260
2000
bei der Entstehung von Leben.
09:23
So these things together give us evolution, perhaps.
237
563260
3000
Die Kombination dieser Dinge bringt uns Evolution, vielleicht.
09:26
And the way to test it in the laboratory
238
566260
2000
Und der Weg, dies im Labor zu testen,
09:28
is to make it minimal.
239
568260
2000
besteht darin, es minimal zu halten.
09:30
So what we're going to try and do
240
570260
2000
Wir werden also versuchen,
09:32
is come up with an inorganic Lego kit of molecules.
241
572260
3000
einen anorganischen Lego-Baukasten von Molekülen zusammenzustellen.
09:35
And so forgive the molecules on the screen,
242
575260
2000
Entschuldigen Sie die Moleküle auf dem Bildschirm,
09:37
but these are a very simple kit.
243
577260
2000
aber dies ist ein sehr einfacher Baukasten.
09:39
There's only maybe three or four different types of building blocks present.
244
579260
2000
Es gibt hier nur drei oder vier verschiedene Typen von Bausteinen.
09:41
And we can aggregate them together
245
581260
2000
Und wir können sie verbinden
09:43
and make literally thousands and thousands
246
583260
2000
und wortwörtlich Tausende und Abertausende
09:45
of really big nano-molecular molecules
247
585260
3000
von wirklich großen nanomolekularen Molekülen kreieren,
09:48
the same size of DNA and proteins,
248
588260
2000
in derselben Größe wie DNA und Proteine,
09:50
but there's no carbon in sight.
249
590260
2000
aber es ist kein Kohlenstoff in Sicht.
09:52
Carbon is banned.
250
592260
2000
Kohlenstoff ist schlecht.
09:54
And so with this Lego kit,
251
594260
2000
Mit diesem Lego-Baukasten
09:56
we have the diversity required
252
596260
2000
haben wir also die benötigte Diversität
09:58
for complex information storage
253
598260
3000
für komplexe Informationsspeicherung
10:01
without DNA.
254
601260
2000
ohne DNA.
10:03
But we need to make some containers.
255
603260
2000
Aber wir müssen ein paar Container herstellen.
10:05
And just a few months ago in my lab,
256
605260
2000
Und erst vor ein paar Monaten schafften wir es
10:07
we were able to take these very same molecules and make cells with them.
257
607260
3000
in meinem Labor, mit Hilfe genau dieser Moleküle Zellen zu erschaffen.
10:10
And you can see on the screen a cell being made.
258
610260
3000
Sie können auf dem Bildschirm sehen, wie eine Zelle gemacht wird.
10:13
And we're now going to put some chemistry inside and do some chemistry in this cell.
259
613260
3000
Und wir werden nun etwas Chemie hineintun und etwas Chemie in dieser Zelle betreiben.
10:16
And all I wanted to show you
260
616260
2000
Und ich wollte Ihnen nur zeigen,
10:18
is we can set up molecules
261
618260
2000
dass wir Moleküle in Membranen
10:20
in membranes, in real cells,
262
620260
2000
aufbauen können, in wirklichen Zellen,
10:22
and then it sets up a kind of molecular Darwinism,
263
622260
4000
und dann setzt es eine Art molekularen Darwinismus in Gang,
10:26
a molecular survival of the fittest.
264
626260
2000
ein molekulares Überleben der Bestangepassten.
10:28
And this movie here
265
628260
2000
Und dieser Film hier
10:30
shows this competition between molecules.
266
630260
2000
zeigt den Konkurrenzkampf zwischen Molekülen.
10:32
Molecules are competing for stuff.
267
632260
2000
Moleküle konkurrieren um Stoff.
10:34
They're all made of the same stuff,
268
634260
2000
Sie sind alle aus dem gleichen Stoff gemacht,
10:36
but they want their shape to win.
269
636260
2000
aber sie wollen, dass ihre Form gewinnt.
10:38
They want their shape to persist.
270
638260
2000
Sie wollen, dass ihre Form fortbesteht.
10:40
And that is the key.
271
640260
2000
Und das ist der Schlüssel.
10:42
If we can somehow encourage these molecules
272
642260
2000
Wenn wir diese Moleküle irgendwie dazu veranlassen können,
10:44
to talk to each other and make the right shapes and compete,
273
644260
3000
miteinander zu kommunizieren und die richtigen Formen herzustellen und zu konkurrieren,
10:47
they will start to form cells
274
647260
2000
dann werden sie beginnen, Zellen zu formen,
10:49
that will replicate and compete.
