TEDGlobal 2011
Lee Cronin: Making matter come alive
Lee Cronin: Donner vie à la matière
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Avant l'existence de la vie sur Terre, il n'y avait que la matière, des "choses" inorganiques et mortes. A quel point l'émergence de la vie est improbable ? Et, pourrait on utiliser un différent genre de chimie ? En se servant d'une définition élégante de la vie (tout ce qui peut évoluer), le chimiste Lee Cronin explore cette question en tâchant de créer une cellule complétement inorganique avec "une trousse Lego" de molécules inorganiques, pas de carbone, qui peuvent s'assembler, se reproduire et rivaliser.
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
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What I'm going to try and do in the next 15 minutes or so
0
0
3000
Ce que je tâcherai de faire dans les 15 minutes à venir
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is tell you about an idea
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3000
2000
c'est de vous parler d'un concept
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of how we're going to make matter come alive.
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5000
3000
pour donner vie à la matière.
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Now this may seem a bit ambitious,
3
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Bon, ceci peut sembler un peu ambitieux,
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but when you look at yourself, you look at your hands,
4
10000
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mais quand vous vous regardez, quand vous regardez vos mains,
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you realize that you're alive.
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vous vous rendez compte du fait que vous êtes vivants.
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So this is a start.
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2000
Alors, ceci est le début.
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Now this quest started four billion years ago on planet Earth.
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16000
3000
Donc, cette quête a commencé sur la Terre il y a quatre milliards d'années.
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There's been four billion years
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19000
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Il y a eu quatre milliards d'années
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of organic, biological life.
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21000
2000
de vie organique et biologique.
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And as an inorganic chemist,
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23000
2000
En tant que chimiste inorganique,
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my friends and colleagues make this distinction
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25000
2000
mes amis et mes collèges font la distinction
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between the organic, living world
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27000
3000
entre le monde organique et vivant
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and the inorganic, dead world.
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30000
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et le monde inorganique et mort.
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And what I'm going to try and do is plant some ideas
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32000
3000
Et ce que je tâcherai de faire, c'est de semer quelques idées
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about how we can transform inorganic, dead matter
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35000
4000
sur la façon dont on peut transformer la matière inorganique et morte
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into living matter, into inorganic biology.
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39000
3000
en matière vivante, en biologie inorganique.
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Before we do that,
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Alors, avant de faire ça,
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I want to kind of put biology in its place.
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je veux remettre la biologie dans son contexte.
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And I'm absolutely enthralled by biology.
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47000
2000
Et je suis complétement passionné par la biologie.
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I love to do synthetic biology.
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49000
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J'adore faire la biologie synthéthique.
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I love things that are alive.
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51000
2000
J'aime les choses qui sont vivantes.
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I love manipulating the infrastructure of biology.
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53000
2000
J'aime manipuler l'infrastructure de la biologie.
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But within that infrastructure,
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55000
2000
Mais au sein de cette infrastructure,
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we have to remember
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57000
2000
il faut se souvenir
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that the driving force of biology
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59000
2000
que la force motrice de la biologie
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is really coming from evolution.
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61000
2000
vient vraiment de l'évolution.
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And evolution,
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63000
2000
Et l'évolution,
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although it was established well over 100 years ago by Charles Darwin
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65000
3000
bien que ce soit établi il y a bien plus que 100 ans par Charles Darwin
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and a vast number of other people,
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68000
2000
et un grand nombre d'autres,
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evolution still is a little bit intangible.
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70000
3000
l'évolution reste un peu insaisissable.
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And when I talk about Darwinian evolution,
31
73000
2000
Et quand je parle de l'évolution darwinienne,
01:30
I mean one thing and one thing only,
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75000
2000
je n'entends qu'une seule chose,
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and that is survival of the fittest.
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77000
2000
et c'est la survie du plus fort.
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And so forget about evolution
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79000
2000
Et donc oublions la façon métaphysique
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in a kind of metaphysical way.
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81000
2000
de parler de l'évolution.
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Think about evolution
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83000
2000
Pensons à l'évolution
01:40
in terms of offspring competing,
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85000
2000
en termes d'une compétition de la progéniture
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and some winning.
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87000
2000
dans laquelle, il y a quelques gagnants.
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So bearing that in mind,
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89000
2000
Alors en gardant cela en tête,
01:46
as a chemist, I wanted to ask myself
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91000
2000
en tant que chimiste, je voulais me poser la question,
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the question frustrated by biology:
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93000
2000
une question frustrée par la biologie :
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What is the minimal unit of matter
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95000
3000
Quelle est l'unité minimale de matière
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that can undergo Darwinian evolution?
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98000
3000
que peut subir l'évolution darwinienne?
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And this seems quite a profound question.
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101000
2000
Et ceci semble une question assez fondamentale.
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And as a chemist,
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103000
2000
Et, pour les chimistes,
02:00
we're not used to profound questions every day.
