Craig Venter: On the verge of creating synthetic life

201,712 views ・ 2008-03-10

TED


אנא לחץ פעמיים על הכתוביות באנגלית למטה כדי להפעיל את הסרטון.

מתרגם: Shaike Katz מבקר: Sigal Tifferet
00:19
You know, I've talked about some of these projects before --
0
19330
2000
אתם יודעים, דיברתי על חלק מהפרוייקטים האלה בעבר,
00:21
about the human genome and what that might mean,
1
21330
4000
על הגנום האנושי ומה יכולה להיות משמעותו,
00:25
and discovering new sets of genes.
2
25330
3000
וגילוי סדרות חדשות של גנים.
00:28
We're actually starting at a new point:
3
28330
3000
אנחנו למעשה מתחילים בנקודה חדשה:
00:31
we've been digitizing biology,
4
31330
4000
אנחנו הופכים ביולוגיה לדיגיטלית,
00:35
and now we're trying to go from that digital code
5
35330
3000
וכעת אנחנו מנסים ללכת מהקוד הדיגיטלי הזה
00:38
into a new phase of biology
6
38330
2000
לשלב חדש של ביולוגיה,
00:40
with designing and synthesizing life.
7
40330
3000
עם תכנון וייצור חיים.
00:43
So, we've always been trying to ask big questions.
8
43330
3000
בעצם תמיד ניסינו לשאול שאלות גדולות.
00:48
"What is life?" is something that I think many biologists
9
48330
2000
"מהם החיים?" הוא משהו שהרבה ביולוגים
00:50
have been trying to understand
10
50330
2000
ניסו להבין
00:52
at various levels.
11
52330
2000
ברמות שונות.
00:54
We've tried various approaches,
12
54330
3000
ניסינו גישות שונות,
00:57
paring it down to minimal components.
13
57330
3000
צמצמנו למרכיבים המינימליים.
01:01
We've been digitizing it now for almost 20 years;
14
61330
2000
אנחנו הופכים [את החיים] לדיגיטליים כבר כמעט 20 שנה.
01:03
when we sequenced the human genome,
15
63330
2000
כשריצפנו את הגנום האנושי,
01:05
it was going from the analog world of biology
16
65330
3000
זה היה מעבר מהעולם האנלוגי של הביולוגיה
01:08
into the digital world of the computer.
17
68330
4000
לעולם הדיגיטלי של המחשב.
01:12
Now we're trying to ask, "Can we regenerate life
18
72330
4000
עכשיו אנחנו מנסים לשאול, האם אפשר ליצור חיים מחדש,
01:16
or can we create new life
19
76330
2000
או האם ניתן ליצור חיים חדשים,
01:18
out of this digital universe?"
20
78330
3000
מתוך העולם הדיגיטלי הזה?
01:21
This is the map of a small organism,
21
81330
3000
זו המפה של אורגניזם קטן,
01:24
Mycoplasma genitalium,
22
84330
2000
מיקופלזמה ג'ניטליום,
01:26
that has the smallest genome for a species
23
86330
3000
שיש לו את הגנום הכי קטן עבור מין
01:29
that can self-replicate in the laboratory,
24
89330
3000
שיכול לשכפל את עצמו במעבדה.
01:32
and we've been trying to just see if
25
92330
2000
וניסינו רק לראות אם
01:34
we can come up with an even smaller genome.
26
94330
3000
אנחנו יכולים למצוא גנום אפילו קטן יותר
01:38
We're able to knock out on the order of 100 genes
27
98330
2000
אנחנו יכולים לנטרל בערך מאה גנים
01:40
out of the 500 or so that are here.
28
100330
3000
מתוך בערך 500 שיש כאן.
01:43
When we look at its metabolic map,
29
103330
2000
אבל כשאנחנו מסתכלים במפת חילוף החומרים שלו
01:45
it's relatively simple
30
105330
2000
זה יחסית פשוט
01:47
compared to ours --
31
107330
2000
בהשוואה לשלנו
01:49
trust me, this is simple --
32
109330
2000
תאמינו לי, זה פשוט.
01:51
but when we look at all the genes
33
111330
2000
אבל כשאנחנו מסתכלים על כל הגנים
01:53
that we can knock out one at a time,
34
113330
3000
שאנחנו יכולים לייצר, אחד בכל פעם,
01:56
it's very unlikely that this would yield
35
116330
2000
יש סיכוי נמוך מאד שזה ייצור
01:58
a living cell.
36
118330
2000
תא חי.
02:01
So we decided the only way forward
37
121330
2000
אז החלטנו שהדרך היחידה להתקדם
02:03
was to actually synthesize this chromosome
38
123330
3000
היא למעשה לסנתז את הכרומוזום הזה
02:06
so we could vary the components
39
126330
3000
כדי שנוכל לשנות את המרכיבים
02:09
to ask some of these most fundamental questions.
40
129330
4000
כדי לשאול כמה מהשאלות המאד בסיסיות האלה
02:13
And so we started down the road of:
41
133330
2000
אז התחלנו בדרך של
02:15
can we synthesize a chromosome?
