How humans could evolve to survive in space | Lisa Nip

Переводчик: Maxim Burkin Редактор: Yulia Kallistratova

So there are lands few and far between on Earth itself

Итак, даже на Земле не так уж и много мест,

that are hospitable to humans by any measure,

сколько-нибудь благоприятных для проживания людей,

but survive we have.

однако мы выжили.

Our primitive ancestors, when they found their homes and livelihood endangered,

Когда наши первобытные предки сталкивались с угрозой жилищам или нехваткой ресурсов,

they dared to make their way into unfamiliar territories

они осмеливались на совершение походов к неизведанным землям

in search of better opportunities.

в поисках лучших условий.

And as the descendants of these explorers,

И у нас, как у потомков тех исследователей,

we have their nomadic blood coursing through our own veins.

в жилах течёт всё та же кровь кочевников.

Но в то же время, сосредоточившись

But at the same time,

distracted by our bread and circuses

на «хлебе насущном» и развлечениях,

and embroiled in the wars that we have waged on each other,

увязнув в войнах, которые мы ведём друг с другом,

it seems that we have forgotten this desire to explore.

мы, похоже, позабыли эту тягу к познанию своего окружения.

We, as a species, we're evolved uniquely

Мы, как вид, развились исключительно

for Earth, on Earth, and by Earth,

для Земли, на Земле и с помощью Земли.

and so content are we with our living conditions

И мы настолько довольны условиями своей жизни,

that we have grown complacent and just too busy

что стали самодовольными и просто слишком занятыми,

to notice that its resources are finite,

чтобы замечать то, что её ресурсы ограничены

and that our Sun's life is also finite.

и что даже жизнь нашего Солнца конечна.

Несмотря на то, что Марс и все связанные с ним фильмы

While Mars and all the movies made in its name

have reinvigorated the ethos for space travel,

вдохновляют нас на путешествия в космосе,

few of us seem to truly realize that our species' fragile constitution

по-видимому, немногие из нас по-настоящему понимают, что хрупкое телосложение

is woefully unprepared for long duration journeys into space.

особей нашего вида, увы, не приспособлено к длительным полётам в космос.

Let us take a trek to your local national forest

Давайте отправимся в ваш местный лесной заповедник,

for a quick reality check.

что быстро вернёт нас в реальность.

So just a quick show of hands here:

Итак, небольшое голосование:

how many of you think you would be able to survive in this lush wilderness

кто из вас считает, что смог бы выжить в этих густых, диких зарослях

for a few days?

несколько дней?

Скажем, многие из вас.

Well, that's a lot of you.

How about a few weeks?

А как насчёт нескольких недель?

That's a decent amount.

Таких уже меньше.

How about a few months?

А несколько месяцев?

That's pretty good too.

Это тоже неплохо.

Now, let us imagine that this local national forest

Теперь представим себе, что в этом заповеднике

experiences an eternal winter.

царит нескончаемая зима.

Same questions: how many of you think you would be able to survive for a few days?

И всё тот же вопрос: кто из вас считает, что смог бы выжить там несколько дней?

That's quite a lot.

Весьма многие.

How about a few weeks?

А несколько недель?

So for a fun twist, let us imagine that the only source of water available

Тогда, чтобы стало интереснее, представим, что в наличии лишь один источник воды,

is trapped as frozen blocks miles below the surface.

и тот скрыт на глубине нескольких миль под землёй в виде ледяных глыб.

Soil nutrients are so minimal that no vegetation can be found,

В почве содержится так мало питательных веществ, что нет никакой растительности,

and of course hardly any atmosphere exists to speak of.

и, конечно же, о наличии атмосферы и говорить не приходится.

Such examples are only a few of the many challenges we would face

Эти примеры — лишь малая часть тех испытаний, с которыми мы столкнулись бы

on a planet like Mars.

на такой планете, как Марс.

So how do we steel ourselves for voyages whose destinations are so far removed

Как же нам экипироваться для полётов к местам, условия в которых столь отличны

from a tropical vacation?

от отдыха на тропическом курорте?

Will we continuously ship supplies from Planet Earth?

Будем ли мы постоянно доставлять продовольствие с Земли?

