How humans could evolve to survive in space | Lisa Nip

Translator: sadegh zabihi Reviewer: soheila Jafari

So there are lands few and far between on Earth itself

خوب سرزمینهایی دور از هم بر روی زمین قرار دارند

that are hospitable to humans by any measure,

که با هر مقیاسی برای بشر قابل سکونت هستند،

but survive we have.

اما مسئله ما بقا است.

Our primitive ancestors, when they found their homes and livelihood endangered,

زمانی که اجداد نخستین ما خانه و محل زندگی خود را در خطر می دیدند،

they dared to make their way into unfamiliar territories

جرائت به خرج می دادند و برای جستجوی موقعیت های بهتر

in search of better opportunities.

قدم در راه سرزمین های ناشناخته می گذاشتند.

And as the descendants of these explorers,

و به عنوان نوادگان این ماجراجویان،

we have their nomadic blood coursing through our own veins.

خون کوچ نشینی آنها در شریان های ما هم جریان دارد.

But at the same time,

اما در عین حال،

distracted by our bread and circuses

با پریشانی حاصل از نان و سیرکها

and embroiled in the wars that we have waged on each other,

و جنگهایی که بر یکدیگر روا داشته ایم،

it seems that we have forgotten this desire to explore.

به نظرمی رسد که میل به اکتشاف را فراموش کرده ایم.

We, as a species, we're evolved uniquely

ما، به عنوان یک گونه جانوری، به شکلی خاص

for Earth, on Earth, and by Earth,

برای زمین، بر روی زمین و توسط زمین تکامل یافته ایم،

and so content are we with our living conditions

و چنان غرق در فحوای زندگی شده ایم

that we have grown complacent and just too busy

که بسیار از خود راضی بار آمده ایم و چنان گرفتار شده ایم

to notice that its resources are finite,

که حواسمان به فانی بودن منابع آن نیست،

and that our Sun's life is also finite.

و همچنین متوجه فانی بودن عمر خورشیدمان نیستیم.

While Mars and all the movies made in its name

در حالی که مریخ و تمام فیلمهایی که بر اساس آن ساخته شده اند

have reinvigorated the ethos for space travel,

اشتیاق به سفر در فضا را تقویت می کنند،

few of us seem to truly realize that our species' fragile constitution

اندکی از ما این حقیقت را به خاطر داریم که ما گونه ای بسیار ناتوان و شکننده هستیم

is woefully unprepared for long duration journeys into space.

و متاسفانه برای سفرهای طولانی در فضا آماده نیستیم.

Let us take a trek to your local national forest

اجازه بدهید برای یک بررسی کوتاه واقعی

for a quick reality check.

نگاهی به جنگل ملی محلی شما بیاندازیم.

So just a quick show of hands here:

خوب فقط دستهایتان را نشان دهید:

how many of you think you would be able to survive in this lush wilderness

چند نفر از شما گمان میکند که میتواند در این جنگل وحشی

for a few days?

برای چند روز دوام بیاورد؟

Well, that's a lot of you.

خوب، زیاد.

How about a few weeks?

چند هفته چطور؟

That's a decent amount.

تعداد قابل قبولی است.

How about a few months?

چند ماه چطور؟

That's pretty good too.

این هم خوب است.

Now, let us imagine that this local national forest

حالا، بیایید خیال کنیم که این جنگل محلی

experiences an eternal winter.

یک زمستان بی انتها را تجربه کند.

Same questions: how many of you think you would be able to survive for a few days?

سوالات قبلی: چند نفر از شما می تواند چند روز در این محیط دوام بیاورد؟

That's quite a lot.

تعداد زیادی است.

How about a few weeks?

چند هفته چطور؟

So for a fun twist, let us imagine that the only source of water available

خوب محض خنده، بیایید تصور کنیم که تنها منبع آب موجود

is trapped as frozen blocks miles below the surface.

به شکل بلوکهای یخی در کیلومترها زیر سطح مدفون شده است.

Soil nutrients are so minimal that no vegetation can be found,

املاح معدنی به شدت کمیاب هستند و هیچ گیاهی یافت نمی شود،

and of course hardly any atmosphere exists to speak of.

