TED in the Field
Craig Venter: Watch me unveil "synthetic life"
Крейг Вентър представя "синтетичен живот"
Filmed:
Readability: 5
1,297,241 views
Крейг Вентър и неговият екип правят историческо известие: те създадоха първата напълно функционираща, възпроизвеждаща се клетката, контролирана от синтетична ДНК. Той обяснява как са го направили и защо постигнатото бележи началото на нова ера за науката.
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.
00:16
We're here today to announce
0
1000
2000
Ние сме тук днес, за да обявим
00:18
the first synthetic cell,
1
3000
3000
първата синтетична клетка,
00:21
a cell made by
2
6000
2000
клетка, направена от,
00:23
starting with the digital code in the computer,
3
8000
3000
като се започне с дигиталния код в компютъра,
00:26
building the chromosome
4
11000
3000
изграждаайки хромозомата
00:29
from four bottles of chemicals,
5
14000
3000
от четири бутилки от химикали,
00:32
assembling that chromosome in yeast,
6
17000
2000
сглобявайки тази хромозома в дрожди,
00:34
transplanting it into
7
19000
3000
трансплантирайки я в
00:37
a recipient bacterial cell
8
22000
2000
бактериална рецепторна клетка,
00:39
and transforming that cell
9
24000
2000
и превръщайки тази клетка
00:41
into a new bacterial species.
10
26000
2000
в нов вид бактерии.
00:44
So this is the first self-replicating species
11
29000
3000
Така че това е първият самовъзпроизвеждащ се вид,
00:47
that we've had on the planet
12
32000
2000
който сме имали на планетата,
00:49
whose parent is a computer.
13
34000
3000
чийто родител е компютър.
00:52
It also is the first species
14
37000
2000
Това също така е първият вид,
00:54
to have its own website
15
39000
2000
който има своя собствена интернет страница,
00:56
encoded in its genetic code.
16
41000
3000
кодирана в неговия генетичен код.
00:59
But we'll talk more about
17
44000
2000
Но ние ще говорим повече за
01:01
the watermarks in a minute.
18
46000
3000
водните знаци след минута.
01:04
This is a project that had its inception
19
49000
2000
Това е проект, който беше започнат
01:06
15 years ago
20
51000
2000
преди 15 години,
01:08
when our team then --
21
53000
2000
когато нашия екип тогава --
01:10
we called the institute TIGR --
22
55000
2000
ние наричахме института ТИГР --
01:12
was involved in sequencing
23
57000
2000
беше въвлечен в секвентиране
01:14
the first two genomes in history.
24
59000
2000
на първите два генома в историята.
01:16
We did Haemophilus influenzae
25
61000
2000
Ние разкодирахме Haemophilus influenzae,
01:18
and then the smallest genome of a self-replicating organism,
26
63000
3000
и след това най-малкият геном на самовъзпроизвеждащ се организъм,
01:21
that of Mycoplasma genitalium.
27
66000
3000
този на Mycoplasma genitalium.
01:24
And as soon as
28
69000
2000
И веднага щом имахме
01:26
we had these two sequences
29
71000
2000
тези две последователности,
01:28
we thought, if this is supposed to be the smallest genome
30
73000
3000
си помислихме, че ако това трябва да бъде най-малкият геном
01:31
of a self-replicating species,
31
76000
2000
на самовъзпроизвеждащ се вид,
01:33
could there be even a smaller genome?
32
78000
2000
дали не би могло да има дори по-малък геном?
01:35
Could we understand the basis of cellular life
33
80000
3000
Можем ли да разберем основата на клетъчния живот
01:38
at the genetic level?
34
83000
2000
на генетично ниво?
01:40
It's been a 15-year quest
35
85000
2000
Това беше едно 15 годишно търсене,
01:42
just to get to the starting point now
36
87000
2000
само за да достигнем сега до началната точка,
01:44
to be able to answer those questions,
37
89000
3000
за да можем да отговорим на тези въпроси.
01:47
because it's very difficult to eliminate
38
92000
2000
Защото е много трудно да се премахнат
01:49
multiple genes from a cell.
39
94000
2000
множество гени от една клетка.
01:51
You can only do them one at a time.
40
96000
3000
Можете да го направите само един по един.
01:54
We decided early on
41
99000
2000
Ние решихме в самото начало,
01:56
that we had to take a synthetic route,
42
101000
2000
че трябва да поемем синтетичен път,
01:58
even though nobody had been there before,
43
103000
2000
въпреки че никой не го беше правил преди,
02:00
to see if we could synthesize
44
105000
2000
за да видим дали ще можем да синтезираме
02:02
a bacterial chromosome
45
107000
2000
бактериална хромозома,
02:04
so we could actually vary the gene content
46
109000
2000
така че в действителност да можем да варираме съдържанието на гена,
02:06
to understand the essential genes for life.
47
111000
3000
за да разберем основните гени за живота.
02:09
That started our 15-year quest
48
114000
3000
Това започна нашето 15 годишно търсене,
02:12
to get here.
49
117000
2000
за да достигнем дотук.
