Finding life we can't imagine | Christoph Adami

44,026 views ・ 2011-10-04

TED


Proszę kliknąć dwukrotnie na poniższe angielskie napisy, aby odtworzyć film.

Tłumaczenie: Kinga Skorupska Korekta: Rysia Wand
00:15
So, I have a strange career.
0
15600
2041
Historia mojej kariery jest dziwna.
00:17
I know it because people come up to me, like colleagues, and say,
1
17665
3116
Wiem o tym, bo ludzie mówią mi:
00:20
"Chris, you have a strange career."
2
20805
1866
"Chris, masz dziwną karierę."
00:22
(Laughter)
3
22695
1643
(Śmiech)
00:24
And I can see their point,
4
24362
1319
Rozumiem ich punkt widzenia,
00:25
because I started my career as a theoretical nuclear physicist.
5
25705
4531
bo zaczynałem
jako fizyk jądrowy.
00:30
And I was thinking about quarks and gluons and heavy ion collisions,
6
30260
4164
Myślałem o kwarkach i gluonach
i zderzeniach ciężkich jonów
00:34
and I was only 14 years old --
7
34448
1788
już w wieku 14 lat.
00:36
No, no, I wasn't 14 years old.
8
36853
2687
Dobra, taki młody nie byłem.
00:40
But after that,
9
40497
1739
Później jednak miałem nawet
własne laboratorium
00:43
I actually had my own lab
10
43056
1941
na wydziale neurobiologii,
00:45
in the Computational Neuroscience department,
11
45021
2115
ale nie tym się zajmowałem.
00:47
and I wasn't doing any neuroscience.
12
47160
1728
00:48
Later, I would work on evolutionary genetics,
13
48912
2932
Potem pracowałem przy genetyce ewolucyjnej
00:51
and I would work on systems biology.
14
51868
1950
i zajmowałem się biologią systemową.
00:53
But I'm going to tell you about something else today.
15
53842
2665
Ale dziś opowiem o czymś innym.
00:56
I'm going to tell you about how I learned something about life.
16
56531
4262
Opowiem jak nauczyłem się czegoś o życiu.
Opowiem jak nauczyłem się czegoś o życiu.
01:00
And I was actually a rocket scientist.
17
60817
3481
Zajmowałem się astronautyką.
01:04
I wasn't really a rocket scientist,
18
64322
2303
Wprawdzie nie budowałem rakiet,
01:06
but I was working at the Jet Propulsion Laboratory
19
66649
4356
ale pracowałem w Labolatorium Napędu Odrzutowego
ale pracowałem w Labolatorium Napędu Odrzutowego
w słonecznej i ciepłej Kaliforni,
01:11
in sunny California, where it's warm;
20
71029
2635
01:13
whereas now I am in the mid-West, and it's cold.
21
73688
3848
a teraz jestem na środkowym zachodzie
gdzie jest zimno.
01:17
But it was an exciting experience.
22
77560
2676
To było ekscytujące doświadczenie.
01:20
One day, a NASA manager comes into my office,
23
80260
3443
Pewnego dnia menadżer NASA
01:23
sits down and says,
24
83727
2509
wszedł do mojego biura i poprosił,
01:26
"Can you please tell us, how do we look for life outside Earth?"
25
86862
3801
żebym im powiedział,
jak należy szukać pozaziemskiego życia.
Zdziwiłem się, bo byłem zatrudniony
01:31
And that came as a surprise to me,
26
91621
1678
do pracy przy obliczeniach kwantowych.
01:33
because I was actually hired to work on quantum computation.
27
93323
3634
do pracy przy obliczeniach kwantowych.
Miałem gotową świetną odpowiedź:
01:37
Yet, I had a very good answer.
28
97473
1501
01:38
I said, "I have no idea."
29
98998
1426
"Nie mam pojęcia."
01:40
(Laughter)
30
100799
1150
01:41
And he told me, "Biosignatures, we need to look for a biosignature."
31
101973
5342
Menadżer podpowiedział,
że trzeba szukać biosygnatury.
Spytałem, co to takiego.
01:47
And I said, "What is that?"
32
107339
1364
01:48
And he said, "It's any measurable phenomenon
33
108727
2597
"To wymierne zjawisko,
które wskazuje na obecność życia."
01:51
that allows us to indicate the presence of life."
34
111348
2845
które wskazuje na obecność życia."
01:54
And I said, "Really?
35
114788
1150
Zdziwiony odpowiedziałem:
01:56
Because isn't that easy?
36
116433
1947
"To chyba proste?
01:58
I mean, we have life.
37
118404
1831
W końcu chodzi o życie.
02:00
Can't you apply a definition,
38
120259
1972
Wystarczy zastosować definicję,
02:02
for example, a Supreme Court-like definition of life?"
39
122255
4174
jak w Sądzie Najwyższym, prawda?"
Po chwili zastanowienia dodałem:
02:07
And then I thought about it a little bit, and I said,
40
127191
2542
"Czy to na pewno takie łatwe?
02:09
"Well, is it really that easy?
41
129757
1475
Nie ulega wątpliwości,
02:11
Because, yes, if you see something like this,
42
131256
2193
02:13
then all right, fine, I'm going to call it life --
43
133473
2344
że coś takiego, to życie.
02:15
no doubt about it.
44
135841
1150
że coś takiego, to życie.
02:17
But here's something."
45
137517
1640
Ale to?"
02:19
And he goes, "Right, that's life too. I know that."
46
139181
3055
"Właśnie, to też życie."
