Craig Venter: A voyage of DNA, genes and the sea

Translator: Do Lam

Vào giờ nghỉ, một số người hỏi tôi

rằng tôi nghĩ gì về sự lão hoá.

Và đây sẽ là suy nghĩ duy nhất của tôi.

Tôi hiểu rằng

người lạc quan sống lâu hơn.

(Cười)

At the break, I was asked by several people

Trong 18 phút tôi sẽ nói cho các bạn

about my comments about the aging debate.

cách chúng tôi chuyển từ đọc mã di truyền

And this will be my only comment on it.

And that is, I understand

đến những bước đầu tiên

that optimists greatly outlive pessimists.

của việc tự viết mã.

(Laughter)

Cho đến thời điểm này chỉ mới 10 năm

khi chúng tôi công bố chuỗi đầu tiên

What I'm going to tell you about in my 18 minutes is

của một sinh vật sống

thuộc haemophilus influenzae.

how we're about to switch from reading the genetic code

Điều đó làm cho dự án về bộ gen

giảm từ 13 năm xuống còn 4 tháng.

to the first stages of beginning

Chúng tôi đang làm một dự án gen tương tự

to write the code ourselves.

It's only 10 years ago this month

với yêu cầu

when we published the first sequence

trong hai đến tám giờ.

of a free-living organism,

Nên thập kỷ trước, nhiều gen được thêm vào

that of haemophilus influenzae.

các tác nhân gây bệnh

một số loài thực vật,

That took a genome project

một số loài côn trùng và động vật có vú

from 13 years down to four months.

có gen của con người.

We can now do that same genome project

Gen ở giai đoạn này

in the order of

hơn 10 năm về trước

two to eight hours.

So in the last decade, a large number of genomes have been added:

vào cuối năm nay, chúng tôi có thể có

most human pathogens,

khoảng ba đến năm bộ trình tự gen

theo thứ tự vài trăm bộ.

a couple of plants,

Chúng tôi vừa nhận được trợ cấp của quỹ Gordon and Betty Moore

several insects and several mammals,

cho chuỗi 130 gen trong năm nay,

including the human genome.

cũng như dự án phụ về các sinh vật.

Genomics at this stage of the thinking

Tỷ lệ đọc mã di truyền đã thay đổi.

from a little over 10 years ago

was, by the end of this year, we might have

Nhưng như chúng ta thấy, những gì ngoài kia

between three and five genomes sequenced;

chúng ta hầu như không khám phá hết

it's on the order of several hundred.

We just got a grant from the Gordon and Betty Moore Foundation

của những gì tồn tại trên hành tinh này.

Hầu hết không nhận ra, bởi chúng vô hình,

to sequence 130 genomes this year,

nhưng vi khuẩn chiếm khoảng một nửa trên Trái Đất

as a side project from environmental organisms.

lượng sinh khối của trái đất, trong khi tất cả sinh vật

So the rate of reading the genetic code has changed.

chỉ chiếm khoảng một phần ngàn.

But as we look, what's out there,

Và có lẽ những người ở Oxford không thường làm

we've barely scratched the surface

on what is available on this planet.

nhưng nếu bạn làm điều đó với đại dương,

nuốt một ngụm nước biển,

Most people don't realize it, because they're invisible,

hãy nhớ rằng cứ mỗi mililit

but microbes make up about a half of the Earth's biomass,

có khoảng 1 triệu vi khuẩn

và 10 triệu virus.

whereas all animals only make up about

Ít hơn 5,000 sinh vật

one one-thousandth of all the biomass.

