Martin Hanczyc: The line between life and not-life

Martin Hanczyc: Ranh giới giữa sự sống và phi sự sống

Translator: Thuy Linh Dang Reviewer: Duc Nguyen

So historically there has

Trong lịch sử luôn luôn có

been a huge divide between what people

sự phân biệt rạch ròi giữa những gì con người

consider to be non-living systems on one

cho rằng, một bên là những cơ thể không sống

side, and living systems on the other side.

và bên kia là những cơ thể sống.

So we go from, say, this beautiful and

Thế nên ta đi từ, ví dụ như, khối tinh thể phức tạp

complex crystal as non-life, and this rather

và tuyệt đẹp này như một vật thể không sống, và

beautiful and complex cat on the other side.

mặt khác, chú mèo phức tạp và xinh đẹp này là vật thể sống.

Over the last hundred and fifty years or so,

Trong khoảng một trăm năm mươi năm qua,

science has kind of blurred this distinction

khoa học đã gần như xóa mờ sự khác biệt này

between non-living and living systems, and

giữa những cơ thể sống và không sống, và

now we consider that there may be a kind

giờ chúng ta xét thấy rằng có thể có một

of continuum that exists between the two.

sự chuyển giao tồn tại giữa hai thứ.

We'll just take one example here:

Thử lấy một ví dụ ở đây:

a virus is a natural system, right?

một con vi-rút là một sinh vật tự nhiên đúng không nào?

But it's very simple. It's very simplistic.

Nhưng nó rất đơn giản, rất thô sơ.

It doesn't really satisfy all the requirements,

Nó không thực sự thỏa mãn tất cả điều kiện,

it doesn't have all the characteristics

nó không có những tính chất

of living systems and is in fact a parasite

của cơ thể sống và thực tế nó là một vật kí sinh

on other living systems in order to, say,

trên những cơ thể sống khác để, ví dụ như,

reproduce and evolve.

sinh sản và tiến hóa.

But what we're going to be talking about here

Nhưng những gì chúng ta chuẩn bị nói tới ở đây

tonight are experiments done on this sort of

tối nay là những thí nghiệm được làm trên

non-living end of this spectrum -- so actually

thái cực của phi sự sống -- thực tế là

doing chemical experiments in the laboratory,

làm thí nghiêm hóa học trong phòng thí nghiệm,

mixing together nonliving ingredients

trộn những chất không-sống với nhau

to make new structures, and that these

để tao ra một cấu thể mới, và

new structures might have some of the

những cấu thể này có thể có

characteristics of living systems.

những đặc điểm của cơ thể sống.

Really what I'm talking about here is

Thật sự những gì tôi nói tới ở đây là

trying to create a kind of artificial life.

tạo ra một sự sống nhân tạo.

So what are these characteristics that I'm

Và tôi đang nói đến những

talking about? These are them.

đặc điểm gì? Chính là đây.

We consider first that life has a body.

Trước hết chúng tôi xét thấy rằng sự sống cần phải có một cơ thể.

Now this is necessary to distinguish the self

Giờ ta cần phải phân biệt giữa cá thể

from the environment.

và môi trường.

Life also has a metabolism. Now this is a

Sự sống còn có cả sự trao đổi chất. Đây là một

process by which life can convert resources

quá trình mà vật thể sống có thể chuyển hóa vật chất

from the environment into building blocks

từ môi trường thành năng lượng sống

so it can maintain and build itself.

để có thể tự duy trì và phát triển.

Life also has a kind of inheritable information.

Sự sống còn phải có thông tin di truyền.

Now we, as humans, we store our information

Chúng ta, con người, lưu trữ thông tin này

as DNA in our genomes and we pass this

qua DNA ở trong gen, và ta truyền lại

information on to our offspring.

thông tin này cho con cháu.

If we couple the first two -- the body and the metabolism --

Nếu ta gộp hai tính chất đầu tiên lại -- cơ thể và sự trao đổi chất --

we can come up with a system that could

chúng ta có thể tạo ra một cơ thể

perhaps move and replicate, and if we

có khả năng di chuyển và tái tạo, còn nếu chúng ta

coupled these now to inheritable information,

gộp những tính chất này với thông tin di truyền,

we can come up with a system that would be

ta có thể tạo ra một cơ thể

more lifelike, and would perhaps evolve.

giống sự sống hơn, và có thể còn tiến hóa nữa.

