TED2008
Craig Venter: On the verge of creating synthetic life
Крейг Вентър е на прага на създаването на синтетичен живот
Filmed:
Readability: 4.7
1,196,566 views
"Може ли да създадем живот от нашия дигитален свят?" пита Крейг Вентър. Той отговаря с "да" -- и при това, доста скоро. Той ни разказва за последните си изследвания и ни обещава, че скоро ще може да създадем и активираме синтетичен хромозом.
Craig Venter - Biologist, genetics pioneer
In 2001, Craig Venter made headlines for sequencing the human genome. In 2003, he started mapping the ocean's biodiversity. And now he's created the first synthetic lifeforms -- microorganisms that can produce alternative fuels. Full bio
In 2001, Craig Venter made headlines for sequencing the human genome. In 2003, he started mapping the ocean's biodiversity. And now he's created the first synthetic lifeforms -- microorganisms that can produce alternative fuels. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:19
You know, I've talked about some of these projects before --
0
1000
2000
Знаете ли, говорих за някои от тези проекти преди,
00:21
about the human genome and what that might mean,
1
3000
4000
за човешкия геном, и за това какво може да означава,
00:25
and discovering new sets of genes.
2
7000
3000
за откриването на нов набор от гени.
00:28
We're actually starting at a new point:
3
10000
3000
Всъщност започваме от ново място:
00:31
we've been digitizing biology,
4
13000
4000
дигитализирахме биологията
00:35
and now we're trying to go from that digital code
5
17000
3000
и сега се опитваме да преминем от този дигитален код
00:38
into a new phase of biology
6
20000
2000
към нов етап на биологията,
00:40
with designing and synthesizing life.
7
22000
3000
с проектирането и синтезиране на живот.
00:43
So, we've always been trying to ask big questions.
8
25000
3000
И така, винаги се опитваме да зададем големи въпроси:
00:48
"What is life?" is something that I think many biologists
9
30000
2000
"Какво е животът?" е нещо, което мисля, че много биолози
00:50
have been trying to understand
10
32000
2000
се опитват да разберат,
00:52
at various levels.
11
34000
2000
на различни нива.
00:54
We've tried various approaches,
12
36000
3000
Опитахме различни подходи,
00:57
paring it down to minimal components.
13
39000
3000
за да го намалим до минималните му компоненти.
01:01
We've been digitizing it now for almost 20 years;
14
43000
2000
Дигитализираме го повече от 20 години.
01:03
when we sequenced the human genome,
15
45000
2000
Когато разкодирахме човешкия геном,
01:05
it was going from the analog world of biology
16
47000
3000
преминахме от аналоговия свят на биологията
01:08
into the digital world of the computer.
17
50000
4000
до дигиталния свят на компютрите.
01:12
Now we're trying to ask, "Can we regenerate life
18
54000
4000
Сега се опитваме да разберем, дали може да рагенерираме живот,
01:16
or can we create new life
19
58000
2000
или да създадем нов живот
01:18
out of this digital universe?"
20
60000
3000
от този дигитален свят?
01:21
This is the map of a small organism,
21
63000
3000
Това е картата на малък организъм,
01:24
Mycoplasma genitalium,
22
66000
2000
Mycoplasma genitalium (Микоплазма гениталиум),
01:26
that has the smallest genome for a species
23
68000
3000
която има най-малкият геном за вид,
01:29
that can self-replicate in the laboratory,
24
71000
3000
който може да се самовъзпроизвежда в лаборатория.
01:32
and we've been trying to just see if
25
74000
2000
Опитваме се да открием, дали
01:34
we can come up with an even smaller genome.
26
76000
3000
може да измислим дори още по-малък геном.
01:38
We're able to knock out on the order of 100 genes
27
80000
2000
Може да елиминираме в порядъка на около 100 гена,
01:40
out of the 500 or so that are here.
28
82000
3000
от всичките около 500, които се намират тук.
01:43
When we look at its metabolic map,
29
85000
2000
Но когато погледнем в метаболичната му карта,
01:45
it's relatively simple
30
87000
2000
тя е доста по-проста,
01:47
compared to ours --
31
89000
2000
в сравнение с нашата.
01:49
trust me, this is simple --
32
91000
2000
Вярвайте ми, това е нещо просто.
01:51
but when we look at all the genes
33
93000
2000
Но когато погледнем всички гени,
01:53
that we can knock out one at a time,
34
95000
3000
които може да елиминираме един по един,
01:56
it's very unlikely that this would yield
35
98000
2000
то това е малко вероятно да даде
01:58
a living cell.
36
100000
2000
жива клетка.