و البته، تقریبا هیچ اتمسفری وجود ندارد که درباره آن صحبت کنیم.

Such examples are only a few of the many challenges we would face

این مثالها، تنها اندکی از چالشهای بسیاری هستند که ممکن است

on a planet like Mars.

بر روی سیاره ای چون مریخ با آن مواجه شویم.

So how do we steel ourselves for voyages whose destinations are so far removed

خوب ما چگونه خود را برای سفرهای این چنین که مقصد آن با یک سفر تفریحی

from a tropical vacation?

از زمین تا آسمان متفاوت است، آب دیده کنیم؟

Will we continuously ship supplies from Planet Earth?

آیا باید دائما منابع را از سیاره زمین منتقل کنیم؟

Build space elevators, or impossible miles of transport belts

آسانسورهای فضایی یا کمربندهای حمل و نقل در مسافتهای ناممکن بسازیم

that tether your planet of choice to our home planet?

تا سیاره مورد نظر را به خانه خود تبدیل کنیم؟

And how do we grow things like food that grew up on Earth like us?

و چگونه باید غذاهایی که در زمین داریم را در آنجا پرورش دهیم؟

But I'm getting ahead of myself.

اما دارم زیاده روی میکنم.

In our species' journey to find a new home under a new sun,

در سفر گونه ما در راه کشف خانه ای جدید زیر سایه خورشیدی جدید،

we are more likely than not going to be spending much time

به نظر می رسد که ما نمی توانیم مدت زیادی را

in the journey itself,

در خود سفر، سپری کنیم.

in space,

در فضا،

on a ship, a hermetic flying can,

در یک کشتی، یک سفینه اسرار آمیز،

possibly for many generations.

احتمالا برای چندین نسل.

The longest continuous amount of time that any human has spent in space

بیشترین زمانی که انسان در فضا سپری کرده است

is in the vicinity of 12 to 14 months.

بین ۱۲ تا ۱۴ ماه است.

From astronauts' experiences in space,

بر اساس تجربیات فضانوردان در فضا،

we know that spending time in a microgravity environment

می دانیم که با قرار گرفتن در محیطی با گرانش بسیار اندک

means bone loss, muscle atrophy, cardiovascular problems,

استخوانها و ماهیچه ها تحلیل میروند و مشکلات قلبی عروقی به وجود می آیند،

among many other complications

همچنین بحران های فیزیولوژیکی و روانی

that range for the physiological to the psychological.

بسیاری می توانند به وجود بیایند.

And what about macrogravity,

و در محیط با گرانش زیاد ،

or any other variation in gravitational pull

یا درباره گستره مختلف نیروی گرانش بر روی

of the planet that we find ourselves on?

سیاره ای که بر روی آن قرار خواهیم گرفت، چطور؟

In short, our cosmic voyages will be fraught with dangers

در زمان کوتاهی، سفرهای فضایی ما مملو از

both known and unknown.

خطرهای شناخته و ناشناخته خواهند شد.

So far we've been looking to this new piece of mechanical technology

تا کنون ما در پی این تکنولوژی مکانیکی

or that great next generation robot

یا آن نسل جدید روبات بوده ایم

as part of a lineup to ensure our species safe passage in space.

تا بوسیله آنها حرکت امن گونه خود را در فضا تضمین کنیم.

Wonderful as they are, I believe the time has come

آنها به قدری جالب هستند که به نظر من زمان آن رسیده است

for us to complement these bulky electronic giants

که این غولهای الکترونیکی را

with what nature has already invented:

بوسیله چیزی که طبیعت از قبل اختراع کرده است، کامل کنیم:

the microbe,

میکروبها.

a single-celled organism that is itself a self-generating, self-replenishing,

یک ارگانیزم تک سلولی که خود به تنهایی یک ادامه دهنده نسل

living machine.

و یک دستگاه مولد زنده است.

It requires fairly little to maintain,

برای بقا نیازهای اندکی دارد،

offers much flexibility in design

انطعاف بیشتری را برای طراحی ایجاد می کند

and only asks to be carried in a single plastic tube.

و برای جابجایی تها به یک مجرای پلاستیکی نیاز دارد.