And so these are the things we will try to do

Thế nên đây là những thứ chúng tôi đang cố gắng thực hiện

in the lab, make some experiments that have

trong phòng thí nghiệm: làm thí nghiệm để tạo ra

one or more of these characteristics of life.

một trong những đặc điểm của sự sống hoặc nhiều hơn thế.

So how do we do this? Well, we use

Vậy chúng tôi đã làm thế nào? Chúng tôi sử dụng

a model system that we term a protocell.

một cơ thể mẫu mà chúng tôi gọi là tế bào nguyên mẫu.

You might think of this as kind of like a

Bạn có thể xem cái này như là một

primitive cell. It is a simple chemical

tế bào nguyên thủy. Nó là một mẫu hóa học

model of a living cell, and if you consider

rất cơ bản của một tế bào sống, và ví dụ nếu bạn xem xét

for example a cell in your body may have

một tế bào trong cơ thể

on the order of millions of different types

mà cần hàng triệu loại

of molecules that need to come together,

phân tử khác nhau gộp lại,

play together in a complex network

tương tác với nhau trong một hệ thống vô cùng phức tạp

to produce something that we call alive.

để tạo ra cái mà ta gọi là sự sống.

In the laboratory what we want to do

Trong phòng thí nghiệm những gì chúng tôi muốn làm

is much the same, but with on the order of

cũng tương tự như thế, nhưng chỉ với

tens of different types of molecules --

hàng chục loại phân tử khác nhau --

so a drastic reduction in complexity, but still

giảm đáng kể về mặt phức tạp, nhưng vẫn

trying to produce something that looks lifelike.

cố gắng tạo ra một thứ giống như sự sống.

And so what we do is, we start simple

Và đó là những gì chúng tôi làm, chúng tôi bắt đầu đơn giản

and we work our way up to living systems.

và tiến tới những cơ thể sống.

Consider for a moment this quote by

Ta hãy xem lời dẫn trích này

Leduc, a hundred years ago, considering a

của Leduc, khoảng một trăm năm trước, khi ông xem xét một

kind of synthetic biology:

loại sinh học tổng hợp:

"The synthesis of life, should it ever occur,

“Sự tổng hợp của sự sống, nếu có diễn ra,

will not be the sensational discovery which we

sẽ không phải là một sự phát hiện kì diệu mà chúng ta

usually associate with the idea."

thường liên tưởng đến ý tưởng này.”

That's his first statement. So if we actually

Đó là lời đầu tiên của ông ấy. Thế nên nếu chúng ta có thực sự

create life in the laboratories, it's

tạo ra sự sống trong phòng thí nghiệm, có thế nó

probably not going to impact our lives at all.

cũng chẳng ảnh hưởng đến cuộc sống của chúng ta cả.

"If we accept the theory of evolution, then

“Nếu chúng ta chấp nhận giả thuyết tiến hóa, thì

the first dawn of synthesis of life must consist

những ý tưởng đầu tiên về sự tổng hợp của sự sống phải bao gồm

in the production of forms intermediate

sự tạo thành của những thể chất trung gian

between the inorganic and the organic

giữa thế giới vô cơ và hữu cơ,

world, or between the non-living

hoặc giữa thế giới sống và không sống,

and living world, forms which possess

những thể chất chỉ mang

only some of the rudimentary attributes of life"

một số yếu tố cơ bản của sự sống”

-- so, the ones I just discussed --

-- thế nên, những gì tôi vừa nhắc tới --

"to which other attributes will be slowly added

“những yếu tố khác sẽ dần dần được cộng thêm

in the course of development by the

trong quá trình phát triển

evolutionary actions of the environment."

qua những bước tiến hóa của môi trường.”

So we start simple, we make some structures

Thế nên chúng tôi bắt đầu rất đơn giản, chúng tôi tạo ra những cấu trúc

that may have some of these characteristics

có những đặc điểm này

of life, and then we try to develop that

của sự sống, và sau đó phát triển

to become more lifelike.

để nó trở nên giống sự sống hơn.

This is how we can start to make a protocell.

Đây là cách chúng tôi có thể bắt đầu làm một tế bào nguyên mẫu.

We use this idea called self-assembly.

Chúng tôi dựa trên ý tưởng của sự tự liên kết.

What that means is, I can mix some

Có nghĩa là, tôi trộn một số

chemicals together in a test tube in my lab,

hóa chất với nhau trong một ống nghiệm trong phòng thí nghiệm,

and these chemicals will start to self-associate

và những hóa chất này bắt đầu tự liên kết với nhau

to form larger and larger structures.

tạo thành một cấu trúc lớn dần và lớn dần.