Build space elevators, or impossible miles of transport belts

Построим ли космические лифты или немыслимые мили ленточных конвейеров,

that tether your planet of choice to our home planet?

что свяжут выбранную нами планету с нашей родной планетой?

And how do we grow things like food that grew up on Earth like us?

И как будем выращивать, к примеру, пищу, которая росла на Земле, подобно нам?

But I'm getting ahead of myself.

Но тут я забегаю вперёд.

In our species' journey to find a new home under a new sun,

Во время путешествия нашего вида в поисках нового дома под новым солнцем

we are more likely than not going to be spending much time

мы, скорее всего, будем проводить много времени

in the journey itself,

в пути,

in space,

в космосе,

on a ship, a hermetic flying can,

на корабле, в герметичной летающей жестянке,

possibly for many generations.

возможно, на протяжении многих поколений.

The longest continuous amount of time that any human has spent in space

Самый длительный срок непрерывного пребывания человека в космосе

is in the vicinity of 12 to 14 months.

сейчас составляет около 12–14 месяцев.

From astronauts' experiences in space,

Из опыта, полученного астронавтами в космосе,

we know that spending time in a microgravity environment

нам известно, что нахождение в условиях микрогравитации

means bone loss, muscle atrophy, cardiovascular problems,

приводит к снижению костной массы, атрофии мышц и сердечно-сосудистым проблемам,

among many other complications

а также ко многим другим осложнениям,

that range for the physiological to the psychological.

начиная с физиологических и заканчивая психологическими.

And what about macrogravity,

А как насчёт микрогравитации

or any other variation in gravitational pull

или какого-либо ещё отклонения в силе тяготения

of the planet that we find ourselves on?

на той планете, где мы окажемся?

In short, our cosmic voyages will be fraught with dangers

Короче говоря, наши путешествия в космосе будут полны опасностей

both known and unknown.

как известных, так и неизвестных.

So far we've been looking to this new piece of mechanical technology

До сих пор мы видели в этой новинке механической технологии,

or that great next generation robot

в этом замечательном роботе следующего поколения

as part of a lineup to ensure our species safe passage in space.

часть плана по обеспечению безопасного передвижения нашего вида в космосе.

Wonderful as they are, I believe the time has come

Как бы ни были они чудесны, полагаю, что нам пора бы

for us to complement these bulky electronic giants

дополнить эти громоздкие гиганты, напичканные электроникой,

with what nature has already invented:

кое-чем, что уже изобрела природа:

the microbe,

микробом —

a single-celled organism that is itself a self-generating, self-replenishing,

одноклеточным организмом, который являет собою самовоспроизводящийся,

living machine.

самовосстанавливающийся живой механизм.

It requires fairly little to maintain,

Для его содержания требуется весьма немногое,

offers much flexibility in design

он может быть устроен очень разнообразно,

and only asks to be carried in a single plastic tube.

и для его транспортировки нужна одна лишь пластмассовая пробирка.

The field of study that has enabled us to utilize the capabilities of the microbe

Позволившая нам использовать возможности микробов

область науки известна как синтетическая биология.

is known as synthetic biology.

It comes from molecular biology, which has given us antibiotics, vaccines

Она развилась из молекулярной биологии, подарившей нам антибиотики, вакцины

and better ways to observe the physiological nuances

и более совершенные методы изучения нюансов физиологии

of the human body.

тéла человека.

Using the tools of synthetic biology,

Применяя достижения синтетической биологии,

we can now edit the genes of nearly any organism,

мы уже можем изменять гены практически любого организма —

microscopic or not,

микроскопического или нет —

with incredible speed and fidelity.

с невероятной быстротой и точностью.

Given the limitations of our man-made machines,

В виду ограничений, имеющихся у наших рукотворных машин,

synthetic biology will be a means for us to engineer not only our food,

синтетическая биология послужит средством для создания не только пищи для нас,

our fuel and our environment,

топлива и нашей окружающей среды,

but also ourselves

но также нас самих,

to compensate for our physical inadequacies

чтобы компенсировать нашу физическую неприспособленность

and to ensure our survival in space.

и гарантировать наше выживание в космосе.