275
649260
2000
die sich replizieren und miteinander konkurrieren.
10:51
If we manage to do that,
276
651260
2000
Wenn wir es schaffen, das zu tun,
10:53
forget the molecular detail.
277
653260
3000
vergessen Sie die molekularen Details.
10:56
Let's zoom out to what that could mean.
278
656260
2000
Lassen Sie uns herauszoomen, um herauszufinden, was das bedeuten könnte.
10:58
So we have this special theory of evolution
279
658260
2000
Wir haben also diese spezielle Evolutionstheorie,
11:00
that applies only to organic biology, to us.
280
660260
3000
die nur die organische Biologie betrifft, uns.
11:03
If we could get evolution into the material world,
281
663260
3000
Wenn wir Evolution in die stoffliche Welt bringen könnten,
11:06
then I propose we should have a general theory of evolution.
282
666260
3000
dann schlage ich vor, dass wir eine generelle Evolutionstheorie haben sollten.
11:09
And that's really worth thinking about.
283
669260
3000
Und darüber lohnt es sich wirklich nachzudenken.
11:12
Does evolution control
284
672260
2000
Kontrolliert Evolution
11:14
the sophistication of matter in the universe?
285
674260
3000
die Differenziertheit von Materie im Universum?
11:17
Is there some driving force through evolution
286
677260
3000
Gibt es in der Evolution eine treibende Kraft,
11:20
that allows matter to compete?
287
680260
2000
die es Materie erlaubt, zu konkurrieren?
11:22
So that means we could then start
288
682260
2000
Das bedeutet, dass wir dann damit beginnen könnten,
11:24
to develop different platforms
289
684260
3000
andere Plattformen zu entwickeln,
11:27
for exploring this evolution.
290
687260
2000
um diese Evolution zu untersuchen.
11:29
So you imagine,
291
689260
2000
Stellen Sie sich vor,
11:31
if we're able to create a self-sustaining artificial life form,
292
691260
3000
wenn wir es schaffen, eine autarke künstliche Lebensform zu kreieren,
11:34
not only will this tell us about the origin of life --
293
694260
3000
dann wird uns das nicht nur etwas über den Ursprung des Lebens erzählen -
11:37
that it's possible that the universe doesn't need carbon to be alive;
294
697260
3000
dass es möglich ist, dass das Universum keinen Kohlenstoff braucht, um lebendig zu sein;
11:40
it can use anything --
295
700260
2000
es kann alles benutzen -
11:42
we can then take [it] one step further and develop new technologies,
296
702260
3000
wir können einen Schritt weiter gehen und neue Technologien entwickeln,
11:45
because we can then use software control
297
705260
2000
weil wir dann Softwarekontrolle benutzen können,
11:47
for evolution to code in.
298
707260
2000
in der Evolution kodieren kann.
11:49
So imagine we make a little cell.
299
709260
2000
Stellen Sie sich also vor, wir machen eine kleine Zelle.
11:51
We want to put it out in the environment,
300
711260
2000
Wir wollen sie in die Umwelt verpflanzen
11:53
and we want it to be powered by the Sun.
301
713260
2000
und wir wollen, dass sie ihre Energie von der Sonne erhält.
11:55
What we do is we evolve it in a box with a light on.
302
715260
3000
Was wir tun, ist, sie in einer beleuchteten Box einzuschließen.
11:58
And we don't use design anymore. We find what works.
303
718260
3000
Und wir benutzen kein Design mehr. Wir finden heraus, was funktioniert.
12:01
We should take our inspiration from biology.
304
721260
2000
Wir sollten unsere Inspiration aus der Biologie nehmen.
12:03
Biology doesn't care about the design
305
723260
2000
Biologie kümmert sich nicht um das Design,
12:05
unless it works.
306
725260
2000
es sei denn, es funktioniert.
12:07
So this will reorganize
307
727260
2000
Dies wird also die Art,
12:09
the way we design things.
308
729260
2000
wie wir Dinge gestalten, reorganisieren.
12:11
But not only just that,
309
731260
2000
Aber nicht nur das,
12:13
we will start to think about
310
733260
2000
wir werden beginnen, darüber nachzudenken,
12:15
how we can start to develop a symbiotic relationship with biology.
