TEDGlobal 2011
Lee Cronin: Making matter come alive
Lee Cronin: A aduce materia la viață
Filmed:
Readability: 3.8
770,372 views
Înainte de viața pe Pământ, a existat doar materie, o "chestie" anorganică fără viaţă. Cât de improbabil este că a apărut viața? Și... ar putea să folosească un alt tip de chimie? Folosind o definiție elegantă a vieții (orice poate evolua), chimistul Lee Cronin explorează această întrebare prin încercarea de a crea o celulă complet anorganică folosind un "set Lego" de molecule anorganice, fără carbon, care se poate aduna, reproduce și concura.
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
Voi încerca în următoarele aproximativ 15 minute
00:18
is tell you about an idea
1
3000
2000
să vă povestesc despre o idee
00:20
of how we're going to make matter come alive.
2
5000
3000
despre cum vom face ca materia să prindă viață.
00:23
Now this may seem a bit ambitious,
3
8000
2000
Acest lucru poate suna cam ambițios,
00:25
but when you look at yourself, you look at your hands,
4
10000
2000
dar când te uiți la tine însuți, te uiți la mâinile tale,
00:27
you realize that you're alive.
5
12000
2000
realizezi că trăiești.
00:29
So this is a start.
6
14000
2000
Așadar acesta este un început.
00:31
Now this quest started four billion years ago on planet Earth.
7
16000
3000
Această călătorie a început acum patru miliarde de ani pe planeta Pământ.
00:34
There's been four billion years
8
19000
2000
Au trecut 4 miliarde de ani
00:36
of organic, biological life.
9
21000
2000
de viaţă organică, biologică.
00:38
And as an inorganic chemist,
10
23000
2000
Şi, în calitate de chimist anorganic,
00:40
my friends and colleagues make this distinction
11
25000
2000
prietenii şi colegii mei fac această distincţie
00:42
between the organic, living world
12
27000
3000
între lumea organică, vie
00:45
and the inorganic, dead world.
13
30000
2000
şi lumea anorganică, moartă.
00:47
And what I'm going to try and do is plant some ideas
14
32000
3000
Ceea ce voi face este să vă prezint o idee
00:50
about how we can transform inorganic, dead matter
15
35000
4000
despre cum putem transforma materia anorganică, moartă
00:54
into living matter, into inorganic biology.
16
39000
3000
în materie vie, în biologia anorganică.
00:57
Before we do that,
17
42000
2000
Aşadar, înainte să facem acest lucru,
00:59
I want to kind of put biology in its place.
18
44000
3000
vreau să pun într-un fel biologia la locul ei.
01:02
And I'm absolutely enthralled by biology.
19
47000
2000
Şi sunt total vrăjit de către biologie.
01:04
I love to do synthetic biology.
20
49000
2000
Îmi place foarte mult să fac biologie sintetică.
01:06
I love things that are alive.
21
51000
2000
Îmi plac lucrurile care trăiesc.
01:08
I love manipulating the infrastructure of biology.
22
53000
2000
Îmi place să manipulez infrastructura biologiei.
01:10
But within that infrastructure,
23
55000
2000
Dar, în acea infrastructură,
01:12
we have to remember
24
57000
2000
trebuie să ne amintim
01:14
that the driving force of biology
25
59000
2000
că forța motrică a biologiei
01:16
is really coming from evolution.
26
61000
2000
vine de fapt de la evoluție.
01:18
And evolution,
27
63000
2000
Iar evoluția,
01:20
although it was established well over 100 years ago by Charles Darwin
28
65000
3000
chiar dacă a fost descoperită în urmă cu peste 100 de ani de către Charles Darwin
01:23
and a vast number of other people,
29
68000
2000
și un număr mare de alţi oameni,
01:25
evolution still is a little bit intangible.
30
70000
3000
evoluția este totuși puțin cam intangibilă.
01:28
And when I talk about Darwinian evolution,
31
73000
2000
Și, când vorbesc despre evoluția darwinistă,
01:30
I mean one thing and one thing only,
32
75000
2000
mă refer la un lucru și doar un singur lucru,
01:32
and that is survival of the fittest.
