Lee Cronin: Making matter come alive

73,386 views ・ 2011-09-09

TED


Palun tehke topeltklõps allpool olevatel ingliskeelsetel subtiitritel, et mängida videot.

Translator: Joonas Vali Reviewer: Siim Kumpas
00:15
What I'm going to try and do in the next 15 minutes or so
0
15260
3000
Mida ma järgneva 15 minuti jooksul teha üritan
00:18
is tell you about an idea
1
18260
2000
on rääkida teile ühest ideest,
00:20
of how we're going to make matter come alive.
2
20260
3000
kuidas me suudaksime panna eluta aine elama.
00:23
Now this may seem a bit ambitious,
3
23260
2000
See võib tunduda natuke ambitsioonikana,
00:25
but when you look at yourself, you look at your hands,
4
25260
2000
aga kui te vaatate ennast, vaatate oma käsi,
00:27
you realize that you're alive.
5
27260
2000
siis te taipate, et te olete elus.
00:29
So this is a start.
6
29260
2000
See on algus.
00:31
Now this quest started four billion years ago on planet Earth.
7
31260
3000
See lugu algas neli miljardit aastat tagasi planeedil Maa.
00:34
There's been four billion years
8
34260
2000
Viimased neli miljardit aastat on eksisteerinud
00:36
of organic, biological life.
9
36260
2000
orgaaniline, bioloogiline elu.
00:38
And as an inorganic chemist,
10
38260
2000
Anorgaanilise aine keemikutena,
00:40
my friends and colleagues make this distinction
11
40260
2000
teevad mu sõbrad ja kolleegid vahet
00:42
between the organic, living world
12
42260
3000
orgaanilisel, elus loodusel
00:45
and the inorganic, dead world.
13
45260
2000
ja anorgaanilisel, eluta loodusel.
00:47
And what I'm going to try and do is plant some ideas
14
47260
3000
Mida mina üritan siin teha, on juurutada mõned ideed,
00:50
about how we can transform inorganic, dead matter
15
50260
4000
kuidas me suudame muuta anorgaanilise, eluta aine
00:54
into living matter, into inorganic biology.
16
54260
3000
elusaks, anorgaaniliseks bioloogiaks.
00:57
Before we do that,
17
57260
2000
Enne kui me seda teeme,
00:59
I want to kind of put biology in its place.
18
59260
3000
tahaksin ma asetada bioloogia õigesse konteksti.
01:02
And I'm absolutely enthralled by biology.
19
62260
2000
Ma olen absoluutselt võlutud bioloogia poolt.
01:04
I love to do synthetic biology.
20
64260
2000
Ma armastan sünteetilise bioloogiaga tegeleda.
01:06
I love things that are alive.
21
66260
2000
Ma armastan elusaid asju.
01:08
I love manipulating the infrastructure of biology.
22
68260
2000
Ma armastan bioloogia taristuga manipuleerimist.
01:10
But within that infrastructure,
23
70260
2000
Aga me peame meeles pidama,
01:12
we have to remember
24
72260
2000
et selle taristu keskmes olev
01:14
that the driving force of biology
25
74260
2000
bioloogiat kandev jõud
01:16
is really coming from evolution.
26
76260
2000
tuleneb tegelikult evolutsoonist.
01:18
And evolution,
27
78260
2000
Ja evolutsioon,
01:20
although it was established well over 100 years ago by Charles Darwin
28
80260
3000
kuigi see tuvastati tublisti üle 100 aasta tagasi Charles Darwini
01:23
and a vast number of other people,
29
83260
2000
ja suure hulga teiste inimeste poolt,
01:25
evolution still is a little bit intangible.
30
85260
3000
on see siiani pisut meeltele tabamatu.
01:28
And when I talk about Darwinian evolution,
31
88260
2000
Darwinistlikust evolutsioonist rääkides
01:30
I mean one thing and one thing only,
32
90260
2000
pean ma silmas ühte kindlat asja ja ei midagi enamat -
01:32
and that is survival of the fittest.
33
92260
2000
looduslikku valikut.
01:34
And so forget about evolution
34
94260
2000
Ühesõnaga unustage evolutsioon
01:36
in a kind of metaphysical way.
35
96260
2000
metafüüsikalisel tasandil.
01:38
Think about evolution
36
98260
2000
Mõelge evolutsioonist
01:40
in terms of offspring competing,
37
100260
2000
kui järglaste omavahelisest konkureerimisest,
01:42
and some winning.
38
102260
2000
ja mõndade võitmisest.
01:44
So bearing that in mind,
39
104260
2000
Eelnevat meeles pidades
01:46
as a chemist, I wanted to ask myself
40
106260
2000
tahtsin ma keemikuna endalt küsida
01:48
the question frustrated by biology:
41
108260
2000
ühe bioloogiat ärritava küsimuse:
01:50
What is the minimal unit of matter
42
110260
3000
Mis on minimaalne mateeria ühik,
01:53
that can undergo Darwinian evolution?
43
113260
3000
millele kehtivad Darwinistliku evolutsiooni reeglid?
01:56
And this seems quite a profound question.
44
116260
2000
See paistab küllaltki sügavamõtteline küsimus olevat.
01:58
And as a chemist,
45
118260
2000
Keemikutena
02:00
we're not used to profound questions every day.
