Craig Venter: On the verge of creating synthetic life

202,070 views ・ 2008-03-10

TED


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Traduttore: Giulia Cicoli Revisore: Roberto Zanchi
00:19
You know, I've talked about some of these projects before --
0
19330
2000
Come sapete ho già parlato di alcuni di questi progetti
00:21
about the human genome and what that might mean,
1
21330
4000
sul genoma umano, su cosa possa significare
00:25
and discovering new sets of genes.
2
25330
3000
e sulla scoperta di nuovi set di geni.
00:28
We're actually starting at a new point:
3
28330
3000
Ora stiamo iniziando un nuovo percorso:
00:31
we've been digitizing biology,
4
31330
4000
abbiamo iniziato a digitalizzare la biologia
00:35
and now we're trying to go from that digital code
5
35330
3000
e ora a partire da quel codice digitale
00:38
into a new phase of biology
6
38330
2000
stiamo entrando in una nuova fase della biologia,
00:40
with designing and synthesizing life.
7
40330
3000
progettando e sintetizzando vita.
00:43
So, we've always been trying to ask big questions.
8
43330
3000
Abbiamo sempre cercato di porre grandi domande.
00:48
"What is life?" is something that I think many biologists
9
48330
2000
"Cos'è la vita?" è qualcosa che molti biologi
00:50
have been trying to understand
10
50330
2000
credo abbiano tentato di capire
00:52
at various levels.
11
52330
2000
a vari livelli.
00:54
We've tried various approaches,
12
54330
3000
Abbiamo provato diversi approcci,
00:57
paring it down to minimal components.
13
57330
3000
riducendola ai minimi termini.
01:01
We've been digitizing it now for almost 20 years;
14
61330
2000
Stiamo digitalizzando da quasi 20 anni ormai.
01:03
when we sequenced the human genome,
15
63330
2000
Quando abbiamo sequenziato il genoma umano
01:05
it was going from the analog world of biology
16
65330
3000
si trattava di passare dal mondo analogico della biologia
01:08
into the digital world of the computer.
17
68330
4000
al mondo digitale del computer.
01:12
Now we're trying to ask, "Can we regenerate life
18
72330
4000
Ora ci chiediamo: possiamo rigenerare la vita,
01:16
or can we create new life
19
76330
2000
o creare nuova vita
01:18
out of this digital universe?"
20
78330
3000
da questo universo digitale?
01:21
This is the map of a small organism,
21
81330
3000
Questa è la mappa di un piccolo organismo,
01:24
Mycoplasma genitalium,
22
84330
2000
il Mycoplasma genitalium,
01:26
that has the smallest genome for a species
23
86330
3000
che è la specie dal genoma più piccolo tra quelle
01:29
that can self-replicate in the laboratory,
24
89330
3000
che possono autoreplicarsi in laboratorio.
01:32
and we've been trying to just see if
25
92330
2000
E abbiamo provato a ridurre ulteriormente
01:34
we can come up with an even smaller genome.
26
94330
3000
il genoma per crearne uno ancora più piccolo.
01:38
We're able to knock out on the order of 100 genes
27
98330
2000
Siamo in grado di eliminare un centinaio di geni
01:40
out of the 500 or so that are here.
28
100330
3000
dei circa 500 che sono qui.
01:43
When we look at its metabolic map,
29
103330
2000
Ma quando diamo un'occhiata alla sua mappa metabolica,
01:45
it's relatively simple
30
105330
2000
è relativamente semplice
01:47
compared to ours --
31
107330
2000
rispetto alla nostra.
01:49
trust me, this is simple --
32
109330
2000
Credetemi, questo è semplice.
01:51
but when we look at all the genes
33
111330
2000
Ma quando guardiamo a tutti i geni
01:53
that we can knock out one at a time,
34
113330
3000
che possiamo eliminare, uno alla volta,
01:56
it's very unlikely that this would yield
35
116330
2000
è molto improbabile che questo possa portare
01:58
a living cell.
36
118330
2000
ad una cellula vivente.
02:01
So we decided the only way forward
37
121330
2000
Quindi decidemmo che l'unica via per progredire
02:03
was to actually synthesize this chromosome
38
123330
3000
fosse sintetizzare questo cromosoma
02:06
so we could vary the components
39
126330
3000
in modo da poterne modificare le componenti
02:09
to ask some of these most fundamental questions.
40
129330
4000
per porre alcune di queste domande fondamentali.
02:13
And so we started down the road of:
41
133330
2000
E quindi abbiamo iniziato l'avventura del
02:15
can we synthesize a chromosome?