33
77000
2000
iar acela este supraviețuirea celui mai puternic.
01:34
And so forget about evolution
34
79000
2000
Așa că uitați de evoluție
01:36
in a kind of metaphysical way.
35
81000
2000
într-un mod metafizic.
01:38
Think about evolution
36
83000
2000
Gândiți-va la evoluție
01:40
in terms of offspring competing,
37
85000
2000
în termeni de progenituri în concurenţă
01:42
and some winning.
38
87000
2000
și unele câștigând.
01:44
So bearing that in mind,
39
89000
2000
Ţinând cont de asta,
01:46
as a chemist, I wanted to ask myself
40
91000
2000
ca și chimist, aș fi vrut să mă întreb
01:48
the question frustrated by biology:
41
93000
2000
o nedumerire frustrată de către biologie:
01:50
What is the minimal unit of matter
42
95000
3000
Care este cea mai mică unitate de materie
01:53
that can undergo Darwinian evolution?
43
98000
3000
care poate suferi evoluția darwinistă?
01:56
And this seems quite a profound question.
44
101000
2000
Aceasta pare o întrebare destul de profundă.
01:58
And as a chemist,
45
103000
2000
În calitate de chimişti,
02:00
we're not used to profound questions every day.
46
105000
2000
nu suntem obișnuiți să punem întrebări profunde în fiecare zi.
02:02
So when I thought about it,
47
107000
2000
Așa că atunci când m-am gândit la acest lucru,
02:04
then suddenly I realized
48
109000
2000
mi-am dat brusc seama
02:06
that biology gave us the answer.
49
111000
2000
că biologia ne-a dat răspunsul.
02:08
And in fact, the smallest unit of matter
50
113000
2000
Și, de fapt, cea mai mică unitate de materie
02:10
that can evolve independently
51
115000
2000
care poate evolua independent
02:12
is, in fact, a single cell --
52
117000
2000
este, de fapt, o singură celulă...
02:14
a bacteria.
53
119000
2000
o bacterie.
02:16
So this raises three really important questions:
54
121000
3000
Aceasta ridică trei întrebări foarte importante:
02:19
What is life?
55
124000
2000
Ce este viața?
02:21
Is biology special?
56
126000
2000
Este biologia deosebită?
02:23
Biologists seem to think so.
57
128000
2000
Biologii par să creadă asta.
02:25
Is matter evolvable?
58
130000
2000
Este materia evolutivă?
02:27
Now if we answer those questions in reverse order,
59
132000
3000
Acum, dacă răspundem la acele întrebări în ordine inversă,
02:30
the third question -- is matter evolvable? --
60
135000
2000
a treia întrebare... este materia evolutivă?
02:32
if we can answer that,
61
137000
2000
Dacă putem răspunde la asta,
02:34
then we're going to know how special biology is,
62
139000
2000
atunci putem ști cât de specială este biologia,
02:36
and maybe, just maybe,
63
141000
2000
și poate... doar poate,
02:38
we'll have some idea of what life really is.
64
143000
3000
vom avea o idee despre ce este viața cu adevărat.
02:41
So here's some inorganic life.
65
146000
2000
Aici este ceva viață anorganică.
02:43
This is a dead crystal,
66
148000
2000
Acesta este un cristal mort.
02:45
and I'm going to do something to it,
67
150000
2000
Îi voi face ceva
02:47
and it's going to become alive.
68
152000
2000
și va prinde viață.
02:49
And you can see,
69
154000
2000
Și veți putea vedea,
02:51
it's kind of pollinating, germinating, growing.
70
156000
3000
că parcă polenizează, germinează, crește.
02:54
This is an inorganic tube.
71
159000
2000
Acesta este un tub anorganic.
02:56
And all these crystals here under the microscope
72
161000
2000
Toate aceste cristale de aici, de sub microscop,
02:58
were dead a few minutes ago, and they look alive.
73
163000
2000
au fost moarte acum câteva minute și par vii.
03:00
Of course, they're not alive.
74
165000
2000
Bineînțeles, ele nu au viață.
03:02
It's a chemistry experiment where I've made a crystal garden.
75
167000
3000
Este un experiment chimic unde am făcut o grădină de cristal.