The field of study that has enabled us to utilize the capabilities of the microbe

زمینه تحقیقاتی که ما را قادر ساخته تا خصوصیات میکروبها را کاربردی کنیم

is known as synthetic biology.

به عنوان زیست شناسی ترکیبی شناخته می شود.

It comes from molecular biology, which has given us antibiotics, vaccines

این رشته شاخه ای از زیست شناسی مولکولی است که آنتی بیوتیک ها واکسن ها را بوجود آورده

and better ways to observe the physiological nuances

و راههای بهتری برای مشاهده تفاوتهای ظریف

of the human body.

فیزیولوژیکی بدن انسان را ارائه کرده است.

Using the tools of synthetic biology,

با استفاده از ابزارهای زیست شناسی ترکیبی،

we can now edit the genes of nearly any organism,

اکنون می توانیم ساختار ژنهای تقریبا هر ارگانیزمی،

microscopic or not,

چه میکروسکوپی و چه غیر از آن،

with incredible speed and fidelity.

را با سرعت و دقت باور نکردنی تغییر دهیم.

Given the limitations of our man-made machines,

با توجه به محدودیتهای دستگاههای ساخت بشر که در اختیار داریم،

synthetic biology will be a means for us to engineer not only our food,

زیست شناسی ترکیبی برای ما نه تنها به معنی مهندسی کردن غذاها،

our fuel and our environment,

سوخت مصرفی و محیط زندگیمان،

but also ourselves

بلکه خود ما است

to compensate for our physical inadequacies

تا بتوانیم کمبودهای فیزیکی خود را جبران کنیم

and to ensure our survival in space.

و بقای بشر را در فضا تضمین کنیم.

To give you an example

به عنوان مثالی از چگونگی

of how we can use synthetic biology for space exploration,

استفاده از زیست شناسی ترکیبی در تحقیقات فضایی،

let us return to the Mars environment.

محیط مریخ را در نظر بگیرید.

The Martian soil composition is similar to that of Hawaiian volcanic ash,

ترکیبات خاک سطح مریخ شبیه ترکیبات خاکسترهای آتشفشانی جزیره هاوایی است،

with trace amounts of organic material.

با مقدار کمی از مواد ارگانیک.

Let's say, hypothetically,

فرض کنید که

what if martian soil could actually support plant growth

چه می شد اگر خاک مریخ بدون مواد زمینی منتقل شده

without using Earth-derived nutrients?

می توانست از رشد گیاهان حمایت کند؟

The first question we should probably ask is,

اولین سوالی که مطرح می شود این است،

how would we make our plants cold-tolerant?

که چگونه باید گیاهان را در برابر تغییرات دمایی مقاوم کنیم؟

Because, on average, the temperature on Mars

زیرا دمای مریخ به طور میانگین

is a very uninviting negative 60 degrees centigrade.

دمای نامناسب منفی ۶۰ درجه سانتی گراد است.

The next question we should ask is,

سوال بعدی این است که

how do we make our plants drought-tolerant?

چگونه باید گیاهان را در برابر خشکی مقاوم کنیم؟

Considering that most of the water that forms as frost

در نظرداشته باشید که بیشتر رطوبت موجود به شکل شبنم

evaporates more quickly than I can say the word "evaporate."

قبل اینکه من بتوانم کلمه "بخار" را تلفظ کنم بخار می شود.

Well, it turns out we've already done things like this.

خوب، به نظر می رسد که ما تا کنون کارهایی شبیه این را انجام داده ایم.

By borrowing genes for anti-freeze protein from fish

با قرض گرفتن ژنهای پروتئین ضد یخ از ماهی ها

and genes for drought tolerance from other plants like rice

و ژنهای مقاوم در برابر خشکی از سایر گیاهان مانند برنج

and then stitching them into the plants that need them,

و اضافه کردن آنها به گیاهانی که به آنها نیاز دارند،

we now have plants that can tolerate most droughts and freezes.

اکنون گیاهانی داریم که در برابر اکثر تغییرات دما و رطوبت مقاوم هستند.

They're known on Earth as GMOs,

در زمین آنها را با نام GMOها

or genetically modified organisms,

یا ارگانیزم های با ژنهای تغییریافته می شناسیم،

and we rely on them to feed all the mouths of human civilization.