42
135330
3000
"Possiamo sintetizzare un cromosoma?"
02:19
Can chemistry permit making
43
139330
2000
Può la chimica consentire di produrre
02:21
these really large molecules
44
141330
2000
queste grandi molecole
02:23
where we've never been before?
45
143330
2000
che non siamo mai riusciti a creare prima d'ora?
02:25
And if we do, can we boot up a chromosome?
46
145330
3000
E, in caso affermativo, possiamo far funzionare un cromosoma?
02:28
A chromosome, by the way, is just a piece of inert chemical material.
47
148330
3000
Un cromosoma è semplicemente un pezzo di materiale chimico inerte.
02:32
So, our pace of digitizing life has been increasing
48
152330
3000
La velocità con cui siamo in grado di digitalizzare la vita sta crescendo
02:35
at an exponential pace.
49
155330
3000
a ritmo esponenziale.
02:38
Our ability to write the genetic code
50
158330
3000
La nostra capacità di scrivere il codice genetico, invece,
02:41
has been moving pretty slowly
51
161330
2000
progredisce piuttosto lentamente,
02:43
but has been increasing,
52
163330
3000
ma sta migliorando.
02:46
and our latest point would put it on, now, an exponential curve.
53
166330
4000
E i nostri più recenti risultati la portano su una curva esponenziale.
02:51
We started this over 15 years ago.
54
171330
2000
Abbiamo incominciato più di 15 anni fa.
02:53
It took several stages, in fact,
55
173330
3000
Il processo ha richiesto molti passaggi,
02:56
starting with a bioethical review before we did the first experiments.
56
176330
3000
iniziando con una revisione bioetica prima che iniziassimo i primi esperimenti.
03:00
But it turns out synthesizing DNA
57
180330
2000
Ma abbiamo scoperto che sintetizzare del DNA
03:02
is very difficult.
58
182330
2000
è molto difficile.
03:04
There are tens of thousands of machines around the world
59
184330
3000
Ci sono decine di migliaia di macchine al mondo
03:07
that make small pieces of DNA --
60
187330
2000
che producono piccoli segmenti di DNA,
03:09
30 to 50 letters in length --
61
189330
3000
della lunghezza di 30 a 50 lettere
03:12
and it's a degenerate process, so the longer you make the piece,
62
192330
3000
ed è un processo degenerativo: più il segmento è lungo,
03:15
the more errors there are.
63
195330
2000
più errori ci sono.
03:17
So we had to create a new method
64
197330
2000
Abbiamo quindi dovuto sviluppare un nuovo metodo
03:19
for putting these little pieces together and correct all the errors.
65
199330
3000
per assemblare questi frammenti e correggere gli errori.
03:23
And this was our first attempt, starting with the digital information
66
203330
3000
E questo è stato il nostro primo tentativo, a partire da informazione digitale
03:26
of the genome of phi X174.
67
206330
2000
del genoma di Phi X 174.
03:28
It's a small virus that kills bacteria.
68
208330
3000
E' un piccolo virus che uccide batteri.
03:32
We designed the pieces, went through our error correction
69
212330
3000
Abbiamo progettato i frammenti, effettuato la correzione degli errori
03:35
and had a DNA molecule
70
215330
2000
e ottenuto una molecola di DNA
03:37
of about 5,000 letters.
71
217330
3000
di circa 5000 lettere.
03:40
The exciting phase came when we took this piece of inert chemical
72
220330
4000
La parte interessante è quando abbiamo preso questo pezzo di materiale chimico inerte
03:44
and put it in the bacteria,
73
224330
2000
e lo abbiamo inserito nei batteri,
03:46
and the bacteria started to read this genetic code,
74
226330
4000
i batteri hanno incominciato a leggere questo codice genetico
03:50
made the viral particles.
75
230330
2000
e a produrne le particelle virali.
03:52
The viral particles then were released from the cells
76
232330
2000
Le particelle virali sono poi state rilasciate dalle cellule,
03:54
and came back and killed the E. coli.
77
234330
3000
sono tornate indietro e hanno distrutto gli E. coli.
03:57
I was talking to the oil industry recently
78
237330
3000
Ho parlato di recente con membri dell'industria petrolifera
04:00
and I said they clearly understood that model.
79
240330
3000
dicendogli che loro che hanno certamente compreso questo modello.
04:03
(Laughter)
80
243330
3000
(Risate)
04:06
They laughed more than you guys are. (Laughter)
81
246330
3000
Loro hanno riso più di voi.
