Lee Cronin: Making matter come alive

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TED


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Traduttore: Anna Cristiana Minoli Revisore: Elena Montrasio
00:15
What I'm going to try and do in the next 15 minutes or so
0
15260
3000
Quello che cercherò di fare nei prossimi 15 minuti
00:18
is tell you about an idea
1
18260
2000
è parlarvi di un'idea,
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of how we're going to make matter come alive.
2
20260
3000
di come daremo vita alla materia.
00:23
Now this may seem a bit ambitious,
3
23260
2000
Può sembrare un po' ambizioso,
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but when you look at yourself, you look at your hands,
4
25260
2000
ma se vi guardate, guardate le vostre mani,
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you realize that you're alive.
5
27260
2000
vi rendete conto di essere vivi.
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So this is a start.
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29260
2000
È un inizio.
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Now this quest started four billion years ago on planet Earth.
7
31260
3000
Questa sfida è iniziata 4 miliardi di anni fa sul pianeta Terra.
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There's been four billion years
8
34260
2000
Sono trascorsi 4 miliardi di anni
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of organic, biological life.
9
36260
2000
di vita organica, biologica.
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And as an inorganic chemist,
10
38260
2000
In quanto studioso di chimica inorganica,
00:40
my friends and colleagues make this distinction
11
40260
2000
i miei amici e i miei colleghi fanno questa distinzione,
00:42
between the organic, living world
12
42260
3000
tra il mondo organico, vivente
00:45
and the inorganic, dead world.
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45260
2000
e il mondo inorganico, morto.
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And what I'm going to try and do is plant some ideas
14
47260
3000
Quello che cercherò di fare è seminare qualche idea
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about how we can transform inorganic, dead matter
15
50260
4000
su come trasformare la materia inorganica, morta,
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into living matter, into inorganic biology.
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54260
3000
in materia vivente, in biologia inorganica.
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Before we do that,
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57260
2000
Prima di farlo,
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I want to kind of put biology in its place.
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59260
3000
vorrei dare alla biologia il valore che merita.
01:02
And I'm absolutely enthralled by biology.
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2000
La biologia mi affascina.
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I love to do synthetic biology.
20
64260
2000
Adoro fare biologia sintetica.
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I love things that are alive.
21
66260
2000
Adoro tutto ciò che è vivo.
01:08
I love manipulating the infrastructure of biology.
22
68260
2000
Adoro manipolare le infrastrutture della biologia.
01:10
But within that infrastructure,
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70260
2000
Ma all'interno di quell'infrastruttura,
01:12
we have to remember
24
72260
2000
dobbiamo ricordarci
01:14
that the driving force of biology
25
74260
2000
che la forza motrice della biologia
01:16
is really coming from evolution.
26
76260
2000
viene in realtà dall'evoluzione.
01:18
And evolution,
27
78260
2000
E l'evoluzione,
01:20
although it was established well over 100 years ago by Charles Darwin
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80260
3000
nonostante sia stata stabilita più di 100 anni fa da Charles Darwin
01:23
and a vast number of other people,
29
83260
2000
e da un ampio numero di persone,
01:25
evolution still is a little bit intangible.
30
85260
3000
è ancora in qualche modo impalpabile.
01:28
And when I talk about Darwinian evolution,
31
88260
2000
Quando parlo di evoluzione darwiniana,
01:30
I mean one thing and one thing only,
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90260
2000
intendo una ed una sola cosa,
01:32
and that is survival of the fittest.
33
92260
2000
vale a dire la selezione naturale.
01:34
And so forget about evolution
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94260
2000
Dimenticatevi quindi dell'evoluzione
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in a kind of metaphysical way.
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96260
2000
in termini metafisici.
01:38
Think about evolution
36
98260
2000
Pensate all'evoluzione
01:40
in terms of offspring competing,
37
100260
2000
in termini di specie in competizione,
01:42
and some winning.
38
102260
2000
in cui alcune prevalgono.
01:44
So bearing that in mind,
39
104260
2000
Tenendo questo in mente,
01:46
as a chemist, I wanted to ask myself
40
106260
2000
da chimico, mi sono posto
01:48
the question frustrated by biology:
41
108260
2000
la domanda vanificata dalla biologia:
01:50
What is the minimal unit of matter
42
110260
3000
qual è l'unità minima di materia
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that can undergo Darwinian evolution?
43
113260
3000
che rientra sotto il cappello dell'evoluzione darwiniana?
01:56
And this seems quite a profound question.
44
116260
2000
Sembra una domanda piuttosto profonda.
01:58
And as a chemist,
45
118260
2000
E, da chimico,
02:00
we're not used to profound questions every day.
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120260
2000
non mi trovo ogni giorno davanti a domande profonde.
02:02
So when I thought about it,
47
122260
2000
Poi pensandoci,
02:04
then suddenly I realized
48
124260
2000
improvvisamente mi sono reso conto
02:06
that biology gave us the answer.