02:01
So we decided the only way forward
37
103000
2000
И така, решихме, че единствения път напред е,
02:03
was to actually synthesize this chromosome
38
105000
3000
ако всъщност синтезираме този хромозом,
02:06
so we could vary the components
39
108000
3000
така че бихме могли да варираме компонентите му,
02:09
to ask some of these most fundamental questions.
40
111000
4000
за да запитаме един от тези най-основни въпроси.
02:13
And so we started down the road of:
41
115000
2000
И така започнахме с:
02:15
can we synthesize a chromosome?
42
117000
3000
"Може ли да синтезираме хромозом?"
02:19
Can chemistry permit making
43
121000
2000
Може ли химията да ни позволи да направим
02:21
these really large molecules
44
123000
2000
тези наистина големи молекули,
02:23
where we've never been before?
45
125000
2000
нещо, което не сме правили никога преди?
02:25
And if we do, can we boot up a chromosome?
46
127000
3000
И ако може да го направим, можем ли да активираме хромозома?
02:28
A chromosome, by the way, is just a piece of inert chemical material.
47
130000
3000
Хромозомът, между другото, е просто частица инертен химически материал.
02:32
So, our pace of digitizing life has been increasing
48
134000
3000
И така, темпа на дигитализиране на живота се увеличава
02:35
at an exponential pace.
49
137000
3000
експоненциално.
02:38
Our ability to write the genetic code
50
140000
3000
Способостта ни да записваме генетичен код
02:41
has been moving pretty slowly
51
143000
2000
прогресираше твърде бавно,
02:43
but has been increasing,
52
145000
3000
но започна да се увеличава.
02:46
and our latest point would put it on, now, an exponential curve.
53
148000
4000
Последната ни точка, би го поставила на експоненциална крива.
02:51
We started this over 15 years ago.
54
153000
2000
Започнахме това преди 15 години.
02:53
It took several stages, in fact,
55
155000
3000
Отне няколко етапа, на практика,
02:56
starting with a bioethical review before we did the first experiments.
56
158000
3000
започнахме с биоетичен преглед, преди да започнем с първите опити.
03:00
But it turns out synthesizing DNA
57
162000
2000
Но се оказа, че синтезирането на ДНК
03:02
is very difficult.
58
164000
2000
е доста трудно.
03:04
There are tens of thousands of machines around the world
59
166000
3000
Има десетки хиляди машини по света,
03:07
that make small pieces of DNA --
60
169000
2000
които правят малки частици от ДНК,
03:09
30 to 50 letters in length --
61
171000
3000
30 или 50 думи дълги,
03:12
and it's a degenerate process, so the longer you make the piece,
62
174000
3000
и това е дегенериран процес, така че колкото по-дълга е частта,
03:15
the more errors there are.
63
177000
2000
толкова повече грешки се правят.
03:17
So we had to create a new method
64
179000
2000
Така че, трябваше да създадем нов метод,
03:19
for putting these little pieces together and correct all the errors.
65
181000
3000
за да сглобим тези малки частици и да поправим всички грешки.
03:23
And this was our first attempt, starting with the digital information
66
185000
3000
И това беше първият ни опит, започвайки с дигиталната информация
03:26
of the genome of phi X174.
67
188000
2000
на генома на Phi X 174.
03:28
It's a small virus that kills bacteria.
68
190000
3000
Това е малък вирус, който убива бактерии.
03:32
We designed the pieces, went through our error correction
69
194000
3000
Проектирахме частите, преминахме през коригирането на грешки,
03:35
and had a DNA molecule
70
197000
2000
и получихме ДНК молекула
03:37
of about 5,000 letters.
71
199000
3000
с около 5000 гена.
03:40
The exciting phase came when we took this piece of inert chemical
72
202000
4000
Вълнуващата фаза дойде, когато вземахме тази част от инертен
03:44
and put it in the bacteria,
73
206000
2000
химически материал и я поставихме в бактерията,
03:46
and the bacteria started to read this genetic code,
74
208000
4000
и бактерията започна да чете този генетичен код,
03:50
made the viral particles.
75
212000
2000
и направи вирусните частици.
03:52
The viral particles then were released from the cells
76
214000
2000
Вирусните частици после бяха отделени от клетките,
03:54
and came back and killed the E. coli.
77
216000
3000
после се върнаха и убиха E. coli (Ешерихия коли).
03:57
I was talking to the oil industry recently
78
219000
3000
Говорих наскоро с хора от петролната индустрия
04:00
and I said they clearly understood that model.
79
222000
3000
и мисля, че те разбраха този модел доста добре.
04:03
(Laughter)
80
225000
3000
(Смях)
04:06
They laughed more than you guys are. (Laughter)
81
228000
3000
Те се смяха повече от вас.
