Lee Cronin: Making matter come alive

لی کُرُنین: زنده کردن ماده

77,140 views ・ 2011-09-09

TED


لطفا برای پخش فیلم روی زیرنویس انگلیسی زیر دوبار کلیک کنید.

Translator: Mozhgan Jamsahar Reviewer: soheila Jafari
00:15
What I'm going to try and do in the next 15 minutes or so
0
15260
3000
سعی من در پانزده دقیقۀ آینده اینست که
00:18
is tell you about an idea
1
18260
2000
یک ایده ای دربارۀ زنده کردن ماده
00:20
of how we're going to make matter come alive.
2
20260
3000
با شما در میان بگذارم.
00:23
Now this may seem a bit ambitious,
3
23260
2000
ممکنه کمی بلند پروازانه به نظر بیاد،
00:25
but when you look at yourself, you look at your hands,
4
25260
2000
اما وقتی شما به خودتون نگاه می کنید، وقتی به دستانتون نگاه می کنید،
00:27
you realize that you're alive.
5
27260
2000
متوجه می شید که زنده اید.
00:29
So this is a start.
6
29260
2000
پس این شروع کار است.
00:31
Now this quest started four billion years ago on planet Earth.
7
31260
3000
این جستجو، چهار میلیارد سال پیش در کرۀ زمین شروع شد.
00:34
There's been four billion years
8
34260
2000
چهار میلیارد سال
00:36
of organic, biological life.
9
36260
2000
از حیات زیستی و آلی می گذرد.
00:38
And as an inorganic chemist,
10
38260
2000
و به عنوان یک شیمی دان مواد معدنی،
00:40
my friends and colleagues make this distinction
11
40260
2000
دوستان و همکارانم،
00:42
between the organic, living world
12
42260
3000
بین دنیای آلی وزنده
00:45
and the inorganic, dead world.
13
45260
2000
و دنیای غیر آلی و مرده، تفاوت قایل می شویم.
00:47
And what I'm going to try and do is plant some ideas
14
47260
3000
و سعی من ارایه ایده هایی
00:50
about how we can transform inorganic, dead matter
15
50260
4000
دربارۀ چگونگي تبدیل مواد معدنی و غیر زنده
00:54
into living matter, into inorganic biology.
16
54260
3000
به مواد زنده، به زیست شناسی معدنی است.
00:57
Before we do that,
17
57260
2000
قبل از شروع،
00:59
I want to kind of put biology in its place.
18
59260
3000
می خوم یک جورایی زیست شناسی رو در جایگاه خودش قرار بدم.
01:02
And I'm absolutely enthralled by biology.
19
62260
2000
و من قطعاً شیفته زیست شناسی هستم.
01:04
I love to do synthetic biology.
20
64260
2000
من دوست دارم در زیست شناسی کارهای ترکیبی انجام بدم.
01:06
I love things that are alive.
21
66260
2000
من چیزهایی که زنده هستند رو دوست دارم.
01:08
I love manipulating the infrastructure of biology.
22
68260
2000
دوست دارم زیر ساخت های زیست شناسی رو دست کاری کنم.
01:10
But within that infrastructure,
23
70260
2000
اما در این زیر ساخت ها،
01:12
we have to remember
24
72260
2000
باید به یاد داشته باشیم که
01:14
that the driving force of biology
25
74260
2000
نیروی محرکه زیست شناسی
01:16
is really coming from evolution.
26
76260
2000
حقیقتاً از تکامل ناشی می شود.
01:18
And evolution,
27
78260
2000
و تکامل،
01:20
although it was established well over 100 years ago by Charles Darwin
28
80260
3000
اگرچه بیش از 100 سال پیش توسطچالز داروین Charles Darwin
01:23
and a vast number of other people,
29
83260
2000
وافراد زیاد دیگری پایه گذاری شد،
01:25
evolution still is a little bit intangible.
30
85260
3000
ولی هنوز تا حدودی گنگ و غیر قابل درک است.
01:28
And when I talk about Darwinian evolution,
31
88260
2000
و وقتی من درباره تکامل داروینی صحبت می کنم،
01:30
I mean one thing and one thing only,
32
90260
2000
فقط و فقط منظورم یک چیز است،
01:32
and that is survival of the fittest.
33
92260
2000
و آن بقای اصلح است.
01:34
And so forget about evolution
34
94260
2000
پس تکامل
01:36
in a kind of metaphysical way.
35
96260
2000
از نوع متافیزیکی و ماورای طبیعی را فراموش کنید.
01:38
Think about evolution
36
98260
2000
به تکامل
01:40
in terms of offspring competing,
37
100260
2000
از نظر رقابت برای تولید
01:42
and some winning.
38
102260
2000
و برنده شدن، فکر کنید.
01:44
So bearing that in mind,
39
104260
2000
خُب به خاطر داشته باشید،
01:46
as a chemist, I wanted to ask myself
40
106260
2000
من به عنوان یک شیمی دان، می خواستم از خودم
01:48
the question frustrated by biology:
41
108260
2000
سوالی که توسط زیست شناسی بدون پاسخ مونده رو بپرسم:
01:50
What is the minimal unit of matter
42
110260
3000
کوچک ترین واحد ماده چیست
01:53
that can undergo Darwinian evolution?
43
113260
3000
که می تواند تکامل داروین رو نفی کند؟
01:56
And this seems quite a profound question.
44
116260
2000
این سوال به نظر کاملا ژرف و عمیق است.
01:58
And as a chemist,
45
118260
2000
و ما به عنوان شیمی دان،
02:00
we're not used to profound questions every day.
46
120260
2000
هر روز به شنیدن سوال های عمیق عادت نداریم.
02:02
So when I thought about it,
47
122260
2000
به همین دلیل وقتی من به این سوال فکر کردم،
02:04
then suddenly I realized
48
124260
2000
ناگهان متوجه شدم
02:06
that biology gave us the answer.