02:14
But before we did the first experiments,
50
119000
2000
Преди да сме направили първия опит,
02:16
we actually asked
51
121000
3000
ние всъщност попитахме
02:19
Art Caplan's team at the University of Pennsylvania
52
124000
3000
екипа на Арт Каплан, по това време в Университета на Пенсилвания,
02:22
to undertake a review
53
127000
2000
да извърши преглед
02:24
of what the risks, the challenges,
54
129000
3000
на това, какви са рисковете, предизвикателствата,
02:27
the ethics around creating new
55
132000
2000
етиката около създаването на нови
02:29
species in the laboratory were
56
134000
2000
видове в лабораторията,
02:31
because it hadn't been done before.
57
136000
2000
тъй като това не беше правено преди.
02:33
They spent about two years
58
138000
2000
Те прекараха около две години,
02:35
reviewing that independently
59
140000
2000
преглеждайки това независимо
02:37
and published their results in Science in 1999.
60
142000
3000
и публикуваха своите резултати в списание "Наука" през 1999 година.
02:40
Ham and I took two years off
61
145000
2000
Хем и аз си вземахме две години отпуска,
02:42
as a side project to sequence the human genome,
62
147000
2000
за да секвентираме човешкия геном, като страничен проект,
02:44
but as soon as that was done
63
149000
2000
но веднага след като това беше направено,
02:46
we got back to the task at hand.
64
151000
3000
ние се върнахме обратно към текущата задача.
02:50
In 2002, we started
65
155000
2000
През 2002 година започнахме
02:52
a new institute,
66
157000
2000
нов институт,
02:54
the Institute for Biological Energy Alternatives,
67
159000
3000
Институтът за биологични енергийни алтернативи,
02:57
where we set out two goals:
68
162000
2000
където си поставихме две цели.
02:59
One, to understand
69
164000
2000
Първо, да разберем
03:01
the impact of our technology on the environment,
70
166000
3000
ефектът от нашата технология върху околната среда,
03:04
and how to understand the environment better,
71
169000
2000
и как да разберем по-добре околната среда.
03:06
and two, to start down this process
72
171000
2000
И второ, да започнем процесът
03:08
of making synthetic life
73
173000
3000
на правене на синтетичен живот,
03:11
to understand basic life.
74
176000
3000
за да разберем базисния живот.
03:14
In 2003,
75
179000
2000
През 2003 година
03:16
we published our first success.
76
181000
2000
публикувахме първия си успех.
03:18
So Ham Smith and Clyde Hutchison
77
183000
2000
Хам Смит и Клайд Хъчисън
03:20
developed some new methods
78
185000
2000
разработиха някои нови методи
03:22
for making error-free DNA
79
187000
3000
за направата на безгрешно ДНК
03:25
at a small level.
80
190000
2000
на малко ниво.
03:27
Our first task was
81
192000
2000
Първата ни задача беше
03:29
a 5,000-letter code bacteriophage,
82
194000
3000
5000-буквен код на бактериофаг,
03:32
a virus that attacks only E. coli.
83
197000
3000
вирус, който атакува само E.coli.
03:36
So that was
84
201000
2000
Така че това беше
03:38
the phage phi X 174,
85
203000
2000
фагът phi X 174,
03:40
which was chosen for historical reasons.
86
205000
2000
който беше избран по исторически причини.
03:42
It was the first DNA phage,
87
207000
3000
Това беше първият ДНК фаг,
03:45
DNA virus, DNA genome
88
210000
3000
ДНК вирус, ДНК геном
03:48
that was actually sequenced.
89
213000
2000
който всъщност е секвентиран.
03:50
So once we realized
90
215000
3000
Така че след като осъзнахме,
03:53
that we could make 5,000-base pair
91
218000
2000
че можем да направи части от 5000 базови двойки
03:55
viral-sized pieces,
92
220000
2000
с големината на вируси,
03:57
we thought, we at least have the means
93
222000
2000
си помислихме, че имаме поне средствата
03:59
then to try and make serially lots of these pieces
94
224000
3000
тогава да се опитаме да направим серийно много от тези парчета,
04:02
to be able to eventually assemble them together
95
227000
3000
за да можем евентуално да ги асемблираме
04:05
to make this mega base chromosome.
96
230000
3000
за да направим тази мегабазисна хромозома.
04:09
So, substantially larger than
97
234000
2000
И така, значително по-голяма
04:11
we even thought we would go initially.
98
236000
3000
отколкото дори мислихме, че ще достигнем в началото.
04:15
There were several steps to this. There were two sides:
99
240000
3000
Имаше няколко стъпки до това. Имаше две страни.
04:18
We had to solve the chemistry
100
243000
2000
Трябваше да открием химията
04:20
for making large DNA molecules,
101
245000
2000
за направата на големи молекули от ДНК,
04:22
and we had to solve the biological side
102
247000
2000
и трябваше да открием биологичната страна
04:24
of how, if we had this new chemical entity,
103
249000
3000
на това как, ако имахме тази нова химическа единица,
04:27
how would we boot it up, activate it
104
252000
3000
как бихме могли да я задействаме, да я активираме,
04:30
in a recipient cell.
105
255000
3000
в рецепторна клетка.
