Fashion has a pollution problem -- can biology fix it? | Natsai Audrey Chieza

Tradutor: Raissa Mendes Revisor: Maricene Crus

You're watching the life cycle of a Streptomyces coelicolor.

Vocês estão assistindo ao ciclo de vida da "Streptomyces coelicolor".

It's a strain of bacteria that's found in the soil

É um tipo de bactéria encontrada no solo, onde ela vive numa comunidade

where it lives in a community with other organisms,

com outros organismos, decompondo matéria orgânica.

decomposing organic matter.

Coelicolor is a beautiful organism.

Coelicolor é um lindo organismo.

A powerhouse for synthesizing organic chemical compounds.

Uma usina para sintetizar compostos químicos orgânicos.

It produces an antibiotic called actinorhodin,

Ela produz um antibiótico chamado actinorhodin,

which ranges in color from blue to pink and purple,

cuja cor varia do azul até rosa e lilás,

depending on the acidity of its environment.

dependendo da acidez do ambiente.

That it produces these pigment molecules sparked my curiosity

O fato de ela produzir estas moléculas de pigmento aguçou minha curiosidade

and led me to collaborate closely with coelicolor.

e me levou a trabalhar de perto com a coelicolor.

It is an unlikely partnership,

É uma parceria improvável,

but it's one that completely transformed my practice as a materials designer.

mas que transformou completamente minha prática de designer de materiais.

From it, I understood how nature was going to completely revolutionize

A partir daí, compreendi como a natureza ia revolucionar completamente

how we design and build our environments,

como projetamos e construímos nossos ambientes,

and that organisms like coelicolor

e que organismos como a coelicolor

were going to help us grow our material future.

iam nos ajudar a desenvolver o futuro dos nossos materiais.

So what's wrong with things as they are?

Mas qual o problema com o estado atual das coisas?

Well, for the last century,

Bem, no último século,

we've organized ourselves around fossil fuels,

nossa vida tem girado ao redor dos combustíveis fósseis,

arguably, the most valuable material system we have ever known.

seguramente o sistema de materiais mais valioso já conhecido.

We are tethered to this resource, and we've crafted a dependency on it

Estamos presos a essa fonte, e criamos uma dependência dela

that defines our identities, cultures, our ways of making and our economies.

que define nossas identidades, culturas, nosso modo de fazer e nossa economia.

But our fossil fuel-based activities are reshaping the earth

Mas as atividades baseadas no combustível fóssil estão reconfigurando a Terra

with a kind of violence that is capable of dramatically changing the climate,

com um tipo de violência capaz de mudar radicalmente o clima,

of accelerating a loss of biodiversity

acelerar a perda da biodiversidade

and even sustaining human conflict.

e até encorajar conflitos humanos.

We're living in a world

Estamos vivendo num mundo

where the denial of this dependence has become deadly.

onde a negação dessa dependência se tornou mortal.

And its reasons are multiple,

E suas razões são múltiplas,

but they include the privilege of not being affected

mas elas incluem o privilégio de não ser afetado

and what I believe is a profound lack of imagination

e o que acredito ser uma profunda falta de imaginação

about how else we could live

sobre de que outra maneira poderíamos viver

within the limits of this planet's boundaries.

dentro das limitações do planeta.

Fossil fuels will one day give way to renewable energy.

Um dia os combustíveis fósseis vão dar lugar à energia renovável.

That means we need to find new material systems

Portanto, precisamos de novos sistemas de materiais

that are not petroleum-based.

que não sejam baseados no petróleo.

I believe that those material systems will be biological,

Acredito que esses sistemas de materiais vão ser biológicos,

but what matters is how we design and build them.

mas o que importa é como os projetamos e construímos.

They mustn't perpetuate the destructive legacies of the oil age.

Eles não podem perpetuar os legados destrutivos da era do petróleo.

When you look at this image,

Quando olham para esta imagem,

what do you see?

o que vocês veem?