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105000
2000
ce n'est pas tous les jours qu'on se charge d'une question pareille.
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So when I thought about it,
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107000
2000
Et en réfléchissant,
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then suddenly I realized
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109000
2000
je me suis soudainement rendu compte du fait que
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that biology gave us the answer.
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111000
2000
la biologie nous donne la réponse.
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And in fact, the smallest unit of matter
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113000
2000
Et en fait, la plus petite unité de matière
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that can evolve independently
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115000
2000
qui peut évoluer de façon indépendante,
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is, in fact, a single cell --
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117000
2000
est une seule cellule...
02:14
a bacteria.
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119000
2000
une bactérie.
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So this raises three really important questions:
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121000
3000
Alors cela soulève trois questions très importantes :
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What is life?
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124000
2000
Qu'est-ce que c'est que la vie ?
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Is biology special?
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Serait-ce la biologie spéciale ?
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Biologists seem to think so.
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Les biologistes ont l'air de penser que oui.
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Is matter evolvable?
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2000
La matière serait-elle évolutive ?
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Now if we answer those questions in reverse order,
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132000
3000
Alors si on répond à ces questions dans l'ordre inverse,
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the third question -- is matter evolvable? --
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135000
2000
la troisième question "est-ce que la matière est évolutive ?"
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if we can answer that,
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137000
2000
si nous pouvons y répondre,
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then we're going to know how special biology is,
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139000
2000
nous saurons à quel point la biologie est spéciale,
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and maybe, just maybe,
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141000
2000
et il arrivera peut-être qu'on aura
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we'll have some idea of what life really is.
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143000
3000
quelques idées de ce qu'est que la vie.
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So here's some inorganic life.
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146000
2000
Alors, voici de la vie inorganique.
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This is a dead crystal,
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148000
2000
C'est un cristal mort,
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and I'm going to do something to it,
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150000
2000
et je vais lui faire quelque chose,
02:47
and it's going to become alive.
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152000
2000
qui va le rendre vivant.
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And you can see,
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154000
2000
Et comme vous pouvez le constater,
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it's kind of pollinating, germinating, growing.
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156000
3000
il se pollinise, germe et pousse.
02:54
This is an inorganic tube.
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159000
2000
Ceci est une tube inorganique.
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And all these crystals here under the microscope
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161000
2000
Et tous ces cristaux sous le microscope,
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were dead a few minutes ago, and they look alive.
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163000
2000
bien qu'ils aient été morts il y a quelques minutes, ont l'air vivant.
03:00
Of course, they're not alive.
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165000
2000
Mais bien sûr, ils ne le sont pas.
03:02
It's a chemistry experiment where I've made a crystal garden.
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167000
3000
C'est une expérience chimique, où j'ai crée un jardin de cristal.
03:05
But when I saw this, I was really fascinated,
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170000
3000
Mais quand j'ai vu ceci, j'étais vraiment fasciné.
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because it seemed lifelike.
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173000
2000
car ça semblait vivant.
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And as I pause for a few seconds, have a look at the screen.
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175000
3000
Et j'arrête ici quelques secondes, regardez bien l'écran.
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You can see there's architecture growing, filling the void.
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180000
3000
Vous voyez qu'il y a une architectue qui pousse pour combler la vide.
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And this is dead.
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183000
2000
Mais c'est mort.
03:20
So I was positive that,
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185000
2000
Donc j'étais sûr que
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if somehow we can make things mimic life,
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187000
2000
si on pouvait, d'une manière ou d'une autre, simuler la vie,
03:24
let's go one step further.
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189000
2000
on pouvait aller plus loin.
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Let's see if we can actually make life.
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191000
2000
Voyons s'il on peut vraiment créer la vie.
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But there's a problem,
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193000
2000
Mais voilà le problème,
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because up until maybe a decade ago,
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195000
2000
car, jusqu'à il y a environ dix ans,
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we were told that life was impossible
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197000
2000
on nous disait que la vie était impossible
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and that we were the most incredible miracle in the universe.
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199000
3000
et que nous étions le miracle le plus incroyable dans l'univers.
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In fact, we were the only people
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202000
2000
En fait, que nous étions les seuls hommes
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in the universe.
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204000
2000
dans l'univers.
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Now, that's a bit boring.
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206000
2000
Et, ça c'est ennuyeux.
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So as a chemist,
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208000
2000
Alors, en tant que chimiste,
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I wanted to say, "Hang on. What is going on here?
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210000
2000
je voulais dire, " Attendez. Qu'est-ce qui se passe ici ?
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Is life that improbable?"
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212000
2000
La vie est-elle si improbable ? "
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And this is really the question.
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214000
3000
Et ça c'est la vraie question.
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I think that perhaps the emergence of the first cells
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217000
3000
Je pense que l'émergence des premières cellules
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was as probable as the emergence of the stars.
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220000
3000
était aussi probable que l'émergence des étoiles.
