TEDGlobal 2011
Lee Cronin: Making matter come alive
リー・クローニン: 物質に生命を吹き込む
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生命が誕生する前に地球上にあったものは、無機質の死んだ「物質」だけでした。生命の誕生する可能性はいかに、はかないものだったのでしょうか？そして、生命の誕生には、未知の化学反応が作用したのでしょうか？化学者であるリー・クローニン氏は、いかなる物質も進化することができるという、生命についての素晴らしい定義を打ち出し、炭素を含まない無機分子の「レゴブロック・キット」を組み立て、増殖させ、競争させつつ、完全に無機的な細胞を作ることで、これらの疑問に答えようとしています。
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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00:15
What I'm going to try and do in the next 15 minutes or so
0
0
3000
これから約15分かけてお伝えしたいのは
00:18
is tell you about an idea
1
3000
2000
いかにして物質に生命を
吹き込むかということです
吹き込むかということです
00:20
of how we're going to make matter come alive.
2
5000
3000
いかにして物質に生命を
吹き込むかということです
吹き込むかということです
00:23
Now this may seem a bit ambitious,
3
8000
2000
これはやや大それたことのようですが
00:25
but when you look at yourself, you look at your hands,
4
10000
2000
ご自身やご自身の手を
ご覧になれば
ご覧になれば
00:27
you realize that you're alive.
5
12000
2000
生きていることが分かります
00:29
So this is a start.
6
14000
2000
さあ始めましょう
00:31
Now this quest started four billion years ago on planet Earth.
7
16000
3000
この旅は40億年前の地球から始まります
00:34
There's been four billion years
8
19000
2000
有機的かつ生物学的な生命は
00:36
of organic, biological life.
9
21000
2000
40億年前に登場しました
00:38
And as an inorganic chemist,
10
23000
2000
無機化学の専門家である
00:40
my friends and colleagues make this distinction
11
25000
2000
私の友人や同僚は分別しています
00:42
between the organic, living world
12
27000
3000
有機的な生きた世界と
00:45
and the inorganic, dead world.
13
30000
2000
無機的な死んだ世界を
00:47
And what I'm going to try and do is plant some ideas
14
32000
3000
私がお話ししたいのは
無機的な死んだ世界を
無機的な死んだ世界を
00:50
about how we can transform inorganic, dead matter
15
35000
4000
生きた世界に 無機生物へと変える
00:54
into living matter, into inorganic biology.
16
39000
3000
いくつかの方法です
00:57
Before we do that,
17
42000
2000
しかし まずは
00:59
I want to kind of put biology in its place.
18
44000
3000
生物学の話から始めましょう
01:02
And I'm absolutely enthralled by biology.
19
47000
2000
私は生物学のとりこです
01:04
I love to do synthetic biology.
20
49000
2000
合成生物学が好きで
01:06
I love things that are alive.
21
51000
2000
生きたものが好きです
01:08
I love manipulating the infrastructure of biology.
22
53000
2000
生命の装置をいじるのが好きです
01:10
But within that infrastructure,
23
55000
2000
しかし 生命の装置というのは
01:12
we have to remember
24
57000
2000
まさに進化により
01:14
that the driving force of biology
25
59000
2000
駆動していることを
01:16
is really coming from evolution.
26
61000
2000
忘れてはいけません
01:18
And evolution,
27
63000
2000
また 進化は
01:20
although it was established well over 100 years ago by Charles Darwin
28
65000
3000
100年以上も前に
チャールズ・ダーウィンにより
チャールズ・ダーウィンにより
01:23
and a vast number of other people,
29
68000
2000
確立しましたが
大勢の人にとって
大勢の人にとって
01:25
evolution still is a little bit intangible.
30
70000
3000
依然として つかみどころのないものです
01:28
And when I talk about Darwinian evolution,
31
73000
2000
ダーウィン進化論とは
01:30
I mean one thing and one thing only,
32
75000
2000
一言で言うと
01:32
and that is survival of the fittest.
33
77000
2000
適者生存です
01:34
And so forget about evolution
34
79000
2000
ここでは 概念的に
01:36
in a kind of metaphysical way.
35
81000
2000
進化を考えるのではなく
01:38
Think about evolution
36
83000
2000
生存競争の末
01:40
in terms of offspring competing,
37
85000
2000
生き残る者がいると言う意味での
01:42
and some winning.
38
87000
2000
進化を考えて見ましょう
01:44
So bearing that in mind,
39
89000
2000
このことを胸に 私は
01:46
as a chemist, I wanted to ask myself
40
91000
2000
化学者として 生物学で答えられていない
01:48
the question frustrated by biology:
41
93000
2000
ある問いに挑戦してみました
01:50
What is the minimal unit of matter
42
95000
3000
ダーウィンの進化を起こすために
01:53
that can undergo Darwinian evolution?