42
135330
3000
"האם אנחנו יכולים לסנתז כרומוזום?"
02:19
Can chemistry permit making
43
139330
2000
האם הכימיה מאפשרת יצירה
02:21
these really large molecules
44
141330
2000
של המולקולות המאד גדולות האלה
02:23
where we've never been before?
45
143330
2000
שמעולם לא ראינו?
02:25
And if we do, can we boot up a chromosome?
46
145330
3000
ואם כן, האם אנחנו יכולים לאתחל כרומוזום?
02:28
A chromosome, by the way, is just a piece of inert chemical material.
47
148330
3000
כרומוזום, דרך אגב, הוא רק פיסת חומר כימי דומם.
02:32
So, our pace of digitizing life has been increasing
48
152330
3000
אז, קצב הדיגיטציה של החיים מתגבר והולך
02:35
at an exponential pace.
49
155330
3000
בקצב אקספוננציאלי.
02:38
Our ability to write the genetic code
50
158330
3000
היכולת שלנו לכתוב את הקוד הגנטי
02:41
has been moving pretty slowly
51
161330
2000
זזה יחסית לאט
02:43
but has been increasing,
52
163330
3000
אבל היא מתגברת
02:46
and our latest point would put it on, now, an exponential curve.
53
166330
4000
והנקודה האחרונה שמה אותנו במה שעכשיו הוא עקומה אקספוננציאלית
02:51
We started this over 15 years ago.
54
171330
2000
התחלנו את זה לפני 15 שנה
02:53
It took several stages, in fact,
55
173330
3000
למעשה זה לקח כמה שלבים
02:56
starting with a bioethical review before we did the first experiments.
56
176330
3000
החל בסקירה ביו-אתית לפני שעשינו את הניסויים הראשונים.
03:00
But it turns out synthesizing DNA
57
180330
2000
אבל מסתבר שלסנתז דנ"א
03:02
is very difficult.
58
182330
2000
זה קשה מאד.
03:04
There are tens of thousands of machines around the world
59
184330
3000
יש עשרות אלפי מכונות ברחבי העולם
03:07
that make small pieces of DNA --
60
187330
2000
שיוצרות פיסות דנ"א קטנות
03:09
30 to 50 letters in length --
61
189330
3000
באורך 30 עד 50 אותיות,
03:12
and it's a degenerate process, so the longer you make the piece,
62
192330
3000
וזה תהליך מידרדר, כך שככל שהפיסה ארוכה יותר
03:15
the more errors there are.
63
195330
2000
יש יותר שגיאות.
03:17
So we had to create a new method
64
197330
2000
אז היינו צריכים ליצור שיטה חדשה
03:19
for putting these little pieces together and correct all the errors.
65
199330
3000
כדי לחבר את הפיסות הקטנות האלה ולתקן את כל השגיאות
03:23
And this was our first attempt, starting with the digital information
66
203330
3000
וזה היה הנסיון הראשון שלנו, כשהתחלנו עם המידע הדיגיטלי
03:26
of the genome of phi X174.
67
206330
2000
של הגנום של Phi X 174
03:28
It's a small virus that kills bacteria.
68
208330
3000
זה ווירוס קטן שהורג חיידקים
03:32
We designed the pieces, went through our error correction
69
212330
3000
תכננו את הפיסות, העברנו דרך תיקון השגיאות שלנו,
03:35
and had a DNA molecule
70
215330
2000
והיתה לנו מולקולת דנ"א
03:37
of about 5,000 letters.
71
217330
3000
של בערך 5,000 אותיות
03:40
The exciting phase came when we took this piece of inert chemical
72
220330
4000
השלב המרגש הגיע כשלקחנו את פיסת הכימיקל הדומם הזה
03:44
and put it in the bacteria,
73
224330
2000
ושמנו אותה בתוך החידק
03:46
and the bacteria started to read this genetic code,
74
226330
4000
והחיידק התחיל לקרוא את הקוד הגנטי,
03:50
made the viral particles.
75
230330
2000
ויצר את החלקיקים הוויראליים
03:52
The viral particles then were released from the cells
76
232330
2000
החלקיקים הוויראליים שוחררו אז מהתאים
03:54
and came back and killed the E. coli.
77
234330
3000
ואז חזרו והרגו את האי. קולי [החידק]
03:57
I was talking to the oil industry recently
78
237330
3000
דיברתי עם תעשיית הנפט לאחרונה,
04:00
and I said they clearly understood that model.
79
240330
3000
ואמרתי שהם בטוח מבינים את המודל הזה
04:03
(Laughter)
80
243330
3000
(צחוק)
04:06
They laughed more than you guys are. (Laughter)
81
246330
3000
הם צחקו יותר מכם.
04:10
And so, we think this is a situation
82
250330
2000
אז אנחנו חושבים שזה מצב
04:12
where the software can actually build its own hardware
83
252330
3000
בו התוכנה בעצם בונה את החומרה של עצמה
04:15
in a biological system.