So say on the order of tens of thousands,

Thế nên khi hàng chục nghìn,

hundreds of thousands of molecules will

hàng trăm nghìn phân tử

come together to form a large structure

liên kết lại với nhau sẽ tạo thành một cấu trúc lớn

that didn't exist before.

chưa từng tồn tại trước đó.

And in this particular example,

Và cụ thể trong ví dụ này,

what I took is some membrane molecules,

những gì tôi sử dụng là một vài phân tử màng,

mixed those together in the right environment,

trộn với nhau trong một môi trường thích hợp,

and within seconds it forms these rather

và trong vòng vài giây nó sẽ tạo ra

complex and beautiful structures here.

những cấu trúc khá là phức tạp và xinh đẹp như thế này.

These membranes are also quite similar,

Những lớp màng này cũng khá giống với

morphologically and functionally,

màng tế bào trong cơ thể bạn,

to the membranes in your body,

về cấu trúc cũng như chức năng,

and we can use these, as they say,

và chúng ta có thể sử dụng chúng, như đã nói,

to form the body of our protocell.

để tạo ra cơ thể cho một tế bào nguyên mẫu.

Likewise,

Tương tự,

we can work with oil and water systems.

chúng tôi có thể làm với những cơ thể dầu và nước.

As you know, when you put oil and water together,

Như các bạn biết đấy, khi bạn đặt dầu và nước cạnh nhau,

they don't mix, but through self-assembly

chúng không hòa lẫn vào nhau, nhưng qua quá trình tự liên kết,

we can get a nice oil droplet to form,

chúng tôi có thể có một giọt dầu xinh xắn được tạo thành,

and we can actually use this as a body for

và thực ra ta có thể sử dụng nó như cơ thể cho

our artificial organism or for our protocell,

sinh vật nhân tạo hay tế bào nguyên mẫu,

as you will see later.

như tí nữa bạn sẽ thấy.

So that's just forming some body stuff, right?

Thế là tạo ra được cơ thể rồi phải không nào?

Some architectures.

Một số cấu trúc.

What about the other aspects of living systems?

Thế còn những tính chất khác của cơ thể sống thì sao?

So we came up with this protocell model here

Chúng tôi tạo ra một mẫu tế bào nguyên mẫu như

that I'm showing.

tôi cho các bạn xem ở đây.

We started with a natural occurring clay

Chúng tôi bắt đầu với một mẫu đất sét,

called montmorillonite.

gọi là montmorillonit.

This is natural from the environment, this clay.

Đây là một chất tự nhiên từ môi trường, mẫu đất sét này.

It forms a surface that is, say, chemically active.

Nó hình thành một bề mặt có tính chất hóa học.

It could run a metabolism on it.

Nó có thể tự thực hiện quá trình trao đổi chất.

Certain kind of molecules like to associate

Một số loại phân tử đặc biệt có xu hướng kết hợp

with the clay. For example, in this case, RNA, shown in red

với đất sét. Ví dụ, trong trường hợp này, RNA, màu đỏ,

-- this is a relative of DNA,

-- nó là bà con với DNA,

it's an informational molecule --

một phân tử mang thông tin di truyền --

it can come along and it starts to associate

nó có thể đến gần và bắt đầu kết hợp

with the surface of this clay.

với bề mặt của mẫu đất sét.

This structure, then, can organize the

Cấu trúc này, sau đó, có thể sắp xếp

formation of a membrane boundary around

tạo ra một lớp màng bao quanh

itself, so it can make a body of

chính nó, để có thể tạo ra một cơ thể

liquid molecules around itself, and that's

phân tử lỏng xung quanh, và nó có

shown in green here on this micrograph.

màu xanh trong bức ảnh này.

So just through self-assembly, mixing things

Và thế là chỉ với quá trình tự liên kết, trộn các thứ lại

together in the lab, we can come up with, say,

với nhau trong phòng thí nghiêm, chúng tôi đã tạo ra,

a metabolic surface with some

một bề mặt trao đổi chất với một số

informational molecules attached

phân tử thông tin đính kèm

inside of this membrane body, right?

bên trong cơ thể màng này, đúng không nào?

So we're on a road towards living systems.

Và thế là chúng ta đang trên đường tiến tới những cơ thể sống rồi.

But if you saw this protocell, you would not

Nhưng nếu bạn thấy tế bào nguyên mẫu này, bạn sẽ không

confuse this with something that was actually alive.

nhầm nó với một vật sống khác.