46
120260
2000
pole me harjunud igapäevaselt sügavamõtteliste küsimustega tegelema.
02:02
So when I thought about it,
47
122260
2000
Kui ma mõtlesin selle üle,
02:04
then suddenly I realized
48
124260
2000
taipasin ma järsku,
02:06
that biology gave us the answer.
49
126260
2000
et bioloogia on meile vastuse juba andnud
02:08
And in fact, the smallest unit of matter
50
128260
2000
Nimelt, kõige väiksem mateeria ühik,
02:10
that can evolve independently
51
130260
2000
mis suudab iseseisvalt areneda,
02:12
is, in fact, a single cell --
52
132260
2000
on üksik rakk --
02:14
a bacteria.
53
134260
2000
bakter.
02:16
So this raises three really important questions:
54
136260
3000
See tõstatab kolm väga olulist küsimust:
02:19
What is life?
55
139260
2000
Mis on elu?
02:21
Is biology special?
56
141260
2000
Kas bioloogia on eriline?
02:23
Biologists seem to think so.
57
143260
2000
Bioloogid paistavad nii arvavat.
02:25
Is matter evolvable?
58
145260
2000
Kas mateeria võib areneda?
02:27
Now if we answer those questions in reverse order,
59
147260
3000
Kui me alustame nendele küsimustele vastamist tagantpoolt,
02:30
the third question -- is matter evolvable? --
60
150260
2000
kolmandast küsimusest -- kas mateeria võib areneda? --
02:32
if we can answer that,
61
152260
2000
kui me suudame sellele vastata,
02:34
then we're going to know how special biology is,
62
154260
2000
siis me saame teada, kui eriline on bioloogia.
02:36
and maybe, just maybe,
63
156260
2000
Võibolla, kõigest võibolla,
02:38
we'll have some idea of what life really is.
64
158260
3000
suudame me mõningal määral aru saada, mis elu tegelikult on.
02:41
So here's some inorganic life.
65
161260
2000
Siin on veidi anorgaanilist elu.
02:43
This is a dead crystal,
66
163260
2000
See on elutu kristall
02:45
and I'm going to do something to it,
67
165260
2000
ja ma teen sellele midagi
02:47
and it's going to become alive.
68
167260
2000
ning see ärkab ellu.
02:49
And you can see,
69
169260
2000
Te võite näha,
02:51
it's kind of pollinating, germinating, growing.
70
171260
3000
et see justkui õitseb, idaneb, kasvab.
02:54
This is an inorganic tube.
71
174260
2000
See on anorgaaniline toru.
02:56
And all these crystals here under the microscope
72
176260
2000
Kõik need kristallid selle mikroskoobi all
02:58
were dead a few minutes ago, and they look alive.
73
178260
2000
olid mõni minut tagasi eluta ja praegu paistavad nad elusana.
03:00
Of course, they're not alive.
74
180260
2000
Loomulikult pole nad tegelikult elus.
03:02
It's a chemistry experiment where I've made a crystal garden.
75
182260
3000
See on keemiline eksperiment, milles ma lõin kristalliaia.
03:05
But when I saw this, I was really fascinated,
76
185260
3000
Kui ma seda esimest korda nägin, olin ma tõsiselt lummatud,
03:08
because it seemed lifelike.
77
188260
2000
sest see paistis elutruuna.
03:10
And as I pause for a few seconds, have a look at the screen.
78
190260
3000
Samal ajal kui ma paar sekundit hinge tõmban, heitke pilt ekraanile.
03:15
You can see there's architecture growing, filling the void.
79
195260
3000
Te näete, et seal kasvab arhitektuur, täites tühjust.
03:18
And this is dead.
80
198260
2000
See on eluta.
03:20
So I was positive that,
81
200260
2000
Seega olin ma kindel, et
03:22
if somehow we can make things mimic life,
82
202260
2000
kui me suudame kuidagi panna asju elu matkima.
03:24
let's go one step further.
83
204260
2000
astume ühe sammu veelgi kaugemale.
03:26
Let's see if we can actually make life.
84
206260
2000
Vaatame, kas meil õnnestub tegelikult elu luua.
03:28
But there's a problem,
85
208260
2000
On vaid üks probleem -
03:30
because up until maybe a decade ago,
86
210260
2000
alles umbes aastakümne eest,
03:32
we were told that life was impossible
87
212260
2000
öeldi meile, et elu on võimatu
03:34
and that we were the most incredible miracle in the universe.
88
214260
3000
ja me oleme kõige uskumatum ime universumis.
03:37
In fact, we were the only people
89
217260
2000
Et me oleme ainukesed inimesed
03:39
in the universe.
90
219260
2000
terves universumis.
03:41
Now, that's a bit boring.
91
221260
2000
See on pisut igav.
03:43
So as a chemist,
92
223260
2000
Keemikuna
03:45
I wanted to say, "Hang on. What is going on here?
93
225260
2000
tahtsin ma öelda, et: "Oota. Mis siin toimub?
03:47
Is life that improbable?"
94
227260
2000
Kas elu on tõesti nii ebatõenäoline?"
03:49
And this is really the question.
95
229260
3000
Selles ongi tegelikult küsimus.
03:52
I think that perhaps the emergence of the first cells
96
232260
3000
Ma kaldun arvama, et esimeste rakkude tekkimine
03:55
was as probable as the emergence of the stars.
