TEDGlobal 2011
Lee Cronin: Making matter come alive
Lee Cronin: Az anyag életre keltése
Filmed:
Readability: 3.8
770,372 views
Mielőtt az élet megjelent a Földön, csak anyag volt itt, szervetlen halott "cucc". Mennyire valószínűtlen, hogy az élet kialakult? És vajon épülhetett-e volna másfajta kémiára? Az élet egy elegáns definíciójából (bármi ami evolúcióra képes) kiindulva, a kémikus Lee Cronin azt tűzte célul, hogy teljes mértékben szervetlen sejteket hozzon létre. A szén kizárásával olyan szervetlen molekulák "Lego készletét" használja ehhez, amik képesek összekapcsolódni, sokszorozódni és versengeni.
Lee Cronin - Chemist
A professor of chemistry, nanoscience and chemical complexity, Lee Cronin and his research group investigate how chemistry can revolutionize modern technology and even create life. Full bio
A professor of chemistry, nanoscience and chemical complexity, Lee Cronin and his research group investigate how chemistry can revolutionize modern technology and even create life. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:15
What I'm going to try and do in the next 15 minutes or so
0
0
3000
Az elkövetkező kb. negyedórában
00:18
is tell you about an idea
1
3000
2000
arról az elképzelésről beszélnék Önöknek,
00:20
of how we're going to make matter come alive.
2
5000
3000
hogyan próbáljuk az anyagot életre kelteni.
00:23
Now this may seem a bit ambitious,
3
8000
2000
Ez egy kissé ambiciózusnak tűnhet,
00:25
but when you look at yourself, you look at your hands,
4
10000
2000
de ha önmagukra gondolnak, vagy a kezükre néznek,
00:27
you realize that you're alive.
5
12000
2000
megállapíthatják, hogy élnek.
00:29
So this is a start.
6
14000
2000
Innen már el lehet indulni.
00:31
Now this quest started four billion years ago on planet Earth.
7
16000
3000
A Föld bolygón mindez 4 milliárd évvel ezelőtt kezdődött.
00:34
There's been four billion years
8
19000
2000
4 milliárd éve létezik
00:36
of organic, biological life.
9
21000
2000
a szerves, biológiai élet.
00:38
And as an inorganic chemist,
10
23000
2000
Szervetlen kémikus vagyok -
00:40
my friends and colleagues make this distinction
11
25000
2000
barátaim és kollégáim különböztetik így meg,
00:42
between the organic, living world
12
27000
3000
hogy van a szerves, az élő világ -
00:45
and the inorganic, dead world.
13
30000
2000
és van a szervetlen, a halott világ.
00:47
And what I'm going to try and do is plant some ideas
14
32000
3000
Szóval megpróbálok elültetni néhány ötletet,
00:50
about how we can transform inorganic, dead matter
15
35000
4000
hogy hogyan tudnánk a szervetlen, halott anyagot
00:54
into living matter, into inorganic biology.
16
39000
3000
élő anyaggá alakítani, létrehozni a szervetlen biológiát.
00:57
Before we do that,
17
42000
2000
Mielőtt ezt tennénk,
00:59
I want to kind of put biology in its place.
18
44000
3000
a helyére szeretném tenni a biológiát.
01:02
And I'm absolutely enthralled by biology.
19
47000
2000
Mert a biológia engem teljességgel lenyűgöz.
01:04
I love to do synthetic biology.
20
49000
2000
Imádok szintetikus biológiával foglalatoskodni,
01:06
I love things that are alive.
21
51000
2000
imádom az élő dolgokat,
01:08
I love manipulating the infrastructure of biology.
22
53000
2000
és imádok a biológia alap-szerkezeteiben babrálni.
01:10
But within that infrastructure,
23
55000
2000
Ebben az alap-szerkezetben,
01:12
we have to remember
24
57000
2000
jó ha ezt észben tartjuk,
01:14
that the driving force of biology
25
59000
2000
a biológia hajtóereje
01:16
is really coming from evolution.
26
61000
2000
valójában az evolúcióból ered.
01:18
And evolution,
27
63000
2000
Az evolúció -
01:20
although it was established well over 100 years ago by Charles Darwin
28
65000
3000
bár jóval több mint 100 éve alapozta meg Charles Darwin
01:23
and a vast number of other people,
29
68000
2000
és igen sokan mások azóta -
01:25
evolution still is a little bit intangible.
30
70000
3000
az evolúció még mindig elég megfoghatatlan.
01:28
And when I talk about Darwinian evolution,
31
73000
2000
Amikor darwini evolúcióról beszélek,
01:30
I mean one thing and one thing only,
32
75000
2000
kizárólag egyetlen dolgot értek alatta,
01:32
and that is survival of the fittest.
33
77000
2000
mégpedig hogy a legrátermettebb él tovább.
01:34
And so forget about evolution
34
79000
2000
Szóval most ne foglalkozzunk az evolúcióval
01:36
in a kind of metaphysical way.
35
81000
2000
bármilyen elvont értelemben.
01:38
Think about evolution
36
83000
2000
Tekinsük úgy az evolúciót
01:40
in terms of offspring competing,
37
85000
2000
mint a leszármazottak versengését
01:42
and some winning.
38
87000
2000
amiből némelyik győztesen kerül ki.