Well, I see a highly sophisticated biological system,

Bem, eu vejo um sistema biológico altamente sofisticado

that through the use of enzymes,

que, através do uso de enzimas,

can move and place atoms more quickly and precisely

pode mover e inserir átomos mais rápida e precisamente

than anything we've ever engineered.

do que qualquer coisa que já criamos.

And we know that it can do this at scale.

E sabemos que isso pode ser feito em grande escala.

Nature has evolved over 3.8 billion years

A natureza evoluiu ao longo de 3,8 bilhões de anos

to be able to do this,

para conseguir fazer isso.

but now through the use of synthetic biology,

No entanto, através da biologia sintética,

an emerging scientific discipline

uma disciplina científica emergente

that seeks to customize this functionality of living systems,

que busca customizar essa funcionalidade dos sistemas vivos,

we can now rapid prototype the assembly of DNA.

agora podemos acelerar o protótipo da montagem do DNA.

That means that we can engineer the kind of biological precision

Isso significa que podemos alcançar o tipo de precisão biológica

that makes it possible to design a bacteria

que possibilita projetar uma bactéria

that can recycle metal,

para reciclar o metal,

to grow fungi into furniture

para transformar fungos em móveis

and even sequester renewable energy from algae.

e até mesmo sequestrar energia renovável das algas.

To think about how we might access this inherent brilliance of nature --

Imaginar como acessar esse brilhantismo inerente da natureza

to build things from living things --

para construir coisas a partir de coisas vivas,

let's consider the biological process of fermentation.

vamos considerar o processo biológico de fermentação.

I've come to think of fermentation, when harnessed by humans,

Costumo pensar na fermentação, quando aproveitada pelos humanos,

as an advanced technological toolkit for our survival.

como uma ferramenta tecnológica avançada para nossa sobrevivência.

When a solid or a liquid ferments,

Quando um sólido ou um líquido fermenta,

it's chemically broken down by bacterial fungi.

ele é quimicamente quebrado por um fungo bacteriológico.

The byproduct of this is what we value.

O subproduto disso é o que valorizamos.

So for example, we add yeast to grapes to make wine.

Assim, por exemplo, adicionamos levedura às uvas para fazer vinho.

Well in nature, these transformations are part of a complex network --

Bem, na natureza, essas transformações são parte de uma rede complexa,

a continuous cycle that redistributes energy.

um ciclo contínuo que redistribui energia.

Fermentation gives rise to multispecies interactions

A fermentação dá origem a interações multiespécies

of bacteria and fungi,

de bactérias e fungos,

plants, insects, animals and humans:

plantas, insetos, animais e humanos:

in other words, whole ecosystems.

em outras palavras, ecossistemas inteiros.

We've known about these powerful microbial interactions

Conhecemos essas poderosas interações microbiais há milhares de anos.

for thousands of years.

You can see how through the fermentation of grains,

Podemos ver como, através da fermentação de grãos,

vegetal matter and animal products,

matéria vegetal e produtos animais,

all peoples and cultures of the world have domesticated microorganisms

todas as pessoas e culturas do mundo domesticaram os microorganismos

to make the inedible edible.

para tornar o não comestível em comestível.

And there's even evidence that as early as 350 AD,

E há evidências tão antigas, que chegam a 350 d.C.,

people deliberately fermented foodstuffs that contained antibiotics.

de pessoas deliberadamente fermentarem alimentos que continham antibióticos.

The skeletal remains of some Sudanese Nubian

Os restos mortais de alguns nubienses sudaneses

were found to contain significant deposits of tetracycline.

continham depósitos significativos de tetraciclina.

That's an antibiotic that we use in modern medicine today.

Esse é um antibiótico usado na medicina moderna hoje.

And nearly 1500 years later,

E, quase 1,5 mil anos depois,

Alexander Fleming discovered the antimicrobial properties of mold.

Alexander Fleming descobriu as propriedades antimicrobianas do mofo.