được mô tả hai năm trước

And maybe it's something that people in Oxford don't do very often,

vì vậy chúng tôi quyết định làm về nó

but if you ever make it to the sea,

Và chúng tôi bắt đầu với Sorcerer II Expedition

and you swallow a mouthful of seawater,

nơi chúng tôi ở, cùng với cuộc thám hiểm hải dương lớn

keep in mind that each milliliter

cố gắng lấy mẫu đại dương cứ mỗi 200 dặm.

has about a million bacteria

Chúng tôi bắt đầu ở Bermuda,

and on the order of 10 million viruses.

rồi di chuyển đến Halifax,

Less than 5,000 microbial species

have been characterized as of two years ago,

xuống bờ biển Đông US,

and so we decided to do something about it.

Biển Caribbean, kênh đào Panama,

And we started the Sorcerer II Expedition,

xuyên qua Galapagos tới Thái Bình Dương,

where we were, as with great oceanographic expeditions,

và chúng tôi đang trong quá trình

trying to sample the ocean every 200 miles.

tiến đến Ấn Độ Dương.

Đây là nhiệm vụ rất khó khăn; chúng tôi dùng thuyền

We started in Bermuda for our test project,

như một cách để kích thích giới trẻ

then moved up to Halifax,

có hứng thú về khoa học.

working down the U.S. East Coast,

the Caribbean Sea, the Panama Canal,

Những cuộc thí nghiệm đơn giản đáng ngạc nhiên.

Chúng tôi chỉ cần lấy nước biển và lọc

through to the Galapagos, then across the Pacific,

và thu thập những sinh vật ở những phần lọc khác nhau,

and we're in the process now of working our way

sau đó đem DNA về phòng lab tại Rockville,

across the Indian Ocean.

nơi chúng tôi xâu chuỗi hàng triệu chữ cái

It's very tough duty; we're doing this on a sailing vessel,

in part to help excite young people

của bộ gen mỗi 24 giờ.

about going into science.

Và khi làm điều này,

The experiments are incredibly simple.

chúng tôi tìm ra một số phát hiện đáng kinh ngạc

We just take seawater and we filter it,

Ví dụ, người ta nghĩ rằng sắc tố thị giác

and we collect different size organisms on different filters,

trong mắt - chỉ có một hay hai sinh vật

trong môi trường giống nhau.

and then take their DNA back to our lab in Rockville,

Hoá ra, gần như mọi loài

where we can sequence a hundred million letters

ở phần trên của đại dương

of the genetic code every 24 hours.

ở phần ấm áp của thế giới

And with doing this,

có cùng tế bào cảm q,uang.

we've made some amazing discoveries.

và dùng ánh sáng mặt trời như là nguồn năng lượng

For example, it was thought that the visual pigments

và giao tiếp.

that are in our eyes -- there was only one or two organisms

Một mặt khác, ở một thùng nước biển,

in the environment that had these same pigments.

chúng tôi khám phá ra 1.3 triệu gen

và khoảng 50,000 loài mới.

It turns out, almost every species

in the upper parts of the ocean

Chúng tôi mở rộng sang không khí

in warm parts of the world

cùng với sự hỗ trợ của Quỹ Sloan.

have these same photoreceptors,

and use sunlight as the source of their energy

Chúng tôi đo lường số lượng virus và vi khuẩn

and communication.

mà chúng ta hít thở mỗi ngày,

From one site, from one barrel of seawater,

đặc biệt là trên máy bay

we discovered 1.3 million new genes

hoặc những khán phòng đóng kín.

and as many as 50,000 new species.

(Cười)

We've extended this to the air

now with a grant from the Sloan Foundation.

ở nóc một toà nhà tại thành phố New York.

We're measuring how many viruses and bacteria

Và chúng tôi đang trong

all of us are breathing in and out every day,

quá trình xâu chuỗi.

particularly on airplanes

or closed auditoriums.

Dựa vào dữ liệu đã thu thập,

(Laughter)

khi chúng tôi ở Galapagos,

chúng tôi phát hiện rằng cứ mỗi 200 dặm

We filter through some simple apparatuses;

chúng tôi lại thấy một sự khác biệt lớn

we collect on the order of a billion microbes from just a day

trong các mẫu ở đại dương.

filtering on top of a building in New York City.

