Lee Cronin: Making matter come alive

73,471 views ・ 2011-09-09

TED


Будь ласка, двічі клацніть на англійські субтитри нижче, щоб відтворити відео.

Перекладач: Christina Vovchuk Утверджено: Mariana Kukhtyn
00:15
What I'm going to try and do in the next 15 minutes or so
0
15260
3000
За наступні 15 хвилин
00:18
is tell you about an idea
1
18260
2000
я розповім вам,
00:20
of how we're going to make matter come alive.
2
20260
3000
як оживити матерію.
00:23
Now this may seem a bit ambitious,
3
23260
2000
Це може видатись дещо претензійно,
00:25
but when you look at yourself, you look at your hands,
4
25260
2000
але, якщо ви поглянете на себе, на свої руки,
00:27
you realize that you're alive.
5
27260
2000
то зрозумієте, що ви живі.
00:29
So this is a start.
6
29260
2000
Це для початку.
00:31
Now this quest started four billion years ago on planet Earth.
7
31260
3000
Такі пошуки почалися ще 4 мільярди років тому на планеті Земля.
00:34
There's been four billion years
8
34260
2000
Отож, 4 мільярди років
00:36
of organic, biological life.
9
36260
2000
існувала органічна біологічна матерія.
00:38
And as an inorganic chemist,
10
38260
2000
Будучи неорганічними хіміками,
00:40
my friends and colleagues make this distinction
11
40260
2000
мої друзі та колеги розрізняють
00:42
between the organic, living world
12
42260
3000
органічний, живий
00:45
and the inorganic, dead world.
13
45260
2000
та неорганічний, мертвий світи.
00:47
And what I'm going to try and do is plant some ideas
14
47260
3000
І те, що я збираюся спробувати і зробити -
00:50
about how we can transform inorganic, dead matter
15
50260
4000
це запропонувати способи перетворення неорганічної, мертвої матерії
00:54
into living matter, into inorganic biology.
16
54260
3000
в живу, неорганічну матерію.
00:57
Before we do that,
17
57260
2000
Перш ніж ми це зробимо,
00:59
I want to kind of put biology in its place.
18
59260
3000
я хочу визначити роль біології у цьому процесі.
01:02
And I'm absolutely enthralled by biology.
19
62260
2000
Я захоплений нею.
01:04
I love to do synthetic biology.
20
64260
2000
Люблю синтетичну біологію.
01:06
I love things that are alive.
21
66260
2000
Люблю живу матерію.
01:08
I love manipulating the infrastructure of biology.
22
68260
2000
Люблю керувати інфраструктурою біології.
01:10
But within that infrastructure,
23
70260
2000
Але в межах цієї інфраструктури
01:12
we have to remember
24
72260
2000
ми повинні пам’ятати,
01:14
that the driving force of biology
25
74260
2000
що рушійна сила біології
01:16
is really coming from evolution.
26
76260
2000
полягає в еволюції.
01:18
And evolution,
27
78260
2000
І незважаючи на те,
01:20
although it was established well over 100 years ago by Charles Darwin
28
80260
3000
що її було відкрито понад 100 років тому Ч. Дарвіном
01:23
and a vast number of other people,
29
83260
2000
та багатьма іншими людьми,
01:25
evolution still is a little bit intangible.
30
85260
3000
вона все ще залишається незбагненною.
01:28
And when I talk about Darwinian evolution,
31
88260
2000
І коли я говорю про еволюцію Дарвіна,
01:30
I mean one thing and one thing only,
32
90260
2000
я маю на увазі лише одну річ –
01:32
and that is survival of the fittest.
33
92260
2000
природній добір.
01:34
And so forget about evolution
34
94260
2000
Так що забудьте про еволюцію
01:36
in a kind of metaphysical way.
35
96260
2000
в так званому метафізичному сенсі.
01:38
Think about evolution
36
98260
2000
Думайте про неї
01:40
in terms of offspring competing,
37
100260
2000
як про змагання поколінь
01:42
and some winning.
38
102260
2000
та їхні перемоги.
01:44
So bearing that in mind,
39
104260
2000
Маючи це на думці,
01:46
as a chemist, I wanted to ask myself
40
106260
2000
я як хімік задавася
01:48
the question frustrated by biology:
41
108260
2000
питанням, яке нав’язала мені біологія:
01:50
What is the minimal unit of matter
42
110260
3000
Яка найменша одиниця матерії,
01:53
that can undergo Darwinian evolution?
43
113260
3000
що може еволюціонувати згіідно з вченням Дарвіна?
01:56
And this seems quite a profound question.
44
116260
2000
І це здається досить грунтовним питанням.
01:58
And as a chemist,
45
118260
2000
Будучи хіміками,
02:00
we're not used to profound questions every day.
46
120260
2000
ми не звикли наштовхуватись на такі запитання щодня.