04:33
We had two teams working in parallel:
106
258000
2000
И така имахме два екипа, работещи паралелно,
04:35
one team on the chemistry,
107
260000
2000
един екип над химията,
04:37
and the other on trying to
108
262000
3000
а другият опитвайки се да
04:40
be able to transplant
109
265000
2000
успее да трансплантира
04:42
entire chromosomes
110
267000
2000
цели хромозоми,
04:44
to get new cells.
111
269000
3000
за да получат нови клетки.
04:47
When we started this out, we thought the synthesis would be the biggest problem,
112
272000
3000
Когато започнахме това си помислихме, че синтезата ще бъде най-големият проблем,
04:50
which is why we chose the smallest genome.
113
275000
3000
ето защо избрахме най-малкият геном.
04:53
And some of you have noticed that we switched from the smallest genome
114
278000
3000
И някои от вас са забелязали, че преминахме от най-малкият геном,
04:56
to a much larger one.
115
281000
2000
към доста по-голям.
04:58
And we can walk through the reasons for that,
116
283000
2000
И ние можем да обясним подробно причините за това,
05:00
but basically the small cell
117
285000
3000
но в основни линии, за малката клетка
05:03
took on the order of
118
288000
2000
бяха необходими от порядъка
05:05
one to two months to get results from,
119
290000
3000
на 1-2 месеца, за да получим резултати,
05:08
whereas the larger, faster-growing cell
120
293000
2000
докато за по-голямата, по-бързо растяща клетка
05:10
takes only two days.
121
295000
2000
отнемаше само два дни.
05:12
So there's only so many cycles we could go through
122
297000
3000
Така че има само толкова много цикли, през които бихме могли да преминем
05:15
in a year at six weeks per cycle.
123
300000
3000
за една година, при шест седмици за цикъл.
05:18
And you should know that basically
124
303000
2000
И трябва да знаете, че общо взето,
05:20
99, probably 99 percent plus
125
305000
3000
99, може би повече от 99%
05:23
of our experiments failed.
126
308000
2000
на нашите опити бяха неуспешни.
05:25
So this was a debugging,
127
310000
2000
Така че това беше отстраняване на грешки,
05:27
problem-solving scenario from the beginning
128
312000
3000
сценарий за решаване на проблеми от самото начало,
05:30
because there was no recipe
129
315000
2000
понеже нямаше рецепта,
05:32
of how to get there.
130
317000
2000
за това как да се стигне до там.
05:34
So, one of the most important publications we had
131
319000
3000
И така, една от най-важните ни публикации
05:37
was in 2007.
132
322000
2000
беше през 2007 година.
05:39
Carole Lartigue led the effort
133
324000
3000
Карол Латриг ръководеше опитите
05:42
to actually transplant a bacterial chromosome
134
327000
3000
да се трансплантира в действителност бактериална хромозома,
05:45
from one bacteria to another.
135
330000
2000
от една бактерия в друга.
05:47
I think philosophically, that was one of the most important papers
136
332000
3000
Мисля, философски погледнато, че това беше една от най-важните публикации,
05:50
that we've ever done
137
335000
2000
които някога сме правили,
05:52
because it showed how dynamic life was.
138
337000
3000
защото показваше колко динамичен беше живота.
05:55
And we knew, once that worked,
139
340000
2000
И ние знаехме, веднъж след като това работеше,
05:57
that we actually had a chance
140
342000
2000
че наистина имахме шанс,
05:59
if we could make the synthetic chromosomes
141
344000
2000
ако можем да направим синтетични хромозоми,
06:01
to do the same with those.
142
346000
3000
да направим същото с тези.
06:04
We didn't know that it was going to take us
143
349000
2000
Не знаехме, че ще ни отнеме
06:06
several years more to get there.
144
351000
2000
няколко години или повече, за да стигнем дотам.
06:08
In 2008,
145
353000
2000
През 2008 година
06:10
we reported the complete synthesis
146
355000
2000
публикувахме пълният синтез
06:12
of the Mycoplasma genitalium genome,
147
357000
3000
на генома на Mycoplasma genitalium,
06:15
a little over 500,000 letters of genetic code,
148
360000
3000
малко повече от 500 000 букви от генетичен код,
06:19
but we have not yet succeeded in booting up that chromosome.
149
364000
3000
но все още не бяхме успели да задействаме тази хромозома.
06:22
We think in part, because of its slow growth
150
367000
3000
Мислим, отчасти, заради бавния й растеж,
06:26
and, in part,
151
371000
2000
и отчасти заради това,
06:28
cells have all kinds of unique defense mechanisms
152
373000
3000
че клетките имат различни видове уникални защитни механизми,
06:31
to keep these events from happening.
153
376000
2000
за да не позволят тези събития да се случат.
06:33
It turned out the cell that we were trying to transplant into
154
378000
3000
Оказа се, че клетката, в която се опитвахме да направим трансплантация,
06:36
had a nuclease, an enzyme that chews up DNA on its surface,
155
381000
3000
имаше нуклеаза, ензим, който дъвче ДНК на повърхността си,
06:39
and was happy to eat
156
384000
2000
и с радост ядеше
06:41
the synthetic DNA that we gave it
157
386000
2000
синтетичната ДНК, която му давахме,
06:43
and never got transplantations.
158
388000
3000
и никога не получаваше трансплантации.
06:46
But at the time, that was the largest
159
391000
2000
Но по това време, това беше най-голямата
06:48
molecule of a defined structure
160
393000
2000
молекула от определена структура,
06:50
that had been made.