04:10
And so, we think this is a situation
82
250330
2000
Crediamo che questa sia una situazione
04:12
where the software can actually build its own hardware
83
252330
3000
in cui il software può davvero costruire il suo stesso hardware
04:15
in a biological system.
84
255330
2000
in un sistema biologico.
04:17
But we wanted to go much larger:
85
257330
2000
Ma volevamo fare le cose più in grande.
04:19
we wanted to build the entire bacterial chromosome --
86
259330
3000
Volevamo costruire l'intero cromosoma del batterio.
04:22
it's over 580,000 letters of genetic code --
87
262330
4000
Sono più di 580 mila lettere di codice genetico.
04:26
so we thought we'd build them in cassettes the size of the viruses
88
266330
3000
Quindi abbiamo pensato di costruirlo in cassette della dimensione dei virus,
04:29
so we could actually vary the cassettes
89
269330
2000
così da poter cambiare le cassette
04:31
to understand
90
271330
2000
per capire
04:33
what the actual components of a living cell are.
91
273330
3000
quali siano i componenti di una cellula vivente.
04:36
Design is critical,
92
276330
2000
La progettazione è cruciale,
04:38
and if you're starting with digital information in the computer,
93
278330
3000
e se iniziamo con informazioni digitali in un computer,
04:41
that digital information has to be really accurate.
94
281330
4000
queste devono essere molto accurate.
04:45
When we first sequenced this genome in 1995,
95
285330
3000
Quando sequenziammo questo genoma per la prima volta nel 1995
04:48
the standard of accuracy was one error per 10,000 base pairs.
96
288330
4000
l'accuratezza standard era di un errore per ogni 10 mila basi.
04:52
We actually found, on resequencing it,
97
292330
2000
Abbiamo scoperto, risequenziandolo,
04:54
30 errors; had we used that original sequence,
98
294330
3000
30 errori. Se avessimo usato quella sequenza originale
04:57
it never would have been able to be booted up.
99
297330
3000
non saremmo mai stati in grado di farlo funzionare.
05:00
Part of the design is designing pieces
100
300330
2000
Una parte del processo è progettare segmenti
05:02
that are 50 letters long
101
302330
3000
lunghi 50 lettere
05:05
that have to overlap with all the other 50-letter pieces
102
305330
3000
che si sovrappongano con tutti gli altri segmenti di 50 lettere
05:08
to build smaller subunits
103
308330
2000
per costruire sottounità più piccole
05:10
we have to design so they can go together.
104
310330
3000
che lavorino insieme.
05:13
We design unique elements into this.
105
313330
3000
Progettiamo elementi unici qui.
05:16
You may have read that we put watermarks in.
106
316330
2000
Probabilmente avete letto che ci inseriamo della filigrana.
05:18
Think of this:
107
318330
2000
Pensatela così:
05:20
we have a four-letter genetic code -- A, C, G and T.
108
320330
3000
abbiamo un codice genetico basato su quattro lettere: A, C, G e T.
05:23
Triplets of those letters
109
323330
3000
Tre di quelle lettere messe insieme
05:26
code for roughly 20 amino acids,
110
326330
2000
codificano circa 20 amminoacidi,
05:28
such that there's a single letter designation
111
328330
3000
e c'è uno specifico ordine di lettere
05:31
for each of the amino acids.
112
331330
2000
per ogni amminoacido.
05:33
So we can use the genetic code to write out words,
113
333330
3000
Quindi possiamo usare il codice genetico per scrivere parole,
05:36
sentences, thoughts.
114
336330
2000
frasi, pensieri.
05:39
Initially, all we did was autograph it.
115
339330
2000
Quello che abbiamo fatto all'inizio è stato autografarlo.
05:41
Some people were disappointed there was not poetry.
116
341330
3000
Alcuni sono stati delusi dal fatto che non fosse poesia.
05:44
We designed these pieces so
117
344330
2000
Abbiamo progettato questi segmenti per
05:46
we can just chew back with enzymes;
118
346330
3000
poterli semplicemente unire con enzimi.
05:50
there are enzymes that repair them and put them together.
119
350330
3000
Ci sono enzimi che li riparano e li mettono assime.
05:53
And we started making pieces,
120
353330
2000
E abbiamo iniziato ad assemblare delle parti,
05:55
starting with pieces that were 5,000 to 7,000 letters,
121
355330
4000
iniziando con segmenti da 5 a 7 mila lettere,
05:59
put those together to make 24,000-letter pieces,
122
359330
4000
unendoli in modo da formare segmenti di 24 mila lettere
06:03
then put sets of those going up to 72,000.