49
126260
2000
che la biologia ci offriva la risposta.
02:08
And in fact, the smallest unit of matter
50
128260
2000
E infatti, la più piccola unità di materia
02:10
that can evolve independently
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130260
2000
che può evolvere in maniera indipendente
02:12
is, in fact, a single cell --
52
132260
2000
è, di fatto, una singola cellula --
02:14
a bacteria.
53
134260
2000
un batterio.
02:16
So this raises three really important questions:
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136260
3000
Quindi questo fa sorgere tre domandi importanti:
02:19
What is life?
55
139260
2000
Cos'è la vita?
02:21
Is biology special?
56
141260
2000
La biologia è speciale?
02:23
Biologists seem to think so.
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143260
2000
I biologi pensano che lo sia.
02:25
Is matter evolvable?
58
145260
2000
La materia è in grado di evolversi?
02:27
Now if we answer those questions in reverse order,
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147260
3000
Se rispondiamo a queste domande in ordine inverso,
02:30
the third question -- is matter evolvable? --
60
150260
2000
la terza domanda -- la materia è in grado di evolversi? --
02:32
if we can answer that,
61
152260
2000
se possiamo rispondere a questa,
02:34
then we're going to know how special biology is,
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154260
2000
allora sapremo quanto è speciale la biologia,
02:36
and maybe, just maybe,
63
156260
2000
e forse, dico forse,
02:38
we'll have some idea of what life really is.
64
158260
3000
avremo un'idea di quello che è realmente la vita.
02:41
So here's some inorganic life.
65
161260
2000
Ecco qui della vita inorganica.
02:43
This is a dead crystal,
66
163260
2000
Questo è un cristallo morto,
02:45
and I'm going to do something to it,
67
165260
2000
ora gli farò qualcosa
02:47
and it's going to become alive.
68
167260
2000
per fargli prendere vita.
02:49
And you can see,
69
169260
2000
E potete vedere,
02:51
it's kind of pollinating, germinating, growing.
70
171260
3000
in qualche modo viene impollinato, germina, cresce.
02:54
This is an inorganic tube.
71
174260
2000
Questo è un tubo inorganico.
02:56
And all these crystals here under the microscope
72
176260
2000
E tutti questi cristalli al microscopio
02:58
were dead a few minutes ago, and they look alive.
73
178260
2000
erano morti qualche minuto fa, e ora sembrano vivi.
03:00
Of course, they're not alive.
74
180260
2000
Certo, non sono vivi.
03:02
It's a chemistry experiment where I've made a crystal garden.
75
182260
3000
È un esperimento chimico in cui ho fatto un giardino di cristalli.
03:05
But when I saw this, I was really fascinated,
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185260
3000
Ma quando l'ho visto, sono rimasto affascinato,
03:08
because it seemed lifelike.
77
188260
2000
perché sembrava vivo.
03:10
And as I pause for a few seconds, have a look at the screen.
78
190260
3000
E mentre lo metto in pausa per qualche secondo, date un'occhiata allo schermo.
03:15
You can see there's architecture growing, filling the void.
79
195260
3000
Vedete che c'è un'infrastruttura che cresce, che colma il vuoto.
03:18
And this is dead.
80
198260
2000
E questo è morto.
03:20
So I was positive that,
81
200260
2000
Quindi ero certo che,
03:22
if somehow we can make things mimic life,
82
202260
2000
se riusciamo a far simulare la vita alle cose,
03:24
let's go one step further.
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204260
2000
allora facciamo un passo avanti.
03:26
Let's see if we can actually make life.
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206260
2000
Vediamo se riusciamo davvero a creare della vita.
03:28
But there's a problem,
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208260
2000
Ma c'è un problema,
03:30
because up until maybe a decade ago,
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210260
2000
perché fino a un decennio fa,
03:32
we were told that life was impossible
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212260
2000
ci dicevano che le vita era impossibile
03:34
and that we were the most incredible miracle in the universe.
88
214260
3000
e che noi eravamo il miracolo più incredibile dell'universo.
03:37
In fact, we were the only people
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217260
2000
In effetti, eravamo le uniche persone
03:39
in the universe.
90
219260
2000
nell'universo.
03:41
Now, that's a bit boring.
91
221260
2000
Bene, tutto ciò è abbastanza noioso.
03:43
So as a chemist,
92
223260
2000
Quindi in quanto chimico,
03:45
I wanted to say, "Hang on. What is going on here?
93
225260
2000
voglio dire: "Aspetta un attimo. Cosa sta succedendo?
03:47
Is life that improbable?"
94
227260
2000
La vita è così improbabile?"
03:49
And this is really the question.
95
229260
3000
E questa è la vera domanda.
03:52
I think that perhaps the emergence of the first cells
96
232260
3000
Credo che forse la nascita delle prime cellule
03:55
was as probable as the emergence of the stars.
97
235260
3000
fosse probabile tanto quanto la nascita delle stelle.