02:02
So when I thought about it,
47
122260
2000
Коли я міркував над цим,
02:04
then suddenly I realized
48
124260
2000
то раптом збагнув,
02:06
that biology gave us the answer.
49
126260
2000
що біологія дала відповідь на це запитання.
02:08
And in fact, the smallest unit of matter
50
128260
2000
Насправді мінімальна одиниця матерії,
02:10
that can evolve independently
51
130260
2000
яка може самостійно еволюціонувати є, по суті,
02:12
is, in fact, a single cell --
52
132260
2000
автономна клітина –
02:14
a bacteria.
53
134260
2000
бактерія.
02:16
So this raises three really important questions:
54
136260
3000
Відповідно до цього виникають три запитання:
02:19
What is life?
55
139260
2000
Що таке життя?
02:21
Is biology special?
56
141260
2000
Чи унікальна біологія?
02:23
Biologists seem to think so.
57
143260
2000
Біологи гадають, що так.
02:25
Is matter evolvable?
58
145260
2000
Чи може матерія еволюціонувати?
02:27
Now if we answer those questions in reverse order,
59
147260
3000
Якщо давати відповіді на ці запитання у зворотньому порядку,
02:30
the third question -- is matter evolvable? --
60
150260
2000
починаючи з останнього – чи може матерія еволюціонувати? –
02:32
if we can answer that,
61
152260
2000
то давши відповідь на нього,
02:34
then we're going to know how special biology is,
62
154260
2000
ми знатимемо, наскільки унікальною є біологія
02:36
and maybe, just maybe,
63
156260
2000
і навіть
02:38
we'll have some idea of what life really is.
64
158260
3000
матимемо уявлення, що таке життя.
02:41
So here's some inorganic life.
65
161260
2000
Ось тут декілька неорганічних живих організмів.
02:43
This is a dead crystal,
66
163260
2000
Це мертвий кристал,
02:45
and I'm going to do something to it,
67
165260
2000
який я збираюсь
02:47
and it's going to become alive.
68
167260
2000
оживити.
02:49
And you can see,
69
169260
2000
Ви можете бачити,
02:51
it's kind of pollinating, germinating, growing.
70
171260
3000
як він запилюється, проростає та продовжує рости.
02:54
This is an inorganic tube.
71
174260
2000
Це неорганічна трубка.
02:56
And all these crystals here under the microscope
72
176260
2000
І всі ці кристали під мікроскопом,
02:58
were dead a few minutes ago, and they look alive.
73
178260
2000
будучи мертвими кілька хвилин тому, видаються живими.
03:00
Of course, they're not alive.
74
180260
2000
Звісно це не так.
03:02
It's a chemistry experiment where I've made a crystal garden.
75
182260
3000
Насправді це хімічний експеримент, в якому я створив сад кристалів.
03:05
But when I saw this, I was really fascinated,
76
185260
3000
Але, коли я його побачив, то був справді вражений,
03:08
because it seemed lifelike.
77
188260
2000
так як він видавався живим.
03:10
And as I pause for a few seconds, have a look at the screen.
78
190260
3000
Я зачекаю кілька хвилин, а ви тим часом погляньте на екран.
03:15
You can see there's architecture growing, filling the void.
79
195260
3000
Бачите, як ці утворення розростаються, заповнюючи порожнечу,
03:18
And this is dead.
80
198260
2000
будучи при цьому неживими.
03:20
So I was positive that,
81
200260
2000
Отож, я був переконаний,
03:22
if somehow we can make things mimic life,
82
202260
2000
якщо ми змусимо речі імітувати життя,
03:24
let's go one step further.
83
204260
2000
ми зробимо ще один крок вперед.
03:26
Let's see if we can actually make life.
84
206260
2000
Давайте подивимось, чи здатні ми створити життя.
03:28
But there's a problem,
85
208260
2000
Але є одна проблема.
03:30
because up until maybe a decade ago,
86
210260
2000
Ще може років з 10 тому
03:32
we were told that life was impossible
87
212260
2000
нам казали, що життя не існує
03:34
and that we were the most incredible miracle in the universe.
88
214260
3000
і, що ми єдині унікальні створіння у всесвіті.
03:37
In fact, we were the only people
89
217260
2000
Дійсно ми були єдиними живими створіннями
03:39
in the universe.
90
219260
2000
у всесвіті.
03:41
Now, that's a bit boring.
91
221260
2000
Тепер це вже неактуально.
03:43
So as a chemist,
92
223260
2000
Тому як хімік
03:45
I wanted to say, "Hang on. What is going on here?
93
225260
2000
кажу, «Стривайте. Що тут відбувається?
03:47
Is life that improbable?"
94
227260
2000
Невже життя аж настільки неймовірне?»
03:49
And this is really the question.
95
229260
3000
В тому то й біда.
03:52
I think that perhaps the emergence of the first cells
96
232260
3000
Гадаю, що поява перших клітин
03:55
was as probable as the emergence of the stars.