123
363330
4000
uniti a loro volta fino ad arrivare a 72 mila lettere.
06:07
At each stage, we grew up these pieces in abundance
124
367330
2000
Ad ogni passo abbiamo prodotto questi segmenti in abbondanza
06:09
so we could sequence them
125
369330
2000
così da poterli sequenziare
06:11
because we're trying to create a process that's extremely robust
126
371330
3000
dato che stiamo tentando di creare un procedimento estremamente robusto--
06:14
that you can see in a minute.
127
374330
3000
come vedrete in un minuto.
06:17
We're trying to get to the point of automation.
128
377330
3000
Stiamo cercando di automatizzare il processo.
06:20
So, this looks like a basketball playoff.
129
380330
2000
Dunque, questo sembra il tabellone di un playoff di basket.
06:22
When we get into these really large pieces
130
382330
2000
Quando arriviamo a questi segmenti molto lunghi,
06:24
over 100,000 base pairs,
131
384330
4000
più di 100 mila basi,
06:28
they won't any longer grow readily in E. coli --
132
388330
2000
non cresceranno più direttamente nell'E. coli.
06:30
it exhausts all the modern tools of molecular biology --
133
390330
4000
Si arriva al limite degli strumenti moderni della biologia molecolare.
06:34
and so we turned to other mechanisms.
134
394330
4000
Quindi abbiamo considerato altri meccanismi.
06:38
We knew there's a mechanism called homologous recombination
135
398330
3000
Sapevamo di un altro meccanismo chiamato ricombinazione omologa,
06:41
that biology uses to repair DNA
136
401330
3000
che in biologia si utilizza per riparare il DNA
06:44
that can put pieces together.
137
404330
3000
in grado di unire i segmenti.
06:47
Here's an example of it:
138
407330
1000
Ecco un esempio.
06:48
there's an organism called
139
408330
1000
Questo organismo, chiamato
06:49
Deinococcus radiodurans
140
409330
2000
Deinococcus radiodurans,
06:51
that can take three millions rads of radiation.
141
411330
3000
può assorbire tre milioni di rad di radiazione.
06:54
You can see in the top panel, its chromosome just gets blown apart.
142
414330
4000
Potete vedere nel riquadro superiore come il suo cromosoma venga distrutto.
06:58
Twelve to 24 hours later, it put it
143
418330
3000
In 12 - 24 ore viene riassemblato
07:01
back together exactly as it was before.
144
421330
2000
esattamente come era prima.
07:03
We have thousands of organisms that can do this.
145
423330
3000
Esistono migliaia di organismi che sono in grado di farlo.
07:06
These organisms can be totally desiccated;
146
426330
2000
Questi organismi si possono seccare completamente.
07:08
they can live in a vacuum.
147
428330
2000
Possono vivere sotto vuoto.
07:11
I am absolutely certain that life can exist in outer space,
148
431330
3000
Sono assolutamente certo che la vita esista nello spazio,
07:14
move around, find a new aqueous environment.
149
434330
3000
e si sposti per trovare nuovi ambienti ricchi di acqua.
07:17
In fact, NASA has shown a lot of this is out there.
150
437330
4000
A dire il vero, la NASA ha mostrato che questo avviene.
07:21
Here's an actual micrograph of the molecule we built
151
441330
4000
Questa è un'immagine della molecola che abbiamo costruito
07:25
using these processes, actually just using yeast mechanisms
152
445330
4000
usando questi processi, semplicemente usando il lievito
07:29
with the right design of the pieces we put them in;
153
449330
3000
con il design appropriato dei segmenti da inserire.
07:32
yeast puts them together automatically.
154
452330
3000
Il lievito li assembla automaticamente.
07:35
This is not an electron micrograph;
155
455330
2000
Questa immagine non è stata scattata con un microscopio elettronico,
07:37
this is just a regular photomicrograph.
156
457330
2000
ma con un microscopio regolare.
07:39
It's such a large molecule
157
459330
2000
E' una molecola talmente grande che
07:41
we can see it with a light microscope.
158
461330
3000
riusciamo a vederla con un microscopio leggero.
07:44
These are pictures over about a six-second period.
159
464330
3000
Queste sono foto che coprono un periodo di circa sei secondi.
07:47
So, this is the publication we had just a short while ago.
160
467330
4000
Questa è la pubblicazione che abbiamo fatto poco tempo fa.
07:51
This is over 580,000 letters of genetic code;
161
471330
3000
Sono più di 580,000 lettere di codice genetico.
07:54
it's the largest molecule ever made by humans of a defined structure.