03:58
And in fact, let's take that one step further.
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238260
3000
Anzi, facciamo un passo avanti.
04:01
Let's say
99
241260
2000
Diciamo
04:03
that if the physics of fusion
100
243260
2000
che se la fisica della fusione
04:05
is encoded into the universe,
101
245260
2000
è codificata nell'universo,
04:07
maybe the physics of life is as well.
102
247260
2000
forse lo è anche la fisica della vita.
04:09
And so the problem with chemists --
103
249260
2000
Quindi il problema di noi chimici --
04:11
and this is a massive advantage as well --
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251260
2000
che è anche un enorme vantaggio --
04:13
is we like to focus on our elements.
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253260
2000
è che amiamo concentrarci sui nostri elementi.
04:15
In biology, carbon takes center stage.
106
255260
3000
In biologia, il carbonio è al centro dell'attenzione.
04:18
And in a universe where carbon exists
107
258260
2000
E in un universo dove esistono il carbonio
04:20
and organic biology,
108
260260
2000
e la biologia organica,
04:22
then we have all this wonderful diversity of life.
109
262260
3000
c'è questa meravigliosa diversità di vita.
04:25
In fact, we have such amazing lifeforms that we can manipulate.
110
265260
4000
In effetti, esistono queste straordinarie forme di vita che possiamo manipolare.
04:29
We're awfully careful in the lab
111
269260
2000
Siamo terribilmente attenti in laboratorio
04:31
to try and avoid various biohazards.
112
271260
2000
per cercare di evitare rischi biologici.
04:33
Well what about matter?
113
273260
2000
E per quanto riguarda la materia?
04:35
If we can make matter alive, would we have a matterhazard?
114
275260
3000
Se possiamo dare vita alla materia, creiamo rischi derivanti dalla materia?
04:38
So think, this is a serious question.
115
278260
2000
Pensateci, è una domanda importante.
04:40
If your pen could replicate,
116
280260
3000
Se la vostra penna potesse replicarsi,
04:43
that would be a bit of a problem.
117
283260
2000
sarebbe un po' un problema.
04:45
So we have to think differently
118
285260
2000
Dobbiamo quindi pensare diversamente
04:47
if we're going to make stuff come alive.
119
287260
2000
se vogliamo dare vita alle cose.
04:49
And we also have to be aware of the issues.
120
289260
2000
E dobbiamo anche essere consapevoli delle difficoltà.
04:51
But before we can make life,
121
291260
2000
Ma prima di creare la vita,
04:53
let's think for a second
122
293260
2000
pensiamo un attimo
04:55
what life really is characterized by.
123
295260
2000
a che cosa caratterizza realmente la vita.
04:57
And forgive the complicated diagram.
124
297260
2000
E dimenticatevi i diagrammi complicati.
04:59
This is just a collection of pathways in the cell.
125
299260
3000
Questa è solo una collezione di cicli nella cellula.
05:02
And the cell is obviously for us
126
302260
2000
E ovviamente la cellula
05:04
a fascinating thing.
127
304260
2000
per noi è affascinante.
05:06
Synthetic biologists are manipulating it.
128
306260
3000
La biologia sintetica la sta manipolando.
05:09
Chemists are trying to study the molecules to look at disease.
129
309260
3000
I chimici stanno cercando di studiare le molecole per studiare le malattie.
05:12
And you have all these pathways going on at the same time.
130
312260
2000
E vedete tutti questi cicli tutti nello stesso momento.
05:14
You have regulation;
131
314260
2000
Ci sono delle regole,
05:16
information is transcribed;
132
316260
2000
l'informazione viene trascritta,
05:18
catalysts are made; stuff is happening.
133
318260
2000
vengono creati i catalizzatori: sta succedendo qualcosa.
05:20
But what does a cell do?
134
320260
2000
Ma cosa fa una cellula?
05:22
Well it divides, it competes,
135
322260
2000
Si divide, compete,
05:24
it survives.
136
324260
2000
sopravvive.
05:26
And I think that is where we have to start
137
326260
2000
E credo che da qui dobbiamo iniziare
05:28
in terms of thinking about
138
328260
2000
quando vogliamo pensare a
05:30
building from our ideas in life.
139
330260
2000
costruire partendo dalle nostre idee nella vita.
05:32
But what else is life characterized by?
140
332260
2000
Ma cos'altro caratterizza la vita?
05:34
Well, I like think of it
141
334260
2000
Mi piace pensare alla vita
05:36
as a flame in a bottle.
142
336260
2000
come a una fiamma in una bottiglia.
05:38
And so what we have here
143
338260
2000
E quindi quello che abbiamo qui
05:40
is a description of single cells
144
340260
2000
è una descrizione di singole cellule
05:42
replicating, metabolizing,
145
342260
2000
che si replicano, metabolizzano,
05:44
burning through chemistries.
146
344260
2000
bruciano attraverso la chimica.
