Finding life we can't imagine | Christoph Adami

Christoph Adami: Encontrando vida que não podemos imaginar

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2011-10-04 ・ TED


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Christoph Adami: Encontrando vida que não podemos imaginar

44,018 views ・ 2011-10-04

TED


Por favor, clique duas vezes nas legendas em inglês abaixo para reproduzir o vídeo.

Tradutor: Isabel Villan Revisor: Rafael Eufrasio
00:15
So, I have a strange career.
0
15600
2041
Tenho uma estranha carreira.
00:17
I know it because people come up to me, like colleagues, and say,
1
17665
3116
Sei disso porque as pessoas chegam-se a mim, como os colegas,
00:20
"Chris, you have a strange career."
2
20805
1866
e dizem: "Chris, você tem uma estranha carreira."
00:22
(Laughter)
3
22695
1643
(Risadas)
00:24
And I can see their point,
4
24362
1319
E posso entender seu ponto de vista,
00:25
because I started my career as a theoretical nuclear physicist.
5
25705
4531
porque comecei minha carreira
como um físico nuclear teórico.
00:30
And I was thinking about quarks and gluons and heavy ion collisions,
6
30260
4164
E pensava em quarks e glúons
e colisões de íons pesados,
00:34
and I was only 14 years old --
7
34448
1788
e eu tinha apenas 14 anos.
00:36
No, no, I wasn't 14 years old.
8
36853
2687
Não, não, eu não tinha 14 anos.
00:40
But after that,
9
40497
1739
Mas depois disso,
eu realmente tinha meu laboratório próprio
00:43
I actually had my own lab
10
43056
1941
no departamento de neurociência computacional,
00:45
in the Computational Neuroscience department,
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45021
2115
e não fazia nenhuma neurociência.
00:47
and I wasn't doing any neuroscience.
12
47160
1728
00:48
Later, I would work on evolutionary genetics,
13
48912
2932
Mais tarde, eu trabalharia com genética evolucionária
00:51
and I would work on systems biology.
14
51868
1950
e trabalharia com sistemas de biologia.
00:53
But I'm going to tell you about something else today.
15
53842
2665
Mas vou falar sobre outra coisa hoje.
00:56
I'm going to tell you about how I learned something about life.
16
56531
4262
Vou contar-lhes
como aprendi algo sobre vida.
01:00
And I was actually a rocket scientist.
17
60817
3481
Eu era, na verdade, um cientista de foguetes.
01:04
I wasn't really a rocket scientist,
18
64322
2303
Eu não era realmente um cientista de foguetes,
01:06
but I was working at the Jet Propulsion Laboratory
19
66649
4356
mas estava trabalhando
no Laboratório de Propulsão a Jato
na ensolarada Califórnia, onde é quente;
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
enquanto que agora estou no meio Oeste,
e é frio.
01:17
But it was an exciting experience.
22
77560
2676
Mas foi uma experiência excitante.
01:20
One day, a NASA manager comes into my office,
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80260
3443
Um dia um gerente da NASA veio ao meu escritório,
01:23
sits down and says,
24
83727
2509
sentou-se e disse:
01:26
"Can you please tell us, how do we look for life outside Earth?"
25
86862
3801
"Você poderia, por favor, dizer-nos
como procuramos por vida fora da Terra?"
E aquilo foi uma surpresa para mim,
01:31
And that came as a surprise to me,
26
91621
1678
porque, de fato, eu fui contratado
01:33
because I was actually hired to work on quantum computation.
27
93323
3634
para trabalhar em computação quântica.
Mesmo assim, eu tinha uma boa reposta.
01:37
Yet, I had a very good answer.
28
97473
1501
01:38
I said, "I have no idea."
29
98998
1426
Disse: "Não faço ideia."
01:40
(Laughter)
30
100799
1150
01:41
And he told me, "Biosignatures, we need to look for a biosignature."
31
101973
5342
E ele me disse: "Bioassinaturas,
precisamos procurar por uma bioassinatura."
E eu disse: "O que é isso?"
01:47
And I said, "What is that?"
32
107339
1364
01:48
And he said, "It's any measurable phenomenon
33
108727
2597
E ele disse: "É qualquer fenômeno mensurável
que nos permita indicar
01:51
that allows us to indicate the presence of life."
34
111348
2845
a presença de vida."
01:54
And I said, "Really?
35
114788
1150
E eu disse: "Verdade?
01:56
Because isn't that easy?
36
116433
1947
Porque não é tão fácil?
01:58
I mean, we have life.
37
118404
1831
Quero dizer, temos vida.
02:00
Can't you apply a definition,
38
120259
1972
Você não pode aplicar uma definição,
02:02
for example, a Supreme Court-like definition of life?"
39
122255
4174
como por exemplo, uma definição de vida, como da Suprema Corte?"
Então pensei um pouco nisso e disse:
02:07
And then I thought about it a little bit, and I said,
40
127191
2542
"Bem, é assim tão fácil?
02:09
"Well, is it really that easy?
41
129757
1475
Porque, sim, se você vê algo como isto,
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
então, tudo bem, vou chamá-lo de vida --
02:15
no doubt about it.