97
235260
3000
така ж можлива, як і поява зірок.
03:58
And in fact, let's take that one step further.
98
238260
3000
Давайте ж зробимо той перший крок вперед.
04:01
Let's say
99
241260
2000
Припустімо,
04:03
that if the physics of fusion
100
243260
2000
якщо фізика синтезу
04:05
is encoded into the universe,
101
245260
2000
закодована у всесвіті,
04:07
maybe the physics of life is as well.
102
247260
2000
то може і фізика життя там теж закодована.
04:09
And so the problem with chemists --
103
249260
2000
Недолік хіміків –
04:11
and this is a massive advantage as well --
104
251260
2000
а заодно і величезна перевага –
04:13
is we like to focus on our elements.
105
253260
2000
в тому, що ми любимо зосереджуватися на хімічних елементах.
04:15
In biology, carbon takes center stage.
106
255260
3000
В біології вуглець займає центральне місце.
04:18
And in a universe where carbon exists
107
258260
2000
В тих місцях всесвіту, де наявні вуглець
04:20
and organic biology,
108
260260
2000
і органічна біологія,
04:22
then we have all this wonderful diversity of life.
109
262260
3000
ми спостерігаємо чудову розмаїтість життя.
04:25
In fact, we have such amazing lifeforms that we can manipulate.
110
265260
4000
Насправді, у нас є дивовижні форми життя, якими можна управляти.
04:29
We're awfully careful in the lab
111
269260
2000
Але ми надзвичайно обережні в лабораторії,
04:31
to try and avoid various biohazards.
112
271260
2000
щоб уникнути різних біологічних небезпек.
04:33
Well what about matter?
113
273260
2000
А як щодо матерії?
04:35
If we can make matter alive, would we have a matterhazard?
114
275260
3000
Якщо ми можемо її оживити, то чи не загрожує нам небезпека від неї?
04:38
So think, this is a serious question.
115
278260
2000
Зважте, це серйозне запитання.
04:40
If your pen could replicate,
116
280260
3000
Якщо б ваша ручка могла розмножуватись,
04:43
that would be a bit of a problem.
117
283260
2000
це могло б стати проблемою.
04:45
So we have to think differently
118
285260
2000
Тому нам варто думати по-іншому,
04:47
if we're going to make stuff come alive.
119
287260
2000
якщо ми збираємось оживляти матерію.
04:49
And we also have to be aware of the issues.
120
289260
2000
Слід не забувати про можливі наслідки.
04:51
But before we can make life,
121
291260
2000
Та перш ніж створювати життя,
04:53
let's think for a second
122
293260
2000
на секунду подумаймо,
04:55
what life really is characterized by.
123
295260
2000
що йому притаманно.
04:57
And forgive the complicated diagram.
124
297260
2000
Прошу пробачення за таку складну діаграму.
04:59
This is just a collection of pathways in the cell.
125
299260
3000
Це всього-на-всього набір зв’язків у клітині.
05:02
And the cell is obviously for us
126
302260
2000
Клітина безсумнівно є
05:04
a fascinating thing.
127
304260
2000
надзвичайною річчю для нас.
05:06
Synthetic biologists are manipulating it.
128
306260
3000
Синтетичні біологи управляють нею.
05:09
Chemists are trying to study the molecules to look at disease.
129
309260
3000
Хіміки намагаються вивчити молекули, щоб виявити причини хвороб.
05:12
And you have all these pathways going on at the same time.
130
312260
2000
У нас всі ці зв’язки відбуваються одночасно.
05:14
You have regulation;
131
314260
2000
Регуляція,
05:16
information is transcribed;
132
316260
2000
зчитування інформації,
05:18
catalysts are made; stuff is happening.
133
318260
2000
вироблення каталізаторів, все працює.
05:20
But what does a cell do?
134
320260
2000
А що ж відбувається в клітині?
05:22
Well it divides, it competes,
135
322260
2000
Вона ділиться, змагається,
05:24
it survives.
136
324260
2000
виживає.
05:26
And I think that is where we have to start
137
326260
2000
З цього нам слід і починати,
05:28
in terms of thinking about
138
328260
2000
якщо ми хочемо
05:30
building from our ideas in life.
139
330260
2000
втілити цю ідею в життя.
05:32
But what else is life characterized by?
140
332260
2000
Що ж іще характерне для життя?
05:34
Well, I like think of it
141
334260
2000
Я думаю про це
05:36
as a flame in a bottle.
142
336260
2000
як про полум’я у пляшці.
05:38
And so what we have here
143
338260
2000
Ось опис
05:40
is a description of single cells
144
340260
2000
автономних клітин,
05:42
replicating, metabolizing,
145
342260
2000
які діляться, метаболізують,
05:44
burning through chemistries.
146
344260
2000
згорають.