05:46
And so we have to understand
147
346260
2000
Dobbiamo quindi capire
05:48
that if we're going to make artificial life or understand the origin of life,
148
348260
3000
che se vogliamo creare la vita artificiale o capire l'origine della vita,
05:51
we need to power it somehow.
149
351260
2000
dobbiamo darle energia in qualche modo.
05:53
So before we can really start to make life,
150
353260
3000
Quindi prima ancora di cominciare a creare vita,
05:56
we have to really think about where it came from.
151
356260
2000
dobbiamo riflettere sulla sua origine.
05:58
And Darwin himself mused in a letter to a colleague
152
358260
2000
E Darwin stesso affermava, in una lettera a un collega,
06:00
that he thought that life probably emerged
153
360260
2000
di essere convinto che la vita avesse avuto origine
06:02
in some warm little pond somewhere --
154
362260
3000
in un qualche stagno tiepido da qualche parte --
06:05
maybe not in Scotland, maybe in Africa,
155
365260
2000
forse non in Scozia, forse in Africa,
06:07
maybe somewhere else.
156
367260
2000
forse da qualche altra parte.
06:09
But the real honest answer is, we just don't know,
157
369260
3000
Ma la risposta più sincera, è semplicemente che non lo sappiamo,
06:12
because there is a problem with the origin.
158
372260
3000
perché c'è un problema di origine.
06:15
Imagine way back, four and a half billion years ago,
159
375260
3000
Immaginate di tornare indietro di 4 miliardi e mezzo di anni,
06:18
there is a vast chemical soup of stuff.
160
378260
2000
in un enorme brodo di roba chimica.
06:20
And from this stuff we came.
161
380260
2000
E da quella roba abbiamo avuto origine.
06:22
So when you think about the improbable nature
162
382260
3000
Quindi quando pensate alla natura improbabile
06:25
of what I'm going to tell you in the next few minutes,
163
385260
2000
di quello che vi racconterò nei prossimi cinque minuti,
06:27
just remember,
164
387260
2000
ricordate
06:29
we came from stuff on planet Earth.
165
389260
2000
che noi siamo venuti da quella roba sul pianeta Terra.
06:31
And we went through a variety of worlds.
166
391260
3000
E abbiamo attraversato una varietà di mondi.
06:34
The RNA people would talk about the RNA world.
167
394260
3000
La gente dell'RNA parlerebbe del mondo dell'RNA.
06:37
We somehow got to proteins and DNA.
168
397260
2000
Noi siamo arrivati in qualche modo alle proteine e al DNA.
06:39
We then got to the last ancestor.
169
399260
2000
Poi siamo arrivati all'ultimo antenato.
06:41
Evolution kicked in -- and that's the cool bit.
170
401260
3000
L'evoluzione è cominciata -- e questa è la parte bella.
06:44
And here we are.
171
404260
2000
Ed eccoci qui.
06:46
But there's a roadblock that you can't get past.
172
406260
3000
Ma c'è un ostacolo che non si riesce a superare.
06:49
You can decode the genome, you can look back,
173
409260
3000
Si può decodificare il genoma, si può guardare indietro,
06:52
you can link us all together by a mitochondrial DNA,
174
412260
3000
e collegare tutti noi attraverso un DNA mitocondriale,
06:55
but we can't get further than the last ancestor,
175
415260
3000
ma non si può andare più indietro dell'ultimo antenato,
06:58
the last visible cell
176
418260
2000
dell'ultima cellula visibile
07:00
that we could sequence or think back in history.
177
420260
3000
che possiamo sequenziare o a cui possiamo risalire.
07:03
So we don't know how we got here.
178
423260
3000
Quindi non sappiamo come siamo arrivati qui.
07:06
So there are two options:
179
426260
2000
Ci sono due opzioni:
07:08
intelligent design, direct and indirect --
180
428260
2000
design intelligente, diretto e indiretto --
07:10
so God,
181
430260
2000
quindi Dio,
07:12
or my friend.
182
432260
3000
o il mio amico.
07:15
Now talking about E.T. putting us there, or some other life,
183
435260
3000
Ora, parlare di ET che ci ha messo qui, o di qualche altra forma di vita,
07:18
just pushes the problem further on.
184
438260
3000
spinge solo il problema oltre.
07:21
I'm not a politician, I'm a scientist.
185
441260
3000
Non sono un politico, sono uno scienziato.
07:24
The other thing we need to think about
186
444260
2000
L'altra cosa a cui dobbiamo pensare
07:26
is the emergence of chemical complexity.
187
446260
2000
è l'emergere della complessità chimica.
07:28
This seems most likely.
188
448260
2000
Questo sembra molto probabile.
07:30
So we have some kind of primordial soup.
189
450260
2000
Quindi c'è questa specie di brodo primordiale,
07:32
And this one happens to be
190
452260
2000
che si rivela
07:34
a good source of all 20 amino acids.