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And in fact, let's take that one step further.
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223000
3000
Et en fait, allons encore plus loin.
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Let's say
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226000
2000
Disons
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that if the physics of fusion
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228000
2000
que la physique de la fusion
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is encoded into the universe,
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230000
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est encodée dans l'univers,
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maybe the physics of life is as well.
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232000
2000
et peut-être la physique de la vie aussi.
04:09
And so the problem with chemists --
103
234000
2000
Et le problème avec les chimistes,
04:11
and this is a massive advantage as well --
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236000
2000
enfin c'est un avantage considérable aussi,
04:13
is we like to focus on our elements.
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238000
2000
c'est qu'on aime à se concentrer sur nos éléments.
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In biology, carbon takes center stage.
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240000
3000
En biologie, le carbone a le rôle principal.
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And in a universe where carbon exists
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243000
2000
Et dans un univers où le carbone existe
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and organic biology,
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245000
2000
et la biologie organique
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then we have all this wonderful diversity of life.
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247000
3000
nous avons cette diversité merveilleuse de vie.
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In fact, we have such amazing lifeforms that we can manipulate.
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250000
4000
En fait, nous avons des si extraordinaires formes de vie qu'on peut manipuler.
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We're awfully careful in the lab
111
254000
2000
On fait très attention au labo
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to try and avoid various biohazards.
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256000
2000
pour éviter un tas de dangers biologiques.
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Well what about matter?
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258000
2000
Alors, la matière ?
04:35
If we can make matter alive, would we have a matterhazard?
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260000
3000
Si on peut lui donner vie, est-ce que ça nous donnerait un danger matériel ?
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So think, this is a serious question.
115
263000
2000
Réfléchissons, c'est une questions sérieuse.
04:40
If your pen could replicate,
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265000
3000
Si votre stylo pouvait se répliquer,
04:43
that would be a bit of a problem.
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268000
2000
ce serait un petit problème.
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So we have to think differently
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270000
2000
Alors il faut penser autrement
04:47
if we're going to make stuff come alive.
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272000
2000
si nous allons donner vie aux objets.
04:49
And we also have to be aware of the issues.
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274000
2000
Et nous devons aussi être conscients des problèmes.
04:51
But before we can make life,
121
276000
2000
Mais avant de pouvoir créer de la vie,
04:53
let's think for a second
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278000
2000
réfléchissons une seconde,
04:55
what life really is characterized by.
123
280000
2000
à ce qui caractérise la vie.
04:57
And forgive the complicated diagram.
124
282000
2000
Et excusez le diagramme compliqué.
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This is just a collection of pathways in the cell.
125
284000
3000
Ce n'est qu'une collection de voies dans la cellule.
05:02
And the cell is obviously for us
126
287000
2000
Et la cellule et, évidemment, pour nous
05:04
a fascinating thing.
127
289000
2000
une chose fascinante.
05:06
Synthetic biologists are manipulating it.
128
291000
3000
Les biologistes synthétiques la manipulent.
05:09
Chemists are trying to study the molecules to look at disease.
129
294000
3000
Les chimistes essayent d'étudier les molécules pour voir la maladie.
05:12
And you have all these pathways going on at the same time.
130
297000
2000
Et vous avez tous ces voies en même temps.
05:14
You have regulation;
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299000
2000
vous avez la régularisation;
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information is transcribed;
132
301000
2000
de l'information est transcrite;
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catalysts are made; stuff is happening.
133
303000
2000
des catalyseurs sont crées; un tas de trucs arrive.
05:20
But what does a cell do?
134
305000
2000
Mais qu'est-ce qu'elle fait, la cellule?
05:22
Well it divides, it competes,
135
307000
2000
Et bien, elle se divise, elle se bat,
05:24
it survives.
136
309000
2000
et elle survit.
05:26
And I think that is where we have to start
137
311000
2000
Et je pense que c'est là où il faut commencer
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in terms of thinking about
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313000
2000
en termes d'évoluer
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building from our ideas in life.
139
315000
2000
à partir de nos idées dans la vie.
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But what else is life characterized by?
140
317000
2000
Mais quoi d'autre caractérise la vie?
05:34
Well, I like think of it
141
319000
2000
Et bien, j'aime l'imaginer comme
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as a flame in a bottle.
142
321000
2000
une flamme dans une bouteille.
05:38
And so what we have here
143
323000
2000
et donc ce que nous avons ici
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is a description of single cells
144
325000
2000
c'est une description des cellules
05:42
replicating, metabolizing,
145
327000
2000
qui se réproduisent, se métabolisent,
05:44
burning through chemistries.
146
329000
2000
et mettent le feu aux sciences chimiques.
05:46
And so we have to understand
147
331000
2000
Et ce qu'il faut comprendre,
05:48
that if we're going to make artificial life or understand the origin of life,
148
333000
3000
c'est que si nous allons créer de la vie artificielle ou bien comprendre l'origine de la vie,
05:51
we need to power it somehow.