49
126260
2000
که زیست شناسی جواب سوال رو به ما داده.
02:08
And in fact, the smallest unit of matter
50
128260
2000
و در حقیقیت کوچک ترین واحد ماده
02:10
that can evolve independently
51
130260
2000
که می تونه به طور مستقل رشد و نمو پیدا کنه
02:12
is, in fact, a single cell --
52
132260
2000
در واقع یک سلول واحد --
02:14
a bacteria.
53
134260
2000
یک باکتری است.
02:16
So this raises three really important questions:
54
136260
3000
این موضوع باعث به وجود آمدن 3 پرسش خیلی مهم میشه:
02:19
What is life?
55
139260
2000
حیات چیست؟
02:21
Is biology special?
56
141260
2000
آیا زیست شناسی خاص است؟
02:23
Biologists seem to think so.
57
143260
2000
به نظر می یاد زیست شناس ها این طور فکر می کنند.
02:25
Is matter evolvable?
58
145260
2000
آیا ماده قابلیت رشد و نمو دارد؟
02:27
Now if we answer those questions in reverse order,
59
147260
3000
اگه بخوایم به سوال ها در جهت معکوس پاسخ بدیم،
02:30
the third question -- is matter evolvable? --
60
150260
2000
سوال سوم-- آیا ماده قابل رشد ونمو است؟--
02:32
if we can answer that,
61
152260
2000
اگه ما بتونیم جواب این سوال رو بدیم،
02:34
then we're going to know how special biology is,
62
154260
2000
درنتیجه خواهیم فهمید که زیست شناسی به چه نحوی خاص است،
02:36
and maybe, just maybe,
63
156260
2000
و شاید، تنها شاید،
02:38
we'll have some idea of what life really is.
64
158260
3000
ایده هایی درباره این که واقعاً زندگی چیست خواهیم داشت.
02:41
So here's some inorganic life.
65
161260
2000
پس اینجا مقداری از زندگی غیر آلی وجود دارد.
02:43
This is a dead crystal,
66
163260
2000
این یک کریستال مرده است،
02:45
and I'm going to do something to it,
67
165260
2000
و من می خوام کاری روی این انجام بدم،
02:47
and it's going to become alive.
68
167260
2000
و این کریستال زنده خواهد شد.
02:49
And you can see,
69
169260
2000
و شما می تونید
02:51
it's kind of pollinating, germinating, growing.
70
171260
3000
نوع گرده افشانی، جوانه زنی و رشد اون رو ببینید.
02:54
This is an inorganic tube.
71
174260
2000
این یک لوله غیر آلی است.
02:56
And all these crystals here under the microscope
72
176260
2000
و تمام این کریستال ها
02:58
were dead a few minutes ago, and they look alive.
73
178260
2000
چند دقیقه پیش زیر میکروسکوپ مرده بودند، و آنها زنده به نظر می رسند.
03:00
Of course, they're not alive.
74
180260
2000
البته که اونها زنده نیستند.
03:02
It's a chemistry experiment where I've made a crystal garden.
75
182260
3000
این یک آزمایش شیمی است که در اون من یک باغ کریستال درست کردم.
03:05
But when I saw this, I was really fascinated,
76
185260
3000
ولی وقتی من این رو دیدم، واقعاً مسحور و متحیر شدم،
03:08
because it seemed lifelike.
77
188260
2000
چون واقعاً زنده به نظر میومد.
03:10
And as I pause for a few seconds, have a look at the screen.
78
190260
3000
و هم چنان که من برای چند ثانیه مکث می کنم، نگاهی به پرده بندازید.
03:15
You can see there's architecture growing, filling the void.
79
195260
3000
شما می تونید وجود رشد معماری که خلأ رو پر می کند رو ببینید.
03:18
And this is dead.
80
198260
2000
و این مرده است.
03:20
So I was positive that,
81
200260
2000
به همین دلیل من دید مثبتی دارم،
03:22
if somehow we can make things mimic life,
82
202260
2000
که اگر ما می تونیم به طور تقلیدی مواد رو زنده کنیم،
03:24
let's go one step further.
83
204260
2000
پس می توانیم یک گام جلوتر برویم.
03:26
Let's see if we can actually make life.
84
206260
2000
و ببینیم آیا می تونیم مواد رو به طور واقعی زنده کنیم.
03:28
But there's a problem,
85
208260
2000
اما یک مشکل وجود دارد،
03:30
because up until maybe a decade ago,
86
210260
2000
زیرا حدوداً تا یک دهه پیش،
03:32
we were told that life was impossible
87
212260
2000
ما می گفتیم این کار غیر ممکن است
03:34
and that we were the most incredible miracle in the universe.
88
214260
3000
و ما باورنکردنی ترین معجزات در عالم بودیم.
03:37
In fact, we were the only people
89
217260
2000
در حقیقت، ما تنها افراد
03:39
in the universe.
90
219260
2000
موجود در عالم بودیم.
03:41
Now, that's a bit boring.
91
221260
2000
این موضوع کمی کسل کننده شده.
03:43
So as a chemist,
92
223260
2000
خُب من به عنوان یک شیمی دان،
03:45
I wanted to say, "Hang on. What is going on here?
93
225260
2000
می خوام بگم، "صبر کنید. اینجا چه خبره؟
03:47
Is life that improbable?"
94
227260
2000
آیا حیات تا این حد غیر محتمل است؟
03:49
And this is really the question.
95
229260
3000
و این سوال اصلی است.
03:52
I think that perhaps the emergence of the first cells
96
232260
3000
من فکر می کنم حضور سلول های اولیه
03:55
was as probable as the emergence of the stars.
97
235260
3000
به اندازه حضور ستارگان محتمل بوده است.
03:58
And in fact, let's take that one step further.