01:44
So bearing that in mind,
39
89000
2000
Ezzel a gondolattal a fejemben,
01:46
as a chemist, I wanted to ask myself
40
91000
2000
tenném fel magamnak, mint kémikusnak
01:48
the question frustrated by biology:
41
93000
2000
a biológia izgalmas kérdését:
01:50
What is the minimal unit of matter
42
95000
3000
Mi az anyag legkisebb egysége
01:53
that can undergo Darwinian evolution?
43
98000
3000
amire a darwini evolúció hatni tud.
01:56
And this seems quite a profound question.
44
101000
2000
Ez igen mélyreható kérdésnek tűnik.
01:58
And as a chemist,
45
103000
2000
Kémikusként nem szoktunk
02:00
we're not used to profound questions every day.
46
105000
2000
naponta mélyenszántó kérdesekkel foglalkozni.
02:02
So when I thought about it,
47
107000
2000
Így, amikor belegondoltam,
02:04
then suddenly I realized
48
109000
2000
egyszerre csak rájöttem,
02:06
that biology gave us the answer.
49
111000
2000
hogy a biológia már megadta a választ.
02:08
And in fact, the smallest unit of matter
50
113000
2000
Bizony, az anyag legkisebb egysége
02:10
that can evolve independently
51
115000
2000
ami önállóan képes az evolúcióra,
02:12
is, in fact, a single cell --
52
117000
2000
az valójában egyetlen sejt --
02:14
a bacteria.
53
119000
2000
egy baktérium.
02:16
So this raises three really important questions:
54
121000
3000
Ez azonban három igen fontos kérdést vet fel:
02:19
What is life?
55
124000
2000
Mi az élet?
02:21
Is biology special?
56
126000
2000
Különleges-e a biológia?
02:23
Biologists seem to think so.
57
128000
2000
A biológusok szerint igen...
02:25
Is matter evolvable?
58
130000
2000
Hat-e az anyagra az evolúció?
02:27
Now if we answer those questions in reverse order,
59
132000
3000
Ha ezekre a kérdésekre fordított sorrendben válaszolunk,
02:30
the third question -- is matter evolvable? --
60
135000
2000
a harmadik -- evolúcióképes-e az anyag? --
02:32
if we can answer that,
61
137000
2000
ha erre válaszolni tudunk,
02:34
then we're going to know how special biology is,
62
139000
2000
akkor tudni fogjuk, mennyiben különleges a biológia,
02:36
and maybe, just maybe,
63
141000
2000
és talán, de csak talán,
02:38
we'll have some idea of what life really is.
64
143000
3000
lesz valami fogalmunk arról, mi is az élet valójában.
02:41
So here's some inorganic life.
65
146000
2000
Na, hát itt van egy kis szervetlen élet.
02:43
This is a dead crystal,
66
148000
2000
Ez egy halott kristály,
02:45
and I'm going to do something to it,
67
150000
2000
de csinálok vele valamit,
02:47
and it's going to become alive.
68
152000
2000
amitől életre fog kelni.
02:49
And you can see,
69
154000
2000
Láthatják:
02:51
it's kind of pollinating, germinating, growing.
70
156000
3000
megtermékenyül, kicsírázik, növekszik.
02:54
This is an inorganic tube.
71
159000
2000
Ez itt egy szervetlen cső.
02:56
And all these crystals here under the microscope
72
161000
2000
Ezek a kristályok meg, a mikroszkóp alatt,
02:58
were dead a few minutes ago, and they look alive.
73
163000
2000
mozdulatlanok voltak az előbb, és most élőnek tűnnek.
03:00
Of course, they're not alive.
74
165000
2000
Persze, nem élnek.
03:02
It's a chemistry experiment where I've made a crystal garden.
75
167000
3000
Ez egy kémiai kísérlet, amiben egy kristály-kertet csináltam.
03:05
But when I saw this, I was really fascinated,
76
170000
3000
De amikor először láttam, tényleg megigézett,
03:08
because it seemed lifelike.
77
173000
2000
mert olyan életszerűnek tűnt.
03:10
And as I pause for a few seconds, have a look at the screen.
78
175000
3000
S most, megállok pár másodpercre, nézzenek a képernyőre.
03:15
You can see there's architecture growing, filling the void.
79
180000
3000
Valami szerkezet látnak növekedni, amint betölti az űrt.
03:18
And this is dead.
80
183000
2000
Pedig ez halott.
03:20
So I was positive that,
81
185000
2000
Eltökéltem hát,
03:22
if somehow we can make things mimic life,
82
187000
2000
hogy ha rá tudunk venni dolgokat, hogy az életet utánozzák,
03:24
let's go one step further.
83
189000
2000
menjünk egy lépéssel tovább.
03:26
Let's see if we can actually make life.
84
191000
2000
Nézzük meg tudunk-e valódi életet csinálni.
03:28
But there's a problem,
85
193000
2000
De van egy bökkenő,
03:30
because up until maybe a decade ago,
86
195000
2000
mert közel tíz évvel ezelőttig
03:32
we were told that life was impossible
87
197000
2000
azt mondták nekünk, hogy az élet lehetetlen,
03:34
and that we were the most incredible miracle in the universe.
88
199000
3000
és mi vagyunk a világegyetem leghihetetlenebb csodája.
03:37
In fact, we were the only people
89
202000
2000
Valójában mi volnánk az egyedüli lények
03:39
in the universe.
90
204000
2000
a világegyetemben.
03:41
Now, that's a bit boring.