03:05
But when I saw this, I was really fascinated,
76
170000
3000
Dar când am văzut asta, am fost foarte fascinat,
03:08
because it seemed lifelike.
77
173000
2000
deoarece semăna cu o formă de viață.
03:10
And as I pause for a few seconds, have a look at the screen.
78
175000
3000
Mă voi opri câteva secunde, uitați-vă la ecran.
03:15
You can see there's architecture growing, filling the void.
79
180000
3000
Puteți vedea că acolo este arhitectura creșterii, care umple vidul.
03:18
And this is dead.
80
183000
2000
Iar asta este moartă.
03:20
So I was positive that,
81
185000
2000
Așa că am fost convins că,
03:22
if somehow we can make things mimic life,
82
187000
2000
dacă cumva putem face ca lucrurile să mimeze viața,
03:24
let's go one step further.
83
189000
2000
să facem încă un pas.
03:26
Let's see if we can actually make life.
84
191000
2000
Hai să vedem dacă putem efectiv crea viață.
03:28
But there's a problem,
85
193000
2000
Dar există o problemă,
03:30
because up until maybe a decade ago,
86
195000
2000
deoarece acum aproape un deceniu
03:32
we were told that life was impossible
87
197000
2000
ni s-a spus că viața este imposibilă
03:34
and that we were the most incredible miracle in the universe.
88
199000
3000
și că noi am fost cel mai incredibil miracol din univers.
03:37
In fact, we were the only people
89
202000
2000
De fapt, că noi am fi singurii oameni
03:39
in the universe.
90
204000
2000
din univers.
03:41
Now, that's a bit boring.
91
206000
2000
Asta e puțin cam plictisitor.
03:43
So as a chemist,
92
208000
2000
În calitate de chimist,
03:45
I wanted to say, "Hang on. What is going on here?
93
210000
2000
vroiam să spun, "Stați puțin. Ce se întâmplă aici?
03:47
Is life that improbable?"
94
212000
2000
Chiar este viața atât de improbabilă?"
03:49
And this is really the question.
95
214000
3000
Aceasta este adevărata întrebare.
03:52
I think that perhaps the emergence of the first cells
96
217000
3000
Cred că probabil evoluția primelor celule
03:55
was as probable as the emergence of the stars.
97
220000
3000
a fost la fel de posibilă ca evoluția stelelor.
03:58
And in fact, let's take that one step further.
98
223000
3000
Și, de fapt, hai să facem acel pas mai departe.
04:01
Let's say
99
226000
2000
Să spunem
04:03
that if the physics of fusion
100
228000
2000
că dacă fizica fuziunii
04:05
is encoded into the universe,
101
230000
2000
este codată în univers,
04:07
maybe the physics of life is as well.
102
232000
2000
poate că fizica vieții este la fel.
04:09
And so the problem with chemists --
103
234000
2000
Și, astfel, problema cu chimiștii...
04:11
and this is a massive advantage as well --
104
236000
2000
și aceasta este un avantaj mare de asemenea...
04:13
is we like to focus on our elements.
105
238000
2000
că nouă ne place să ne concentrăm pe elementele noastre.
04:15
In biology, carbon takes center stage.
106
240000
3000
În biologie, carbonul are rolul principal.
04:18
And in a universe where carbon exists
107
243000
2000
Iar într-un univers unde carbonul există
04:20
and organic biology,
108
245000
2000
și biologia organică,
04:22
then we have all this wonderful diversity of life.
109
247000
3000
din asta avem această frumoasă diversitate de viață.
04:25
In fact, we have such amazing lifeforms that we can manipulate.
110
250000
4000
De fapt, avem așa niște forme frumoase de viață pe care le putem modela.
04:29
We're awfully careful in the lab
111
254000
2000
Suntem extrem de atenți în laborator
04:31
to try and avoid various biohazards.
112
256000
2000
să încercăm să evităm diverse riscuri biologice.
04:33
Well what about matter?
113
258000
2000
Deci cum stăm cu materia?
04:35
If we can make matter alive, would we have a matterhazard?
114
260000
3000
Dacă putem face materia să prindă viață, am avea un risc al materiei?