97
235260
3000
oli sama tõenäoline kui tähtede tekkimine.
03:58
And in fact, let's take that one step further.
98
238260
3000
Tegelikult, astume veel ühe sammu edasi.
04:01
Let's say
99
241260
2000
Ütleme,
04:03
that if the physics of fusion
100
243260
2000
et kui aine ühinemise füüsika on
04:05
is encoded into the universe,
101
245260
2000
universumisse sisse kodeeritud,
04:07
maybe the physics of life is as well.
102
247260
2000
siis võibolla on elu füüsika samuti.
04:09
And so the problem with chemists --
103
249260
2000
Ühesõnaga keemikute probleem -
04:11
and this is a massive advantage as well --
104
251260
2000
ja tohutu eelis samal ajal -
04:13
is we like to focus on our elements.
105
253260
2000
on see, et me keskendume elementidele.
04:15
In biology, carbon takes center stage.
106
255260
3000
Bioloogias mängib süsinik keskset rolli.
04:18
And in a universe where carbon exists
107
258260
2000
Universum, kus eksisteerib süsinik
04:20
and organic biology,
108
260260
2000
ja orgaaniline bioloogia
04:22
then we have all this wonderful diversity of life.
109
262260
3000
pakub meile imelist elu mitmekesisust.
04:25
In fact, we have such amazing lifeforms that we can manipulate.
110
265260
4000
Meil on niivõrd hämmastavaid eluvorme, millega me saame manipuleerida.
04:29
We're awfully careful in the lab
111
269260
2000
Me oleme laboris äärmiselt ettevaatlikud
04:31
to try and avoid various biohazards.
112
271260
2000
ja püüame hoiduda erinevate bioloogiliste ohtude eest.
04:33
Well what about matter?
113
273260
2000
Aga kuidas on lood mateeriaga?
04:35
If we can make matter alive, would we have a matterhazard?
114
275260
3000
Kui me suudaksime mateeria ellu äratada, kas see oleks ohtlik?
04:38
So think, this is a serious question.
115
278260
2000
Ühesõnaga mõelge - see on tõsine küsimus.
04:40
If your pen could replicate,
116
280260
3000
Kui su pastakas suudaks paljuneda,
04:43
that would be a bit of a problem.
117
283260
2000
oleks see pisut problemaatiline.
04:45
So we have to think differently
118
285260
2000
Nii, et me peame asjale lähenema teisiti,
04:47
if we're going to make stuff come alive.
119
287260
2000
kui me hakkame ainet elustama.
04:49
And we also have to be aware of the issues.
120
289260
2000
Samuti peame me meeles pidama kaasnevaid küsimusi.
04:51
But before we can make life,
121
291260
2000
Aga enne kui me saame elu luua,
04:53
let's think for a second
122
293260
2000
mõtleme korraks,
04:55
what life really is characterized by.
123
295260
2000
mis elu üleüldse iseloomustab.
04:57
And forgive the complicated diagram.
124
297260
2000
Ja vabandage selle keerulise diagrammi pärast.
04:59
This is just a collection of pathways in the cell.
125
299260
3000
See on lihtsalt hulk rakusiseseid protsesse.
05:02
And the cell is obviously for us
126
302260
2000
Ilmselgelt on rakk meie jaoks
05:04
a fascinating thing.
127
304260
2000
midagi paeluvat.
05:06
Synthetic biologists are manipulating it.
128
306260
3000
Sünteetilise bioloogia teadlased manipuleerivad sellega.
05:09
Chemists are trying to study the molecules to look at disease.
129
309260
3000
Keemikud uurivad molekulide abil haigusi.
05:12
And you have all these pathways going on at the same time.
130
312260
2000
Ja paralleelselt toimub rakus mitmeid protsesse.
05:14
You have regulation;
131
314260
2000
Toimub regulatsioon;
05:16
information is transcribed;
132
316260
2000
informatsiooni transkriptsioon;
05:18
catalysts are made; stuff is happening.
133
318260
2000
katalüsaatorite moodustumine; kõikvõimalikud protsessid.
05:20
But what does a cell do?
134
320260
2000
Aga mida rakk teeb?
05:22
Well it divides, it competes,
135
322260
2000
See jaguneb, konkureerib,
05:24
it survives.
136
324260
2000
see jääb ellu.
05:26
And I think that is where we have to start
137
326260
2000
Ning ma arvan, et sellest peamegi alustama,
05:28
in terms of thinking about
138
328260
2000
mõeldes oma
05:30
building from our ideas in life.
139
330260
2000
ideede elluviimisele.
05:32
But what else is life characterized by?
140
332260
2000
Aga mis on veel elule omane?
05:34
Well, I like think of it
141
334260
2000
Mulle meeldib sellest mõelda
05:36
as a flame in a bottle.
142
336260
2000
kui leegist pudelis.
05:38
And so what we have here
143
338260
2000
Ühesõnaga on meil
05:40
is a description of single cells
144
340260
2000
üksiku raku kirjeldus, mis
05:42
replicating, metabolizing,
145
342260
2000
paljuneb, metaboliseerib
05:44
burning through chemistries.
146
344260
2000
ja tegeleb erinevate keemiliste protsessidega.