04:10
And so, we think this is a situation
82
232000
2000
И така, ние мислим, че това е ситуация,
04:12
where the software can actually build its own hardware
83
234000
3000
при която софтуера всъщност може да построи хардуера си,
04:15
in a biological system.
84
237000
2000
в дадена биологична система.
04:17
But we wanted to go much larger:
85
239000
2000
Но ние искахме да отидем по-надалеч.
04:19
we wanted to build the entire bacterial chromosome --
86
241000
3000
Искахме да изградим цялата бактериална хромозома.
04:22
it's over 580,000 letters of genetic code --
87
244000
4000
Това са повече от 580 000 думи от генетичен код.
04:26
so we thought we'd build them in cassettes the size of the viruses
88
248000
3000
Така мислихме да ги направим в касети с големината на вируси,
04:29
so we could actually vary the cassettes
89
251000
2000
така че да можем да променяма касетите,
04:31
to understand
90
253000
2000
за да разберем,
04:33
what the actual components of a living cell are.
91
255000
3000
какви са действителните компоненти на жива клетка.
04:36
Design is critical,
92
258000
2000
Дизайнът е от решаващо значение,
04:38
and if you're starting with digital information in the computer,
93
260000
3000
и ако се започва с дигитална информация от компютър,
04:41
that digital information has to be really accurate.
94
263000
4000
то тази дигитална информация трябва да бъде наистина точна.
04:45
When we first sequenced this genome in 1995,
95
267000
3000
Когато секвентирахме за първи път този геном през 1995 г.,
04:48
the standard of accuracy was one error per 10,000 base pairs.
96
270000
4000
стандартът за точност беше една грешка на 10 000 базови двойки.
04:52
We actually found, on resequencing it,
97
274000
2000
В действителност окрихме, след като я секвентирахме отново,
04:54
30 errors; had we used that original sequence,
98
276000
3000
30 грешки. Ако бяхме използвали тази първоначална последователност,
04:57
it never would have been able to be booted up.
99
279000
3000
тя нямаше никога да се активира.
05:00
Part of the design is designing pieces
100
282000
2000
Част от проектирането е изработването на частици,
05:02
that are 50 letters long
101
284000
3000
които са с дължина от 50 букви,
05:05
that have to overlap with all the other 50-letter pieces
102
287000
3000
които трябва се припокриват с всички останали частици с дължина от 50 букви,
05:08
to build smaller subunits
103
290000
2000
за да построим по-малки подединици,
05:10
we have to design so they can go together.
104
292000
3000
които да проектираме, за да си пасват.
05:13
We design unique elements into this.
105
295000
3000
Ние създадохме уникални елементи в това.
05:16
You may have read that we put watermarks in.
106
298000
2000
Може да сте чели, че поставихме отличителни знаци вътре.
05:18
Think of this:
107
300000
2000
Помислете над това:
05:20
we have a four-letter genetic code -- A, C, G and T.
108
302000
3000
ние имаме четирибуквен генетичен код: А, Ц, Г и Т.
05:23
Triplets of those letters
109
305000
3000
Тройки от тази буква -- от тези букви,
05:26
code for roughly 20 amino acids,
110
308000
2000
кодират приблизително около 20 аминокиселини --
05:28
such that there's a single letter designation
111
310000
3000
само една буква обозначава
05:31
for each of the amino acids.
112
313000
2000
всяка от аминокиселините.
05:33
So we can use the genetic code to write out words,
113
315000
3000
И така, може да използваме генетичния код за да пишем думи,
05:36
sentences, thoughts.
114
318000
2000
изречения, мисли.
05:39
Initially, all we did was autograph it.
115
321000
2000
Първоначално, това което направихме беше автограф.
05:41
Some people were disappointed there was not poetry.
116
323000
3000
Някои хора бяха разочаровани, че нямаше поезия.
05:44
We designed these pieces so
117
326000
2000
Ние създадохме тези частици така, че
05:46
we can just chew back with enzymes;
118
328000
3000
да ги манилулираме с ензими.
05:50
there are enzymes that repair them and put them together.
119
332000
3000
Има ензим, който може да ги поправи и да ги сглоби.
05:53
And we started making pieces,
120
335000
2000
И така започнахме да правим частици,
05:55
starting with pieces that were 5,000 to 7,000 letters,
121
337000
4000
започнахме с частици, които бяха от 5 до 7000 букви,
05:59
put those together to make 24,000-letter pieces,
122
341000
4000
нагодихме ги за да получим частици от 24 000 букви,
06:03
then put sets of those going up to 72,000.
123
345000
4000
после ги обединихме в групи, с големина до 72 000.