And it was only through the industrialized fermentation of penicillin

E foi somente através da fermentação industrializada da penicilina

that millions could survive infectious diseases.

que milhões conseguiram sobreviver a doenças infecciosas.

Fermentation could once again play an important role

A fermentação poderia mais uma vez ter um papel importante

in our human development.

no nosso desenvolvimento humano.

Could it represent a new mode of survival

Poderia ela representar um novo modo de sobrevivência

if we harness it to completely change our industries?

se a usarmos para mudar completamente nossas indústrias?

I've worked in my creative career to develop new material systems

Trabalhei na minha carreira criativa pra desenvolver novos sistemas de materiais

for the textile industry.

para a indústria têxtil.

And while it is work that I love,

E, apesar de ser um trabalho que amo,

I cannot reconcile with the fact that the textile industry

não consigo aceitar o fato de que a indústria têxtil

is one of the most polluting in the world.

é uma das mais poluentes do mundo.

Most of the ecological harm caused by textile processing

A maioria dos danos ecológicos causados pelo processamento têxtil

occurs at the finishing and the dyeing stage.

ocorre na fase da finalização e tintura.

Processing textiles requires huge amounts of water.

O processamento têxtil requer enormes quantidades de água.

And since the oil age completely transformed the textile industry,

E, como a era do petróleo transformou completamente a indústria têxtil,

many of the materials

muitos dos materiais e produtos químicos usados para processá-los

and the chemicals used to process them are petroleum based.

são baseados no petróleo.

And so coupled with our insatiable appetite for fast fashion,

Assim, aliado ao nosso apetite insaciável pela "fast fashion",

a huge amount of textile waste is ending up in landfill every year

todo ano uma enorme quantidade de resíduos têxteis acaba no solo,

because it remains notoriously difficult to recycle.

por ser notoriamente difícil de reciclar.

So again, contrast this with biology.

Assim, novamente, comparem isso com a biologia.

Evolved over 3.8 billion years,

Evoluiu por mais de 3,8 bilhões de anos,

to rapid prototype,

para protótipo rápido,

to recycle and to replenish

para reciclar e se reconstituir

better than any system we've ever engineered.

melhor do que qualquer sistema que já criamos.

I was inspired by this immense potential

Esse imenso potencial me inspirou

and wanted to explore it through a seemingly simple question --

e queria explorar isso através de uma questão aparentemente simples...

at the time.

na época.

If a bacteria produces a pigment,

Se uma bactéria produz um pigmento,

how do we work with it to dye textiles?

como fazemos para ela tingir tecidos?

Well, one of my favorite ways

Bem, uma das minhas formas favoritas

is to grow Streptomyces coelicolor directly onto silk.

é cultivar Streptomyces coelicolor diretamente na seda.

You can see how each colony produces pigment around its own territory.

Dá pra ver como cada colônia produz pigmento ao redor do seu território.

Now, if you add many, many cells,

Bem, se adicionarmos muitas células,

they generate enough dyestuff to saturate the entire cloth.

elas geram material de tintura suficiente para saturar o tecido todo.

Now, the magical thing about dyeing textiles in this way --

A magia de tingir tecidos dessa forma,

this sort of direct fermentation

esse tipo de fermentação direta

when you add the bacteria directly onto the silk --

em que adicionamos a bactéria diretamente na seda,

is that to dye one t-shirt,

é que, para tingir uma camiseta,

the bacteria survive on just 200 milliliters of water.

a bactéria sobrevive em apenas 200 ml de água.

And you can see how this process generates very little runoff

E podemos ver como esse processo gera pouquíssimo resíduo

and produces a colorfast pigment without the use of any chemicals.

e produz um pigmento que não desbota sem o uso de qualquer química.

So now you're thinking --

Então agora vocês estão pensando, e estão pensando certo,

and you're thinking right --

an inherent problem associated with designing with a living system is:

sobre um problema inerente ao design com um sistema vivo:

How do you guide a medium that has a life force of its own?

como controlar um meio que possui uma força vital própria?