162
474330
5000
E' la molecola più grande di una struttura definita mai creata dall'uomo.
07:59
It's over 300 million molecular weight.
163
479330
3000
Ha un peso molecolare superiore a 300 milioni.
08:02
If we printed it out at a 10 font with no spacing,
164
482330
3000
Se lo stampassimo con un carattere 10 senza spazi,
08:05
it takes 142 pages
165
485330
2000
ci vorrebbero 142 pagine
08:07
just to print this genetic code.
166
487330
4000
solo per trascrivere questo codice genetico.
08:11
Well, how do we boot up a chromosome? How do we activate this?
167
491330
3000
Ora, come lo facciamo funzionare? come possiamo attivarlo?
08:14
Obviously, with a virus it's pretty simple;
168
494330
3000
Ovviamente, tramite un virus è un gioco da ragazzi.
08:17
it's much more complicated dealing with bacteria.
169
497330
3000
E' un po' più complicato quando si usano dei batteri.
08:20
It's also simpler when you go
170
500330
2000
E' più semplice anche quando si tratta
08:22
into eukaryotes like ourselves:
171
502330
2000
di cellule eucariote come le nostre:
08:24
you can just pop out the nucleus
172
504330
2000
puoi semplicemente estrarne il nucleo
08:26
and pop in another one,
173
506330
2000
ed inserirne un altro,
08:28
and that's what you've all heard about with cloning.
174
508330
3000
che è praticamente il processo di clonazione.
08:31
With bacteria and Archaea, the chromosome is integrated into the cell,
175
511330
4000
Nel batterio archaea il cromosoma è invece integrato dentro alla cellula,
08:35
but we recently showed that we can do a complete transplant
176
515330
4000
ma abbiamo recentemente dimostrato che siamo in grado di fare un trapianto completo
08:39
of a chromosome from one cell to another
177
519330
2000
di un cromosoma da una cellula ad un'altra
08:41
and activate it.
178
521330
3000
e di attivarlo.
08:44
We purified a chromosome from one microbial species --
179
524330
4000
Abbiamo purificato un cromosoma partendo da una specie microbiale.
08:48
roughly, these two are as distant as human and mice --
180
528330
3000
I due sono diversi quanto gli uomini dai topi.
08:51
we added a few extra genes
181
531330
2000
Abbiamo aggiunto qualche gene in più
08:53
so we could select for this chromosome,
182
533330
2000
in modo da poter decidere quale scegliere per questo cromosoma.
08:55
we digested it with enzymes
183
535330
2000
L'abbia poi sciolto con gli enzimi
08:57
to kill all the proteins,
184
537330
2000
in modo da uccidere tutte le proteine.
08:59
and it was pretty stunning when we put this in the cell --
185
539330
3000
E quando l'abbiamo messo nella cellula è stato stupendo--
09:02
and you'll appreciate
186
542330
2000
e apprezzerete
09:04
our very sophisticated graphics here.
187
544330
3000
il nostro grafico sofisticato--
09:07
The new chromosome went into the cell.
188
547330
3000
il nuovo cromosoma è andato dentro alla cellula.
09:10
In fact, we thought this might be as far as it went,
189
550330
2000
E inizialmente pensavamo che non potessimo andare oltre,
09:12
but we tried to design the process a little bit further.
190
552330
3000
ma abbiamo provato comunque a spingerci più in là.
09:15
This is a major mechanism of evolution right here.
191
555330
3000
Questo è uno dei maggiori meccanismi di evoluzione.
09:18
We find all kinds of species
192
558330
2000
Abbiamo scoperto che tantissime specie
09:20
that have taken up a second chromosome
193
560330
2000
hanno aggiunto un secondo o un terzo
09:22
or a third one from somewhere,
194
562330
2000
cromosoma da qualche parte,
09:24
adding thousands of new traits
195
564330
2000
aggiungendo in un secondo migliaia
09:26
in a second to that species.
196
566330
2000
di nuovi tratti a quella specie.
09:28
So, people who think of evolution
197
568330
2000
Dunque chi pensa all'evoluzione
09:30
as just one gene changing at a time
198
570330
2000
come un solo gene alla volta che si modifica
09:32
have missed much of biology.
199
572330
3000
non ha capito gran parte della biologia.
09:35
There are enzymes called restriction enzymes
200
575330
2000
Esistono degli enzimi chiamati 'enzimi di restrizione'
09:37
that actually digest DNA.
201
577330
2000
che addirittura digeriscono il DNA.
09:39
The chromosome that was in the cell
202
579330
2000
Il cromosoma che era nella cellula
09:41
doesn't have one;
203
581330
2000
non ne possiede uno.