05:46
And so we have to understand
147
346260
2000
Seega peame teadvustama endale,
05:48
that if we're going to make artificial life or understand the origin of life,
148
348260
3000
et kui me tahame luua kunstlikku elu või mõista elu päritolu,
05:51
we need to power it somehow.
149
351260
2000
peame me seda kuidagi energiaga varustama.
05:53
So before we can really start to make life,
150
353260
3000
Enne kui me saame elu looma hakata,
05:56
we have to really think about where it came from.
151
356260
2000
peame me mõtlema, kust see tuli.
05:58
And Darwin himself mused in a letter to a colleague
152
358260
2000
Darwingi mainis kirjas kolleegile,
06:00
that he thought that life probably emerged
153
360260
2000
et elu võis tõenäoliselt tekkida
06:02
in some warm little pond somewhere --
154
362260
3000
mõnes väikses soojas tiigis --
06:05
maybe not in Scotland, maybe in Africa,
155
365260
2000
tõenäoliselt mitte Šotimaal, kuid võib-olla Aafrikas,
06:07
maybe somewhere else.
156
367260
2000
võib-olla kuskil mujal.
06:09
But the real honest answer is, we just don't know,
157
369260
3000
Kui täiesti aus olla, siis me ei tea seda,
06:12
because there is a problem with the origin.
158
372260
3000
kuna elu päritoluga on üks probleem.
06:15
Imagine way back, four and a half billion years ago,
159
375260
3000
Kujutlege nelja ja poole miljardi aasta tagust aega,
06:18
there is a vast chemical soup of stuff.
160
378260
2000
mil eksisteeris tohutu keemiline kompott.
06:20
And from this stuff we came.
161
380260
2000
Sellest samast kompotist tulime ka meie.
06:22
So when you think about the improbable nature
162
382260
3000
Kui te mõtlete järgneva mõne minu jooksul
06:25
of what I'm going to tell you in the next few minutes,
163
385260
2000
kõlama hakkava jutu ebatõenäolisest olemusest,
06:27
just remember,
164
387260
2000
siis pidage meeles,
06:29
we came from stuff on planet Earth.
165
389260
2000
et me tulime mateeria kompotist planeedil Maa.
06:31
And we went through a variety of worlds.
166
391260
3000
Me läbisime mitmesugused maailmu.
06:34
The RNA people would talk about the RNA world.
167
394260
3000
RNA inimesed räägivad RNA maailmast.
06:37
We somehow got to proteins and DNA.
168
397260
2000
Kuidagi jõudsime me proteiinide ja DNAni.
06:39
We then got to the last ancestor.
169
399260
2000
Seejärel jõudsime viimase esivanemani.
06:41
Evolution kicked in -- and that's the cool bit.
170
401260
3000
Evolutsioon sai stardipaugu -- see on asja lahe osa.
06:44
And here we are.
171
404260
2000
Ning siin me olemegi.
06:46
But there's a roadblock that you can't get past.
172
406260
3000
Kuid on üks takistus, millest ei saa mööda.
06:49
You can decode the genome, you can look back,
173
409260
3000
Te võite dekodeerida genoomi, te võite ajas tagasi vaadata,
06:52
you can link us all together by a mitochondrial DNA,
174
412260
3000
te võite meid kõiki ühendada mitokondriaalse DNA alusel,
06:55
but we can't get further than the last ancestor,
175
415260
3000
kuid me ei saa kuidagi mööda viimasest esivanemast,
06:58
the last visible cell
176
418260
2000
viimasest nähtavast rakust,
07:00
that we could sequence or think back in history.
177
420260
3000
mille me suutsime järjestada või milleni ajas tagasi mõelda.
07:03
So we don't know how we got here.
178
423260
3000
Ühesõnaga me ei tea, kuidas me siia jõudsime.
07:06
So there are two options:
179
426260
2000
On kaks valikut:
07:08
intelligent design, direct and indirect --
180
428260
2000
intelligentne disain, otsene ja kaudne --
07:10
so God,
181
430260
2000
ehk Jumal,
07:12
or my friend.
182
432260
3000
või mu sõber siin.
07:15
Now talking about E.T. putting us there, or some other life,
183
435260
3000
Mõeldes, et me oleme siin maavälise elu abiga,
07:18
just pushes the problem further on.
184
438260
3000
lükkab probleemi lihtsalt edasi.
07:21
I'm not a politician, I'm a scientist.
185
441260
3000
Ma ei ole poliitik, ma olen teadlane.
07:24
The other thing we need to think about
186
444260
2000
Teine, millele me mõtlema peame
07:26
is the emergence of chemical complexity.
187
446260
2000
on keemilise keerukuse esilekerkimine.
07:28
This seems most likely.
188
448260
2000
See paistab kõige tõenäolisemana.
07:30
So we have some kind of primordial soup.
189
450260
2000
Ühesõnaga meil on mingi ürgkompott.
07:32
And this one happens to be
190
452260
2000
Ja see juhtub olema hea allikas
07:34
a good source of all 20 amino acids.
191
454260
2000
kõigile 20 aminohappele.
07:36
And somehow
192
456260
2000
Ning kuidagi
07:38
these amino acids are combined,
193
458260
2000
need aminohapped kombineeruvad
07:40
and life begins.
194
460260
2000
ja algab elu.