149
336000
2000
il nous faut un moyen de le propulser.
05:53
So before we can really start to make life,
150
338000
3000
Alors avant de pouvoir vraiment commencer à créer de la vie,
05:56
we have to really think about where it came from.
151
341000
2000
nous devons vraiment nous interroger sur sa source.
05:58
And Darwin himself mused in a letter to a colleague
152
343000
2000
Et Darwin lui-même a médité dans une lettre à un collège
06:00
that he thought that life probably emerged
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345000
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qu'il croyait que la vie est apparue probablement
06:02
in some warm little pond somewhere --
154
347000
3000
dans un petit étang tiède quelque part,
06:05
maybe not in Scotland, maybe in Africa,
155
350000
2000
peut-être pas en Ecosse, mais en Afrique,
06:07
maybe somewhere else.
156
352000
2000
ou bien quelque part d'autre.
06:09
But the real honest answer is, we just don't know,
157
354000
3000
Mais la vraie réponse honnête, c'est que nous ne savons simplement pas
06:12
because there is a problem with the origin.
158
357000
3000
parce qu'il y a un problème avec l'origine.
06:15
Imagine way back, four and a half billion years ago,
159
360000
3000
Imaginez qu'il y a très longtemps, quatre milliards d'années et demi,
06:18
there is a vast chemical soup of stuff.
160
363000
2000
il y avait une grande soupe chimique de ce truc.
06:20
And from this stuff we came.
161
365000
2000
Et c'est de là qu'on est venu.
06:22
So when you think about the improbable nature
162
367000
3000
Alors, quand vous pensez à la nature improbable
06:25
of what I'm going to tell you in the next few minutes,
163
370000
2000
de ce que je vais vous dire dans les quelques minutes à venir,
06:27
just remember,
164
372000
2000
souvenez-vous en,
06:29
we came from stuff on planet Earth.
165
374000
2000
nous venons de cette essence sur la Terre.
06:31
And we went through a variety of worlds.
166
376000
3000
Et nous avons traversé une multitude de mondes.
06:34
The RNA people would talk about the RNA world.
167
379000
3000
Les gens de l'ARN aiment à parler d'un monde à ARN.
06:37
We somehow got to proteins and DNA.
168
382000
2000
Nous avons, je ne sais comment, acquit des protéines et de l'ADN.
06:39
We then got to the last ancestor.
169
384000
2000
Nous sommes arrivés au dernier ancêtre.
06:41
Evolution kicked in -- and that's the cool bit.
170
386000
3000
Et l'évolution s'est faite sentir, et ça c'est le bon point.
06:44
And here we are.
171
389000
2000
Et nous voilà.
06:46
But there's a roadblock that you can't get past.
172
391000
3000
Mais il y a un barrage routier qu'on ne peut pas franchir.
06:49
You can decode the genome, you can look back,
173
394000
3000
On peut déchiffrer le génome, on peut regarder en arrière,
06:52
you can link us all together by a mitochondrial DNA,
174
397000
3000
on peut nous lier tous avec un ADN mitochondriale,
06:55
but we can't get further than the last ancestor,
175
400000
3000
mais on ne peut pas dépasser ce dernier ancêtre,
06:58
the last visible cell
176
403000
2000
la dernière cellule visible
07:00
that we could sequence or think back in history.
177
405000
3000
que nous pouvons séquencer, ou revenir sur l'histoire.
07:03
So we don't know how we got here.
178
408000
3000
Alors on ne sait pas comment on est arrivés ici.
07:06
So there are two options:
179
411000
2000
Donc il y a deux options :
07:08
intelligent design, direct and indirect --
180
413000
2000
le dessein intelligent, direct ou indirect,
07:10
so God,
181
415000
2000
donc Dieu,
07:12
or my friend.
182
417000
3000
ou mon ami.
07:15
Now talking about E.T. putting us there, or some other life,
183
420000
3000
Dire que des aliens nous ont créés, ou quelque autre forme de vie,
07:18
just pushes the problem further on.
184
423000
3000
ne fait que poussé plus loin notre problème.
07:21
I'm not a politician, I'm a scientist.
185
426000
3000
Je ne suis pas un politicien, je suis un scientifique.
07:24
The other thing we need to think about
186
429000
2000
L'autre chose à laquelle il faut penser
07:26
is the emergence of chemical complexity.
187
431000
2000
c'est la venue de la complexité chimique.
07:28
This seems most likely.
188
433000
2000
Ca semble le plus vraisemblable.
07:30
So we have some kind of primordial soup.
189
435000
2000
Donc nous avons cette sorte de soupe primitive.
07:32
And this one happens to be
190
437000
2000
Et par hasard, celle-ci est
07:34
a good source of all 20 amino acids.
191
439000
2000
une bonne source de tous les 20 acides aminés.