09:43
the chromosome we put in does.
204
583330
2000
La cellula--il cromosoma che abbiamo inserito--ce l'ha.
09:45
It got expressed and it recognized
205
585330
2000
Si è espresso, e ha riconosciuto
09:47
the other chromosome as foreign material,
206
587330
3000
l'altro cromosoma come materiale estraneo,
09:50
chewed it up, and so we ended up
207
590330
2000
l'ha masticato, e ci siamo ritrovati
09:52
just with a cell with the new chromosome.
208
592330
4000
con solo la cellula e il nuovo cromosoma.
09:56
It turned blue because of the genes we put in it.
209
596330
3000
è diventato blu a causa dei geni che abbiamo inserito.
09:59
And with a very short period of time,
210
599330
2000
E in un breve lasso di tempo,
10:01
all the characteristics of one species were lost
211
601330
3000
tutte le caratteristiche di una specie sono andate perse,
10:04
and it converted totally into the new species
212
604330
3000
e si è trasformato del tutto in una nuova specie,
10:07
based on the new software that we put in the cell.
213
607330
3000
basato sul nuovo software che abbiamo inserito nella cellula.
10:10
All the proteins changed,
214
610330
2000
Tutte le proteine sono cambiate,
10:12
the membranes changed;
215
612330
2000
le membrane sono cambiate,
10:14
when we read the genetic code, it's exactly what we had transferred in.
216
614330
4000
e quando leggiamo il codice genetico equivale esattamente a ciò che vi abbiamo trasferito.
10:18
So, this may sound like genomic alchemy,
217
618330
3000
Ora, questo potrebbe sembrare alchemia genetica,
10:21
but we can, by moving the software of DNA around,
218
621330
4000
ma alterando il software DNA possiamo
10:25
change things quite dramatically.
219
625330
4000
cambiare le cose in maniera abbastanza sostanziale.
10:29
Now I've argued, this is not genesis;
220
629330
2000
Ora, ho già spiegato che qui non si parla di genesi --
10:31
this is building on three and a half billion years of evolution.
221
631330
4000
ma di progresso a partire da tre milioni di anni e mezzo di evoluzione,
10:36
And I've argued that we're about to perhaps
222
636330
2000
e ho già detto che forse stiamo per
10:38
create a new version of the Cambrian explosion,
223
638330
3000
creare una nuova versione dell'esplosione Cambriana
10:41
where there's massive new speciation
224
641330
3000
in cui verranno create nuove specie
10:45
based on this digital design.
225
645330
2000
basate su questo processo digitale.
10:47
Why do this?
226
647330
2000
Perchè fare ciò?
10:49
I think this is pretty obvious in terms of some of the needs.
227
649330
2000
Penso che sia abbastanza ovvio quando pensiamo alle nostre necessità.
10:51
We're about to go from six and a half
228
651330
2000
Stiamo per passare da sei miliardi e mezzo di persone
10:53
to nine billion people over the next 40 years.
229
653330
3000
a 9 miliardi nei prossimi 40 anni.
10:56
To put it in context for myself:
230
656330
2000
Giusto per dare un esempio:
10:58
I was born in 1946.
231
658330
2000
io sono nato nel 1946.
11:00
There are now three people on the planet
232
660330
2000
Ora ci sono tre persone sul pianeta
11:02
for every one of us that existed in 1946;
233
662330
4000
per ognuna esistente nel 1946;
11:06
within 40 years, there'll be four.
234
666330
3000
in 40 anni, ce ne saranno quattro.
11:09
We have trouble feeding, providing fresh, clean water,
235
669330
3000
Stiamo avendo problemi adesso a trovare cibo, acqua fresca e pulita,
11:12
medicines, fuel
236
672330
2000
medicinali e benzina
11:14
for the six and a half billion.
237
674330
3000
per sei miliardi e mezzo di persone.
11:17
It's going to be a stretch to do it for nine.
238
677330
2000
Sarà ancora più dura farlo per nove miliardi.
11:19
We use over five billion tons of coal,
239
679330
3000
Utilizziamo più di 5 miliardi di carbone,
11:22
30 billion-plus barrels of oil --
240
682330
3000
più di 30 miliardi di barili d'olio.
11:25
that's a hundred million barrels a day.
241
685330
4000
Ciò significa cento milioni di barili al giorno.
11:29
When we try to think of biological processes
242
689330
2000
Quando cerchiamo di trovare processi biologici,
11:31
or any process to replace that,
243
691330
3000
o qualsiasi tipo di processo per rimpiazzarli,
11:34
it's going to be a huge challenge.