Приведу пример того,

To give you an example

как можно применить синтетическую биологию в исследовании космоса:

of how we can use synthetic biology for space exploration,

let us return to the Mars environment.

давайте вернёмся в марсианскую средý.

The Martian soil composition is similar to that of Hawaiian volcanic ash,

Состав грунта на Марсе схож с гавайским вулканическим пеплом,

with trace amounts of organic material.

содержащим остаточные органические вещества.

Let's say, hypothetically,

Допустим, гипотетически,

what if martian soil could actually support plant growth

что марсианская почва и вправду может поддерживать жизнь растений

without using Earth-derived nutrients?

без доставки питательных веществ с Земли.

Вероятно, прежде всего нам следует задаться вопросом:

The first question we should probably ask is,

how would we make our plants cold-tolerant?

как нам сделать свои растения холодостойкими?

Because, on average, the temperature on Mars

Ведь средняя температура на Марсе

is a very uninviting negative 60 degrees centigrade.

совсем не привлекательна — минус 60 градусов Цельсия.

The next question we should ask is,

Далее перед нами встаёт такой вопрос:

how do we make our plants drought-tolerant?

как нам сделать свои растения засухоустойчивыми

Considering that most of the water that forms as frost

учитывая то, что бóльшая часть воды, образующейся в виде инея,

evaporates more quickly than I can say the word "evaporate."

испаряется быстрее, чем я могу произнести слово «испаряться»?

Well, it turns out we've already done things like this.

Что ж, оказывается, мы уже делали нечто подобное.

By borrowing genes for anti-freeze protein from fish

Заимствуя гены белков-антифризов у рыб,

and genes for drought tolerance from other plants like rice

а гены устойчивости к засухам у таких растений, как рис,

and then stitching them into the plants that need them,

и затем вшивая их в ДНК растений, которым нужны эти качества,

we now have plants that can tolerate most droughts and freezes.

мы уже сейчас получаем растения, способные переносить засухи и морозы.

They're known on Earth as GMOs,

На Земле их знают как ГМО

or genetically modified organisms,

или генетически модифицированные организмы,

and we rely on them to feed all the mouths of human civilization.

и мы полагаемся на них, чтобы прокормить все рты человеческой цивилизации.

Nature does stuff like this already,

Похожие вещи делает и сама природа

without our help.

без нашей помощи.

We have simply found more precise ways to do it.

Мы же просто нашли способы делать это более точно.

So why would we want to change the genetic makeup of plants for space?

Так зачем же нам надо изменять генетику космических растений?

Well, to not do so would mean needing to engineer

Ну, если так не поступать, то нам придётся создать

endless acres of land on an entirely new planet

многие акры бескрайних земель на совершенно новой планете,

by releasing trillions of gallons of atmospheric gasses

а для этого произвести триллионы галлонов атмосферных газов

and then constructing a giant glass dome to contain it all.

и к тому же соорудить гигантский прозрачный купол, накрывающий всё это.

It's an unrealistic engineering enterprise

Это нереально сложная инженерная задача,

that quickly becomes a high-cost cargo transport mission.

которая быстро превратится в дорогостоящую грузотранспортную миссию.

Один из наилучших способов обеспечить себя

One of the best ways to ensure

that we will have the food supplies and the air that we need

продовольствием и необходимым нам воздухом —

is to bring with us organisms that have been engineered

это привезти с собою организмы, которые были выведены

to adapt to new and harsh environments.

способными приспосабливаться к новым, суровым условиям,

In essence, using engineered organisms to help us terraform a planet

по сути, использовать эти организмы как помощников в терраформировании планеты

both in the short and long term.

как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе.

These organisms can then also be engineered to make medicine or fuel.

Кроме того можно создать организмы, производящие лекарства или топливо.

So we can use synthetic biology to bring highly engineered plants with us,

Итак, синтетическая биология может помочь нам взять с собой улучшенные растения.

but what else can we do?

Но что ещё мы можем сделать?

Well, I mentioned earlier that we, as a species,

Так вот, я уже упоминала, что мы, как вид,

were evolved uniquely for planet Earth.

развились исключительно для жизни на планете Земля.

That fact has not changed much in the last five minutes

И этот факт ничуть не изменился за последние пять минут,

that you were sitting here and I was standing there.