91
206000
2000
De ez kicsit unalmas.
03:43
So as a chemist,
92
208000
2000
Ígyhát kémikusként
03:45
I wanted to say, "Hang on. What is going on here?
93
210000
2000
inkább azt mondanám: "Várjunk csak! Mi történik itt?"
03:47
Is life that improbable?"
94
212000
2000
Tényleg annyira valószínűtlen az élet?
03:49
And this is really the question.
95
214000
3000
Valójában ez az igazi kérdés.
03:52
I think that perhaps the emergence of the first cells
96
217000
3000
Én úgy gondolom, hogy az első sejtek kalakulása
03:55
was as probable as the emergence of the stars.
97
220000
3000
éppen olyan valószínű volt, mint a csillagok keletkezése.
03:58
And in fact, let's take that one step further.
98
223000
3000
Vigyük csak ezt a gondolatot még egy lépéssel tovább:
04:01
Let's say
99
226000
2000
Mondjuk azt, hogy
04:03
that if the physics of fusion
100
228000
2000
ha a magfúzió fizikája
04:05
is encoded into the universe,
101
230000
2000
bele van kódolva az univerzumba,
04:07
maybe the physics of life is as well.
102
232000
2000
lehet, hogy ugyanígy az élet fizikája is.
04:09
And so the problem with chemists --
103
234000
2000
Az a baj a kémikusokkal,
04:11
and this is a massive advantage as well --
104
236000
2000
ami persze hatalmas előny is egyben --
04:13
is we like to focus on our elements.
105
238000
2000
hogy az elemekre szeretünk figyelni.
04:15
In biology, carbon takes center stage.
106
240000
3000
A biológiában a szén áll a reflektorfényben.
04:18
And in a universe where carbon exists
107
243000
2000
Egy olyan világban, ahol van szén
04:20
and organic biology,
108
245000
2000
és szerves biológia
04:22
then we have all this wonderful diversity of life.
109
247000
3000
megkapjuk az élet csodálatos sokszínűségét.
04:25
In fact, we have such amazing lifeforms that we can manipulate.
110
250000
4000
Tényleg nagyon klassz életformák vannak, amiken kísérletezhetünk.
04:29
We're awfully careful in the lab
111
254000
2000
Borzasztó óvatosak vagyunk a laboratóriumban,
04:31
to try and avoid various biohazards.
112
256000
2000
hogy mindenféle biológiai veszélyt elkerüljünk.
04:33
Well what about matter?
113
258000
2000
De mi lesz az anyaggal?
04:35
If we can make matter alive, would we have a matterhazard?
114
260000
3000
Ha életre kelthetnénk az anyagot, akkor lennének anyag-veszélyek?
04:38
So think, this is a serious question.
115
263000
2000
Szerintem ez egy komoly kérdés.
04:40
If your pen could replicate,
116
265000
3000
Ha például a golyóstoll szaporodni tudna,
04:43
that would be a bit of a problem.
117
268000
2000
az egy kicsit problémás lenne.
04:45
So we have to think differently
118
270000
2000
Másként kell gondolkodnunk,
04:47
if we're going to make stuff come alive.
119
272000
2000
ha életre akarjuk kelteni a dolgokat,
04:49
And we also have to be aware of the issues.
120
274000
2000
és tisztában kell lennünk az aggályokkal is.
04:51
But before we can make life,
121
276000
2000
De mielőtt életet tudnánk alkotni,
04:53
let's think for a second
122
278000
2000
gondolkodjunk el egy kicsit,
04:55
what life really is characterized by.
123
280000
2000
mi jellemzi igazán az életet.
04:57
And forgive the complicated diagram.
124
282000
2000
Elnézést a bonyolult ábráért,
04:59
This is just a collection of pathways in the cell.
125
284000
3000
ez csak egy kis gyűjteménye a sejtbéli kémiai útvonalaknak.
05:02
And the cell is obviously for us
126
287000
2000
Mert a sejt számunkra nyilván
05:04
a fascinating thing.
127
289000
2000
érdekfeszítő.
05:06
Synthetic biologists are manipulating it.
128
291000
3000
A szintetikus biológusok beleavatkoznak itt-ott.
05:09
Chemists are trying to study the molecules to look at disease.
129
294000
3000
Kémikusok a molekulákat próbálják vizsgálni, hogy megértsék a betegségeket.
05:12
And you have all these pathways going on at the same time.
130
297000
2000
Ezek a kémiai útvonalak eközben mindvégig ugyanott működnek.
05:14
You have regulation;
131
299000
2000
Van szabályozás;
05:16
information is transcribed;
132
301000
2000
információ íródik át;
05:18
catalysts are made; stuff is happening.
133
303000
2000
katalizátorok készülnek; dolgok történnek.
05:20
But what does a cell do?
134
305000
2000
De mit csinál a sejt?
05:22
Well it divides, it competes,
135
307000
2000
Hát osztódik, versenyez,
05:24
it survives.
136
309000
2000
túlél.
05:26
And I think that is where we have to start
137
311000
2000
Úgy gondolom, innen kell kiindulnunk,
05:28
in terms of thinking about
138
313000
2000
ilyen fogalmakban gondolkodnunk,
05:30
building from our ideas in life.
139
315000
2000
az élet elképzeléséből kell építkeznünk.
05:32
But what else is life characterized by?
