TEDGlobal 2011
Lee Cronin: Making matter come alive
لي كرونين: بعث المادة إلى الحياة
Filmed:
Readability: 3.8
770,372 views
قبل أن توجد الحياة على الأرض، لم يكن هناك سوى المادة. مجرد "أشياء" ميتة غير عضوية. فما مدى إمكانية أو استحالة نشوء الحياة ؟ و أيضا -- هل من المحتمل أن تتخذ الحياة شكلا كيميائيا مختلفا ؟ مستخدما تعريفه المبتكر للحياة بأنها "كل ما يتطور ويرتقى"، يستكشف الكيميائى لى كرونين هذا السؤال من خلال محاولته خلق خلية غير عضوية بشكل كامل باستخدام ما يشبه مكعبات الليجو من الجزيئات غير العضوية -- أى التى لا تحتوى على كربون -- والتى تستطيع التجمع معا فى تكوينات،و التكاثر والتنافس فيما بينها
Lee Cronin - Chemist
A professor of chemistry, nanoscience and chemical complexity, Lee Cronin and his research group investigate how chemistry can revolutionize modern technology and even create life. Full bio
A professor of chemistry, nanoscience and chemical complexity, Lee Cronin and his research group investigate how chemistry can revolutionize modern technology and even create life. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:15
What I'm going to try and do in the next 15 minutes or so
0
0
3000
ما سأحاول القيام به فى الخمس عشرة دقيقة التالية تقريباً
00:18
is tell you about an idea
1
3000
2000
هو التحدث إليكم عن فكرة
00:20
of how we're going to make matter come alive.
2
5000
3000
عن كيف سنبعث المادة الجامدة إلى الحياة.
00:23
Now this may seem a bit ambitious,
3
8000
2000
قد يبدو هذا طموحاً مفرطاً إلى حد ما،
00:25
but when you look at yourself, you look at your hands,
4
10000
2000
لكنك حين تنظر إلى نفسك، وحين تتأمل يديك مثلاً،
00:27
you realize that you're alive.
5
12000
2000
تدرك أنك حى.
00:29
So this is a start.
6
14000
2000
فلتكن هذه هى البداية.
00:31
Now this quest started four billion years ago on planet Earth.
7
16000
3000
بدأت الرحلة منذ أربعة بلايين سنة على كوكب الأرض
00:34
There's been four billion years
8
19000
2000
لقد مرت أربعة بلايين سنة
00:36
of organic, biological life.
9
21000
2000
من الحياة العضوية البيولوجية
00:38
And as an inorganic chemist,
10
23000
2000
وكـ كيميائى أدرس الكيمياء غير العضوية،
00:40
my friends and colleagues make this distinction
11
25000
2000
فإن أصدقائى وزملائى يضعون حدا فاصلا
00:42
between the organic, living world
12
27000
3000
بين العالَم العضوى الحى
00:45
and the inorganic, dead world.
13
30000
2000
وبين العالم غير العضوى ، الخالى من الحياة
00:47
And what I'm going to try and do is plant some ideas
14
32000
3000
وما سأحاول القيام به هو غرس بعض الأفكار
00:50
about how we can transform inorganic, dead matter
15
35000
4000
عن كيف يمكننا تحويل تلك المادة غير العضوية، الخالية من الحياة
00:54
into living matter, into inorganic biology.
16
39000
3000
إلى مادة حية، و إلى علم أحياء جديد غير عضوى.
00:57
Before we do that,
17
42000
2000
لذا وقبل أن نخوض فى ذلك،
00:59
I want to kind of put biology in its place.
18
44000
3000
أريد أن أضع علم الأحياء فى مكانه الصحيح نوعا ما.
01:02
And I'm absolutely enthralled by biology.
19
47000
2000
وعلم الأحياء يأسرنى بشكل تام.
01:04
I love to do synthetic biology.
20
49000
2000
أحب علم الأحياء التركيبي.
01:06
I love things that are alive.
21
51000
2000
أحب الأشياء التى تتسم بالحياة.
01:08
I love manipulating the infrastructure of biology.
22
53000
2000
وأحب التحكم فى البنية الأساسية لعلم الأحياء.
01:10
But within that infrastructure,
23
55000
2000
ولكن خلال تلك البنية الأساسية،
01:12
we have to remember
24
57000
2000
علينا أن نتذكر
01:14
that the driving force of biology
25
59000
2000
أن القوة الدافعة فى علم الأحياء
01:16
is really coming from evolution.
26
61000
2000
تأتى فى حقيقة الأمر من التطور والارتقاء.
01:18
And evolution,
27
63000
2000
وفكرة التطور،
01:20
although it was established well over 100 years ago by Charles Darwin
28
65000
3000
رغم أن تشارلز دارون قد أسس لها منذ ما يزيد عن مائة عام مضت
01:23
and a vast number of other people,
29
68000
2000
إلى جانب عدد هائل من أشخاص آخرين،
01:25
evolution still is a little bit intangible.
30
70000
3000
إلا أنها لا تزال غير ملموسة إلى حد ما.
01:28
And when I talk about Darwinian evolution,
31
73000
2000
وحين أتحدث عن فكرة التطور الداروينى،
01:30
I mean one thing and one thing only,
32
75000
2000
فإننى أعنى أمرا واحدا فقط لاغير،
01:32
and that is survival of the fittest.
33
77000
2000
و هو مبدأ "البقاء للأصلح"
01:34
And so forget about evolution
34
79000
2000
لذا لا تفكروا فى التطور
01:36
in a kind of metaphysical way.
35
81000
2000
كأمر خارق للطبيعة
01:38
Think about evolution
36
83000
2000
ولكن فكروا فى التطور
01:40
in terms of offspring competing,
37
85000
2000
بمعنى أجيال جديدة تتنافس فيما بينها،
01:42
and some winning.
38
87000
2000
وبعضها يربح المنافسة.