06:07
At each stage, we grew up these pieces in abundance
124
349000
2000
Във всеки етап, ние произвеждахме тези частици в изобилие,
06:09
so we could sequence them
125
351000
2000
за да може да ги секвентираме,
06:11
because we're trying to create a process that's extremely robust
126
353000
3000
понеже се опитвахме да създадем процес, който беше изключително стабилен,
06:14
that you can see in a minute.
127
356000
3000
което може да видите след минута.
06:17
We're trying to get to the point of automation.
128
359000
3000
Опитваме се да достигнем до ръба на автоматизацията.
06:20
So, this looks like a basketball playoff.
129
362000
2000
Това прилича на баскетболен плейоф.
06:22
When we get into these really large pieces
130
364000
2000
Когато се захванем с тези наистина големи частици --
06:24
over 100,000 base pairs,
131
366000
4000
над 100 000 базови двойки --
06:28
they won't any longer grow readily in E. coli --
132
370000
2000
те повече не растат лесно в Е. коли.
06:30
it exhausts all the modern tools of molecular biology --
133
372000
4000
Това изчерпва всички съвременни инструменти на молекулярната биология.
06:34
and so we turned to other mechanisms.
134
376000
4000
И така се обърнахме към други механизми.
06:38
We knew there's a mechanism called homologous recombination
135
380000
3000
Знаехме, че съществува механизъм наречен хомологична рекомбинация,
06:41
that biology uses to repair DNA
136
383000
3000
който биологията използва за да поправя ДНК,
06:44
that can put pieces together.
137
386000
3000
който може да сглоби отделни частици.
06:47
Here's an example of it:
138
389000
1000
Ето и пример за това.
06:48
there's an organism called
139
390000
1000
Това е организъм наречен
06:49
Deinococcus radiodurans
140
391000
2000
Deinococcus radiodurans (Деинококус радиодуранс),
06:51
that can take three millions rads of radiation.
141
393000
3000
който може да погълне до три милиона рада от радиация.
06:54
You can see in the top panel, its chromosome just gets blown apart.
142
396000
4000
Може да видите в горната част, негов хромозом се е разпаднал на части.
06:58
Twelve to 24 hours later, it put it
143
400000
3000
След 12 до 24 часа, го сглобява
07:01
back together exactly as it was before.
144
403000
2000
обратно както е бил преди.
07:03
We have thousands of organisms that can do this.
145
405000
3000
Има хиляди организми, които могат да направят това.
07:06
These organisms can be totally desiccated;
146
408000
2000
Тези организми могат да бъдат напълно обезводнени.
07:08
they can live in a vacuum.
147
410000
2000
Могат да живеят във вакуум.
07:11
I am absolutely certain that life can exist in outer space,
148
413000
3000
Напълно съм сигурен, че живот може да съществува в открития космос,
07:14
move around, find a new aqueous environment.
149
416000
3000
да се предвижва наоколо, и да открива нови водни среди.
07:17
In fact, NASA has shown a lot of this is out there.
150
419000
4000
В действителност НАСА показа, че много от това е там.
07:21
Here's an actual micrograph of the molecule we built
151
423000
4000
Ето и действителна микроснимка на молекулата, която изградихме,
07:25
using these processes, actually just using yeast mechanisms
152
427000
4000
използвайки тези процеси -- всъщност само използвайки дрождови механизми,
07:29
with the right design of the pieces we put them in;
153
431000
3000
с правилен дизайн на парчетата, в които ги поставихме.
07:32
yeast puts them together automatically.
154
434000
3000
Дрождите ги комбинират автоматично.
07:35
This is not an electron micrograph;
155
437000
2000
Това не е електронна микроснимка,
07:37
this is just a regular photomicrograph.
156
439000
2000
тове е нормална микроснимка.
07:39
It's such a large molecule
157
441000
2000
Просто молекулата е много голяма,
07:41
we can see it with a light microscope.
158
443000
3000
че може да я видим със светлинен микроскоп.
07:44
These are pictures over about a six-second period.
159
446000
3000
Това са снимки от приблизително шест-секундов период.
07:47
So, this is the publication we had just a short while ago.
160
449000
4000
Това е публикацията, която направихме наскоро.
07:51
This is over 580,000 letters of genetic code;
161
453000
3000
Това са над 580 000 думи от генетичен код.
07:54
it's the largest molecule ever made by humans of a defined structure.
162
456000
5000
Това е най-голямата молекула, създадена някога от човек, на определена структура.
07:59
It's over 300 million molecular weight.
163
461000
3000
Тежи малко повече от 300 милиона молекулярни маси.
08:02
If we printed it out at a 10 font with no spacing,
164
464000
3000
Ако я отпечатаме с 10 точков шрифт без празни места,
08:05
it takes 142 pages
165
467000
2000
ще отнеме 142 страници,
08:07
just to print this genetic code.
166
469000
4000
само за отпечатването на този генетичен код.