98
238260
3000
و در حقیقت، بیاید یک قدم جلوتر بریم.
04:01
Let's say
99
241260
2000
بیاید بگیم که
04:03
that if the physics of fusion
100
243260
2000
اگر فیزیک هم جوشی
04:05
is encoded into the universe,
101
245260
2000
در جهان رمز گشایی شده است،
04:07
maybe the physics of life is as well.
102
247260
2000
امکان دارد فیزیک حیات هم به همین طریق رمز گشایی شده باشد.
04:09
And so the problem with chemists --
103
249260
2000
به همین دلیل مشکل ما شیمی دان ها--
04:11
and this is a massive advantage as well --
104
251260
2000
البته این یک مزیت بزرگی نیز هست--
04:13
is we like to focus on our elements.
105
253260
2000
اینه که ما می خوایم روی عناصر خودمون تمرکز کنیم.
04:15
In biology, carbon takes center stage.
106
255260
3000
در زیست شناسی، کربن در مرکز صحنه قرار دارد.
04:18
And in a universe where carbon exists
107
258260
2000
و در دنیایی که کربن
04:20
and organic biology,
108
260260
2000
و زیست شناسی آلی وجود دارد،
04:22
then we have all this wonderful diversity of life.
109
262260
3000
ما این تنوع حیرت آور حیات رو داریم.
04:25
In fact, we have such amazing lifeforms that we can manipulate.
110
265260
4000
در واقع، ما چنین اشکال حیرت آور حیات روداریم که می تونیم دست کاریشون کنیم.
04:29
We're awfully careful in the lab
111
269260
2000
ما در آزمایشگاه به شدت احتیاط می کنیم
04:31
to try and avoid various biohazards.
112
271260
2000
تا از خطرات زیستی اجتناب کنیم.
04:33
Well what about matter?
113
273260
2000
خوب درباره ماده چطور؟
04:35
If we can make matter alive, would we have a matterhazard?
114
275260
3000
اگر ما بتونیم ماده رو زنده کنیم، آیا ممکنه خطرات مربوط به ماده رو داشته باشیم؟
04:38
So think, this is a serious question.
115
278260
2000
بهش فکر کنید، این سوال مهمیه.
04:40
If your pen could replicate,
116
280260
3000
اگر خودکار شما می تونست تکثیر بشه،
04:43
that would be a bit of a problem.
117
283260
2000
تا حدودی مشکل ساز می شد.
04:45
So we have to think differently
118
285260
2000
پس اگر ما می خوایم اشیا رو زنده کنیم
04:47
if we're going to make stuff come alive.
119
287260
2000
مجبوریم یک جور دیگه فکر کنیم.
04:49
And we also have to be aware of the issues.
120
289260
2000
و هم چنین باید از این موضوع مطلع باشیم.
04:51
But before we can make life,
121
291260
2000
اما قبل از این که بتونیم مواد رو زنده کنیم،
04:53
let's think for a second
122
293260
2000
بیاید یک لحظه فکر کنیم
04:55
what life really is characterized by.
123
295260
2000
که زندگی واقعاً با چه چیزی توصیف می شود.
04:57
And forgive the complicated diagram.
124
297260
2000
بابت این نمودار پیچیده عذر می خوام.
04:59
This is just a collection of pathways in the cell.
125
299260
3000
این فقط مجموعه ای از مسیرها در سلول است.
05:02
And the cell is obviously for us
126
302260
2000
و بدیهی است که این سلول ما است
05:04
a fascinating thing.
127
304260
2000
و یک چیزه جالبه.
05:06
Synthetic biologists are manipulating it.
128
306260
3000
زیست شناسان ترکیب مواد این سلول رو دست کاری می کنند.
05:09
Chemists are trying to study the molecules to look at disease.
129
309260
3000
شیمی دان ها به منظور شناسایی بیماری ها سعی در مطالعه و بررسی مولکول ها دارند.
05:12
And you have all these pathways going on at the same time.
130
312260
2000
وشما همه این مسیرها رو دارید که هم زمان ادامه می یابند.
05:14
You have regulation;
131
314260
2000
شما قواعد و مقرراتی رو دارید؛
05:16
information is transcribed;
132
316260
2000
اطلاعات رونویسی شده اند؛
05:18
catalysts are made; stuff is happening.
133
318260
2000
کاتالیزورها ساخته شده اند؛ چیزهایی اتفاق می افتد.
05:20
But what does a cell do?
134
320260
2000
اما یک سلول چه کار می کند؟
05:22
Well it divides, it competes,
135
322260
2000
خوب اون تقسیم می شه، رقابت می کنه،
05:24
it survives.
136
324260
2000
اون زنده می مونه.
05:26
And I think that is where we have to start
137
326260
2000
و من فکر می کنم این همون جاییه که
05:28
in terms of thinking about
138
328260
2000
ما مجبوریم فکر کردن درباره
05:30
building from our ideas in life.
139
330260
2000
ساختن از روی ایده هایمان در زندگی رو شروع کنیم.
05:32
But what else is life characterized by?
140
332260
2000
اما زندگی با چه چیز دیگری توصیف می شود؟
05:34
Well, I like think of it
141
334260
2000
خوب، من دوست دارم به این موضوع
05:36
as a flame in a bottle.
142
336260
2000
نه عنوان شعله ای در یک بطری فکر کنم.
05:38
And so what we have here
143
338260
2000
و بنابراین آنچه که ما اینجا داریم
05:40
is a description of single cells
144
340260
2000
توصیف سلول های انفرادی است که
05:42
replicating, metabolizing,
145
342260
2000
تکثیر می شوند، سوخت و ساز دارند،
05:44
burning through chemistries.
146
344260
2000
و از طریق شیمی می سوزند.