و برای سیر کردن بشریت به آنها متکی هستیم.

Nature does stuff like this already,

طبیعت هم این کار را قبلا

without our help.

بدون کمک ما انجام داده است.

We have simply found more precise ways to do it.

ما تنها راههای دقیق تری برای این کار پیدا کرده ایم.

So why would we want to change the genetic makeup of plants for space?

خوب چرا باید ساختار ژنتیک گیاهان را برای فضا تغییر دهیم؟

Well, to not do so would mean needing to engineer

خوب چون انجام ندادن این کار به معنی نیاز به مهندسی کردن

endless acres of land on an entirely new planet

بخشهایی از سطح سیاره جدید

by releasing trillions of gallons of atmospheric gasses

با آزادسازی تریلیون ها لیتر از گازهای اتمسفری

and then constructing a giant glass dome to contain it all.

و بعد ایجاد یک محفظه شیشه ای برای نگهداری از آنها است.

It's an unrealistic engineering enterprise

این یک سرمایه گذاری مهندسی دور از واقعیت است

that quickly becomes a high-cost cargo transport mission.

و به سرعت به یک ماموریت حمل بار پرهزینه بدل خواهد شد.

One of the best ways to ensure

یکی از راههای اطمینان حاصل کردن

that we will have the food supplies and the air that we need

از وجود غذا و هوای مورد نیاز این است که

is to bring with us organisms that have been engineered

ارگانیزمهای مهندسی شده برای شریط دشوار را

to adapt to new and harsh environments.

با خود ببریم.

In essence, using engineered organisms to help us terraform a planet

در اصل، استفاد ه از ارگانیزم های مهندسی شده به ما کمک می کند تا یک سیاره را

both in the short and long term.

در کوتاه مدت یا بلند مدت، قابل سکونت کنیم.

These organisms can then also be engineered to make medicine or fuel.

این ارگانیزم ها همچنین می توانند برای تولید دارو یا سوخت مهندسی شوند.

So we can use synthetic biology to bring highly engineered plants with us,

خوب پس بوسیله زیست شناسی ترکیبی می توانیم گیاهان مهندسی شده را با خود ببریم،

but what else can we do?

اما دیگر چه کارهایی می توانیم انجام دهیم؟

Well, I mentioned earlier that we, as a species,

خوب قبلا هم اشاره کردم که ما، به عنوان یک گونه جانوری،

were evolved uniquely for planet Earth.

به طور خاص برای سیاره زمین تکامل یافته ایم.

That fact has not changed much in the last five minutes

این مسئله در پنج دقیقه گذشته

that you were sitting here and I was standing there.

که شما نشسته بودید و من ایستاده بودم، تغییر چندانی نکرده است.

And so, if we were to dump any of us on Mars right this minute,

خوب پس اگر قرار بود هر کدام از ما همین حالا برروی مریخ بیافتیم،

even given ample food, water, air

حتی با وجود غذا، آب و هوا

and a suit,

و لباس،

we are likely to experience very unpleasant health problems

با مشکلات عمده سلامت روبرو می شویم

from the amount of ionizing radiation that bombards the surface

که به خاطر میزان تشعشعات یونیزه که سطح سیاراتی چون مریخ را

of planets like Mars that have little or nonexistent atmosphere.

که فاقد اتمسفر هستند را بمباران میکند، ایجاد می شوند.

Unless we plan to stay holed up underground

در صورتی که نخواهیم در حفره های زیر سطح زندگی کنیم

for the duration of our stay on every new planet,

برای مدت زمان اقامت خود بر روی سیاره جدید

we must find better ways of protecting ourselves

باید راههای بهتری برای محافظت از خودمان بیابیم

without needing to resort to wearing a suit of armor

که نیازی به استفاده از لباسهای محافظ

that weighs something equal to your own body weight,

که می تواند وزنی معادل وزن خودمان داشته باشند

or needing to hide behind a wall of lead.

یا نیاز به پنهان شدن پشت دیوار سربی نداشته باشم.

So let us appeal to nature for inspiration.

خوب پس از طبیعت الهام می گیریم.