05:46
And so we have to understand
147
346260
2000
Нам слід усвідомити,
05:48
that if we're going to make artificial life or understand the origin of life,
148
348260
3000
якщо ми збираємось створити штучне життя, чи зрозуміти його виникнення,
05:51
we need to power it somehow.
149
351260
2000
нам слід якось підключити до нього живлення.
05:53
So before we can really start to make life,
150
353260
3000
Перш ніж ми почнемо створювати життя,
05:56
we have to really think about where it came from.
151
356260
2000
слід з’ясувати, звідки воно взялося.
05:58
And Darwin himself mused in a letter to a colleague
152
358260
2000
Сам Дарвін в листі до колеги стверджував,
06:00
that he thought that life probably emerged
153
360260
2000
що життя зародилось
06:02
in some warm little pond somewhere --
154
362260
3000
десь в невеликому теплому озері –
06:05
maybe not in Scotland, maybe in Africa,
155
365260
2000
можливо не в Шотландії, а в Африці
06:07
maybe somewhere else.
156
367260
2000
або деінде.
06:09
But the real honest answer is, we just don't know,
157
369260
3000
Чесно кажучи, в тому то і біда, що ми не знаєм
06:12
because there is a problem with the origin.
158
372260
3000
відповіді на це запитання.
06:15
Imagine way back, four and a half billion years ago,
159
375260
3000
Уявіть, що 4,5 мільярдів років тому
06:18
there is a vast chemical soup of stuff.
160
378260
2000
існувала велика суміш хімічних речовин,
06:20
And from this stuff we came.
161
380260
2000
з якої ми і виникли.
06:22
So when you think about the improbable nature
162
382260
3000
Отож, якщо ви вірите у неймовірну природу
06:25
of what I'm going to tell you in the next few minutes,
163
385260
2000
того, про що я говоритиму у найближчі кілька хвилин,
06:27
just remember,
164
387260
2000
просто пам’ятайте,
06:29
we came from stuff on planet Earth.
165
389260
2000
що ми виникли з цієї суміші речовин.
06:31
And we went through a variety of worlds.
166
391260
3000
Ми пройшли через різні світи.
06:34
The RNA people would talk about the RNA world.
167
394260
3000
РНК-люди говоритимуть про РНК-світ.
06:37
We somehow got to proteins and DNA.
168
397260
2000
Якимось чином ми дістались до протеїнів і ДНК.
06:39
We then got to the last ancestor.
169
399260
2000
А згодом і до останнього предка.
06:41
Evolution kicked in -- and that's the cool bit.
170
401260
3000
Настала еволюція – ось тут почалось найцікавіше.
06:44
And here we are.
171
404260
2000
А ось і ми.
06:46
But there's a roadblock that you can't get past.
172
406260
3000
Та існує нездоланна перешкода.
06:49
You can decode the genome, you can look back,
173
409260
3000
Можна розшифрувати геном, озирнутись назад,
06:52
you can link us all together by a mitochondrial DNA,
174
412260
3000
з’єднати мітохондріальну ДНК,
06:55
but we can't get further than the last ancestor,
175
415260
3000
але ми все ще не в змозі дістатись до нашого останнього предка,
06:58
the last visible cell
176
418260
2000
останньої видимої клітини,
07:00
that we could sequence or think back in history.
177
420260
3000
яку можна би було впорядкувати чи простежити її історичний розвиток.
07:03
So we don't know how we got here.
178
423260
3000
Ми не знаємо, яким чином ми сюди потрапили.
07:06
So there are two options:
179
426260
2000
Є два варіанти:
07:08
intelligent design, direct and indirect --
180
428260
2000
розумна істота, створена прямим чи непрямим шляхом -
07:10
so God,
181
430260
2000
тобто Богом
07:12
or my friend.
182
432260
3000
чи «моїм другом».
07:15
Now talking about E.T. putting us there, or some other life,
183
435260
3000
Висловлюючи думку, що нас чи якесь інше життя створили інопланетяни,
07:18
just pushes the problem further on.
184
438260
3000
ми відкладаємо проблему у «довгу шухляду».
07:21
I'm not a politician, I'm a scientist.
185
441260
3000
Я вчений, а не політик.
07:24
The other thing we need to think about
186
444260
2000
Інша річ, яку слід взяти до уваги,
07:26
is the emergence of chemical complexity.
187
446260
2000
це поява складності з точки зору хімії.
07:28
This seems most likely.
188
448260
2000
Це видається найбільш правдоподібним.
07:30
So we have some kind of primordial soup.
189
450260
2000
Отож маємо так звану первинну суміш елементів,
07:32
And this one happens to be
190
452260
2000
яка може служити
07:34
a good source of all 20 amino acids.
191
454260
2000
хорошим джерелом для всіх 20 амінокислот.
07:36
And somehow
192
456260
2000
Якимось чином
07:38
these amino acids are combined,
193
458260
2000
ці амінокислоти з’єдналися між собою
07:40
and life begins.