44
135841
1150
nenhuma dúvida sobre isso.
02:17
But here's something."
45
137517
1640
Mas aqui há algo."
02:19
And he goes, "Right, that's life too. I know that."
46
139181
3055
E ele continua: "Certo, isso é vida também. Sei disso."
02:22
Except, if you think that life is also defined by things that die,
47
142260
4592
Exceto que, se você pensa que vida é também definida
por coisas que morrem,
02:26
you're not in luck with this thing,
48
146876
1753
você não tem muita sorte com essa coisa,
02:28
because that's actually a very strange organism.
49
148653
2262
porque esse é realmente um organismo muito estranho.
02:30
It grows up into the adult stage like that
50
150939
2047
Cresce assim para o estágio adulto
e então vai para um período 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
e, na verdade, retrocede e retrocede
até ficar como um pequeno embrião novamente,
então realmente cresce, encolhe, cresce - tipo ioiô --
02:40
and then actually grows back up, and back down and back up --
53
160219
2914
e nunca morre.
02:43
sort of yo-yo -- and it never dies.
54
163157
1779
02:44
So it's actually life,
55
164960
2226
Então é realmente vida,
mas não é realmente
02:47
but it's actually not as we thought life would be.
56
167210
4025
como pensamos que vida seja.
02:51
And then you see something like that.
57
171751
1911
Então você vê algo como isso.
02:53
And he was like, "My God, what kind of a life form is that?"
58
173686
2873
E ele pensava: "Meu Deus, que tipo de forma de vida é isso?"
Alguém sabe?
02:56
Anyone know?
59
176583
1419
Não é realmente vida, é um cristal.
02:58
It's actually not life, it's a crystal.
60
178026
3002
Então, uma vez que você começa a olhar e observar
03:01
So once you start looking and looking at smaller and smaller things --
61
181542
3301
coisas cada vez menores --
03:04
so this particular person wrote a whole article and said,
62
184867
3162
então essa pessoa em particular
escreveu um artigo inteiro e disse: "Ei, essas são bactérias."
03:08
"Hey, these are bacteria."
63
188053
1481
03:09
Except, if you look a little bit closer,
64
189558
1971
Exceto que, se você olha um pouquinho mais perto,
03:11
you see, in fact, that this thing is way too small to be anything like that.
65
191553
3636
você vê, de fato, que essa coisa é muito pequena para ser qualquer coisa como isso.
Então ele estava convencido,
03:15
So he was convinced, but, in fact, most people aren't.
66
195213
3158
mas, de fato, a maioria das pessoas não está.
E então, é claro,
03:19
And then, of course, NASA also had a big announcement,
67
199052
3184
a NASA também tinha um anúncio importante,
03:22
and President Clinton gave a press conference,
68
202260
2865
e o presidente Clinton deu uma entrevista coletiva,
sobre essa surpreendente descoberta
03:25
about this amazing discovery of life in a Martian meteorite.
69
205149
4861
de vida em um meteorito marciano.
Exceto pelo fato de que hoje em dia é altamente contraditória.
03:30
Except that nowadays, it's heavily disputed.
70
210660
2961
Se você atenta para as lições de todos esses quadros,
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
então você percebe, bem, de fato pode não ser tão fácil.
Talvez eu realmente precise
03:39
Maybe I do need a definition of life
73
219443
3399
de uma definição de vida
03:42
in order to make that kind of distinction.
74
222866
2278
para fazer esse tipo de distinção.
Então, vida pode ser definida?
03:45
So can life be defined?
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225168
2531
O que vocês diriam?
03:47
Well how would you go about it?
76
227723
1507
É claro,
03:49
Well of course, you'd go to Encyclopedia Britannica and open at L.
77
229254
4007
vocês iriam à Enciclopédia Britânica e abririam na letra V.
Não, é claro que vocês não fazem isso; vocês põem isso no Google.
03:53
No, of course you don't do that; you put it somewhere in Google.
78
233285
3012
Então você pode obter alguma coisa.
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
E aquilo que você pode obter --
04:00
and anything that actually refers to things that we are used to,
82
240226
3779
e qualquer coisa que realmente se refira a coisas a que estamos acostumados,
você joga fora.
04:04
you throw away.
83
244029
1222
Então você pode descobrir algo como isto.
04:05
And then you might come up with something like this.
84
245275
2498
Diz alguma coisa complicada
04:07
And it says something complicated with lots and lots of concepts.
85
247797
3257
com muitos e muitos conceitos.
Quem na Terra escreveria algo
04:11
Who on Earth would write something as convoluted and complex and inane?
86
251078
5360
tão intrincado, complexo
e sem nexo?
Oh, é na verdade um conjunto de conceitos muito, muito importante.
04:18
Oh, it's actually a really, really, important set of concepts.
87
258212
3901
Estou destacando apenas umas poucas palavras
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
e dizendo que definições como essas
apoiam-se em coisas que não estão baseadas
04:28
that are not based on amino acids or leaves or anything that we are used to,
90
268208
6149
em aminoácidos ou folhas
ou em qualquer coisa a que estejamos acostumados,
mas, de fato, apenas em processos.
04:34
but in fact on processes only.