191
454260
2000
una buona fonte di tutti e 20 gli aminoacidi.
07:36
And somehow
192
456260
2000
E in qualche modo
07:38
these amino acids are combined,
193
458260
2000
questi aminoacidi si combinano,
07:40
and life begins.
194
460260
2000
e nasce la vita.
07:42
But life begins, what does that mean?
195
462260
2000
Ma cosa vuol dire che nasce la vita?
07:44
What is life? What is this stuff of life?
196
464260
3000
Cos'è la vita? Di cosa è fatta la vita?
07:47
So in the 1950s,
197
467260
2000
Negli anni 50,
07:49
Miller-Urey did their fantastic chemical Frankenstein experiment,
198
469260
5000
Miller-Urey realizzò un fantastico esperimento chimico alla Frankenstein,
07:54
where they did the equivalent in the chemical world.
199
474260
2000
esattamente il suo equivalente nel mondo chimico.
07:56
They took the basic ingredients, put them in a single jar
200
476260
3000
Gli ingredienti base furono messi un unico recipiente,
07:59
and ignited them
201
479260
2000
gli venne dato fuoco,
08:01
and put a lot of voltage through.
202
481260
2000
e furono sottoposti all'alta tensione.
08:03
And they had a look at what was in the soup,
203
483260
2000
Osservando quello che c'era nel brodo,
08:05
and they found amino acids,
204
485260
3000
vennero trovati degli aminoacidi,
08:08
but nothing came out, there was no cell.
205
488260
2000
ma non ne venne fuori niente, non c'erano cellule.
08:10
So the whole area's been stuck for a while,
206
490260
3000
Quindi tutta l'area rimase ferma per un po',
08:13
and it got reignited in the '80s
207
493260
3000
e ci fu una ripresa negli anni 80
08:16
when analytical technologies and computer technologies were coming on.
208
496260
3000
quando sono nate le tecnologie analitiche e le tecnologie informatiche.
08:19
In my own laboratory,
209
499260
2000
Nel mio laboratorio,
08:21
the way we're trying to create inorganic life
210
501260
3000
cerchiamo di creare vita inorganica
08:24
is by using many different reaction formats.
211
504260
2000
utilizzando diversi formati di reazione.
08:26
So what we're trying to do is do reactions --
212
506260
2000
Quello che cerchiamo di fare è creare reazioni --
08:28
not in one flask, but in tens of flasks,
213
508260
2000
non in una provetta, ma in decine di provette,
08:30
and connect them together,
214
510260
2000
e connetterle tra loro,
08:32
as you can see with this flow system, all these pipes.
215
512260
2000
come potete vedere da questo flusso, tutti questi tubi.
08:34
We can do it microfluidically, we can do it lithographically,
216
514260
3000
Lo possiamo fare a livello di microfluidi, lo possiamo fare a livello litografico,
08:37
we can do it in a 3D printer,
217
517260
2000
lo possiamo fare con una stampante 3D,
08:39
we can do it in droplets for colleagues.
218
519260
2000
lo possiamo fare in goccioline per i colleghi.
08:41
And the key thing is to have lots of complex chemistry
219
521260
3000
E l'elemento chiave è avere parecchia chimica complessa
08:44
just bubbling away.
220
524260
2000
che ribolle.
08:46
But that's probably going to end in failure,
221
526260
4000
Ma finirà probabilmente in un fallimento,
08:50
so we need to be a bit more focused.
222
530260
2000
dobbiamo quindi concentrarci un po' di più.
08:52
And the answer, of course, lies with mice.
223
532260
2000
E la risposta, ovviamente, la si vede nelle cavie.
08:54
This is how I remember what I need as a chemist.
224
534260
3000
Ecco come mi ricordo di quello di cui ho bisogno in quanto chimico.
08:57
I say, "Well I want molecules."
225
537260
2000
Mi dico: "Voglio delle molecole."
08:59
But I need a metabolism, I need some energy.
226
539260
3000
Ma ho bisogno di un metabolismo, di energia.
09:02
I need some information, and I need a container.
227
542260
3000
Ho bisogno di informazioni, e mi serve un contenitore.
09:05
Because if I want evolution,
228
545260
2000
Perché se voglio avere un'evoluzione,
09:07
I need containers to compete.
229
547260
2000
mi servono contenitori che competano.
09:09
So if you have a container,
230
549260
2000
Avere un contenitore
09:11
it's like getting in your car.
231
551260
2000
è come salire in macchina.
09:13
"This is my car,
232
553260
2000
"Questa è la mia macchina,
09:15
and I'm going to drive around and show off my car."
233
555260
2000
e vado a fare un giro per far vedere la mia macchina."
09:17
And I imagine you have a similar thing
234
557260
2000
E immagino che ci sia una cosa simile
09:19
in cellular biology
235
559260
2000
nella biologia cellulare
09:21
with the emergence of life.
236
561260
2000
con l'emergere della vita.