04:38
So think, this is a serious question.
115
263000
2000
Gândiți-vă, aceasta este o întrebare serioasă.
04:40
If your pen could replicate,
116
265000
3000
Dacă pixul vostru s-ar putea reproduce,
04:43
that would be a bit of a problem.
117
268000
2000
asta ar fi o problemă.
04:45
So we have to think differently
118
270000
2000
Așa că trebuie să gândim diferit
04:47
if we're going to make stuff come alive.
119
272000
2000
dacă vom face ca lucrurile să prindă viață.
04:49
And we also have to be aware of the issues.
120
274000
2000
Și, de asemenea, să fim conștienți de probleme.
04:51
But before we can make life,
121
276000
2000
Dar înainte să putem crea viață,
04:53
let's think for a second
122
278000
2000
hai să ne gândim puțin
04:55
what life really is characterized by.
123
280000
2000
de ce anume este caracterizată viața.
04:57
And forgive the complicated diagram.
124
282000
2000
Și iertați diagrama complicată.
04:59
This is just a collection of pathways in the cell.
125
284000
3000
Aceasta este doar o colecție de căi în celulă.
05:02
And the cell is obviously for us
126
287000
2000
Iar celula este, bineînțeles, pentru noi
05:04
a fascinating thing.
127
289000
2000
un lucru fascinant.
05:06
Synthetic biologists are manipulating it.
128
291000
3000
Biologii sintetici o manipulează.
05:09
Chemists are trying to study the molecules to look at disease.
129
294000
3000
Chimiștii încearcă să studieze moleculele, să observe boala.
05:12
And you have all these pathways going on at the same time.
130
297000
2000
Și uite așa avem toate aceste căi conectate în același timp.
05:14
You have regulation;
131
299000
2000
Aveți regulile;
05:16
information is transcribed;
132
301000
2000
informația este transcrisă;
05:18
catalysts are made; stuff is happening.
133
303000
2000
catalizatorii sunt produși; lucrurile se întâmplă.
05:20
But what does a cell do?
134
305000
2000
Dar ce face o celulă?
05:22
Well it divides, it competes,
135
307000
2000
Păi, ea divide, ea concurează,
05:24
it survives.
136
309000
2000
ea supraviețuiește.
05:26
And I think that is where we have to start
137
311000
2000
Și cred că acolo trebuie să începem noi
05:28
in terms of thinking about
138
313000
2000
să ne gândim
05:30
building from our ideas in life.
139
315000
2000
a construi din ideile noastre în viață.
05:32
But what else is life characterized by?
140
317000
2000
Dar de ce anume mai este viața caracterizată?
05:34
Well, I like think of it
141
319000
2000
Păi, mie îmi place să cred ca e ca o
05:36
as a flame in a bottle.
142
321000
2000
flacără într-o sticlă.
05:38
And so what we have here
143
323000
2000
Și ce avem aici
05:40
is a description of single cells
144
325000
2000
este o descriere a celulelor individuale
05:42
replicating, metabolizing,
145
327000
2000
care se reproduc, metabolizează,
05:44
burning through chemistries.
146
329000
2000
arzând prin chimii.
05:46
And so we have to understand
147
331000
2000
Așadar, trebuie să înțelegem
05:48
that if we're going to make artificial life or understand the origin of life,
148
333000
3000
că dacă vom crea viață artificială sau vom înțelege originea vieții,
05:51
we need to power it somehow.
149
336000
2000
trebuie să o alimentăm cumva.
05:53
So before we can really start to make life,
150
338000
3000
Și înainte să putem într-adevăr crea viață,
05:56
we have to really think about where it came from.
151
341000
2000
trebuie să ne gândim serios de unde a venit.
05:58
And Darwin himself mused in a letter to a colleague
152
343000
2000
Iar Darwin însuși a insistat într-o scrisoare către un coleg
06:00
that he thought that life probably emerged
153
345000
2000
că a crezut că viața probabil a apărut
06:02
in some warm little pond somewhere --
154
347000
3000
într-un eleșteu undeva ...