91
274381
1751
E se você obsevar,
04:36
And if you take a look at that,
92
276156
1871
isso estava, na verdade, em um livro que escrevi que trata de vida artificial.
04:38
this was actually in a book that I wrote that deals with artificial life.
93
278051
3457
E isso explica por que
04:41
And that explains why that NASA manager was actually in my office to begin with.
94
281532
4227
aquele gerente da NASA estava em meu escritório, para começar.
04:45
Because the idea was that, with concepts like that,
95
285783
3087
Porque a ideia era que, com conceitos como esse,
04:48
maybe we can actually manufacture a form of life.
96
288894
4020
talvez possamos realmente produzir
uma forma de vida.
04:52
And so if you go and ask yourself, "What on Earth is artificial life?",
97
292938
4797
E se você se perguntar:
"O que, diabos, é vida artificial?",
04:57
let me give you a whirlwind tour of how all this stuff came about.
98
297759
3669
deixe-me levá-lo por um passeio que é um turbilhão
sobre como tudo isso apareceu.
05:01
And it started out quite a while ago,
99
301452
3135
E começou um bom tempo atrás
05:04
when someone wrote one of the first successful computer viruses.
100
304611
4325
quando alguém escreveu
um dos primeiros vírus de computador bem sucedido.
E para aqueles que não são muito velhos,
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
vocês não têm ideia de como essa infecção trabalhava --
05:14
namely, through these floppy disks.
103
314049
2260
notadamente, através desses disquetes.
05:16
But the interesting thing about these computer virus infections
104
316333
3887
Mas a coisa interessante sobre essas infecções virais de computador
era que, se você olha para o ritmo
05:20
was that, if you look at the rate at which the infection worked,
105
320244
3452
com que a infecção trabalhava,
05:23
they show this spiky behavior that you're used to from a flu virus.
106
323720
4150
ele mostra esse comportamento pontiagudo
que conhecemos do vírus da gripe.
05:27
And it is in fact due to this arms race
107
327894
2342
E isso, de fato, se deve à queda de braço
05:30
between hackers and operating system designers
108
330260
3456
entre hackers e designers de sistemas operacionais
05:33
that things go back and forth.
109
333740
1600
para que as coisas avancem e recuem.
05:35
And the result is kind of a tree of life of these viruses,
110
335364
4511
E o resultado é um tipo de árvore da vida
desses vírus,
05:39
a phylogeny that looks very much like the type of life
111
339899
3605
uma filogenia que se parece muito
com o tipo de vida a que estamos acostumados, ao menos no nível viral.
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
Então isso é vida? Não que eu saiba.
05:47
Not as far as I'm concerned.
114
347526
1616
Por que? Porque essas coisas não evoluem por elas mesmas.
05:49
Why? Because these things don't evolve by themselves.
115
349166
2842
Na verdade, elas têm hackers que as escrevem.
05:52
In fact, they have hackers writing them.
116
352032
1953
Mas a ideia foi tomada muito rapidamente, um pouco depois,
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
quando um cientista trabalhando no Instituto de Santa Fé decidiu:
06:00
"Why don't we try to package these little viruses
119
360698
3133
"Por que não tentamos empacotar esses pequenos vírus
06:03
in artificial worlds inside of the computer
120
363855
2215
em mundos artificiais dentro do computador
e os deixamos evoluir?"
06:06
and let them evolve?"
121
366094
1271
06:07
And this was Steen Rasmussen.
122
367389
1594
E esse era Steen Rasmussen.
06:09
And he designed this system, but it really didn't work,
123
369007
2692
Ele desenhou esse sistema, mas realmente não funcionou,
06:11
because his viruses were constantly destroying each other.
124
371723
2884
porque seus vírus estavam constantemente destruindo um ao outro.
06:14
But there was another scientist who had been watching this, an ecologist.
125
374631
3517
Mas havia um outro cientista que observava isso, um ecologista.
Ele foi para casa e disse: "Sei como arrumar isso."
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
E ele escreveu o sistema Tierra,
06:22
and, in my book,
128
382356
1205
e, em meu livro, é de fato um dos primeiros
06:23
is in fact one of the first truly artificial living systems --
129
383585
3824
sistemas de vida verdadeiramente artificial --
06:27
except for the fact that these programs didn't really grow in complexity.
130
387433
3462
exceto pelo fato de que esses programas realmente não crescem em complexidade.
06:30
So having seen this work, worked a little bit on this,
131
390919
2864
Então, tendo visto essa atividade, trabalhado um pouco nisso,
06:33
this is where I came in.
132
393807
1658
aqui é que apareço.
06:35
And I decided to create a system that has all the properties
133
395489
3643
E decidi criar um sistema
que tenha todas a propriedades que são necessárias
06:39
that are necessary to see, in fact, the evolution of complexity,
134
399156
3846
para permitir a evolução da complexidade,
mais e mais problemas complexos constantemente evoluindo.
06:43
more and more complex problems constantly evolving.
135
403026
3302
E, é claro, como não sei como escrever um código, tive ajuda nisso.
06:46
And of course, since I really don't know how to write code, I had help in this.
136
406352
3784
Eu tinha dois estudantes de graduação,
06:50
I had two undergraduate students
137
410160
1548
no Instituto de Tecnologia da Califórnia, que trabalharam comigo.