Một số có thể lý giải hợp lý,

do gradient nhiệt độ khác nhau.

And we're in the process of sequencing all that

at the present time.

Vì thế đây là ảnh vệ tinh

Just on the data collection side,

dựa vào nhiệt độ - đỏ là ấm,

just where we are through the Galapagos,

lam là lạnh.

we're finding that almost every 200 miles,

và chúng tôi nhận ra sự khác biệt lớn giữa

we see tremendous diversity

những mẫu nước ấm và nước lạnh,

in the samples in the ocean.

về thành phần loài phong phú.

Some of these make logical sense,

Một điều khác khiến chúng tôi hơi bất ngờ

in terms of different temperature gradients.

là các tế bào cảm quang phát hiện các bước sóng ánh sáng khác nhau

So this is a satellite photograph

và chúng tôi dự đoán thông qua chuỗi amino axit của chúng.

based on temperatures -- red being warm,

Và sự khác biệt lớn từ vùng này đến vùng khác.

blue being cold --

and we found there's a tremendous difference between

Có lẽ điều này không gây bất ngờ,

the warm water samples and the cold water samples,

ở dưới biển sâu, nơi gần như là màu xanh,

in terms of abundant species.

tế bào cảm quan nhìn thấy ánh sáng xanh.

The other thing that surprised us quite a bit

Khi có nhiều chất diệp lục xung quanh,

is these photoreceptors detect different wavelengths of light,

chúng sẽ thấy rất nhiều ánh sáng màu xanh.

and we can predict that based on their amino acid sequence.

Nhưng chúng còn hơn thế nữa

có thể di chuyển theo hướng tia hồng ngoại và tia cực tím

And these vary tremendously from region to region.

ở rất xa.

Maybe not surprisingly,

Chỉ cần cố gắng và đánh giá

in the deep ocean, where it's mostly blue,

các danh mục gen của chúng tôi,

the photoreceptors tend to see blue light.

chúng tôi tập hợp tất cả dữ liệu -

When there's a lot of chlorophyll around,

bao gồm những dữ liệu không có trong cuộc hành trình

they see a lot of green light.

đại diện cho hơn một nửa dữ liệu gen trên hành tinh

But they vary even more,

và nó tổng cộng khoảng 29 triệu gen.

possibly moving towards infrared and ultraviolet

Và chúng tôi đặt chúng vào các hệ

in the extremes.

để khám phá.

Just to try and get an assessment

of what our gene repertoire was,

và đã phát hiện những thành viên mới trong hệ

we assembled all the data --

hay là một hệ mới?

including all of ours thus far from the expedition,

Và hoá ra chúng tôi có khoảng 50,000

which represents more than half of all the gene data on the planet --

hệ gen chính,

nhưng cứ mỗi mẫu chúng tôi lấy từ môi trường

and it totaled around 29 million genes.

chúng tôi lại thêm những hệ mới.

And we tried to put these into gene families

Vì vậy chúng tôi đang ở giai đoạn đầu của

to see what these discoveries are:

quá trình khám phá gen cơ bản,

Are we just discovering new members of known families,

thành phần và sự sống trên hành tinh.

or are we discovering new families?

Khi nhìn vào cái gọi là cây tiến hoá,

And it turns out we have about 50,000

major gene families,

chúng tôi lên ở góc trên bên phải với các loài động vật.

but every new sample we take in the environment

Trong số khoảng 29 triệu gen,

adds in a linear fashion to these new families.

chúng tôi chỉ có khoảng 24,000

So we're at the earliest stages of discovery

about basic genes,

gen.

components and life on this planet.

Và nếu bạn lấy toàn bộ động vật với nhau

chúng ta có thể có dưới 30,000

When we look at the so-called evolutionary tree,

và có thể là một tá

we're up on the upper right-hand corner with the animals.

hoặc hàng ngàn hệ gen khác nhau.