06:05
maybe not in Scotland, maybe in Africa,
155
350000
2000
poate nu în Scoția, poate în Africa,
06:07
maybe somewhere else.
156
352000
2000
poate altundeva.
06:09
But the real honest answer is, we just don't know,
157
354000
3000
Dar cel mai sincer răspuns este că noi chiar nu știm,
06:12
because there is a problem with the origin.
158
357000
3000
deoarece este o problemă cu originea.
06:15
Imagine way back, four and a half billion years ago,
159
360000
3000
Imaginați-vă că acum patru miliarde și jumătate de ani,
06:18
there is a vast chemical soup of stuff.
160
363000
2000
a existat o vastă supă chimică de lucruri.
06:20
And from this stuff we came.
161
365000
2000
Și din aceasta am apărut noi.
06:22
So when you think about the improbable nature
162
367000
3000
Când vă gândiți la natura improbabilă
06:25
of what I'm going to tell you in the next few minutes,
163
370000
2000
a ceea ce am să vă spun eu în următoarele minute,
06:27
just remember,
164
372000
2000
amintiți-vă doar,
06:29
we came from stuff on planet Earth.
165
374000
2000
că noi am apărut din lucruri de pe Pământ.
06:31
And we went through a variety of worlds.
166
376000
3000
Și am trecut printr-o varietate de lumi.
06:34
The RNA people would talk about the RNA world.
167
379000
3000
Oamenii care studiază ARN-ul ar discuta despre lumea ARN-ului.
06:37
We somehow got to proteins and DNA.
168
382000
2000
Noi am ajuns într-un fel la proteine si ADN.
06:39
We then got to the last ancestor.
169
384000
2000
După care am ajuns la ultimul strămoș.
06:41
Evolution kicked in -- and that's the cool bit.
170
386000
3000
Evoluția a întrat în scenă... și asta este partea interesantă.
06:44
And here we are.
171
389000
2000
Și uite-ne aici.
06:46
But there's a roadblock that you can't get past.
172
391000
3000
Dar există o piedică peste care nu poți trece.
06:49
You can decode the genome, you can look back,
173
394000
3000
Poți decoda genomul, te poți uita înapoi,
06:52
you can link us all together by a mitochondrial DNA,
174
397000
3000
poți să ne legi pe toți laolaltă cu un ADN mitocondrial,
06:55
but we can't get further than the last ancestor,
175
400000
3000
dar nu putem ajunge mai departe la ultimul strămoș,
06:58
the last visible cell
176
403000
2000
ultima celulă vizibilă
07:00
that we could sequence or think back in history.
177
405000
3000
pe care o putem secvenționa sau să privim spre istorie.
07:03
So we don't know how we got here.
178
408000
3000
Deci nu știm cum putem ajunge acolo.
07:06
So there are two options:
179
411000
2000
Atunci există două opțiuni:
07:08
intelligent design, direct and indirect --
180
413000
2000
designul inteligent, direct și indirect...
07:10
so God,
181
415000
2000
deci Dumnezeu,
07:12
or my friend.
182
417000
3000
sau prietenul meu.
07:15
Now talking about E.T. putting us there, or some other life,
183
420000
3000
Acum, a discuta despre E.T. că ne-a adus aici sau orice altă formă de viață,
07:18
just pushes the problem further on.
184
423000
3000
doar împinge problema mai departe.
07:21
I'm not a politician, I'm a scientist.
185
426000
3000
Nu sunt politician, sunt om de știință.
07:24
The other thing we need to think about
186
429000
2000
Celălalt lucru la care trebuie să ne gândim
07:26
is the emergence of chemical complexity.
187
431000
2000
este apariția complexității chimice.
07:28
This seems most likely.
188
433000
2000
Aceasta pare cea mai probabilă.
07:30
So we have some kind of primordial soup.
189
435000
2000
Și deci avem un fel de supă primordială.
07:32
And this one happens to be
190
437000
2000
Și aceasta pare să fie
07:34
a good source of all 20 amino acids.
191
439000
2000
o sursă bună a tuturor celor 20 de aminoacizi.
07:36
And somehow
192
441000
2000
Și, într-un fel,
07:38
these amino acids are combined,
193
443000
2000
acești aminoacizi sunt combinați
07:40
and life begins.