Among the plethora of life here on Earth,

با توجه به ازدیاد حیات بر روی زمین،

there's a subset of organisms known as extremophiles,

گونه ای از ارگانیزمها با نام اکستریموفیل

or lovers of extreme living conditions,

یا عشاق یا قادر به حیات در شرایط سخت، وجود دارند

if you'll remember from high school biology.

اگر از زیست شناسی دبیرستان به یاد داشته باشید.

And among these organisms is a bacterium by the name of Deinococcus radiodurans.

و در میان این ارگانیزم ها، باکتری با نام دینوکوکوس رادیودوران وجود دارد.

It is known to be able to withstand cold, dehydration, vacuum, acid,

این باکتری دربرابر سرما، بی آبی، خلا و اسید

and, most notably, radiation.

و مهمتر از همه تشعشع مقاوم است.

While its radiation tolerance mechanisms are known,

از آنجا که مکانیزم مقاومت در برابر تشعشع آنها شناخته شده است،

we have yet to adapt the relevant genes to mammals.

هنوز باید آن را به ژنهای پستانداران اضافه کنیم.

To do so is not particularly easy.

انجام این کار ساده نیست.

There are many facets that go into its radiation tolerance,

جنبه های مختلفی هستند که به مقاومت در برابر تشعشع مربوط هستند،

and it's not as simple as transferring one gene.

و انجام این کار به سادگی انتقال تنها یک ژن نیست.

But given a little bit of human ingenuity

اما با بکارگیری نبوغ بشر

and a little bit of time,

و کمی زمان،

I think to do so is not very hard either.

به گمان من انجام آن هم دشوار نخواهد بود.

Even if we borrow just a fraction of its ability to tolerate radiation,

حتی اگر بتوانیم بخشی از مقاومت آن در برابر تشعشع را به دست بیاوریم

it would be infinitely better than what we already have,

قطعا از چیزی که الان داریم بهتر خواهد بود،

which is just the melanin in our skin.

که تنها ملانین موجود در پوست ما است.

Using the tools of synthetic biology,

با استفاده از ابزارهای زیست شناسی ترکیبی،

we can harness Deinococcus radiodurans' ability

میتوانیم توانایی های دینوکوکوس رادیودوران را کنترل کنیم

to thrive under otherwise very lethal doses of radiation.

و تحت میزان کشنده ای از تشعشع به حیات ادامه دهیم.

As difficult as it is to see,

مشاهده این مسئله بسیار دشوار است که

homo sapiens, that is humans,

انسان خردمند، که همان انسانها هستند،

evolves every day,

هر روز در حال تکامل است

and still continues to evolve.

و هنوز هم این تکامل ادامه دارد.

Thousands of years of human evolution

هزاران سال تکامل بشر

has not only given us humans like Tibetans,

نه تنها باعث به وجود آمدن انسانهایی مانند تبتیان شده است

who can thrive in low-oxygen conditions,

که می توانند در شرایط کمبود اکسیژن زندگی کنند،

but also Argentinians, who can ingest and metabolize arsenic,

بلکه باعث به وجود آمدن آرژانتینی ها شده است که میتوانند آرسنیک را مصرف کنند،

the chemical element that can kill the average human being.

عنصر شیمیایی که برای یک انسان معمولی کشنده است.

Every day, the human body evolves by accidental mutations

هر روز بدن انسان با جهشهای تصادفی تکامل می یابد

that equally accidentally allow certain humans

که به همین اندازه تصادفی به انسان اجازه می دهد

to persevere in dismal situations.

تا در شرایط ملالت بار استقامت کند.

But, and this is a big but,

اما و این یک امای بزرگ است،

such evolution requires two things that we may not always have,

اینگونه تکامل نیازمند دو چیز است که همیشه در اختیار ما نیست

or be able to afford,

یا نمی توانیم آن را تهیه کنیم

and they are death and time.

و آنها مرگ و زمان هستند.

In our species' struggle to find our place in the universe,

در تلاش گونه ما برای یافتن مکان خود در جهان

we may not always have the time necessary

همیشه زمان مورد نیاز برای تکامل طبیعی

for the natural evolution of extra functions

و بدست آوردن توانایی لازم برای انجام فعالیت های اضافی

for survival on non-Earth planets.