43
98000
3000
必要な物の最小単位は何か？
01:56
And this seems quite a profound question.
44
101000
2000
これは極めて深遠な問いです
01:58
And as a chemist,
45
103000
2000
我々 化学者は日頃
02:00
we're not used to profound questions every day.
46
105000
2000
深遠な問いには慣れていません
02:02
So when I thought about it,
47
107000
2000
この問題を考えてみて
02:04
then suddenly I realized
48
109000
2000
ふと気づきました
02:06
that biology gave us the answer.
49
111000
2000
答えは生物学にあると
02:08
And in fact, the smallest unit of matter
50
113000
2000
そして 事実 独自に進化出来る
02:10
that can evolve independently
51
115000
2000
最小単位の物は
02:12
is, in fact, a single cell --
52
117000
2000
単一の細胞 すなわち
02:14
a bacteria.
53
119000
2000
細菌なのです
02:16
So this raises three really important questions:
54
121000
3000
ここから とても重要な疑問が
３つ生まれます
３つ生まれます
02:19
What is life?
55
124000
2000
生命とは何か？
02:21
Is biology special?
56
126000
2000
生物学は特別か？
02:23
Biologists seem to think so.
57
128000
2000
生物学者はそう信じているようです
02:25
Is matter evolvable?
58
130000
2000
物質は進化できるか？
02:27
Now if we answer those questions in reverse order,
59
132000
3000
これらの質問を逆の順番で答えると
つまり
つまり
02:30
the third question -- is matter evolvable? --
60
135000
2000
３つ目の問い
「物質は進化できるか」の
「物質は進化できるか」の
02:32
if we can answer that,
61
137000
2000
答えが分かったなら
02:34
then we're going to know how special biology is,
62
139000
2000
生物学がどれだけ特別かが分かり
02:36
and maybe, just maybe,
63
141000
2000
そして あくまでも おそらくですが
02:38
we'll have some idea of what life really is.
64
143000
3000
生命が何たるかが
少しはわかることでしょう
少しはわかることでしょう
02:41
So here's some inorganic life.
65
146000
2000
ここに無機生命体があります
02:43
This is a dead crystal,
66
148000
2000
これは死んだ結晶です
02:45
and I'm going to do something to it,
67
150000
2000
これに手を加えると
02:47
and it's going to become alive.
68
152000
2000
生命が吹き込まれるのです
02:49
And you can see,
69
154000
2000
そして 見ての通り
02:51
it's kind of pollinating, germinating, growing.
70
156000
3000
授粉、発芽、生育している感じになります
02:54
This is an inorganic tube.
71
159000
2000
この無機物は管になりました
02:56
And all these crystals here under the microscope
72
161000
2000
この顕微鏡下の結晶はすべて
02:58
were dead a few minutes ago, and they look alive.
73
163000
2000
数分前には死んでいたのに
生きているようです
生きているようです
03:00
Of course, they're not alive.
74
165000
2000
もちろん 生きてはいません
03:02
It's a chemistry experiment where I've made a crystal garden.
75
167000
3000
これは私が化学実験で作った
結晶の庭です
結晶の庭です
03:05
But when I saw this, I was really fascinated,
76
170000
3000
しかし これを目にしたとき
夢中になりました
夢中になりました
03:08
because it seemed lifelike.
77
173000
2000
生命体のように見えたからです
03:10
And as I pause for a few seconds, have a look at the screen.
78
175000
3000
２、３秒間 画面の方に注目してください
03:15
You can see there's architecture growing, filling the void.
79
180000
3000
構造物が育って
空間を埋めていっていますね
空間を埋めていっていますね
03:18
And this is dead.
80
183000
2000
そして これは死んでいるのです
03:20
So I was positive that,
81
185000
2000
私は確信しました
03:22
if somehow we can make things mimic life,
82
187000
2000
生命を真似たものを作れるのなら
03:24
let's go one step further.
83
189000
2000
さらに一歩踏み出せると
03:26
Let's see if we can actually make life.
84
191000
2000
生命を作れるか試してみようと
03:28
But there's a problem,
85
193000
2000
しかし 困ったことに
03:30
because up until maybe a decade ago,
86
195000
2000
約10年前までは
03:32
we were told that life was impossible
87
197000
2000
生命体を作るのは不可能で
03:34
and that we were the most incredible miracle in the universe.
88
199000
3000
生命は宇宙で最も素晴らしい
奇跡だと言われていました
奇跡だと言われていました
03:37
In fact, we were the only people
89
202000
2000
実際 我々は宇宙で唯一の
03:39
in the universe.
90
204000
2000
ヒトなのです
03:41
Now, that's a bit boring.
91
206000
2000
でも それじゃあ少しつまらないですよね
03:43
So as a chemist,
92
208000
2000
ですので 私は化学者として
03:45
I wanted to say, "Hang on. What is going on here?