Well, once you've established the baseline for cultivating Streptomyces

Bem, uma vez que tenhamos estabelecido a base para cultivar a Streptomyces,

so that it consistently produces enough pigment,

de modo a produzir consistentemente pigmentos suficientes,

you can turn to twisting, folding,

podemos nos dedicar a torcer, dobrar,

clamping, dipping, spraying,

fixar, imergir, borrifar,

submerging --

submergir...

all of these begin to inform the aesthetics of coelicolor's activity.

tudo isso começa a informar a estética da atividade da coelicolor.

And using them in a systematic way

E usá-los de uma forma sistemática

enables us to be able to generate an organic pattern ...

nos permite gerar um padrão orgânico,

a uniform dye ...

um tingimento uniforme,

and even a graphic print.

e até uma impressão gráfica.

Another problem is how to scale these artisanal methods of making

Outro problema

é como fazer em larga escala esses métodos artesanais de produção

so that we can start to use them in industry.

de modo que possamos usá-los na indústria.

When we talk about scale,

Quando falamos em larga escala, consideramos duas coisas em paralelo:

we consider two things in parallel:

scaling the biology,

a escala da biologia

and then scaling the tools and the processes

e também das ferramentas e dos processos

required to work with the biology.

necessários para trabalhar com a biologia.

If we can do this,

Se conseguirmos fazer isso,

then we can move what happens on a petri dish

então podemos mover o que ocorre numa placa de Petri

so that it can meet the human scale,

de modo a ajustar à escala humana

and then hopefully the architecture of our environments.

e, com sorte, à arquitetura dos nossos ambientes.

If Fleming were alive today,

Se Fleming estivesse vivo, isso certamente faria parte de suas ferramentas.

this would definitely be a part of his toolkit.

You're looking at our current best guess

Vocês estão olhando para as nossas melhores chances atuais

of how to scale biology.

de fazer biologia em grande escala.

It's a bioreactor;

É um biorreator;

a kind of microorganism brewery that contains yeasts

um tipo de cervejaria de microorganismo que contém leveduras

that have been engineered to produce specific commodity chemicals and compounds

criadas para produzir mercadorias e compostos químicos específicos,

like fragrances and flavors.

como fragrâncias e sabores.

It's actually connected to a suite of automated hardware and software

Ela está conectada a um conjunto de hardware e software automatizados

that read in real time

que são lidos em tempo real

and feed back to a design team the growth conditions of the microbe.

e informam a uma equipe de designers as condições de crescimento do micróbio.

So we can use this system to model the growth characteristics

Tal sistema poderia moldar as características de crescimento

of an organism like coelicolor

de um organismo como a coelicolor

to see how it would ferment at 50,000 liters.

pra ver como ela poderia fermentar 50 mil litros.

I'm currently based at Ginkgo Bioworks,

Atualmente, minha base é na Ginkgo Bioworks,

which is a biotechnology startup in Boston.

uma startup de biotecnologia em Boston.

I am working to see how their platform for scaling biology

Estou estudando a interface de sua plataforma de biologia de larga escala

interfaces with my artisanal methods of designing with bacteria for textiles.

com meus métodos artesanais de design com bactéria para têxteis.

We're doing things like engineering Streptomyces coelicolor

Estamos fazendo coisas como estruturar a Streptomyces coelicolor

to see if it can produce more pigment.

pra ver se ela pode produzir mais pigmento.

And we're even looking at the tools for synthetic biology.

Estamos testando até com ferramentas de biologia sintética,

Tools that have been designed specifically to automate synthetic biology

projetadas especialmente para automatizar biologia sintética,

to see how they could adapt to become tools to print and dye textiles.

para ver se elas se adaptariam à impressão e ao tingimento de tecidos.