140
317000
2000
Mivel jellemezhető még az élet?
05:34
Well, I like think of it
141
319000
2000
Gyakran úgy gondolok rá,
05:36
as a flame in a bottle.
142
321000
2000
mint egy palackba zárt lángocskára.
05:38
And so what we have here
143
323000
2000
Amit így láthatunk
05:40
is a description of single cells
144
325000
2000
az az egysejtűek leírása:
05:42
replicating, metabolizing,
145
327000
2000
szaporodásuk, anyagcseréjük
05:44
burning through chemistries.
146
329000
2000
az égés különböző kémiai formái.
05:46
And so we have to understand
147
331000
2000
Így foghatjuk fel, hogy
05:48
that if we're going to make artificial life or understand the origin of life,
148
333000
3000
ha mesterséges életet csinálnánk, vagy meg akarjuk érteni az élet eredetét,
05:51
we need to power it somehow.
149
336000
2000
energiával kell táplálnunk valahogy.
05:53
So before we can really start to make life,
150
338000
3000
Tehát mielőtt el tudnánk kezdeni az élet-alkotást
05:56
we have to really think about where it came from.
151
341000
2000
tényleg meg kell gondolnunk, honnan is ered.
05:58
And Darwin himself mused in a letter to a colleague
152
343000
2000
Maga Darwin is azon tűnődött egy munkatársának írt levelében,
06:00
that he thought that life probably emerged
153
345000
2000
hogy szerinte az élet valószínűleg
06:02
in some warm little pond somewhere --
154
347000
3000
egy meleg pocsolyában keletkezett --
06:05
maybe not in Scotland, maybe in Africa,
155
350000
2000
talán nem Skóciában, inkább Afrikában,
06:07
maybe somewhere else.
156
352000
2000
vagy valahol másutt.
06:09
But the real honest answer is, we just don't know,
157
354000
3000
De az őszinte válasz az, hogy egyszerűen nem tudjuk,
06:12
because there is a problem with the origin.
158
357000
3000
mert van egy probléma a kezdeteknél.
06:15
Imagine way back, four and a half billion years ago,
159
360000
3000
Képzeletben menjünk vissza négy és fél milliárd évet,
06:18
there is a vast chemical soup of stuff.
160
363000
2000
amikor egy hatalmas kémiai leves volt az egész.
06:20
And from this stuff we came.
161
365000
2000
Ebből a levesből jöttünk.
06:22
So when you think about the improbable nature
162
367000
3000
Szóval, ha a valószínűtlennek gondolják
06:25
of what I'm going to tell you in the next few minutes,
163
370000
2000
amit a következő percekben elmesélek,
06:27
just remember,
164
372000
2000
emlékezzenek erre,
06:29
we came from stuff on planet Earth.
165
374000
2000
hogy ebből az anyagból vagyunk itt a Földön.
06:31
And we went through a variety of worlds.
166
376000
3000
Átmentünk a világ jónéhány változásán.
06:34
The RNA people would talk about the RNA world.
167
379000
3000
Az RNS-lények mesélhetnének az RNS világról.
06:37
We somehow got to proteins and DNA.
168
382000
2000
Mi valahogy eljutottunk a fehérjékig és a DNS-ig.
06:39
We then got to the last ancestor.
169
384000
2000
Aztán eljutottunk az ősi elődünkig.
06:41
Evolution kicked in -- and that's the cool bit.
170
386000
3000
Beindult az evolúció -- és innentől izgi.
06:44
And here we are.
171
389000
2000
Itt vagyunk.
06:46
But there's a roadblock that you can't get past.
172
391000
3000
Csakhogy van egy akadály, amin nem tudunk átvergődni.
06:49
You can decode the genome, you can look back,
173
394000
3000
Visszafejthetjük a géneket, visszanézhetünk a múltba,
06:52
you can link us all together by a mitochondrial DNA,
174
397000
3000
mindnyájunkat összekapcsolhat a mitokondriális DNS,
06:55
but we can't get further than the last ancestor,
175
400000
3000
de nem juthatunk az ősi elődünknél visszább,
06:58
the last visible cell
176
403000
2000
az első látható sejt elé
07:00
that we could sequence or think back in history.
177
405000
3000
amit dekódoltunk, vagy elképzelünk az őstörténetben.
07:03
So we don't know how we got here.
178
408000
3000
Tehát még mindig nem tudjuk, hogy kerültünk ide.
07:06
So there are two options:
179
411000
2000
Két lehetőség van:
07:08
intelligent design, direct and indirect --
180
413000
2000
intelligens tervezés, közvetlen vagy közvetett --
07:10
so God,
181
415000
2000
tehát Isten,
07:12
or my friend.
182
417000
3000
vagy a kis barátom.
07:15
Now talking about E.T. putting us there, or some other life,
183
420000
3000
Ha azt mondjuk, hogy E.T. hozott minket, vagy más életet,
07:18
just pushes the problem further on.
184
423000
3000
ez csak elodázza a problémát.
07:21
I'm not a politician, I'm a scientist.
185
426000
3000
Nem vagyok politikus, tudós vagyok.
07:24
The other thing we need to think about
186
429000
2000
A másik dolog, amire gondolnunk kell,
07:26
is the emergence of chemical complexity.
187
431000
2000
az a kémiai összetettség megjelenése.
07:28
This seems most likely.
188
433000
2000
Ez tűnik a legvalószínűbbnek.