07:42
But life begins, what does that mean?
195
462260
2000
Elu algamine, mida see tähendab?
07:44
What is life? What is this stuff of life?
196
464260
3000
Mis on elu? Mis on see elus aine
07:47
So in the 1950s,
197
467260
2000
1950ndatel
07:49
Miller-Urey did their fantastic chemical Frankenstein experiment,
198
469260
5000
viisid Miller ja Urey läbi oma fantastilise keemilise eksperimendi,
07:54
where they did the equivalent in the chemical world.
199
474260
2000
mis oli Frankensteini vaste keemia valdkonnas.
07:56
They took the basic ingredients, put them in a single jar
200
476260
3000
Nad võtsid põhilised koostisosad, panid need ühte anumasse
07:59
and ignited them
201
479260
2000
ning süütasid need
08:01
and put a lot of voltage through.
202
481260
2000
ja hoidsid suure elektripinge all.
08:03
And they had a look at what was in the soup,
203
483260
2000
Ning seejärel uurisid nad kompoti koostist
08:05
and they found amino acids,
204
485260
3000
ja leidsid aminohapped,
08:08
but nothing came out, there was no cell.
205
488260
2000
kuid midagi polnud juhtunud, polnud tekkinud rakku.
08:10
So the whole area's been stuck for a while,
206
490260
3000
Nii, et kogu teadusharu on olnud mõnda aega stagnatiseerunud,
08:13
and it got reignited in the '80s
207
493260
3000
kuid see käivitati uuesti 80ndatel,
08:16
when analytical technologies and computer technologies were coming on.
208
496260
3000
kui analüütilised- ja arvutitehnoloogiad hakkasid laialt levima.
08:19
In my own laboratory,
209
499260
2000
Minu enda laboratooriumis
08:21
the way we're trying to create inorganic life
210
501260
3000
üritame me luua anorgaanilist elu
08:24
is by using many different reaction formats.
211
504260
2000
kasutades paljusid erinevaid reaktsiooniliike.
08:26
So what we're trying to do is do reactions --
212
506260
2000
Ühesõnaga me üritame reaktsioone initsieerida
08:28
not in one flask, but in tens of flasks,
213
508260
2000
mitte ühes anumas, vaid kümnetes,
08:30
and connect them together,
214
510260
2000
ning ühendades need omavahel
08:32
as you can see with this flow system, all these pipes.
215
512260
2000
torukestega, mis moodustavad ringluse.
08:34
We can do it microfluidically, we can do it lithographically,
216
514260
3000
Me võime seda teha mikrotorude või kivitrüki abil,
08:37
we can do it in a 3D printer,
217
517260
2000
või kasutades 3D printerit,
08:39
we can do it in droplets for colleagues.
218
519260
2000
me võime seda teha isegi vedelikutilkades.
08:41
And the key thing is to have lots of complex chemistry
219
521260
3000
Vaja on palju komplekseid keemilisi ühendeid
08:44
just bubbling away.
220
524260
2000
omavahel reageerimas.
08:46
But that's probably going to end in failure,
221
526260
4000
Tõenäoliselt lõppeb see läbikukkumisega,
08:50
so we need to be a bit more focused.
222
530260
2000
seega peame olema pisut rohkem fokuseeritud.
08:52
And the answer, of course, lies with mice.
223
532260
2000
Vastus peitub muidugi MICE-is.
08:54
This is how I remember what I need as a chemist.
224
534260
3000
Nii mäletan mina, mida ma keemikuna vajan.
08:57
I say, "Well I want molecules."
225
537260
2000
Ma ütlen: "Esiteks tahan ma molekule.",
08:59
But I need a metabolism, I need some energy.
226
539260
3000
kuid ma vajan ainevahetust, ma vajan energiat.
09:02
I need some information, and I need a container.
227
542260
3000
Ma vajan natuke informatsiooni ja ma vajan mahutit.
09:05
Because if I want evolution,
228
545260
2000
Sest kui ma tahan evolutsiooni,
09:07
I need containers to compete.
229
547260
2000
vajan ma, et mahutid omavahel konkureeriks.
09:09
So if you have a container,
230
549260
2000
Seega kui sul on mahuti,
09:11
it's like getting in your car.
231
551260
2000
on see nagu autosse istumine.
09:13
"This is my car,
232
553260
2000
"See on minu auto
09:15
and I'm going to drive around and show off my car."
233
555260
2000
ja ma sõidan ringi ning eputan sellega."
09:17
And I imagine you have a similar thing
234
557260
2000
Ning ma kujutan ette, et midagi sarnast toimub
09:19
in cellular biology
235
559260
2000
rakubioloogias
09:21
with the emergence of life.
236
561260
2000
elu tekkimisega.
09:23
So these things together give us evolution, perhaps.
237
563260
3000
Need kaks asja koos annavad meile evolutsiooni, võib-olla.
09:26
And the way to test it in the laboratory
238
566260
2000
Viis, kuidas seda laboratooriumis katsetada,
09:28
is to make it minimal.
239
568260
2000
on viia kõik minimaalsele tasemele.
09:30
So what we're going to try and do
240
570260
2000
Mida me teha üritame,
09:32
is come up with an inorganic Lego kit of molecules.
241
572260
3000
on kokku panna anorgaaniliste molekulide komplekti.