02:22
Except, if you think that life is also defined by things that die,
47
142260
4592
Jeśli myślisz, że życie z definicji kończy się śmiercią,
Jeśli myślisz, że życie z definicji kończy się śmiercią,
02:26
you're not in luck with this thing,
48
146876
1753
to się przeliczyłeś,
02:28
because that's actually a very strange organism.
49
148653
2262
bo to bardzo dziwny organizm.
02:30
It grows up into the adult stage like that
50
150939
2047
Osiąga dorosłość,
a potem, jak Benjamin Button,
02:33
and then goes through a Benjamin Button phase,
51
153010
2226
02:35
and actually goes backwards and backwards until it's like a little embryo again,
52
155260
4935
zaczyna młodnieć
aż do fazy embrionalnej,
kiedy znów zaczyna się starzeć, jak jojo.
02:40
and then actually grows back up, and back down and back up --
53
160219
2914
Nigdy nie umiera.
02:43
sort of yo-yo -- and it never dies.
54
163157
1779
02:44
So it's actually life,
55
164960
2226
To forma życia,
ale niezgodna
02:47
but it's actually not as we thought life would be.
56
167210
4025
z naszymi oczekiwaniami.
02:51
And then you see something like that.
57
171751
1911
A potem widzicie coś takiego.
02:53
And he was like, "My God, what kind of a life form is that?"
58
173686
2873
"O rany, co to takiego?"
Czy ktoś wie?
02:56
Anyone know?
59
176583
1419
To nie forma życia, a kryształ.
02:58
It's actually not life, it's a crystal.
60
178026
3002
Ale gdy mu się lepiej przyjrzeć,
03:01
So once you start looking and looking at smaller and smaller things --
61
181542
3301
patrząc coraz głębiej i głębiej...
03:04
so this particular person wrote a whole article and said,
62
184867
3162
Ktoś napisał artykuł o tym,
że to są bakterie.
03:08
"Hey, these are bacteria."
63
188053
1481
03:09
Except, if you look a little bit closer,
64
189558
1971
Ale jeśli się bliżej przyjrzeć,
03:11
you see, in fact, that this thing is way too small to be anything like that.
65
191553
3636
widać, że by się nie zmieściły.
Był pewien swoich racji,
03:15
So he was convinced, but, in fact, most people aren't.
66
195213
3158
ale większość ludzi się z nim nie zgadza.
Potem NASA oznajmiła z wielkim szumem,
03:19
And then, of course, NASA also had a big announcement,
67
199052
3184
Potem NASA oznajmiła z wielkim szumem,
03:22
and President Clinton gave a press conference,
68
202260
2865
a prezydent Clinton zwołał konferencję,
że odkryto ślady życia na marsjańskim meteorycie.
03:25
about this amazing discovery of life in a Martian meteorite.
69
205149
4861
że odkryto ślady życia na marsjańskim meteorycie.
Dziś poddaje się to w wątpliwość.
03:30
Except that nowadays, it's heavily disputed.
70
210660
2961
Reasumując, wydaje się,
03:34
If you take the lesson of all these pictures,
71
214066
2435
03:36
then you realize, well, actually, maybe it's not that easy.
72
216525
2894
że zdefiniowanie życia jest trudne.
By wydać taki osąd,
03:39
Maybe I do need a definition of life
73
219443
3399
niezbędna może się okazać definicja życia.
03:42
in order to make that kind of distinction.
74
222866
2278
niezbędna może się okazać definicja życia.
Czy życie można zdefiniować?
03:45
So can life be defined?
75
225168
2531
Jak się do tego zabrać?
03:47
Well how would you go about it?
76
227723
1507
Wystarczy otworzyć Encyklopedię PWN na Ż.
03:49
Well of course, you'd go to Encyclopedia Britannica and open at L.
77
229254
4007
Wystarczy otworzyć Encyklopedię PWN na Ż.
Tyle że teraz użylibyśmy Google.
03:53
No, of course you don't do that; you put it somewhere in Google.
78
233285
3012
Może coś się tak znajdzie.
03:56
And then you might get something.
79
236321
1591
03:57
(Laughter)
80
237936
1024
03:58
And what you might get --
81
238984
1218
Jednak okazuje się,
04:00
and anything that actually refers to things that we are used to,
82
240226
3779
że całą ogólnie przyjętą wiedzę należy odrzucić.
że całą ogólnie przyjętą wiedzę należy odrzucić.
04:04
you throw away.
83
244029
1222
Zostanie wtedy coś takiego.
04:05
And then you might come up with something like this.
84
245275
2498
To skomplikowany tekst,
04:07
And it says something complicated with lots and lots of concepts.
85
247797
3257
z mnóstwem różnych pojęć.
Kto napisałby coś tak zawiłego, skomplikowanego
04:11
Who on Earth would write something as convoluted and complex and inane?
86
251078
5360
Kto napisałby coś tak zawiłego, skomplikowanego
i niedorzecznego?
Tak naprawdę to bardzo ważne pojęcia.
04:18
Oh, it's actually a really, really, important set of concepts.
87
258212
3901
Podświetlę kilka z nich.
04:22
So I'm highlighting just a few words
88
262137
2099
04:24
and saying definitions like that rely on things
89
264260
3924
Te definicje nie bazują
na aminokwasach czy liściach,
04:28
that are not based on amino acids or leaves or anything that we are used to,
90
268208
6149
na aminokwasach czy liściach,
ani innych znajomych rzeczach,
ale na procesach.
04:34
but in fact on processes only.
91
274381
1751
To książka, którą napisałem na temat sztucznego życia.
04:36
And if you take a look at that,
92
276156
1871
To książka, którą napisałem na temat sztucznego życia.
04:38
this was actually in a book that I wrote that deals with artificial life.