161
395000
2000
която е била направена.
06:52
And so both sides were progressing,
162
397000
2000
И така двете страни напредваха,
06:54
but part of the synthesis
163
399000
2000
но част от синтеза
06:56
had to be accomplished or was able to be accomplished
164
401000
3000
трябваше да се извърши, или беше в състояние да бъде извършена,
06:59
using yeast, putting the fragments in yeast
165
404000
3000
използвайки дрожди, поставяйки фрагментите в дрожди,
07:02
and yeast would assemble these for us.
166
407000
2000
и дрождите щяха да ги асемблират за нас.
07:04
It's an amazing step forward,
167
409000
3000
Това беше невероятна крачка напред,
07:07
but we had a problem because now we had
168
412000
2000
но имахме проблем, защото сега имахме
07:09
the bacterial chromosomes growing in yeast.
169
414000
3000
бактериалните хромозоми растящи в дрожди.
07:12
So in addition to doing the transplant,
170
417000
3000
Така че в допълнение към извършването на трансплантацията,
07:15
we had to find out how to get a bacterial chromosome
171
420000
2000
трябваше да разберем как да получим бактериална хромозома
07:17
out of the eukaryotic yeast
172
422000
2000
от еукариотна дрожда,
07:19
into a form where we could transplant it
173
424000
2000
във форма, в която можем да я трансплантираме
07:21
into a recipient cell.
174
426000
3000
в рецепторна клетка.
07:25
So our team developed new techniques
175
430000
3000
Така че нашият екип разработи нови техники
07:28
for actually growing, cloning
176
433000
2000
всъщност за отглеждане, клониране
07:30
entire bacterial chromosomes in yeast.
177
435000
2000
на цели бактериални хромозоми в дрожди.
07:32
So we took the same mycoides genome
178
437000
3000
И така, ние взехме същите геноми на Mycoides,
07:35
that Carole had initially transplanted,
179
440000
2000
които Карол беше трансплантирала първоначално,
07:37
and we grew that in yeast
180
442000
2000
и ги отгледахме в дрожди,
07:39
as an artificial chromosome.
181
444000
3000
като изкуствена хромозома.
07:42
And we thought this would be a great test bed
182
447000
2000
И си помислихме, че това би било страхотен тест,
07:44
for learning how to get chromosomes out of yeast
183
449000
2000
за да научим как да получим хромозоми от дрожди
07:46
and transplant them.
184
451000
2000
и да ги трансплантираме.
07:48
When we did these experiments, though,
185
453000
2000
Когато направихме тези опити, обаче,
07:50
we could get the chromosome out of yeast
186
455000
2000
можахме да получим хромозомата от дрождите,
07:52
but it wouldn't transplant and boot up a cell.
187
457000
3000
но не можахме да я трансплантираме и задействаме клетката.
07:56
That little issue took the team two years to solve.
188
461000
3000
Този малък проблем отне на екипа две години за решаване.
07:59
It turns out, the DNA in the bacterial cell
189
464000
3000
Оказва се, че ДНК в бактериалната клетка
08:02
was actually methylated,
190
467000
2000
е всъщност метилирана,
08:04
and the methylation protects it from the restriction enzyme,
191
469000
3000
и метилирането я предпазва от рестрикционния ензим,
08:08
from digesting the DNA.
192
473000
3000
от поглъщането на ДНК.
08:11
So what we found is if we took the chromosome
193
476000
2000
Така че това, което открихме е, че ако вземем хромозома
08:13
out of yeast and methylated it,
194
478000
2000
от дрожди и го метилираме,
08:15
we could then transplant it.
195
480000
2000
след това бихме могли да го трансплантираме.
08:17
Further advances came
196
482000
2000
Допълнителен напредък дойде,
08:19
when the team removed the restriction enzyme genes
197
484000
3000
когато екипът отстрани гените на рестрикционните ензими
08:22
from the recipient capricolum cell.
198
487000
3000
от рецепторната клетка на capricolum.
08:25
And once we had done that, now we can take
199
490000
2000
И, веднъж след като бяхме направили това, сега можехме да вземем
08:27
naked DNA out of yeast and transplant it.
200
492000
3000
"голо" ДНК от дрожди и да го трансплантираме.
08:30
So last fall
201
495000
2000
И така, миналата есен,
08:32
when we published the results of that work in Science,
202
497000
3000
когато публикувахме резултатите от тази работа в списание "Наука,"
08:35
we all became overconfident
203
500000
2000
ние всички станахме самоуверени,
08:37
and were sure we were only
204
502000
2000
и бяхме сигурни, че сме само
08:39
a few weeks away
205
504000
2000
на няколко седмици
08:41
from being able to now boot up
206
506000
2000
от това, да сме в състояние да задействаме
08:43
a chromosome out of yeast.
207
508000
3000
една хромозома от дрожди.