09:35
And so forgive the molecules on the screen,
242
575260
2000
Vabandage ekraanil olevate molekulide pärast,
09:37
but these are a very simple kit.
243
577260
2000
kuid see on väga lihtne komplekt.
09:39
There's only maybe three or four different types of building blocks present.
244
579260
2000
Seal on vist ainult kolme või nelja tüüpi ehitusklotse.
09:41
And we can aggregate them together
245
581260
2000
Kuid me võime need kokku ühendada
09:43
and make literally thousands and thousands
246
583260
2000
ning luua otseses mõttes tuhandeid ja tuhandeid
09:45
of really big nano-molecular molecules
247
585260
3000
väga suuri nanomolekulaarseid molekule,
09:48
the same size of DNA and proteins,
248
588260
2000
mis jäävad DNA ja proteiinide suurusjärku.
09:50
but there's no carbon in sight.
249
590260
2000
kuid milles ei ole süsinikku.
09:52
Carbon is banned.
250
592260
2000
Süsinik on keelatud.
09:54
And so with this Lego kit,
251
594260
2000
Selle komplektiga
09:56
we have the diversity required
252
596260
2000
oleme me saavutanud mitmekesisuse, mis on vajalik
09:58
for complex information storage
253
598260
3000
keeruka informatsiooni ladustamiseks
10:01
without DNA.
254
601260
2000
ilma DNA-ta.
10:03
But we need to make some containers.
255
603260
2000
Kuid selle jaoks on meil vaja valmistada mõned mahutid.
10:05
And just a few months ago in my lab,
256
605260
2000
Ning kõigest mõned kuud tagasi,
10:07
we were able to take these very same molecules and make cells with them.
257
607260
3000
suutsime me minu laboris nende samade molekulide abil valmistada rakke.
10:10
And you can see on the screen a cell being made.
258
610260
3000
Ekraanil näete rakku valmimas.
10:13
And we're now going to put some chemistry inside and do some chemistry in this cell.
259
613260
3000
Nüüd lisame natuke keemiat ning manipuleerime selle rakuga.
10:16
And all I wanted to show you
260
616260
2000
Ma tahtsin teile näidata,
10:18
is we can set up molecules
261
618260
2000
et paigutades molekulid
10:20
in membranes, in real cells,
262
620260
2000
membraanidesse, päris rakkudesse,
10:22
and then it sets up a kind of molecular Darwinism,
263
622260
4000
moodustub molekulaarne Darwinism,
10:26
a molecular survival of the fittest.
264
626260
2000
molekulaarne looduslik valik.
10:28
And this movie here
265
628260
2000
See video siin
10:30
shows this competition between molecules.
266
630260
2000
näitab mainitud molekulide vahelist konkureerimist.
10:32
Molecules are competing for stuff.
267
632260
2000
Molekulid võistlevad aine pärast.
10:34
They're all made of the same stuff,
268
634260
2000
Nad on kõik tehtud samas ainest,
10:36
but they want their shape to win.
269
636260
2000
aga nad tahavad, et just nende kujund võidaks.
10:38
They want their shape to persist.
270
638260
2000
Nad tahavad, et nende kujund jääks püsima.
10:40
And that is the key.
271
640260
2000
Ning selles peitubki asja võti.
10:42
If we can somehow encourage these molecules
272
642260
2000
Kui me suudame kuidagi julgustada neid molekule
10:44
to talk to each other and make the right shapes and compete,
273
644260
3000
üksteisega suhtlema, moodustama õigeid kujundeid ja konkureerima,
10:47
they will start to form cells
274
647260
2000
hakkavad need moodustama rakke,
10:49
that will replicate and compete.
275
649260
2000
mis paljunevad ja konkureerivad.
10:51
If we manage to do that,
276
651260
2000
Kui me suudame seda teha,
10:53
forget the molecular detail.
277
653260
3000
võib molekulaarsed detailid unustada.
10:56
Let's zoom out to what that could mean.
278
656260
2000
Uurime, mida see suuremas pildis tähendada võiks.
10:58
So we have this special theory of evolution
279
658260
2000
Seega on meil selline eriline evolutsiooniteooria,
11:00
that applies only to organic biology, to us.
280
660260
3000
mis kehtib ainult orgaanilisele bioloogiale.
11:03
If we could get evolution into the material world,
281
663260
3000
Kui me suudaksime evolutsiooni tuua materiaalsesse maailma,
11:06
then I propose we should have a general theory of evolution.
282
666260
3000
siis oleks meil midagi üldevolutsiooniteooria laadset.
11:09
And that's really worth thinking about.
283
669260
3000
See on juba midagi, millele tasub mõelda.
11:12
Does evolution control
284
672260
2000
Kas evolutsioon kontrollib
11:14
the sophistication of matter in the universe?
285
674260
3000
mateeria keerukust universumis?
11:17
Is there some driving force through evolution
286
677260
3000
Kas evolutsioonis on mingi edasiviiv jõud,
11:20
that allows matter to compete?
287
680260
2000
mis laseb mateerial konkureerida?
11:22
So that means we could then start
288
682260
2000
See tähendab, et me võiks hakata
11:24
to develop different platforms
289
684260
3000
arendama erinevaid platvorme
11:27
for exploring this evolution.
290
687260
2000
evolutsiooni uurimiseks.