93
278051
3457
Macie więc wyjaśnienie,
04:41
And that explains why that NASA manager was actually in my office to begin with.
94
281532
4227
czemu odwiedził mnie menadżer z NASA.
04:45
Because the idea was that, with concepts like that,
95
285783
3087
W zamyśle, dzięki tym pojęciom
04:48
maybe we can actually manufacture a form of life.
96
288894
4020
możnaby wyprodukować jakąś formę życia.
możnaby wyprodukować jakąś formę życia.
04:52
And so if you go and ask yourself, "What on Earth is artificial life?",
97
292938
4797
Jeśli zastanawiacie się,
czym jest sztuczne życie,
04:57
let me give you a whirlwind tour of how all this stuff came about.
98
297759
3669
to zaraz w skrócie wyjaśnię,
jak się to wszystko zaczęło.
05:01
And it started out quite a while ago,
99
301452
3135
Zaczęło się dawno temu,
05:04
when someone wrote one of the first successful computer viruses.
100
304611
4325
kiedy ktoś napisał pierwszego wirusa komputerowego.
kiedy ktoś napisał pierwszego wirusa komputerowego.
Niektórzy z was mogą nie pamiętać,
05:09
And for those of you who aren't old enough,
101
309245
2173
05:11
you have no idea how this infection was working --
102
311442
2583
w jaki sposób wirusy się rozprzestrzeniały.
05:14
namely, through these floppy disks.
103
314049
2260
Nośnikami były dyskietki.
05:16
But the interesting thing about these computer virus infections
104
316333
3887
Najciekawsze w tych infekcjach było tempo
Najciekawsze w tych infekcjach było tempo
05:20
was that, if you look at the rate at which the infection worked,
105
320244
3452
z jakim wirus się rozprzestrzeniał,
05:23
they show this spiky behavior that you're used to from a flu virus.
106
323720
4150
oraz fluktuacje infekcji,
które znamy z wirusów grypy.
05:27
And it is in fact due to this arms race
107
327894
2342
Jest tak przez wyścig zbrojeń
05:30
between hackers and operating system designers
108
330260
3456
między designerami systemów operacyjnych
05:33
that things go back and forth.
109
333740
1600
a hakerami.
05:35
And the result is kind of a tree of life of these viruses,
110
335364
4511
W rezultacie mamy drzewo życia wirusów,
W rezultacie mamy drzewo życia wirusów,
05:39
a phylogeny that looks very much like the type of life
111
339899
3605
ich filogeneza wygląda bardzo znajomo,
w każdym razie na poziomie wirusowym.
05:43
that we're used to, at least on the viral level.
112
343528
2429
05:45
So is that life?
113
345981
1330
Moim zdaniem to nie forma życia,
05:47
Not as far as I'm concerned.
114
347526
1616
bo nie ewoluuje samoczynnie.
05:49
Why? Because these things don't evolve by themselves.
115
349166
2842
Piszą je hakerzy.
05:52
In fact, they have hackers writing them.
116
352032
1953
Ten pomysł się rozwinął,
05:54
But the idea was taken very quickly a little bit further,
117
354009
3330
05:57
when a scientist working at the Santa Fe Institute decided,
118
357363
3311
gdy pracownik Scientific Institute zaproponował,
06:00
"Why don't we try to package these little viruses
119
360698
3133
żeby wgrać te wirusy
06:03
in artificial worlds inside of the computer
120
363855
2215
do sztucznej rzeczywistości
i pozwolić im ewoluować.
06:06
and let them evolve?"
121
366094
1271
06:07
And this was Steen Rasmussen.
122
367389
1594
To był Steen Rasmussen.
06:09
And he designed this system, but it really didn't work,
123
369007
2692
Nie zdało to egzaminu,
06:11
because his viruses were constantly destroying each other.
124
371723
2884
bo wirusy niszczyły się nawzajem.
06:14
But there was another scientist who had been watching this, an ecologist.
125
374631
3517
Ekolog, który się temu przyglądał,
powiedział, że wie jak to naprawić.
06:18
And he went home and says, "I know how to fix this."
126
378172
2492
06:20
And he wrote the Tierra system,
127
380688
1644
Napisał system Tierra,
06:22
and, in my book,
128
382356
1205
który uważam za jeden z pierwszych
06:23
is in fact one of the first truly artificial living systems --
129
383585
3824
sztucznych żywych systemów.
06:27
except for the fact that these programs didn't really grow in complexity.
130
387433
3462
Jednak programy te nie stawały się bardziej złożone.
06:30
So having seen this work, worked a little bit on this,
131
390919
2864
Po analizie dotychczasowych wyników
06:33
this is where I came in.
132
393807
1658
sam przystąpiłem do akcji.
06:35
And I decided to create a system that has all the properties
133
395489
3643
Postanowiłem stworzyć system,
który miałby wszystko co niezbędne,
06:39
that are necessary to see, in fact, the evolution of complexity,
134
399156
3846
by umożliwić ewolucję złożoności,
ewolucję coraz bardziej złożonych problemów.
06:43
more and more complex problems constantly evolving.
135
403026
3302
Nie umiem programować, więc potrzebowałem pomocy.
06:46
And of course, since I really don't know how to write code, I had help in this.
136
406352
3784
Pracowałem z dwoma studentami z Instytutu Technologii w Kalifornii.
06:50
I had two undergraduate students
137
410160
1548
Pracowałem z dwoma studentami z Instytutu Technologii w Kalifornii.
06:51
at California Institute of Technology that worked with me.
138
411732
2729
Charles Offria po lewej i Tytus Brown po prawej.
06:54
That's Charles Ofria on the left, Titus Brown on the right.