08:11
Well, how do we boot up a chromosome? How do we activate this?
167
473000
3000
Как да задвижим хромозомът? Как да го активираме?
08:14
Obviously, with a virus it's pretty simple;
168
476000
3000
Очевидно, с вирусите е доста просто.
08:17
it's much more complicated dealing with bacteria.
169
479000
3000
Много по-сложно е, когато се занимаваме с бактерии.
08:20
It's also simpler when you go
170
482000
2000
Също така е по-просто, ако се занимавате
08:22
into eukaryotes like ourselves:
171
484000
2000
с еукариоти, като нас самите,
08:24
you can just pop out the nucleus
172
486000
2000
може просто да извадите ядрото
08:26
and pop in another one,
173
488000
2000
и да поставите друго,
08:28
and that's what you've all heard about with cloning.
174
490000
3000
и това се случва при клонирането, за което всички сте чували.
08:31
With bacteria and Archaea, the chromosome is integrated into the cell,
175
493000
4000
При бактерията archaea (археа), хромозомът е вграден в клетката,
08:35
but we recently showed that we can do a complete transplant
176
497000
4000
но ние показахме наскоро, че може да направим пълна трансплантация
08:39
of a chromosome from one cell to another
177
501000
2000
на хромозом от една на друга клетка,
08:41
and activate it.
178
503000
3000
и да го активираме.
08:44
We purified a chromosome from one microbial species --
179
506000
4000
Ние прочистихме хромозом от един микробен вид.
08:48
roughly, these two are as distant as human and mice --
180
510000
3000
Грубо казано, тези два вида се различават както човек и мишка.
08:51
we added a few extra genes
181
513000
2000
Добавихме няколко допълнителни гени,
08:53
so we could select for this chromosome,
182
515000
2000
за да може да селектираме този хромозом.
08:55
we digested it with enzymes
183
517000
2000
Усвоихме го с ензими,
08:57
to kill all the proteins,
184
519000
2000
за да убием всички протеини.
08:59
and it was pretty stunning when we put this in the cell --
185
521000
3000
Беше доста зашеметяващо, когато поставихме това в клетката --
09:02
and you'll appreciate
186
524000
2000
ще оцените
09:04
our very sophisticated graphics here.
187
526000
3000
нашите много сложните графики тук --
09:07
The new chromosome went into the cell.
188
529000
3000
новия хромозом влезе в клетката.
09:10
In fact, we thought this might be as far as it went,
189
532000
2000
В действителност, си мислихме, че можеше да стигнем само до там,
09:12
but we tried to design the process a little bit further.
190
534000
3000
но се опитахме да проектираме процеса и малко по-нататък.
09:15
This is a major mechanism of evolution right here.
191
537000
3000
Това тук е важен механизъм за еволюцията.
09:18
We find all kinds of species
192
540000
2000
Откриваме различни видове,
09:20
that have taken up a second chromosome
193
542000
2000
които са приели втори хромозом,
09:22
or a third one from somewhere,
194
544000
2000
или три отнякъде,
09:24
adding thousands of new traits
195
546000
2000
добавяйки хиляди нови черти,
09:26
in a second to that species.
196
548000
2000
за броени секунди към този вид.
09:28
So, people who think of evolution
197
550000
2000
Така че хората, които се мислят за еволюцията
09:30
as just one gene changing at a time
198
552000
2000
като просто един ген, променящ се във времето,
09:32
have missed much of biology.
199
554000
3000
са пропуснали доста от биологията.
09:35
There are enzymes called restriction enzymes
200
557000
2000
Има ензими наречени рестрикционни ензими,
09:37
that actually digest DNA.
201
559000
2000
които всъщност поглъщат ДНК.
09:39
The chromosome that was in the cell
202
561000
2000
Хромозомът, който беше в клетката
09:41
doesn't have one;
203
563000
2000
няма такъв.
09:43
the chromosome we put in does.
204
565000
2000
Клетката, в която поставихме хромозома, има.
09:45
It got expressed and it recognized
205
567000
2000
Стана изразен и разпозна
09:47
the other chromosome as foreign material,
206
569000
3000
другия хромозом като чужд материал,
09:50
chewed it up, and so we ended up
207
572000
2000
погълна го, и накрая се оказахме
09:52
just with a cell with the new chromosome.
208
574000
4000
само с клетката с новия хромозом.
09:56
It turned blue because of the genes we put in it.
209
578000
3000
Стана синя заради гена, който поставихме в нея.
09:59
And with a very short period of time,
210
581000
2000
И за много кратък период от време,
10:01
all the characteristics of one species were lost
211
583000
3000
всички характеристики на един вид бяха загубени,
10:04
and it converted totally into the new species
212
586000
3000
и тя се трансформира в напълно нов вид,
10:07
based on the new software that we put in the cell.