05:46
And so we have to understand
147
346260
2000
بنابراین ما باید متوجه باشیم که
05:48
that if we're going to make artificial life or understand the origin of life,
148
348260
3000
اگر می خوایم زندگی مصنوعی خلق کنیم یا اگر می خوایم از مبدأ حیات سر در بیاریم،
05:51
we need to power it somehow.
149
351260
2000
باید یک جورایی بهش قدرت بدیم.
05:53
So before we can really start to make life,
150
353260
3000
بنابراین قبل از این که واقعاً این کار رو شروع کنیم،
05:56
we have to really think about where it came from.
151
356260
2000
مجبوریم به این فکر کنیم که این از کجا اومده.
05:58
And Darwin himself mused in a letter to a colleague
152
358260
2000
وداروین هم خودش طی نامه ای به یکی ازهمکارانش اشاره می کنه که
06:00
that he thought that life probably emerged
153
360260
2000
معتقده که احتمالاً حیات
06:02
in some warm little pond somewhere --
154
362260
3000
در یک تالاب گرم و کوچک در یک جایی ظهور پیدا کرده--
06:05
maybe not in Scotland, maybe in Africa,
155
365260
2000
شاید نه در اسکاتلند، شاید در آفریقا،
06:07
maybe somewhere else.
156
367260
2000
یا شاید جای دیگری.
06:09
But the real honest answer is, we just don't know,
157
369260
3000
اما پاسخ واقعی و صادقانه اینه که ، ما نمی دونیم،
06:12
because there is a problem with the origin.
158
372260
3000
چون این از مبدأ یک مشکل داره.
06:15
Imagine way back, four and a half billion years ago,
159
375260
3000
تصور کنید به چهار و نیم میلیارد سال پیش برگردیم،
06:18
there is a vast chemical soup of stuff.
160
378260
2000
سوپ شیمیایی گسترده ای از مواد وجود دارد.
06:20
And from this stuff we came.
161
380260
2000
و ما از این مواد به وجود آمدیم.
06:22
So when you think about the improbable nature
162
382260
3000
بنابراین وقتی به طبیعت غیر محتمل
06:25
of what I'm going to tell you in the next few minutes,
163
385260
2000
از چیزی که می خوام در چند دقیقه دیگه بهتون بگم فکر می کنید،
06:27
just remember,
164
387260
2000
فقط به خاطر داشته باشید
06:29
we came from stuff on planet Earth.
165
389260
2000
که ما از مواد روی کره زمین به وجود آمده ایم.
06:31
And we went through a variety of worlds.
166
391260
3000
و از میان جهان های گوناگون رد شدیم.
06:34
The RNA people would talk about the RNA world.
167
394260
3000
افراد زمینه پژوهشی طبیعی RNA در مورد جهان زمینه پژوهشی طبیعیRNA صحبت می کنند.
06:37
We somehow got to proteins and DNA.
168
397260
2000
ما یک جورایی به پروتیین و DNA رسیدیم.
06:39
We then got to the last ancestor.
169
399260
2000
در نهایت ما به آخرین اجدادمان رسیدیم.
06:41
Evolution kicked in -- and that's the cool bit.
170
401260
3000
تکامل وارد شد-- و تا حدودی جالب است.
06:44
And here we are.
171
404260
2000
و ما در این نقطه قرار داریم.
06:46
But there's a roadblock that you can't get past.
172
406260
3000
اما مانعی وجود دارد که شما نمی توانید از آن عبور کنید.
06:49
You can decode the genome, you can look back,
173
409260
3000
شما می تونید ژنوم رو رمزگشایی کنید، شما می تونید نگاهی به عقب بیندازید،
06:52
you can link us all together by a mitochondrial DNA,
174
412260
3000
شما می تونید همه ما رو از طریق DNA میتوکندری به هم متصل کنید،
06:55
but we can't get further than the last ancestor,
175
415260
3000
اما ما نمی تونیم بیشتر از آخرین جدًد مون دریافت کنیم،
06:58
the last visible cell
176
418260
2000
آخرین سلول قابل مشاهده
07:00
that we could sequence or think back in history.
177
420260
3000
که می تونیم دنباله رو آن باشیم یا به تاریخ گذشته فکر کنیم.
07:03
So we don't know how we got here.
178
423260
3000
پس ما نمی دونیم چطور به اینجا رسیدیم.
07:06
So there are two options:
179
426260
2000
بنابراین ما دو گزینه داریم:
07:08
intelligent design, direct and indirect --
180
428260
2000
طراحی هوشمند، مستقیم و غیر مستقیم--
07:10
so God,
181
430260
2000
پس خدا،
07:12
or my friend.
182
432260
3000
یا دوست من.
07:15
Now talking about E.T. putting us there, or some other life,
183
435260
3000
صحبت کردن درباره E.T. ما در اون جایگاه یا در زندگی دیگری قرار می ده،
07:18
just pushes the problem further on.
184
438260
3000
تنها باعث بیشتر شدن مشکلات می شود.
07:21
I'm not a politician, I'm a scientist.
185
441260
3000
من یک سیاستمدار نیستم، من یک دانشمندم.
07:24
The other thing we need to think about
186
444260
2000
مسئله دیگه ای که باید بهش فکر کنیم
07:26
is the emergence of chemical complexity.
187
446260
2000
ظهور پیچیدگی شیمیایی است.
07:28
This seems most likely.
188
448260
2000
این مورد محتمل تر است.
07:30
So we have some kind of primordial soup.
189
450260
2000
پس ما یک جور سوپ ازلی داریم.
07:32
And this one happens to be
190
452260
2000
و این موضوع اتفاق می افته
07:34
a good source of all 20 amino acids.
191
454260
2000
تا منبع خوبی برای همه 20 آمینو اسید باشه.
07:36
And somehow
192
456260
2000
و این آمینو اسیدها
07:38
these amino acids are combined,
193
458260
2000
یک جورایی با هم ترکیب شدند،
07:40
and life begins.