07:30
So we have some kind of primordial soup.
189
435000
2000
Így hát van valamiféle ős-levesünk.
07:32
And this one happens to be
190
437000
2000
Ami éppenséggel
07:34
a good source of all 20 amino acids.
191
439000
2000
mind a 20 aminosavnak jó forrása.
07:36
And somehow
192
441000
2000
Aztán valahogyan
07:38
these amino acids are combined,
193
443000
2000
ezek az aminosavak összeállnak
07:40
and life begins.
194
445000
2000
és elkezdődik az élet.
07:42
But life begins, what does that mean?
195
447000
2000
Elkezdődik az élet -- de mit is jelent ez?
07:44
What is life? What is this stuff of life?
196
449000
3000
Mi az élet? Mi ez az élő anyag?
07:47
So in the 1950s,
197
452000
2000
Az 1950-es években,
07:49
Miller-Urey did their fantastic chemical Frankenstein experiment,
198
454000
5000
egy fantasztikus kémiai Frankenstein kísérletet végzett Miller és Urey,
07:54
where they did the equivalent in the chemical world.
199
459000
2000
amiben kipróbálták ugyanezt a kémia világában.
07:56
They took the basic ingredients, put them in a single jar
200
461000
3000
Vették az alapanyagokat, berakták egy üvegbe,
07:59
and ignited them
201
464000
2000
begyújtották őket,
08:01
and put a lot of voltage through.
202
466000
2000
és jó sok feszültséget vezettek át rajtuk.
08:03
And they had a look at what was in the soup,
203
468000
2000
Aztán megnézték, mi lett a levesben,
08:05
and they found amino acids,
204
470000
3000
és aminosavakat találtak,
08:08
but nothing came out, there was no cell.
205
473000
2000
de semmi egyebet, nem volt ott sejt.
08:10
So the whole area's been stuck for a while,
206
475000
3000
Ezzel az egész terület leragadt egy kis időre,
08:13
and it got reignited in the '80s
207
478000
3000
és csak a 80-as években indult újra,
08:16
when analytical technologies and computer technologies were coming on.
208
481000
3000
amikor az analitikai módszerek és a számítógépek fejlődésnek indultak.
08:19
In my own laboratory,
209
484000
2000
Az én laboromban,
08:21
the way we're trying to create inorganic life
210
486000
3000
ahogy próbálunk szervetlen életet alkotni,
08:24
is by using many different reaction formats.
211
489000
2000
sok különböző reakció-fajtát használunk.
08:26
So what we're trying to do is do reactions --
212
491000
2000
Tehát reakciók sorát próbáljuk előidézni --
08:28
not in one flask, but in tens of flasks,
213
493000
2000
nem egy kémcsőben, hanem több tucatnyi kémcsőben,
08:30
and connect them together,
214
495000
2000
amiket összekötünk, látják:
08:32
as you can see with this flow system, all these pipes.
215
497000
2000
ezzel az áramlási rendszerrel, ezzel a rengeteg csővel.
08:34
We can do it microfluidically, we can do it lithographically,
216
499000
3000
Használjuk a mikrofluidikát, használjuk a litográfiát,
08:37
we can do it in a 3D printer,
217
502000
2000
3D nyomtatóban is gyártjuk őket,
08:39
we can do it in droplets for colleagues.
218
504000
2000
akár egyedi cseppekben is elkészítjük a kollégáknak.
08:41
And the key thing is to have lots of complex chemistry
219
506000
3000
A kulcs az, hogy rengeteg komplex kémia legyen benne
08:44
just bubbling away.
220
509000
2000
ami "csak úgy" zajlik.
08:46
But that's probably going to end in failure,
221
511000
4000
Ez így persze valószínűleg nem vezetne eredményre,
08:50
so we need to be a bit more focused.
222
515000
2000
ezért egy kicsit jobban kell koncentrálnunk.
08:52
And the answer, of course, lies with mice.
223
517000
2000
Mit is akarok M.A. I.T.t?
08:54
This is how I remember what I need as a chemist.
224
519000
3000
Így juttatom eszembe, mi kell nekem, kémikusnak.
08:57
I say, "Well I want molecules."
225
522000
2000
M! azaz: "Molekulákat akarok."
08:59
But I need a metabolism, I need some energy.
226
524000
3000
A! mint Anyagcsere, mert kell az energia.
09:02
I need some information, and I need a container.
227
527000
3000
Kell "I" - információ, és kell egy "T" - tárolóedény.
09:05
Because if I want evolution,
228
530000
2000
Mert ha evolúciót akarok,
09:07
I need containers to compete.
229
532000
2000
ezeket a tárolókat kell versenyeztetnem.
09:09
So if you have a container,
230
534000
2000
Ha van ilyen edényünk,
09:11
it's like getting in your car.
231
536000
2000
az olyan, mint beülni az autóba.
09:13
"This is my car,
232
538000
2000
"Ez a kocsim,
09:15
and I'm going to drive around and show off my car."
233
540000
2000
és körbefurikázok vele, hogy mutogassam."
09:17
And I imagine you have a similar thing
234
542000
2000
Valahogy hasonlóan képzelem
09:19
in cellular biology
235
544000
2000
a sejtbiológiában
09:21
with the emergence of life.
236
546000
2000
ahogy az élet kialakult.
09:23
So these things together give us evolution, perhaps.