194
460260
2000
і дали початок життю.
07:42
But life begins, what does that mean?
195
462260
2000
Але що означає, дали початок життю?
07:44
What is life? What is this stuff of life?
196
464260
3000
Що таке життя? Яка його суть?
07:47
So in the 1950s,
197
467260
2000
В 1950-х
07:49
Miller-Urey did their fantastic chemical Frankenstein experiment,
198
469260
5000
Міллер-Юрі здійснили фантастичний експеримент,
07:54
where they did the equivalent in the chemical world.
199
474260
2000
аналогом якого може бути хіба що Франкенштейн.
07:56
They took the basic ingredients, put them in a single jar
200
476260
3000
Вони помістили складові компоненти
07:59
and ignited them
201
479260
2000
в окрему посудину,
08:01
and put a lot of voltage through.
202
481260
2000
запалили їх та пропустили через них електричний струм високої напруги.
08:03
And they had a look at what was in the soup,
203
483260
2000
У цій суміші
08:05
and they found amino acids,
204
485260
3000
вони виявили лише амінокислоти,
08:08
but nothing came out, there was no cell.
205
488260
2000
що ж стосується клітин, то їх там не було.
08:10
So the whole area's been stuck for a while,
206
490260
3000
Як наслідок, дослідження припинились на деякий час,
08:13
and it got reignited in the '80s
207
493260
3000
а в 80-х
08:16
when analytical technologies and computer technologies were coming on.
208
496260
3000
з появою аналітичних і комп’ютериних технологій їх було відновлено.
08:19
In my own laboratory,
209
499260
2000
В моїй лабораторії
08:21
the way we're trying to create inorganic life
210
501260
3000
ми намагаємось створити неорганічне життя
08:24
is by using many different reaction formats.
211
504260
2000
за допомогою всіляких реакцій.
08:26
So what we're trying to do is do reactions --
212
506260
2000
Ми намагаємось проводити реакції
08:28
not in one flask, but in tens of flasks,
213
508260
2000
не в одній, а в десятках колб,
08:30
and connect them together,
214
510260
2000
з’єднаних
08:32
as you can see with this flow system, all these pipes.
215
512260
2000
за допомогою потокової системи та всіляких трубок, які ви зараз бачите.
08:34
We can do it microfluidically, we can do it lithographically,
216
514260
3000
Ми можемо здійснювати це на мікрорівні, літографовано,
08:37
we can do it in a 3D printer,
217
517260
2000
з використанням 3D принтера
08:39
we can do it in droplets for colleagues.
218
519260
2000
або ж просто в краплях для колег.
08:41
And the key thing is to have lots of complex chemistry
219
521260
3000
Головне – це забезпечити
08:44
just bubbling away.
220
524260
2000
протікання великої кількості складних реакцій.
08:46
But that's probably going to end in failure,
221
526260
4000
Але скоріш за все це не увінчається успіхом,
08:50
so we need to be a bit more focused.
222
530260
2000
тому нам варто бути більш зосередженими.
08:52
And the answer, of course, lies with mice.
223
532260
2000
Відповідь варто шукати за допомогою мишей.
08:54
This is how I remember what I need as a chemist.
224
534260
3000
Так я пригадую, що мені потрібно як хіміку.
08:57
I say, "Well I want molecules."
225
537260
2000
Я кажу собі «Мені потрібні молекули».
08:59
But I need a metabolism, I need some energy.
226
539260
3000
Окрім цього мені потрібен метаболізм, енергія,
09:02
I need some information, and I need a container.
227
542260
3000
інформація, і зрештою контейнер.
09:05
Because if I want evolution,
228
545260
2000
Бо, якщо я хочу здійснити еволюцію,
09:07
I need containers to compete.
229
547260
2000
мені потрібно, щоб ці контейнери змагались між собою.
09:09
So if you have a container,
230
549260
2000
Контейнер –
09:11
it's like getting in your car.
231
551260
2000
це як власна машина.
09:13
"This is my car,
232
553260
2000
«Я збираюсь
09:15
and I'm going to drive around and show off my car."
233
555260
2000
проїхатись в ній і похвалитись нею перед усіма».
09:17
And I imagine you have a similar thing
234
557260
2000
Уявіть те саме
09:19
in cellular biology
235
559260
2000
у клітинній біології
09:21
with the emergence of life.
236
561260
2000
з зародженням життя.
09:23
So these things together give us evolution, perhaps.
237
563260
3000
Сукупність цих процесів, мабуть, і дає нам еволюцію
09:26
And the way to test it in the laboratory
238
566260
2000
Перевірити це у лабораторії
09:28
is to make it minimal.
239
568260
2000
можна за допомогою мінімалізації цього процесу.
09:30
So what we're going to try and do
240
570260
2000
Ми намагаємось створити
09:32
is come up with an inorganic Lego kit of molecules.