213
589000
3000
базиран на новия софтуер, който поставихме в клетката.
10:10
All the proteins changed,
214
592000
2000
Всички протеини се промениха,
10:12
the membranes changed;
215
594000
2000
мембраните се промениха --
10:14
when we read the genetic code, it's exactly what we had transferred in.
216
596000
4000
когато четем генетичния код, точно това бяхме трансферирали.
10:18
So, this may sound like genomic alchemy,
217
600000
3000
Това може да звучи като геномна алхимия,
10:21
but we can, by moving the software of DNA around,
218
603000
4000
но ние можем, чрез разместване на ДНК софтуера,
10:25
change things quite dramatically.
219
607000
4000
да променим доста драстично нещата.
10:29
Now I've argued, this is not genesis;
220
611000
2000
Сега, твърдя, че това не е генезиз --
10:31
this is building on three and a half billion years of evolution.
221
613000
4000
това е градене върху три и половина милиарда години от еволюция,
10:36
And I've argued that we're about to perhaps
222
618000
2000
и твърдя, че може би сме на път
10:38
create a new version of the Cambrian explosion,
223
620000
3000
да създадем нова версия на експлозията през Камбрия,
10:41
where there's massive new speciation
224
623000
3000
където има изобилие от нови видове,
10:45
based on this digital design.
225
627000
2000
базирани на този дигитален дизайн.
10:47
Why do this?
226
629000
2000
Защо да правим това?
10:49
I think this is pretty obvious in terms of some of the needs.
227
631000
2000
Мисля, че това е доста очевидно, в предвид на някои от нашите нужди.
10:51
We're about to go from six and a half
228
633000
2000
На път сме да станем от 6,5
10:53
to nine billion people over the next 40 years.
229
635000
3000
на 9 милиарда човека през следващите 40 години.
10:56
To put it in context for myself:
230
638000
2000
За да го поставя в перспектива с мен:
10:58
I was born in 1946.
231
640000
2000
роден съм през 1946.
11:00
There are now three people on the planet
232
642000
2000
В момента има 3 човека на планетата,
11:02
for every one of us that existed in 1946;
233
644000
4000
за всеки от нас, който съществуваше през 1946;
11:06
within 40 years, there'll be four.
234
648000
3000
до 40 години ще бъдат 4.
11:09
We have trouble feeding, providing fresh, clean water,
235
651000
3000
Имаме проблем с изхранването, подсигуряването на прясна, чиста вода,
11:12
medicines, fuel
236
654000
2000
лекарства, гориво
11:14
for the six and a half billion.
237
656000
3000
за 6,5 милиарда,
11:17
It's going to be a stretch to do it for nine.
238
659000
2000
ще е още по-трудно да се прави за 9.
11:19
We use over five billion tons of coal,
239
661000
3000
Използваме повече от 5 милиарда тона въглища,
11:22
30 billion-plus barrels of oil --
240
664000
3000
повече от 30 милиарда барела петрол.
11:25
that's a hundred million barrels a day.
241
667000
4000
Това прави сто милиона барела на ден.
11:29
When we try to think of biological processes
242
671000
2000
Когато си мислим за биологичните процеси,
11:31
or any process to replace that,
243
673000
3000
или който и да е процес, който ще замени това,
11:34
it's going to be a huge challenge.
244
676000
2000
ще бъде огромно предизвикателство.
11:36
Then of course, there's all that
245
678000
2000
После, разбира се, това е всичкия този
11:38
CO2 from this material
246
680000
2000
CO2 от този материал,
11:40
that ends up in the atmosphere.
247
682000
3000
който се озовава в атмосферата.
11:43
We now, from our discovery around the world,
248
685000
2000
Сега, благодарение на нашите открития по цял свят,
11:45
have a database with about 20 million genes,
249
687000
4000
разполагаме с база данни с около 20 милиона гени,
11:49
and I like to think of these as the design components of the future.
250
691000
4000
и ми се иска да си мисля за тях, като за дизайнерски компоненти за бъдещето.
11:53
The electronics industry only had a dozen or so components,
251
695000
3000
Електронната промишленост разполага само с дузина компоненти,
11:56
and look at the diversity that came out of that.
252
698000
4000
а погледнете в цялото това разнообразие, което произлезе от този проект.
12:00
We're limited here primarily
253
702000
2000
Тук сме ограничени предимно
12:02
by a biological reality
254
704000
2000
от биологичната действителност
12:04
and our imagination.
255
706000
2000
и от нашето въображение.