08:46
Because of the problems with
208
511000
2000
Заради проблемите с
08:48
Mycoplasma genitalium and its slow growth
209
513000
3000
Mycoplasma genitalium и бавния й растеж,
08:51
about a year and a half ago,
210
516000
3000
преди около година и половина,
08:54
we decided to synthesize
211
519000
3000
решихме да синтезираме
08:57
the much larger chromosome, the mycoides chromosome,
212
522000
3000
много по-голямата хромозома, хромозомата на Mycoides,
09:00
knowing that we had the biology worked out on that
213
525000
3000
знаейки, че имахме биологията разработена за това,
09:03
for transplantation.
214
528000
2000
за трансплантация.
09:05
And Dan led the team for the synthesis
215
530000
2000
И Дан ръководи екипа за синтезиране
09:07
of this over one-million-base pair chromosome.
216
532000
3000
на тази хромозома надхвърляща един милион базови двойки.
09:12
But it turned out it wasn't going to be as simple in the end,
217
537000
3000
Но се оказа, че нямаше да бъде толкова просто, в крайна сметка.
09:15
and it set us back three months
218
540000
2000
И това ни върна три месеца назад,
09:17
because we had one error
219
542000
2000
защото имахме една грешка
09:19
out of over a million base pairs in that sequence.
220
544000
3000
в над един милион базови двойки в тази последователност.
09:22
So the team developed new debugging software,
221
547000
3000
Така че екипът разработи нов софтуер за отстраняване на грешки,
09:25
where we could test each synthetic fragment
222
550000
3000
с който можехме да тестваме всеки синтетични фрагмент,
09:28
to see if it would grow in a background
223
553000
2000
за да видим дали би могъл да се развива на заден план
09:30
of wild type DNA.
224
555000
3000
в некултивирано ДНК.
09:33
And we found that 10 out of the 11
225
558000
3000
И открихме, че 10 от 11
09:36
100,000-base pair pieces we synthesized
226
561000
3000
от 100 000 базови двойки части, които синтезирахме
09:39
were completely accurate
227
564000
2000
бяха напълно точни
09:41
and compatible with
228
566000
2000
и съвместими с
09:43
a life-forming sequence.
229
568000
3000
поредица, която дава живот.
09:47
We narrowed it down to one fragment;
230
572000
2000
Намалихме го до един фрагмент.
09:49
we sequenced it
231
574000
2000
Секвентирахме го
09:51
and found just one base pair had been deleted
232
576000
2000
и установихме, че само една базова двойка беше изтрита
09:53
in an essential gene.
233
578000
2000
в основен ген.
09:55
So accuracy is essential.
234
580000
3000
Така че точността е от съществено значение.
09:58
There's parts of the genome
235
583000
2000
Има части на генома,
10:00
where it cannot tolerate even a single error,
236
585000
3000
където не може да се толерира дори една единствена грешка,
10:03
and then there's parts of the genome
237
588000
2000
и след това има части на генома,
10:05
where we can put in large blocks of DNA,
238
590000
2000
където може да поставим големи блокове от ДНК,
10:07
as we did with the watermarks,
239
592000
2000
както направихме с водните знаци,
10:09
and it can tolerate all kinds of errors.
240
594000
3000
и той може да толерира всички видове грешки.
10:12
So it took about three months to find that error
241
597000
3000
Така че ни отне около три месеца, за да установим грешката
10:15
and repair it.
242
600000
2000
и да я отстраним.
10:17
And then early one morning, at 6 a.m.
243
602000
3000
И после, рано една сутрин, в 6 сутринта,
10:20
we got a text from Dan
244
605000
3000
получихме съобщение от Дан,
10:23
saying that, now, the first blue colonies existed.
245
608000
3000
в което се казваше, че сега първите сини колонии съществуват.
10:26
So, it's been a long route to get here:
246
611000
3000
Така че беше дълъг път, за да се стигне дотук --
10:29
15 years from the beginning.
247
614000
3000
15 години от началото.
10:32
We felt
248
617000
2000
Чувствахме,
10:34
one of the tenets of this field
249
619000
2000
един от принципите в тази област
10:36
was to make absolutely certain
250
621000
3000
беше да сме абсолютно сигурни,
10:39
we could distinguish synthetic DNA
251
624000
3000
че можем да разграничим синтетична ДНК
10:42
from natural DNA.
252
627000
2000
от естествена ДНК.
10:44
Early on, when you're working in a new area of science,
253
629000
3000
В началото, когато работите в нова област на науката,
10:47
you have to think about all the pitfalls
254
632000
3000
трябва да си мислите за всички клопки
10:50
and things that could lead you
255
635000
2000
и неща, които могат да ви водят
10:52
to believe that you had done something when you hadn't,
256
637000
3000
да повярвате, че сте направили нещо, когато не сте,
10:55
and, even worse, leading others to believe it.
257
640000
3000
и още по-лошо, което да накара другите да го повярват.
10:58
So, we thought the worst problem would be
258
643000
2000
Така че ние решихме, че най-тежкият проблем ще бъде
11:00
a single molecule contamination
259
645000
3000
замърсяване на една молекула
11:03
of the native chromosome,
260
648000
2000
от естествената хромозома,
11:05
leading us to believe that we actually had
261
650000
3000
което да ни накара да повярваме, че всъщност
11:08
created a synthetic cell,
262
653000
2000
сме създали синтетична клетка,
11:10
when it would have been just a contaminant.
263
655000
2000
когато щеше да е просто един замърсител.