It's actually quite lifeless. Once it forms,

Thực ra nó gần như phi sự sống. Một khi được tạo thành,

it doesn't really do anything.

nó không thực sự làm cái gì cả.

So, something is missing.

Thế nên, có cái gì đó đang thiếu ở đây.

Some things are missing.

Ta đang thiếu cái gì đó.

So some things that are missing is,

Và cái ta đang thiếu chính là,

for example, if you had a flow of energy

ví dụ, nếu bạn có một nguồn năng lượng

through a system, what we'd want

qua một cơ thể, những gì chúng tôi muốn

is a protocell that can harvest

là một tế bào nguyên mẫu có khả năng hấp thụ

some of that energy in order to maintain itself,

một phần năng lượng đó để duy trì bản thân,

much like living systems do.

giống như một cơ thế sống.

So we came up with a different protocell

Thế nên chúng tôi tạo ra một tế bào nguyên mẫu khác

model, and this is actually simpler than the previous one.

và nó thực ra còn đơn giản hơn cái trước đó.

In this protocell model, it's just an oil droplet,

Trong mẫu tế bào này chỉ là một giọt dầu,

but a chemical metabolism inside

nhưng có một sự trao đổi chất hóa học trong đó,

that allows this protocell to use energy

có thể khiến tế bào nguyên mẫu này sử dụng năng lượng

to do something, to actually become dynamic,

để làm cái gì đó, để trở nên năng động,

as we'll see here.

như chúng ta thấy ở đây.

You add the droplet to the system.

Bạn cho thêm một giọt nữa vào trong hệ thống.

It's a pool of water, and the protocell

Có một vũng nước, và tế bào nguyên mẫu

starts moving itself around in the system.

bắt đầu tự chuyển động trong hệ thống này.

Okay? Oil droplet forms

Được chứ? Giọt dầu hình thành

through self-assembly, has a chemical

qua quá trình tự liên kết, có sự trao đổi chất

metabolism inside so it can use energy,

hóa học bên trong để nó có khả năng sử dụng năng lượng,

and it uses that energy to move itself

và dùng năng lượng đó để tự chuyển động

around in its environment.

xung quanh trong môi trường.

As we heard earlier, movement is very

Như ta nghe vừa nãy, sự chuyển động rất

important in these kinds of living systems.

quan trọng đối với những cơ thể sống này.

It is moving around, exploring its environment,

Nó chuyển động, khám phá môi trường xung quanh,

and remodeling its environment, as you see,

và tổ chức lại môi trường, như bạn thấy,

by these chemical waves that are forming by the protocell.

bằng những làn sóng hóa học tạo ra bởi tế bào nguyên mẫu.

So it's acting, in a sense, like a living system

Thế nên có thể nói nó hoạt động như một cơ thể sống

trying to preserve itself.

đang cố gắng duy trì bản thân.

We take this same moving protocell here,

Chúng ta lấy cùng tế bào nguyên mẫu này,

and we put it in another experiment,

và ta đặt nó vào một thí nghiệm khác,

get it moving. Then I'm going

cho nó chuyển động. Sau đó tôi sẽ

to add some food to the system,

cho thêm một số thức ăn vào trông hệ thống này,

and you'll see that in blue here, right?

và bạn thấy nó màu xanh nhé?

So I add some food source to the system.

Và tôi cho thêm một chút thức ăn vào hệ thống này.

The protocell moves. It encounters the food.

Tế bào nguyên mẫu bắt đầu chuyển động. Nó gặp phải thức ăn.

It reconfigures itself and actually then

Nó tự biến dạng và sau đó

is able to climb to the highest concentration

có khả năng leo tới những nơi có nồng độ thức ăn cao nhất

of food in that system and stop there.

trong hệ thống và ngừng ở đó.

Alright? So not only do we have this system

Được chưa? Thế là không chỉ hệ thống này

that has a body, it has a metabolism,

có một cơ thể, nó có quá trình trao đổi chất,

it can use energy, it moves around.

nó có thể sử dụng năng lượng, nó chuyển động vòng quanh.

It can sense its local environment

Nó còn có thể cảm nhận môi trường xung quanh

and actually find resources

và thực sự tìm ra những nguồn năng lượng

in the environment to sustain itself.

trong môi trường để duy trì bản thân.

Now, this doesn't have a brain, it doesn't have

Nào, nó không có não, nó không có

a neural system. This is just a sack of

một hệ thống thần kinh. Nó chỉ là một chút

chemicals that is able to have this interesting

hóa chất mà có thể có được những hoạt động thú vị

and complex lifelike behavior.

và phức tạp giống thật như thế.