12:07
We now have techniques,
256
709000
2000
Сега разполагаме с техниките,
12:09
because of these rapid methods of synthesis,
257
711000
3000
заради тези бързи методи на синтезиране,
12:12
to do what we're calling combinatorial genomics.
258
714000
4000
да правим това, което се нарича комбинаторна генетика.
12:16
We have the ability now to build a large robot
259
718000
3000
Сега разполагаме с възможността да построим голям робот,
12:19
that can make a million chromosomes a day.
260
721000
3000
който може да направи един милион хромозоми на ден.
12:23
When you think of processing these 20 million different genes
261
725000
3000
Когато се замислите за обработването на тези 20 милиона различни гени,
12:26
or trying to optimize processes
262
728000
2000
или за опитите да се оптимизират процесите
12:28
to produce octane or to produce pharmaceuticals,
263
730000
3000
за производство на октан, или за производство на фармацевтични продукти,
12:31
new vaccines,
264
733000
3000
нови ваксини,
12:34
we can just with a small team,
265
736000
3000
може да променим, само с един малък екип,
12:37
do more molecular biology
266
739000
2000
да правим повече молекулярна биология,
12:39
than the last 20 years of all science.
267
741000
3000
отколкото през последните 20 години на всички науки.
12:42
And it's just standard selection:
268
744000
2000
И това е просто стандартна селекция.
12:44
we can select for viability,
269
746000
2000
Може да селектираме по жизнеспособност,
12:46
chemical or fuel production,
270
748000
2000
за производство на химикали или горива,
12:48
vaccine production, etc.
271
750000
2000
за производство на ваксини, и други.
12:50
This is a screen snapshot
272
752000
3000
Това е снимка на екрана,
12:53
of some true design software
273
755000
3000
на истински софтуер за дизайн,
12:56
that we're working on to actually be able to sit down
274
758000
3000
върху който работим, за да можем да седнем
12:59
and design species in the computer.
275
761000
3000
и да проектираме видове на компютъра.
13:03
You know, we don't know necessarily what it'll look like:
276
765000
3000
Знаете ли, нямаме представа как ще изглежда непременно.
13:06
we know exactly what their genetic code looks like.
277
768000
3000
Знаем как точно ще изглежда техния генетичен код.
13:09
We're focusing on now fourth-generation fuels.
278
771000
5000
Сега се съсредоточаваме върху четвърто поколение горива.
13:15
You've seen recently, corn to ethanol
279
777000
2000
Видяхте наскоро, че царевицата, превърната в етанол
13:17
is just a bad experiment.
280
779000
2000
е просто един лош експеримент.
13:19
We have second- and third-generation fuels
281
781000
2000
Имаме второ и трето поколение горива,
13:21
that will be coming out relatively soon
282
783000
3000
които ще се появят относително скоро,
13:24
that are sugar, to much higher-value fuels
283
786000
3000
които са захар, преобразуван в горива с по-голяма стойност,
13:27
like octane or different types of butanol.
284
789000
3000
като октан или различни видове бутанол.
13:30
But the only way we think that biology
285
792000
3000
Но единствения начин по който мислим, че биологията
13:33
can have a major impact without
286
795000
2000
може да окаже голямо въздействие без
13:36
further increasing the cost of food and limiting its availability
287
798000
3000
по-нататък да се увеличава цената на горивата, и без да се ограничава достъпността е,
13:39
is if we start with CO2 as its feedstock,
288
801000
3000
ако започнем с CO2 като изходна суровина,
13:42
and so we're working with designing cells to go down this road.
289
804000
4000
и така работим над проектирането на клетки, които да правят това.
13:47
And we think we'll have the first fourth-generation fuels
290
809000
3000
Мислим, че ще имаме първите горива от четвърто поколение
13:50
in about 18 months.
291
812000
2000
след около 18 месеца.
13:52
Sunlight and CO2 is one method ...
292
814000
2000
Слънцето и CO2 са един метод --
13:54
(Applause)
293
816000
5000
(Ръкопляскане)
13:59
but in our discovery around the world,
294
821000
2000
-- но в нашите открития по целия свят,
14:01
we have all kinds of other methods.
295
823000
2000
ние имаме всякакви други методи.
14:03
This is an organism we described in 1996.
296
825000
4000
Това е организъм, който описахме през 1996.
14:07
It lives in the deep ocean,
297
829000
2000
Той живее в дълбоката част на океана,
14:09
about a mile and a half deep,
298
831000
2000
на почти 2,4 километра дълбочина,
14:11
almost at boiling-water temperatures.
299
833000
2000
при почти вряща температура на водата.
14:13
It takes CO2 to methane
300
835000
3000
Той преобразува CO2 в метан,
14:16
using molecular hydrogen as its energy source.
301
838000
3000
като използва молекулярен водород като енергиен източник.