07:36
And somehow
192
441000
2000
Et d'une manière ou d'une autre,
07:38
these amino acids are combined,
193
443000
2000
ces acides aminés se sont combinés,
07:40
and life begins.
194
445000
2000
et la vie a commencé.
07:42
But life begins, what does that mean?
195
447000
2000
Mais qu'est-ce que ça veut dire, la vie a commencé ?
07:44
What is life? What is this stuff of life?
196
449000
3000
Qu'est-ce que c'est que la vie ? Quelle est l'essence de la vie ?
07:47
So in the 1950s,
197
452000
2000
Dans les années cinquante,
07:49
Miller-Urey did their fantastic chemical Frankenstein experiment,
198
454000
5000
Miller et Urey ont fait leur excellente expérience façon Frankenstein
07:54
where they did the equivalent in the chemical world.
199
459000
2000
où ils ont crée l'équivalent dans le monde chimique.
07:56
They took the basic ingredients, put them in a single jar
200
461000
3000
Ils ont pris les ingrédients de base, et les ont mis dans un seul bocal
07:59
and ignited them
201
464000
2000
et ils les ont allumés
08:01
and put a lot of voltage through.
202
466000
2000
et y ont fait passer beaucoup de tension.
08:03
And they had a look at what was in the soup,
203
468000
2000
Et ils ont regarder ce qui était dans la soupe,
08:05
and they found amino acids,
204
470000
3000
et ils ont trouvé des acides aminés,
08:08
but nothing came out, there was no cell.
205
473000
2000
mais rien n'est sorti, il n'y avait pas de cellule.
08:10
So the whole area's been stuck for a while,
206
475000
3000
Depuis un certain temps, ce domaine scientifique est coincé
08:13
and it got reignited in the '80s
207
478000
3000
mais il s'est enflammé dans les année 80
08:16
when analytical technologies and computer technologies were coming on.
208
481000
3000
quand les technologies analytiques et informatiques ont vu le jour.
08:19
In my own laboratory,
209
484000
2000
Dans mon propre laboratoire,
08:21
the way we're trying to create inorganic life
210
486000
3000
le façon dont on essaie de créer de la vie inorganique
08:24
is by using many different reaction formats.
211
489000
2000
est d'utiliser des formats différents de réaction.
08:26
So what we're trying to do is do reactions --
212
491000
2000
Alors ce que nous tentons de faire c'est de créer des réactions,
08:28
not in one flask, but in tens of flasks,
213
493000
2000
pas dans un seul flacon, mais dans des dizaines de flacons,
08:30
and connect them together,
214
495000
2000
et puis les relier,
08:32
as you can see with this flow system, all these pipes.
215
497000
2000
comme vous voyez avec ce système de circulation, avec toutes ces pipes.
08:34
We can do it microfluidically, we can do it lithographically,
216
499000
3000
Nous pouvons le faire avec de microfluides, nous pouvons le faire avec la lithographie,
08:37
we can do it in a 3D printer,
217
502000
2000
nous pouvons le faire avec une imprimante 3D
08:39
we can do it in droplets for colleagues.
218
504000
2000
nous pouvons le faire en gouttelettes pour des collèges.
08:41
And the key thing is to have lots of complex chemistry
219
506000
3000
Et la clé principale c'est d'avoir beaucoup de chimie complexe
08:44
just bubbling away.
220
509000
2000
qui bouillonne.
08:46
But that's probably going to end in failure,
221
511000
4000
Mais il va probablement avoir une erreur,
08:50
so we need to be a bit more focused.
222
515000
2000
alors nous devons être un peu plus concentrés.
08:52
And the answer, of course, lies with mice.
223
517000
2000
Et la solution, bien sûr, vient des souris.
08:54
This is how I remember what I need as a chemist.
224
519000
3000
Voilà comment je me souviens ce dont j'ai besoin en tant que chimiste.
08:57
I say, "Well I want molecules."
225
522000
2000
Je me dis, "Bon, je veux des molécules."
08:59
But I need a metabolism, I need some energy.
226
524000
3000
Mais il me faut un métabolisme, j'ai besoin d'énergie.
09:02
I need some information, and I need a container.
227
527000
3000
Il me faut de l'information, et j'ai besoin d'un récipient.
09:05
Because if I want evolution,
228
530000
2000
Car si je veux de l'évolution,
09:07
I need containers to compete.
229
532000
2000
j'ai besoin de récipients.
09:09
So if you have a container,
230
534000
2000
Donc si on a un récipient,
09:11
it's like getting in your car.
231
536000
2000
c'est comme si on montait dans une voiture.
09:13
"This is my car,
232
538000
2000
"Voice ma voiture,
09:15
and I'm going to drive around and show off my car."
233
540000
2000
et je vais faire un tour pour la frime."
09:17
And I imagine you have a similar thing
234
542000
2000
Et j'imagine que vous avez quelque chose de similaire
09:19
in cellular biology
235
544000
2000
dans la biologie cellulaire
09:21
with the emergence of life.