84
255330
2000
במערכת ביולוגית
04:17
But we wanted to go much larger:
85
257330
2000
אבל רצינו ללכת על יותר גדול
04:19
we wanted to build the entire bacterial chromosome --
86
259330
3000
רצינו לבנות את כל הכרומוזום הבקטריאלי.
04:22
it's over 580,000 letters of genetic code --
87
262330
4000
זה מעל 580,000 אותיות של קוד גנטי.
04:26
so we thought we'd build them in cassettes the size of the viruses
88
266330
3000
אז חשבנו שנבנה אותם בקסטות בגודל הווירוסים,
04:29
so we could actually vary the cassettes
89
269330
2000
כדי שנוכל למעשה לשנות את הקסטות
04:31
to understand
90
271330
2000
כדי להבין
04:33
what the actual components of a living cell are.
91
273330
3000
מהם למעשה החלקים של תא חי.
04:36
Design is critical,
92
276330
2000
התכנון הוא קריטי,
04:38
and if you're starting with digital information in the computer,
93
278330
3000
ואם מתחילים עם מידע דיגיטלי במחשב,
04:41
that digital information has to be really accurate.
94
281330
4000
המידע הדיגיטלי הזה חייב להיות מדוייק.
04:45
When we first sequenced this genome in 1995,
95
285330
3000
כשריצפנו לראשונה את הגנום הזה ב 1995,
04:48
the standard of accuracy was one error per 10,000 base pairs.
96
288330
4000
תקן הדיוק היה שגיאה אחת לכל 10,000 זוגות בסיס.
04:52
We actually found, on resequencing it,
97
292330
2000
מצאנו למעשה, כשריצפנו אותו,
04:54
30 errors; had we used that original sequence,
98
294330
3000
30 שגיאות. אם היינו משתמשים ברצף המקורי,
04:57
it never would have been able to be booted up.
99
297330
3000
הוא לעולם לא היה מסוגל להתאתחל.
05:00
Part of the design is designing pieces
100
300330
2000
חלק מהתכנון הוא לעצב פיסות
05:02
that are 50 letters long
101
302330
3000
באורך 50 אותיות
05:05
that have to overlap with all the other 50-letter pieces
102
305330
3000
שצריכות לחפוף לשאר פיסות ה 50 אותיות
05:08
to build smaller subunits
103
308330
2000
כדי לבנות תת-יחידות קטנות יותר
05:10
we have to design so they can go together.
104
310330
3000
אנחנו צריכים לתכנן אותן שיוכלו להתחבר
05:13
We design unique elements into this.
105
313330
3000
אנחנו מתכננים מרכיבים ייחודיים לתוך זה.
05:16
You may have read that we put watermarks in.
106
316330
2000
אולי קראתם ששמנו 'סימני מים' בפנים
05:18
Think of this:
107
318330
2000
תחשבו על זה:
05:20
we have a four-letter genetic code -- A, C, G and T.
108
320330
3000
יש לנו קוד גנטי בן ארבע אותיות: G, C, A ו- T.
05:23
Triplets of those letters
109
323330
3000
שלשות של האות הזאת -- האותיות האלה
05:26
code for roughly 20 amino acids,
110
326330
2000
מקודדות בערך 20 חומצות אמינו --
05:28
such that there's a single letter designation
111
328330
3000
שיש ייצוג של אות בודדת
05:31
for each of the amino acids.
112
331330
2000
לכל אחת מחומצות האמינו.
05:33
So we can use the genetic code to write out words,
113
333330
3000
אז אפשר להשתמש בקוד הגנטי כדי לכתוב מילים,
05:36
sentences, thoughts.
114
336330
2000
משפטים, מחשבות.
05:39
Initially, all we did was autograph it.
115
339330
2000
בהתחלה, כל מה שעשינו היה לחתום על זה.
05:41
Some people were disappointed there was not poetry.
116
341330
3000
כמה אנשים התאכזבו שזה לא היה שירה.
05:44
We designed these pieces so
117
344330
2000
תכננו את הפיסות האלה
05:46
we can just chew back with enzymes;
118
346330
3000
כך שאפשר לחתוך עם אנזימים
05:50
there are enzymes that repair them and put them together.
119
350330
3000
יש אנזימים שמתקנים אותן ומחברים אותן
05:53
And we started making pieces,
120
353330
2000
והתחלנו לעשות פיסות,
05:55
starting with pieces that were 5,000 to 7,000 letters,
121
355330
4000
בהתחלה פיסות של 5,000 עד 7,000 אותיות,
05:59
put those together to make 24,000-letter pieces,
122
359330
4000
חיברנו אותן כדי ליצור פיסות באורך 24,000 אותיות
06:03
then put sets of those going up to 72,000.
123
363330
4000
ואז שמנו סטים של כאלו, עד לאורך 72,000.