237
548000
3000
Ezen dolgok együttese adhatja ki az evolúciót, talán.
09:26
And the way to test it in the laboratory
238
551000
2000
Hogy ezt a laboratóriumban kipróbálhassuk,
09:28
is to make it minimal.
239
553000
2000
le kell egyszerűsítenünk.
09:30
So what we're going to try and do
240
555000
2000
Megpróbálunk tehát
09:32
is come up with an inorganic Lego kit of molecules.
241
557000
3000
egy szervetlen molekulákból álló Lego készletet összerakni.
09:35
And so forgive the molecules on the screen,
242
560000
2000
Bocs a képernyőn a molekulákért,
09:37
but these are a very simple kit.
243
562000
2000
ez egy igen egyszerű kis készlet.
09:39
There's only maybe three or four different types of building blocks present.
244
564000
2000
Három vagy négy különböző elemből áll össze az egész.
09:41
And we can aggregate them together
245
566000
2000
Ezeket össze tudjuk illeszteni
09:43
and make literally thousands and thousands
246
568000
2000
és tényleg ezer és ezerféle
09:45
of really big nano-molecular molecules
247
570000
3000
hatalmas nano-molekulát készítünk,
09:48
the same size of DNA and proteins,
248
573000
2000
akkorát mint a DNS és a fehérjék,
09:50
but there's no carbon in sight.
249
575000
2000
de szén egyikben sincs.
09:52
Carbon is banned.
250
577000
2000
A szén ki van zárva.
09:54
And so with this Lego kit,
251
579000
2000
Ezzel a Lego készlettel
09:56
we have the diversity required
252
581000
2000
megvan a szükséges sokféleség
09:58
for complex information storage
253
583000
3000
a komplex információ-tároláshoz
10:01
without DNA.
254
586000
2000
DNS nélkül.
10:03
But we need to make some containers.
255
588000
2000
De kellene valamilyen tárolóedény is.
10:05
And just a few months ago in my lab,
256
590000
2000
A laborunkban pár hónappal ezelőtt
10:07
we were able to take these very same molecules and make cells with them.
257
592000
3000
sikerült ugyanezekből a molekulákból sejteket előállítanunk.
10:10
And you can see on the screen a cell being made.
258
595000
3000
A képernyőn most ezt látják, épp egy sejt készül.
10:13
And we're now going to put some chemistry inside and do some chemistry in this cell.
259
598000
3000
Aztán belerakjuk a vegyszereket, és egy kis kémiát művelünk a sejten belül.
10:16
And all I wanted to show you
260
601000
2000
Ezt szeretném megmutatni Önöknek,
10:18
is we can set up molecules
261
603000
2000
hogy be tudunk pakolni molekulákat
10:20
in membranes, in real cells,
262
605000
2000
membránokba, valódi sejtekbe,
10:22
and then it sets up a kind of molecular Darwinism,
263
607000
4000
és így előáll egyfajta molekuláris Darwinizmus,
10:26
a molecular survival of the fittest.
264
611000
2000
a legrátermettebb molekulák túlélése.
10:28
And this movie here
265
613000
2000
Ez a film pedig
10:30
shows this competition between molecules.
266
615000
2000
a molekulák közti versengést mutatja.
10:32
Molecules are competing for stuff.
267
617000
2000
A molekulák a nyersanyagokért versengenek.
10:34
They're all made of the same stuff,
268
619000
2000
Mindegyik ugyanazon építőelemekből áll,
10:36
but they want their shape to win.
269
621000
2000
de a saját alakjukat akarják, hogy győzzön.
10:38
They want their shape to persist.
270
623000
2000
Az alakjuk fennmaradásáért küzdenek.
10:40
And that is the key.
271
625000
2000
Ez a lényeg.
10:42
If we can somehow encourage these molecules
272
627000
2000
Ha valahogy rá tudjuk venni a molekulákat,
10:44
to talk to each other and make the right shapes and compete,
273
629000
3000
hogy beszélgessenek és a megfelelő alakzatok készüljenek és versengjenek,
10:47
they will start to form cells
274
632000
2000
akkor elkezdenek sejteket alakítani
10:49
that will replicate and compete.
275
634000
2000
amik másolódnak és versenyeznek.
10:51
If we manage to do that,
276
636000
2000
Ha ez sikerül,
10:53
forget the molecular detail.
277
638000
3000
elfelejthetjük a molekuláris részleteket.
10:56
Let's zoom out to what that could mean.
278
641000
2000
Nézzük messzebről, mit jelenthet ez.
10:58
So we have this special theory of evolution
279
643000
2000
Van egyszer az evolúció speciális elmélete,
11:00
that applies only to organic biology, to us.
280
645000
3000
ami csak a szerves biológiára, tehát ránk érvényes.
11:03
If we could get evolution into the material world,
281
648000
3000
Ha be lehet vezetni az evolúciót az anyagok világába,
11:06
then I propose we should have a general theory of evolution.
282
651000
3000
akkor, úgy gondolom, egy általános evolúció-elméletre lesz szükségünk.
11:09
And that's really worth thinking about.
283
654000
3000
Ezen igazán megéri elgondolkodnunk.
11:12
Does evolution control
284
657000
2000
Valójában az evolúció irányítaná
11:14
the sophistication of matter in the universe?
285
659000
3000
az anyag szerveződését a világegyetemben?