01:44
So bearing that in mind,
39
89000
2000
واضعا ذلك نصب عينى،
01:46
as a chemist, I wanted to ask myself
40
91000
2000
كـ كيميائى، أردت أن أسأل نفسى
01:48
the question frustrated by biology:
41
93000
2000
السؤال الذى طُرح كثيرا فى علم الأحياء:
01:50
What is the minimal unit of matter
42
95000
3000
ما هى أصغر وحدة من المادة
01:53
that can undergo Darwinian evolution?
43
98000
3000
يمكنها أن تخضع لتطور داروينى ؟
01:56
And this seems quite a profound question.
44
101000
2000
وهذا يبدو سؤالا فى غاية العمق.
01:58
And as a chemist,
45
103000
2000
وكـ كيميائى،
02:00
we're not used to profound questions every day.
46
105000
2000
فنحن غير معتادين على مثل تلك الأسئلة العميقة كل يوم.
02:02
So when I thought about it,
47
107000
2000
لذا حين فكرت فى السؤال،
02:04
then suddenly I realized
48
109000
2000
ثم فجأة أدركت
02:06
that biology gave us the answer.
49
111000
2000
أن البيولوجيا أعطتنا الإجابة.
02:08
And in fact, the smallest unit of matter
50
113000
2000
وفى الحقيقة، فإن أصغر وحدة من المادة
02:10
that can evolve independently
51
115000
2000
يمكنها أن تتطور بشكل مستقل
02:12
is, in fact, a single cell --
52
117000
2000
هى - فى الحقيقة - الخلية المنفردة --
02:14
a bacteria.
53
119000
2000
البكتيريا.
02:16
So this raises three really important questions:
54
121000
3000
وهذا بدوره يطرح ثلاثة أسئلة مهمة:
02:19
What is life?
55
124000
2000
ما هى الحياة؟
02:21
Is biology special?
56
126000
2000
هل لعلم الأحياء مزية خاصة؟
02:23
Biologists seem to think so.
57
128000
2000
علماء الأحياء يعتقدون ذلك على ما يبدو.
02:25
Is matter evolvable?
58
130000
2000
وهل المادة قابلة للتطور ؟
02:27
Now if we answer those questions in reverse order,
59
132000
3000
ولو أننا تمكنا من الإجابة على تلك الأسئلة بالترتيب العكسى،
02:30
the third question -- is matter evolvable? --
60
135000
2000
بدءا بالسؤال الثالث -- هل المادة قابلة للتطور ؟ --
02:32
if we can answer that,
61
137000
2000
لو استطعنا الإجابة على ذلك،
02:34
then we're going to know how special biology is,
62
139000
2000
فسنعرف حينها إذا كان للبيولوجيا ميزة خاصة،
02:36
and maybe, just maybe,
63
141000
2000
وربما عندئذ ، أقول ربما ،
02:38
we'll have some idea of what life really is.
64
143000
3000
ستكون لدينا فكرة ما عن ماهيّة الحياة.
02:41
So here's some inorganic life.
65
146000
2000
ها هى ذى حياة غير عضوية.
02:43
This is a dead crystal,
66
148000
2000
هذه بلّورة خالية من الحياة،
02:45
and I'm going to do something to it,
67
150000
2000
وسأقوم بعمل شىء ما لها،
02:47
and it's going to become alive.
68
152000
2000
وستصبح حية.
02:49
And you can see,
69
154000
2000
وكما ترون،
02:51
it's kind of pollinating, germinating, growing.
70
156000
3000
فهى بشكل ما تلقّح وتنبت وتنمو.
02:54
This is an inorganic tube.
71
159000
2000
هذا أنبوب اختبار غير عضوى.
02:56
And all these crystals here under the microscope
72
161000
2000
وكل هذه البلّورات هنا تحت المجهر
02:58
were dead a few minutes ago, and they look alive.
73
163000
2000
كانت ميتة منذ بضع دقائق، والآن تبدو حية.
03:00
Of course, they're not alive.
74
165000
2000
إنها ليست حية بالطبع.
03:02
It's a chemistry experiment where I've made a crystal garden.
75
167000
3000
إنها تجربة كيميائية حيث صنعت حديقة من البلورات.
03:05
But when I saw this, I was really fascinated,
76
170000
3000
لكننى انبهرت حقا عند رؤية هذا،
03:08
because it seemed lifelike.
77
173000
2000
فقد بدا سلوكها وكأنها حية.
03:10
And as I pause for a few seconds, have a look at the screen.
78
175000
3000
وبينما أتوقف لعدة ثوان، ألقوا نظرة على الشاشة.
03:15
You can see there's architecture growing, filling the void.
79
180000
3000
يمكنكم أن تروا هذا التكوين الهندسى ينمو ويملأ الفراغ.
03:18
And this is dead.
80
183000
2000
وهذا خالٍ من الحياة.
03:20
So I was positive that,
81
185000
2000
لذا كنت أميل إلى الاعتقاد،
03:22
if somehow we can make things mimic life,
82
187000
2000
أننا إذا استطعنا بشكل ما أن نجعل الأشياء تحاكى سلوك الأحياء،
03:24
let's go one step further.
83
189000
2000
فلنذهب إلى مدى أبعد.
03:26
Let's see if we can actually make life.
84
191000
2000
ولنر إن كان باستطاعتنا أن نصنع الحياة.
03:28
But there's a problem,
85
193000
2000
لكن ثمة مشكلة،
03:30
because up until maybe a decade ago,
86
195000
2000
فحتى ما يقرب من عقد مضى،
03:32
we were told that life was impossible
87
197000
2000
كانوا يقولون لنا إن إيجاد الحياة مستحيل
03:34
and that we were the most incredible miracle in the universe.
88
199000
3000
وإننا أشد معجزات الكون إذهالا
03:37
In fact, we were the only people
89
202000
2000
فى الحقيقة، كنا نحن البشر الوحيدين
03:39
in the universe.
90
204000
2000
فى الكون بأكمله.
03:41
Now, that's a bit boring.
91
206000
2000
لكن هذا أمر ممل.
03:43
So as a chemist,
92
208000
2000
لذا كـ كيميائى،
03:45
I wanted to say, "Hang on. What is going on here?
93
210000
2000
أردت أن أقول، "مهلا. ما الذى يجرى هنا ؟
03:47
Is life that improbable?"