139
414485
2852
Są teraz szacownymi profesorami
06:57
They are now, actually, respectable professors
140
417361
2335
06:59
at Michigan State University,
141
419720
1742
na Uniwersytecie Michigan,
07:01
but I can assure you, back in the day, we were not a respectable team.
142
421486
4501
ale zapewniam was,
że wtedy nie byliśmy szacownym zespołem.
Cieszę się, że nie przetrwało żadne grupowe zdjęcie.
07:06
And I'm really happy that no photo survives
143
426011
2049
Cieszę się, że nie przetrwało żadne grupowe zdjęcie.
07:08
of the three of us anywhere close together.
144
428084
2523
Ale jak działał ten system?
07:11
But what is this system like?
145
431352
1875
Nie będę się wdawać w szczegóły,
07:13
Well I can't really go into the details,
146
433251
2189
07:15
but what you see here is some of the entrails.
147
435464
2653
ale tu widać jego części.
Chciałem się skupić
07:18
But what I wanted to focus on is this type of population structure.
148
438141
4085
na strukturze populacji.
Mamy tu około 10 tys. programów.
07:22
There's about 10,000 programs sitting here.
149
442250
2472
07:24
And all different strains are colored in different colors.
150
444746
2919
Każdy szczep ma inny kolor.
07:27
And as you see here, there are groups that are growing on top of each other,
151
447689
3604
Widać grupy, które wyrastają na innych,
bo się rozprzestrzeniają.
07:31
because they are spreading.
152
451317
1341
07:32
Any time there is a program that's better at surviving in this world,
153
452682
4104
Gdy pojawia się program,
który lepiej potrafi przetrwać
07:36
due to whatever mutation it has acquired,
154
456810
1968
dzięki nabytym mutacjom
07:38
it is going to spread over the others and drive the others to extinction.
155
458802
3470
rozprzestrzeni się na inne i je wypleni.
Pokażę wam film, który to ilustruje.
07:42
So I'm going to show you a movie
156
462296
1555
07:43
where you're going to see that kind of dynamic.
157
463875
2227
Te eksperymenty są przeprowadzane
07:46
And these kinds of experiments are started with programs that we wrote ourselves.
158
466126
4276
z naszymi własnymi programami.
Piszemy programy, powielamy je
07:50
We write our own stuff, replicate it, and are very proud of ourselves.
159
470426
3337
i jesteśmy z siebie dumni.
07:53
And we put them in, and what you see immediately
160
473787
2776
Umieszczamy je tam i natychmiast widzimy
07:56
is that there are waves and waves of innovation.
161
476587
3066
wiele fal innowacji.
07:59
By the way, this is highly accelerated,
162
479677
1894
Film jest w dużym przyspieszeniu,
08:01
so it's like a 1000 generations a second.
163
481595
2197
tysiące pokoleń na sekundę.
08:03
But immediately, the system goes like, "What kind of dumb piece of code was this?
164
483816
3967
Sytem natychmiast wykrywa
głupie fragmenty programu,
08:07
This can be improved upon in so many ways, so quickly."
165
487807
3721
które można szybko ulepszyć pod wieloma względami.
które można szybko ulepszyć pod wieloma względami.
08:11
So you see waves of new types taking over the other types.
166
491552
3748
Widać nowe typy, które falami zastępują poprzednie.
Widać nowe typy, które falami zastępują poprzednie.
08:15
And this type of activity goes on for quite a while,
167
495324
2562
Dzieje się tak przez jakiś czas,
08:17
until the main easy things have been acquired by these programs.
168
497910
4821
aż proste przystosowania zostaną przyswojone.
08:22
And then, you see sort of like a stasis coming on
169
502755
3481
Potem następuje zastój,
08:26
where the system essentially waits
170
506260
1976
gdy system spokojnie czeka
08:28
for a new type of innovation, like this one,
171
508260
3183
na nowy typ innowacji, jak ten,
08:31
which is going to spread over all the other innovations that were before
172
511467
4282
który rozprzestrzeni się
na wszystkie inne innowacje
08:35
and is erasing the genes that it had before,
173
515773
2463
i zastąpi ich geny,
08:38
until a new type of higher level of complexity has been achieved.
174
518260
3976
aż do uzyskania większej złożoności.
08:42
And this process goes on and on and on.
175
522260
2976
Dzieje się tak w kółko.
08:45
So what we see here
176
525727
1315
Mamy tutaj system,
08:47
is a system that lives in very much the way we're used to how life goes.
177
527066
4163
który żyje w znajomy nam sposób.
który żyje w znajomy nam sposób.
08:51
But what the NASA people had asked me really was,
178
531948
4120
Jednak ludzie z NASA chcieli wiedzieć:
"Czy one mają biosygnaturę?
08:56
"Do these guys have a biosignature?
179
536473
2762
"Czy one mają biosygnaturę?
08:59
Can we measure this type of life?
180
539840
1813
Czy to życie jest wymierne?
09:01
Because if we can,
181
541677
1192
Jeśli tak, to może mamy szansę
09:02
maybe we have a chance of actually discovering life somewhere else
182
542893
3849
na odkrycie życia gdzieś indziej,
09:06
without being biased by things like amino acids."
183
546766
3154
wolni od założeń, że życie
opiera się na aminokwasach".
09:10
So I said, "Well, perhaps we should construct a biosignature
184
550481
4533
Powiedziałem, że może da się stworzyć biosygnaturę
Powiedziałem, że może da się stworzyć biosygnaturę
09:15
based on life as a universal process.
185
555038
3198
opartą na życiu jako procesie uniwersalnym.