194
445000
2000
și viața începe.
07:42
But life begins, what does that mean?
195
447000
2000
Viața începe... Ce înseamnă asta?
07:44
What is life? What is this stuff of life?
196
449000
3000
Ce este viața? Ce este lucrul acela viață?
07:47
So in the 1950s,
197
452000
2000
În anii 1950,
07:49
Miller-Urey did their fantastic chemical Frankenstein experiment,
198
454000
5000
Miller-Urey a făcut un experiment chimic fantastic de tip Frankenstein,
07:54
where they did the equivalent in the chemical world.
199
459000
2000
unde au realizat echivalentul în lumea chimică.
07:56
They took the basic ingredients, put them in a single jar
200
461000
3000
Au luat ingredientele de bază, le-au pus pe toate într-un singur borcan
07:59
and ignited them
201
464000
2000
și le-au aprins
08:01
and put a lot of voltage through.
202
466000
2000
și au pus sa treacă tensiune electrică.
08:03
And they had a look at what was in the soup,
203
468000
2000
S-au uitat ce este în supă
08:05
and they found amino acids,
204
470000
3000
și au descoperit aminoacizii,
08:08
but nothing came out, there was no cell.
205
473000
2000
dar nimic nu a rezultat din aceasta, nu era nicio celulă.
08:10
So the whole area's been stuck for a while,
206
475000
3000
Așadar toată zona a fost blocată o vreme
08:13
and it got reignited in the '80s
207
478000
3000
și a fost reluată în anii '80,
08:16
when analytical technologies and computer technologies were coming on.
208
481000
3000
când tehnologiile analitice și tehnologiile computerizate apăreau.
08:19
In my own laboratory,
209
484000
2000
În propriul meu laborator,
08:21
the way we're trying to create inorganic life
210
486000
3000
modul în care încercăm să creăm viață anorganică
08:24
is by using many different reaction formats.
211
489000
2000
este prin folosirea diferitelor formate reactante.
08:26
So what we're trying to do is do reactions --
212
491000
2000
Și ce vom face sunt reacții...
08:28
not in one flask, but in tens of flasks,
213
493000
2000
dar nu într-o sticlă, ci în zeci de sticle
08:30
and connect them together,
214
495000
2000
și le conectăm pe toate laolaltă,
08:32
as you can see with this flow system, all these pipes.
215
497000
2000
după cum puteți vedea la acest sistem conectat, toate aceste tuburi.
08:34
We can do it microfluidically, we can do it lithographically,
216
499000
3000
Putem să o facem microfluidizându-le, le putem face litografiindu-le,
08:37
we can do it in a 3D printer,
217
502000
2000
le putem face la o imprimantă 3D,
08:39
we can do it in droplets for colleagues.
218
504000
2000
le putem face în picături pentru colegi.
08:41
And the key thing is to have lots of complex chemistry
219
506000
3000
Și elementul cheie este să ai multe chimii complexe
08:44
just bubbling away.
220
509000
2000
care apar și reapar.
08:46
But that's probably going to end in failure,
221
511000
4000
Dar aceasta probabil va sfârși într-un eșec,
08:50
so we need to be a bit more focused.
222
515000
2000
așa că trebuie să fim puțin mai atenți.
08:52
And the answer, of course, lies with mice.
223
517000
2000
Și răspunsul, bineînțeles, se afla la șoareci.
08:54
This is how I remember what I need as a chemist.
224
519000
3000
Astfel îmi amintesc de ce am nevoie ca chimist.
08:57
I say, "Well I want molecules."
225
522000
2000
Spun, "Păi, eu vreau molecule"
08:59
But I need a metabolism, I need some energy.
226
524000
3000
Dar am nevoie de un metabolism, am nevoie de niște energie.
09:02
I need some information, and I need a container.
227
527000
3000
Am nevoie de niște informație și am nevoie de un container.
09:05
Because if I want evolution,
228
530000
2000
Deoarece, dacă am nevoie de evoluție,
09:07
I need containers to compete.
229
532000
2000
am nevoie de containere ca să pot concura.
