Why "biofabrication" is the next industrial revolution | Suzanne Lee

Translator: Anahita Fathipour Reviewer: sadegh zabihi

I started life as a fashion designer,

من زندگی را به عنوان یک طراح لباس شروع کردم

working closely with textile designers and fabric suppliers.

که با طراحان پارچه و عرضه‌کنندگان آن از نزدیک کار می‌کردم.

But today, I can no longer see or talk to my new collaborators,

ولی امروز، دیگر نمی‌توانم با همکاران جدیدم صحبت یا دیدار کنم

because they're in the soil beneath our feet,

چون آنها درون خاک زیر پای ما،

on the shelves of our supermarkets

روی طاقچه‌های سوپرمارکت‌های ما

and in the beer I'm going to drink when I finish this talk.

و درون آبجویی هستند که بعد از این صحبت می‌نوشم.

I'm talking about microbes

در مورد میکروبها صحبت می‌کنم

and designing with life.

و طراحی با زندگی.

Fifteen years ago,

پانزده سال قبل،

I completely changed both what I worked with

من کاملا، هم آنچه که با آن کار می‌کردم

and how I worked

و هم چگونگی کارم را

after a revelatory collaboration with a biologist.

بعد از یک همکاری انقلابی با یک زیست‌شناس تغییر دادم.

Our project gave me a different perspective on life,

پروژه ما، دیدگاه متفاوتی به زندگی را در من ایجاد کرد،

introducing a whole new world of possibility

که مرا با دنیایی پر از امکانات جدید آشنا کرد

around how we can design and make things.

در رابطه‌ اینکه چطور می‌توانیم چیزها را طراحی کنیم و بسازیم.

I discovered a radical manufacturing proposition:

یک روش خارق‌العاده برای تولید کشف کردم:

biofabrication.

تولید بیولوژیکی.

Literally, fabricating with biology.

یعنی تولید با زیست‌شناسی.

What does that mean?

این به چه معنی است؟

Well, instead of processing plants, animals or oil

خب، به‌جای مصرف گیاهان حیوانات یا نفت

to make consumer materials,

برای تولید محصولات مصرفی،

we might grow materials directly with living organisms.

ما شاید مواد را مستقیما از موجودات زنده پرورش دهیم.

In what many are terming "the Fourth Industrial Revolution,"

آنچه که خیلی‌ها آن را، «چهارمین انقلاب صنعتی» می‌نامند

we're thinking about the new factories as being living cells.

ما کارخانجات جدید را سلول‌های زنده تصور می‌کنیم.

Bacteria, algae, fungi, yeast:

باکتری، جلبک، قارچ، و مخمر:

our latest design tools include those of biotechnology.

مدرن‌ترین ابزارهای طراحی ما شامل ابزارهای بیوتکنولوژی هستند.

My own journey in biofabrication

سفر خود من در تولید بیولوژیکی

started with a project called "Biocouture."

با پروژه‌ای بنام «بیوکوتور» شروع شد.

The provocation was that instead of growing a plant, like cotton,

انگیزه این بود که به‌جای پرورش یک گیاه، مثل پنبه،

in a field over several months,

دریک مزرعه به مدت ماهها،

we could use microbes to grow a similar cellulose material in a lab

می‌توانستیم از میکروب‌ها برای پرورش سلولز مشابه

in a few days.

در چند روز در آزمایشگاه استفاده کنیم.

Using a certain species of bacteria in a nutrient-rich liquid,

با استفاده از نژاد خاصی از باکتری در مایعی مغذی،

we fermented threads of cellulose

ما نخهای سلولز تخمیر کردیم

that self-organized into a sheet of fabric.

که خودشان به فرم پارچه کنار هم مرتب شدند.

I dried the fabric I had grown

من پارچه‌ای که رشد داده بودم را خشک کردم

and cut and sewed it into a range of garments, shoes and bags.

و بریدم و به صورت لباسها، کفشها و کیفهایی دوختم.