09:23
So these things together give us evolution, perhaps.
237
563260
3000
Quindi tutte queste cose messe insieme danno l'evoluzione, forse.
09:26
And the way to test it in the laboratory
238
566260
2000
E il modo di testarla in laboratorio
09:28
is to make it minimal.
239
568260
2000
è quello di renderla minimale.
09:30
So what we're going to try and do
240
570260
2000
Quindi quello che cercheremo di fare
09:32
is come up with an inorganic Lego kit of molecules.
241
572260
3000
è creare un kit molecolare di Lego inorganico.
09:35
And so forgive the molecules on the screen,
242
575260
2000
Dimenticatevi le molecole sullo schermo,
09:37
but these are a very simple kit.
243
577260
2000
questo è un kit molto semplice.
09:39
There's only maybe three or four different types of building blocks present.
244
579260
2000
Ci sono solo tre o quattro tipi diversi di blocchi da costruzione.
09:41
And we can aggregate them together
245
581260
2000
E li possiamo mettere insieme
09:43
and make literally thousands and thousands
246
583260
2000
e creare letteralmente migliaia
09:45
of really big nano-molecular molecules
247
585260
3000
di grandi molecole nano-molecolari
09:48
the same size of DNA and proteins,
248
588260
2000
della stessa dimensione del DNA e delle proteine,
09:50
but there's no carbon in sight.
249
590260
2000
ma niente carbonio in vista.
09:52
Carbon is banned.
250
592260
2000
Il carbonio non va bene.
09:54
And so with this Lego kit,
251
594260
2000
Quindi con questo kit di Lego,
09:56
we have the diversity required
252
596260
2000
abbiamo la diversità richiesta
09:58
for complex information storage
253
598260
3000
per la memorizzazione di informazioni complesse
10:01
without DNA.
254
601260
2000
senza DNA.
10:03
But we need to make some containers.
255
603260
2000
Ma dobbiamo fare più contenitori.
10:05
And just a few months ago in my lab,
256
605260
2000
E solo qualche mese fa nel mio laboratorio,
10:07
we were able to take these very same molecules and make cells with them.
257
607260
3000
siamo stati in grado di prendere queste stesse molecole e crearci delle cellule.
10:10
And you can see on the screen a cell being made.
258
610260
3000
E potete vedere sullo schermo una cellula che si crea.
10:13
And we're now going to put some chemistry inside and do some chemistry in this cell.
259
613260
3000
E ci metteremo adesso un po' di chimica e faremo un po' di chimica in questa cellula.
10:16
And all I wanted to show you
260
616260
2000
Quello che volevo mostrarvi
10:18
is we can set up molecules
261
618260
2000
è che si possono realizzare molecole
10:20
in membranes, in real cells,
262
620260
2000
in membrane, in cellule reali,
10:22
and then it sets up a kind of molecular Darwinism,
263
622260
4000
e poi si crea una specie di Darwinismo molecolare,
10:26
a molecular survival of the fittest.
264
626260
2000
una sopravvivenza molecolare del più forte.
10:28
And this movie here
265
628260
2000
E questo filmato
10:30
shows this competition between molecules.
266
630260
2000
mostra la competizione tra molecole.
10:32
Molecules are competing for stuff.
267
632260
2000
Le molecole competono per la roba.
10:34
They're all made of the same stuff,
268
634260
2000
Sono tutte fatte della stessa roba,
10:36
but they want their shape to win.
269
636260
2000
ma vogliono che la loro forma vinca.
10:38
They want their shape to persist.
270
638260
2000
Vogliono che la loro forma persista.
10:40
And that is the key.
271
640260
2000
E questa è la chiave.
10:42
If we can somehow encourage these molecules
272
642260
2000
Se possiamo in qualche modo incoraggiare queste molecole
10:44
to talk to each other and make the right shapes and compete,
273
644260
3000
a parlarsi tra loro e assumere le forme giuste e competere,
10:47
they will start to form cells
274
647260
2000
cominceranno a formare cellule
10:49
that will replicate and compete.
275
649260
2000
che si replicheranno e competeranno.
10:51
If we manage to do that,
276
651260
2000
Se riusciamo a fare questo,
10:53
forget the molecular detail.
277
653260
3000
dimenticate i dettagli molecolari.
10:56
Let's zoom out to what that could mean.
278
656260
2000
Proviamo a ingrandire per vedere cosa significa.
10:58
So we have this special theory of evolution
279
658260
2000
C'è questa particolare teoria dell'evoluzione
11:00
that applies only to organic biology, to us.
280
660260
3000
che si applica solo alla vita organica, a noi.
11:03
If we could get evolution into the material world,
281
663260
3000
Se potessimo portare l'evoluzione nel mondo materiale,
11:06
then I propose we should have a general theory of evolution.
282
666260
3000
allora credo dovremmo avere una teoria generale dell'evoluzione.
11:09
And that's really worth thinking about.