Tôi thấy rằng những gen này

Of those roughly 29 million genes,

không chỉ là thành phần tạo nên sự tiến hoá.

we only have around 24,000

in our genome.

Và chúng tôi nghĩ rằng khi nhìn vào trung tâm của gen

And if you take all animals together,

có lẽ nó giống với ý tưởng của Richard Dawkins

we probably share less than 30,000

hơn là trung tâm của gen,

and probably maybe a dozen

cái mà có cấu tạo khác nhau.

or more thousand different gene families.

Tổng hơp DNA, khả năng tổng hợp DNA,

đã thay đổi tốc độ

I view that these genes are now

not only the design components of evolution.

xâu chuỗi của DNA

And we think in a gene-centric view --

trong hơn một hoặc hai thập kỷ qua,

maybe going back to Richard Dawkins' ideas --

và càng ngày càng nhanh và rẻ hơn.

than in a genome-centric view,

Ý nghĩ về tổng hợp gen xuất hiện lần đầu tiên

which are different constructs of these gene components.

khi chúng tôi xâu chuỗi gen thứ 2 năm 1995

và nó từ mycoplasma genitalium.

Synthetic DNA, the ability to synthesize DNA,

Chúng tôi có những chiếc áo thun rất đẹp

has changed at sort of the same pace

trên đó ghi "I heart my genitalium".

that DNA sequencing has

Thực chất nó chỉ là một vi sinh vật,

over the last decade or two,

and is getting very rapid and very cheap.

nhưng nó có khoảng 500 gen.

Haemophilus có 1,800 gen,

Our first thought about synthetic genomics came

when we sequenced the second genome back in 1995,

và chúng tôi tự hỏi

and that from mycoplasma genitalium.

nếu 1 số loài cần 800, 1 số khác là 500,

And we have really nice T-shirts that say,

thì có bộ gen nào nhỏ hơn

you know, "I heart my genitalium."

để có thể tạo thành một hệ thống hoàn chỉnh

This is actually just a microorganism.

Vì vậy chúng tôi bắt đầu gây đột biến

Việc gây đột biến này chỉ là một mảnh nhỏ DNA

But it has roughly 500 genes.

đươc đưa vào mã gen ngẫu nhiên.

Haemophilus had 1,800 genes.

Và nếu nó đưa vào giữa, nó sẽ làm các chức năng bị gián đoạn.

And we simply asked the question,

if one species needs 800, another 500,

Do đó chúng tôi tạo ra bản đồ gen

is there a smaller set of genes

để có thể thêm đoạn DNA

và chúng tôi gọi nó là "gen không quan trọng".

that might comprise a minimal operating system?

Nhưng hoá ra môi trường rất quan trọng,

So we started doing transposon mutagenesis.

và bạn chỉ có thể

nhận biết được một gen quan trọng hay không,

Transposons are just small pieces of DNA

khi chúng ở trong môi trường.

that randomly insert in the genetic code.

And if they insert in the middle of the gene, they disrupt its function.

Chúng tôi cũng cố gắng tiếp cận trực tiếp hơn

với bộ gen của 13 sinh vật liên quan,

So we made a map of all the genes

và chúng tôi so sánh chúng, tìm kiếm điểm chung.

that could take transposon insertions

and we called those "non-essential genes."

Và chúng tôi nhận được những vòng tròn chồng chéo. Chỉ có 173 gen

But it turns out the environment is very critical for this,

là có trong 13 sinh vật.

and you can only

define an essential or non-essential gene

Hồ chứa mở rộng ra một chút nếu chúng ta phớt lờ

based on exactly what's in the environment.

một ký sinh trùng nội bào;

We also tried to take a more directly intellectual approach

nó mở rộng hơn nữa

with the genomes of 13 related organisms,

khi chúng tôi nhìn vào nhân

của khoảng 310 gen.

and we tried to compare all of those, to see what they had in common.