94
212000
2000
هل إيجاد الحياة حقا غير وارد إلى هذا الحد ؟"
03:49
And this is really the question.
95
214000
3000
وهذا هو السؤال الحقيقى هنا.
03:52
I think that perhaps the emergence of the first cells
96
217000
3000
أعتقد أنه ربما كان خروج الخلايا الأولى إلى الحياة
03:55
was as probable as the emergence of the stars.
97
220000
3000
كان واردا بنفس احتمال تكوّن النجوم.
03:58
And in fact, let's take that one step further.
98
223000
3000
وفى الحقيقة، دعونا نذهب إلى مدى أبعد من هذا.
04:01
Let's say
99
226000
2000
دعونا نقل
04:03
that if the physics of fusion
100
228000
2000
لو أن فيزياء الاندماج النووى
04:05
is encoded into the universe,
101
230000
2000
مختزنة فى الكون ،
04:07
maybe the physics of life is as well.
102
232000
2000
فلربما كانت فيزياء الحياة هى الأخرى كذلك.
04:09
And so the problem with chemists --
103
234000
2000
لذا، فالمشكلة لدى الكيميائيين --
04:11
and this is a massive advantage as well --
104
236000
2000
وهى أيضا مزية هائلة --
04:13
is we like to focus on our elements.
105
238000
2000
هى أننا نحب التركيز على عناصرنا.
04:15
In biology, carbon takes center stage.
106
240000
3000
فى علم الأحياء، يحوز الكربون كل الاهتمام.
04:18
And in a universe where carbon exists
107
243000
2000
وفى كون يتوفر فيه الكربون
04:20
and organic biology,
108
245000
2000
وعلم الأحياء العضوي،
04:22
then we have all this wonderful diversity of life.
109
247000
3000
سيكون لدينا كل هذا التنوع الرائع من الحياة.
04:25
In fact, we have such amazing lifeforms that we can manipulate.
110
250000
4000
وفى الحقيقة، فإن لدينا أشكالا مدهشة من الحياة يمكننا التلاعب بها.
04:29
We're awfully careful in the lab
111
254000
2000
فى المختبر، نكون فى أعلى درجات الحذر
04:31
to try and avoid various biohazards.
112
256000
2000
محاولين اجتناب العديد من المخاطر البيولوجية
04:33
Well what about matter?
113
258000
2000
إذن، ماذا عن المادة ؟
04:35
If we can make matter alive, would we have a matterhazard?
114
260000
3000
لو استطعنا أن نجعل المادة حية، فهل ستكون لدينا "مخاطر مادية"؟
04:38
So think, this is a serious question.
115
263000
2000
فكر معى، و هذا تساؤل جدى.
04:40
If your pen could replicate,
116
265000
3000
لو تمكن قلمك من التكاثر،
04:43
that would be a bit of a problem.
117
268000
2000
لسوف تكون هذه مشكلة بحق.
04:45
So we have to think differently
118
270000
2000
لذا علينا أن نفكر بأسلوب مختلف
04:47
if we're going to make stuff come alive.
119
272000
2000
إذا كنا بصدد بعث الأشياء إلى الحياة.
04:49
And we also have to be aware of the issues.
120
274000
2000
وعلينا أن نكون على وعى بتلك المسائل.
04:51
But before we can make life,
121
276000
2000
ولكن قبل أن نشرع فى صناعة الحياة،
04:53
let's think for a second
122
278000
2000
فلنفكر لحظة
04:55
what life really is characterized by.
123
280000
2000
ما الذى يميز الحياة حقا.
04:57
And forgive the complicated diagram.
124
282000
2000
عذرا للرسم التوضيحى المعقد
04:59
This is just a collection of pathways in the cell.
125
284000
3000
هذه مجرد مجموعة من التسلسلات المختلفة فى الخلية.
05:02
And the cell is obviously for us
126
287000
2000
والخلية بالنسبة لنا كما هو واضح
05:04
a fascinating thing.
127
289000
2000
شىء مذهل.
05:06
Synthetic biologists are manipulating it.
128
291000
3000
علماء البيولوجيا التركيبية يتلاعبون بها.
05:09
Chemists are trying to study the molecules to look at disease.
129
294000
3000
الكيميائيون يحاولون دراسة الجزيئات ليفهموا الأمراض.
05:12
And you have all these pathways going on at the same time.
130
297000
2000
ولدينا كل هذه التسلسلات المختلفة من التفاعلات تجرى فى نفس الوقت.
05:14
You have regulation;
131
299000
2000
لدينا تنظيم
05:16
information is transcribed;
132
301000
2000
وبيانات يتم تدوينها،
05:18
catalysts are made; stuff is happening.
133
303000
2000
وعوامل محفزة تصنع، وأشياء تحدث.
05:20
But what does a cell do?
134
305000
2000
ولكن ماذا تفعل الخلية؟
05:22
Well it divides, it competes,
135
307000
2000
إنها تنقسم، إنها تتنافس
05:24
it survives.
136
309000
2000
إنها تناضل للبقاء.
05:26
And I think that is where we have to start
137
311000
2000
وأعتقد أننا من هنا ينبغى أن نبدأ
05:28
in terms of thinking about
138
313000
2000
من حيث طريقة التفكير
05:30
building from our ideas in life.
139
315000
2000
البناء من خلال أفكارنا فى الحياة.
05:32
But what else is life characterized by?
140
317000
2000
ولكن ما الذى يميز الحياة غير هذا ؟
05:34
Well, I like think of it
141
319000
2000
حسنا، أحب التفكير فى الأمر
05:36
as a flame in a bottle.
142
321000
2000
كشعلة لهب داخل زجاجة.
05:38
And so what we have here
143
323000
2000
وما لدينا هنا
05:40
is a description of single cells
144
325000
2000
هو وصف لخلايا منفردة
05:42
replicating, metabolizing,
145
327000
2000
تتكاثر وتقوم بعملية الأيض،
05:44
burning through chemistries.
146
329000
2000
تحترق عبر تفاعلات كيميائية.