244
694330
2000
sarà una sfida enorme.
11:36
Then of course, there's all that
245
696330
2000
In più dobbiamo tener conto
11:38
CO2 from this material
246
698330
2000
di tutta l'emissione di CO2 da questi materiali
11:40
that ends up in the atmosphere.
247
700330
3000
che finisce nell'atmosfera.
11:43
We now, from our discovery around the world,
248
703330
2000
Al giorno d'oggi, grazie alle scoperte scientifiche in tutto il mondo,
11:45
have a database with about 20 million genes,
249
705330
4000
abbiamo un database con circa 20 milioni di geni,
11:49
and I like to think of these as the design components of the future.
250
709330
4000
e mi piace pensare che siano i componenti progettati per il futuro.
11:53
The electronics industry only had a dozen or so components,
251
713330
3000
L'industria elettronica possiede solo una dozzina circa di componenti,
11:56
and look at the diversity that came out of that.
252
716330
4000
e pensate a quante cose diverse sono venute fuori.
12:00
We're limited here primarily
253
720330
2000
I nostri limiti qui sono dati principlamente
12:02
by a biological reality
254
722330
2000
dalla realtà biologica
12:04
and our imagination.
255
724330
2000
e dalla nostra immaginazione.
12:07
We now have techniques,
256
727330
2000
Ora abbiamo delle tecniche,
12:09
because of these rapid methods of synthesis,
257
729330
3000
grazie a questi metodi rapidi di sintetizzazione,
12:12
to do what we're calling combinatorial genomics.
258
732330
4000
in grado di creare ciò che chiamiamo genomica combinatoria.
12:16
We have the ability now to build a large robot
259
736330
3000
Siamo in grado di costruire un grosso robot
12:19
that can make a million chromosomes a day.
260
739330
3000
che può produrre un milione di cromosomi al giorno.
12:23
When you think of processing these 20 million different genes
261
743330
3000
Pensate di processare questi 20 milioni di geni diversi
12:26
or trying to optimize processes
262
746330
2000
o di provare ad ottimizzare i processi
12:28
to produce octane or to produce pharmaceuticals,
263
748330
3000
per produrre ottano o farmaci,
12:31
new vaccines,
264
751330
3000
nuovi vaccini,
12:34
we can just with a small team,
265
754330
3000
possiamo cambiare, grazie a un piccolo team,
12:37
do more molecular biology
266
757330
2000
e creare più biologia molecolare ora
12:39
than the last 20 years of all science.
267
759330
3000
che negli ultimi 20 anni di scienza.
12:42
And it's just standard selection:
268
762330
2000
Ed è semplicemente una selezione standard.
12:44
we can select for viability,
269
764330
2000
Possiamo scegliere per possibilità di sopravvivenza,
12:46
chemical or fuel production,
270
766330
2000
produzione chimica o di carburante,
12:48
vaccine production, etc.
271
768330
2000
produzione di vaccini etc.
12:50
This is a screen snapshot
272
770330
3000
Questa è un'istantanea
12:53
of some true design software
273
773330
3000
di alcuni software programmati
12:56
that we're working on to actually be able to sit down
274
776330
3000
su cui stiamo lavorando per essere in grado di sederci
12:59
and design species in the computer.
275
779330
3000
e progettare specie al computer.
13:03
You know, we don't know necessarily what it'll look like:
276
783330
3000
Beh, non sappiamo necessariamente come saranno.
13:06
we know exactly what their genetic code looks like.
277
786330
3000
Sappiamo esattamente com'è il loro codice genetico.
13:09
We're focusing on now fourth-generation fuels.
278
789330
5000
Ora ci stiamo concentrando sui carburanti di quarta generazione.
13:15
You've seen recently, corn to ethanol
279
795330
2000
Avete visto anche voi che estrarre etanolo dal grano
13:17
is just a bad experiment.
280
797330
2000
è stato un esperimento finito male.
13:19
We have second- and third-generation fuels
281
799330
2000
Abbiamo carburanti di seconda e terza generazione
13:21
that will be coming out relatively soon
282
801330
3000
che usciranno abbastanza presto
13:24
that are sugar, to much higher-value fuels
283
804330
3000
dallo zucchero a carburanti di più alto valore
13:27
like octane or different types of butanol.
284
807330
3000
come l'ottano o diversi tipi di butanolo.