06:07
At each stage, we grew up these pieces in abundance
124
367330
2000
בכל שלב, יצרנו את הפיסות האלה בשפע
06:09
so we could sequence them
125
369330
2000
כדי שנוכל לרצף אותן
06:11
because we're trying to create a process that's extremely robust
126
371330
3000
כי אנחנו מנסים ליצור תהליך שהוא מאד עמיד --
06:14
that you can see in a minute.
127
374330
3000
שתוכלו לראות בעוד דקה.
06:17
We're trying to get to the point of automation.
128
377330
3000
אנחנו מנסים להגיע למצב של אוטומציה.
06:20
So, this looks like a basketball playoff.
129
380330
2000
אז, זה נראה כמו משחק גמר של כדורסל
06:22
When we get into these really large pieces
130
382330
2000
כשאנחנו מגיעים לפיסות המאד גדולות האלה --
06:24
over 100,000 base pairs,
131
384330
4000
מעל 100,000 זוגות בסיס --
06:28
they won't any longer grow readily in E. coli --
132
388330
2000
הן כבר לא יוכלו סתם לגדול בתוך אי. קולי
06:30
it exhausts all the modern tools of molecular biology --
133
390330
4000
זה ממצה את כל הכלים המודרניים של הביולוגיה המולקולרית.
06:34
and so we turned to other mechanisms.
134
394330
4000
אז פנינו למנגנונים אחרים.
06:38
We knew there's a mechanism called homologous recombination
135
398330
3000
ידענו שיש מנגנון שנקרא רה-קומבינציה הומולוגית,
06:41
that biology uses to repair DNA
136
401330
3000
שבו משתמשת הביולוגיה כדי לתקן דנ"א,
06:44
that can put pieces together.
137
404330
3000
שיכול לחבר פיסות יחד.
06:47
Here's an example of it:
138
407330
1000
הנה דוגמה לכך.
06:48
there's an organism called
139
408330
1000
יש אורגניזם שנקרא
06:49
Deinococcus radiodurans
140
409330
2000
דיינוקוקוס רדיודורנס
06:51
that can take three millions rads of radiation.
141
411330
3000
שיכול לספוג שלושה מיליון ראד של קרינה
06:54
You can see in the top panel, its chromosome just gets blown apart.
142
414330
4000
אפשר לראות בפאנל העליון, הכרומוזומים שלו פשוט מתפרקים
06:58
Twelve to 24 hours later, it put it
143
418330
3000
12 עד 24 שעות לאחר מכן, זה חיבר אותם
07:01
back together exactly as it was before.
144
421330
2000
בחזרה יחד בדיוק כמו קודם
07:03
We have thousands of organisms that can do this.
145
423330
3000
יש אלפי אורגנזימים שיכולים לעשות את זה
07:06
These organisms can be totally desiccated;
146
426330
2000
האורגניזמים האלה יכולים להיות מיובשים לגמרי
07:08
they can live in a vacuum.
147
428330
2000
הם יכולים לחיות בוואקום
07:11
I am absolutely certain that life can exist in outer space,
148
431330
3000
אני משוכנע לגמרי שבחלל החיצון יש אפשרות לחיות
07:14
move around, find a new aqueous environment.
149
434330
3000
להסתובב, למצוא סביבה מימית חדשה
07:17
In fact, NASA has shown a lot of this is out there.
150
437330
4000
למעשה, נאס"א הראתה שהרבה מזה נמצא שם בחוץ
07:21
Here's an actual micrograph of the molecule we built
151
441330
4000
הנה מיקרוגרף אמיתי של המולקולה שבנינו
07:25
using these processes, actually just using yeast mechanisms
152
445330
4000
תוך שימוש בתהליכים האלו -- למעשה רק מנגנוני שמרים
07:29
with the right design of the pieces we put them in;
153
449330
3000
עם תכנון נכון של הפיסות ששמנו בפנים
07:32
yeast puts them together automatically.
154
452330
3000
שמרים מחברים אותם יחד אוטומטית.
07:35
This is not an electron micrograph;
155
455330
2000
זה לא מיקרוגרף אלקטרוני
07:37
this is just a regular photomicrograph.
156
457330
2000
זהו פוטומיקרוגרף רגיל
07:39
It's such a large molecule
157
459330
2000
זו כזו מולקולה גדולה
07:41
we can see it with a light microscope.
158
461330
3000
שניתן לראות אותה בעזרת מיקרוסקופ אור
07:44
These are pictures over about a six-second period.
159
464330
3000
אלו תמונות לאורך שש שניות
07:47
So, this is the publication we had just a short while ago.
160
467330
4000
אז זה הפרסום שהיה לנו ממש לא מזמן
07:51
This is over 580,000 letters of genetic code;
161
471330
3000
יש כאן יותר מ 580,000 אותיות של קוד גנטי
07:54
it's the largest molecule ever made by humans of a defined structure.
162
474330
5000
זו המולקולה בעלת מבנה מוגדר הגדולה ביותר שנוצרה בידי אדם
07:59
It's over 300 million molecular weight.