311
735260
3000
wie wir eine symbiotische Beziehung mit der Biologie entwickeln können.
12:18
Wouldn't it be great
312
738260
2000
Wäre es nicht toll,
12:20
if you could take these artificial biological cells
313
740260
2000
wenn man diese künstlichen biologischen Zellen nehmen
12:22
and fuse them with biological ones
314
742260
2000
und sie mit biologischen Zellen fusionieren könnte,
12:24
to correct problems that we couldn't really deal with?
315
744260
3000
um Probleme zu korrigieren, die wir nicht beseitigen konnten?
12:27
The real issue in cellular biology
316
747260
2000
Das wirkliche Problem in der Zellbiologie ist,
12:29
is we are never going to understand everything,
317
749260
3000
dass wir nie alles verstehen werden können,
12:32
because it's a multidimensional problem put there by evolution.
318
752260
3000
weil es ein multidimensionales Problem ist, das von der Evolution ausgeht.
12:35
Evolution cannot be cut apart.
319
755260
3000
Evolution kann nicht auseinander genommen werden.
12:38
You need to somehow find the fitness function.
320
758260
3000
Man muss irgendwie die Passungsfunktion finden.
12:41
And the profound realization for me
321
761260
2000
Und die tiefgründige Erkenntnis für mich
12:43
is that, if this works,
322
763260
2000
ist, dass, falls dies funktioniert,
12:45
the concept of the selfish gene gets kicked up a level,
323
765260
3000
das Konzept des egoistischen Gens eine Stufe höher steigt
12:48
and we really start talking about selfish matter.
324
768260
3000
und wir damit beginnen, über egoistische Materie zu sprechen.
12:51
And what does that mean in a universe
325
771260
2000
Und was bedeutet das in einem Universum,
12:53
where we are right now the highest form of stuff?
326
773260
3000
in dem wir momentan die höchste Form von Stoff sind?
12:56
You're sitting on chairs.
327
776260
2000
Sie sitzen in Sesseln.
12:58
They're inanimate, they're not alive.
328
778260
2000
Diese sind leblos, nicht am Leben.
13:00
But you are made of stuff, and you are using stuff,
329
780260
2000
Aber Sie sind aus Stoff gemacht und Sie benutzen Stoff
13:02
and you enslave stuff.
330
782260
2000
und Sie beherrschen Stoff.
13:04
So using evolution
331
784260
2000
Evolution zu benutzen,
13:06
in biology,
332
786260
2000
in der Biologie
13:08
and in inorganic biology,
333
788260
2000
und in der organischen Biologie,
13:10
for me is quite appealing, quite exciting.
334
790260
2000
ist für mich recht anziehend, ziemlich spannend.
13:12
And we're really becoming very close
335
792260
3000
Und wir nähern uns daran an,
13:15
to understanding the key steps
336
795260
2000
die entscheidenden Schritte zu verstehen,
13:17
that makes dead stuff come alive.
337
797260
3000
die toten Stoff zum Leben erwecken.
13:20
And again, when you're thinking about how improbable this is,
338
800260
3000
Und noch einmal, wenn Sie darüber nachdenken, wie unwahrscheinlich dies ist,
13:23
remember, five billion years ago,
339
803260
2000
erinnern Sie sich, vor fünf Milliarden Jahren
13:25
we were not here, and there was no life.
340
805260
3000
gab es uns nicht, und es gab kein Leben.
13:28
So what will that tell us
341
808260
2000
Was wird uns das also erzählen
13:30
about the origin of life and the meaning of life?
342
810260
3000
über den Ursprung und die Bedeutung des Lebens?
13:33
But perhaps, for me as a chemist,
343
813260
2000
Als Chemiker möchte ich vielleicht
13:35
I want to keep away from general terms;
344
815260
2000
von generellen Begriffen Abstand nehmen.
13:37
I want to think about specifics.
345
817260
2000
Ich möchte über Besonderheiten nachdenken.
13:39
So what does it mean about defining life?
346
819260
2000
Was bedeutet das im Hinblick auf die Definition des Lebens?
13:41
We really struggle to do this.
347
821260
2000
Wir mühen uns wirklich ab, dies zu tun.
13:43
And I think, if we can make inorganic biology,
348
823260
2000
Und ich denke, wenn wir anorganische Biologie herstellen können
13:45
and we can make matter become evolvable,
349
825260
3000
und Materie dazu bringen können, sich weiterzuentwickeln,
13:48
that will in fact define life.