If we count the number of chemicals

Nếu chúng ta đếm số hóa chất

in that system, actually, including the water

trong hệ thống đó, tính cả nước

that's in the dish, we have five chemicals

trong đĩa, ta có năm hóa chất

that can do this.

mà có thể làm được điều này.

So then we put these protocells together in a

Thế nên khi ta đặt những tế bào nguyên mẫu này trong một

single experiment to see what they would do,

thí nghiệm đơn giản để xem chúng sẽ làm gì,

and depending on the conditions, we have

và tùy vào điều kiện môi trường, ta có

some protocells on the left that are

một số tế bào nguyên mẫu ở bên trái

moving around and it likes to touch the other

chuyện động vòng quanh và thích chạm vào

structures in its environment.

những cấu trúc khác trong môi trường.

On the other hand we have two moving

Mặt khác ta có hai tế bào nguyên mẫu chuyển động

protocells that like to circle each other,

thích xoay vòng quanh nhau,

and they form a kind of a dance, a complex dance with each other.

và chúng tạo ra kiểu như một điệu nhảy, một điệu nhảy phức tạp với nhau.

Right? So not only do individual protocells

Đúng không? Thế là không chỉ những tế bào nguyên mẫu

have behavior, what we've interpreted as

có hoạt động riêng biệt, những hoạt động chúng ta nhận thấy

behavior in this system, but we also have

trong hệ thống này, mà chúng ta còn có

basically population-level behavior

một hoạt động mang tính chất cộng đồng

similar to what organisms have.

tương tự như sinh vật sống.

So now that you're all experts on protocells,

Thế là giờ bạn đã siêu sao về tế bào nguyên mẫu rồi,

we're going to play a game with these protocells.

chúng ta sẽ chơi một trò chơi với những tế bào này.

We're going to make two different kinds.

Chúng ta sẽ làm hai loại khác nhau.

Protocell A has a certain kind of chemistry

Tế bào A có một loại hóa chất đặc biệt

inside that, when activated, the protocell

trong nó, mà khi được kích thích, tế bào

starts to vibrate around, just dancing.

bắt đầu rung và nhảy nhót.

So remember, these are primitive things,

Nhớ nhé, đây là những thứ hết sức thô sơ,

so dancing protocells, that's very

nên những tế bào nguyên mẫu nhảy múa, khá là

interesting to us. (Laughter)

thú vị đấy. (Tiếng cười)

The second protocell has a different

Tế bào nguyên mẫu thứ hai có một loại

chemistry inside, and when activated,

hóa chất khác bên trong, mà khi được kích thích,

the protocells all come together and they fuse

tế bào sẽ gộp lại với nhau và hợp nhất

into one big one. Right?

thành một khối lớn. Đúng không?

And we just put these two together

Và chúng ta sẽ cho 2 cái vào với nhau

in the same system.

trong cùng một hệ thống.

So there's population A,

Có loại A

there's population B, and then

có loại B, và sau đó

we activate the system,

ta kích thích hệ thống

and protocell Bs, they're the blue ones,

và tế bào nguyên mẫu B có màu xanh lam,

they all come together. They fuse together

chúng tiến về phía nhau. Chúng hợp nhất

to form one big blob, and the other protocell

để tạo thành một viên tròn to, và tế bào nguyên mẫu kia

just dances around. And this just happens

chỉ nhảy múa xung quanh. Và cái này sẽ tiếp tục

until all of the energy in the system is

cho đến khi tất cả năng lượng của hệ thống

basically used up, and then, game over.

bị dùng hết, và sau đó, trò chơi kết thúc.

So then I repeated this experiment

Sau đó tôi lặp lại thí nghiệm này

a bunch of times, and one time

rất nhiều lần, và có một lần

something very interesting happened.

một điều rất thú vị đã xảy ra.

So, I added these protocells together

Tôi cho những tế bào nguyên mẫu này vào

to the system, and protocell A and protocell B

hệ thống, và tế bào A và tế bào B

fused together to form a hybrid protocell AB.

hợp nhất lại với nhau tạo ra một tế bào tổng hợp AB.

That didn't happen before. There it goes.

Điều này chưa từng xảy ra trước đó. Và giờ thì có rồi.

There's a protocell AB now in this system.

Giờ ta có tế bào AB trong hệ thống này.