I'm also leveraging digital fabrication,

Também estou utilizando fabricação digital,

because the tools that I need to work with Streptomyces coelicolor

pois as ferramentas necessárias para trabalhar com a Streptomyces coelicolor

don't actually exist.

ainda não existem.

So in this case --

Assim, nesse caso,

in the last week actually,

na verdade na semana passada, acabei de projetar uma placa de Petri

I've just designed a petri dish

that is engineered to produce a bespoke print on a whole garment.

pensada para produzir uma estampa personalizada na roupa toda.

We're making lots of kimonos.

Estamos fazendo muitos quimonos.

Here's the exciting thing:

E a boa notícia é que não estou sozinha.

I'm not alone.

There are others who are building capacity in this field,

Há outras pessoas desenvolvendo capacidade nesse campo,

like MycoWorks.

como a MycoWorks.

MycoWorks is a startup

MycoWorks é uma startup

that wants to replace animal leather with mushroom leather,

que quer substituir couro animal por couro de cogumelos,

a versatile, high-performance material

um material versátil de alto desempenho,

that has applications beyond textiles and into product and architecture.

que tem aplicações além dos têxteis, em produtos e arquitetura.

And Bolt Threads --

E a Bolt Threads.

they've engineered a yeast to produce spider-silk protein

Eles fizeram uma levedura para produzir proteína da seda da aranha

that can be spun into a highly programmable yarn.

que pode ser fiada num fio altamente programável.

So think water resistance,

Então, pensem na resistência à água,

stretchability and superstrength.

na sua elasticidade e superforça.

To reach economies of scale,

Para alcançar economias de escala,

these kinds of startups are having to build and design

esse tipo de startup está tendo de construir, projetar

and engineer the infrastructure to work with biology.

e criar a infraestrutura para trabalhar com biologia.

For example,

Por exemplo,

Bolt Threads have had to engage in some extreme biomimicry.

a Bolt Threads teve de desenvolver uma biomimética excepcional.

To be able to spin the product this yeast creates into a yarn,

Para ser capaz de transformar em fio o produto da levedura,

they've engineered a yarn-making machine

eles criaram uma máquina de fiar

that mimics the physiological conditions

que imita as condições fisiológicas

under which spiders ordinarily spin their own silk.

sob as quais as aranhas normalmente tecem sua própria seda.

So you can start to see how imaginative

Assim, podemos começar a ver

and inspiring modes of making exist in nature

modos de criação imaginativos e inspiradores existentes na natureza

that we can use to build capacity around new bio-based industries.

que podemos usar na capacitação de novas indústrias baseadas na biologia.

What we now have is the technology

O que temos agora é a tecnologia

to design, build, test and scale these capabilities.

para projetar, construir, testar e fazer em grande escala essas capacidades.

At this present moment,

Neste momento,

as we face the ecological crisis in front of us,

enquanto enfrentamos a crise ecológica que se apresenta,

what we have to do is to determine

o que temos de fazer é determinar

how we're going to build these new material systems

como vamos construir esses novos sistemas de materiais,

so that they don't mirror the damaging legacies of the oil age.

de modo que eles não repitam os legados danosos da era do petróleo.

How we're going to distribute them to ensure a sustainable development

Como vamos distribuí-los para garantir um desenvolvimento sustentável

that is fair and equitable across the world.

que seja justo e igualitário mundialmente?

And crucially, how we would like the regulatory and ethical frameworks

E, uma questão crucial, como serão as estruturas regulatórias e éticas

that govern these technologies

que governam essas tecnologias para interagirem com nossa sociedade?

to interact with our society.

Biotechnology is going to touch every part of our lived experience.

A biotecnologia vai estar em todas as experiências da nossa vida.

It is living;

Ela é viva,

it is digital;

é digital,

it is designed, and it can be crafted.

é projetada, e pode ser trabalhada.

This is a material future that we must be bold enough to shape.

Esse é o futuro dos materiais que precisamos ter a coragem de formular.

Thank you.

Obrigada.

(Applause)

(Aplausos)