236
546000
2000
avec l'émergence de la vie.
09:23
So these things together give us evolution, perhaps.
237
548000
3000
Donc tous ces chose ensemble nous donne l'évolution, peut-être.
09:26
And the way to test it in the laboratory
238
551000
2000
Et pour le tester au laboratoire
09:28
is to make it minimal.
239
553000
2000
il faut la minimiser.
09:30
So what we're going to try and do
240
555000
2000
Ce que nous allons essayer de faire
09:32
is come up with an inorganic Lego kit of molecules.
241
557000
3000
c'est de créer une trousse Lego de molécules inorganiques.
09:35
And so forgive the molecules on the screen,
242
560000
2000
Et donc excusez les molécules à l'écran,
09:37
but these are a very simple kit.
243
562000
2000
mais ce n'est qu'une trousse très simple.
09:39
There's only maybe three or four different types of building blocks present.
244
564000
2000
Il n'y a que trois ou quatre sortes de cubes de construction.
09:41
And we can aggregate them together
245
566000
2000
Et on peut les rassembler,
09:43
and make literally thousands and thousands
246
568000
2000
et créer littéralement plusieurs milliards
09:45
of really big nano-molecular molecules
247
570000
3000
de très grandes molécules nano-moléculaires
09:48
the same size of DNA and proteins,
248
573000
2000
de même taille que l'ADN et les protéines,
09:50
but there's no carbon in sight.
249
575000
2000
mais il n'y a pas de carbone en vue.
09:52
Carbon is banned.
250
577000
2000
Le carbone est mauvais.
09:54
And so with this Lego kit,
251
579000
2000
Et donc avec cette trousse Lego,
09:56
we have the diversity required
252
581000
2000
nous avons la diversité qu'il faut
09:58
for complex information storage
253
583000
3000
pour le rangement d'informations complexes
10:01
without DNA.
254
586000
2000
sans ADN.
10:03
But we need to make some containers.
255
588000
2000
Mais nous avons besoin de récipients.
10:05
And just a few months ago in my lab,
256
590000
2000
Et il y a quelques mois dans mon labo,
10:07
we were able to take these very same molecules and make cells with them.
257
592000
3000
nous avons pu prendre ces même molécules et faire des cellules avec.
10:10
And you can see on the screen a cell being made.
258
595000
3000
Et vouz pouvez voir sur l'écran une cellule en construction.
10:13
And we're now going to put some chemistry inside and do some chemistry in this cell.
259
598000
3000
Et maintenant, nous allons mettre de la chimie là-dedans, et faire de la chimie dans cette cellule.
10:16
And all I wanted to show you
260
601000
2000
Et tout ce que je voulais vous montrer
10:18
is we can set up molecules
261
603000
2000
c'est que nous pouvons créer des molécules
10:20
in membranes, in real cells,
262
605000
2000
dans des membranes, dans des vraie cellules,
10:22
and then it sets up a kind of molecular Darwinism,
263
607000
4000
et puis cela déchaîne une sorte de darwinisme moléculaire,
10:26
a molecular survival of the fittest.
264
611000
2000
une survie des plus forts sur le plan moléculaire.
10:28
And this movie here
265
613000
2000
Et ce film-ci,
10:30
shows this competition between molecules.
266
615000
2000
montre la compétition entre les molécules.
10:32
Molecules are competing for stuff.
267
617000
2000
Les molécules rivalisent quelque chose.
10:34
They're all made of the same stuff,
268
619000
2000
Ils sont tous fait de la même matière,
10:36
but they want their shape to win.
269
621000
2000
mais ils veulent que leur forme gagne.
10:38
They want their shape to persist.
270
623000
2000
Ils veulent que leur forme persiste.
10:40
And that is the key.
271
625000
2000
Et cela c'est la clé.
10:42
If we can somehow encourage these molecules
272
627000
2000
Si on peut d'une manière ou d'une autre encourager ces molécules
10:44
to talk to each other and make the right shapes and compete,
273
629000
3000
à communiquer entre elles et créer les bonnes formes et concourir
10:47
they will start to form cells
274
632000
2000
elles vont commencer à formuler des cellules
10:49
that will replicate and compete.
275
634000
2000
qui se reproduiront et rivaliseront.
10:51
If we manage to do that,
276
636000
2000
Si on arrive à faire ça,
10:53
forget the molecular detail.
277
638000
3000
oubliez le détail moléculaire.
10:56
Let's zoom out to what that could mean.
278
641000
2000
Faisons le point sur ce que ça pourrait signifier.
10:58
So we have this special theory of evolution
279
643000
2000
Alors, nous avons cette théorie spéciale de l'évolution
11:00
that applies only to organic biology, to us.
280
645000
3000
qui ne s'applique qu'à la biologie organique, à nous.