194
460260
2000
و حیات آغاز شده.
07:42
But life begins, what does that mean?
195
462260
2000
حیات آغاز شده، این جمله چه معنی می ده؟
07:44
What is life? What is this stuff of life?
196
464260
3000
حیات چیه؟ مواد تشکیل دهنده حیات چیست؟
07:47
So in the 1950s,
197
467260
2000
در دهه 1950،
07:49
Miller-Urey did their fantastic chemical Frankenstein experiment,
198
469260
5000
میلر - اٍیری Miller - Urey آزمایشات فرانکشتاین خارق العاده خود را انجام دادند،
07:54
where they did the equivalent in the chemical world.
199
474260
2000
جایی که آنها در جهان شیمیایی معادل سازی رو انجام دادند.
07:56
They took the basic ingredients, put them in a single jar
200
476260
3000
آنها مواد اولیه رو تهیه کردند، اونها رو در یک شیشه مجزا ریختند
07:59
and ignited them
201
479260
2000
و آنها رو مشتعل کردند
08:01
and put a lot of voltage through.
202
481260
2000
و ولتلژ زیادی را به آن وارد کردند.
08:03
And they had a look at what was in the soup,
203
483260
2000
و به آنچه داخل سوپ بود نگاه کردند،
08:05
and they found amino acids,
204
485260
3000
و آمینو اسیدها رو یافتند،
08:08
but nothing came out, there was no cell.
205
488260
2000
ولی چیزی خارج نشد، سلولی وجود نداشت.
08:10
So the whole area's been stuck for a while,
206
490260
3000
در نتیجه کل محدوده برای یک مدتی گیر کرده بود،
08:13
and it got reignited in the '80s
207
493260
3000
و در دهه 80
08:16
when analytical technologies and computer technologies were coming on.
208
496260
3000
وقتی فن آوری های تحلیلی و فن آوری های کامپیوتر روی کار آمد، دوباره مشتعل شد.
08:19
In my own laboratory,
209
499260
2000
در آزمایشگاه خودم،
08:21
the way we're trying to create inorganic life
210
501260
3000
ما از طریق استفاده از قالب های واکنش مختلف
08:24
is by using many different reaction formats.
211
504260
2000
سعی در خلق حیات غیر آلی می کنیم.
08:26
So what we're trying to do is do reactions --
212
506260
2000
پس کاری که ما می کنیم انجام واکنش هاست--
08:28
not in one flask, but in tens of flasks,
213
508260
2000
نه در یک بالن، بلکه در دهها بالن،
08:30
and connect them together,
214
510260
2000
و آنها رو به هم متصل می کنیم،
08:32
as you can see with this flow system, all these pipes.
215
512260
2000
همان طور که تمام این لوله ها رو در این سیستم گردشی می بینید.
08:34
We can do it microfluidically, we can do it lithographically,
216
514260
3000
ما می تونیم این کار رو به صورت ریزسیال، یا چاپ لیتوگرافی انجام بدیم،
08:37
we can do it in a 3D printer,
217
517260
2000
می تونیم در چاپگرهای سه بعدی انجام بدیم،
08:39
we can do it in droplets for colleagues.
218
519260
2000
می تونیم در ریزقطره ها برای همکاران انجام بدیم.
08:41
And the key thing is to have lots of complex chemistry
219
521260
3000
و مسئله کلیدی داشتن میزان زیادی شیمی پیچیده
08:44
just bubbling away.
220
524260
2000
برای جلوگیری ازفوران است.
08:46
But that's probably going to end in failure,
221
526260
4000
اما ممکنه که با شکست مواجه بشه،
08:50
so we need to be a bit more focused.
222
530260
2000
به همین دلیل ما باید کمی بیش تر تمرکز کنیم.
08:52
And the answer, of course, lies with mice.
223
532260
2000
و البته پاسخ نهفته در موشها است.
08:54
This is how I remember what I need as a chemist.
224
534260
3000
و این چیزیه که من به عنوان شیمی دان نیاز دارم.
08:57
I say, "Well I want molecules."
225
537260
2000
من می گم، "خوب من به مولکول ها نیاز دارم."
08:59
But I need a metabolism, I need some energy.
226
539260
3000
اما من به سوخت و ساز و مقداری انرژی نیاز دارم.
09:02
I need some information, and I need a container.
227
542260
3000
من به مقداری اطلاعات و یک ظرف نیاز دارم.
09:05
Because if I want evolution,
228
545260
2000
اما اگر من سیر تکاملی رو بخوام،
09:07
I need containers to compete.
229
547260
2000
به رقابت ظرف ها نیاز دارم.
09:09
So if you have a container,
230
549260
2000
پس اگر شما یک ظرف دارید،
09:11
it's like getting in your car.
231
551260
2000
مثل اینه که سوار ماشینتون شدید.
09:13
"This is my car,
232
553260
2000
"این ماشین منه،
09:15
and I'm going to drive around and show off my car."
233
555260
2000
و من می خوام این اطراف رانندگی کنم و ماشینم رو نشون بدم."
09:17
And I imagine you have a similar thing
234
557260
2000
و من تصور می کنم شما هم
09:19
in cellular biology
235
559260
2000
در زیست شناسی سلولی
09:21
with the emergence of life.
236
561260
2000
با ظهور حیات یک همچین چیزی رو دارید.
09:23
So these things together give us evolution, perhaps.
237
563260
3000
و احتمالاً همه این چیزها با هم باعث تکامل می شود.
09:26
And the way to test it in the laboratory
238
566260
2000
و راه آزمایش آن در آزمایشگاه
09:28
is to make it minimal.
239
568260
2000
اینه که اون رو به حداقل برسونیم.
09:30
So what we're going to try and do
240
570260
2000
پس تلاش ما اینه که
09:32
is come up with an inorganic Lego kit of molecules.