05:46
And so we have to understand
147
331000
2000
إذن فعلينا أن نفهم
05:48
that if we're going to make artificial life or understand the origin of life,
148
333000
3000
أننا إذا كنا بصدد خلق حياة اصطناعية، أو فهم أصل الحياة،
05:51
we need to power it somehow.
149
336000
2000
فعلينا أن نمدّها بالقوة بشكل ما.
05:53
So before we can really start to make life,
150
338000
3000
لذا فقبل أن نبدأ بالفعل فى صناعة الحياة،
05:56
we have to really think about where it came from.
151
341000
2000
علينا أن نفكر بجدية من أين جاءت.
05:58
And Darwin himself mused in a letter to a colleague
152
343000
2000
ودارون نفسه تساءل فى رسالة أرسلها إلى زميل له
06:00
that he thought that life probably emerged
153
345000
2000
أنه يعتقد أن الحياة نشأت على الأرجح
06:02
in some warm little pond somewhere --
154
347000
3000
فى بركة ماء دافئ فى مكان ما --
06:05
maybe not in Scotland, maybe in Africa,
155
350000
2000
ربما ليس فى اسكتلندا، ربما فى أفريقيا،
06:07
maybe somewhere else.
156
352000
2000
وربما فى مكان آخر.
06:09
But the real honest answer is, we just don't know,
157
354000
3000
ولكن الإجابة الحقيقية الأمينة هى أننا لا ندرى حقا،
06:12
because there is a problem with the origin.
158
357000
3000
فهناك مشكلة فيما يتعلق بأصل الحياة.
06:15
Imagine way back, four and a half billion years ago,
159
360000
3000
تخيل ذلك العهد السحيق منذ أربعة ونصف بليون سنة مضت،
06:18
there is a vast chemical soup of stuff.
160
363000
2000
كان هناك ذلك الحساء الكيميائى الشاسع من الأشياء.
06:20
And from this stuff we came.
161
365000
2000
ومن هذه الأشياء جئنا.
06:22
So when you think about the improbable nature
162
367000
3000
لذا فعندما تفكرون فى عدم إمكانية
06:25
of what I'm going to tell you in the next few minutes,
163
370000
2000
ما سأخبركم به فى الدقائق التالية،
06:27
just remember,
164
372000
2000
فقط تذكروا،
06:29
we came from stuff on planet Earth.
165
374000
2000
نحن جئنا من أشياء على كوكب الأرض.
06:31
And we went through a variety of worlds.
166
376000
3000
ومررنا بالعديد من العوالم المختلفة.
06:34
The RNA people would talk about the RNA world.
167
379000
3000
المتخصصون فى الحمض الريبي النووي (آر-إن-إيه) سيتحدثون عن عالم ال (آر-إن-إيه)
06:37
We somehow got to proteins and DNA.
168
382000
2000
ثم وصلنا بطريقة ما إلى البروتينات والحمض النووى (دى - إن - إيه)
06:39
We then got to the last ancestor.
169
384000
2000
حتى وصلنا إلى سلفنا الأول.
06:41
Evolution kicked in -- and that's the cool bit.
170
386000
3000
ثم ظهر التطور على الساحة - وهنا يبدأ الجزء الممتع.
06:44
And here we are.
171
389000
2000
و ها نحن أولاء.
06:46
But there's a roadblock that you can't get past.
172
391000
3000
ولكن ثمة عقبة لا يمكنك تجاوزها.
06:49
You can decode the genome, you can look back,
173
394000
3000
فبإمكانك فك شفرة الجينوم، وبإمكانك أن تنظر إلى الماضى،
06:52
you can link us all together by a mitochondrial DNA,
174
397000
3000
وبإمكانك أن تجد الرابط بيننا جميعا من خلال الحمض النووى للمايتوكوندريا،
06:55
but we can't get further than the last ancestor,
175
400000
3000
لكن ليس بإمكاننا الذهاب لأبعد من ذلك - أبعد من سلفنا الأول،
06:58
the last visible cell
176
403000
2000
أقدم خلية يمكننا الوصول إليها
07:00
that we could sequence or think back in history.
177
405000
3000
عن طريق العودة بالتسلسل للخلف عبر التاريخ.
07:03
So we don't know how we got here.
178
408000
3000
لذا فنحن لا نعرف كيف جئنا هنا.
07:06
So there are two options:
179
411000
2000
لذا فهناك احتمالان:
07:08
intelligent design, direct and indirect --
180
413000
2000
أولا ، التصميم الذكى، بشكل مباشر أو غير مباشر --
07:10
so God,
181
415000
2000
كفكرة الإله مثلا،
07:12
or my friend.
182
417000
3000
أو صديقى الفضائى.
07:15
Now talking about E.T. putting us there, or some other life,
183
420000
3000
لكن الحديث عن إى-تى أو شكل آخر من أشكال الحياة قامت بوضعنا هنا،
07:18
just pushes the problem further on.
184
423000
3000
ليس إلا إبعادا للمشكلة إلى مستوى آخر.
07:21
I'm not a politician, I'm a scientist.
185
426000
3000
وأنا عالِم ولست سياسيا.
07:24
The other thing we need to think about
186
429000
2000
الاحتمال الآخر الذى ينبغى علينا التفكير به
07:26
is the emergence of chemical complexity.
187
431000
2000
هو ظهور التعقيد الكيميائى.
07:28
This seems most likely.
188
433000
2000
وهذا يبدو الأكثر احتمالا.
07:30
So we have some kind of primordial soup.
189
435000
2000
لذا فلدينا ما يشبه الحساء الأولى.
07:32
And this one happens to be
190
437000
2000
والذى تصادف أنه
07:34
a good source of all 20 amino acids.
191
439000
2000
مصدر جيد لجميع الأحماض الأمينية الـ 20.
07:36
And somehow
192
441000
2000
وبطريقة ما
07:38
these amino acids are combined,
193
443000
2000
اندمجت هذه الأحماض الأمينية معا،
07:40
and life begins.
194
445000
2000
وبدأت الحياة.
07:42
But life begins, what does that mean?
195
447000
2000
ولكن "بدأت الحياة" ، ماذا يعنى ذلك ؟
07:44
What is life? What is this stuff of life?
