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

Переводчик: Yuliya Semkulich Редактор: Natalia Ost

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

Вы наблюдаете жизненный цикл Streptomyces coelicolor.

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

Это штамм бактерий, который был найден в почве,

where it lives in a community with other organisms,

где он живёт в сообществе с другими организмами

decomposing organic matter.

и способствует разложению органических веществ.

Coelicolor is a beautiful organism.

Сoelicolor — красивый организм.

A powerhouse for synthesizing organic chemical compounds.

Электростанция для синтеза органических химических соединений.

It produces an antibiotic called actinorhodin,

Она вырабатывает антибиотик, называемый актинорходин,

which ranges in color from blue to pink and purple,

который меняет цвет от синего до розового и фиолетового

depending on the acidity of its environment.

в зависимости от кислотности среды.

That it produces these pigment molecules sparked my curiosity

Так она создаёт молекулы пигмента, которые разожгли моё любопытство,

and led me to collaborate closely with coelicolor.

и я решила тесно сотрудничать с coelicolor.

It is an unlikely partnership,

Вряд ли это можно считать партнёрством,

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

но оно полностью изменило мою работу как разработчика материалов.

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

Из этого я поняла, как будет развиваться природа дальше,

how we design and build our environments,

как мы проектируем и строим свою среду,

and that organisms like coelicolor

и как такие организмы, как coelicolor,

were going to help us grow our material future.

помогут нам во взращивании нашего материального будущего.

So what's wrong with things as they are?

Так что же не так с вещами в таком виде, как они есть?

Well, for the last century,

В прошлом веке

we've organized ourselves around fossil fuels,

мы наладили добычу ископаемых видов топлива,

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

ценнейшую систему, которую мы когда-либо знали.

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

Мы ограничены этим ресурсом и создали зависимость от него,

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

определяющую людей, культуры, способы создания вещей, нашу экономику.

But our fossil fuel-based activities are reshaping the earth

Но наша деятельность, основанная на топливе, меняет Землю

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

с такой жестокостью, что существенно влияет на климат,

of accelerating a loss of biodiversity

ускоряет процесс вымирания видов,

and even sustaining human conflict.

и даже способствует человеческим конфликтам.

We're living in a world

Мы живём в мире,

where the denial of this dependence has become deadly.

где отказ от зависимости стал смертельным.

And its reasons are multiple,

Причины этого многочисленны,

but they include the privilege of not being affected

но одна из них — редкое счастье, что проблемы вас не касаются,

and what I believe is a profound lack of imagination

и то, что я считаю отсутствием воображения

about how else we could live

о том, как можно жить по-другому,

within the limits of this planet's boundaries.

не нарушая ограничений этой планеты.

Fossil fuels will one day give way to renewable energy.

Однажды топливо уступит место возобновляемой энергии.

That means we need to find new material systems

Значит, нам нужно найти новые материальные системы,

that are not petroleum-based.

которые не основаны на нефти.

I believe that those material systems will be biological,

Я полагаю, что эти системы будут биологическими,

but what matters is how we design and build them.

но имеет значение, как мы разработаем и реализуем их.

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

Они не должны сохранить пагубное наследие нефтяного века.

When you look at this image,

Когда вы смотрите на это изображение,

what do you see?

что вы видите?

Well, I see a highly sophisticated biological system,

Я вижу сложную биологическую систему,

that through the use of enzymes,

которая при помощи ферментов,

can move and place atoms more quickly and precisely

может передвигать и размещать атомы быстрее и точнее,

than anything we've ever engineered.

чем то, что мы когда-либо создали.

And we know that it can do this at scale.

И мы знаем, что это может происходить масштабно.

Nature has evolved over 3.8 billion years

Природа развивалась больше 3,8 миллиарда лет,

to be able to do this,

чтобы достичь такого,

but now through the use of synthetic biology,

но теперь, используя синтетическую биологию,

an emerging scientific discipline

развивающуюся научную дисциплину,

that seeks to customize this functionality of living systems,

стремящуюся видоизменить функциональность живых систем,

we can now rapid prototype the assembly of DNA.

мы можем быстро моделировать ДНК.