241
572260
3000
مولکول های غیر آلی رو مطرح کنیم.
09:35
And so forgive the molecules on the screen,
242
575260
2000
به خاطر مولکول های روی صفحه عذر می خوام،
09:37
but these are a very simple kit.
243
577260
2000
اما این ها یک کیت خیلی ساده هستند.
09:39
There's only maybe three or four different types of building blocks present.
244
579260
2000
شاید تنها سه یا چهار نوع متفاوت از مواد اولیه اینجا وجود داشته باشد.
09:41
And we can aggregate them together
245
581260
2000
می تونیم اون ها رو با هم بیامیزیم
09:43
and make literally thousands and thousands
246
583260
2000
و هزاران هزار
09:45
of really big nano-molecular molecules
247
585260
3000
مولکول نانو-مولکولی واقعی
09:48
the same size of DNA and proteins,
248
588260
2000
در اندازه های DNA و پروتیین ها بسازیم،
09:50
but there's no carbon in sight.
249
590260
2000
ولی هیچ کربنی دیده نمی شه.
09:52
Carbon is banned.
250
592260
2000
کربن منع شده.
09:54
And so with this Lego kit,
251
594260
2000
در نتیجه با این اگو کیت
09:56
we have the diversity required
252
596260
2000
ما تنوع مورد نیاز
09:58
for complex information storage
253
598260
3000
برای ذخیره اطلاعات پیچیده
10:01
without DNA.
254
601260
2000
بدون DNA رو داریم.
10:03
But we need to make some containers.
255
603260
2000
اما ما به چند کانتینر نیاز داریم.
10:05
And just a few months ago in my lab,
256
605260
2000
چند ماه پیش در آزمایشگاه من،
10:07
we were able to take these very same molecules and make cells with them.
257
607260
3000
ما قادر بودیم این مولکول های یک شکل رو بگیریم و از اونها سلول درست کنیم.
10:10
And you can see on the screen a cell being made.
258
610260
3000
شما می تونید روی صفحه یکی از این سلول های ساخته شده رو ببینید.
10:13
And we're now going to put some chemistry inside and do some chemistry in this cell.
259
613260
3000
و ما می خوایم مقداری شیمی رو داخل کنیم و درون سلول کارهای شیمیایی انجام بدیم.
10:16
And all I wanted to show you
260
616260
2000
وهمه اون چیزی که می خوام بهتون نشون بدم اینه که
10:18
is we can set up molecules
261
618260
2000
ما می تونیم مولکول ها رو
10:20
in membranes, in real cells,
262
620260
2000
در غشاء سلول های واقعی مستقر کنیم،
10:22
and then it sets up a kind of molecular Darwinism,
263
622260
4000
و یک نوع داروین گرایی مولکولی ایجاد می شه،
10:26
a molecular survival of the fittest.
264
626260
2000
بقای شایسته ترین مولکول ها.
10:28
And this movie here
265
628260
2000
این فیلم
10:30
shows this competition between molecules.
266
630260
2000
رقابت بین مولکول ها را نشان می دهد.
10:32
Molecules are competing for stuff.
267
632260
2000
مولکول ها برای ماده با هم رقابت می کنند.
10:34
They're all made of the same stuff,
268
634260
2000
همه اون ها از یک ماده ساخته شده اند،
10:36
but they want their shape to win.
269
636260
2000
اما آنها می خواهند شکل و فرم خودشان پیروز شود.
10:38
They want their shape to persist.
270
638260
2000
می خواهند شکل و فرم خودشان باقی بماند.
10:40
And that is the key.
271
640260
2000
و این نکته کلیدی است.
10:42
If we can somehow encourage these molecules
272
642260
2000
اگه ما بتونیم یک جورایی این مولکول ها رو ترغیب کنیم که
10:44
to talk to each other and make the right shapes and compete,
273
644260
3000
با هم صحبت کنند و بهترین شکل رو ایجاد کنند و رقابت کنند،
10:47
they will start to form cells
274
647260
2000
آنها شروع به ساختن سلول هایی خواهند کرد که
10:49
that will replicate and compete.
275
649260
2000
تکثیر می شوند و رقابت می کنند.
10:51
If we manage to do that,
276
651260
2000
اگر ما انجام این کار رو مدیریت کنیم،
10:53
forget the molecular detail.
277
653260
3000
جزییات مولکولی رو از یاد می بریم.
10:56
Let's zoom out to what that could mean.
278
656260
2000
بییایید تمرکز روی معنی این موضوع رو کم کنیم.
10:58
So we have this special theory of evolution
279
658260
2000
پس ما این نظریه خاص درباره تکامل که فقط
11:00
that applies only to organic biology, to us.
280
660260
3000
بر روی زیست شناسی آلی کاربرد دارد رو داریم.
11:03
If we could get evolution into the material world,
281
663260
3000
اگر ما بتونیم دنیای مادی رو به تکامل برسونیم،
11:06
then I propose we should have a general theory of evolution.
282
666260
3000
من پیشنهاد می کنم که باید یک نظریه کلی از تکامل داشته باشیم.
11:09
And that's really worth thinking about.
283
669260
3000
و این موضوع واقعاً ارزش فکر کردن رو داره.
11:12
Does evolution control
284
672260
2000
آیا تکامل
11:14
the sophistication of matter in the universe?
285
674260
3000
کمال ماده در جهان را کنترل می کند؟
11:17
Is there some driving force through evolution
286
677260
3000
آیا در راه تکامل فاکتوری وجود دارد
11:20
that allows matter to compete?
287
680260
2000
که باعث رقابت ماده شود؟
11:22
So that means we could then start
288
682260
2000
پس این موضوع بدین معناست که ما می تونیم
11:24
to develop different platforms
289
684260
3000
به منظور کاوش این تکامل
11:27
for exploring this evolution.
290
687260
2000
شروع به توسعه سیستم عامل های مختلف کنیم.