06:51
at California Institute of Technology that worked with me.
138
411732
2729
Esse é Charles Offria, à esquerda; Titus Brown, à direita.
06:54
That's Charles Ofria on the left, Titus Brown on the right.
139
414485
2852
Agora eles são professores respeitáveis
06:57
They are now, actually, respectable professors
140
417361
2335
06:59
at Michigan State University,
141
419720
1742
na Universidade Estadual de Michigan,
07:01
but I can assure you, back in the day, we were not a respectable team.
142
421486
4501
mas posso assegurar-lhes, àquela época,
não éramos uma equipe respeitável.
E fico realmente feliz que não tenham sobrevivido fotos
07:06
And I'm really happy that no photo survives
143
426011
2049
de nós três juntos em qualquer lugar.
07:08
of the three of us anywhere close together.
144
428084
2523
Mas, como é esse sistema?
07:11
But what is this system like?
145
431352
1875
Bem, não posso realmente entrar em detalhes,
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
mas o que veem aqui é algo de suas entranhas.
O que eu queria focar
07:18
But what I wanted to focus on is this type of population structure.
148
438141
4085
é esse tipo de estrutura populacional.
Há aproximadamente 10.000 programas assentados aqui.
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
E todas as cepas diferentes são colorizadas em cores diferentes.
07:27
And as you see here, there are groups that are growing on top of each other,
151
447689
3604
E como podem ver aqui, há grupos que estão crescendo no topo um do outro,
porque estão se espalhando.
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
A qualquer tempo, surge um programa
que é melhor para sobreviver nesse mundo,
07:36
due to whatever mutation it has acquired,
154
456810
1968
devido a seja lá qual for a mutação que ele adquiriu,
07:38
it is going to spread over the others and drive the others to extinction.
155
458802
3470
vai se espalhar sobre os outros e levá-los à extinção.
Vou mostrar-lhes um filme no qual vocês verão esse tipo de dinâmica.
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
E esses tipos de experimentos são iniciados
07:46
And these kinds of experiments are started with programs that we wrote ourselves.
158
466126
4276
com programas que nós mesmos escrevemos.
Escrevemos nossas próprias coisas, nós as replicamos,
07:50
We write our own stuff, replicate it, and are very proud of ourselves.
159
470426
3337
e estamos muito orgulhosos de nós mesmos.
07:53
And we put them in, and what you see immediately
160
473787
2776
E os pomos em ação, e o que você vê imediatamente
07:56
is that there are waves and waves of innovation.
161
476587
3066
é que há ondas e ondas de inovação.
07:59
By the way, this is highly accelerated,
162
479677
1894
A propósito, isto está altamente acelerado,
08:01
so it's like a 1000 generations a second.
163
481595
2197
então é como mil gerações por segundo.
08:03
But immediately, the system goes like, "What kind of dumb piece of code was this?
164
483816
3967
Mas imediatamente o sistema se pergunta:
"Que tipo de pedaço de código idiota era esse?
08:07
This can be improved upon in so many ways, so quickly."
165
487807
3721
Isso pode ser melhorado de tantas maneiras
tão rapidamente."
08:11
So you see waves of new types taking over the other types.
166
491552
3748
Então você vê ondas de novos tipos
sobrepujando os outros tipos.
08:15
And this type of activity goes on for quite a while,
167
495324
2562
E esse tipo de atividade prossegue por um bom tempo,
08:17
until the main easy things have been acquired by these programs.
168
497910
4821
até que as principais coisas simples tenham sido adquiridas por esses programas.
08:22
And then, you see sort of like a stasis coming on
169
502755
3481
Então, você vê um tipo de estagnação surgindo
08:26
where the system essentially waits
170
506260
1976
na qual o sistema essencialmente espera
08:28
for a new type of innovation, like this one,
171
508260
3183
por um novo tipo de inovação, como esta,
08:31
which is going to spread over all the other innovations that were before
172
511467
4282
que vai se espalhar
por sobre todas as outras inovações que existiam antes
08:35
and is erasing the genes that it had before,
173
515773
2463
e apaga os genes que tinha antes,
08:38
until a new type of higher level of complexity has been achieved.
174
518260
3976
até que um novo tipo de um nível mais elevado de complexidade tenha sido alcançado.
08:42
And this process goes on and on and on.
175
522260
2976
E esse processo se repete sucessivamente.
08:45
So what we see here
176
525727
1315
Então, o que vemos aqui
08:47
is a system that lives in very much the way we're used to how life goes.
177
527066
4163
é um sistema que vive
muito da maneira a que estamos acostumados à vida.
08:51
But what the NASA people had asked me really was,
178
531948
4120
Mas o que o pessoal da NASA tinha me perguntado realmente
era: "Esses tipos
08:56
"Do these guys have a biosignature?
179
536473
2762
têm um bioassinatura?
08:59
Can we measure this type of life?
180
539840
1813
Podemos medir esse tipo de vida?
09:01
Because if we can,
181
541677
1192
Porque se podemos,
09:02
maybe we have a chance of actually discovering life somewhere else
182
542893
3849
talvez tenhamos a chance de realmente descobrir vida em algum outro lugar
09:06
without being biased by things like amino acids."