That means that we can engineer the kind of biological precision

Это значит, мы можем проектировать с биологической точностью

that makes it possible to design a bacteria

и создавать бактерии,

that can recycle metal,

способные перерабатывать металл,

to grow fungi into furniture

выращивать грибы в мебели

and even sequester renewable energy from algae.

и даже выделять возобновляемую энергию из водорослей.

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

Поразмыслить о том, как получить доступ к этому естественному чуду —

to build things from living things --

созданию вещей из живых существ —

let's consider the biological process of fermentation.

нам позволит процесс ферментации.

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

Я считаю, что в руках людей

as an advanced technological toolkit for our survival.

он станет передовым технологичным арсеналом для выживания.

When a solid or a liquid ferments,

Вне зависимости от состояние фермента,

it's chemically broken down by bacterial fungi.

он химически разрушается бактериальными грибками.

The byproduct of this is what we value.

Нам ценен побочный продукт.

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

Пример — добавление к винограду дрожжей, чтобы получить вино.

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

В природе это часть сложной цепочки

a continuous cycle that redistributes energy.

непрерывного цикла, перераспределяющего энергию.

Fermentation gives rise to multispecies interactions

Ферментация приводит к взаимодействиям разных видов

of bacteria and fungi,

бактерий и грибов,

plants, insects, animals and humans:

растений, насекомых, животных и людей.

in other words, whole ecosystems.

Другими словами, целых экосистем.

We've known about these powerful microbial interactions

Мы знали об этих многочисленных микробных взаимодействиях

for thousands of years.

на протяжении тысячи лет.

You can see how through the fermentation of grains,

Вы видите, как через ферментацию зерна,

vegetal matter and animal products,

растительного вещества, продуктов животного происхождения,

all peoples and cultures of the world have domesticated microorganisms

все народы и культуры мира одомашнили микроорганизмы,

to make the inedible edible.

чтобы сделать несъедобное съедобным.

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

И есть данные, что в 350 году нашей эры

people deliberately fermented foodstuffs that contained antibiotics.

люди преднамеренно квасили продукты, содержащие антибиотики.

The skeletal remains of some Sudanese Nubian

Было обнаружено, что останки суданского нубийца

were found to contain significant deposits of tetracycline.

содержат значительное количество тетрациклина —

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

антибиотика, используемого в современной медицине.

And nearly 1500 years later,

Почти 1 500 лет спустя

Alexander Fleming discovered the antimicrobial properties of mold.

Александр Флеминг обнаружил антимикробные свойства плесени.

And it was only through the industrialized fermentation of penicillin

Благодаря промышленной ферментации пенициллина

that millions could survive infectious diseases.

миллионы людей не умерли от инфекционных заболеваний.

Fermentation could once again play an important role

Ферментация может снова сыграть важную роль

in our human development.

в развитии человечества.

Could it represent a new mode of survival

Сможет ли она стать новым способом выживания,

if we harness it to completely change our industries?

если мы внедрим её в промышленность?

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

Я работаю в сфере разработок новых материальных систем

for the textile industry.

в текстильной промышленности.

And while it is work that I love,

И хотя я люблю эту работу,

I cannot reconcile with the fact that the textile industry

я не могу смириться с тем, что текстильная промышленность —

is one of the most polluting in the world.

одна из самых загрязняющих в мире.

Most of the ecological harm caused by textile processing

Наибольший вред экологии в текстильной промышленности

occurs at the finishing and the dyeing stage.

приносит стадия окрашивания.

Processing textiles requires huge amounts of water.

Для обработки тканей требуется много воды.

And since the oil age completely transformed the textile industry,

Так как нефтяной век изменил эту индустрию,

many of the materials

многие материалы

and the chemicals used to process them are petroleum based.

и химикаты, используемые при окрашивании, созданы на основе нефти.

And so coupled with our insatiable appetite for fast fashion,

Вместе с нашим постоянным желанием соответствовать моде,

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

горы отходов от этой отрасли остаются на полигонах каждый год.

because it remains notoriously difficult to recycle.

потому что, как известно, их трудно переработать.

So again, contrast this with biology.

Опять же, сравните с биологией.