163
479330
3000
היא שוקלת מעבר ל 300 מיליון משקל מולקולרי
08:02
If we printed it out at a 10 font with no spacing,
164
482330
3000
אם מדפיסים את זה בגופן בגודל 10 ללא רווחים
08:05
it takes 142 pages
165
485330
2000
זה ממלא 142 דפים
08:07
just to print this genetic code.
166
487330
4000
רק להדפיס את הקוד הגנטי הזה.
08:11
Well, how do we boot up a chromosome? How do we activate this?
167
491330
3000
ובכן, איך מאתחלים כרומוזום? איך מפעילים את זה?
08:14
Obviously, with a virus it's pretty simple;
168
494330
3000
מן הסתם, עם ווירוס זה די פשוט.
08:17
it's much more complicated dealing with bacteria.
169
497330
3000
זה הרבה יותר מסובך כשעוסקים בחידקים.
08:20
It's also simpler when you go
170
500330
2000
זה גם יותר פשוט כשעוסקים
08:22
into eukaryotes like ourselves:
171
502330
2000
באאוקריוטים (כאשר התא מוקף קרום) כמונו
08:24
you can just pop out the nucleus
172
504330
2000
אפשר פשוט לשלוף את הגרעין
08:26
and pop in another one,
173
506330
2000
ולהכניס פנימה אחר
08:28
and that's what you've all heard about with cloning.
174
508330
3000
וזה מה ששמעתם עליו בקשר לשיבוט
08:31
With bacteria and Archaea, the chromosome is integrated into the cell,
175
511330
4000
עם חידקים חד תאיים הכרומוזום משולב בתוך התא
08:35
but we recently showed that we can do a complete transplant
176
515330
4000
אבל לאחרונה הראינו שאפשר לעשות השתלה מושלמת
08:39
of a chromosome from one cell to another
177
519330
2000
של כרומוזום מתא אחד לאחר
08:41
and activate it.
178
521330
3000
ולהפעיל אותו.
08:44
We purified a chromosome from one microbial species --
179
524330
4000
זיקקנו כרומוזום ממין מיקרובי אחד
08:48
roughly, these two are as distant as human and mice --
180
528330
3000
שני אלה שונים כמו אדם ועכבר, פחות או יותר
08:51
we added a few extra genes
181
531330
2000
הוספנו עוד כמה גנים
08:53
so we could select for this chromosome,
182
533330
2000
כדי שנוכל לבחור עבור הכרומוזום הזה
08:55
we digested it with enzymes
183
535330
2000
עיכלנו אותו עם אנזימים
08:57
to kill all the proteins,
184
537330
2000
כדי להרוג את כל החלבונים
08:59
and it was pretty stunning when we put this in the cell --
185
539330
3000
וזה היה מדהים כששמנו אותו בתוך התא --
09:02
and you'll appreciate
186
542330
2000
ובטח תעריכו
09:04
our very sophisticated graphics here.
187
544330
3000
את הגרפיקה מתוחכמת שלנו כאן --
09:07
The new chromosome went into the cell.
188
547330
3000
הכרומוזום החדש נכנס לתוך התא
09:10
In fact, we thought this might be as far as it went,
189
550330
2000
למעשה, חשבנו שזה יהיה הכי רחוק שנגיע
09:12
but we tried to design the process a little bit further.
190
552330
3000
אבל ניסינו לתכנן את התהליך קצת הלאה
09:15
This is a major mechanism of evolution right here.
191
555330
3000
זהו מנגנון אבולוציוני מרכזי, מה שיש לנו כאן
09:18
We find all kinds of species
192
558330
2000
אנחנו מוצאים כל מיני מינים
09:20
that have taken up a second chromosome
193
560330
2000
שקיבלו כרומוזום שני
09:22
or a third one from somewhere,
194
562330
2000
וגם שלישי מאיפשהו,
09:24
adding thousands of new traits
195
564330
2000
והוסיפו אלפי תכונות חדשות
09:26
in a second to that species.
196
566330
2000
למין הזה תוך שנייה
09:28
So, people who think of evolution
197
568330
2000
אז אנשים שחושבים על אבולוציה
09:30
as just one gene changing at a time
198
570330
2000
כעל גן אחד בלבד שמשתנה בכל פעם
09:32
have missed much of biology.
199
572330
3000
פספסו הרבה מהביולוגיה.
09:35
There are enzymes called restriction enzymes
200
575330
2000
יש אנזימים שנקראים אנזימי קיטוע
09:37
that actually digest DNA.
201
577330
2000
שלמעשה מעכלים דנ"א.
09:39
The chromosome that was in the cell
202
579330
2000
לכרומוזום שהיה בתא
09:41
doesn't have one;
203
581330
2000
אין כזה
09:43
the chromosome we put in does.
204
583330
2000
לתא -- לכרומוזום ששמנו בו -- יש כזה
09:45
It got expressed and it recognized
205
585330
2000
הוא בא לידי ביטוי, והוא זיהה
09:47
the other chromosome as foreign material,
206
587330
3000
את הכרומוזום האחר כחומר זר
09:50
chewed it up, and so we ended up
207
590330
2000
אכל אותו, ואז נותרנו
09:52
just with a cell with the new chromosome.
