Lee Cronin: Making matter come alive

76,628 views ・ 2011-09-09

TED


Fare doppio clic sui sottotitoli in inglese per riprodurre il video.

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,
00:20
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,
00:25
but when you look at yourself, you look at your hands,
4
25260
2000
ma se vi guardate, guardate le vostre mani,
00:27
you realize that you're alive.
5
27260
2000
vi rendete conto di essere vivi.
00:29
So this is a start.
6
29260
2000
È un inizio.
00:31
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.
00:34
There's been four billion years
8
34260
2000
Sono trascorsi 4 miliardi di anni
00:36
of organic, biological life.
9
36260
2000
di vita organica, biologica.
00:38
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.
13
45260
2000
e il mondo inorganico, morto.
00:47
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
00:50
about how we can transform inorganic, dead matter
15
50260
4000
su come trasformare la materia inorganica, morta,
00:54
into living matter, into inorganic biology.
16
54260
3000
in materia vivente, in biologia inorganica.
00:57
Before we do that,
17
57260
2000
Prima di farlo,
00:59
I want to kind of put biology in its place.
18
59260
3000
vorrei dare alla biologia il valore che merita.
01:02
And I'm absolutely enthralled by biology.
19
62260
2000
La biologia mi affascina.
01:04
I love to do synthetic biology.
20
64260
2000
Adoro fare biologia sintetica.
01:06
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,
23
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
28
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,
32
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
34
94260
2000
Dimenticatevi quindi dell'evoluzione
01:36
in a kind of metaphysical way.
35
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
01:53
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.
46
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
51
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:
54
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.
57
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,
59
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,
62
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,
76
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.
83
204260
2000
allora facciamo un passo avanti.
03:26
Let's see if we can actually make life.
84
206260
2000
Vediamo se riusciamo davvero a creare della vita.
03:28
But there's a problem,
85
208260
2000
Ma c'è un problema,
03:30
because up until maybe a decade ago,
86
210260
2000
perché fino a un decennio fa,
03:32
we were told that life was impossible
87
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
89
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.
98
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 --
104
251260
2000
che è anche un enorme vantaggio --
04:13
is we like to focus on our elements.
105
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.
320
758260
3000
In qualche modo bisogna trovare la funzione adatta.
12:41
And the profound realization for me
321
761260
2000
E la scoperta più importante per me
12:43
is that, if this works,
322
763260
2000
è che, se funziona,
12:45
the concept of the selfish gene gets kicked up a level,
323
765260
3000
il concetto di gene egoista avanza di un livello,
12:48
and we really start talking about selfish matter.
324
768260
3000
e cominciamo veramente a parlare di materia egoista.
12:51
And what does that mean in a universe
325
771260
2000
E questo cosa significa in un universo
12:53
where we are right now the highest form of stuff?
326
773260
3000
dove ora siamo la forma di materia più elevata?
12:56
You're sitting on chairs.
327
776260
2000
Siete seduti su sedie.
12:58
They're inanimate, they're not alive.
328
778260
2000
Sono inanimate, non sono vive.
13:00
But you are made of stuff, and you are using stuff,
329
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
331
784260
2000
Usare l'evoluzione
13:06
in biology,
332
786260
2000
nella biologia,
13:08
and in inorganic biology,
333
788260
2000
e in biologia inorganica,
13:10
for me is quite appealing, quite exciting.
334
790260
2000
secondo me è molto interessante, emozionante.
13:12
And we're really becoming very close
335
792260
3000
E ci stiamo veramente avvicinando
13:15
to understanding the key steps
336
795260
2000
alla comprensione dei passi chiave
13:17
that makes dead stuff come alive.
337
797260
3000
che fanno prendere vita alla materia.
13:20
And again, when you're thinking about how improbable this is,
338
800260
3000
E ancora una volta, quando pensate a quanto improbabile possa essere,
13:23
remember, five billion years ago,
339
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?
342
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;
344
815260
2000
voglio stare lontano dai termini generali,
13:37
I want to think about specifics.
345
817260
2000
voglio pensare ai dettagli.
13:39
So what does it mean about defining life?
346
819260
2000
Cosa significa definire la vita?
13:41
We really struggle to do this.
347
821260
2000
È veramente difficile.
13:43
And I think, if we can make inorganic biology,
348
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
873260
2000
(Risate)
14:35
In your own mind, what do you believe the chances are
368
875260
2000
Nella sua mente, quali sono le possibilità
14:37
that walking around on some other planet
369
877260
2000
di camminare su un altro pianeta
14:39
is non-carbon-based life,
370
879260
2000
dove ci sia vita non a base di carbonio
14:41
walking or oozing or something?
371
881260
2000
che cammini, strisci o altro?
14:43
LC: I think it's 100 percent.
372
883260
2000
LC: Credo che siano il 100%
14:45
Because the thing is, we are so chauvinistic to biology,
373
885260
3000
Il fatto è che siamo fanatici di biologia,
14:48
if you take away carbon, there's other things that can happen.
374
888260
2000
ma se togliete il carbonio, possono accadere altre cose.
14:50
So the other thing
375
890260
2000
L'altra cosa,
14:52
that if we were able to create life that's not based on carbon,
376
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.
377
894260
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.
378
897260
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
900260
2000
CA: Lee Cronin, buona fortuna. (LC: Molte grazie.)
15:02
(Applause)
380
902260
2000
(Applausi)
A proposito di questo sito web

Questo sito vi presenterà i video di YouTube utili per l'apprendimento dell'inglese. Vedrete lezioni di inglese tenute da insegnanti di alto livello provenienti da tutto il mondo. Fate doppio clic sui sottotitoli in inglese visualizzati su ogni pagina video per riprodurre il video da lì. I sottotitoli scorrono in sincronia con la riproduzione del video. Se avete commenti o richieste, contattateci tramite questo modulo di contatto.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7