In other words, in one lab we grew materials

به زبا ن دیگر، ما در یک آزمایشگاه مواد پرورش دادیم

and turned them into a range of products

و آنها را تبدیل به محصولات متفاوت کردیم

in a matter of days.

در مدت چند روز.

And this is in contrast to currents methods of fabric production,

این با روشهای فعلی تولید پارچه در تقابل است،

where a plant is grown,

که یک گیاه رشد داده می‌شود،

just the cotton part is harvested,

و فقط قسمت پنبه‌اش برداشت می‌شود،

processed into a yarn,

به نخ تبدیل می‌شود،

woven into a fabric

بصورت پارچه بافته می‌شود

and then potentially shipped across oceans

و بعد احتمالاً از اقیانوس‌ها می‌گذرد

before being cut and sewn into a garment.

قبل از اینکه بریده شود و بصورت لباسی دوخته شود.

All of that can take months.

تمام اینها می‌تواند ماهها طول بکشد.

So these prototypes indicated a field

خب این محصولات آزمایشی ما به

offering significant resource efficiencies.

پتانسیل وسیع بهبود در استفاده از منابع اشاره می‌کرد.

From reducing the water, energy and chemistry needed

از کاهش استفاده از آب، انرژی و مواد شیمیایی لازمه

in the production of a material,

در تولید یک ماده گرفته،

through to generating zero waste,

تا عدم تولید مواد زاید،

we grew fabrics to finished form --

ما پارچه‌هایی را بصورت تمام‌شده رشد دادیم --

if you like, "biological additive manufacture."

آن را «تولید افزوده بیولوژیکی» بنامید.

Through biofabrication,

توسط تولید بیولوژیکی،

I had replaced many intensive man-made steps

بسیاری مراحل پرکار انسانی را

with one biological step.

با یک مرحله زیستی جایگزین کرده بودم.

And as I engaged with this living system,

و همینطور که با این سیستم زنده کار کردم،

it transformed my design thinking.

تفکر طراحی مرا تغییر داد.

Here was biology, with no intervention from me

اینجا سیستم زیستی بود، که بدون دخالت من

other than designing initial conditions for growth,

غیر از طراحی شرایط اولیه برای رشد،

efficiently producing a useful, sustainable material.

بک ماده پایدار و قابل استفاده را تولید بهینه می‌کرد.

So now I can't help but see all materials through the lens of biofabrication.

حالا من نمی‌توانم به مواد از دیدگاه تولید بیولوژیکی نگاه نکنم.

In fact, there's a growing global community of innovators

در واقع، جامعه‌ای از مخترعان جهانی در حال گسترش است

rethinking materials with biology.

که تولید مواد را با زیستشناسی دوباره تصور می‌کنند.

Multiple companies are now growing mushroom materials,

بسیاری شرکتها در حال حاضر مواد قارچی پرورش می‌دهند،

but not literally mushrooms --

ولی نه دقیقا قارچها --

using mycelium, which is the root system of fungi,

با استفاده از «میسیلیوم»، که سیستم ریشه قارچ است،

to bind together agricultural byproducts.

برای پیوند دادن محصولات جانبی کشاورزی

It's a process that's been described as "nature's glue."

روشی است که به «چسب طبیعت» معروف شده است.

A common way to do this is to take a 3-D mold,

یکی از راههای معمول استفاده از این روش استفاده از یک قالب سه بعدی‌ست

fill it with a waste crop like corn stalks or hemp,

که درون آنرا با یک محصول زائد کشاورزی مثل شاخه‌های ذرت یا کنف پر‌می‌کنید،

add water,

آب اضافه می‌کنید،

wait a few days for the mycelium to grow throughout,

و چند روز صبر می‌کنید که میسیلیوم در تمام آن رشد کند،

remove the mold,

بعد قالب را برمی‌دارید،

and you're left with a grown 3-D form.

و یک فرم سه بعدی پرورش داده‌اید.