11:17
Is there some driving force through evolution
286
662000
3000
Működik az evolúción keresztül valamilyen hajtóerő
11:20
that allows matter to compete?
287
665000
2000
ami az anyagot versengésre bírja?
11:22
So that means we could then start
288
667000
2000
Ez azt jelenti, hogy akkor elkezdhetünk
11:24
to develop different platforms
289
669000
3000
más platformokat kialakítani
11:27
for exploring this evolution.
290
672000
2000
hogy feltárjuk ezt az evolúciót.
11:29
So you imagine,
291
674000
2000
Képzeljék csak el,
11:31
if we're able to create a self-sustaining artificial life form,
292
676000
3000
ha önfenntartó mesterséges életformát tudunk létrehozni,
11:34
not only will this tell us about the origin of life --
293
679000
3000
ez nemcsak az élet eredetéről árul el sokat --
11:37
that it's possible that the universe doesn't need carbon to be alive;
294
682000
3000
hogy az univerzumnak nincs szüksége szénre, hogy éljen;
11:40
it can use anything --
295
685000
2000
bármit használhat --
11:42
we can then take [it] one step further and develop new technologies,
296
687000
3000
akkor még egy lépéssel tovább mehetünk, és új technológiákat fejleszthetünk,
11:45
because we can then use software control
297
690000
2000
mert akkor szoftver-irányítással
11:47
for evolution to code in.
298
692000
2000
programozhatjuk az evolúciót.
11:49
So imagine we make a little cell.
299
694000
2000
Képzeljék el, hogy létrehozunk egy kis sejtet.
11:51
We want to put it out in the environment,
300
696000
2000
Ki akarjuk ereszteni a külvilágba,
11:53
and we want it to be powered by the Sun.
301
698000
2000
és azt szeretnénk, hogy a Naptól kapja az energiát.
11:55
What we do is we evolve it in a box with a light on.
302
700000
3000
Csak betesszük egy dobozba, ahol van fény és hagyjuk fejlődni.
11:58
And we don't use design anymore. We find what works.
303
703000
3000
Így nem kell külön tervezéssel foglalkoznunk. Kiválasztjuk ami működik.
12:01
We should take our inspiration from biology.
304
706000
2000
Vegyünk példát a biológiáról.
12:03
Biology doesn't care about the design
305
708000
2000
A biológiát nemigen érdekli a formatervezés,
12:05
unless it works.
306
710000
2000
ha egyszer működik valami.
12:07
So this will reorganize
307
712000
2000
Ez teljesen átalakítja majd
12:09
the way we design things.
308
714000
2000
ahogyan a dolgainkat megalkotjuk.
12:11
But not only just that,
309
716000
2000
De nemcsak azt,
12:13
we will start to think about
310
718000
2000
elkezdhetünk gondolkodni azon is,
12:15
how we can start to develop a symbiotic relationship with biology.
311
720000
3000
hogyan alakítsunk ki egy szimbiotikus viszonyt a biológiával.
12:18
Wouldn't it be great
312
723000
2000
Milyen remek volna,
12:20
if you could take these artificial biological cells
313
725000
2000
ha ezeket a mesterséges biológiai sejteket
12:22
and fuse them with biological ones
314
727000
2000
összeilleszthetnénk a biológiaiakkal
12:24
to correct problems that we couldn't really deal with?
315
729000
3000
és megoldhatnánk olyan problémákat amikkel nem tudunk ma mit kezdeni?
12:27
The real issue in cellular biology
316
732000
2000
Lényeges aggály a sejtbiológiában,
12:29
is we are never going to understand everything,
317
734000
3000
hogy soha nem fogunk mindent megérteni,
12:32
because it's a multidimensional problem put there by evolution.
318
737000
3000
mert az evolúció egy sokdimenziós probléma elé állít minket.
12:35
Evolution cannot be cut apart.
319
740000
3000
Az evolúciót nem lehet feldarabolni.
12:38
You need to somehow find the fitness function.
320
743000
3000
A rátermettség függvényét kell valahogy megtalálnunk.
12:41
And the profound realization for me
321
746000
2000
Számomra az alapvető felismerés az,
12:43
is that, if this works,
322
748000
2000
hogyha ez itt működik,
12:45
the concept of the selfish gene gets kicked up a level,
323
750000
3000
akkor az önző gén fogalma egy szinttel feljebb emelkedik,
12:48
and we really start talking about selfish matter.
324
753000
3000
és komolyan elkezdhetünk az önző anyagról beszélni.
12:51
And what does that mean in a universe
325
756000
2000
Vajon mit jelent ez egy univerzumban,
12:53
where we are right now the highest form of stuff?
326
758000
3000
ahol most éppen mi vagyunk az anyag legmagasabb szerveződési formája?
12:56
You're sitting on chairs.
327
761000
2000
Önök székeken ülnek.
12:58
They're inanimate, they're not alive.
328
763000
2000
Azok élettelenek, nem élők.
13:00
But you are made of stuff, and you are using stuff,
329
765000
2000
De Önök is anyagból vannak, anyagot használnak,
13:02
and you enslave stuff.
330
767000
2000
és az anyag a rabszolgájuk.
13:04
So using evolution
331
769000
2000
Az, hogy az evolúciót kihasználhatnánk
13:06
in biology,
332
771000
2000
a biológiában
13:08
and in inorganic biology,
333
773000
2000
és a szervetlen biológiában,
13:10
for me is quite appealing, quite exciting.