208
592330
4000
רק עם התא עם הכרומוזום החדש
09:56
It turned blue because of the genes we put in it.
209
596330
3000
הוא הפך כחול בגלל הגנים ששמנו בו
09:59
And with a very short period of time,
210
599330
2000
ובפרק זמן קצר מאד
10:01
all the characteristics of one species were lost
211
601330
3000
כל המאפיינים של המין אבדו,
10:04
and it converted totally into the new species
212
604330
3000
והוא לגמרי הומר למין החדש
10:07
based on the new software that we put in the cell.
213
607330
3000
בהתבסס על התוכנה החדשה ששמנו בתא
10:10
All the proteins changed,
214
610330
2000
כל החלבונים השתנו,
10:12
the membranes changed;
215
612330
2000
קרומי התא השתנו --
10:14
when we read the genetic code, it's exactly what we had transferred in.
216
614330
4000
כשקראנו את הקוד הגנטי, זה בדיוק מה שהעברנו פנימה
10:18
So, this may sound like genomic alchemy,
217
618330
3000
אז זה עשוי להישמע כאלכימיה גנומית
10:21
but we can, by moving the software of DNA around,
218
621330
4000
אבל אנחנו יכולים, על ידי שינוי בתוכנת הדנ"א
10:25
change things quite dramatically.
219
625330
4000
לשנות דברים בצורה די דרמטית
10:29
Now I've argued, this is not genesis;
220
629330
2000
עכשיו, טענתי, זו לא בריאה מבראשית
10:31
this is building on three and a half billion years of evolution.
221
631330
4000
זו התבססות על שלושה מיליארד וחצי שנים של אבולוציה
10:36
And I've argued that we're about to perhaps
222
636330
2000
וטענתי שאנחנו אולי עשויים
10:38
create a new version of the Cambrian explosion,
223
638330
3000
ליצור גרסה חדשה של התפוצצות [התקופה] הקמברית
10:41
where there's massive new speciation
224
641330
3000
כשיש היווצרות מאסיבית של מינים חדשים
10:45
based on this digital design.
225
645330
2000
בהתבסס על התכנון הדיגיטלי הזה
10:47
Why do this?
226
647330
2000
למה לעשות את זה?
10:49
I think this is pretty obvious in terms of some of the needs.
227
649330
2000
אני חושב שזה די מובן מאליו מבחינת הצרכים.
10:51
We're about to go from six and a half
228
651330
2000
אנחנו עומדים לעבור מששה וחצי
10:53
to nine billion people over the next 40 years.
229
653330
3000
לתשעה מיליארד אנשים ב 40 שנה הבאות
10:56
To put it in context for myself:
230
656330
2000
כדי לשים זאת בהקשר בשבילי:
10:58
I was born in 1946.
231
658330
2000
אני נולדתי ב 1946.
11:00
There are now three people on the planet
232
660330
2000
יש עכשיו שלושה אנשים על כדור הארץ
11:02
for every one of us that existed in 1946;
233
662330
4000
לכל אחד שנולד ב 1946;
11:06
within 40 years, there'll be four.
234
666330
3000
בתוך 40 שנה, יהיו ארבעה.
11:09
We have trouble feeding, providing fresh, clean water,
235
669330
3000
יש לנו בעייה להאכיל, לספק מים נקיים וטריים
11:12
medicines, fuel
236
672330
2000
רפואה, דלק
11:14
for the six and a half billion.
237
674330
3000
לששה המיליארד וחצי.
11:17
It's going to be a stretch to do it for nine.
238
677330
2000
יהיה קשה לעשות זאת עבור תשעה.
11:19
We use over five billion tons of coal,
239
679330
3000
אנחנו משתמשים ביותר מחמש מיליארד טונות פחם
11:22
30 billion-plus barrels of oil --
240
682330
3000
מעל 30 מיליארד חביות נפט
11:25
that's a hundred million barrels a day.
241
685330
4000
זה מאה מיליון חביות ביום
11:29
When we try to think of biological processes
242
689330
2000
כשאנחנו מנסים לחשוב על תהליכים ביולוגיים
11:31
or any process to replace that,
243
691330
3000
או כל תהליך שיחליף את זה
11:34
it's going to be a huge challenge.
244
694330
2000
זה יהיה אתגר עצום
11:36
Then of course, there's all that
245
696330
2000
ואז, כמובן, יש את כל
11:38
CO2 from this material
246
698330
2000
הפחמן הדו-חמצני מהחומרים האלה
11:40
that ends up in the atmosphere.
247
700330
3000
שמסיים את דרכו באטמוספירה
11:43
We now, from our discovery around the world,
248
703330
2000
יש לנו עכשיו, מהתגליות שלנו ברחבי העולם
11:45
have a database with about 20 million genes,
249
705330
4000
בסיס נתונים עם בערך 20 מיליון גנים
11:49
and I like to think of these as the design components of the future.
250
709330
4000
ואני רוצה לחשוב עליהם כרכיבי התכנון של העתיד.