93
210000
2000
「少し待て！
本当に生命は作れないのか？」
本当に生命は作れないのか？」
03:47
Is life that improbable?"
94
212000
2000
と声を上げたかったのです
03:49
And this is really the question.
95
214000
3000
そしてこれこそが
私の追求しているものなのです
私の追求しているものなのです
03:52
I think that perhaps the emergence of the first cells
96
217000
3000
私は 最初の細胞が誕生する確率は
03:55
was as probable as the emergence of the stars.
97
220000
3000
星が誕生する確率と
同じぐらいだと思います
同じぐらいだと思います
03:58
And in fact, let's take that one step further.
98
223000
3000
さらに一歩踏み込んでみましょう
04:01
Let's say
99
226000
2000
宇宙に融合の物理過程が
04:03
that if the physics of fusion
100
228000
2000
あらかじめ組み込まれていたとしたら
04:05
is encoded into the universe,
101
230000
2000
あらかじめ組み込まれていたとしたら
04:07
maybe the physics of life is as well.
102
232000
2000
生命の物理過程もそうでしょう
04:09
And so the problem with chemists --
103
234000
2000
化学者の短所は--
04:11
and this is a massive advantage as well --
104
236000
2000
同時に大きな長所でもありますが--
04:13
is we like to focus on our elements.
105
238000
2000
元素に着目したがることです
04:15
In biology, carbon takes center stage.
106
240000
3000
生物学では炭素が主役です
04:18
And in a universe where carbon exists
107
243000
2000
そして炭素が存在する宇宙と
04:20
and organic biology,
108
245000
2000
有機生物学では
04:22
then we have all this wonderful diversity of life.
109
247000
3000
素晴らしい生命の多様性がもたらされます
04:25
In fact, we have such amazing lifeforms that we can manipulate.
110
250000
4000
事実 遺伝子操作が可能な
素晴らしい生命体が存在します
素晴らしい生命体が存在します
04:29
We're awfully careful in the lab
111
254000
2000
バイオハザードが起こらないよう
04:31
to try and avoid various biohazards.
112
256000
2000
研究室では細心の注意を払っています
04:33
Well what about matter?
113
258000
2000
では 物質はどうでしょうか？
04:35
If we can make matter alive, would we have a matterhazard?
114
260000
3000
もし物質に生命が宿れば
物質ハザードが起こるでしょうか？
物質ハザードが起こるでしょうか？
04:38
So think, this is a serious question.
115
263000
2000
これは真剣な問題です
考えて下さいね
考えて下さいね
04:40
If your pen could replicate,
116
265000
3000
もしペンが増殖できたら
04:43
that would be a bit of a problem.
117
268000
2000
困ったことになるでしょう
04:45
So we have to think differently
118
270000
2000
物質に生命を吹き込みたいなら
04:47
if we're going to make stuff come alive.
119
272000
2000
見方を変えなくてはいけませんし
04:49
And we also have to be aware of the issues.
120
274000
2000
さっきのような課題もあります
04:51
But before we can make life,
121
276000
2000
しかし 生命体を作る前に
04:53
let's think for a second
122
278000
2000
ちょっと考えて見ましょう
04:55
what life really is characterized by.
123
280000
2000
生命の特徴とは何かを
04:57
And forgive the complicated diagram.
124
282000
2000
この入り組んだ図を見て下さい
04:59
This is just a collection of pathways in the cell.
125
284000
3000
これは細胞の反応経路の一覧です
05:02
And the cell is obviously for us
126
287000
2000
私たちにとって細胞は間違いなく
05:04
a fascinating thing.
127
289000
2000
素晴らしいものです
05:06
Synthetic biologists are manipulating it.
128
291000
3000
合成生物学者はこれらを操作します
05:09
Chemists are trying to study the molecules to look at disease.
129
294000
3000
化学者は病気の研究で
分子を調べます
分子を調べます
05:12
And you have all these pathways going on at the same time.
130
297000
2000
これらの反応経路は同時進行します
05:14
You have regulation;
131
299000
2000
制御機構もあり
05:16
information is transcribed;
132
301000
2000
情報は転写され
05:18
catalysts are made; stuff is happening.
133
303000
2000
触媒が作られ 色々と起こっています
05:20
But what does a cell do?
134
305000
2000
しかし 細胞は何をするのでしょう？
05:22
Well it divides, it competes,
135
307000
2000
細胞は分裂し 競争し
05:24
it survives.
136
309000
2000
生き残ります
05:26
And I think that is where we have to start
137
311000
2000
これこそが
05:28
in terms of thinking about
138
313000
2000
生命について考える際の
05:30
building from our ideas in life.
139
315000
2000
原点となるのです
05:32
But what else is life characterized by?
140
317000
2000
そして 他にどんな特徴があるでしょう？
05:34
Well, I like think of it
141
319000
2000
私は 瓶の中の
05:36
as a flame in a bottle.