Protocell AB likes to dance around for a bit,

Tế bào AB thích nhảy nhót vòng quanh một chút,

while protocell B does the fusing, okay?

trong khi tế bào B hợp nhất, ôkê?

But then something even more interesting happens.

Nhưng sau đó một điều còn thú vị hơn nữa xảy ra.

Watch when these two large protocells,

Nhìn xem khi hai tế bào nguyên mẫu lớn này,

the hybrid ones, fuse together.

những tế bào lai, hợp nhất với nhau.

Now we have a dancing protocell

Giờ chúng ta có một tế bào nguyên mẫu nhảy múa

and a self-replication event. Right. (Laughter)

và quá trình tự tái tạo. Đúng rồi. (Tiếng cười)

Just with blobs of chemicals, again.

Cũng lại chỉ với một chút hóa chất.

So the way this works is, you have

Cách làm việc của hệ thống này là, bạn có

a simple system of five chemicals here,

một cơ thể đơn giản chỉ với năm hóa chất,

a simple system here. When they hybridize,

một cơ thế đơn giản ở đây. Và khi chúng lai với nhau,

you then form something that's different than

bạn tạo ra một thứ khác lúc trước

before, it's more complex than before,

nó phức tạp hơn trước đó,

and you get the emergence of another kind of

và bạn thấy xuất hiện một loại

lifelike behavior which

hoạt động sống

in this case is replication.

mà trong trường hợp này là sự tái tạo.

So since we can make some interesting

Và vì chúng ta có thể làm một số

protocells that we like, interesting colors and

tế bào nguyên mẫu thú vị mà ta thích, màu sắc thú vị và

interesting behaviors, and they're very easy

hoạt động thú vị, và chúng rất dễ làm,

to make, and they have interesting lifelike

và chúng có những đặc điểm sống thú vị,

properties, perhaps these protocells have

có thể những tế bào nguyên mẫu này

something to tell us about the origin of life

nói lên điều gì đó về nguồn gốc của sự sống

on the Earth. Perhaps these represent an

trên Trái đất. Có thế chúng tượng trưng một

easily accessible step, one of the first steps

bước ảnh hưởng dễ dàng, một trong những bước đầu tiên

by which life got started on the early Earth.

khi sự sống bắt đầu trên Trái đất.

Certainly, there were molecules present on

Chắc hẳn, phải có những phân tử có mặt trên

the early Earth, but they wouldn't have been

Trái đất ngày xưa, nhưng chúng không thể nào

these pure compounds that we worked with

là những hợp chất tinh khiết mà ta sử dụng

in the lab and I showed in these experiments.

trong phòng thí nghiệm và trong những thí nghiệm tôi cho các bạn xem.

Rather, they'd be a real complex mixture of

Hơn thế, chúng phải là những hợp chất phức tạp

all kinds of stuff, because

của tất cả các loại, bởi vì

uncontrolled chemical reactions produce

phản ứng hóa học không được kiểm soát tạo ra

a diverse mixture of organic compounds.

một hỗn hợp các hợp chất hữu cơ vô cùng đa dạng.

Think of it like a primordial ooze, okay?

Xem nó như một chất bùn nguyên thủy nhé?

And it's a pool that's too difficult to fully

Và nó đúng là một đống thứ rất khó để có thể mô tả một cách đầy đủ

characterize, even by modern methods, and

thậm chí với phương pháp hiện đại, và

the product looks brown, like this tar here

sản phẩm nhìn nâu nâu, như chút nhựa đường ở đây,

on the left. A pure compound

phía bên trái. Một hợp chất tinh khiết

is shown on the right, for contrast.

được đặt phía bên phải, để thấy sự khác biệt.

So this is similar to what happens when you

Bạn sẽ thấy điều tương tự khi bạn

take pure sugar crystals in your kitchen,

lấy ít tinh thể đường tinh trong bếp,

you put them in a pan, and you apply energy.

bạn cho vào trong chảo và cung cấp năng lượng.

You turn up the heat, you start making

Bạn đun nóng, bạn bắt đầu tạo ra

or breaking chemical bonds in the sugar,

hoặc phá hủy những liên kết hóa học trong đường,

forming a brownish caramel, right?

tạo ra đường caramen màu nâu, đúng không?