196
449000
3000
ما هى تلك الحياة ؟ ما حقيقتها ؟
07:47
So in the 1950s,
197
452000
2000
فى الخمسينيات،
07:49
Miller-Urey did their fantastic chemical Frankenstein experiment,
198
454000
5000
قام ميلر و يورى بتجربتهما الكيميائية الرائعة الشبيهة بتجربة فرانكنشتاين،
07:54
where they did the equivalent in the chemical world.
199
459000
2000
فما قاما به كان المناظر لها فى عالم الكيمياء.
07:56
They took the basic ingredients, put them in a single jar
200
461000
3000
لقد أخذا المكونات الأساسية، وقاما بوضعها فى إناء واحد
07:59
and ignited them
201
464000
2000
ثم قاما بقدحها
08:01
and put a lot of voltage through.
202
466000
2000
وتمرير تيار كهربى عالى الجهد من خلالها.
08:03
And they had a look at what was in the soup,
203
468000
2000
ثم ألقيا نظرة على ما بداخل الحساء،
08:05
and they found amino acids,
204
470000
3000
و وجدا أحماضا أمينية،
08:08
but nothing came out, there was no cell.
205
473000
2000
ولكن شيئا لم يخرج منها، لم تكن هناك خلية.
08:10
So the whole area's been stuck for a while,
206
475000
3000
وظل مجال البحث بأكمله عالقا لفترة،
08:13
and it got reignited in the '80s
207
478000
3000
ثم عاد للظهور بقوة فى الثمانينيات
08:16
when analytical technologies and computer technologies were coming on.
208
481000
3000
عندما بدأت تقنيات التحليل وتقنيات الحاسوب بالتقدم.
08:19
In my own laboratory,
209
484000
2000
فى معملى الخاص،
08:21
the way we're trying to create inorganic life
210
486000
3000
فإن الطريقة التى نحاول بها خلق حياة غير عضوية
08:24
is by using many different reaction formats.
211
489000
2000
هى باستخدام العديد من صيغ التفاعلات المختلفة.
08:26
So what we're trying to do is do reactions --
212
491000
2000
لذا فما نحاول القيام به هو إجراء تفاعلات --
08:28
not in one flask, but in tens of flasks,
213
493000
2000
ليس فى وعاء اختبار واحد، بل فى عشرات،
08:30
and connect them together,
214
495000
2000
ثم نقوم بوصلها معا،
08:32
as you can see with this flow system, all these pipes.
215
497000
2000
كما ترون فى نظام التدفق هذا، كل هذه الأنابيب.
08:34
We can do it microfluidically, we can do it lithographically,
216
499000
3000
يمكننا دراسة هذه الموائع على مقياس دقيق جدا، وطباعتها بتقنية الطباعة الحجرية،
08:37
we can do it in a 3D printer,
217
502000
2000
و يمكننا استخدام طابعة ثلاثية الأبعاد،
08:39
we can do it in droplets for colleagues.
218
504000
2000
يمكننا صناعتها على شكل قطرات وإعطاؤها للزملاء.
08:41
And the key thing is to have lots of complex chemistry
219
506000
3000
والفكرة الأساسية هى أن يكون لدينا الكثير من الكيمياء المعقدة
08:44
just bubbling away.
220
509000
2000
تنزاح جانبا.
08:46
But that's probably going to end in failure,
221
511000
4000
لكن هذا على الأرجح سينتهى بالفشل،
08:50
so we need to be a bit more focused.
222
515000
2000
لذا فعلينا أن نكون أكثر تركيزا.
08:52
And the answer, of course, lies with mice.
223
517000
2000
والإجابة بالطبع تكمن فى الفئران.
08:54
This is how I remember what I need as a chemist.
224
519000
3000
هذه هى الطريقة التى أتذكر بها ما أحتاج كـ كيميائى.
08:57
I say, "Well I want molecules."
225
522000
2000
حيث أقول: حسنا، أنا أريد جزيئات
08:59
But I need a metabolism, I need some energy.
226
524000
3000
لكننى أحتاج إلى عملية الأيض، أحتاج إلى طاقة.
09:02
I need some information, and I need a container.
227
527000
3000
أحتاج إلى بعض المعلومات، وأحتاج إلى وعاء.
09:05
Because if I want evolution,
228
530000
2000
لأننى إذا أردت للتطور والارتقاء أن يحدث،
09:07
I need containers to compete.
229
532000
2000
فأنا أريد لهذه الأوعية أن تتنافس فيما بينها.
09:09
So if you have a container,
230
534000
2000
لذا إذا كان لديك وعاء،
09:11
it's like getting in your car.
231
536000
2000
يصبح الأمر كأنك تركب سيارتك.
09:13
"This is my car,
232
538000
2000
"هذه سيارتى،
09:15
and I'm going to drive around and show off my car."
233
540000
2000
وسوف أقودها فى الأرجاء متباهيا بها."
09:17
And I imagine you have a similar thing
234
542000
2000
وأتصور أن لديكم شيئا مماثلا
09:19
in cellular biology
235
544000
2000
فى علم الأحياء الخلوي
09:21
with the emergence of life.
236
546000
2000
حول بدء ظهور الحياة.
09:23
So these things together give us evolution, perhaps.
237
548000
3000
إذا فهذه الأشياء معا تعطينا التطور، ربما.
09:26
And the way to test it in the laboratory
238
551000
2000
وطريقة اختبار ذلك فى المختبر
09:28
is to make it minimal.
239
553000
2000
هى بتبسيطه إلى أقصى درجة.
09:30
So what we're going to try and do
240
555000
2000
لذا فما سنحاول القيام به
09:32
is come up with an inorganic Lego kit of molecules.
241
557000
3000
هو ابتكار ما يشبه طاقما من مكعبات الليجو غير العضوية من الجزيئات.
09:35
And so forgive the molecules on the screen,
242
560000
2000
وعذرا للرسم المعقد للجزيئات على الشاشة،
09:37
but these are a very simple kit.
243
562000
2000
لكن هذه حقا مجموعة أدوات بسيطة للغاية.