11:29
So you imagine,
291
689260
2000
شما تصورکنید،
11:31
if we're able to create a self-sustaining artificial life form,
292
691260
3000
اگر ما قادر به خلق حیات مصنوعی خودکفا باشیم،
11:34
not only will this tell us about the origin of life --
293
694260
3000
نه تنها می تونه در باره مبدأ حیات ما رو راهنمایی کنه--
11:37
that it's possible that the universe doesn't need carbon to be alive;
294
697260
3000
بلکه ممکنه جهان برای ادامه حیات به کربن نیاز نداشته باشد؛
11:40
it can use anything --
295
700260
2000
می تونه از هر چیزی استفاده کنه--
11:42
we can then take [it] one step further and develop new technologies,
296
702260
3000
در نتیجه ما می تونیم اون رو یک قدم جلوتر ببریم و فن آوری های جدید رو توسعه بدیم،
11:45
because we can then use software control
297
705260
2000
چرا که ما قادر خواهیم بود به منظور کد گذاری تکامل
11:47
for evolution to code in.
298
707260
2000
از کنترل نرم افزار استفاده کنیم.
11:49
So imagine we make a little cell.
299
709260
2000
خوب تصور کنید ما یک سلول کوچک ایجاد کنیم.
11:51
We want to put it out in the environment,
300
711260
2000
و بخواهیم اون رو وارد محیط کنیم،
11:53
and we want it to be powered by the Sun.
301
713260
2000
و بخوایم از طریق خورشید نیرو بگیره.
11:55
What we do is we evolve it in a box with a light on.
302
715260
3000
کاری که ما می کنیم نمو سلول در یک جعبه است که نور به آن نفوذ می کند.
11:58
And we don't use design anymore. We find what works.
303
718260
3000
و ما دیگه از طراحی استفاده نمی کنیم. ما روشی رو که جواب می ده پیدا می کنیم.
12:01
We should take our inspiration from biology.
304
721260
2000
ما باید از زیست شناسی الهام بگیریم.
12:03
Biology doesn't care about the design
305
723260
2000
زیست شناسی به طراحی اهمیتی نمی ده
12:05
unless it works.
306
725260
2000
مگر این که کارا باشه.
12:07
So this will reorganize
307
727260
2000
در نتیجه این کار می تونه
12:09
the way we design things.
308
729260
2000
روش های ما در طراحی چیزهای مختلف رو شناسایی کنه.
12:11
But not only just that,
309
731260
2000
کار ما به اینجا ختم نمی شه،
12:13
we will start to think about
310
733260
2000
ما شروع به فکر کردن درباره
12:15
how we can start to develop a symbiotic relationship with biology.
311
735260
3000
توسعه روش های هم زیستی با زیست شناسی می کنیم.
12:18
Wouldn't it be great
312
738260
2000
عالی نیست اگر
12:20
if you could take these artificial biological cells
313
740260
2000
بتونیم این سلول های زیستی مصنوعی رو
12:22
and fuse them with biological ones
314
742260
2000
با سلولهای زیستی طبیعی مخلوط کنیم
12:24
to correct problems that we couldn't really deal with?
315
744260
3000
و مسایلی رو که برامون سخت بود رو حل کنیم؟
12:27
The real issue in cellular biology
316
747260
2000
مسئله اصلی در زیست سلولی
12:29
is we are never going to understand everything,
317
749260
3000
اینه که ما هیچ وقت قادر نخواهیم بود همه چیز رو درک کنیم،
12:32
because it's a multidimensional problem put there by evolution.
318
752260
3000
چرا که این یک مسئله چند بعدی است که به واسطه تکامل ایجاد شده.
12:35
Evolution cannot be cut apart.
319
755260
3000
تکامل نمی تونه تفکیک بشه.
12:38
You need to somehow find the fitness function.
320
758260
3000
شما یک جورایی نیاز دارید که بهترین عملکرد رو پیدا کنید.
12:41
And the profound realization for me
321
761260
2000
و برای من این یعنی فهم عمیق،
12:43
is that, if this works,
322
763260
2000
اگر این کار جواب بده،
12:45
the concept of the selfish gene gets kicked up a level,
323
765260
3000
مفهوم ژن خودخواه سطح بالاتری رو کسب می کنه،
12:48
and we really start talking about selfish matter.
324
768260
3000
و ما شروع به صحبت درباره ماده خودخواه می کنیم.
12:51
And what does that mean in a universe
325
771260
2000
این در دنیایی که
12:53
where we are right now the highest form of stuff?
326
773260
3000
ما در آن بالاترین شکل از مواد هستیم به چه معناست؟
12:56
You're sitting on chairs.
327
776260
2000
شما روی صندلی ها می نشینید.
12:58
They're inanimate, they're not alive.
328
778260
2000
اون ها بی جان هستند، اون ها زنده نیستند.
13:00
But you are made of stuff, and you are using stuff,
329
780260
2000
اما شما از ماده درست شده اید، شما از ماده استفاده می کنید،
13:02
and you enslave stuff.
330
782260
2000
و شما ماده رو به غلامی در می آورید،
13:04
So using evolution
331
784260
2000
پس استفاده از تکامل
13:06
in biology,
332
786260
2000
در زیست شناسی،
13:08
and in inorganic biology,
333
788260
2000
و در زیست شناسی آلی،
13:10
for me is quite appealing, quite exciting.
334
790260
2000
برای من کاملاً جذاب و هیجان انگیز است.
13:12
And we're really becoming very close
335
792260
3000
و ما داریم به فهم پله های کلیدی
13:15
to understanding the key steps
336
795260
2000
زنده کردن ماده مرده
13:17
that makes dead stuff come alive.
337
797260
3000
نزدیک می شویم.