14:19
We're looking to see if we can take
302
841000
2000
Опитваме се да открием, дали може да вземем
14:21
captured CO2,
303
843000
2000
прихванат CO2,
14:23
which can easily be piped to sites,
304
845000
2000
който може да бъде пренесен лесно до определени места,
14:25
convert that CO2 back into fuel
305
847000
3000
и да преобразуваме CO2 отново в гориво,
14:28
to drive this process.
306
850000
3000
за да подхраним този процес.
14:31
So, in a short period of time,
307
853000
2000
И така скоро,
14:33
we think that we might be able to increase
308
855000
4000
мисля, че може да увеличим нашето знание,
14:37
what the basic question is of "What is life?"
309
859000
3000
в основния въпрос, за това "Какво е животът?"
14:40
We truly, you know,
310
862000
2000
Наистина, знаете ли --
14:42
have modest goals
311
864000
2000
имаме скроми цели,
14:44
of replacing the whole petrol-chemical industry --
312
866000
3000
да заменим цялата нефтохимическа индустрия.
14:47
(Laughter) (Applause)
313
869000
3000
(Смях) (Ръкопляскане)
14:50
Yeah. If you can't do that at TED, where can you? --
314
872000
3000
Да, ако не може да го постигнете в TED, къде другате може да го сторите?
14:53
(Laughter)
315
875000
2000
(Смях)
14:55
become a major source of energy ...
316
877000
2000
Да се превърнат в основен източник на енергия.
14:57
But also, we're now working on using these same tools
317
879000
3000
Но също така, ние работим над използването на тези същите инструменти,
15:00
to come up with instant sets of vaccines.
318
882000
3000
за да добием мигновен набор от ваксини.
15:03
You've seen this year with flu;
319
885000
2000
Видяхте тази година с грипа,
15:05
we're always a year behind and a dollar short
320
887000
3000
че сме винаги година назад, и с един долар по-малко,
15:08
when it comes to the right vaccine.
321
890000
2000
когато става дума за правилната ваксина.
15:10
I think that can be changed
322
892000
2000
Мисля, че това може да се промени,
15:12
by building combinatorial vaccines in advance.
323
894000
3000
като се изградят предварително комбинаторни ваксини.
15:16
Here's what the future may begin to look like
324
898000
3000
Ето как може да започне да изглежда бъдещето,
15:19
with changing, now, the evolutionary tree,
325
901000
4000
с променящо се сега, еволюционно дърво,
15:23
speeding up evolution
326
905000
2000
ускоряване на еволюцията
15:25
with synthetic bacteria, Archaea
327
907000
3000
със синтетични бактерии, археа,
15:28
and, eventually, eukaryotes.
328
910000
3000
и в последствие еукариоти.
15:32
We're a ways away from improving people:
329
914000
2000
Ние сме още далеч от подобряване на хората.
15:34
our goal is just to make sure that we have a chance
330
916000
3000
Нашата цел е само да се уверим, че имаме шанс
15:37
to survive long enough to maybe do that. Thank you very much.
331
919000
3000
да оцелеем достатъчно дълго за да направим това. Много ви благодаря.
15:40
(Applause)
332
922000
7000
(Ръкопляскане)
ABOUT THE SPEAKER
Craig Venter - Biologist, genetics pioneerIn 2001, Craig Venter made headlines for sequencing the human genome. In 2003, he started mapping the ocean's biodiversity. And now he's created the first synthetic lifeforms -- microorganisms that can produce alternative fuels.
Why you should listen
Craig Venter, the man who led the private effort to sequence the human genome, is hard at work now on even more potentially world-changing projects.
First, there's his mission aboard the Sorcerer II, a 92-foot yacht, which, in 2006, finished its voyage around the globe to sample, catalouge and decode the genes of the ocean's unknown microorganisms. Quite a task, when you consider that there are tens of millions of microbes in a single drop of sea water. Then there's the J. Craig Venter Institute, a nonprofit dedicated to researching genomics and exploring its societal implications.
In 2005, Venter founded Synthetic Genomics, a private company with a provocative mission: to engineer new life forms. Its goal is to design, synthesize and assemble synthetic microorganisms that will produce alternative fuels, such as ethanol or hydrogen. He was on Time magzine's 2007 list of the 100 Most Influential People in the World.
In early 2008, scientists at the J. Craig Venter Institute announced that they had manufactured the entire genome of a bacterium by painstakingly stitching together its chemical components. By sequencing a genome, scientists can begin to custom-design bootable organisms, creating biological robots that can produce from scratch chemicals humans can use, such as biofuel. And in 2010, they announced, they had created "synthetic life" -- DNA created digitally, inserted into a living bacterium, and remaining alive.
Craig Venter | Speaker | TED.com