Incredibly, we can grow all kinds of structures

به طرز شگفت آوری، ما می‌توانیم بسیاری از ساختارها را اینگونه

using living organisms,

با استفاده از ارگانیزم‌های زنده رشد دهیم.

from foams that can replace plastics in footwear,

از اسفنج‌هایی‌ که می‌توانند به‌جای پلاستیک در کفشها استفاده شوند گرفته،

to leather-like materials without animals.

تا مواد مثل چرم، بدون دخالت حیوانات،

Furniture, flooring -- all are currently being prototyped.

تا لوازم خانه، یا کفپوش -- که تمام اینها در تولید آزمایشی هستند.

Fungi are able to grow materials that are naturally fire retardant,

قارچ‌ها می‌توانند موادی را بوجود آورند که بصورت طبیعی بازدارنده آتش هستند،

without any chemicals.

بدون هیچ ماده شیمیایی.

They're naturally hydrophobic,

آنها بطور طبیعی آبگریز هستند،

meaning they won't absorb water.

یعنی آب را جذب نمی‌کنند.

They have higher melt temperatures than plastics.

دمای ذوب بالاتر از پلاستیک دارند.

Polystyrene can take thousands of years to degrade.

پلی‌استر می‌تواند هزارها سال طول بکشد تا تجزیه شود.

Mushroom packaging materials

مواد بسته‌بندی قارچی

can be naturally composted in your back garden

می‌توانند بصورت طبیعی در حیاط پشتی شما تجزیه شوند

in as little as 30 days.

در مدت زمانی کمی مثل ۳۰ روز.

Living organisms are transforming waste

ارگانیزم‌های زنده، مواد زائد را

into cost-competitive, performance-matching materials

به موادی کاربردی، با قیمت رقابتی تغییر می‌دهند

that can start to replace plastics

که می‌توانند جایگزین پلاستیک

and other CO2-emitting materials.

یا مواد دیگر نشردهنده CO2 شوند.

And once we start growing materials with living organisms,

و وقتی ما شروع به رشد مواد با ارگانیزم‌های زنده کنیم،

it starts to make previous methods of manufacture seem illogical.

روشهای دیگر تولید، غیر منطقی به نظر خواهند آمد.

Take the humble house brick.

مثلاً یک آجر ساده را در نظر بگیرید.

The cement industry generates around eight percent

صنعت تولید بتن، مسئول حدود ۸٪

of global CO2 emissions.

نشر CO2 جهانی است.

That's more than all the planes and ships each year.

این بیشتر از تمام هواپیماها و کشتی‌ها در هر سال است.

The cement process requires materials to be fired in a kiln

روش تولید سیمان نیازمند این است که مواد در یک کوره

at over 2,000 degrees Fahrenheit.

در دمایی بالاتر از ۱٫۰۹۳ درجه سانتی‌گراد بسوزند.

Compare this to bioMASON.

این را با سازنده بیولوژیکی مقایسه کنید.

They use a soil microbe to transform loose aggregates,

آنها یک میکروب خاک را استفاده می‌کنند که اجزاء ریز جدا،

like sand or crushed stone,

مثل شن یا خرده سنگ را،

into a biofabricated, or biocement, brick.

به یک آجر بیولوژیکی و یا ‌‌سیمان بیولوژیکی تبدیل کنند.

Their process happens at room temperature,

این پردازش در دمای اتاق اتفاق می‌افتد،

in just a couple of days.

تنها در چند روز.

Think: hydroponics for bricks.

فکر کنید: آجرهای پرورش داده شده.

An irrigation system feeds nutrient-rich water

یک سیستم آبیاری، آب پر از املاح را

to trays of bricks

به ظرف‌های آجر می‌رساند

that have been inoculated with bacteria.

که در آنها باکتری تلقیح شده.

The bacteria produce crystals

باکتری کریستال‌هایی درست می‌کند

that form around each grain of sand,

که دور هر دانه شن ایجاد می‌شوند،

locking together all the loose particles

و تمام اجزاء جدا را به هم می‌چسبانند

to form a solid brick.