142
321000
2000
炎を連想します
05:38
And so what we have here
143
323000
2000
ここに示したのは
05:40
is a description of single cells
144
325000
2000
単細胞についての記述です
05:42
replicating, metabolizing,
145
327000
2000
単細胞は、増殖し、代謝し、
05:44
burning through chemistries.
146
329000
2000
化学反応によって燃焼します
05:46
And so we have to understand
147
331000
2000
ですので 人工生命体を作ったり
05:48
that if we're going to make artificial life or understand the origin of life,
148
333000
3000
生命の起源を知るためには
エネルギーの供給源を
エネルギーの供給源を
05:51
we need to power it somehow.
149
336000
2000
考える必要があります
05:53
So before we can really start to make life,
150
338000
3000
生命を作るためには
まず その起源について
まず その起源について
05:56
we have to really think about where it came from.
151
341000
2000
考えなければいけません
05:58
And Darwin himself mused in a letter to a colleague
152
343000
2000
ダーウィンも同僚に宛てた手紙の中で
06:00
that he thought that life probably emerged
153
345000
2000
生命が誕生したのはおそらく
06:02
in some warm little pond somewhere --
154
347000
3000
どこかの暖かい池で--
06:05
maybe not in Scotland, maybe in Africa,
155
350000
2000
スコットランドではなく アフリカか
06:07
maybe somewhere else.
156
352000
2000
どこかだろう と述べています
06:09
But the real honest answer is, we just don't know,
157
354000
3000
しかし 正直なところ
誰もその答えを知りません
誰もその答えを知りません
06:12
because there is a problem with the origin.
158
357000
3000
生命の起源には問題があるからです
06:15
Imagine way back, four and a half billion years ago,
159
360000
3000
45億年前に遡って
化学物質に満たされた
化学物質に満たされた
06:18
there is a vast chemical soup of stuff.
160
363000
2000
巨大な池があるとします
06:20
And from this stuff we came.
161
365000
2000
この物質から我々が生まれました
06:22
So when you think about the improbable nature
162
367000
3000
これから数分の話の中で
06:25
of what I'm going to tell you in the next few minutes,
163
370000
2000
不可能に近いと感じることがあれば
06:27
just remember,
164
372000
2000
思い出してください
06:29
we came from stuff on planet Earth.
165
374000
2000
我々は地球上の物質から生まれたのだと
06:31
And we went through a variety of worlds.
166
376000
3000
我々は様々な世界を生き抜いてきました
06:34
The RNA people would talk about the RNA world.
167
379000
3000
RNAの専門家は
RNAの世界を語ることでしょう
RNAの世界を語ることでしょう
06:37
We somehow got to proteins and DNA.
168
382000
2000
やがて タンパク質とDNAが生まれ
06:39
We then got to the last ancestor.
169
384000
2000
共有祖先へとつながります
06:41
Evolution kicked in -- and that's the cool bit.
170
386000
3000
そして進化が起こり--
一番面白い所です--
一番面白い所です--
06:44
And here we are.
171
389000
2000
その結果 私たちがいます
06:46
But there's a roadblock that you can't get past.
172
391000
3000
ところが 越えられない障壁があります
06:49
You can decode the genome, you can look back,
173
394000
3000
遺伝子を解読し 過去を遡って
06:52
you can link us all together by a mitochondrial DNA,
174
397000
3000
皆をミトコンドリアDNAで
結びつけることは--
結びつけることは--
06:55
but we can't get further than the last ancestor,
175
400000
3000
可能ですが共通祖先
06:58
the last visible cell
176
403000
2000
--DNAが読める最初の細胞--
07:00
that we could sequence or think back in history.
177
405000
3000
より前までは遡れません
07:03
So we don't know how we got here.
178
408000
3000
ここまでの道のりは謎なのです
07:06
So there are two options:
179
411000
2000
二つ選択肢があります
07:08
intelligent design, direct and indirect --
180
413000
2000
一つはインテリジェント・デザイン
07:10
so God,
181
415000
2000
直接的もしくは間接的
07:12
or my friend.
182
417000
3000
神か宇宙人の仕業です
07:15
Now talking about E.T. putting us there, or some other life,
183
420000
3000
ここでE.T.や他の生命体を持ち出すと
07:18
just pushes the problem further on.
184
423000
3000
問題を遠くに置きなおすだけです
07:21
I'm not a politician, I'm a scientist.
185
426000
3000
私は政治家ではなく科学者です
07:24
The other thing we need to think about
186
429000
2000
我々が考えなければいけないのは
07:26
is the emergence of chemical complexity.
187
431000
2000
化学的な複雑さの誕生です
07:28
This seems most likely.
188
433000
2000
最もありえそうですよね
07:30
So we have some kind of primordial soup.
189
435000
2000
なので ある原始のスープがあり
07:32
And this one happens to be
190
437000
2000
これがたまたま 20種もの
07:34
a good source of all 20 amino acids.