13:20
And again, when you're thinking about how improbable this is,
338
800260
3000
و دوباره، اگر به این فکر کردید که این کار غیر محتمل است،
13:23
remember, five billion years ago,
339
803260
2000
5 میلیارد سال پیش رو به یاد بیارید،
13:25
we were not here, and there was no life.
340
805260
3000
که ما اینجا نبودیم و حیات وجود نداشت.
13:28
So what will that tell us
341
808260
2000
پس این موضوع
13:30
about the origin of life and the meaning of life?
342
810260
3000
درباره مبدأ و مفهوم حیات چی به ما می گه؟
13:33
But perhaps, for me as a chemist,
343
813260
2000
اما شاید، من به عنوان شیمی دان،
13:35
I want to keep away from general terms;
344
815260
2000
می خوام از شرایط عمومی دوری کنم؛
13:37
I want to think about specifics.
345
817260
2000
من می خوام درباره شرایط خاص فکر کنم.
13:39
So what does it mean about defining life?
346
819260
2000
پس این درباره تعریف حیات چه معنی می ده؟
13:41
We really struggle to do this.
347
821260
2000
ما واقعاً برا ی انجامش مبارزه می کنیم.
13:43
And I think, if we can make inorganic biology,
348
823260
2000
و من فکر می کنم، اگر بتونیم زیست غیر آلی روایجاد کنیم،
13:45
and we can make matter become evolvable,
349
825260
3000
ما می تونیم باعث تکامل پذیری ماده بشیم،
13:48
that will in fact define life.
350
828260
2000
و در واقع همین موضوع حیات رو تعریف خواهد کرد.
13:50
I propose to you
351
830260
2000
من بهتون پیشنهاد می کنم
13:52
that matter that can evolve is alive,
352
832260
3000
ماده ای که بتونه تکامل پیدا کنه زنده است،
13:55
and this gives us the idea of making evolvable matter.
353
835260
3000
و این موضوع ایده خلق ماده تکامل پذیر رو به ما می ده.
13:58
Thank you very much.
354
838260
2000
خیلی ممنون.
14:00
(Applause)
355
840260
7000
(تشویق حضار)
14:07
Chris Anderson: Just a quick question on timeline.
356
847260
4000
کریس اندرسون: فقط یک سوال در جدول زمانی.
14:11
You believe you're going to be successful in this project?
357
851260
2000
شما معتقدید که در این پروژه موفق خواهید شد؟
14:13
When?
358
853260
2000
کی؟
14:15
Lee Cronin: So many people think
359
855260
2000
لی کرونین: خیلی از مردم فکر می کنن
14:17
that life took millions of years to kick in.
360
857260
2000
میلیون ها سال طول کشید تا حیات شکل گرفت.
14:19
We're proposing to do it in just a few hours,
361
859260
3000
ما قصد داریم این کار رو تنها در چند ساعت انجام بدیم،
14:22
once we've set up
362
862260
2000
وقتی که از شیمی
14:24
the right chemistry.
363
864260
2000
به صورت صحیح استفاده کنیم.
14:26
CA: And when do you think that will happen?
364
866260
2000
کریس اندرسون: فکر می کنید این امر کی محقق می شه؟
14:28
LC: Hopefully within the next two years.
365
868260
3000
لی کرونین: امیدوارم تا دو سال دیگه انجام بشه.
14:31
CA: That would be a big story.
366
871260
2000
کریس اندرسون: این یک داستان بزرگ خواهد بود.
14:33
(Laughter)
367
873260
2000
(خنده)
14:35
In your own mind, what do you believe the chances are
368
875260
2000
از نظر شما، شانسی برای
14:37
that walking around on some other planet
369
877260
2000
راه رفتن در سیارات دیگر
14:39
is non-carbon-based life,
370
879260
2000
که حیات در آنها بر پایه کربن نیست، وجود دارد
14:41
walking or oozing or something?
371
881260
2000
راه رفتن، ترواش یا هر چیز دیگه ای؟
14:43
LC: I think it's 100 percent.
372
883260
2000
لی کرونین: فکر می کنم 100% این شانس وجود دارد.
14:45
Because the thing is, we are so chauvinistic to biology,
373
885260
3000
زیرا نکته اینه که ما خیلی روی زیست شناسی متعصب هستیم،
14:48
if you take away carbon, there's other things that can happen.
374
888260
2000
اگر کربن رو کنار بگذارید، چیزدیگه ای هست که اتفاق بیفته.
14:50
So the other thing
375
890260
2000
و مطلب دیگه این که
14:52
that if we were able to create life that's not based on carbon,
376
892260
2000
اگر ما بتونیم زندگی را خلق کنیم که بر پایه کربن استوار نباشد،
14:54
maybe we can tell NASA what really to look for.
377
894260
3000
شاید بتونیم به ناسا بگیم که واقعاً باید دنبال چی بگرده.
14:57
Don't go and look for carbon, go and look for evolvable stuff.
378
897260
3000
دنبال کربن نگردید، دنبال مواد تکامل پذیر باشید.
15:00
CA: Lee Cronin, good luck. (LC: Thank you very much.)
379
900260
2000
کریس اندرسون: لی کرونین موفق باشید. (لی کرونین: خیلی متشکرم.)
15:02
(Applause)
380
902260
2000
(تشویق حضار)
درباره این وب سایت

این سایت ویدیوهای یوتیوب را به شما معرفی می کند که برای یادگیری زبان انگلیسی مفید هستند. دروس انگلیسی را خواهید دید که توسط معلمان درجه یک از سراسر جهان تدریس می شود. روی زیرنویس انگلیسی نمایش داده شده در هر صفحه ویدیو دوبار کلیک کنید تا ویدیو از آنجا پخش شود. زیرنویس‌ها با پخش ویدیو همگام می‌شوند. اگر نظر یا درخواستی دارید، لطفا با استفاده از این فرم تماس با ما تماس بگیرید.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7