Vì vậy chúng tôi nghĩ chúng tôi có thể mở rộng

hoặc thu nhỏ gen, tuỳ vào góc nhìn của những người ở đây,

And we got these overlapping circles. And we found only 173 genes

đến khoảng 300 đến 400 gen

từ tối thiểu 500.

common to all 13 organisms.

Cách duy nhất để chứng minh những ý tưởng này

The pool expanded a little bit if we ignored

là xây dựng nhiễm sắc thể nhân tạo với những gen này

one intracellular parasite;

it expanded even more

và chúng tôi phải làm điều này trong phong cách cassette-based.

when we looked at core sets of genes

Chúng tôi nhận ra tỗng hợp chính xác DNA

of around 310 or so.

với những mảnh lớn là rất khó.

So we think that we can expand

or contract genomes, depending on your point of view here,

Ham Smith và Clyde Hutchinson, những đồng nghiệp của tôi,

to maybe 300 to 400 genes

đã phát triển một phương pháp mới

cho phép chúng tôi tổng hợp cặp virus

from the minimal of 500.

The only way to prove these ideas

chỉ trong 2 tuần

was to construct an artificial chromosome with those genes in them,

và cho kết quả chính xác 100 phần trăm,

xét về mặt trình tự và sinh học.

and we had to do this in a cassette-based fashion.

Đó là một thử nghiệm khá thú vị - khi chúng tôi chỉ cần lấy các mảnh tổng hợp của DNA,

We found that synthesizing accurate DNA

đưa chúng vào trong các vi khuẩn một cách đột ngột

in large pieces was extremely difficult.

và DNA bắt đầu quá trình sản xuất các hạt virus

Ham Smith and Clyde Hutchison, my colleagues on this,

sau đó quay lại và giết chết vi khuẩn.

developed an exciting new method

that allowed us to synthesize a 5,000-base pair virus

Đây không phải là virus tổng hợp đầu tiên

in only a two-week period

virus bại liệt đã được tạo ra một năm trước đó

that was 100 percent accurate,

in terms of its sequence and its biology.

nhưng nó chỉ có một phần ngàn cơ hội hoạt động

It was a quite exciting experiment -- when we just took the synthetic piece of DNA,

và mất ba năm để thực hiện.

Đây là phim hoạt hình về cấu trúc của phi x 174.

injected it in the bacteria and all of a sudden,

that DNA started driving the production of the virus particles

Đây là trường hợp phần mềm tự xây dựng phần cứng,

và đó là những khái niệm trong sinh học.

that turned around and then killed the bacteria.

Mọi người ngay lập tức lo lắng về chiến tranh sinh học,

This was not the first synthetic virus --

và tôi đã chứng nhận trước uỷ ban Thượng viện,

a polio virus had been made a year before --

và một ủy ban đặc biệt của chính phủ Hoa Kỳ đã thiết lập

but it was only one ten-thousandth as active

and it took three years to do.

để xem lại về vấn đề này.

This is a cartoon of the structure of phi X 174.

Tôi nghĩ rằng hãy luôn lưu ý về tính thực tế,

This is a case where the software now builds its own hardware,

trái ngược với trí tưởng tượng của con người.

and that's the notions that we have with biology.

Cơ bản là, bất kì virus nào được sắp xếp ngày hôm nay

thì gen đều có thể được tạo ra.

People immediately jump to concerns about biological warfare,

Và mọi người ngay lập tức lăn tăn về đậu mùa hay Ebola,

and I had recent testimony before a Senate committee,

nhưng DNA từ sinh vật này không lây nhiễm.

and a special committee the U.S. government has set up

Vì vậy kể cả khi ai đó tạo ra gen đậu mùa,

to review this area.

thì bản thân DNA không gây ra lây nhiễm.

And I think it's important to keep reality in mind,

Mối quan tâm thực sự của phòng an ninh

versus what happens with people's imaginations.

là virus được thiết kế riêng.

Basically, any virus that's been sequenced today --

Và chỉ có hai quốc gia, U.S. và liên bang Xô Viết

that genome can be made.