11:53
The electronics industry only had a dozen or so components,
251
713330
3000
לתעשיית האלקטרוניקה היו בערך תריסר רכיבים
11:56
and look at the diversity that came out of that.
252
716330
4000
ותראו את המגוון שיצא מזה
12:00
We're limited here primarily
253
720330
2000
אנחנו מוגבלים כאן קודם כל
12:02
by a biological reality
254
722330
2000
על ידי מציאות ביולוגית
12:04
and our imagination.
255
724330
2000
והדמיון שלנו
12:07
We now have techniques,
256
727330
2000
יש לנו כעת טכניקות,
12:09
because of these rapid methods of synthesis,
257
729330
3000
בגלל שיטות הייצור המהירות האלה,
12:12
to do what we're calling combinatorial genomics.
258
732330
4000
לעשות מה שאנחנו מכנים גנומיקה רקומביננטית
12:16
We have the ability now to build a large robot
259
736330
3000
יש לנו כעת את היכולת לבנות רובוט גדול
12:19
that can make a million chromosomes a day.
260
739330
3000
שיכול ליצור מיליון כרומוזומים ביום
12:23
When you think of processing these 20 million different genes
261
743330
3000
כשחושבים על עיבוד 20 מיליון הגנים השונים האלה
12:26
or trying to optimize processes
262
746330
2000
או נסיון לייעל תהליכים
12:28
to produce octane or to produce pharmaceuticals,
263
748330
3000
לייצר אוקטן או לייצר תרופות
12:31
new vaccines,
264
751330
3000
חיסונים חדשים
12:34
we can just with a small team,
265
754330
3000
אנחנו יכולים לשנות, עם צוות קטן בלבד
12:37
do more molecular biology
266
757330
2000
לעשות יותר ביולוגיה מולקולרית
12:39
than the last 20 years of all science.
267
759330
3000
מאשר נעשתה בעשרים השנה האחרונות של כל המדע.
12:42
And it's just standard selection:
268
762330
2000
וזה רק המבחר הרגיל.
12:44
we can select for viability,
269
764330
2000
אנחנו יכולים לבחור להתמקד ביכולת קיום,
12:46
chemical or fuel production,
270
766330
2000
ייצור כימי או של דלק
12:48
vaccine production, etc.
271
768330
2000
ייצור חיסונים, וכן הלאה.
12:50
This is a screen snapshot
272
770330
3000
זו תמונת מסך
12:53
of some true design software
273
773330
3000
של תוכנת עיצוב אמיתית
12:56
that we're working on to actually be able to sit down
274
776330
3000
שאנחנו עובדים עליה כדי שנוכל למעשה לשבת
12:59
and design species in the computer.
275
779330
3000
ולתכנן מינים על המחשב
13:03
You know, we don't know necessarily what it'll look like:
276
783330
3000
אתם יודעים, אנחנו לא ממש יודעים איך זה ייראה
13:06
we know exactly what their genetic code looks like.
277
786330
3000
אנחנו יודעים בדיוק איך נראה הקוד הגנטי שלהם
13:09
We're focusing on now fourth-generation fuels.
278
789330
5000
אנחנו כעת מתרכזים בדלקים מדור רביעי.
13:15
You've seen recently, corn to ethanol
279
795330
2000
לאחרונה ראיתם שהפיכת תירס לאתנול
13:17
is just a bad experiment.
280
797330
2000
הוא פשוט ניסוי רע.
13:19
We have second- and third-generation fuels
281
799330
2000
יש לנו דלקים מדור שני ושלישי
13:21
that will be coming out relatively soon
282
801330
3000
שייצאו בקרוב
13:24
that are sugar, to much higher-value fuels
283
804330
3000
שהם המרת סוכר לדלקים בעלי ערך רב יותר
13:27
like octane or different types of butanol.
284
807330
3000
כמו אוקטן או סוגים של בוטאנול.
13:30
But the only way we think that biology
285
810330
3000
אבל הדרך היחידה שבה אנחנו חושבים שביולוגיה
13:33
can have a major impact without
286
813330
2000
יכולה להשפיע בצורה משמעותית ללא
13:36
further increasing the cost of food and limiting its availability
287
816330
3000
הגדלה נוספת של עלות המזון והגבלת הנגישות שלה
13:39
is if we start with CO2 as its feedstock,
288
819330
3000
היא אם נתחיל בפחמן דו-חמצני כמזון שלה
13:42
and so we're working with designing cells to go down this road.
289
822330
4000
ולכן אנחנו עובדים על תכנון תאים שיילכו בכיוון הזה
13:47
And we think we'll have the first fourth-generation fuels
290
827330
3000
ואנחנו חושבים שיהיו לנו את תאי הדלק הראשונים מדור רביעי
13:50
in about 18 months.
291
830330
2000
בערך תוך 18 חודשים.
13:52
Sunlight and CO2 is one method ...