183
546766
3154
sem sermos influenciados
por coisas como aminoácidos."
09:10
So I said, "Well, perhaps we should construct a biosignature
184
550481
4533
Então eu disse: "Bem, talvez devêssemos construir
uma bioassinatura
09:15
based on life as a universal process.
185
555038
3198
baseada em vida como um processo universal.
09:18
In fact, it should perhaps make use of the concepts that I developed
186
558260
4864
De fato, ele deveria, talvez, fazer uso
dos conceitos que desenvolvi
para como que capturar
09:23
just in order to sort of capture what a simple living system might be."
187
563148
4087
o que um simples sistema vivo poderia ser."
E a coisa que descobri --
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
primeiro tenho que dar-lhes uma introdução sobre a ideia,
09:32
and maybe that would be a meaning detector,
190
572808
3539
e talvez isso fosse um detector de significado,
mais que um detector de vida.
09:36
rather than a life detector.
191
576371
1547
09:38
And the way we would do that --
192
578486
1750
E a forma como faríamos isso --
09:40
I would like to find out how I can distinguish text
193
580260
2636
gostaria de descobrir como posso distinguir
09:42
that was written by a million monkeys, as opposed to text that is in our books.
194
582920
4647
texto que foi escrito por um milhão de macacos
em oposição a texto que está em nossos livros.
09:47
And I would like to do it in such a way
195
587905
1877
E gostaria de fazer isso de tal forma
09:49
that I don't actually have to be able to read the language,
196
589806
2878
que realmente eu não tivesse que ser capaz de ler o idioma,
porque tenho certeza de que não conseguirei.
09:52
because I'm sure I won't be able to.
197
592708
1770
Desde que eu saiba que há algum tipo de alfabeto.
09:54
As long as I know that there's some sort of alphabet.
198
594502
2500
Então este seria um gráfico de frequência
09:57
So here would be a frequency plot
199
597026
2330
de quão frequentemente você encontra
09:59
of how often you find each of the 26 letters of the alphabet
200
599380
3382
cada uma das 26 letras do alfabero
10:02
in a text written by random monkeys.
201
602786
2219
num texto escrito por macacos aleatórios.
10:05
And obviously, each of these letters comes off about roughly equally frequent.
202
605455
4554
E obviamente cada uma dessas letras
ocorre, grosso modo, com frequência igual.
Agora, se você olha para a mesma distribuição em textos em inglês.
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
ela se parece com isso.
10:15
And I'm telling you, this is very robust across English texts.
205
615462
3548
E digo a vocês, isso é muito forte ao longo de textos em inglês.
E se olho para textos em francês, parece um pouco diferente,
10:19
And if I look at French texts, it looks a little bit different,
206
619034
2984
ou italiano, ou alemão.
10:22
or Italian or German.
207
622042
1178
Todos eles têm seu próprio tipo de distribuição de frequência,
10:23
They all have their own type of frequency distribution,
208
623244
3416
mas é robusto.
10:26
but it's robust.
209
626684
1433
Não importa se escrito sobre política ou sobre ciência.
10:28
It doesn't matter whether it writes about politics or about science.
210
628141
3207
Não importa se é um poema
10:31
It doesn't matter whether it's a poem or whether it's a mathematical text.
211
631372
5780
ou um texto matemático.
É uma assinatura forte
10:37
It's a robust signature,
212
637176
1837
e é muito estável.
10:39
and it's very stable.
213
639037
1820
10:40
As long as our books are written in English --
214
640881
2157
Enquanto nossos livros forem escritos em inglês --
porque as pessoas estão reescrevendo-os e recopiando-os --
10:43
because people are rewriting them and recopying them --
215
643062
2791
10:45
it's going to be there.
216
645877
1359
ela vai estar lá.
10:47
So that inspired me to think about, well, what if I try to use this idea
217
647260
5761
Então isso inspirou-me a pensar,
bem, e se eu tentar usar essa ideia
para, não detectar textos aleatórios
10:53
in order, not to detect random texts from texts with meaning,
218
653045
3755
de textos com significado,
10:56
but rather detect the fact that there is meaning
219
656824
3729
mas para detectar o fato de que há significado
11:00
in the biomolecules that make up life.
220
660577
2527
nas biomoléculas que constroem a vida.
Mas primeiro tenho que perguntar:
11:03
But first I have to ask:
221
663128
1168
11:04
what are these building blocks,
222
664320
1488
quais são esses blocos construtores, como o alfabeto, elementos que lhes mostrei?
11:05
like the alphabet, elements that I showed you?
223
665832
2296
Bem, acontece que temos muitas alternativas diferentes
11:08
Well it turns out, we have many different alternatives
224
668152
2873
para tal conjunto de blocos construtores.
11:11
for such a set of building blocks.
225
671049
2314
Poderíamos usar aminoácidos,
11:13
We could use amino acids,
226
673387
1248
11:14
we could use nucleic acids, carboxylic acids, fatty acids.
227
674659
3202
poderíamos usar ácidos nucleicos, ácidos carboxílicos, ácidos graxos.
11:17
In fact, chemistry's extremely rich, and our body uses a lot of them.