11:29
So you imagine,
291
689260
2000
Kujutage nüüd ette,
11:31
if we're able to create a self-sustaining artificial life form,
292
691260
3000
kui me suudame luua isemajandava kunstliku eluvormi,
11:34
not only will this tell us about the origin of life --
293
694260
3000
siis see mitte ei räägi meile vaid elu alge kohta --
11:37
that it's possible that the universe doesn't need carbon to be alive;
294
697260
3000
vaid ka näitab, et universum ei vaja süsinikku, et elutseda;
11:40
it can use anything --
295
700260
2000
see võib kasutada kõike --
11:42
we can then take [it] one step further and develop new technologies,
296
702260
3000
me võime astuda ühe sammu kaugemale ja arendada uusi tehnoloogiaid,
11:45
because we can then use software control
297
705260
2000
sest me suudame siis kasutada tarkvaralisi kontrollmehhanisme
11:47
for evolution to code in.
298
707260
2000
evolutsiooni juhtimiseks.
11:49
So imagine we make a little cell.
299
709260
2000
Kujutage ette, et me loome väikese raku.
11:51
We want to put it out in the environment,
300
711260
2000
Me tahame selle panna teatud keskkonda
11:53
and we want it to be powered by the Sun.
301
713260
2000
ja tahame, et see töötaks päikeseenergia abil.
11:55
What we do is we evolve it in a box with a light on.
302
715260
3000
Me kasutame selleks valgustatud kasti.
11:58
And we don't use design anymore. We find what works.
303
718260
3000
Me ei kasuta enam disaini. Me uurime, mis töötab.
12:01
We should take our inspiration from biology.
304
721260
2000
Me peaksime ammutama oma inspiratsiooni bioloogiast.
12:03
Biology doesn't care about the design
305
723260
2000
Bioloogiat ei huvita disain
12:05
unless it works.
306
725260
2000
seni kuni see töötab.
12:07
So this will reorganize
307
727260
2000
See muudab
12:09
the way we design things.
308
729260
2000
viisi, kuidas me asju disainime.
12:11
But not only just that,
309
731260
2000
Aga mitte ainult,
12:13
we will start to think about
310
733260
2000
me hakkame mõtlema sellele,
12:15
how we can start to develop a symbiotic relationship with biology.
311
735260
3000
kuidas on võimalik saavutada sümbioos bioloogilise eluga.
12:18
Wouldn't it be great
312
738260
2000
Kas poleks suurepärane,
12:20
if you could take these artificial biological cells
313
740260
2000
kui saaksime võtta need kunstlikud rakud
12:22
and fuse them with biological ones
314
742260
2000
ja ühendada need bioloogiliste rakkudega,
12:24
to correct problems that we couldn't really deal with?
315
744260
3000
et lahendada mõned probleemid, millega me muidu hakkama ei saanud?
12:27
The real issue in cellular biology
316
747260
2000
Tegelik probleem rakubioloogias on see,
12:29
is we are never going to understand everything,
317
749260
3000
et me ei hakka seda kunagi täiel määral mõistma,
12:32
because it's a multidimensional problem put there by evolution.
318
752260
3000
kuna see on evolutsiooni poolt tekitatud mitmedimensiooniline probleem.
12:35
Evolution cannot be cut apart.
319
755260
3000
Evolutsiooni ei anna osadeks lahutada.
12:38
You need to somehow find the fitness function.
320
758260
3000
Kuidagi tuleb leida sobivuse funktsioon.
12:41
And the profound realization for me
321
761260
2000
Minu jaoks oli põhjapanev avastus,
12:43
is that, if this works,
322
763260
2000
et kui see töötab,
12:45
the concept of the selfish gene gets kicked up a level,
323
765260
3000
siis on iseka geeni kontseptsioon viidud uuele tasemele
12:48
and we really start talking about selfish matter.
324
768260
3000
ning me võime juba rääkida isekast mateeriast.
12:51
And what does that mean in a universe
325
771260
2000
Mida see tähendab universumis,
12:53
where we are right now the highest form of stuff?
326
773260
3000
kus me oleme hetkel kõrgeima arengutasemega aine?
12:56
You're sitting on chairs.
327
776260
2000
Te istute toolidel.
12:58
They're inanimate, they're not alive.
328
778260
2000
Need on liikumatud, need ei ole elusad.
13:00
But you are made of stuff, and you are using stuff,
329
780260
2000
Aga teie olete tehtud mingist ainest ja te kasutate mingit ainet,
13:02
and you enslave stuff.
330
782260
2000
ning te orjastate ainet.
13:04
So using evolution
331
784260
2000
Evolutsiooni kasutamine
13:06
in biology,
332
786260
2000
bioloogias,
13:08
and in inorganic biology,
333
788260
2000
ja orgaanilises bioloogias,
13:10
for me is quite appealing, quite exciting.
334
790260
2000
on minu jaoks üpris veetlev, üpris erutav.
13:12
And we're really becoming very close
335
792260
3000
Me oleme saavutamas edu
13:15
to understanding the key steps
336
795260
2000
küsimuses,
13:17
that makes dead stuff come alive.
337
797260
3000
mis paneb eluta aine elama.