09:18
In fact, it should perhaps make use of the concepts that I developed
186
558260
4864
Może powinniśmy zająć się pojęciami,
które rozwijałem,
by zilustrować jak może wyglądać prosty żywy system.
09:23
just in order to sort of capture what a simple living system might be."
187
563148
4087
by zilustrować jak może wyglądać prosty żywy system.
Wymyśliłem...
09:27
And the thing I came up with --
188
567259
1519
09:28
I have to first give you an introduction about the idea,
189
568802
3982
Najpierw krótkie wprowadzenie,
09:32
and maybe that would be a meaning detector,
190
572808
3539
może to będzie wykrywacz znaczenia,
a nie wykrywacz życia.
09:36
rather than a life detector.
191
576371
1547
09:38
And the way we would do that --
192
578486
1750
Robi się to tak...
09:40
I would like to find out how I can distinguish text
193
580260
2636
Chcę się dowiedzieć, jak odróżnić
09:42
that was written by a million monkeys, as opposed to text that is in our books.
194
582920
4647
tekst napisany przez milion małp,
od tekstów z naszych książek.
09:47
And I would like to do it in such a way
195
587905
1877
Chcę móc to zrobić
09:49
that I don't actually have to be able to read the language,
196
589806
2878
nie znając języka,
bo nie będziemy go znali.
09:52
because I'm sure I won't be able to.
197
592708
1770
Wystarczy, że będzie jakiś alfabet.
09:54
As long as I know that there's some sort of alphabet.
198
594502
2500
Można zrobić wykres
09:57
So here would be a frequency plot
199
597026
2330
częstości występowania
09:59
of how often you find each of the 26 letters of the alphabet
200
599380
3382
każdej z 26 liter alfabetu
10:02
in a text written by random monkeys.
201
602786
2219
w tekście napisanym przez małpy.
10:05
And obviously, each of these letters comes off about roughly equally frequent.
202
605455
4554
Każda z tych liter pojawia się
z prawie tą samą częstotliwością.
Ale jeśli spojrzeć na teksty w języku angielskim,
10:10
But if you now look at the same distribution in English texts,
203
610033
3592
10:13
it looks like that.
204
613649
1248
widać coś takiego.
10:15
And I'm telling you, this is very robust across English texts.
205
615462
3548
W angielskich tekstach to bardzo widoczne.
Teksty francuskie, włoskie czy niemieckie
10:19
And if I look at French texts, it looks a little bit different,
206
619034
2984
są trochę inne.
10:22
or Italian or German.
207
622042
1178
Każdy z nich ma inny rozkład częstości,
10:23
They all have their own type of frequency distribution,
208
623244
3416
ale różnice są widoczne.
10:26
but it's robust.
209
626684
1433
Nie ważne czy mowa o polityce czy nauce.
10:28
It doesn't matter whether it writes about politics or about science.
210
628141
3207
Nie ma znaczenia, czy to wiersz,
10:31
It doesn't matter whether it's a poem or whether it's a mathematical text.
211
631372
5780
czy tekst o matematyce.
To silna sygnatura,
10:37
It's a robust signature,
212
637176
1837
która jest bardzo stabilna.
10:39
and it's very stable.
213
639037
1820
10:40
As long as our books are written in English --
214
640881
2157
Dopóki nasze książki będą po angielsku,
bo ludzie cały czas je piszą i kopiują,
10:43
because people are rewriting them and recopying them --
215
643062
2791
10:45
it's going to be there.
216
645877
1359
będą zawierać sygnaturę.
10:47
So that inspired me to think about, well, what if I try to use this idea
217
647260
5761
Zainspirowało mnie to do sprawdzenia,
Zainspirowało mnie to do sprawdzenia,
czy można dzięki temu wykrywać znaczenie
10:53
in order, not to detect random texts from texts with meaning,
218
653045
3755
już nie w tekstach,
10:56
but rather detect the fact that there is meaning
219
656824
3729
lecz w biocząsteczkach będących budulcami życia.
11:00
in the biomolecules that make up life.
220
660577
2527
lecz w biocząsteczkach będących budulcami życia.
Po pierwsze muszę spytać,
11:03
But first I have to ask:
221
663128
1168
11:04
what are these building blocks,
222
664320
1488
czym są te budulce życia, podobne do liter w alfabecie.
11:05
like the alphabet, elements that I showed you?
223
665832
2296
Okazuje się, że jest wiele alternatyw
11:08
Well it turns out, we have many different alternatives
224
668152
2873
na zestaw budulców życia.
11:11
for such a set of building blocks.
225
671049
2314
Można użyć aminokwasów,
11:13
We could use amino acids,
226
673387
1248
11:14
we could use nucleic acids, carboxylic acids, fatty acids.
227
674659
3202
kwasów nukleinowych, karboksylowych albo tłuszczowych.
11:17
In fact, chemistry's extremely rich, and our body uses a lot of them.
228
677885
3438
W naszych ciałach jest ich całe mnóstwo.
By to przetestować, przyjrzeliśmy się aminokwasom
11:21
So that we actually, to test this idea,
229
681347
2306
11:23
first took a look at amino acids and some other carboxylic acids.
230
683677
3547
i innym kwasom karboksylowym.
Tu mamy rezultaty.
11:27
And here's the result.
231
687248
1471
11:28
Here is, in fact, what you get
232
688743
3166
Oto jak wygląda dystrybucja aminokwasów
11:31
if you, for example, look at the distribution of amino acids
233
691933
3023
Oto jak wygląda dystrybucja aminokwasów
11:34
on a comet or in interstellar space or, in fact, in a laboratory,
234
694980
4735
na komecie albo w przestrzeni międzygwiezdnej
albo w laboratorium, gdzie rygorystycznie dopilnowano,
11:39
where you made very sure that in your primordial soup,
235
699739
2659
żeby w pierwotnej zupie
nie znalazły się żywe elementy.