334
775000
2000
nekem nagyon vonzó, izgalmas lehetőség.
13:12
And we're really becoming very close
335
777000
3000
Egyre közelebb kerülünk ahhoz,
13:15
to understanding the key steps
336
780000
2000
hogy megértsük a legfontosabb lépéseket,
13:17
that makes dead stuff come alive.
337
782000
3000
amik a holt anyagot életre keltik.
13:20
And again, when you're thinking about how improbable this is,
338
785000
3000
Mégegyszer, ha arra gondolnak, ez milyen valószínűtlen,
13:23
remember, five billion years ago,
339
788000
2000
ne feledjék, ötmilliárd évvel ezelőtt,
13:25
we were not here, and there was no life.
340
790000
3000
nem voltunk itt, nem létezett az élet.
13:28
So what will that tell us
341
793000
2000
Mit mondhat ez nekünk
13:30
about the origin of life and the meaning of life?
342
795000
3000
az élet eredetéről és az élet értelméről?
13:33
But perhaps, for me as a chemist,
343
798000
2000
Bár nekem, mint kémikusnak talán azt --
13:35
I want to keep away from general terms;
344
800000
2000
mivel én távol tartanám magam az általánosságoktól,
13:37
I want to think about specifics.
345
802000
2000
s inkább a részleteken gondolkodom;
13:39
So what does it mean about defining life?
346
804000
2000
szóval mit jelent ez az élet definíciója szempontjából?
13:41
We really struggle to do this.
347
806000
2000
Komolyan küzdünk ezen, hogy megcsináljuk.
13:43
And I think, if we can make inorganic biology,
348
808000
2000
Azt hiszem, ha sikerül a szervetlen biológiát létrehozni,
13:45
and we can make matter become evolvable,
349
810000
3000
ha evolúció-képessé tesszük az anyagot,
13:48
that will in fact define life.
350
813000
2000
valójában az fogja definiálni az élet fogalmát.
13:50
I propose to you
351
815000
2000
Azt állítom tehát Önöknek,
13:52
that matter that can evolve is alive,
352
817000
3000
hogy ami evolúció-képes, az él
13:55
and this gives us the idea of making evolvable matter.
353
820000
3000
ezért dolgozunk az evolúció-képes anyag létrehozásán.
13:58
Thank you very much.
354
823000
2000
Köszönöm szépen!
14:00
(Applause)
355
825000
7000
(taps)
14:07
Chris Anderson: Just a quick question on timeline.
356
832000
4000
Chris Anderson: Csak egy gyors kérdés az időzítésről.
14:11
You believe you're going to be successful in this project?
357
836000
2000
Úgy gondolja, hogy sikerrel jár majd a próbálkozásuk?
14:13
When?
358
838000
2000
Mikor?
14:15
Lee Cronin: So many people think
359
840000
2000
Lee Cronin: Sokan úgy gondolják,
14:17
that life took millions of years to kick in.
360
842000
2000
hogy az életnek több millió évre volt szüksége, hogy beinduljon.
14:19
We're proposing to do it in just a few hours,
361
844000
3000
A mi ajánlatunk ugyanez, csak néhány óra alatt,
14:22
once we've set up
362
847000
2000
ha sikerül összeraknunk
14:24
the right chemistry.
363
849000
2000
a megfelelő kémiát hozzá.
14:26
CA: And when do you think that will happen?
364
851000
2000
CA: De mit gondol, mikor for ez megtörténni?
14:28
LC: Hopefully within the next two years.
365
853000
3000
LC: Remélhetőleg két éven belül.
14:31
CA: That would be a big story.
366
856000
2000
CA: Az hatalmas sztori lenne.
14:33
(Laughter)
367
858000
2000
(nevetés)
14:35
In your own mind, what do you believe the chances are
368
860000
2000
Az Ön elképzelése szerint, mit gondol, mi az esélye,
14:37
that walking around on some other planet
369
862000
2000
hogy valahol egy másik bolygón
14:39
is non-carbon-based life,
370
864000
2000
valami nem szén-alapú élet
14:41
walking or oozing or something?
371
866000
2000
mászkál, szivárog, vagy ilyesmi?
14:43
LC: I think it's 100 percent.
372
868000
2000
LC: Szerintem ez 100 százalék.
14:45
Because the thing is, we are so chauvinistic to biology,
373
870000
3000
Az a helyzet, hogy mi túlságosan biológia-soviniszták vagyunk,
14:48
if you take away carbon, there's other things that can happen.
374
873000
2000
pedig ha elvesszük a szenet, más dolgok is történhetnek.
14:50
So the other thing
375
875000
2000
A másik dolog
14:52
that if we were able to create life that's not based on carbon,
376
877000
2000
hogyha létre tudunk hozni nem a szénre alapozott életet,
14:54
maybe we can tell NASA what really to look for.
377
879000
3000
talán meg tudjuk mondani a NASA-nak is, mire figyeljenek.
14:57
Don't go and look for carbon, go and look for evolvable stuff.
378
882000
3000
Hogy ne a szenet keressék, hanem evolúcióra képes anyag után kutassanak.
15:00
CA: Lee Cronin, good luck. (LC: Thank you very much.)
379
885000
2000
CA: Lee Cronin, sok szerencsét! (LC: Nagyon szépen köszönöm!)
15:02
(Applause)
380
887000
2000
(taps)
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