که یک آجر محکم ایجاد کنند.

We can now grow construction materials

ما حالا می‌توانیم مواد ساختمانی را رشد دهیم

in the elegant way nature does,

به روش زیبایی که طبیعت رشد می‌دهد،

just like a coral reef.

دقیقا مثل یک صخره مرجانی.

And these biofabricated bricks are nearly three times stronger

و این آجرهای بیولوژیکی تقریبا سه برابر محکم‌تر از

than a concrete block.

یک بلوک سیمانی هستند.

And in stark contrast to traditional cement production,

و برخلاف روش تولید سنتی سیمان،

they store more carbon than they make.

جذب کربن آنها بیشتر از میزانی است که تولید می‌کنند.

So if we could replace the 1.2 trillion fired bricks

اگر ما می‌توانستیم ۱/۲ تریلیون آجری که

that are made each year

هر سال با آتش درست می‌کنیم را

with biofabricated bricks,

با آجرهای بیولوژیکی جایگزین کنیم،

we could reduce CO2 emissions

می‌توانستیم نشر دی‌اکسید‌کربن را

by 800 million tons every year.

به اندازه ۸۰۰ میلیون تن در سال کاهش دهیم.

(Applause)

(تشویق)

Beyond growing materials with living organisms,

علاوه بر رشد مواد با ارگانیسم‌های زنده،

we're even starting to design products

ما حتی به طراحی محصولاتی شروع کردیم

that encourage their growth.

که به رشد آن مواد کمک می‌کنند.

And this comes from the realization

و این از آگاه شدن به این واقعیت می‌آید

that the very thing we've been trying to marginalize -- life --

که همان چیزی که ما سعی می‌کردیم کنار بزنیم -- زندگی --

might actually be our greatest collaborator.

درواقع شاید بزرگترین همکار ما باشد.

To that end, we've been exploring all the ways

برای این منظور، ما همه روشهایی را که کمک کند ما

that we can grow healthy microbes in our own ecosystems.

میکروب‌های سالم را در اکوسیستم خودمان رشد دهیم بررسی می‌کردیم.

A great example of this is architects

مثال بسیار خوب برای این، معمارانی هستند

who are imagining the skin of a building

که پوست ساختمان را طوری تصور می‌کنند

to function like the bark of a tree.

که مانند پوسته درخت عمل کند.

But not as a cosmetic green layer.

نه مثل یک لایه سبز آرایشی.

They're designing architectural barks

آنها پوسته‌های معماری را طراحی می‌کنند

as hosts for evolving ecologies.

طوری که پذیرای اکوسیستم‌های زنده تکاملی باشند.

These surface structures are designed to invite life in.

این ساختارهای سطحی برای این طراحی شده‌اند که زندگی را به داخل دعوت کنند.

And if we applied the same energy we currently do suppressing forms of life

و اگر ما همان انرژی‌ای را که برای سرکوب انواع زندگی بکار می‌بریم

towards cultivating life,

در جهت کشت زندگی بکار بریم،

we'd turn the negative image of the urban jungle

چهره منفی جنگل سیمانی شهری را

into one that literally embodies a thriving, living ecosystem.

به جایی تبدیل می‌کنیم که واقعا در آن یک اکوسیستم زنده پررونق جاریست.

By actively encouraging surface interactions with healthy microbes,

با تشویق مراودات صورت ساختمان با میکروب‌های سالم،

we could improve passive climate control,

ما می‌توانیم وضعیت محیط زیست را بهبود بخشیم

stormwater management

یا مدیریت آب طوفان را بهتر کنیم

and even reduce CO2 emissions

و حتی نشر دی‌اکسید‌کربن را کمتر کنیم

by lowering the energy used to heat or cool our buildings.

با کم کردن انرژی‌ای که برای سرد و گرم کردن ساختمان‌هایمان استفاده می‌کنیم.

We're just beginning to realize the potential

ما در آغاز درک پتانسیل

of nature-based technologies.