09:39
There's only maybe three or four different types of building blocks present.
244
564000
2000
حيث يوجد فقط ثلاثة أو أربعة أنواع مختلفة من وحدات البناء.
09:41
And we can aggregate them together
245
566000
2000
ويمكننا جمعهم معا فى تركيبات
09:43
and make literally thousands and thousands
246
568000
2000
ويمكننا حرفيا صناعة الآلاف والآلاف
09:45
of really big nano-molecular molecules
247
570000
3000
من النانو-جزيئات الكبيرة للغاية
09:48
the same size of DNA and proteins,
248
573000
2000
بنفس حجم الـ دى - إن - إيه والبروتين،
09:50
but there's no carbon in sight.
249
575000
2000
لكننا لا نرى الكربون حتى الآن.
09:52
Carbon is banned.
250
577000
2000
الكربون سيئ.
09:54
And so with this Lego kit,
251
579000
2000
لذا فبمكعبات الليجو هذه،
09:56
we have the diversity required
252
581000
2000
لدينا التنوع المطلوب
09:58
for complex information storage
253
583000
3000
لتخزين المعلومات المعقدة
10:01
without DNA.
254
586000
2000
بدون دى - إن - إيه.
10:03
But we need to make some containers.
255
588000
2000
لكننا نحتاج إلى بعض الأوعية.
10:05
And just a few months ago in my lab,
256
590000
2000
ومنذ بضعة أشهر فحسب فى مختبرى،
10:07
we were able to take these very same molecules and make cells with them.
257
592000
3000
تمكنا من أخذ تلك الجزيئات نفسها وصناعة خلايا منها.
10:10
And you can see on the screen a cell being made.
258
595000
3000
ويمكنكم أن تروا على الشاشة خلية تتم صناعتها.
10:13
And we're now going to put some chemistry inside and do some chemistry in this cell.
259
598000
3000
والآن سنضع الكيمياء بالداخل و نجرى بعض التفاعلات الكيميائية فى هذه الخلية.
10:16
And all I wanted to show you
260
601000
2000
وكل ما أردت أن أريكم إياه
10:18
is we can set up molecules
261
603000
2000
هو أننا نستطيع وضع الجزيئات
10:20
in membranes, in real cells,
262
605000
2000
داخل أغشية، فى خلايا حقيقية،
10:22
and then it sets up a kind of molecular Darwinism,
263
607000
4000
وتقوم هى من تلقاء نفسها بنوع من التطور الداروينى على مستوى الجزيئات،
10:26
a molecular survival of the fittest.
264
611000
2000
"البقاء للأصلح" على مستوى الجزيئات.
10:28
And this movie here
265
613000
2000
وهذا الفيلم هنا
10:30
shows this competition between molecules.
266
615000
2000
يرينا هذه المنافسة بين الجزيئات.
10:32
Molecules are competing for stuff.
267
617000
2000
الجزيئات تتنافس من أجل المادة.
10:34
They're all made of the same stuff,
268
619000
2000
إنهم جميعا مصنوعون من نفس المادة،
10:36
but they want their shape to win.
269
621000
2000
لكن كلا منها تريد لشكلها هى أن يفوز.
10:38
They want their shape to persist.
270
623000
2000
تريد لشكلها أن يبقى.
10:40
And that is the key.
271
625000
2000
وهنا تكمن الفكرة الأساسية.
10:42
If we can somehow encourage these molecules
272
627000
2000
لو أننا استطعنا بطريقة ما تحفيز تلك الجزيئات
10:44
to talk to each other and make the right shapes and compete,
273
629000
3000
لتتواصل فيما بينها وتكون الأشكال الصحيحة وتتنافس فيما بينها،
10:47
they will start to form cells
274
632000
2000
فستبدأ بتكوين خلايا
10:49
that will replicate and compete.
275
634000
2000
تتكاثر وتتنافس فيما بينها.
10:51
If we manage to do that,
276
636000
2000
لو استطعنا حقا أن نقوم بذلك،
10:53
forget the molecular detail.
277
638000
3000
لا تشغلوا بالكم بالتفاصيل الدقيقة للجزيئات.
10:56
Let's zoom out to what that could mean.
278
641000
2000
ولنلقِ نظرة شاملة إلى ما قد يعنيه ذلك
10:58
So we have this special theory of evolution
279
643000
2000
لدينا تلك النظرية الخاصة عن التطور
11:00
that applies only to organic biology, to us.
280
645000
3000
والتى تنطبق فقط على البيولوجيا العضوية، علينا نحن.
11:03
If we could get evolution into the material world,
281
648000
3000
لو أننا استطعنا توسيع مفهوم التطور ليشمل العالم المادى،
11:06
then I propose we should have a general theory of evolution.
282
651000
3000
فأنا أقترح أن تكون لدينا نظرية عامة للتطور.
11:09
And that's really worth thinking about.
283
654000
3000
وهو أمر يستحق التفكير فيه.
11:12
Does evolution control
284
657000
2000
هل يتحكم التطور
11:14
the sophistication of matter in the universe?
285
659000
3000
فى مدى تعقد المادة فى الكون ؟
11:17
Is there some driving force through evolution
286
662000
3000
هل ثمة قوة دافعة من خلال التطور
11:20
that allows matter to compete?
287
665000
2000
تسمح للمادة أن تتنافس ؟
11:22
So that means we could then start
288
667000
2000
مما يعنى أن بإمكاننا البدأ
11:24
to develop different platforms
289
669000
3000
بتجهيز بنى أساسية مختلفة
11:27
for exploring this evolution.
290
672000
2000
لاستكشاف هذا التطور.