If you let that go unregulated, you'll

Nếu bạn cứ đun như thế không điều chỉnh, bạn sẽ

continue to make and break chemical bonds,

tiếp tục tạo ra và phá hủy liên kết hóa học,

forming an even more diverse mixture of

tạo ra một hỗn hợp còn đa dạng hơn

molecules that then forms this kind of black

bao gồm những phân tử mà sau đó tạo ra thứ màu đen

tarry stuff in your pan, right, that's

giống hắc ín này trong chảo, đúng, và nó

difficult to wash out. So that's what

rất khó để rửa sạch. Và

the origin of life would have looked like.

sự khởi đầu của sự sống nhìn giống như thế đó.

You needed to get life out of this junk that

Bạn cần phải lấy sự sống ra khỏi cái đống này mà

is present on the early Earth,

tồn tại trên Trái đất xa xưa,

four, 4.5 billion years ago.

bốn, bốn tỉ rưỡi năm trước đây.

So the challenge then is,

Và thử thách là,

throw away all your pure chemicals in the lab,

bỏ tất cả những hóa chất tinh khiết trong phòng thí nghiệm,

and try to make some protocells with lifelike

và cố làm một loại tế bào nguyên mẫu với

properties from this kind of primordial ooze.

đặc điểm sống từ những chất bùn nguyên thủy này.

So we're able to then see the self-assembly

Và sau đó chúng ta có thể thấy quá trình tự liên kết

of these oil droplet bodies again

của những giọt dầu này lại lần nữa

that we've seen previously,

như chúng ta thấy vừa nãy,

and the black spots inside of there

và những đốm đen ở trong đó

represent this kind of black tar -- this diverse,

tượng trưng thứ hắc ín màu đen này -- thứ hắc ín

very complex, organic black tar.

hữu cơ màu đen rất phức tạp, đa dạng này.

And we put them into one of these

Và chúng ta cho chúng cùng vào một trong những

experiments, as you've seen earlier, and then

thí nghiệm, như bạn thấy vừa nãy, và sau đó

we watch lively movement that comes out.

ta thấy xuất hiện những chuyển động rất sinh động.

They look really good, very nice movement,

Chúng nhìn rất tốt, những chuyển động rất xinh xắn,

and also they appear to have some kind of

và chúng còn có vẻ như có một dạng

behavior where they kind of circle

hoạt động kiểu như xoay quanh

around each other and follow each other,

lẫn nhau và theo sau nhau,

similar to what we've seen before -- but again,

tương tự như những gì chúng ta đã thấy -- nhưng một lần nữa,

working with just primordial conditions,

chỉ với những điều kiện hết thức nguyên thủy,

no pure chemicals.

không hợp chất tinh khiết.

These are also, these tar-fueled protocells,

Những tế bào nguyên mẫu hắc ín này, chúng còn

are also able to locate resources

có khả năng phát hiện nguồn vật chất

in their environment.

trong môi trường.

I'm going to add some resource from the left,

Tôi sẽ cho thêm một chút vật chất vào bên trái,

here, that defuses into the system,

ở đây, hòa vào môi trường,

and you can see, they really like that.

và bạn có thể thấy, chúng rất thích điều đó.

They become very energetic, and able

Chúng trở nên rất hoạt động, và có thể

to find the resource in the environment,

tìm nguồn vật chất trong môi trường,

similar to what we saw before.

giống như những gì ta thấy trước đó.

But again, these are done in these primordial

Nhưng lại lần nữa, những điều này được làm trong

conditions, really messy conditions,

điều kiện nguyên thủy, những điều kiện cực kì hỗn độn,

not sort of sterile laboratory conditions.

chứ không phải những điều kiện vô trùng trong phòng thí nghiệm.

These are very dirty little protocells,

Đây là những tế bào nguyên mẫu bé nhỏ bẩn thỉu,

as a matter of fact. (Laughter)

thực tế là vậy. (Tiếng cười)

But they have lifelike properties, is the point.

Nhưng chúng có đặc điểm sống, đó mới quan trọng.

So, doing these artificial life experiments

Vậy nên, làm thí nghiệm sự sống nhân tạo như thế này

helps us define a potential path between

giúp chúng ta định nghĩa một ranh giới tiềm tàng giữa

non-living and living systems.

cơ thế sống và không sống.

And not only that, but it helps us

Và không chỉ có vậy, nó còn giúp chúng ta

broaden our view of what life is

mở rộng tầm hiểu biết vế sự sống là gì

and what possible life there could be

và có thế có những sự sống nào

out there -- life that could be very different

ngoài kia -- sự sống có thế rất khác biệt

from life that we find here on Earth.

với sự sống mà ta thấy trên Trái đất.