191
439000
2000
アミノ酸のいい供給源でした
07:36
And somehow
192
441000
2000
そして何らかの形で
07:38
these amino acids are combined,
193
443000
2000
このアミノ酸が組み合わさり
07:40
and life begins.
194
445000
2000
生命の誕生です
07:42
But life begins, what does that mean?
195
447000
2000
しかし 「生命の誕生」とは何か？
07:44
What is life? What is this stuff of life?
196
449000
3000
生命とは何か？
生命の物質とは何か？
生命の物質とは何か？
07:47
So in the 1950s,
197
452000
2000
1950年代に
07:49
Miller-Urey did their fantastic chemical Frankenstein experiment,
198
454000
5000
ミラー・ユーレイは化学の
フランケンシュタイン創造とも言える
フランケンシュタイン創造とも言える
07:54
where they did the equivalent in the chemical world.
199
459000
2000
素晴らしい実験を行いました
07:56
They took the basic ingredients, put them in a single jar
200
461000
3000
彼らは基本となる材料を反応容器に入れ
07:59
and ignited them
201
464000
2000
これに点火し
08:01
and put a lot of voltage through.
202
466000
2000
高電流を流しました
08:03
And they had a look at what was in the soup,
203
468000
2000
そしてスープの中身を調べたところ
08:05
and they found amino acids,
204
470000
3000
アミノ酸が作られていました
08:08
but nothing came out, there was no cell.
205
473000
2000
しかし 細胞はありませんでした
08:10
So the whole area's been stuck for a while,
206
475000
3000
このため この分野の研究は
一時下火になりましたが
一時下火になりましたが
08:13
and it got reignited in the '80s
207
478000
3000
分析技術やコンピュータ技術の発達と共に
08:16
when analytical technologies and computer technologies were coming on.
208
481000
3000
1980年代に再燃しました
08:19
In my own laboratory,
209
484000
2000
私の研究室では
08:21
the way we're trying to create inorganic life
210
486000
3000
様々な反応様式で無機的生命体を
08:24
is by using many different reaction formats.
211
489000
2000
作ろうとしています
08:26
So what we're trying to do is do reactions --
212
491000
2000
我々は１つのフラスコではなく
08:28
not in one flask, but in tens of flasks,
213
493000
2000
数十個のフラスコがつながる
08:30
and connect them together,
214
495000
2000
循環システムの中で
08:32
as you can see with this flow system, all these pipes.
215
497000
2000
反応を起こそうとしています
08:34
We can do it microfluidically, we can do it lithographically,
216
499000
3000
これは３Dプリンターで流路を彫り
08:37
we can do it in a 3D printer,
217
502000
2000
数滴分のわずかな流体だけで
08:39
we can do it in droplets for colleagues.
218
504000
2000
行うことができます
08:41
And the key thing is to have lots of complex chemistry
219
506000
3000
大事なのは たくさんの複雑な
化学反応が
化学反応が
08:44
just bubbling away.
220
509000
2000
絶えず起こり続けることです
08:46
But that's probably going to end in failure,
221
511000
4000
しかし これはおそらく失敗に終わるでしょう
08:50
so we need to be a bit more focused.
222
515000
2000
もう少し集中しなくてはいけません
08:52
And the answer, of course, lies with mice.
223
517000
2000
答えは もちろんM・I・C・Eにあります
08:54
This is how I remember what I need as a chemist.
224
519000
3000
これは 化学から見て
必要となるものの覚えかたです
必要となるものの覚えかたです
08:57
I say, "Well I want molecules."
225
522000
2000
分子は必要でしょう
08:59
But I need a metabolism, I need some energy.
226
524000
3000
しかし 代謝（Metabolism）も
エネルギー（Energy)も必要です
エネルギー（Energy)も必要です
09:02
I need some information, and I need a container.
227
527000
3000
情報（Information）も
容器（Container)も必要です
容器（Container)も必要です
09:05
Because if I want evolution,
228
530000
2000
進化を起こすためには
09:07
I need containers to compete.
229
532000
2000
互いに競合する容器が必要です
09:09
So if you have a container,
230
534000
2000
容器を手にするのは
09:11
it's like getting in your car.
231
536000
2000
車を手にするようなものです
09:13
"This is my car,
232
538000
2000
「これが私の車だ
09:15
and I'm going to drive around and show off my car."
233
540000
2000
ドライブして車を見せびらかそう」
09:17
And I imagine you have a similar thing
234
542000
2000
細胞生物学でも生命の誕生について
09:19
in cellular biology
235
544000
2000
似たような状況が
09:21
with the emergence of life.
236
546000
2000
あったと思います
09:23
So these things together give us evolution, perhaps.