228
677885
3438
De fato, a química é extremamente rica, e nosso corpo usa muitos deles.
Para que nós realmente, para testar essa ideia,
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
primeiro observei aminoácidos e alguns outros ácidos carboxílicos.
E aqui está o resultado.
11:27
And here's the result.
231
687248
1471
11:28
Here is, in fact, what you get
232
688743
3166
Aqui está, de fato, o que você obtém
11:31
if you, for example, look at the distribution of amino acids
233
691933
3023
se você, por exemplo, olha para a distribuição de aminoácidos
11:34
on a comet or in interstellar space or, in fact, in a laboratory,
234
694980
4735
em um cometa ou no espaço interstelar
ou, na verdade, em um laboratório,
11:39
where you made very sure that in your primordial soup,
235
699739
2659
onde você têm certeza de que em sua sopa primordial
não há coisa viva.
11:42
there is no living stuff in there.
236
702422
1918
O que você encontra é principalmente glicina e alanina
11:44
What you find is mostly glycine and then alanine
237
704364
2879
e há alguns traços de outros elementos.
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
Isso também é muito forte --
11:52
what you find in systems like Earth
240
712103
3832
o que você encontra em sistemas como a Terra
11:55
where there are amino acids, but there is no life.
241
715959
3145
onde há aminoácidos,
mas não há vida.
11:59
But suppose you take some dirt and dig through it
242
719128
4630
Mas suponha que você pegue um pouco de solo
e cave nele
12:03
and then put it into these spectrometers,
243
723782
2960
e ponha ponha em um desses espectrômetros
12:06
because there's bacteria all over the place;
244
726766
2098
porque há bactéria em todo lugar;
12:08
or you take water anywhere on Earth,
245
728888
2231
ou você pega água de qualquer lugar na Terra,
porque está fervilhando de vida,
12:11
because it's teaming with life,
246
731143
1517
12:12
and you make the same analysis;
247
732684
1750
e você faz a mesma análise;
12:14
the spectrum looks completely different.
248
734458
2577
o espectro parece completamente diferente.
É claro, ainda há glicina e alanina,
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
mas, na verdade, há esses elementos pesados, esses aminoácidos pesados,
12:23
that are being produced because they are valuable to the organism.
251
743802
3395
que estão sendo produzidos
porque eles são valiosos para o organismo.
E alguns outros
12:28
And some other ones that are not used in the set of 20,
252
748327
3938
que não são usados no conjunto de 20,
não surgirão de forma nenhuma
12:32
they will not appear at all in any type of concentration.
253
752289
2898
em qualquer tipo de concentração.
12:35
So this also turns out to be extremely robust.
254
755211
2705
Então isso também se torna extremamente forte.
12:37
It doesn't matter what kind of sediment you're using to grind up,
255
757940
3118
Não importa que tipo de sedimento você está usando para estudar,
seja bactéria ou quaisquer outros, plantas ou animais.
12:41
whether it's bacteria or any other plants or animals.
256
761082
3279
Em qualquer lugar em que há vida,
12:44
Anywhere there's life,
257
764385
1424
12:45
you're going to have this distribution,
258
765833
1951
você vai ter essa distribuição,
12:47
as opposed to that distribution.
259
767808
1817
em oposição a esta distribuição.
12:49
And it is detectable not just in amino acids.
260
769649
3237
E é detectável não apenas em aminoácidos.
12:52
Now you could ask:
261
772910
1217
Agora você poderia perguntar:
12:54
Well, what about these Avidians?
262
774151
3159
bem, e aqueles Avidianos?
Avidianos são aqueles habitantes do mundo do computador
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
onde estão perfeitamente felizes, replicando-se e crescendo em complexidade.
13:03
So this is the distribution that you get if, in fact, there is no life.
265
783878
5017
Esta é a distribuição que você obtém
se, na verdade, não há vida.
13:08
They have about 28 of these instructions.
266
788919
2718
Eles têm aproximadamente 28 dessas instruções.
13:11
And if you have a system where they're being replaced one by the other,
267
791661
3352
E se você tem um sistema no qual eles estão sendo substituídos um pelo outro,
é como a escrita de macacos em uma máquina de escrever.
13:15
it's like the monkeys writing on a typewriter.
268
795037
2185
Cada uma dessas instruções aparece
13:17
Each of these instructions appears with roughly the equal frequency.
269
797246
4220
de modo geral com igual frequência.
13:22
But if you now take a set of replicating guys
270
802375
4780
Agora, se você pega um conjunto de tipos que se replicam,
como no vídeo que viram,
13:27
like in the video that you saw,
271
807179
1950
ele se parece assim.
13:29
it looks like this.
272
809153
1519
Então há algumas instruções
13:31
So there are some instructions
273
811459
1473
13:32
that are extremely valuable to these organisms,
274
812956
2433
que são extremamente valiosas para esses organismos,
e sua frequência vai ser alta.
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
E há realmente algumas instruções
que você usa apenas uma vez, se tanto.
13:41
So they are either poisonous
277
821472
1523
Então, ou elas são venenosas
13:43
or really should be used at less of a level than random.