11:12
So early on, we developed the notion
264
657000
2000
Така в началото разработихме възгледа
11:14
of putting in watermarks in the DNA
265
659000
2000
за поставяне на водни знаци в ДНК,
11:16
to absolutely make clear
266
661000
2000
за да сме абсолютно сигурни,
11:18
that the DNA was synthetic.
267
663000
3000
че ДНК-то е синтетично.
11:21
And the first chromosome we built
268
666000
3000
И на първата хромозома, която изградихме,
11:24
in 2008 --
269
669000
2000
през 2008 година,
11:26
the 500,000-base pair one --
270
671000
2000
тази с 500 000 базови двойки,
11:28
we simply assigned
271
673000
3000
просто поставихме
11:31
the names of the authors of the chromosome
272
676000
3000
имената на авторите на хромозома
11:34
into the genetic code,
273
679000
3000
в генетичния код.
11:37
but it was using just amino acid
274
682000
2000
Но това използваше само аминокиселинен
11:39
single letter translations,
275
684000
2000
еднобуквен превод,
11:41
which leaves out certain letters of the alphabet.
276
686000
3000
който изпуска някои букви от азбуката.
11:45
So the team actually developed a new code
277
690000
3000
Така че екипът всъщност разработи нов код,
11:48
within the code within the code.
278
693000
3000
вграден в кода, вграден в кода.
11:51
So it's a new code
279
696000
2000
Така че това е нов код
11:53
for interpreting and writing messages in DNA.
280
698000
3000
за тълкуване и писане на съобщения в ДНК.
11:56
Now, mathematicians have been hiding and writing
281
701000
3000
Сега, математиците скриват и пишат
11:59
messages in the genetic code for a long time,
282
704000
3000
съобщения в генетичния код от дълго време,
12:02
but it's clear they were mathematicians and not biologists
283
707000
3000
но е ясно, че те са математици, а не биолози,
12:05
because, if you write long messages
284
710000
3000
защото, ако пишете дълги съобщения
12:08
with the code that the mathematicians developed,
285
713000
3000
с кода, който математиците са разработили,
12:11
it would more than likely lead to
286
716000
2000
най-вероятно ще доведе до
12:13
new proteins being synthesized
287
718000
3000
синтезиране на нови протеини
12:16
with unknown functions.
288
721000
3000
с неизвестни функции.
12:19
So the code that Mike Montague and the team developed
289
724000
3000
Кодът, който Майк Монтагю и неговият екип разработиха
12:22
actually puts frequent stop codons,
290
727000
2000
всъщност поставя често стоп кодони.
12:24
so it's a different alphabet
291
729000
3000
Така че това е различна азбука,
12:27
but allows us to use
292
732000
2000
но ни дава възможност да използваме
12:29
the entire English alphabet
293
734000
3000
цялата английска азбука
12:32
with punctuation and numbers.
294
737000
2000
с препинателните знаци и цифрите.
12:34
So, there are four major watermarks
295
739000
2000
Така че има четири значими водни знаци,
12:36
all over 1,000 base pairs of genetic code.
296
741000
3000
разположени сред хиляда базови двойки в генетичния код.
12:39
The first one actually contains within it
297
744000
3000
Първият всъщност съдържа в него
12:42
this code for interpreting
298
747000
3000
този код за тълкуване
12:45
the rest of the genetic code.
299
750000
2000
на останалата част от генетичния код.
12:49
So in the remaining information,
300
754000
2000
Така че в останалата информация,
12:51
in the watermarks,
301
756000
2000
във водните знаци
12:53
contain the names of, I think it's
302
758000
3000
се съдържат имената на, мисля, че това са,
12:56
46 different authors
303
761000
2000
46 различни автори
12:58
and key contributors
304
763000
2000
и ключови сътрудници,
13:00
to getting the project to this stage.
305
765000
3000
за довеждането на проекта до този етап.
13:04
And we also built in
306
769000
2000
И също така вградихме
13:06
a website address
307
771000
3000
един адрес на сайт,
13:09
so that if somebody decodes the code
308
774000
2000
така че ако някой декодира кода,
13:11
within the code within the code,
309
776000
2000
вграден в кода, вграден в кода,
13:13
they can send an email to that address.
310
778000
2000
да може да изпрати електронно писмо до този адрес.
13:15
So it's clearly distinguishable
311
780000
3000
Така че е ясно различим,
13:18
from any other species,
312
783000
2000
от всички други видове,
13:20
having 46 names in it,
313
785000
3000
с това, че има 46 имена в него,
13:23
its own web address.
314
788000
3000
свой собствен уеб адрес.
13:27
And we added three quotations,
315
792000
3000
И ние добавихме три цитата,
13:30
because with the first genome
316
795000
2000
понеже при първият геном,
13:32
we were criticized for not trying to say something more profound
317
797000
3000
бяхме обвинени, че не се опитваме да кажем нещо по-мъдро,
13:35
than just signing the work.
318
800000
2000
а не само да се подпишем на работата.
13:37
So we won't give the rest of the code,
319
802000
2000
Така че ние няма да дадем останалата част на кода,
13:39
but we will give the three quotations.
320
804000
2000
но ще ви дадем трите цитата.