237
548000
3000
多分 これらの組み合わせが
進化を起こします
進化を起こします
09:26
And the way to test it in the laboratory
238
551000
2000
それを実験で証明するには
09:28
is to make it minimal.
239
553000
2000
最小限に抑えなければいけません
09:30
So what we're going to try and do
240
555000
2000
ですので 我々が試みるのは
09:32
is come up with an inorganic Lego kit of molecules.
241
557000
3000
無機的な分子のレゴキットを作ることです
09:35
And so forgive the molecules on the screen,
242
560000
2000
画面上の分子をご覧下さい
09:37
but these are a very simple kit.
243
562000
2000
これは非常に単純なキットで
09:39
There's only maybe three or four different types of building blocks present.
244
564000
2000
ブロックは3、4種類しかありません
09:41
And we can aggregate them together
245
566000
2000
これらを組み合わせ
09:43
and make literally thousands and thousands
246
568000
2000
まさに数百数千の
09:45
of really big nano-molecular molecules
247
570000
3000
DNAやタンパク質と同じ大きさの
ナノ分子を
ナノ分子を
09:48
the same size of DNA and proteins,
248
573000
2000
つくることができます
09:50
but there's no carbon in sight.
249
575000
2000
しかし 炭素は含みません
09:52
Carbon is banned.
250
577000
2000
炭素を使うのは禁止です
09:54
And so with this Lego kit,
251
579000
2000
このレゴキットを用いれば
09:56
we have the diversity required
252
581000
2000
DNAに頼らずに
09:58
for complex information storage
253
583000
3000
複雑な情報を蓄積するのに必要な
10:01
without DNA.
254
586000
2000
多様性を作り出すことができます
10:03
But we need to make some containers.
255
588000
2000
そして 容器も必要になりますが
10:05
And just a few months ago in my lab,
256
590000
2000
私の研究室で つい2、3ヶ月前
10:07
we were able to take these very same molecules and make cells with them.
257
592000
3000
これらの分子から
細胞が作り出されました
細胞が作り出されました
10:10
And you can see on the screen a cell being made.
258
595000
3000
画面に写っているのは
細胞が誕生するところです
細胞が誕生するところです
10:13
And we're now going to put some chemistry inside and do some chemistry in this cell.
259
598000
3000
そして 今度はこの中で
化学反応を起こそうとしています
化学反応を起こそうとしています
10:16
And all I wanted to show you
260
601000
2000
私が本当に見せたいのは
10:18
is we can set up molecules
261
603000
2000
細胞膜の中--本物の細胞の中に
10:20
in membranes, in real cells,
262
605000
2000
分子を組み込むことができれば
10:22
and then it sets up a kind of molecular Darwinism,
263
607000
4000
ある種の分子ダーウィン進化を
起こせるということです
起こせるということです
10:26
a molecular survival of the fittest.
264
611000
2000
分子の自然淘汰です
10:28
And this movie here
265
613000
2000
今お見せしている動画は
10:30
shows this competition between molecules.
266
615000
2000
分子間の競争を示しています
10:32
Molecules are competing for stuff.
267
617000
2000
分子たちは物質を巡り競争しています
10:34
They're all made of the same stuff,
268
619000
2000
彼らは全て同じ物質からできていますが
10:36
but they want their shape to win.
269
621000
2000
自分たちの形態が勝ち
10:38
They want their shape to persist.
270
623000
2000
生き残ろうとしているのです
10:40
And that is the key.
271
625000
2000
これが鍵となります
10:42
If we can somehow encourage these molecules
272
627000
2000
何らかの形で 分子が互いに応答し
10:44
to talk to each other and make the right shapes and compete,
273
629000
3000
正しい形を作って
競争するようにできれば
競争するようにできれば
10:47
they will start to form cells
274
632000
2000
分子は細胞を形成し始め
10:49
that will replicate and compete.
275
634000
2000
細胞が増殖して競争することでしょう
10:51
If we manage to do that,
276
636000
2000
それが達成できるとしたら
10:53
forget the molecular detail.
277
638000
3000
まず 分子についての
細かい話を脇に置いて
細かい話を脇に置いて
10:56
Let's zoom out to what that could mean.
278
641000
2000
この話を大局的に考えてみましょう
10:58
So we have this special theory of evolution
279
643000
2000
現在 進化論は唯一
11:00
that applies only to organic biology, to us.
280
645000
3000
有機生物学の世界でだけ
成り立っています
成り立っています
11:03
If we could get evolution into the material world,
281
648000
3000
物質の世界で進化を
起こすことができたなら
起こすことができたなら
11:06
then I propose we should have a general theory of evolution.
282
651000
3000
もっと広義な進化論が提唱できます
11:09
And that's really worth thinking about.
283
654000
3000
これはまさに一考の価値があります
11:12
Does evolution control
284
657000
2000
宇宙にある物質の調和は
11:14
the sophistication of matter in the universe?