تکنولوژی‌های طبیعت بستر هستیم.

I'm excited that we're starting to design and biofabricate

من هیجان‌زده هستم که ما در راه طراحی و تولید

a new material world.

یک دنیای مواد جدید هستیم.

It's one that moves away from the exploitation

این راهی‌ست که از استفاده نادرست

of nonrenewable resources

منابع انرژی‌ غیرقابل تجدید

to working with the original, renewable life.

به سمت کار کردن با زندگی تجدیدپذیر اصلی می‌رود.

Instead of designing out life,

به جای طراحی‌ای که زندگی را بیرون کند،

we're designing with it and for it.

ما با آن و برای آن طراحی می‌کنیم.

Packaging, fashion, footwear, furniture, construction --

بسته‌بندی، مد، کفش، لوازم خانه، مواد ساختمانی --

biofabricated products can be grown close to centers of demand,

محصولات زیست‌ساخت شده می‌توانند نزدیک به مراکز استفاده آنها رشد داده شوند

with local resources, less land, energy,

با منابع محلی، زمین کمتر، انرژی کمتر،

and even harnessing industrial waste streams.

و حتی با استفاده از ضایعات صنعتی.

It used to be that the tools of biotechnology

در گذشته اینگونه بود که ابزارهای بیوتکنولوژی

were the preserve of powerful,

فقط در دسترس شرکتهای قدرتمند

multinational chemical and biotech companies.

و بین‌المللی محصولات شیمیایی و بیوتکنولوژی بود.

In the last century, we expected material innovation

در قرن گذشته ما انتظار داشتیم که نوآوری‌های مواد

to come from the likes of DuPont, Dow, BASF.

از شرکتهایی مثل ‌DuPont، Dow، BASF بیاید.

But this 21st-century material revolution is being led by start-ups

ولی این انقلاب قرن ۲۱ امی، با شرکتهای نوپا رهبری می‌شوند

with small teams and limited capital.

با تیم‌های کوچک و بودجه محدود.

And by the way, not all their founders have science degrees.

و درضمن تمام بنیانگذاران آنها تحصیلات علمی ندارند.

They include artists, architects and designers.

بلکه شامل هنرمندان، طراحان و معماران می‌شوند.

Over a billion dollars has already been invested

تابحال بیش از یک میلیارد دلار در شرکتهایی سرمایه‌گذاری شده

in start-ups biofabricating consumer products.

که محصولات مصرفی را زیست‌ساخت می‌کنند.

I don't think we have a choice but to biofabricate our future.

من فکر نمی‌کنم که ما راهی غیر از ساختن زیستی آینده‌مان داریم.

From the jacket you're wearing

از ژاکتی که شما پوشیده‌اید

to the chair you're sitting in

تا صندلی‌ای که رویش نشسته‌اید

to the home you live in,

تا خانه‌ای که در آن زندگی می‌کنید،

your designed material world shouldn't compromise your health

مواد طراحی شده برای شما نباید سلامت شما

or that of our planet.

و یا سیاره ما را تحت تاثیر قرار دهد.

If materials can't be recycled

اگر مواد قابل بازیافت نباشند

or naturally composted at home,

و یا بازیافت طبیعی در خانه نشوند،

we should reject them.

ما باید آنها را پس بزنیم.

I'm committed to making this future a reality

من متعهدم که این آینده را تبدیل به واقعیت کنم

by shining a light on all the amazing work

با نشان دادن تمام کارهای خارق‌آلعاده‌ای که

being done today

امروز در حال انجام است

and by facilitating more interactions

و با کمک کردن به گفتگوهای بیشتری

between designers, scientists, investors and brands.

بین طراحان، دانشمندان، سرمایه‌گذاران و شرکتها.

Because we need a material revolution,

زیراکه ما به یک انقلاب در روش تولید مواد نیاز داریم،

and we need it now.

و همین الان نیازمند آن هستیم.

Thank you.

متشکرم.

(Applause)

(تشویق)