283
669260
3000
E vale veramente la pena rifletterci.
11:12
Does evolution control
284
672260
2000
L'evoluzione controlla
11:14
the sophistication of matter in the universe?
285
674260
3000
la sofisticazione della materia nell'universo?
11:17
Is there some driving force through evolution
286
677260
3000
C'è una forza motrice attraverso l'evoluzione
11:20
that allows matter to compete?
287
680260
2000
che permette alla materia di competere?
11:22
So that means we could then start
288
682260
2000
Questo allora significa che potremmo cominciare
11:24
to develop different platforms
289
684260
3000
a sviluppare diverse piattaforme
11:27
for exploring this evolution.
290
687260
2000
per esplorare l'evoluzione.
11:29
So you imagine,
291
689260
2000
Immaginate quindi,
11:31
if we're able to create a self-sustaining artificial life form,
292
691260
3000
se fossimo in grado di creare una forma di vita artificiale auto-sostenibile,
11:34
not only will this tell us about the origin of life --
293
694260
3000
non solo essa ci spiegherà l'origine della vita --
11:37
that it's possible that the universe doesn't need carbon to be alive;
294
697260
3000
che è possibile che l'universo non abbia bisogno di carbonio per vivere,
11:40
it can use anything --
295
700260
2000
ma può usare qualunque cosa --
11:42
we can then take [it] one step further and develop new technologies,
296
702260
3000
possiamo fare un passo avanti e sviluppare nuove tecnologie,
11:45
because we can then use software control
297
705260
2000
perché possiamo usare il controllo via software
11:47
for evolution to code in.
298
707260
2000
per codificare l'evoluzione.
11:49
So imagine we make a little cell.
299
709260
2000
Immaginate quindi di poter fare una piccola cellula.
11:51
We want to put it out in the environment,
300
711260
2000
Vogliamo inserirla nell'ambiente,
11:53
and we want it to be powered by the Sun.
301
713260
2000
e vogliamo che prenda l'energia dal sole.
11:55
What we do is we evolve it in a box with a light on.
302
715260
3000
Quello che facciamo è inserirla in una scatola con una luce accesa.
11:58
And we don't use design anymore. We find what works.
303
718260
3000
E non usiamo più il design. Scopriamo cosa funziona.
12:01
We should take our inspiration from biology.
304
721260
2000
Dovremmo trarre ispirazione dalla biologia.
12:03
Biology doesn't care about the design
305
723260
2000
Alla biologia non interessa il design
12:05
unless it works.
306
725260
2000
a meno che funzioni.
12:07
So this will reorganize
307
727260
2000
Allora riconoscerà
12:09
the way we design things.
308
729260
2000
il modo in cui progettiamo le cose.
12:11
But not only just that,
309
731260
2000
Ma non solo questo,
12:13
we will start to think about
310
733260
2000
cominceremo a pensare
12:15
how we can start to develop a symbiotic relationship with biology.
311
735260
3000
a come sviluppare una relazione simbiotica con la biologia.
12:18
Wouldn't it be great
312
738260
2000
Non sarebbe fantastico
12:20
if you could take these artificial biological cells
313
740260
2000
se potessimo prendere queste cellule biologiche artificiali
12:22
and fuse them with biological ones
314
742260
2000
e fonderle con quelle biologiche
12:24
to correct problems that we couldn't really deal with?
315
744260
3000
per correggere i problemi che non riusciamo a risolvere?
12:27
The real issue in cellular biology
316
747260
2000
Il vero problema della biologia cellulare
12:29
is we are never going to understand everything,
317
749260
3000
è che non capiremo mai tutto,
12:32
because it's a multidimensional problem put there by evolution.
318
752260
3000
perché è un problema multidimensionale messo lì dall'evoluzione.
12:35
Evolution cannot be cut apart.
319
755260
3000
L'evoluzione non può essere messa da parte.
12:38
You need to somehow find the fitness function.
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758260
3000
In qualche modo bisogna trovare la funzione adatta.
12:41
And the profound realization for me
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761260
2000
E la scoperta più importante per me
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is that, if this works,
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763260
2000
è che, se funziona,
12:45
the concept of the selfish gene gets kicked up a level,
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765260
3000
il concetto di gene egoista avanza di un livello,
12:48
and we really start talking about selfish matter.
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768260
3000
e cominciamo veramente a parlare di materia egoista.
12:51
And what does that mean in a universe
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771260
2000
E questo cosa significa in un universo
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where we are right now the highest form of stuff?
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773260
3000
dove ora siamo la forma di materia più elevata?
12:56
You're sitting on chairs.
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776260
2000
Siete seduti su sedie.
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They're inanimate, they're not alive.
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778260
2000
Sono inanimate, non sono vive.
13:00
But you are made of stuff, and you are using stuff,
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780260
2000
Ma siete fatti di materia, e state usando delle cose,
13:02
and you enslave stuff.