285
659000
3000
進化によりコントロール
されているのでしょうか？
されているのでしょうか？
11:17
Is there some driving force through evolution
286
662000
3000
物質の競争を促すような力が
進化によって
進化によって
11:20
that allows matter to compete?
287
665000
2000
働いているのでしょうか？
11:22
So that means we could then start
288
667000
2000
それが出来れば 物質の進化を
11:24
to develop different platforms
289
669000
3000
探究するための新しい基盤の
11:27
for exploring this evolution.
290
672000
2000
開発を始められるでしょう
11:29
So you imagine,
291
674000
2000
もし自給自足できる
11:31
if we're able to create a self-sustaining artificial life form,
292
676000
3000
人工生命体を作り出すことができたなら
11:34
not only will this tell us about the origin of life --
293
679000
3000
生命の起源について分かるだけではなく
11:37
that it's possible that the universe doesn't need carbon to be alive;
294
682000
3000
炭素は生命に必須ではなく
なんでも使うことが出来る
なんでも使うことが出来る
11:40
it can use anything --
295
685000
2000
ということが分かります
11:42
we can then take [it] one step further and develop new technologies,
296
687000
3000
さらに踏み込めば ソフトウェアに
11:45
because we can then use software control
297
690000
2000
進化を組み込んで
11:47
for evolution to code in.
298
692000
2000
新技術を開発できます
11:49
So imagine we make a little cell.
299
694000
2000
小さな細胞を作ったとして
11:51
We want to put it out in the environment,
300
696000
2000
これを環境中に出し 太陽の--
11:53
and we want it to be powered by the Sun.
301
698000
2000
エネルギーを利用させたいとします
11:55
What we do is we evolve it in a box with a light on.
302
700000
3000
我々はそれを
電灯で照らした箱の中で進化させ
電灯で照らした箱の中で進化させ
11:58
And we don't use design anymore. We find what works.
303
703000
3000
設計の力は借りずに
何が上手くいくかが分かります
何が上手くいくかが分かります
12:01
We should take our inspiration from biology.
304
706000
2000
生物学からのインスピレーションです
12:03
Biology doesn't care about the design
305
708000
2000
生物学では 生き残ることが出来れば
12:05
unless it works.
306
710000
2000
設計は重要ではありません
12:07
So this will reorganize
307
712000
2000
なので物質の進化は 今後
12:09
the way we design things.
308
714000
2000
設計手法を変えるでしょう
12:11
But not only just that,
309
716000
2000
そればかりではなく
12:13
we will start to think about
310
718000
2000
生物学と共生する道を
12:15
how we can start to develop a symbiotic relationship with biology.
311
720000
3000
模索し始めることになるでしょう
12:18
Wouldn't it be great
312
723000
2000
人工細胞と
12:20
if you could take these artificial biological cells
313
725000
2000
本物の細胞とを融合し これまで
12:22
and fuse them with biological ones
314
727000
2000
解決策がなかった難問を
12:24
to correct problems that we couldn't really deal with?
315
729000
3000
解決できれば素晴らしいですよね
12:27
The real issue in cellular biology
316
732000
2000
細胞生物学における大きな課題は
12:29
is we are never going to understand everything,
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734000
3000
進化によって問題が多面化しているため
12:32
because it's a multidimensional problem put there by evolution.
318
737000
3000
決してすべてを解明できないということです
12:35
Evolution cannot be cut apart.
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740000
3000
進化はバラバラに分けて
考えることはできません
考えることはできません
12:38
You need to somehow find the fitness function.
320
743000
3000
適者生存関数をどうにかして
見つけなければいけません
見つけなければいけません
12:41
And the profound realization for me
321
746000
2000
私が強く認識しているのは
12:43
is that, if this works,
322
748000
2000
もしこれが本当に実現すれば
12:45
the concept of the selfish gene gets kicked up a level,
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750000
3000
利己的な遺伝子という概念は
利己的な物質という
利己的な物質という
12:48
and we really start talking about selfish matter.
324
753000
3000
新たな概念へと発展するでしょう
12:51
And what does that mean in a universe
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756000
2000
私たちが最も進化した存在である
12:53
where we are right now the highest form of stuff?
326
758000
3000
この宇宙でこれは何を
意味するのでしょう？
意味するのでしょう？
12:56
You're sitting on chairs.
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761000
2000
皆さんは椅子に座っています
12:58
They're inanimate, they're not alive.
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763000
2000
椅子は生物ではなく 動きません
13:00
But you are made of stuff, and you are using stuff,
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765000
2000
ですが 皆さんは物質から成り立ち
13:02
and you enslave stuff.
330
767000
2000
物質を利用し
意のままにしています
意のままにしています
13:04
So using evolution
331
769000
2000
生物学や有機生物学で
13:06
in biology,
332
771000
2000
進化を用いることは
13:08
and in inorganic biology,
333
773000
2000
私にとって とても魅力的で
13:10
for me is quite appealing, quite exciting.