11:29
So you imagine,
291
674000
2000
بإمكانكم أن تتخيلوا،
11:31
if we're able to create a self-sustaining artificial life form,
292
676000
3000
لو تمكنا من خلق أشكال حياة صناعية قادرة على الاستمرار معتمدة على ذاتها،
11:34
not only will this tell us about the origin of life --
293
679000
3000
فهذا لن يخبرنا عن نشأة الحياة فحسب --
11:37
that it's possible that the universe doesn't need carbon to be alive;
294
682000
3000
وأن الكون ربما لا يحتاج إلى الكربون ليكون حيا،
11:40
it can use anything --
295
685000
2000
بل يمكنه استخدام أى شىء --
11:42
we can then take [it] one step further and develop new technologies,
296
687000
3000
بل يمكننا أن نذهب خطوة أخرى أبعد من هذا، ونطور تقنيات جديدة،
11:45
because we can then use software control
297
690000
2000
لأننا حينئذ نستطيع استعمال البرمجة للتحكم
11:47
for evolution to code in.
298
692000
2000
فى التطور بطريقة آلية.
11:49
So imagine we make a little cell.
299
694000
2000
تخيلوا إذا أننا صنعنا خلية صغيرة.
11:51
We want to put it out in the environment,
300
696000
2000
ونريد أن نطلقها فى البيئة المحيطة،
11:53
and we want it to be powered by the Sun.
301
698000
2000
ونريدها أن تستمد الطاقة من الشمس.
11:55
What we do is we evolve it in a box with a light on.
302
700000
3000
ما نفعله هو وضعها فى صندوق به مصدر للضوء.
11:58
And we don't use design anymore. We find what works.
303
703000
3000
ولا نلجأ إلى التصميم بعد الآن. بل نعثر على ما يعمل بشكل صحيح.
12:01
We should take our inspiration from biology.
304
706000
2000
علينا أن نأخذ إلهامنا من الطبيعة الحية.
12:03
Biology doesn't care about the design
305
708000
2000
الطبيعة لا تهتم بالتصميم
12:05
unless it works.
306
710000
2000
إلا إذا كان يعمل.
12:07
So this will reorganize
307
712000
2000
وهذا سيعيد تنظيم
12:09
the way we design things.
308
714000
2000
طريقتنا فى تصميم الأشياء.
12:11
But not only just that,
309
716000
2000
وليس هذا فحسب،
12:13
we will start to think about
310
718000
2000
بل سنبدأ فى التفكير حول
12:15
how we can start to develop a symbiotic relationship with biology.
311
720000
3000
كيفية تطوير علاقات تكافلية مع الطبيعة.
12:18
Wouldn't it be great
312
723000
2000
ألن يكون رائعا
12:20
if you could take these artificial biological cells
313
725000
2000
لو استطعت أخذ تلك الخلايا الاصطناعية
12:22
and fuse them with biological ones
314
727000
2000
ودمجها مع خلايا أخرى طبيعية
12:24
to correct problems that we couldn't really deal with?
315
729000
3000
لتصحيح مشاكل لم نتمكن من التعامل معها ؟
12:27
The real issue in cellular biology
316
732000
2000
الحقيقة الأساسية فى علم الأحياء الخلوى
12:29
is we are never going to understand everything,
317
734000
3000
هى أننا لن نتمكن أبدا من فهم كل شىء،
12:32
because it's a multidimensional problem put there by evolution.
318
737000
3000
لأنه يتعامل مع مشكلة ذات أبعاد متعددة أوجدها التطور.
12:35
Evolution cannot be cut apart.
319
740000
3000
التطور لا يمكن اجتزاؤه.
12:38
You need to somehow find the fitness function.
320
743000
3000
عليك أن تحدد دالة الكفاءة بشكل ما.
12:41
And the profound realization for me
321
746000
2000
والاستنتاج العميق الذى خرجت به
12:43
is that, if this works,
322
748000
2000
هو أنه إن نجح ذلك،
12:45
the concept of the selfish gene gets kicked up a level,
323
750000
3000
فيمكن تعميم فكرة الجين الأنانى على مستوى أعلى،
12:48
and we really start talking about selfish matter.
324
753000
3000
وسنبدأ فعلا بالحديث عن المادة الأنانية.
12:51
And what does that mean in a universe
325
756000
2000
وماذا قد يعنى هذا فى هذا الكون
12:53
where we are right now the highest form of stuff?
326
758000
3000
حيث نحن أرقى أشكال المادة ؟
12:56
You're sitting on chairs.
327
761000
2000
أنتم تجلسون على كراسٍ.
12:58
They're inanimate, they're not alive.
328
763000
2000
إنها جامدة، إنها ليست حية.
13:00
But you are made of stuff, and you are using stuff,
329
765000
2000
ولكن أنتم مصنوعون من المادة، وأنتم تستعملون المادة،
13:02
and you enslave stuff.
330
767000
2000
وتستعبدون المادة.
13:04
So using evolution
331
769000
2000
لذا فاستخدام التطور
13:06
in biology,
332
771000
2000
فى علم الأحياء،
13:08
and in inorganic biology,
333
773000
2000
وفى علم الأحياء العضوية،
13:10
for me is quite appealing, quite exciting.
334
775000
2000
بالنسبة لى جذاب للغاية، مثير للغاية.
13:12
And we're really becoming very close
335
777000
3000
ونحن بالفعل نقترب كثيرا
13:15
to understanding the key steps
336
780000
2000
من فهم الخطوات الأساسية
13:17
that makes dead stuff come alive.
337
782000
3000
لبعث المادة الجامدة إلى الحياة.
13:20
And again, when you're thinking about how improbable this is,
338
785000
3000
ومرة أخرى، كلما فكرت فى مدى استحالة ذلك،
13:23
remember, five billion years ago,
339
788000
2000
فتذكر ،منذ خمسة بلايين سنة مضت،
13:25
we were not here, and there was no life.
340
790000
3000
لم نكن هنا، ولاكانت هناك حياة.
13:28
So what will that tell us
341
793000
2000
فماذا يخبرنا ذلك
13:30
about the origin of life and the meaning of life?
342
795000
3000
عن أصل نشأة الحياة وعن معنى الحياة ؟
13:33
But perhaps, for me as a chemist,
343
798000
2000
لأنه بالنسبة لى كـ كيميائى،
13:35
I want to keep away from general terms;
344
800000
2000
أريد دائما أن أتجنب المصطلحات العامة المبهمة،
13:37
I want to think about specifics.
345
802000
2000
أريد التفكير فى الأمور المحددة.
13:39
So what does it mean about defining life?