11:42
there is no living stuff in there.
236
702422
1918
Znajdziemy tam głównie glicynę i alaninę,
11:44
What you find is mostly glycine and then alanine
237
704364
2879
oraz śladowe ilości innych związków.
11:47
and there's some trace elements of the other ones.
238
707267
2359
11:49
That is also very robust --
239
709650
2429
To także wyraźnie widać
11:52
what you find in systems like Earth
240
712103
3832
w systemach takich, jak Ziemia,
11:55
where there are amino acids, but there is no life.
241
715959
3145
gdzie są aminokwasy,
ale nie ma życia.
11:59
But suppose you take some dirt and dig through it
242
719128
4630
Weźmy garść ziemi,
przekopmy się przez nią
12:03
and then put it into these spectrometers,
243
723782
2960
i potem włóżmy ją do spektrometru.
12:06
because there's bacteria all over the place;
244
726766
2098
Jest tam pełno bakterii.
12:08
or you take water anywhere on Earth,
245
728888
2231
Ziemska woda
też tętni życiem.
12:11
because it's teaming with life,
246
731143
1517
12:12
and you make the same analysis;
247
732684
1750
Ta sama analiza
12:14
the spectrum looks completely different.
248
734458
2577
pokazuje inne spektrum.
Nadal mamy glicynę i alaninę,
12:17
Of course, there is still glycine and alanine,
249
737059
3375
12:20
but in fact, there are these heavy elements, these heavy amino acids,
250
740458
3320
ale ciężkie pierwiastki, ciężkie aminokwasy
12:23
that are being produced because they are valuable to the organism.
251
743802
3395
również są produkowane,
bo są cenne dla organizmu.
Są też inne,
12:28
And some other ones that are not used in the set of 20,
252
748327
3938
nie używane w zestawie 20,
które się w ogóle nie pojawią,
12:32
they will not appear at all in any type of concentration.
253
752289
2898
w żadnym stężeniu.
12:35
So this also turns out to be extremely robust.
254
755211
2705
Te różnice też są bardzo wyraźne.
12:37
It doesn't matter what kind of sediment you're using to grind up,
255
757940
3118
Rodzaj osadu nie ma znaczenia,
czy pochodzi od bakterii, roślin czy zwierząt.
12:41
whether it's bacteria or any other plants or animals.
256
761082
3279
Wszędzie, gdzie jest życie,
12:44
Anywhere there's life,
257
764385
1424
12:45
you're going to have this distribution,
258
765833
1951
dystrybucja wygląda tak,
12:47
as opposed to that distribution.
259
767808
1817
w przeciwieństwie do tej.
12:49
And it is detectable not just in amino acids.
260
769649
3237
Widać to nie tylko w aminokwasach.
12:52
Now you could ask:
261
772910
1217
Możecie teraz spytać
12:54
Well, what about these Avidians?
262
774151
3159
a co z tymi Avidianami?
Avidiany to mieszkańcy świata komputerów,
12:57
The Avidians being the denizens of this computer world
263
777334
3051
13:00
where they are perfectly happy replicating and growing in complexity.
264
780409
3445
którzy bez trudu rozmnażają się i komplikują.
13:03
So this is the distribution that you get if, in fact, there is no life.
265
783878
5017
Dostajemy taką dystrybucję;
nie ma tam życia.
13:08
They have about 28 of these instructions.
266
788919
2718
Mają 28 instrukcji.
13:11
And if you have a system where they're being replaced one by the other,
267
791661
3352
W systemie, gdzie jedna zastępują drugą,
są jak małpy piszące na maszynie.
13:15
it's like the monkeys writing on a typewriter.
268
795037
2185
Każda z tych instrukcji pojawia się równie często.
13:17
Each of these instructions appears with roughly the equal frequency.
269
797246
4220
Każda z tych instrukcji pojawia się równie często.
13:22
But if you now take a set of replicating guys
270
802375
4780
Ale dla zbioru replikujących się "wirusów"
jak na filmie, który widzieliście,
13:27
like in the video that you saw,
271
807179
1950
dystrybucja będzie wyglądała tak.
13:29
it looks like this.
272
809153
1519
Niektóre instrukcje są bardzo cenne dla tych organizmów,
13:31
So there are some instructions
273
811459
1473
13:32
that are extremely valuable to these organisms,
274
812956
2433
Niektóre instrukcje są bardzo cenne dla tych organizmów,
więc będą pojawiały się częściej.
13:35
and their frequency is going to be high.
275
815413
1970
13:37
And there's actually some instructions that you only use once, if ever.
276
817407
4041
Mamy też instrukcje,
które są prawie niewykorzystane.
13:41
So they are either poisonous
277
821472
1523
Albo są szkodliwe,
13:43
or really should be used at less of a level than random.
278
823019
4505
albo powinny występować rzadziej, niż wypada statystycznie.
13:47
In this case, the frequency is lower.
279
827548
2688
W tym wypadku spada częstość występowania.
Czy to silna sygnatura?
13:51
And so now we can see, is that really a robust signature?
280
831192
2671
13:53
I can tell you indeed it is,
281
833887
1357
Tak, bo ten typ spektrum jest taki sam,
13:55
because this type of spectrum, just like what you've seen in books,
282
835268
3248
jak ten z książek,
13:58
and just like what you've seen in amino acids,
283
838540
2153
i ten, który widzieliśmy przy aminokwasach,
14:00
it doesn't really matter how you change the environment,
284
840717
2642
zmiany środowiska nie mają znaczenia,
14:03
it's very robust, it's going to reflect the environment.