And people immediately freak out about things about Ebola or smallpox,

có nỗ lực đáng kể

but the DNA from this organism is not infective.

tạo ra tác nhân chiến tranh sinh học.

Nếu nghiên cứu đó thực sự ngưng lại,

So even if somebody made the smallpox genome,

thì sẽ có rất ít hoạt động

that DNA itself would not cause infections.

về các bí quyết tạo ra virus trong tương lai.

The real concern that security departments have

Tôi nghĩ rằng các sinh vật đơn bào có thể xảy ra trong vòng hai năm.

is designer viruses.

Và các tế bào có thể có nhân điển hình,

And there's only two countries, the U.S. and the former Soviet Union,

mà chúng ta có

that had major efforts

là có thể trong vòng một thập kỷ.

on trying to create biological warfare agents.

Bây giờ chúng tôi đang làm hàng chục cấu trúc khác nhau,

If that research is truly discontinued,

bởi vì chúng ta có thể đa dạng hoá cassettes và gen

there should be very little activity

và đưa vào nhiễm sắc thể nhân tạo.

on the know-how to make designer viruses in the future.

Bí quyết là, làm thế nào thể nào để đưa vào?

I think single-cell organisms are possible within two years.

Chúng tôi bắt đầu với những mảnh này,

And possibly eukaryotic cells,

và sau đó chúng ta có một hệ thống tái tổ hợp tương đồng

those that we have,

sau đó ráp chúng vào một nhiễm sắc thể.

are possible within a decade.

Điều này bắt nguồn từ một sinh vật, radiodurans deinococcus,

có thể bị ba triệu rads bức xạ chiếu vào mà không chết.

So we're now making several dozen different constructs,

Nó ráp lại gen sau vụ nổ bức xạ

because we can vary the cassettes and the genes

trong vòng từ 12 đến 24 giờ,

that go into this artificial chromosome.

The key is, how do you put all of the others?

sau khi nhiễm sắc thể của nó bị thổi đi theo đúng nghĩa đen.

We start with these fragments,

and then we have a homologous recombination system

Sinh vật này phổ biến nhất trên hành tinh,

that reassembles those into a chromosome.

và bây giờ có lẽ vẫn còn tồn tại

This is derived from an organism, deinococcus radiodurans,

ở bên ngoài không gian.

Đây là một cốc thuỷ sinh sau

that can take three million rads of radiation and not be killed.

khoảng nửa triệu rads bức xạ.

Nó bắt đầu cháy và vỡ,

trong khi các vi khuẩn dưới đáy

trở nên vui mừng hơn.

Đây là bức ảnh về những gì xảy ra:

ở phần trên là gen

It reassembles its genome after this radiation burst

sau 1.7 triệu rads bức xạ.

in about 12 to 24 hours,

Nhiễm sắc thể bị thổi ra ngoài theo đúng nghĩa đen.

after its chromosomes are literally blown apart.

Và đây là DNA tự lắp ráp lại

This organism is ubiquitous on the planet,

24 giờ sau.

and exists perhaps now

Thật sự là tuyệt vời khi những sinh vật này có thể làm được điều đó,

in outer space due to all our travel there.

và chúng ta có thể có hàng ngàn,

hoặc chục ngàn những loài khác nhau

This is a glass beaker after

trên hành tinh này có khả năng tương tự.

about half a million rads of radiation.

Sau khi các bộ gen được tổng hợp,

The glass started to burn and crack,

bước đầu tiên chỉ là cấy chúng

while the microbes sitting in the bottom

just got happier and happier.

vào một tế bào không có bộ gen.

Here's an actual picture of what happens:

Vì vậy, chúng tôi nghĩ rằng các tế bào tổng hợp sẽ có tiềm năng to lớn,

the top of this shows the genome

after 1.7 million rads of radiation.

không chỉ cho sự hiểu biết cơ bản sinh học

nhưng hy vọng là còn về các vấn đề về môi trường và xã hội.