350
828260
2000
dann wird das in der Tat Leben definieren.
13:50
I propose to you
351
830260
2000
Ich schlage vor,
13:52
that matter that can evolve is alive,
352
832260
3000
dass Materie, die sich weiterentwickeln kann, lebendig ist,
13:55
and this gives us the idea of making evolvable matter.
353
835260
3000
und dies liefert uns die Idee, Materie herzustellen, die sich weiterentwickeln kann.
13:58
Thank you very much.
354
838260
2000
Haben Sie vielen Dank.
14:00
(Applause)
355
840260
7000
(Applaus)
14:07
Chris Anderson: Just a quick question on timeline.
356
847260
4000
Chris Anderson: Nur eine kurze Frage bezüglich des Zeitrahmens.
14:11
You believe you're going to be successful in this project?
357
851260
2000
Sie glauben, Sie werden in diesem Projekt erfolgreich sein?
14:13
When?
358
853260
2000
Wann?
14:15
Lee Cronin: So many people think
359
855260
2000
Lee Cronin: So viele Menschen glauben,
14:17
that life took millions of years to kick in.
360
857260
2000
dass es Millionen von Jahren gedauert hat, bis Leben entstand.
14:19
We're proposing to do it in just a few hours,
361
859260
3000
Wir haben vor, es in nur ein paar Stunden zu tun,
14:22
once we've set up
362
862260
2000
sobald wir die richtige Chemie
14:24
the right chemistry.
363
864260
2000
zusammengestellt haben.
14:26
CA: And when do you think that will happen?
364
866260
2000
CA: Und wann, denken Sie, wird dies der Fall sein?
14:28
LC: Hopefully within the next two years.
365
868260
3000
LC: Hoffentlich innerhalb der nächsten zwei Jahre.
14:31
CA: That would be a big story.
366
871260
2000
CA: Das wäre eine große Story.
14:33
(Laughter)
367
873260
2000
(Lachen)
14:35
In your own mind, what do you believe the chances are
368
875260
2000
Wie stehen Ihrer Ansicht nach die Chancen,
14:37
that walking around on some other planet
369
877260
2000
dass auf irgendeinem anderen Planeten
14:39
is non-carbon-based life,
370
879260
2000
Leben herumläuft, das nicht auf Kohlenstoff basiert,
14:41
walking or oozing or something?
371
881260
2000
läuft oder kriecht oder so?
14:43
LC: I think it's 100 percent.
372
883260
2000
LC: Ich denke, sie liegt bei 100 Prozent.
14:45
Because the thing is, we are so chauvinistic to biology,
373
885260
3000
Denn es ist so, wir sind so chauvinistisch im Hinblick auf Biologie,
14:48
if you take away carbon, there's other things that can happen.
374
888260
2000
wenn man Kohlenstoff entfernt, dann gibt es andere Dinge, die passieren können.
14:50
So the other thing
375
890260
2000
Ein anderer Punkt ist also,
14:52
that if we were able to create life that's not based on carbon,
376
892260
2000
wenn wir es schaffen, Leben zu kreieren, das nicht auf Kohlenstoff basiert,
14:54
maybe we can tell NASA what really to look for.
377
894260
3000
vielleicht können wir NASA erzählen, wonach man wirklich Ausschau halten sollte.
14:57
Don't go and look for carbon, go and look for evolvable stuff.
378
897260
3000
Suchen Sie nicht nach Kohlenstoff, suchen Sie nach Stoff, der sich weiterentwickeln kann.
15:00
CA: Lee Cronin, good luck. (LC: Thank you very much.)
379
900260
2000
CA: Lee Cronin, viel Glück. (LC: Vielen Dank.)
15:02
(Applause)
380
902260
2000
(Applaus)
Über diese Website

Auf dieser Seite finden Sie YouTube-Videos, die zum Englischlernen nützlich sind. Sie sehen Englischlektionen, die von hochkarätigen Lehrern aus der ganzen Welt unterrichtet werden. Doppelklicken Sie auf die englischen Untertitel, die auf jeder Videoseite angezeigt werden, um das Video von dort aus abzuspielen. Die Untertitel laufen synchron mit der Videowiedergabe. Wenn Sie irgendwelche Kommentare oder Wünsche haben, kontaktieren Sie uns bitte über dieses Kontaktformular.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7