09:09
So if you have a container,
230
534000
2000
Dacă ai un container,
09:11
it's like getting in your car.
231
536000
2000
e ca și cum ai intra în mașina ta.
09:13
"This is my car,
232
538000
2000
"Asta e mașina mea,
09:15
and I'm going to drive around and show off my car."
233
540000
2000
o voi conduce și mă voi lăuda cu ea."
09:17
And I imagine you have a similar thing
234
542000
2000
Și îmi imaginez că ai un lucru asemănător
09:19
in cellular biology
235
544000
2000
în biologia celulară
09:21
with the emergence of life.
236
546000
2000
cu apariția vieții.
09:23
So these things together give us evolution, perhaps.
237
548000
3000
Aceste lucruri împreună ne oferă evoluție, probabil.
09:26
And the way to test it in the laboratory
238
551000
2000
Și modalitatea de a o testa în laborator
09:28
is to make it minimal.
239
553000
2000
este de a o face minimală.
09:30
So what we're going to try and do
240
555000
2000
Ce vom încerca să facem
09:32
is come up with an inorganic Lego kit of molecules.
241
557000
3000
este să venim cu un set Lego anorganic de molecule.
09:35
And so forgive the molecules on the screen,
242
560000
2000
Uitați de moleculele de pe ecran,
09:37
but these are a very simple kit.
243
562000
2000
dar acestea reprezintă un set foarte simplu.
09:39
There's only maybe three or four different types of building blocks present.
244
564000
2000
Sunt prezente poate doar trei sau patru tipuri diferite de blocuri.
09:41
And we can aggregate them together
245
566000
2000
Și le putem agrega laolaltă
09:43
and make literally thousands and thousands
246
568000
2000
și să le facem practic mii și mii
09:45
of really big nano-molecular molecules
247
570000
3000
de molecule nanomoleculare mari
09:48
the same size of DNA and proteins,
248
573000
2000
de mărimea unui AND și a proteinelor,
09:50
but there's no carbon in sight.
249
575000
2000
dar nu există nici urmă de carbon.
09:52
Carbon is banned.
250
577000
2000
Carbonul nu e bun.
09:54
And so with this Lego kit,
251
579000
2000
Și cu acest set Lego,
09:56
we have the diversity required
252
581000
2000
avem diversitatea necesară
09:58
for complex information storage
253
583000
3000
pentru stocarea de informații complexe
10:01
without DNA.
254
586000
2000
fără ADN.
10:03
But we need to make some containers.
255
588000
2000
Dar trebuie să facem niște containere.
10:05
And just a few months ago in my lab,
256
590000
2000
Și chiar acum câteva luni în laboratorul meu
10:07
we were able to take these very same molecules and make cells with them.
257
592000
3000
am fost în stare să luăm aceste molecule asemănătoare și să facem celule cu ele.
10:10
And you can see on the screen a cell being made.
258
595000
3000
Și puteți vedea pe ecran o celulă în devenire.
10:13
And we're now going to put some chemistry inside and do some chemistry in this cell.
259
598000
3000
Și vom pune acum niște chimie înăuntru și vom face niște chimie în această celulă.
10:16
And all I wanted to show you
260
601000
2000
Și tot ce vroiam să vă arăt
10:18
is we can set up molecules
261
603000
2000
este că putem alcătui molecule
10:20
in membranes, in real cells,
262
605000
2000
în membrane, în celule reale,
10:22
and then it sets up a kind of molecular Darwinism,
263
607000
4000
după care se creează într-un fel de darwinism molecular,
10:26
a molecular survival of the fittest.
264
611000
2000
o supraviețuire moleculară a celor mai puternice.
10:28
And this movie here
265
613000
2000
Și acest film
10:30
shows this competition between molecules.
266
615000
2000
ne arată competiția dintre molecule.
10:32
Molecules are competing for stuff.
267
617000
2000
Moleculele concurează pentru materie.
10:34
They're all made of the same stuff,
268
619000
2000
Ele sunt făcute din același material,
10:36
but they want their shape to win.
269
621000
2000
dar vor să câștige forma lor.
10:38
They want their shape to persist.
270
623000
2000
Vor ca forma lor să persiste.