241
572260
3000
так званий неорганічний Лего-набір із молекул.
09:35
And so forgive the molecules on the screen,
242
575260
2000
Пробачте за ці молекули на екрані,
09:37
but these are a very simple kit.
243
577260
2000
це надто простий набір.
09:39
There's only maybe three or four different types of building blocks present.
244
579260
2000
Тут, мабуть лиш три чи чотири типи блоків.
09:41
And we can aggregate them together
245
581260
2000
Ми можемо скласти їх докупи
09:43
and make literally thousands and thousands
246
583260
2000
і створити буквально
09:45
of really big nano-molecular molecules
247
585260
3000
тисячі нано-молекулярних молекул
09:48
the same size of DNA and proteins,
248
588260
2000
розміром з цілу ДНК, а також протеїни,
09:50
but there's no carbon in sight.
249
590260
2000
але без вуглецю.
09:52
Carbon is banned.
250
592260
2000
Карбон не можна використовувати.
09:54
And so with this Lego kit,
251
594260
2000
Лего-набір
09:56
we have the diversity required
252
596260
2000
дає нам всю різноманітність
09:58
for complex information storage
253
598260
3000
для збереження інформації
10:01
without DNA.
254
601260
2000
без ДНК.
10:03
But we need to make some containers.
255
603260
2000
Але нам потрібні контейнери.
10:05
And just a few months ago in my lab,
256
605260
2000
Всього кілька місяців тому в лабораторії
10:07
we were able to take these very same molecules and make cells with them.
257
607260
3000
ми могли створити ці молекули і зробити з них клітини.
10:10
And you can see on the screen a cell being made.
258
610260
3000
На екрані ви бачите, як виникає клітина.
10:13
And we're now going to put some chemistry inside and do some chemistry in this cell.
259
613260
3000
Зараз помістимо туди трохи хімічного розчину і проведемо реакцію.
10:16
And all I wanted to show you
260
616260
2000
Я лиш хотів показати,
10:18
is we can set up molecules
261
618260
2000
яким чином в мембранах справжніх клітин
10:20
in membranes, in real cells,
262
620260
2000
утворюються молекули,
10:22
and then it sets up a kind of molecular Darwinism,
263
622260
4000
згодом у дію вступає молекулярний Дарвінізм,
10:26
a molecular survival of the fittest.
264
626260
2000
тобто молекулярне виживання найсильніших.
10:28
And this movie here
265
628260
2000
Картина на екрані
10:30
shows this competition between molecules.
266
630260
2000
є свідченням молекулярного змагання
10:32
Molecules are competing for stuff.
267
632260
2000
за речовину.
10:34
They're all made of the same stuff,
268
634260
2000
Вони зроблені з однієї речовини,
10:36
but they want their shape to win.
269
636260
2000
але прагнуть,
10:38
They want their shape to persist.
270
638260
2000
щоб їхня форма перемогла.
10:40
And that is the key.
271
640260
2000
В цьому і суть справи.
10:42
If we can somehow encourage these molecules
272
642260
2000
Якщо ми зможемо стимулювати ці молекули до контакту,
10:44
to talk to each other and make the right shapes and compete,
273
644260
3000
до набуття правильних форм, до змагання,
10:47
they will start to form cells
274
647260
2000
то вони почнуть формувати клітини,
10:49
that will replicate and compete.
275
649260
2000
що у свою чергу діляться та змагаються.
10:51
If we manage to do that,
276
651260
2000
Якщо нам це вдасться,
10:53
forget the molecular detail.
277
653260
3000
забудьте про молекулярні деталі.
10:56
Let's zoom out to what that could mean.
278
656260
2000
Давайте подивимось, що це могло б означати.
10:58
So we have this special theory of evolution
279
658260
2000
Спеціальна теорія еволюції
11:00
that applies only to organic biology, to us.
280
660260
3000
стосується виключно органічної біології, тобто нас.
11:03
If we could get evolution into the material world,
281
663260
3000
Якщо ми змогли б перенести еволюцію на матеріальний світ,
11:06
then I propose we should have a general theory of evolution.
282
666260
3000
тоді б у нас була загальна теорія еволюції.
11:09
And that's really worth thinking about.
283
669260
3000
Над цим справді варто замислитись.
11:12
Does evolution control
284
672260
2000
Чи підвладна
11:14
the sophistication of matter in the universe?
285
674260
3000
складність матерії у всесвіті еволюції?
11:17
Is there some driving force through evolution
286
677260
3000
Чи існує така рушійна сила,
11:20
that allows matter to compete?
287
680260
2000
яка під дією еволюції дозволяє змагання між речовинами?
11:22
So that means we could then start
288
682260
2000
В такому випадку ми можемо приступити
11:24
to develop different platforms
289
684260
3000
до розробки нових засад
11:27
for exploring this evolution.
290
687260
2000
вивчення еволюції.