13:30
But the only way we think that biology
285
810330
3000
Ma l'unico modo in cui la biologia
13:33
can have a major impact without
286
813330
2000
possa avere un grande impatto senza
13:36
further increasing the cost of food and limiting its availability
287
816330
3000
aumentare maggiormente il costo del cibo e limitarne la disponibilità
13:39
is if we start with CO2 as its feedstock,
288
819330
3000
sarebbe trasformare la CO2 in materia prima,
13:42
and so we're working with designing cells to go down this road.
289
822330
4000
per cui stiamo lavorando per progettare cellule che possano raggiungere questo scopo,
13:47
And we think we'll have the first fourth-generation fuels
290
827330
3000
e pensiamo di poter aver i primi carburanti di quarta generazione
13:50
in about 18 months.
291
830330
2000
in circa 18 mesi.
13:52
Sunlight and CO2 is one method ...
292
832330
2000
La luce solare combinata con la CO2 è un metodo--
13:54
(Applause)
293
834330
5000
(Applausi)
13:59
but in our discovery around the world,
294
839330
2000
ma nelle nostre scoperte in tutto il mondo,
14:01
we have all kinds of other methods.
295
841330
2000
abbiamo trovato diversi metodi.
14:03
This is an organism we described in 1996.
296
843330
4000
Questo è un organismo che abbiamo descritto nel 1996.
14:07
It lives in the deep ocean,
297
847330
2000
Vive nell'oceano profondo,
14:09
about a mile and a half deep,
298
849330
2000
a circa 2500 metri di profondità
14:11
almost at boiling-water temperatures.
299
851330
2000
alla temperatura di ebollizione dell'acqua.
14:13
It takes CO2 to methane
300
853330
3000
Crea metano dalla CO2
14:16
using molecular hydrogen as its energy source.
301
856330
3000
usando idrogeno molecolare come fonte di energia.
14:19
We're looking to see if we can take
302
859330
2000
Stiamo cercando di capire se possiamo
14:21
captured CO2,
303
861330
2000
incanalare la CO2,
14:23
which can easily be piped to sites,
304
863330
2000
che può facilmente essere trasportata tramite tubi,
14:25
convert that CO2 back into fuel
305
865330
3000
convertire quella CO2 in carburante,
14:28
to drive this process.
306
868330
3000
per guidare questo processo.
14:31
So, in a short period of time,
307
871330
2000
Per cui a breve
14:33
we think that we might be able to increase
308
873330
4000
pensiamo che potremmo essere in grado di aumentare
14:37
what the basic question is of "What is life?"
309
877330
3000
ciò che la domanda di base "che cos'è la vita" sia
14:40
We truly, you know,
310
880330
2000
Noi, veramente--
14:42
have modest goals
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2000
abbiamo il modesto obiettivo
14:44
of replacing the whole petrol-chemical industry --
312
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3000
di rimpiazzare l'intera industria petrolchimica.
14:47
(Laughter) (Applause)
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3000
(Risate) (Applausi)
14:50
Yeah. If you can't do that at TED, where can you? --
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3000
Esattamente. Se non puoi farlo da TED, dove puoi?
14:53
(Laughter)
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2000
(Risate)
14:55
become a major source of energy ...
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2000
Diventerebbe una principale fonte di energia.
14:57
But also, we're now working on using these same tools
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3000
Inoltre, stiamo lavorando per usare gli stessi metodi
15:00
to come up with instant sets of vaccines.
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3000
per creare vaccini istantanei.
15:03
You've seen this year with flu;
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2000
Avete visto quest'anno con l'influenza,
15:05
we're always a year behind and a dollar short
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3000
siamo sempre indietro di un anno e con un dollaro in meno
15:08
when it comes to the right vaccine.
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2000
quando si tratta di trovare il vaccino giusto.
15:10
I think that can be changed
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2000
Penso che ciò si possa cambiare
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by building combinatorial vaccines in advance.
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3000
costruendo vaccini combinabili in anticipo.
15:16
Here's what the future may begin to look like
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Ecco come il futuro potrebbe iniziare a sembrare
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with changing, now, the evolutionary tree,
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cambiando, ora, l'albero dell'evoluzione,
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speeding up evolution
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accellerando l'evoluzione
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with synthetic bacteria, Archaea
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con batteri sintetici, archei,
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and, eventually, eukaryotes.
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ed infine cellule eucariote.
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We're a ways away from improving people:
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2000
Siamo a tanto così dal migliorare le persone.
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our goal is just to make sure that we have a chance
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3000
Il nostro scopo è di fare in modo
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to survive long enough to maybe do that. Thank you very much.
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3000
di vivere abbastanza a lungo per provare a farcela. Grazie mille.
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(Applause)
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7000
(Applausi)
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