334
775000
2000
ワクワクさせてくれます
13:12
And we're really becoming very close
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777000
3000
死んでいる物質に生命を吹き込むのに
13:15
to understanding the key steps
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780000
2000
重要な段階が
13:17
that makes dead stuff come alive.
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782000
3000
今まさにわかりかけています
13:20
And again, when you're thinking about how improbable this is,
338
785000
3000
繰り返しになりますが
これは不可能だと思うのであれば
これは不可能だと思うのであれば
13:23
remember, five billion years ago,
339
788000
2000
50億年前 人類はおらず
13:25
we were not here, and there was no life.
340
790000
3000
生命も存在していなかったことを
思い出してください
思い出してください
13:28
So what will that tell us
341
793000
2000
このことから生命の起源と
13:30
about the origin of life and the meaning of life?
342
795000
3000
生命の意味について
何がわかるでしょう？
何がわかるでしょう？
13:33
But perhaps, for me as a chemist,
343
798000
2000
化学者ですからこの際
13:35
I want to keep away from general terms;
344
800000
2000
一般的な話は止めて
13:37
I want to think about specifics.
345
802000
2000
具体的な話をしましょう
13:39
So what does it mean about defining life?
346
804000
2000
これが生命の定義にどう影響するか？
13:41
We really struggle to do this.
347
806000
2000
生命の定義は難問です
13:43
And I think, if we can make inorganic biology,
348
808000
2000
ですが物質を進化させ
13:45
and we can make matter become evolvable,
349
810000
3000
無機生物学という分野を
切り開くことが出来れば
切り開くことが出来れば
13:48
that will in fact define life.
350
813000
2000
それにより生命が定義できます
13:50
I propose to you
351
815000
2000
私は提言します
13:52
that matter that can evolve is alive,
352
817000
3000
進化する物質は生きていると
13:55
and this gives us the idea of making evolvable matter.
353
820000
3000
ですから進化する物質は
創ることが出来るのです
創ることが出来るのです
13:58
Thank you very much.
354
823000
2000
ありがとうございました
14:00
(Applause)
355
825000
7000
（拍手）
14:07
Chris Anderson: Just a quick question on timeline.
356
832000
4000
Chris Anderson（クリス）: 時期について
一つ教えてください
一つ教えてください
14:11
You believe you're going to be successful in this project?
357
836000
2000
この研究は成功するとお考えですか？
14:13
When?
358
838000
2000
それはいつでしょうか？
14:15
Lee Cronin: So many people think
359
840000
2000
Lee Cronin （リー）: 多くの人の考えでは
生命は
生命は
14:17
that life took millions of years to kick in.
360
842000
2000
数百万年がかりで誕生しています
14:19
We're proposing to do it in just a few hours,
361
844000
3000
我々は適切な化学反応さえ起これば
14:22
once we've set up
362
847000
2000
これは2-3時間で起こると
14:24
the right chemistry.
363
849000
2000
考えています
14:26
CA: And when do you think that will happen?
364
851000
2000
クリス: それはいつになるでしょうか？
14:28
LC: Hopefully within the next two years.
365
853000
3000
リー: できれば2年以内を目指しています
14:31
CA: That would be a big story.
366
856000
2000
クリス: それはとてつもない話ですね
14:33
(Laughter)
367
858000
2000
（笑）
14:35
In your own mind, what do you believe the chances are
368
860000
2000
炭素を含まない生命が
14:37
that walking around on some other planet
369
862000
2000
別の惑星に存在する
14:39
is non-carbon-based life,
370
864000
2000
可能性はどれぐらいあると
14:41
walking or oozing or something?
371
866000
2000
お考えですか？
14:43
LC: I think it's 100 percent.
372
868000
2000
リー: 私は100%だと思います
14:45
Because the thing is, we are so chauvinistic to biology,
373
870000
3000
私たちは生物学を熱狂的に
信奉しすぎです
信奉しすぎです
14:48
if you take away carbon, there's other things that can happen.
374
873000
2000
炭素を除けば
別のことが起きます
別のことが起きます
14:50
So the other thing
375
875000
2000
別の事 つまり
14:52
that if we were able to create life that's not based on carbon,
376
877000
2000
炭素に依存しない生命が出来れば
14:54
maybe we can tell NASA what really to look for.
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879000
3000
NASAに何を探すべきが提言できます
14:57
Don't go and look for carbon, go and look for evolvable stuff.
378
882000
3000
炭素ではなく
進化する物質を追い求めるべきです
進化する物質を追い求めるべきです
15:00
CA: Lee Cronin, good luck. (LC: Thank you very much.)
379
885000
2000
クリス: ご成功をお祈りしています
（リー: ありがとうございます）
（リー: ありがとうございます）
15:02
(Applause)
380
887000
2000
（拍手）
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