11:29
So you imagine,
291
689260
2000
Лиш уявіть,
11:31
if we're able to create a self-sustaining artificial life form,
292
691260
3000
якщо ми зможемо створити самостійну штучну форму життя,
11:34
not only will this tell us about the origin of life --
293
694260
3000
це не лише відкриє нам таємницю виникнення життя –
11:37
that it's possible that the universe doesn't need carbon to be alive;
294
697260
3000
чи, що життя у всесвіті може виникнути з чого-завгодно;
11:40
it can use anything --
295
700260
2000
не обов’язково з вуглецю –
11:42
we can then take [it] one step further and develop new technologies,
296
702260
3000
а й дасть змогу зробити ще один крок вперед і розробити нові технології,
11:45
because we can then use software control
297
705260
2000
так як ми матимемо змогу
11:47
for evolution to code in.
298
707260
2000
керувати еволюцією за допомогою програмного забезпечення..
11:49
So imagine we make a little cell.
299
709260
2000
Уявімо, що ми створили маленьку клітину.
11:51
We want to put it out in the environment,
300
711260
2000
Ми хочемо помістити її в навколишнє середовище
11:53
and we want it to be powered by the Sun.
301
713260
2000
і, щоб Сонце її живило.
11:55
What we do is we evolve it in a box with a light on.
302
715260
3000
Для цього ми помістимо її в ящик із ввімкненим світлом.
11:58
And we don't use design anymore. We find what works.
303
718260
3000
Більше ми нічого не моделюємо. Просто з’ясовуємо, що спрацює.
12:01
We should take our inspiration from biology.
304
721260
2000
В цьому нас має надихнути біологія.
12:03
Biology doesn't care about the design
305
723260
2000
Її не цікавить конструкція,
12:05
unless it works.
306
725260
2000
допоки вона не запрацює.
12:07
So this will reorganize
307
727260
2000
Це змінить
12:09
the way we design things.
308
729260
2000
спосіб, яким ми моделюємо речі.
12:11
But not only just that,
309
731260
2000
Але це ще не все,
12:13
we will start to think about
310
733260
2000
ми зможемо думати
12:15
how we can start to develop a symbiotic relationship with biology.
311
735260
3000
про симбіотичні зв’язки з біологією.
12:18
Wouldn't it be great
312
738260
2000
Правда було б чудово,
12:20
if you could take these artificial biological cells
313
740260
2000
якби ми могли просто з’єднати штучні біологічні клітини
12:22
and fuse them with biological ones
314
742260
2000
з біологічними –
12:24
to correct problems that we couldn't really deal with?
315
744260
3000
скільки б проблем було вирішено?
12:27
The real issue in cellular biology
316
747260
2000
Складність клітинної біології в тому,
12:29
is we are never going to understand everything,
317
749260
3000
що ми ніколи не зрозуміємо всього,
12:32
because it's a multidimensional problem put there by evolution.
318
752260
3000
так як це багатовимірна проблема, породжена еволюцією.
12:35
Evolution cannot be cut apart.
319
755260
3000
Ми не можемо розчленувати еволюцію.
12:38
You need to somehow find the fitness function.
320
758260
3000
Слід якимось чином пристосуватись до цього.
12:41
And the profound realization for me
321
761260
2000
Великим відкриттям для мене є те,
12:43
is that, if this works,
322
763260
2000
якщо це діє,
12:45
the concept of the selfish gene gets kicked up a level,
323
765260
3000
то концепція «егоїстичного гену» вийде на абсолютно новий рівень
12:48
and we really start talking about selfish matter.
324
768260
3000
і ми говоритимемо про «егоїстичну матерію».
12:51
And what does that mean in a universe
325
771260
2000
Що це означає для всесвіту,
12:53
where we are right now the highest form of stuff?
326
773260
3000
в якому ми зараз найвища форма матерії?
12:56
You're sitting on chairs.
327
776260
2000
Ви сидите в кріслах.
12:58
They're inanimate, they're not alive.
328
778260
2000
Вони бездушні та неживі.
13:00
But you are made of stuff, and you are using stuff,
329
780260
2000
Але ви зроблені з цієї речовини, ви використовуєте
13:02
and you enslave stuff.
330
782260
2000
та підкоряєте її.
13:04
So using evolution
331
784260
2000
Я захоплений застосуванням еволюції
13:06
in biology,
332
786260
2000
в біології,
13:08
and in inorganic biology,
333
788260
2000
особливо в
13:10
for me is quite appealing, quite exciting.
334
790260
2000
органічній біології.
13:12
And we're really becoming very close
335
792260
3000
Ми наближаємось
13:15
to understanding the key steps
336
795260
2000
до розуміння ключових механізмів
13:17
that makes dead stuff come alive.
337
797260
3000
оживлення матерії.
13:20
And again, when you're thinking about how improbable this is,
338
800260
3000
Якщо ви розмірковуєте, наскільки це неймовірно,
13:23
remember, five billion years ago,
339
803260
2000
пам’ятайте, 5 мільярдів років тому,
13:25
we were not here, and there was no life.