13:41
The first is,
321
806000
2000
И така, първият е,
13:43
"To live, to err,
322
808000
2000
"Да живеем, да грешим,
13:45
to fall, to triumph
323
810000
2000
да не сполучваме, да триумфираме
13:47
and to recreate life out of life."
324
812000
2000
и да пресъздадем живот от живота."
13:49
It's a James Joyce quote.
325
814000
2000
Това е цитат от Джеймс Джойс.
13:53
The second quotation is, "See things not as they are,
326
818000
3000
Вторият цитат е: "Вижте нещата не така както са,
13:56
but as they might be."
327
821000
2000
а така както биха могли да бъдат."
13:58
It's a quote from the "American Prometheus"
328
823000
3000
Това е цитат от "Американски Прометей"
14:01
book on Robert Oppenheimer.
329
826000
2000
книга за Робърт Опенхаймер.
14:03
And the last one is a Richard Feynman quote:
330
828000
3000
И последният е цитат от Ричард Файнман.
14:06
"What I cannot build,
331
831000
2000
"Това, което не мога да изградя,
14:08
I cannot understand."
332
833000
2000
не мога да разбера."
14:13
So, because this is as much a philosophical advance
333
838000
3000
И така, тъй като това е както философски напредък,
14:16
as a technical advance in science,
334
841000
3000
така и технически напредък в науката,
14:19
we tried to deal with both the philosophical
335
844000
3000
ние се опитахме да се справим както с философската,
14:22
and the technical side.
336
847000
2000
така и с техническата страна.
14:24
The last thing I want to say before turning it over to questions
337
849000
2000
Последното нещо, което искам да кажа, преди да се спра на въпросите
14:26
is that the extensive work
338
851000
3000
е, че задълбочената работа,
14:29
that we've done --
339
854000
2000
която направихме,
14:31
asking for ethical review,
340
856000
2000
искането за проверка на етичните принципи,
14:33
pushing the envelope
341
858000
2000
иновациите
14:35
on that side as well as the technical side --
342
860000
3000
в тази, както и в техническа гледна точка,
14:38
this has been broadly discussed in the scientific community,
343
863000
3000
това беше широко дискутирана тема в научната общност,
14:41
in the policy community
344
866000
2000
в политическата общност,
14:43
and at the highest levels of the federal government.
345
868000
3000
и в най-високите нива на федералното правителство.
14:46
Even with this announcement,
346
871000
3000
Дори и с това уведомление,
14:49
as we did in 2003 --
347
874000
2000
както направихме и през 2003 година --
14:51
that work was funded by the Department of Energy,
348
876000
3000
тази работата е финансирана от Министерството на енергетиката --
14:54
so the work was reviewed
349
879000
2000
работата беше разгледана
14:56
at the level of the White House,
350
881000
2000
на нивото на Белия дом,
14:58
trying to decide whether to classify the work or publish it.
351
883000
3000
опитвайки се да решат дали да класифицират работата или да я публикуват.
15:01
And they came down on the side of open publication,
352
886000
3000
И те се спряха на страната на отворена публикация,
15:04
which is the right approach --
353
889000
3000
което е правилният подход.
15:07
we've briefed the White House,
354
892000
2000
Ние информирахме Белия дом.
15:09
we've briefed members of Congress,
355
894000
3000
Запознахме членове на Конгреса.
15:12
we've tried to take and push
356
897000
2000
Опитахме се да вземем и подложим на натиск
15:14
the policy issues
357
899000
2000
политическите въпроси,
15:16
in parallel with the scientific advances.
358
901000
3000
успоредно с научния напредък.
15:20
So with that, I would like
359
905000
2000
Така че с това бих искал
15:22
to open it first to the floor for questions.
360
907000
3000
да дам думата на присъстващите за въпроси.
15:25
Yes, in the back.
361
910000
2000
Да, в задната част.
15:27
Reporter: Could you explain, in layman's terms,
362
912000
2000
Репортер: Може ли да обясните на прост език,
15:29
how significant a breakthrough this is please?
363
914000
3000
колко значително откритие е това, моля?
15:33
Craig Venter: Can we explain how significant this is?
364
918000
2000
Крейг Вентър: Може ли да обясним колко е значително това?
15:35
I'm not sure we're the ones that should be explaining how significant it is.
365
920000
3000
Не съм сигурен, че ние сме тези, които трябва да обяснят колко значително е.
15:38
It's significant to us.
366
923000
2000
Това е важно за нас.
15:41
Perhaps it's a giant philosophical change
367
926000
3000
Може би това е една гигантска философска промяна,
15:44
in how we view life.
368
929000
2000
за това как гледаме на живота.
15:46
We actually view it as a baby step in terms of,
369
931000
3000
Всъщност го виждаме като бебешка стъпка по отношение на,
15:49
it's taken us 15 years to be able
370
934000
2000
отне ни 15 години за да можем, сега,
15:51
to do the experiment
371
936000
2000
да направим експеримента,
15:53
we wanted to do 15 years ago
372
938000
2000
който искахме да направим преди 15 години,
15:55
on understanding life at its basic level.
373
940000
3000
за разбирането на живота на базисно ниво.
15:58
But we actually believe
374
943000
2000
Но всъщност вярваме,
16:00
this is going to be a very powerful set of tools
375
945000
3000
че това ще бъде един много мощен набор от инструменти.