278
823019
4505
ou devem realmente ser usadas em menos do que o nível do acaso.
13:47
In this case, the frequency is lower.
279
827548
2688
Nesse caso, a frequência é mais baixa.
E agora podemos entender, isto é realmente uma assinatura forte?
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
Posso dizer-lhes que certamente é,
13:55
because this type of spectrum, just like what you've seen in books,
282
835268
3248
porque esse tipo de espectro, exatamente como vocês viram nos livros,
13:58
and just like what you've seen in amino acids,
283
838540
2153
exatamente como vocês viram nos aminoácidos,
14:00
it doesn't really matter how you change the environment,
284
840717
2642
não importa o quanto você mude o meio ambiente, é muito forte;
14:03
it's very robust, it's going to reflect the environment.
285
843383
2624
vai refletir o meio ambiente.
Então vou mostrar-lhes agora um pequeno experimento que fizemos.
14:06
So I'm going to show you now a little experiment that we did.
286
846031
2949
E tenho que explicar a vocês,
14:09
And I have to explain to you,
287
849004
1384
o topo deste gráfico
14:10
the top of this graph
288
850412
1182
14:11
shows you that frequency distribution that I talked about.
289
851618
2744
mostra aquela frequência de distribuição de que falei.
14:14
Here, that's the lifeless environment
290
854386
3807
Aqui, na realidade, o meio ambiente sem vida
onde cada instrução ocorre
14:18
where each instruction occurs at an equal frequency.
291
858217
3412
com uma frequência igual.
E abaixo, eu mostro, na verdade,
14:22
And below there, I show, in fact, the mutation rate in the environment.
292
862564
4993
o ritmo de mutação no meio ambiente.
14:27
And I'm starting this at a mutation rate that is so high
293
867581
3303
E começo isso com um ritmo de mutação que é tão alto
14:30
that even if you would drop a replicating program
294
870908
3966
que, mesmo que você lançasse
um programa de replicação
14:34
that would otherwise happily grow up to fill the entire world,
295
874898
4125
que, de outro modo iria crescer sem entraves
para preeencher o mundo todo,
se você o lança aí, ele sofre mutações até a morte imediatamente.
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
Então não há vida possível
nesse tipo de ritmo de mutação.
14:47
But then I'm going to slowly turn down the heat, so to speak,
298
887451
4036
Mas, então, vou vagarosamente diminuir o calor, por assim dizer,
14:51
and then there's this viability threshold
299
891511
2185
e daí existe esse portal de viabilidade
14:53
where now it would be possible for a replicator to actually live.
300
893720
3892
no qual agora seria possível
para um replicador realmente viver.
14:57
And indeed, we're going to be dropping these guys into that soup all the time.
301
897636
5345
E, na verdade, vamos estar lançando esses tipos
nessa sopa o tempo todo.
Então vamos ver como fica.
15:03
So let's see what that looks like.
302
903419
1636
Primeiro, nada, nada, nada.
15:05
So first, nothing, nothing, nothing.
303
905079
2998
Muito quente, muito quente.
15:08
Too hot, too hot.
304
908101
1815
15:09
Now the viability threshold is reached,
305
909940
2296
Agora o portal de viabilidade é alcançado,
15:12
and the frequency distribution has dramatically changed
306
912260
4492
e a frequência de distribuição
muda dramaticamente e, de fato, se estabiliza.
15:16
and, in fact, stabilizes.
307
916776
1476
E agora o que fiz aí,
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
estava sendo maldoso, aumentei o calor novamente e de novo.
E, é claro, ele alcança o portal de viabilidade.
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
Estou mostrando isso novamente porque é tão legal.
15:28
You hit the viability threshold.
312
928694
1542
Você atinge o portal de viabilidade.
15:30
The distribution changes to "alive!"
313
930260
1976
A distribuição muda para "vivo!"
15:32
And then, once you hit the threshold
314
932691
3217
Então, quando você atinge o limiar
15:35
where the mutation rate is so high that you cannot self-reproduce,
315
935932
4049
em que o ritmo de mutação é tão alto
que você não pode se auto-reproduzir,
você não pode passar a cópia da informação
15:40
you cannot copy the information forward to your offspring
316
940005
4921
adiante para seus descendentes
15:44
without making so many mistakes that your ability to replicate vanishes.
317
944950
4730
sem cometer tantos erros
que sua habilidade de replicar-se desaparece.
15:49
And then, that signature is lost.
318
949704
1859
Então essa assinatura está perdida.
O que aprendemos com isso?
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
Bem, penso que aprendemos um certo número de coisas com isso.
15:58
One of them is,
321
958766
1470
Uma delas é,
16:00
if we are able to think about life in abstract terms --
322
960260
5224
se somos capazes de pensar sobre vida
em termos abstratos --
16:05
and we're not talking about things like plants,
323
965508
2631
e não estamos falando de coisas como plantas,
e não estamos falando de aminoácidos,
16:08
and we're not talking about amino acids,
324
968163
1925
e não estamos falando de bactérias,
16:10
and we're not talking about bacteria,
325
970112
1764
16:11
but we think in terms of processes --
326
971900
2110
mas pensamos em termos de processos --
então poderíamos começar a pensar sobre vida,
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
não como algo que é tão especial à Terra,
16:18
but that, in fact, could exist anywhere.