285
843383
2624
efekt będzie odpowiadał środowisku.
Przedstawię wam nasz eksperyment.
14:06
So I'm going to show you now a little experiment that we did.
286
846031
2949
Muszę wyjaśnić,
14:09
And I have to explain to you,
287
849004
1384
że górna część wykresu
14:10
the top of this graph
288
850412
1182
14:11
shows you that frequency distribution that I talked about.
289
851618
2744
pokazuje rozkład częstości, o którym mówiłem.
14:14
Here, that's the lifeless environment
290
854386
3807
To środowisko bez życia,
każda instrukcja występuje równie często.
14:18
where each instruction occurs at an equal frequency.
291
858217
3412
każda instrukcja występuje równie często.
Pod spodem widać tempo mutacji w środowisku.
14:22
And below there, I show, in fact, the mutation rate in the environment.
292
862564
4993
Na dole widać tempo mutacji w środowisku.
14:27
And I'm starting this at a mutation rate that is so high
293
867581
3303
Zaczynamy od mutacji tak szybkich,
14:30
that even if you would drop a replicating program
294
870908
3966
że umieszczony tam program replikujący,
że umieszczony tam program replikujący,
14:34
that would otherwise happily grow up to fill the entire world,
295
874898
4125
który gdzie indziej urósłby,
żeby zająć cały świat,
teraz natychmiast zmutuje się na śmierć.
14:39
if you drop it in, it gets mutated to death immediately.
296
879047
3010
14:42
So there is no life possible at that type of mutation rate.
297
882081
5346
Życie nie może istnieć
przy takim tempie mutacji.
14:47
But then I'm going to slowly turn down the heat, so to speak,
298
887451
4036
Teraz powoli "przykręcę gaz",
14:51
and then there's this viability threshold
299
891511
2185
i osiągniemy próg przeżywalności replikatora.
14:53
where now it would be possible for a replicator to actually live.
300
893720
3892
i osiągniemy próg przeżywalności replikatora.
i osiągniemy próg przeżywalności replikatora.
14:57
And indeed, we're going to be dropping these guys into that soup all the time.
301
897636
5345
Będziemy je wrzucać
do naszej zupy cały czas.
Zobaczmy jak to wygląda.
15:03
So let's see what that looks like.
302
903419
1636
Nic się nie dzieje.
15:05
So first, nothing, nothing, nothing.
303
905079
2998
Jest zbyt gorąco.
15:08
Too hot, too hot.
304
908101
1815
15:09
Now the viability threshold is reached,
305
909940
2296
A teraz granica zostaje osiągnięta,
15:12
and the frequency distribution has dramatically changed
306
912260
4492
dystrybucja częstości zmieniła się i ustabilizowała.
dystrybucja częstości zmieniła się i ustabilizowała.
15:16
and, in fact, stabilizes.
307
916776
1476
A teraz byłem złośliwy
15:18
And now what I did there
308
918276
1510
15:19
is, I was being nasty, I just turned up the heat again and again.
309
919810
3598
i znów podkręciłem im gaz.
Znów dotarły do granicy przeżywalności.
15:23
And of course, it reaches the viability threshold.
310
923432
2346
15:25
And I'm just showing this to you again because it's so nice.
311
925802
2868
Pokazuję wam to w kółko, bo to bardzo fajne.
15:28
You hit the viability threshold.
312
928694
1542
Gdy osiągnie się granicę życia,
15:30
The distribution changes to "alive!"
313
930260
1976
dystrybucja zmienia się na "żywy organizm!".
15:32
And then, once you hit the threshold
314
932691
3217
A gdy dosięgnie się granicy,
15:35
where the mutation rate is so high that you cannot self-reproduce,
315
935932
4049
tempo mutacji jest tak wysokie,
że nie można się rozmnażać
i przekazywać informacji
15:40
you cannot copy the information forward to your offspring
316
940005
4921
swojemu potomstwu
15:44
without making so many mistakes that your ability to replicate vanishes.
317
944950
4730
bez popełniania tak wielu błędów,
że znika zdolność do replikacji.
15:49
And then, that signature is lost.
318
949704
1859
Wtedy sygnatura ginie.
Jaki z tego morał?
15:53
What do we learn from that?
319
953216
1706
15:54
Well, I think we learn a number of things from that.
320
954946
3796
Jest ich kilka.
15:58
One of them is,
321
958766
1470
Po pierwsze, jeśli możemy myśleć o życiu
16:00
if we are able to think about life in abstract terms --
322
960260
5224
Po pierwsze, jeśli możemy myśleć o życiu
w kategoriach abstrakcyjnych,
16:05
and we're not talking about things like plants,
323
965508
2631
a nie mówię tu o rzeczach takich jak rośliny,
czy aminokwasy,
16:08
and we're not talking about amino acids,
324
968163
1925
ani bakterie,
16:10
and we're not talking about bacteria,
325
970112
1764
16:11
but we think in terms of processes --
326
971900
2110
ale myśląc w kategoriach procesów,
wtedy postrzeżemy życie,
16:14
then we could start to think about life
327
974034
2202
16:16
not as something that is so special to Earth,
328
976260
2619
nie jako coś właściwego tylko Ziemi
16:18
but that, in fact, could exist anywhere.
329
978903
2510
ale coś, co może istnieć wszędzie.