13:20
And again, when you're thinking about how improbable this is,
338
800260
3000
Ning jällegi, kui te mõtlete, kui ebatõenäoline see on,
13:23
remember, five billion years ago,
339
803260
2000
siis tuletage meelde, et viis miljardit aastat tagasi,
13:25
we were not here, and there was no life.
340
805260
3000
ei olnud meid siin ja polnud ka elu.
13:28
So what will that tell us
341
808260
2000
Ühesõnaga mida see meile ütleb
13:30
about the origin of life and the meaning of life?
342
810260
3000
elu päritolu ja tähenduse kohta?
13:33
But perhaps, for me as a chemist,
343
813260
2000
Mina, keemikuna,
13:35
I want to keep away from general terms;
344
815260
2000
üritan hoiduda üldistamast;
13:37
I want to think about specifics.
345
817260
2000
ma tahan mõelda üksikasjadest.
13:39
So what does it mean about defining life?
346
819260
2000
Mida see ütleb elu defineerimise kohta?
13:41
We really struggle to do this.
347
821260
2000
Me pingutame väga, et sellega hakkama saada.
13:43
And I think, if we can make inorganic biology,
348
823260
2000
Ma kaldun arvama, et kui me suudame luua anorgaanilise bioloogiaharu
13:45
and we can make matter become evolvable,
349
825260
3000
ja me suudame panna mateeria arenema,
13:48
that will in fact define life.
350
828260
2000
siis see defineeribki elu.
13:50
I propose to you
351
830260
2000
Ma väidan,
13:52
that matter that can evolve is alive,
352
832260
3000
et mateeria, mis suudab areneda, on elus
13:55
and this gives us the idea of making evolvable matter.
353
835260
3000
ja see annabki meile mõtte luua arenev mateeria.
13:58
Thank you very much.
354
838260
2000
Suured tänud teile.
14:00
(Applause)
355
840260
7000
(Aplaus)
14:07
Chris Anderson: Just a quick question on timeline.
356
847260
4000
Chris Anderson: "Üks kiire küsimus ajakava kohta.
14:11
You believe you're going to be successful in this project?
357
851260
2000
Sa usud, et see projekt osutub edukaks?
14:13
When?
358
853260
2000
Millal?"
14:15
Lee Cronin: So many people think
359
855260
2000
Lee Cronin: "Paljud inimesed mõtlevad,
14:17
that life took millions of years to kick in.
360
857260
2000
et elu tekkimine võttis aega miljoneid aastaid.
14:19
We're proposing to do it in just a few hours,
361
859260
3000
Me üritame selle luua kõigest mõne tunni jooksul,
14:22
once we've set up
362
862260
2000
kui me oleme ükskord suutnud valmis seada
14:24
the right chemistry.
363
864260
2000
õige keemilise koosluse.
14:26
CA: And when do you think that will happen?
364
866260
2000
CA: "Millal see teie arvates juhtuda võiks?"
14:28
LC: Hopefully within the next two years.
365
868260
3000
LC: "Loodetavasti järgneva kahe aasta jooksul."
14:31
CA: That would be a big story.
366
871260
2000
CA: "See oleks esilehe uudis."
14:33
(Laughter)
367
873260
2000
(Naer)
14:35
In your own mind, what do you believe the chances are
368
875260
2000
Kui suur on teie arvates tõenäosus,
14:37
that walking around on some other planet
369
877260
2000
et mõnel teisel planeedil
14:39
is non-carbon-based life,
370
879260
2000
on süsinikuvabad eluvormid
14:41
walking or oozing or something?
371
881260
2000
ringi kõndimas, voolamas või midagi sellist tegemas?
14:43
LC: I think it's 100 percent.
372
883260
2000
LC: "Ma arvan, et see on 100%."
14:45
Because the thing is, we are so chauvinistic to biology,
373
885260
3000
Probleem on selles, et me oleme bioloogia suhtes nii šovinistlikud,
14:48
if you take away carbon, there's other things that can happen.
374
888260
2000
kui süsinik kõrvale jätta, siis võib elu teist teed pidi kujuneda.
14:50
So the other thing
375
890260
2000
Ning teine asi,
14:52
that if we were able to create life that's not based on carbon,
376
892260
2000
kui me oleksime suutelised looma elu, mis ei põhine süsinikul,
14:54
maybe we can tell NASA what really to look for.
377
894260
3000
siis võib-olla saaksime öelda NASA-le, mida nad tegelikult otsima peaksid.
14:57
Don't go and look for carbon, go and look for evolvable stuff.
378
897260
3000
Ärge minge süsinikku otsima, minge otsige arenevat ainet.
15:00
CA: Lee Cronin, good luck. (LC: Thank you very much.)
379
900260
2000
CA: "Lee Cronin, edu sulle." (LC: "Tänan väga.")
15:02
(Applause)
380
902260
2000
(Aplaus)
Selle veebisaidi kohta

See sait tutvustab teile YouTube'i videoid, mis on kasulikud inglise keele õppimiseks. Näete inglise keele tunde, mida õpetavad tipptasemel õpetajad üle maailma. Iga video lehel kuvatavatel ingliskeelsetel subtiitritel topeltklõpsates saate video sealt edasi mängida. Subtiitrid kerivad video esitamisega sünkroonis. Kui teil on kommentaare või taotlusi, võtke meiega ühendust, kasutades seda kontaktvormi.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7