16:04
and we're already starting
376
949000
2000
И вече започваме
16:06
in numerous avenues
377
951000
2000
да използваме този инструмент
16:08
to use this tool.
378
953000
2000
в много начинания.
16:10
We have, at the Institute,
379
955000
2000
В момента имаме в института
16:12
ongoing funding now from NIH
380
957000
3000
текущо финансиране, сега, от Националните институти по здравеопазване
16:15
in a program with Novartis
381
960000
2000
в програма с Новартис,
16:17
to try and use these new
382
962000
2000
за да се опитаме да използваме тези нови
16:19
synthetic DNA tools
383
964000
2000
синтетични ДНК инструменти,
16:21
to perhaps make the flu vaccine
384
966000
3000
за да направим, може би, грипната ваксина,
16:24
that you might get next year.
385
969000
3000
която можете да получите следващата година.
16:27
Because instead of taking weeks to months to make these,
386
972000
3000
Защото, вместо да отнеме седмици до няколко месеца, за да се направят тези ваксини,
16:30
Dan's team can now make these
387
975000
3000
вече екипът на Дан може да ги направи
16:33
in less than 24 hours.
388
978000
3000
за по-малко от 24 часа.
16:36
So when you see how long it took to get an H1N1 vaccine out,
389
981000
3000
Така че, когато видите колко време отне, за да се получи H1N1 ваксина,
16:39
we think we can shorten that process
390
984000
2000
мислим, че можем да съкратим този процес
16:41
quite substantially.
391
986000
2000
доста съществено.
16:43
In the vaccine area,
392
988000
2000
В областта на ваксините,
16:45
Synthetic Genomics and the Institute
393
990000
2000
"Синтетична геномика" и института
16:47
are forming a new vaccine company
394
992000
2000
формират нова компания за ваксини,
16:49
because we think these tools can affect vaccines
395
994000
3000
защото смятаме, че тези средства може да повлияят на ваксините
16:52
to diseases that haven't been possible to date,
396
997000
3000
за заболявания, за които това не е било възможно до момента,
16:55
things where the viruses rapidly evolve,
397
1000000
3000
неща, където вирусите се развиват бързо,
16:58
such with rhinovirus.
398
1003000
2000
такива като риновируси.
17:00
Wouldn't it be nice to have something that actually blocked common colds?
399
1005000
3000
Не би ли било хубаво да има нещо, което наистина блокира обикновените настинки?
17:03
Or, more importantly, HIV,
400
1008000
3000
Или, още по-важно, ХИВ,
17:06
where the virus evolves so quickly
401
1011000
2000
където вирусът се развива толкова бързо,
17:08
the vaccines that are made today
402
1013000
2000
че ваксините, които се правят днес
17:10
can't keep up
403
1015000
2000
не могат да се справят
17:12
with those evolutionary changes.
404
1017000
3000
с тези еволюционни промени.
17:15
Also, at Synthetic Genomics,
405
1020000
2000
Също така в "Синтетична геномика",
17:17
we've been working
406
1022000
2000
работим
17:19
on major environmental issues.
407
1024000
2000
по значими проблеми на околната среда.
17:21
I think this latest oil spill in the Gulf
408
1026000
2000
Мисля, че последният нефтен разлив в (Мексиканския) залив
17:23
is a reminder.
409
1028000
2000
е напомняне.
17:25
We can't see CO2 --
410
1030000
2000
Ние не можем да видим CO2;
17:27
we depend on scientific measurements for it
411
1032000
2000
зависим от научни измервания за него,
17:29
and we see the beginning results
412
1034000
2000
и виждаме началните резултати
17:31
of having too much of it --
413
1036000
2000
от това, че има прекалено много от него.
17:33
but we can see pre-CO2 now
414
1038000
2000
Но сега можем да видим преди CO2,
17:35
floating on the waters
415
1040000
2000
плаващ по водите
17:37
and contaminating the beaches in the Gulf.
416
1042000
3000
и замърсяващ плажовете на (Мексиканския) залив.
17:40
We need some alternatives
417
1045000
3000
Имаме нужда от алтернативи
17:43
for oil.
418
1048000
2000
на нефта.
17:45
We have a program with Exxon Mobile
419
1050000
2000
Имаме програма с Exxon Mobile,
17:47
to try and develop new strains of algae
420
1052000
3000
за разработване на нови видове от водорасли,
17:50
that can efficiently capture carbon dioxide
421
1055000
3000
които могат ефективно да улавят въглероден диоксид
17:53
from the atmosphere or from concentrated sources,
422
1058000
3000
от атмосферата или от концентрирани източници,
17:56
make new hydrocarbons that can go into their refineries
423
1061000
3000
правим нови въглеводороди, които да могат да се използват в техните рафинерии,
17:59
to make normal gasoline
424
1064000
2000
за направата на нормален бензин
18:01
and diesel fuel out of CO2.
425
1066000
2000
и дизелово гориво от CO2.
18:03
Those are just a couple of the approaches
426
1068000
2000
Това са само няколко от подходите
18:05
and directions that we're taking.
427
1070000
3000
и направленията, по които сме тръгнали.
18:08
(Applause)
428
1073000
3000
(Ръкопляскания)
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