330
782260
2000
e assoggettate le cose.
13:04
So using evolution
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784260
2000
Usare l'evoluzione
13:06
in biology,
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786260
2000
nella biologia,
13:08
and in inorganic biology,
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788260
2000
e in biologia inorganica,
13:10
for me is quite appealing, quite exciting.
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790260
2000
secondo me è molto interessante, emozionante.
13:12
And we're really becoming very close
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792260
3000
E ci stiamo veramente avvicinando
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to understanding the key steps
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795260
2000
alla comprensione dei passi chiave
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that makes dead stuff come alive.
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3000
che fanno prendere vita alla materia.
13:20
And again, when you're thinking about how improbable this is,
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800260
3000
E ancora una volta, quando pensate a quanto improbabile possa essere,
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remember, five billion years ago,
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803260
2000
ricordate, cinque miliardi di anni fa,
13:25
we were not here, and there was no life.
340
805260
3000
non c'eravamo, e non c'era vita.
13:28
So what will that tell us
341
808260
2000
Quindi questo cosa ci dirà
13:30
about the origin of life and the meaning of life?
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810260
3000
sull'origine della vita e sul significato della vita?
13:33
But perhaps, for me as a chemist,
343
813260
2000
Forse, in quanto chimico,
13:35
I want to keep away from general terms;
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815260
2000
voglio stare lontano dai termini generali,
13:37
I want to think about specifics.
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817260
2000
voglio pensare ai dettagli.
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So what does it mean about defining life?
346
819260
2000
Cosa significa definire la vita?
13:41
We really struggle to do this.
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821260
2000
È veramente difficile.
13:43
And I think, if we can make inorganic biology,
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823260
2000
E credo che se possiamo fare biologia inorganica
13:45
and we can make matter become evolvable,
349
825260
3000
e possiamo far evolvere la materia,
13:48
that will in fact define life.
350
828260
2000
di fatto definiremo la vita.
13:50
I propose to you
351
830260
2000
Credo di potervi dire
13:52
that matter that can evolve is alive,
352
832260
3000
che la materia che evolve è viva,
13:55
and this gives us the idea of making evolvable matter.
353
835260
3000
e questo ci dà l'idea di far evolvere la materia.
13:58
Thank you very much.
354
838260
2000
Grazie infinite.
14:00
(Applause)
355
840260
7000
(Applausi)
14:07
Chris Anderson: Just a quick question on timeline.
356
847260
4000
Chris Anderson: Solo una domanda veloce sui tempi.
14:11
You believe you're going to be successful in this project?
357
851260
2000
Crede di poter aver successo in questo progetto?
14:13
When?
358
853260
2000
Quando?
14:15
Lee Cronin: So many people think
359
855260
2000
Lee Cronin: Molti pensano
14:17
that life took millions of years to kick in.
360
857260
2000
che ci siano voluti milioni di anni perché la vita cominciasse.
14:19
We're proposing to do it in just a few hours,
361
859260
3000
Noi proponiamo di farlo in qualche ora,
14:22
once we've set up
362
862260
2000
una volta messa in piedi
14:24
the right chemistry.
363
864260
2000
la chimica giusta.
14:26
CA: And when do you think that will happen?
364
866260
2000
CA: E quando crede che potrà succedere?
14:28
LC: Hopefully within the next two years.
365
868260
3000
LC: Se tutto va bene nei prossimi due anni.
14:31
CA: That would be a big story.
366
871260
2000
CA: Questa sarebbe una grande storia.
14:33
(Laughter)
367
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2000
(Risate)
14:35
In your own mind, what do you believe the chances are
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875260
2000
Nella sua mente, quali sono le possibilità
14:37
that walking around on some other planet
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2000
di camminare su un altro pianeta
14:39
is non-carbon-based life,
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2000
dove ci sia vita non a base di carbonio
14:41
walking or oozing or something?
371
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2000
che cammini, strisci o altro?
14:43
LC: I think it's 100 percent.
372
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2000
LC: Credo che siano il 100%
14:45
Because the thing is, we are so chauvinistic to biology,
373
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3000
Il fatto è che siamo fanatici di biologia,
14:48
if you take away carbon, there's other things that can happen.
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2000
ma se togliete il carbonio, possono accadere altre cose.
14:50
So the other thing
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2000
L'altra cosa,
14:52
that if we were able to create life that's not based on carbon,
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892260
2000
se siamo in grado di creare vita non basata sul carbonio,
14:54
maybe we can tell NASA what really to look for.
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3000
forse possiamo dire alla NASA quello che devono cercare veramente.
14:57
Don't go and look for carbon, go and look for evolvable stuff.
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3000
Non andate a cercare il carbonio, andate a cercare materia che si evolve.
15:00
CA: Lee Cronin, good luck. (LC: Thank you very much.)
379
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2000
CA: Lee Cronin, buona fortuna. (LC: Molte grazie.)
15:02
(Applause)
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(Applausi)
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