11:03
If we could get evolution into the material world,
281
648000
3000
Si nous pourrions introduire l'évolution dans le monde matériel,
11:06
then I propose we should have a general theory of evolution.
282
651000
3000
alors je propose qu'il faut avoir une théorie générale de l'évolution.
11:09
And that's really worth thinking about.
283
654000
3000
Et ça vaut vraiment le coup d'y penser.
11:12
Does evolution control
284
657000
2000
Est-ce que l'évolution contrôle
11:14
the sophistication of matter in the universe?
285
659000
3000
la sophistication de la matière dans l'univers ?
11:17
Is there some driving force through evolution
286
662000
3000
Est-ce qu'il y a une force motrice avec l'évolution
11:20
that allows matter to compete?
287
665000
2000
qui permet à la matière de rivaliser ?
11:22
So that means we could then start
288
667000
2000
Alors ça veut dire que nous pourrions commencer
11:24
to develop different platforms
289
669000
3000
à développer des plate-formes
11:27
for exploring this evolution.
290
672000
2000
pour l'exploration de cette évolution.
11:29
So you imagine,
291
674000
2000
Et donc vous imaginez,
11:31
if we're able to create a self-sustaining artificial life form,
292
676000
3000
si on est capables de créer une forme de vie artificielle qui soit auto-suffisante,
11:34
not only will this tell us about the origin of life --
293
679000
3000
cela nous dirait non seulement des choses sur l'origine de la vie,
11:37
that it's possible that the universe doesn't need carbon to be alive;
294
682000
3000
que c'est possible que l'univers n'ait pas besoin du carbone pour être vivant,
11:40
it can use anything --
295
685000
2000
ça peut se servir de n'importe quoi,
11:42
we can then take [it] one step further and develop new technologies,
296
687000
3000
nous pouvons aller encore un pas en avant et développer de nouvelles technologies,
11:45
because we can then use software control
297
690000
2000
parce que nous pouvons alors utiliser un logiciel
11:47
for evolution to code in.
298
692000
2000
pour programmer l'évolution.
11:49
So imagine we make a little cell.
299
694000
2000
Imaginez qu'on crée une petite cellule.
11:51
We want to put it out in the environment,
300
696000
2000
Et on veut la mettre dehors, dans l'environnement,
11:53
and we want it to be powered by the Sun.
301
698000
2000
et on veut qu'elle soit alimentée par le soleil.
11:55
What we do is we evolve it in a box with a light on.
302
700000
3000
Ce que nous faisons c'est que nous la mettons dans une boite avec la lumière allumée.
11:58
And we don't use design anymore. We find what works.
303
703000
3000
Et nous n'utilisons plus de motif. Nous trouvons ce qui fonctionne.
12:01
We should take our inspiration from biology.
304
706000
2000
La biologie doit nous offrir de l'inspiration.
12:03
Biology doesn't care about the design
305
708000
2000
La biologie s'en fiche du motif
12:05
unless it works.
306
710000
2000
sauf s'il fonctionne.
12:07
So this will reorganize
307
712000
2000
Alors cela va réorganiser
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the way we design things.
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2000
notre façon de dessiner des choses.
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But not only just that,
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716000
2000
Mais, ça va plus loin,
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we will start to think about
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2000
nous allons commencer à penser aux
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how we can start to develop a symbiotic relationship with biology.
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méthodes pour développer une relation symbiotique avec la biologie.
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Wouldn't it be great
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2000
Ce serait merveilleux, n'est-ce pas,
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if you could take these artificial biological cells
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si l'on pouvait prendre ces cellules biologiques artificielles
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and fuse them with biological ones
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2000
et les faire fusionner avec celles de la biologie
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to correct problems that we couldn't really deal with?
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pour corriger les problèmes que nous ne pouvions pas vraiment régler ?
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The real issue in cellular biology
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Le vrai problème dans la biologie cellulaire
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is we are never going to understand everything,
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c'est que nous n'allons jamais tout comprendre
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because it's a multidimensional problem put there by evolution.
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parce que c'est un problème multidimensionnel mis en place par l'évolution.
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Evolution cannot be cut apart.
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L'évolution ne peut pas être divisée.
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You need to somehow find the fitness function.
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Il faut un moyen de trouver la fonction physique.
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And the profound realization for me
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2000
Et la réalisation la plus profonde, à mon avis,
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is that, if this works,
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2000
c'est que, si cela marche,
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the concept of the selfish gene gets kicked up a level,
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le concept du gène égoïste montera d'un cran,
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and we really start talking about selfish matter.
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et nous commencerons vraiment à parler de la matière égoïste.
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And what does that mean in a universe
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Et qu'est ce que cela veut dire dans un univers
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where we are right now the highest form of stuff?
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où nous sommes en ce moment le forme la plus avancée de cette essence vitale ?
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You're sitting on chairs.
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Vous êtes assis sur des chaises.
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They're inanimate, they're not alive.
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Elles sont inanimées, elle ne sont pas vivantes.