The chromosome is literally blown apart.

Ví dụ, từ các sinh vật thứ ba, chúng tôi sắp xếp,

And here's that same DNA automatically reassembled

Methanococcus jannaschii - sống ở nhiệt độ sôi nước;

24 hours later.

nguồn năng lượng của nó là hydro

It's truly stunning that these organisms can do that,

và tất cả carbon đến từ CO2 nó lấy từ môi trường.

and we probably have thousands,

Vì vậy, chúng tôi biết rất nhiều con đường khác nhau,

if not tens of thousands, of different species

on this planet that are capable of doing that.

hàng ngàn sinh vật khác nhau bây giờ

After these genomes are synthesized,

thải ra khi CO2,

the first step is just transplanting them

into a cell without a genome.

và lấy nó trở lại.

Vì vậy thay vì dùng carbon từ dầu

So we think synthetic cells are going to have tremendous potential,

cho quá trình tổng hơp,

not only for understanding the basis of biology

chúng tôi có thể sử dụng carbon

but for hopefully environmental and society issues.

For example, from the third organism we sequenced,

và đưa nó trở lại không khí,

chuyển nó vào polyme sinh học

Methanococcus jannaschii -- it lives in boiling water temperatures;

hoặc những sản phẩm khác.

its energy source is hydrogen

Chúng tôi có một sinh vật sống nhờ carbon monoxide,

and all its carbon comes from CO2 it captures back from the environment.

và chúng tôi dùng để giảm năng lượng

để tách nước thành hydro và oxy.

So we know lots of different pathways,

Ngoài ra, có rất nhiều con đường

thousands of different organisms now

có thể được thiết kế quá trình cho chuyển hóa mêtan.

that live off of CO2,

Và DuPont có một chương trình lớn với Statoil ở Na Uy

and can capture that back.

để nắm bắt và chuyển đổi mêtan

So instead of using carbon from oil

từ các mỏ khí có thành các sản phẩm hữu ích.

for synthetic processes,

Trong một thời gian ngắn, tôi nghĩ sẽ có một lĩnh vực mới

we have the chance of using carbon

gọi là "tổ hợp gen"

and capturing it back from the atmosphere,

bởi vì với những khả năng tổng hợp mới,

converting that into biopolymers

các danh mục gen dàn trải ra

or other products.

We have one organism that lives off of carbon monoxide,

và tái tổ hợp tương đồng,

and we use as a reducing power

to split water to produce hydrogen and oxygen.

chúng tôi nghĩ rằng chúng ta có thể thiết kế một robot để thực hiện

có thể là một triệu nhiễm sắc thể khác nhau một ngày.

Also, there's numerous pathways

that can be engineered metabolizing methane.

Và do đó, với tất cả sinh vật học,

bạn lựa chọn thông qua sàng lọc,

And DuPont has a major program with Statoil in Norway

cho dù bạn sàng lọc để sản xuất hydro,

hoặc sản xuất hóa chất, hay chỉ để tồn tại.

to capture and convert the methane

from the gas fields there into useful products.

Để hiểu được vai trò của các gen

không phải là vấn đề quá khó khăn.

Within a short while, I think there's going to be a new field

Chúng tôi đang cố gắng điều chỉnh quang hợp

called "Combinatorial Genomics,"

because with these new synthesis capabilities,

để sản xuất hydro trực tiếp từ ánh sáng mặt trời

Quang hợp được điều chế bằng oxy,

these vast gene array repertoires

và chúng ta có oxygen-insensitive hydrogenase

and the homologous recombination,

có thể thay đổi quá trình.

we think we can design a robot to make

maybe a million different chromosomes a day.

Chúng tôi cũng kết hợp cellulase,

enzym phân huỷ đường phức thành đường đơn

And therefore, as with all biology,

và lên men trong cùng một tế bào

you get selection through screening,

để sản xuất etanol.

whether you're screening for hydrogen production,

Sản xuất được phẩm đang được tiến hành

or chemical production, or just viability.