And that leads me to the next

Và nó dẫn tôi đến thuật ngữ tiếp theo,

term, which is "weird life."

đó là "sự sống kì dị".

This is a term by Steve Benner.

Đây là một thuật ngữ tạo ra bởi Steve Benner.

This is used in reference to a report

Nó được dùng trong một bản báo cáo

in 2007 by the National Research Council

năm 2007 bởi Hiệp hội Nghiên cứu Quốc gia

in the United States, wherein

ở Hoa Kỳ, trong đó

they tried to understand how we can

họ cố gắng tìm cách hiểu làm sao chúng ta có thể

look for life elsewhere in the universe, okay,

tìm kiếm sự sống ở những nơi khác trong vũ trụ, ôkê,

especially if that life is very different from life

đặc biệt là nếu sự sống đó rất khác biệt với sự sống

on Earth. If we went to another planet and

trên Trái đất. Nếu chúng ta đi tới một hành tinh khác và

we thought there might be life there,

chúng ta nghĩ là có thể có sự sống ở đó

how could we even recognize it as life?

làm thế nào chúng ta có thể nhận ra đó là sự sống?

Well, they came up with three very general

Nào, họ nghĩ ra ba tiêu chuẩn rất cơ bản.

criteria. First is -- and they're listed here.

Đầu tiên -- và nó được liệt kê ra ở đây.

The first is, the system has to be in

Đầu tiên là, một cơ thể phải ở trạng thái

non-equilibrium. That means the system

không cân bằng. Có nghĩa là cơ thể

cannot be dead, in a matter of fact.

không được chết, đơn giản là như thế.

Basically what that means is, you have

Thực ra nó có nghĩa là, bạn có

an input of energy into the system that life

một nguồn năng lượng cung cấp cho cơ thể mà sự sống

can use and exploit to maintain itself.

có thế sử dụng để duy trì bản thân.

This is similar to having the Sun shining

Đây cũng giống như có Mặt trời chiếu sáng

on the Earth, driving photosynthesis,

trên Trái đất, thúc đẩy quá trình quang hợp,

driving the ecosystem.

duy trì hệ sinh thái.

Without the Sun, there's likely to be

Không có Mặt trời, rất có thể sẽ

no life on this planet.

không có sự sống trên hành tinh này.

Secondly, life needs to be in liquid form,

Thứ hai, sự sống cần phải ở dạng chất lỏng,

so that means even if we had some

có nghĩa là thậm chí nếu chúng ta có một số

interesting structures, interesting molecules

cấu trúc thú vị, phân tử thú vị

together but they were frozen solid,

với nhau nhưng chúng là chất rắn bị đông cứng,

then this is not a good place for life.

thì đây không còn là nơi đất lành cho sự sống nữa.

And thirdly, we need to be able to make

Và thứ ba, chúng ta cần có khả năng tạo ra

and break chemical bonds. And again

và phá hủy liên kết hóa học. Và một lần nữa,

this is important because life transforms

điều này rất quan trọng bởi vì sự sống chuyển hóa

resources from the environment into

vật chất từ môi trường thành

building blocks so it can maintain itself.

năng lượng sống để duy trì bản thân.

Now today, I told you about very strange

Hôm nay tôi kể cho các bạn nghe về

and weird protocells -- some that contain clay,

những tế bào nguyên mẫu rất kì dị và lạ lùng -- một số có chứa đất sét,

some that have primordial ooze in them,

một số có chất bùn nguyên thủy trong chúng,

some that have basically oil

một số chỉ đơn giản là chứa dầu

instead of water inside of them.

thay vì nước ở trong.

Most of these don't contain DNA,

Hầu hết chúng không có chứa DNA,

but yet they have lifelike properties.

thế nhưng chúng vẫn có những đặc điểm của sự sống.

But these protocells satisfy

Nhưng những tế bào nguyên mẫu thỏa mãn

these general requirements of living systems.

những điều kiện chung này của cơ thể sống.

So by making these chemical, artificial

Vì thế bằng những thí nghiệm hóa học này trên sự sống nhân tạo,

life experiments, we hope not only

chúng tôi hy vọng không chỉ

to understand something fundamental

hiểu thêm những điều căn bản

about the origin of life and the existence

về nguồn gốc của sự sống và sự tồn tại

of life on this planet, but also

của sự sống trên hành tinh này, mà còn

what possible life there could be

những sự sống có thể tồn tại

out there in the universe. Thank you.

ngoài vụ trụ. Cám ơn.

(Applause)

(Vỗ tay)