16:21
Because it really only has to do with these concepts of information,
330
981437
4313
Bo życie polega na informacji,
na przechowywaniu informacji
16:25
of storing information within physical substrates --
331
985774
4058
na fizycznych podłożach:.
na fizycznych podłożach:
16:29
anything: bits, nucleic acids, anything that's an alphabet --
332
989856
4016
bitach, kwasach nukleinowych,
czymkolwiek, co może być alfabetem,
16:33
and make sure that there's some process
333
993896
1879
wystarczy, że jest jakiś proces,
16:35
so that this information can be stored for much longer than you would expect --
334
995799
3715
dzięki któremu informacja przetrwa dużo dłużej,
niż wynikałoby z typowego okresu degradacji.
niż wynikałoby z typowego okresu degradacji.
16:40
the time scales for the deterioration of information.
335
1000076
4336
Jeśli da się to zrobić,
16:44
And if you can do that, then you have life.
336
1004436
3168
to mamy życie.
16:47
So the first thing that we learn
337
1007628
2254
Po pierwsze uczymy się,
16:49
is that it is possible to define life in terms of processes alone,
338
1009906
5212
że można zdefiniować życie
dzięki samym procesom,
16:55
without referring at all to the type of things that we hold dear,
339
1015142
4977
bez odniesień do rzeczy,
które są nam bliskie,
jak typ życia na Ziemi.
17:00
as far as the type of life on Earth is.
340
1020143
2671
17:02
And that, in a sense, removes us again,
341
1022838
2641
To znów zmienia naszą perspektywę,
17:05
like all of our scientific discoveries, or many of them --
342
1025503
2831
jak większość odkryć naukowych,
17:08
it's this continuous dethroning of man --
343
1028358
2771
to ciągła detronizacja człowieka,
przekonanie, że jesteśmy wyjątkowi, bo żyjemy.
17:11
of how we think we're special because we're alive.
344
1031153
2727
17:13
Well, we can make life; we can make life in the computer.
345
1033904
3056
Możemy tworzyć życie w komputerze.
17:16
Granted, it's limited,
346
1036984
1817
Ma to swoje granice,
17:18
but we have learned what it takes in order to actually construct it.
347
1038825
5117
ale nauczyliśmy się,
jak na prawdę je stworzyć.
17:23
And once we have that,
348
1043966
2788
Kiedy się to uda,
17:26
then it is not such a difficult task anymore
349
1046778
2647
przestaje być trudne stwierdzenie,
17:29
to say, if we understand the fundamental processes
350
1049449
4152
że jeśli zrozumiemy podstawowe procesy,
17:33
that do not refer to any particular substrate,
351
1053625
3342
które nie odnoszą się do konkretnego podłoża,
17:36
then we can go out and try other worlds,
352
1056991
3768
możemy zacząć badać inne światy,
możemy zacząć badać inne światy,
17:40
figure out what kind of chemical alphabets might there be,
353
1060783
3781
odkryć potencjalne alfabety chemiczne,
zrozumieć zwyczajną chemię
17:45
figure enough about the normal chemistry, the geochemistry of the planet,
354
1065293
4725
i geochemię danej planety,
by wiedzieć, jak wygląda dystrybucja tam,
17:50
so that we know what this distribution would look like in the absence of life,
355
1070042
3774
gdzie życia nie ma,
17:53
and then look for large deviations from this --
356
1073840
2971
a potem odnaleźć odchylenia,
17:56
this thing sticking out, which says, "This chemical really shouldn't be there."
357
1076835
5112
rzeczy, które są nietypowe,
np. "tego związku nie powinno tam być".
18:01
Now we don't know that there's life then,
358
1081971
1955
Nie wiemy, czy to życie,
18:03
but we could say,
359
1083950
1207
ale możemy zdecydować,
18:05
"Well at least I'm going to have to take a look very precisely at this chemical
360
1085181
3769
że przyjrzymy się tym związkom bliżej,
18:08
and see where it comes from."
361
1088974
2045
by zobaczyć skąd pochodzą.
To może być nasza szansa
18:11
And that might be our chance of actually discovering life
362
1091043
3711
na odkrycie życia,
18:14
when we cannot visibly see it.
363
1094778
2119
nawet gdy go nie widać.
18:16
And so that's really the only take-home message that I have for you.
364
1096921
4564
Mam dla was tylko jedno przesłanie.
Mam dla was tylko jedno przesłanie.
18:21
Life can be less mysterious than we make it out to be
365
1101509
4231
Życie może być mniej tajemnicze,
niż je sobie przedstawiamy,
18:25
when we try to think about how it would be on other planets.
366
1105764
3205
gdy spekulujemy, jak może wyglądać na innych planetach.
18:29
And if we remove the mystery of life,
367
1109540
3387
Gdy odjąć mu tajemniczość,
18:32
then I think it is a little bit easier for us to think about how we live,
368
1112951
4685
myślenie o tym, jak żyjemy
może stać się prostsze.
18:37
and how perhaps we're not as special as we always think we are.
369
1117660
3058
Może zauważymy, że nie jesteśmy tacy wyjątkowi.
18:40
And I'm going to leave you with that.
370
1120742
2246
Z tym was zostawię.
Bardzo dziękuję.
18:43
And thank you very much.
371
1123012
1224
18:44
(Applause)
372
1124260
2174
(Brawa)
O tej stronie

Na tej stronie poznasz filmy z YouTube, które są przydatne do nauki języka angielskiego. Zobaczysz lekcje angielskiego prowadzone przez najlepszych nauczycieli z całego świata. Kliknij dwukrotnie na angielskie napisy wyświetlane na stronie każdego filmu, aby odtworzyć film od tego miejsca. Napisy przewijają się synchronicznie z odtwarzaniem filmu. Jeśli masz jakieś uwagi lub prośby, skontaktuj się z nami za pomocą formularza kontaktowego.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7