что вы здесь сидите, а я тут стою́.

And so, if we were to dump any of us on Mars right this minute,

Так что если бы кого-нибудь из нас высадили на Марсе сию же минуту,

even given ample food, water, air

даже с запасом продовольствия, воды и воздуха

and a suit,

и в скафандре,

we are likely to experience very unpleasant health problems

мы, вероятно, столкнулись бы с весьма неприятными проблемами здоровья

from the amount of ionizing radiation that bombards the surface

из-за ионизирующего излучения, интенсивно бомбардирующего поверхность

of planets like Mars that have little or nonexistent atmosphere.

таких планет, как Марс, у которых атмосфера незначительна либо отсутствует.

Если только мы не намерены оставаться под поверхностью

Unless we plan to stay holed up underground

for the duration of our stay on every new planet,

всё время своего пребывания на каждой новой планете,

we must find better ways of protecting ourselves

мы должны придумать, как защищаться лучше,

without needing to resort to wearing a suit of armor

не прибегая к ношению защитного скафандра,

that weighs something equal to your own body weight,

вес которого примерно такой же, как и вес вашего собственного тела,

or needing to hide behind a wall of lead.

и не прячась за свинцовой стеной.

So let us appeal to nature for inspiration.

Поэтому давайте обратимся за вдохновением к природе.

Among the plethora of life here on Earth,

Среди всевозможных форм жизни на Земле

there's a subset of organisms known as extremophiles,

есть подмножество организмов, известных как экстремофилы

or lovers of extreme living conditions,

или любители экстремальных условий обитания,

if you'll remember from high school biology.

если помните из школьного курса по биологии.

And among these organisms is a bacterium by the name of Deinococcus radiodurans.

И среди этих организмов есть бактерия под названием Deinococcus radiodurans.

It is known to be able to withstand cold, dehydration, vacuum, acid,

Известно, что она способна выдерживать холод, обезвоживание, вакуум, кислóты

and, most notably, radiation.

и, что примечательней всего, радиацию.

While its radiation tolerance mechanisms are known,

Поскольку механизмы её устойчивости к радиации известны,

we have yet to adapt the relevant genes to mammals.

то нам надо только приспособить соответствующие гены для млекопитающих.

To do so is not particularly easy.

Сделать это не так уж и просто.

There are many facets that go into its radiation tolerance,

Её устойчивость к радиации обуславливается многими аспектами,

and it's not as simple as transferring one gene.

и недостаточно просто перенести один ген.

But given a little bit of human ingenuity

Но с некоторой долей человеческой изобретательности,

уделив этому немного времени,

and a little bit of time,

I think to do so is not very hard either.

сделать это, думаю, не так уж и сложно.

Even if we borrow just a fraction of its ability to tolerate radiation,

Даже если мы позаимствуем хотя бы часть её способности переносить радиацию,

it would be infinitely better than what we already have,

это было бы неизмеримо лучше того, что у нас есть сейчас,

which is just the melanin in our skin.

то есть просто меланин у нас в коже.

Using the tools of synthetic biology,

Применяя методы синтетической биологии,

we can harness Deinococcus radiodurans' ability

мы можем воспользоваться этим свойством бактерии Deinococcus radiodurans

to thrive under otherwise very lethal doses of radiation.

процветать при дозах радиации, смертельных для других организмов.

As difficult as it is to see,

Хотя это и трудно заметить,

homo sapiens, that is humans,

но Гомо Сапиенс, то есть люди,

evolves every day,

эволюционируют каждый день

and still continues to evolve.

и продолжают это делать до сих пор.

Thousands of years of human evolution

Тысячелетия эволюции людей

has not only given us humans like Tibetans,

дали не только таких людей, как тибетцы,

who can thrive in low-oxygen conditions,

процветающих в условиях пониженной концентрации кислорода,

but also Argentinians, who can ingest and metabolize arsenic,

но и аргентинцев, которые могут переваривать и усваивать мышьяк —

the chemical element that can kill the average human being.

химический элемент, способный убить среднестатистического человека.