ở những phòng thí nghiệm chính

To understand the role of these genes

is going to be well within reach.

và sử dụng vi khuẩn.

We're trying to modify photosynthesis

to produce hydrogen directly from sunlight.

Các chất hóa học từ các hợp chất trong môi trường

có cấu trúc phức tạp hơn

Photosynthesis is modulated by oxygen,

những hợp chất tốt nhất mà chúng tôi có thể sản xuất.

and we have an oxygen-insensitive hydrogenase

Tôi nghĩ rằng những loài được thiết kế trong tương lai

that we think will totally change this process.

có thể là nguồn thức ăn

hoặc hy vọng là nguồn năng lượng,

We're also combining cellulases,

xử lý môi trường

the enzymes that break down complex sugars into simple sugars

và có lẽ

and fermentation in the same cell

thay thế ngành công nghiệp hoá dầu.

for producing ethanol.

Tôi sẽ kết thúc với các nghiên cứu về đạo đức và chính sách.

Pharmaceutical production is already under way

Chúng tôi trì hoãn bắt đầu thí nghiệm trong năm 1999

in major laboratories

cho đến khi chúng tôi hoàn thành bài viết đạo đức sinh học 1.5 năm

using microbes.

để xem liệu chúng ta có nên cố gắng tạo ra một loài nhân tạo.

The chemistry from compounds in the environment

Mỗi tôn giáo lớn đều tham gia trong đó.

is orders of magnitude more complex

Đó quả thật là một nghiên cứu rất lạ,

than our best chemists can produce.

bởi vì các nhà lãnh đạo tôn giáo khác nhau sử dụng kinh thánh như sách luật,

và họ không thể tìm thấy bất cứ điều gì là cấm tạo ra cuộc sống

I think future engineered species

could be the source of food,

vì vậy nó OK. Điều lo lăng cuối cùng

hopefully a source of energy,

environmental remediation

là khía cạnh chiến tranh sinh học,

and perhaps

nhưng hãy để chúng tôi bắt đầu thí nghiệm

replacing the petrochemical industry.

Let me just close with ethical and policy studies.

cho lý do mà chúng tôi thực hiện chúng.

We delayed the start of our experiments in 1999

Ngay bây giờ quỹ Sloan Foundation tài trợ

một nghiên cứu đa chế về điều này,

until we completed a year-and-a-half bioethical review

as to whether we should try and make an artificial species.

để tìm ra lợi ích và tác hại đối với cộng đồng,

và quy tắc mà các nhóm khoa học như tôi

Every major religion participated in this.

nên thực hiện,

It was actually a very strange study,

because the various religious leaders were using their scriptures as law books,

và chúng tôi đang cố gắng để lấy ví dụ tốt và bước tiếp.

Có rất nhiều vấn đề phức tạp.

and they couldn't find anything in them prohibiting making life,

Ngoại trừ mối đe doạ của khủng bố sinh học,

so it must be OK. The only ultimate concerns

đó là vấn đề đơn giản xét về mặt,

were biological warfare aspects of this,

chúng ta liệu có thể sản xuất năng lượng sạch,

có lẽ là một cuộc cách mạng

but gave us the go ahead to start these experiments

mà các nước đang phát triển có thể thực hiện.

for the reasons we were doing them.

và những quá trình thì đơn giản.

Right now the Sloan Foundation has just funded

a multi-institutional study on this,

Cảm ơn rất nhiều.

to work out what the risk and benefits to society are,

and the rules that scientific teams such as my own

should be using in this area,

and we're trying to set good examples as we go forward.

These are complex issues.

Except for the threat of bio-terrorism,

they're very simple issues in terms of,

can we design things to produce clean energy,

perhaps revolutionizing

what developing countries can do

and provide through various simple processes.

Thank you very much.