292
832330
2000
אור שמש ופחמן דו חמצני הם שיטה אחת --
13:54
(Applause)
293
834330
5000
(מחיאות כפיים)
13:59
but in our discovery around the world,
294
839330
2000
-- אבל בתגליות שלנו מרחבי העולם
14:01
we have all kinds of other methods.
295
841330
2000
יש לנו כל מיני שיטות.
14:03
This is an organism we described in 1996.
296
843330
4000
זהו אורגניזם שתיארנו ב 1996
14:07
It lives in the deep ocean,
297
847330
2000
הוא גר באוקיינוס העמוק
14:09
about a mile and a half deep,
298
849330
2000
בעומק שני ק"מ וחצי בערך
14:11
almost at boiling-water temperatures.
299
851330
2000
בטמפרטורה של כמעט רתיחת מים
14:13
It takes CO2 to methane
300
853330
3000
הוא הופך פחמן דו חמצני למתאן
14:16
using molecular hydrogen as its energy source.
301
856330
3000
תוך שימוש במימן מולקולרי כמקור האנרגיה שלו
14:19
We're looking to see if we can take
302
859330
2000
אנחנו בודקים אם אנחנו יכולים לקחת
14:21
captured CO2,
303
861330
2000
פחמן דו חמצני כלוא
14:23
which can easily be piped to sites,
304
863330
2000
שיכול בקלות להיות מוזרם לאתרים
14:25
convert that CO2 back into fuel
305
865330
3000
להמיר את הפחמן הדו חמצני הזה לדלק
14:28
to drive this process.
306
868330
3000
כדי להניע את התהליך הזה
14:31
So, in a short period of time,
307
871330
2000
בפרק זמן קצר,
14:33
we think that we might be able to increase
308
873330
4000
אנחנו חושבים שנהיה מסוגלים להרחיב
14:37
what the basic question is of "What is life?"
309
877330
3000
את השאלה הבסיסית של "מהם חיים?"
14:40
We truly, you know,
310
880330
2000
יש לנו באמת, אתם יודעים --
14:42
have modest goals
311
882330
2000
מטרות צנועות
14:44
of replacing the whole petrol-chemical industry --
312
884330
3000
של להחליף את כל התעשייה הפטרוכימית.
14:47
(Laughter) (Applause)
313
887330
3000
(צחוק) (מחיאות כפיים)
14:50
Yeah. If you can't do that at TED, where can you? --
314
890330
3000
כן. אם אי אפשר לעשות את זה ב TED, איפה עוד אפשר?
14:53
(Laughter)
315
893330
2000
(צחוק)
14:55
become a major source of energy ...
316
895330
2000
להפוך למקור אנרגיה מרכזי
14:57
But also, we're now working on using these same tools
317
897330
3000
אבל גם, אנחנו כרגע עובדים על שימוש באותם כלים
15:00
to come up with instant sets of vaccines.
318
900330
3000
כדי ליצור חיסונים באופן מיידי.
15:03
You've seen this year with flu;
319
903330
2000
ראיתם השנה עם השפעת
15:05
we're always a year behind and a dollar short
320
905330
3000
אנחנו תמיד שנה באיחור ועם דולר אחד פחות מדי
15:08
when it comes to the right vaccine.
321
908330
2000
כשמדובר על החיסון המתאים.
15:10
I think that can be changed
322
910330
2000
אני חושב שזה ניתן לשינוי
15:12
by building combinatorial vaccines in advance.
323
912330
3000
על ידי בניית חיסונים צירופיים מראש
15:16
Here's what the future may begin to look like
324
916330
3000
הנה איך שהעתיד עשוי להיראות
15:19
with changing, now, the evolutionary tree,
325
919330
4000
עם שינוי עכשווי של העץ האבולוציוני
15:23
speeding up evolution
326
923330
2000
האצת האבולוציה
15:25
with synthetic bacteria, Archaea
327
925330
3000
עם חידקים מלאכותיים, חד-תאיים,
15:28
and, eventually, eukaryotes.
328
928330
3000
ולבסוף אאוקריוטים.
15:32
We're a ways away from improving people:
329
932330
2000
יש לנו עוד דרך ארוכה עד שנגיע לשיפור בני אדם.
15:34
our goal is just to make sure that we have a chance
330
934330
3000
המטרה שלנו היא רק לוודא שיש לנו סיכוי
15:37
to survive long enough to maybe do that. Thank you very much.
331
937330
3000
לשרוד מספיק זמן כדי שאולי נעשה זאת. תודה רבה לכם.
15:40
(Applause)
332
940330
7000
(מחיאות כפיים)
על אתר זה

אתר זה יציג בפניכם סרטוני YouTube המועילים ללימוד אנגלית. תוכלו לראות שיעורי אנגלית המועברים על ידי מורים מהשורה הראשונה מרחבי העולם. לחץ פעמיים על הכתוביות באנגלית המוצגות בכל דף וידאו כדי להפעיל את הסרטון משם. הכתוביות גוללות בסנכרון עם הפעלת הווידאו. אם יש לך הערות או בקשות, אנא צור איתנו קשר באמצעות טופס יצירת קשר זה.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7