Every day, the human body evolves by accidental mutations

День за днём тело человека изменяется из-за случайных мутаций,

that equally accidentally allow certain humans

которые столь же случайно позволяют отдельным людям

to persevere in dismal situations.

успешно действовать в неблагоприятных ситуациях.

But, and this is a big but,

Однако тут кроется большое «но»:

such evolution requires two things that we may not always have,

такая эволюция требует двух вещей, которые не всегда нам подвластны

or be able to afford,

или не всегда доступны:

and they are death and time.

это смерть и время.

In our species' struggle to find our place in the universe,

В борьбе нашего вида за своё место во Вселенной

we may not always have the time necessary

мы не всегда располагаем временем,

необходимым для естественной эволюции дополнительных качеств

for the natural evolution of extra functions

for survival on non-Earth planets.

для выживания на планетах, отличных от Земли.

We're living in what E.O. Wilson has termed the age of gene circumvention,

Мы живём в эпоху, которую Э.О. Уилсон назвал эрой обхода ограничений генетики,

during which we remedy our genetic defects like cystic fibrosis or muscular dystrophy

когда мы компенсируем свои генетические недостатки, такие как муковисцидоз

with temporary external supplements.

или мышечная дистрофия, временными внешними средствами.

But with every passing day,

Но с каждым новым днём

we approach the age of volitional evolution,

мы становимся всё ближе к эре добровольной эволюции,

a time during which we as a species

ко времени, когда мы, как вид,

will have the capacity to decide for ourselves our own genetic destiny.

обретём способность решать для себя свою собственную генетическую судьбу.

Augmenting the human body with new abilities

Придание человеческому телу новых возможностей —

is no longer a question of how,

это уже вопрос не способа,

but of when.

а лишь времени.

Применение синтетической биологии

Using synthetic biology

to change the genetic makeup of any living organisms,

для изменения генетического состава любых живых организмов,

especially our own,

в особенности нас самих,

is not without its moral and ethical quandaries.

ставит пред нами ряд моральных и этических вопросов.

Will engineering ourselves make us less human?

Сделает ли нас проектирование самих себя в меньшей степени людьми?

But then again, what is humanity

Но опять-таки, что такое человечество,

but star stuff that happens to be conscious?

иначе как некогда звёздное вещество, обретшее сознание?

Where should human genius direct itself?

На что следует человеческому гению направить свои усилия?

Surely it is a bit of a waste to sit back and marvel at it.

Несомненно, несколько бестолково просто сидеть и восхищаться собою.

How do we use our knowledge

Как мы используем свои знания

to protect ourselves from the external dangers

для самозащиты от внешних опасностей,

and then protect ourselves from ourselves?

а также от самих себя?

I pose these questions

Я задаю этот вопрос

not to engender the fear of science

не для того, чтобы посеять страх перед наукой,

but to bring to light the many possibilities

а чтобы явить множество возможностей,

that science has afforded and continues to afford us.

которые наука предоставила нам и продолжает предоставлять.

We must coalesce as humans to discuss and embrace the solutions

Мы, люди, должны объединиться, чтобы обсуждать и принимать решения

not only with caution

не только предусмотрительно,

but also with courage.

но и смело.

Mars is a destination,

Марс — это одна из целей,

but it will not be our last.

но она не станет для нас последней.

Настоящий наш главный рубеж — это черта, которую мы должны переступить,

Our true final frontier is the line we must cross

in deciding what we can and should make of our species' improbable intelligence.

решив, что мы можем и должны сделать с невероятным разумом своего вида.

Space is cold, brutal and unforgiving.

Космос холоден, жесток и суров.

Our path to the stars will be rife with trials

На нашем пути к звёздам будет множество испытаний,

that will bring us to question not only who we are

которые поставят нас перед вопросом не только кто мы такие,

but where we will be going.

но и куда мы направляемся.

Ответ будет зависеть от нашего выбора пользоваться или пренебречь технологиями,

The answers will lie in our choice to use or abandon the technology

that we have gleaned from life itself,

которые нам подарила сама жизнь,

and it will define us for the remainder of our term in this universe.

и это определит нас на весь оставшийся срок нашего пребывания в этой Вселенной.

Thank you.

Спасибо.

(Applause)

(Аплодисменты)