Evolved over 3.8 billion years,

Разработанная свыше 3,8 миллиарда лет назад система

to rapid prototype,

для быстрого моделирования,

to recycle and to replenish

переработки и обновления

better than any system we've ever engineered.

лучше, чем любая система, которую мы когда-либо создали.

I was inspired by this immense potential

Я вдохновилась этим огромным потенциалом

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

и хотела изучить его с помощью, казалось бы, простого вопроса

at the time.

для того времени.

If a bacteria produces a pigment,

Если бактерия производит фермент,

how do we work with it to dye textiles?

как нам использовать его при окрашивании?

Well, one of my favorite ways

Один из моих любимых способов —

is to grow Streptomyces coelicolor directly onto silk.

выращивать Streptomyces coelicolor прямо на шёлке.

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

Вы видите, как каждая колония образует пигмент на своей территории.

Now, if you add many, many cells,

Если вы добавите много, много клеток,

they generate enough dyestuff to saturate the entire cloth.

они создадут достаточно пигмента для насыщения всей ткани.

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

Интересный факт об окрашивании таким способом —

this sort of direct fermentation

вид прямой ферментации:

when you add the bacteria directly onto the silk --

при добавлении бактерии на шёлк

is that to dye one t-shirt,

для окрашивания одной футболки

the bacteria survive on just 200 milliliters of water.

бактерии приживаются всего на 200 миллилитрах воды.

And you can see how this process generates very little runoff

И вы видите, что этот процесс не требует больши́х расходов воды

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

и создаёт пигмент без химикатов.

So now you're thinking --

Итак, теперь вы думаете —

and you're thinking right --

и вы думаете правильно —

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

неотъемлемая проблема, связанная с живой системой, такова:

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

как управлять живой средой?

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

Как только вы создадите базовые условия для выращивания Streptomyces,

so that it consistently produces enough pigment,

чтобы он производил достаточно пигмента,

you can turn to twisting, folding,

скручивайте, складывайте,

clamping, dipping, spraying,

зажимайте, окунайте, распыляйте,

submerging --

погружайте —

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

все действия способствуют активности coelicolor.

And using them in a systematic way

И их систематическое использование

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

позволяет нам создавать органическую структуру,

a uniform dye ...

однородную краску

and even a graphic print.

и даже графическую печать.

Another problem is how to scale these artisanal methods of making

Другая проблема — как увеличить масштаб эти кустарных методов производства,

so that we can start to use them in industry.

чтобы использовать их в промышленности.

When we talk about scale,

Когда мы говорим о масштабе,

we consider two things in parallel:

мы рассматриваем две параллели:

scaling the biology,

масштабирование биологии,

and then scaling the tools and the processes

а затем масштабирование инструментов и процессов,

required to work with the biology.

необходимых для работы с ней.

If we can do this,

Если мы сделаем это,

then we can move what happens on a petri dish

мы перенесём происходящее в чашке Петри

so that it can meet the human scale,

на человеческий масштаб,

and then hopefully the architecture of our environments.

а затем, надеюсь, на архитектуру нашей среды.

If Fleming were alive today,

Если бы Флеминг жил сегодня,

this would definitely be a part of his toolkit.

это точно стало бы частью его арсенала.

You're looking at our current best guess

Вы смотрите на самое лучшее предположение

of how to scale biology.

о том, как масштабировать биологию.

It's a bioreactor;

Это биореактор,

a kind of microorganism brewery that contains yeasts

своего рода пивоваренный завод микробов, содержащий дрожжи,

that have been engineered to produce specific commodity chemicals and compounds

спроектированный для производства химических веществ и соединений

like fragrances and flavors.

таких, как ароматические и вкусовые добавки.

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

Это связано с автоматизированными аппаратами и ПО,

that read in real time

которые считывают в режиме реального времени

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

и возвращают разработчикам условия для роста микроба.

So we can use this system to model the growth characteristics

Так мы можем использовать систему для моделирования характеристик роста

of an organism like coelicolor

организма вроде coelicolor,

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

чтобы увидеть его ферментацию в 50 литрах воды.

I'm currently based at Ginkgo Bioworks,

Сейчас я работаю в Ginkgo Bioworks,

which is a biotechnology startup in Boston.