346
804000
2000
إذن ماذا يضيف هذا إلى تعريف الحياة ؟
13:41
We really struggle to do this.
347
806000
2000
نحن بالفعل نكافح من أجل هذا.
13:43
And I think, if we can make inorganic biology,
348
808000
2000
وأعتقد أننا لو تمكنا من صناعة بيولوجيا غير عضوية،
13:45
and we can make matter become evolvable,
349
810000
3000
ولو استطعنا أن نجعل المادة قابلة للتطور،
13:48
that will in fact define life.
350
813000
2000
فهذا فى الحقيقة سيضع تعريفا للحياة.
13:50
I propose to you
351
815000
2000
أنا أقدم لكم اقتراحا
13:52
that matter that can evolve is alive,
352
817000
3000
بأن المادة التى يمكنها التطور والارتقاء هى حية،
13:55
and this gives us the idea of making evolvable matter.
353
820000
3000
وهذا يعطينا فكرة صناعة المادة القابلة للتطور.
13:58
Thank you very much.
354
823000
2000
شكرا جزيلا لكم.
14:00
(Applause)
355
825000
7000
(تصفيق)
14:07
Chris Anderson: Just a quick question on timeline.
356
832000
4000
كريس أندرسون: سؤال سريع عن الجدول الزمنى.
14:11
You believe you're going to be successful in this project?
357
836000
2000
أنت تعتقد أنك ستنجح فى مشروعك ؟
14:13
When?
358
838000
2000
متى ؟
14:15
Lee Cronin: So many people think
359
840000
2000
لى كرونين: كثير من الناس يعتقدون
14:17
that life took millions of years to kick in.
360
842000
2000
أن الحياة احتاجت إلى ملايين السنين لتبدأ.
14:19
We're proposing to do it in just a few hours,
361
844000
3000
ونحن نقترح إمكانية خلقها فى عدة ساعات وحسب،
14:22
once we've set up
362
847000
2000
بمجرد أن نقوم بإعداد
14:24
the right chemistry.
363
849000
2000
الكيمياء الصحيحة.
14:26
CA: And when do you think that will happen?
364
851000
2000
ك.أ: ومتى تعتقد أن هذا سيحدث ؟
14:28
LC: Hopefully within the next two years.
365
853000
3000
ل.ك: خلال العامين القادمين كما آمل.
14:31
CA: That would be a big story.
366
856000
2000
ك.أ: لسوف يحدث هذا ضجة كبيرة.
14:33
(Laughter)
367
858000
2000
(ضحك)
14:35
In your own mind, what do you believe the chances are
368
860000
2000
فى رأيك الشخصى، ما مدى احتمالية
14:37
that walking around on some other planet
369
862000
2000
أنه فى كوكب ما غير الأرض
14:39
is non-carbon-based life,
370
864000
2000
ثمة حياة غير قائمة على الكربون هناك
14:41
walking or oozing or something?
371
866000
2000
تسير أو تهيم و تنتشر أو ما شابه ؟
14:43
LC: I think it's 100 percent.
372
868000
2000
ل.ك: أعتقد أنها مائة بالمائة.
14:45
Because the thing is, we are so chauvinistic to biology,
373
870000
3000
فالفكرة هى أننا شديدو الفخر والانتماء لعلم الأحياء،
14:48
if you take away carbon, there's other things that can happen.
374
873000
2000
لكنك لو استبعدت الكربون، فهناك بلا شك أشياء أخرى يمكن أن تحدث.
14:50
So the other thing
375
875000
2000
والأمر الآخر
14:52
that if we were able to create life that's not based on carbon,
376
877000
2000
هو أننا لو تمكنّا من صنع حياة غير قائمة على الكربون،
14:54
maybe we can tell NASA what really to look for.
377
879000
3000
فربما يمكننا أن نخبر ناسا ما الذى ينبغى البحث عنه.
14:57
Don't go and look for carbon, go and look for evolvable stuff.
378
882000
3000
لا تذهبوا باحثين عن الكربون، بل ابحثوا عن المادة القابلة للتطور.
15:00
CA: Lee Cronin, good luck. (LC: Thank you very much.)
379
885000
2000
ك.أ: لى كرونين، حظا طيبا. (ل.ك: شكرا جزيلا لك)
15:02
(Applause)
380
887000
2000
(تصفيق)
ABOUT THE SPEAKER
Lee Cronin - ChemistA professor of chemistry, nanoscience and chemical complexity, Lee Cronin and his research group investigate how chemistry can revolutionize modern technology and even create life.
Why you should listen
Lee Cronin's lab at the University of Glasgow does cutting-edge research into how complex chemical systems, created from non-biological building blocks, can have real-world applications with wide impact. At TEDGlobal 2012, Cronin shared some of the lab's latest work: creating a 3D printer for molecules. This device -- which has been prototyped -- can download plans for molecules and print them, in the same way that a 3D printer creates objects. In the future, Cronin says this technology could potentially be used to print medicine -- cheaply and wherever it is needed. As Cronin says: "What Apple did for music, I'd like to do for the discovery and distribution of prescription drugs."
At TEDGlobal 2011, Cronin shared his lab's bold plan to create life. At the moment, bacteria is the minimum unit of life -- the smallest chemical unit that can undergo evolution. But in Cronin's emerging field, he's thinking about forms of life that won't be biological. To explore this, and to try to understand how life itself originated from chemicals, Cronin and others are attempting to create truly artificial life from completely non-biological chemistries that mimic the behavior of natural cells. They call these chemical cells, or Chells.
Cronin's research interests also encompass self-assembly and self-growing structures -- the better to assemble life at nanoscale. At the University of Glasgow, this work on crystal structures is producing a raft of papers from his research group. He says: "Basically one of my longstanding research goals is to understand how life emerged on planet Earth and re-create the process."
Read the papers referenced in his TEDGlobal 2102 talk:
Integrated 3D-printed reactionware for chemical synthesis and analysis, Nature Chemistry
Configurable 3D-Printed millifluidic and microfluidic ‘lab on a chip’ reactionware devices, Lab on a Chip
Lee Cronin | Speaker | TED.com