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But you are made of stuff, and you are using stuff,
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Mais vous vous composez de l'essence, et vous vous servez de l'essence,
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and you enslave stuff.
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et vous asservissez l'essence.
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So using evolution
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Alors, en utilisant l'évolution
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in biology,
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2000
dans la biologie,
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and in inorganic biology,
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et dans la biologie organique,
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for me is quite appealing, quite exciting.
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775000
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pour moi, c'est très attrayant, très excitant.
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And we're really becoming very close
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3000
Et nous sommes vraiment sur le point
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to understanding the key steps
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de comprendre les étapes clés
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that makes dead stuff come alive.
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pour rendre vivant les choses mortes.
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And again, when you're thinking about how improbable this is,
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Et encore un fois, quand vous contemplez cette improbabilité,
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remember, five billion years ago,
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rappelez-vous, il y a cinq milliards d'années,
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we were not here, and there was no life.
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790000
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nous n'étions pas là, et il n'y avait pas de vie.
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So what will that tell us
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2000
Alors qu'est-ce que cela nous dit,
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about the origin of life and the meaning of life?
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795000
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sur l'origine et la signification de la vie ?
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But perhaps, for me as a chemist,
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798000
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Du point de vue d'un chimiste,
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I want to keep away from general terms;
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je veux m'éloigner des termes trop généraux,
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I want to think about specifics.
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je veux entrer dans les détails.
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So what does it mean about defining life?
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Alors qu'est que cela veux dire, définir la vie ?
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We really struggle to do this.
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2000
Nous avons vraiment du mal à faire ceci.
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And I think, if we can make inorganic biology,
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Et je pense, si nous pouvons créer la biologie inorganique,
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and we can make matter become evolvable,
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810000
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et si nous pouvons faire en sorte que la matière puisse évoluer,
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that will in fact define life.
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2000
cela va, en fait, donner une définition à la vie.
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I propose to you
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815000
2000
Ce que je vous propose,
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that matter that can evolve is alive,
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c'est que la matière qui peut évoluer est vivante,
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and this gives us the idea of making evolvable matter.
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820000
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et ceci nous donne l'idée de faire de la matière évoluable.
13:58
Thank you very much.
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823000
2000
Merci beaucoup.
14:00
(Applause)
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825000
7000
(Applaudissements.)
14:07
Chris Anderson: Just a quick question on timeline.
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4000
Chris Anderson: Juste une petite question sur le planning.
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You believe you're going to be successful in this project?
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2000
Vous croyez que vous allez réussir avec ce projet ?
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When?
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2000
Quand ?
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Lee Cronin: So many people think
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2000
Lee Cronin: Beaucoup de gens pensent
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that life took millions of years to kick in.
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842000
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qu'il fallait des millions d'années avant que la vie ait pu apparaître.
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We're proposing to do it in just a few hours,
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Nous proposons de faire autant dans l'espace de quelques heures,
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once we've set up
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dès que nous aurons mis en place
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the right chemistry.
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la chimie qu'il nous faut.
14:26
CA: And when do you think that will happen?
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2000
CA: Et cela se passera quand, à votre avis ?
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LC: Hopefully within the next two years.
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853000
3000
LC: On espère que ce sera dans les deux prochaines années.
14:31
CA: That would be a big story.
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2000
CA: Ce serait une grande nouvelle.
14:33
(Laughter)
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858000
2000
(Rires)
14:35
In your own mind, what do you believe the chances are
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860000
2000
Vous-même, à quel point croyez-vous
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that walking around on some other planet
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qu'il y ait, sur une autre planète,
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is non-carbon-based life,
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864000
2000
de la vie qui n'est pas à base de carbone
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walking or oozing or something?
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866000
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qui se promène, ou qui s'écoule ou quelque chose comme ça?
14:43
LC: I think it's 100 percent.
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868000
2000
LC: A mon avis, à 100 %.
14:45
Because the thing is, we are so chauvinistic to biology,
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870000
3000
Parce que, le truc c'est, qu'on est trop chauviniste par rapport à la biologie,
14:48
if you take away carbon, there's other things that can happen.
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873000
2000
mais si on enlève le carbone, il y a bien d'autres chose qui peuvent se produire.
14:50
So the other thing
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2000
Donc l'autre chose
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that if we were able to create life that's not based on carbon,
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877000
2000
si nous réussissons à créer de la vie qui n'est pas basée sur la carbone,
14:54
maybe we can tell NASA what really to look for.
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3000
peut-être nous pourrons dire à NASA ce qu'il faut chercher.
14:57
Don't go and look for carbon, go and look for evolvable stuff.
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3000
N'allez pas chercher du carbone, allez chercher d'autres matériaux évoluables.
15:00
CA: Lee Cronin, good luck. (LC: Thank you very much.)
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CA: Lee Cronin, bon courage. (LC: Merci beaucoup.)
15:02
(Applause)
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(Applaudissements)
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