биотехнической стартап-компании в Бостоне.

I am working to see how their platform for scaling biology

Я работаю над тем, чтобы их платформа для масштабирования биологии

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

взаимодействовала с моими кустарными методами проектирования

и с бактериями для текстиля.

We're doing things like engineering Streptomyces coelicolor

Мы занимаемся разработкой Streptomyces coelicolor,

to see if it can produce more pigment.

чтобы создавать больше пигмента.

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

И мы даже работаем с инструментами синтетической биологии.

Tools that have been designed specifically to automate synthetic biology

Они созданы специально для автоматизации синтетической биологии,

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

чтобы упростить работу при печати и окрашивания ткани.

I'm also leveraging digital fabrication,

Я также использую цифровую технологию,

because the tools that I need to work with Streptomyces coelicolor

так как инструменты, необходимые мне для работы с Streptomyces coelicolor,

don't actually exist.

не производят.

So in this case --

Так что в данном случае,

in the last week actually,

точнее, на прошлой неделе

I've just designed a petri dish

я как раз создала чашку Петри

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

для индивидуальной печати на одежде.

We're making lots of kimonos.

Мы делаем много кимоно.

Here's the exciting thing:

Есть замечательная новость:

I'm not alone.

я не одна.

There are others who are building capacity in this field,

Есть и другие, кто наращивает потенциал в этой области,

like MycoWorks.

например, MycoWorks.

MycoWorks is a startup

MycoWorks — это стартап-компания,

that wants to replace animal leather with mushroom leather,

которая хочет заменить кожу животных тканью, выращенной из грибов,

a versatile, high-performance material

универсальным, высокопроизводительным материалом,

that has applications beyond textiles and into product and architecture.

который кроме текстиля применяется и в создании другой продукции,

и в архитектуре.

And Bolt Threads --

И Bolt Threads —

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

они разработали дрожжи для производства белка паучьего шёлка,

that can be spun into a highly programmable yarn.

скручиваемого в программируемую разными способами пряжу.

So think water resistance,

Подумайте о водостойкости,

stretchability and superstrength.

растяжимости и сверхпрочности.

To reach economies of scale,

Чтобы достичь экономии на масштабе,

these kinds of startups are having to build and design

такие стартап-компании должны строить

and engineer the infrastructure to work with biology.

и проектировать инфраструктуру для работы с биологией.

For example,

Например,

Bolt Threads have had to engage in some extreme biomimicry.

Bolt Threads пришлось заняться своего рода экстремальной биомимикрией.

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

Для вращения продукта, который превращает дрожжи в пряжу,

they've engineered a yarn-making machine

они разработали машину для производства пряжи,

that mimics the physiological conditions

которая имитирует физиологические условия,

under which spiders ordinarily spin their own silk.

при которых пауки обычно скручивают свой шёлк.

So you can start to see how imaginative

Так что вы начинаете понимать, как творческие

and inspiring modes of making exist in nature

и вдохновляющие способы имитации явлений, существующих в природе,

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

можно использовать в биоиндустрии.

What we now have is the technology

Теперь у нас есть технология

to design, build, test and scale these capabilities.

для проектирования, создания, тестирования и масштабирования этих возможностей.

At this present moment,

В настоящий момент,

as we face the ecological crisis in front of us,

когда мы столкнулись с экологическим кризисом,

what we have to do is to determine

нам нужно определиться,

how we're going to build these new material systems

как мы собираемся строить эти новые материальные системы,

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

чтобы они не отразили разрушительное наследие нефтяного века.

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

Как мы будем распространять их для обеспечения устойчивого

that is fair and equitable across the world.

и справедливого развития всего мира.

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

И что важно, как мы хотели бы, чтобы нормативные и этические рамки,

that govern these technologies

которые регулируют эти технологии,

to interact with our society.

взаимодействовали с нашим обществом.

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

Биотехнология затронет все аспекты жизни людей.

It is living;

Она живая.

it is digital;

Она цифровая.

it is designed, and it can be crafted.

Она спроектирована, и её можно доработать.

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

Это материальное будущее, и мы не должны бояться создать его.

Thank you.

Спасибо.

(Applause)

(Апплодисменты)