برای بقا در سیارات دیگر را نداریم.

We're living in what E.O. Wilson has termed the age of gene circumvention,

ما در زمانی زندگی می کنیم که ای.او. ویلسون آن را با نام عصر دور زدن ژنها خوانده است

during which we remedy our genetic defects like cystic fibrosis or muscular dystrophy

و در طول آن ما نواقص ژنتیکی خود را مانند کیستیک فیبروسیس یا دیستروفی عضلانی را

with temporary external supplements.

با استفاده از منابع موقت خارجی، اصلاح میکنیم.

But with every passing day,

اما با گذشتن هر روز،

we approach the age of volitional evolution,

به عصر تکامل انتخابی نزدیک می شویم،

a time during which we as a species

زمانی که در طی آن ما به عنوان یک گونه

will have the capacity to decide for ourselves our own genetic destiny.

توانایی تصمیم گیری برای خود و سرنوشت ژنتیک خود را خواهیم داشت.

Augmenting the human body with new abilities

توانمند سازی بدن انسان با توانایی های جدید

is no longer a question of how,

دیگر سوالی از نوع چگونه نیست،

but of when.

بلکه تنها مسئله زمان آن است.

Using synthetic biology

استفاده از زیست شناسی ترکیبی

to change the genetic makeup of any living organisms,

برای تغییر ژنتیکی هر ارگانیزم زنده،

especially our own,

مخصوصا خود ما،

is not without its moral and ethical quandaries.

عاری از سردرگمی های اخلاقی و معنوی نیست.

Will engineering ourselves make us less human?

مهندسی کردن خود ما از انسانیت ما کم میکند؟

But then again, what is humanity

اما دوباره، انسانیت چیست؟

but star stuff that happens to be conscious?

اما چیزهای درخشانی که تصادفا هوشیارهستند؟

Where should human genius direct itself?

کجا باید هوش بشربه خود جهت بدهد؟

Surely it is a bit of a waste to sit back and marvel at it.

یقینا این که عقب بنشینیم و حیرت کنیم کمی اتلاف تلقی می شود.

How do we use our knowledge

چگونه باید از دانش خود

to protect ourselves from the external dangers

برای محافظت از خود در برابر خطرات خارجی استفاده کنیم

and then protect ourselves from ourselves?

و چگونه باید از خودمان در برابر خودمان محافظت کنیم؟

I pose these questions

من این سوالات را برای

not to engender the fear of science

به وجود آوردن ترس از علم مطرح نمیکنم

but to bring to light the many possibilities

بلکه هدف من مشخص کردن احتمالاتی است

that science has afforded and continues to afford us.

که دانش فرآهم کرده و به فرآهم کردن آنها برای ما ادامه می دهد.

We must coalesce as humans to discuss and embrace the solutions

ما به عنوان انسان باید برای تشریح و پذیرش راه حل متحد شویم

not only with caution

نه تنها با احتیاط

but also with courage.

بلکه با شجاعت.

Mars is a destination,

مریخ یک مقصد است

but it will not be our last.

اما هدف نهایی ما نیست.

Our true final frontier is the line we must cross

سرحد نهایی ما در حقیقت خطی است که باید از آن گذر کنیم

in deciding what we can and should make of our species' improbable intelligence.

و تصمیم بگیریم که با نبوغ ناممکن گونه مان چه می توانیم بکنیم وچه باید بسازیم.

Space is cold, brutal and unforgiving.

فضا سرد و بی رحم و بی بخشش است.

Our path to the stars will be rife with trials

مسیر ما تا ستاره ها مملو از تلاش خواهد بود

that will bring us to question not only who we are

و ما را به این سوال میرساند که نه تنها که هستیم

but where we will be going.

بلکه به کجا رهسپار خواهیم بود.

The answers will lie in our choice to use or abandon the technology

پاسخ به انتخاب ما بسته است که از تکنولوژی استفاده کنیم یا آن را نادیده بگیریم

that we have gleaned from life itself,

چیزی که از خود حیات به دست آورده ایم،

and it will define us for the remainder of our term in this universe.

و ما را برای مدتی که در جهان خواهیم بود توصیف می کند.

Thank you.

متشکرم.

(Applause)

(تشویق)