329
978903
2510
mas isso, de fato, poderia existir em qualquer lugar.
16:21
Because it really only has to do with these concepts of information,
330
981437
4313
Porque, na verdade, tem a ver apenas
com esses conceitos de informação,
16:25
of storing information within physical substrates --
331
985774
4058
estocar informação
dentro de substratos físicos --
16:29
anything: bits, nucleic acids, anything that's an alphabet --
332
989856
4016
qualquer coisa: bits, ácidos nucleicos,
qualquer coisa que seja um alfabeto --
16:33
and make sure that there's some process
333
993896
1879
e assegurar-se de que há algum processo
16:35
so that this information can be stored for much longer than you would expect --
334
995799
3715
para que essa informação possa ser armazenada
por um prazo muito mais longo do que você esperaria
fosse o critério de tempo para deterioração da informação.
16:40
the time scales for the deterioration of information.
335
1000076
4336
E se você pode fazer isso,
16:44
And if you can do that, then you have life.
336
1004436
3168
então você tem vida.
16:47
So the first thing that we learn
337
1007628
2254
Então a primeira coisa que aprendemos
16:49
is that it is possible to define life in terms of processes alone,
338
1009906
5212
é que é possível definir vida
somente em termos somente de processos,
16:55
without referring at all to the type of things that we hold dear,
339
1015142
4977
sem nenhuma referência
ao tipo de coisas que valorizamos,
da maneira como o tipo de vida na Terra é.
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
E isso de certa maneira remove de nós novamente,
17:05
like all of our scientific discoveries, or many of them --
342
1025503
2831
como todas as nossas descobertas científicas, ou muitas delas --
17:08
it's this continuous dethroning of man --
343
1028358
2771
é esse contínuo destronar o homem --
como pensamos que somos especiais porque estamos vivos.
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
Bem, podemos fazer vida. Podemos fazer vida no computador.
17:16
Granted, it's limited,
346
1036984
1817
Com certeza, é limitada,
17:18
but we have learned what it takes in order to actually construct it.
347
1038825
5117
mas aprendemos o que é preciso
para realmente construí-la.
17:23
And once we have that,
348
1043966
2788
E uma vez que tenhamos isso,
17:26
then it is not such a difficult task anymore
349
1046778
2647
então, não é mais uma tarefa tão difícil,
17:29
to say, if we understand the fundamental processes
350
1049449
4152
quer dizer, se entendemos os processos fundamentais
17:33
that do not refer to any particular substrate,
351
1053625
3342
que não se referem a nenhum substrato em particular,
17:36
then we can go out and try other worlds,
352
1056991
3768
então podemos sair
e tentar outros mundos,
17:40
figure out what kind of chemical alphabets might there be,
353
1060783
3781
descobrir que tipos de alfabetos químicos possam existir,
descobrir bastante sobre a química normal,
17:45
figure enough about the normal chemistry, the geochemistry of the planet,
354
1065293
4725
a geoquímica do planeta,
para sabermos como seria essa distribuição
17:50
so that we know what this distribution would look like in the absence of life,
355
1070042
3774
na ausência de vida,
17:53
and then look for large deviations from this --
356
1073840
2971
e então procurar por grandes desvios disso --
17:56
this thing sticking out, which says, "This chemical really shouldn't be there."
357
1076835
5112
essa coisa que se sobressai, que diz:
"Esse químico realmente não deveria estar aí."
18:01
Now we don't know that there's life then,
358
1081971
1955
Não sabemos se há vida então,
18:03
but we could say,
359
1083950
1207
mas poderíamos dizer:
18:05
"Well at least I'm going to have to take a look very precisely at this chemical
360
1085181
3769
"Bem, no mínimo vou ter que observar muito precisamente esse químico
18:08
and see where it comes from."
361
1088974
2045
e ver o que vem daí."
E essa poderia ser nossa chance
18:11
And that might be our chance of actually discovering life
362
1091043
3711
de realmente descobrir vida
18:14
when we cannot visibly see it.
363
1094778
2119
quando não podemos visualmente percebê-la.
18:16
And so that's really the only take-home message that I have for you.
364
1096921
4564
E essa é realmente a única mensagem
que tenho para vocês.
18:21
Life can be less mysterious than we make it out to be
365
1101509
4231
A vida pode ser menos misteriosa
do que imaginamos que seja
18:25
when we try to think about how it would be on other planets.
366
1105764
3205
quando tentamos pensar em como ela seria em outros planetas.
18:29
And if we remove the mystery of life,
367
1109540
3387
E se removemos o mistério da vida,
18:32
then I think it is a little bit easier for us to think about how we live,
368
1112951
4685
então penso que é um pouco mais fácil
para nós pensar em como vivemos,
18:37
and how perhaps we're not as special as we always think we are.
369
1117660
3058
e como, talvez, não sejamos tão especiais como pensamos que somos.
18:40
And I'm going to leave you with that.
370
1120742
2246
E vou deixá-los com isso.
E muito obrigado.
18:43
And thank you very much.
371
1123012
1224
18:44
(Applause)
372
1124260
2174
(Aplausos)
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