340
805260
3000
нас не було, як і не було життя.
13:28
So what will that tell us
341
808260
2000
Що ж, чи дасть нам це змогу зрозуміти
13:30
about the origin of life and the meaning of life?
342
810260
3000
зародження життя і його сенс?
13:33
But perhaps, for me as a chemist,
343
813260
2000
Мабуть, будучи хіміком,
13:35
I want to keep away from general terms;
344
815260
2000
я утримаюсь від узагальнень;
13:37
I want to think about specifics.
345
817260
2000
хочу подумати про щось конкретне.
13:39
So what does it mean about defining life?
346
819260
2000
Яке це має значення для визначення життя?
13:41
We really struggle to do this.
347
821260
2000
Нам важко це визначити.
13:43
And I think, if we can make inorganic biology,
348
823260
2000
На мою думку, якщо ми винайдемо неорганічну біологію
13:45
and we can make matter become evolvable,
349
825260
3000
внаслідок чого матерія зможе еволюціонувати,
13:48
that will in fact define life.
350
828260
2000
це і буде визначенням життя.
13:50
I propose to you
351
830260
2000
Я стверджую,
13:52
that matter that can evolve is alive,
352
832260
3000
речовина, яка може еволюціонувати жива,
13:55
and this gives us the idea of making evolvable matter.
353
835260
3000
і у цьому полягає суть створення еволюційної матерії.
13:58
Thank you very much.
354
838260
2000
Дякую за увагу.
14:00
(Applause)
355
840260
7000
(Оплески)
14:07
Chris Anderson: Just a quick question on timeline.
356
847260
4000
Кріс Андерсон: Ще одне невеличке питання щодо терміну.
14:11
You believe you're going to be successful in this project?
357
851260
2000
Ви вірите в успіх вашого проекту?
14:13
When?
358
853260
2000
Коли?
14:15
Lee Cronin: So many people think
359
855260
2000
Лі Кронін: Багато людей гадають,
14:17
that life took millions of years to kick in.
360
857260
2000
що для виникнення життя необхідно мільйони років.
14:19
We're proposing to do it in just a few hours,
361
859260
3000
Моя команда планує зробити це за кілька годин,
14:22
once we've set up
362
862260
2000
як тільки ми віднайдемо
14:24
the right chemistry.
363
864260
2000
відповідні реакції.
14:26
CA: And when do you think that will happen?
364
866260
2000
Кріс Андерсон: І коли, на вашу думку, це станеться?
14:28
LC: Hopefully within the next two years.
365
868260
3000
Лі Кронін: Гадаю у найближчі два роки.
14:31
CA: That would be a big story.
366
871260
2000
Кріс Андерсон: Ото буде сенсація.
14:33
(Laughter)
367
873260
2000
(Сміх)
14:35
In your own mind, what do you believe the chances are
368
875260
2000
Як ви гадаєте, чи існує на іншій планеті
14:37
that walking around on some other planet
369
877260
2000
ходяче, повзаюче
14:39
is non-carbon-based life,
370
879260
2000
життя
14:41
walking or oozing or something?
371
881260
2000
без вуглецю?
14:43
LC: I think it's 100 percent.
372
883260
2000
Лі Кронін: Безумовно.
14:45
Because the thing is, we are so chauvinistic to biology,
373
885260
3000
Справа в тому, що ми вороже налаштовані до біології,
14:48
if you take away carbon, there's other things that can happen.
374
888260
2000
без вуглецю можуть статися і інші речі.
14:50
So the other thing
375
890260
2000
Інша річ,
14:52
that if we were able to create life that's not based on carbon,
376
892260
2000
якщо б ми створили життя без участі вуглецю,
14:54
maybe we can tell NASA what really to look for.
377
894260
3000
то могли б сказати НАСА, чого очікувати.
14:57
Don't go and look for carbon, go and look for evolvable stuff.
378
897260
3000
Не шукайте вуглець, шукайте матерію, що еволюціонує.
15:00
CA: Lee Cronin, good luck. (LC: Thank you very much.)
379
900260
2000
Кріс Андерсон: Лі Кронін, бажаю Вам у цьому успіху. (Лі Кронін: Велике спасибі.)
15:02
(Applause)
380
902260
2000
(Оплески)
Про цей сайт

Цей сайт познайомить вас з відеороликами YouTube, корисними для вивчення англійської мови. Ви побачите уроки англійської мови, які проводять першокласні викладачі з усього світу. Двічі клацніть на англійських субтитрах, що відображаються на кожній сторінці відео, щоб відтворити відео з цієї сторінки. Субтитри прокручуються синхронно з відтворенням відео. Якщо у вас є коментарі або побажання, будь ласка, зв'яжіться з нами за допомогою цієї контактної форми.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7