10:40
And that is the key.
271
625000
2000
Și aceasta este cheia.
10:42
If we can somehow encourage these molecules
272
627000
2000
Dacă putem cumva încuraja aceste molecule
10:44
to talk to each other and make the right shapes and compete,
273
629000
3000
să vorbească una cu alta, să facă formele corect și să concureze,
10:47
they will start to form cells
274
632000
2000
ele vor începe să formeze celule
10:49
that will replicate and compete.
275
634000
2000
care se vor reproduce și se vor concura.
10:51
If we manage to do that,
276
636000
2000
Dacă reușim să facem asta,
10:53
forget the molecular detail.
277
638000
3000
uitați de detaliul molecular.
10:56
Let's zoom out to what that could mean.
278
641000
2000
Să ne dăm puțin în spate pentru a vedea ce poate însemna.
10:58
So we have this special theory of evolution
279
643000
2000
Așadar, avem această teorie specială a evoluției
11:00
that applies only to organic biology, to us.
280
645000
3000
care se aplică doar în biologia organică, pentru noi.
11:03
If we could get evolution into the material world,
281
648000
3000
Dacă am putea aduce evoluția în lumea materială,
11:06
then I propose we should have a general theory of evolution.
282
651000
3000
atunci propun să avem o teorie generală a evoluției.
11:09
And that's really worth thinking about.
283
654000
3000
Și la asta chiar are rost să ne gândim.
11:12
Does evolution control
284
657000
2000
Controlează evoluția
11:14
the sophistication of matter in the universe?
285
659000
3000
sofisticarea materiei în univers?
11:17
Is there some driving force through evolution
286
662000
3000
Există vreo forță motrice prin evoluție
11:20
that allows matter to compete?
287
665000
2000
care lasă materia să concureze?
11:22
So that means we could then start
288
667000
2000
Asta înseamnă că putem atunci să începem
11:24
to develop different platforms
289
669000
3000
să dezvoltăm diverse platforme
11:27
for exploring this evolution.
290
672000
2000
pentru a explora această evoluție.
11:29
So you imagine,
291
674000
2000
Și imaginați-vă,
11:31
if we're able to create a self-sustaining artificial life form,
292
676000
3000
dacă suntem în stare să creăm o formă de viață artificială auto-susținătoare,
11:34
not only will this tell us about the origin of life --
293
679000
3000
nu numai că aceasta ne va spune despre originea vieții,
11:37
that it's possible that the universe doesn't need carbon to be alive;
294
682000
3000
că este posibil ca universul nu are nevoie de carbon pentru a fi în viață;
11:40
it can use anything --
295
685000
2000
poate folosi orice...
11:42
we can then take [it] one step further and develop new technologies,
296
687000
3000
o putem duce un pas înainte și putem dezvolta noi tehnologii,
11:45
because we can then use software control
297
690000
2000
deoarece putem după aceea să ne ajutăm de controlul prin software
11:47
for evolution to code in.
298
692000
2000
pentru a coda evoluția.
11:49
So imagine we make a little cell.
299
694000
2000
Imaginați-vă că facem o celulă mică.
11:51
We want to put it out in the environment,
300
696000
2000
Vrem să o scoatem în mediu
11:53
and we want it to be powered by the Sun.
301
698000
2000
și vrem să funcționeze cu energie de la Soare.
11:55
What we do is we evolve it in a box with a light on.
302
700000
3000
Ce vom face este să o introducem într-o cutie cu lumina aprinsă.
11:58
And we don't use design anymore. We find what works.
303
703000
3000
Și nu mai folosim designul. Găsim ceea ce funcționează.
12:01
We should take our inspiration from biology.
304
706000
2000
Ar trebui să ne inspirăm din biologie.
12:03
Biology doesn't care about the design
305
708000
2000
Biologiei nu îi pasă de design
12:05
unless it works.
306
710000
2000
numai dacă funcționează.
12:07
So this will reorganize
307
712000
2000
Aceasta va reorganiza
12:09
the way we design things.
308
714000
2000
felul în care creăm lucrurile.
12:11
But not only just that,
309
716000
2000
Dar doar atât,
12:13
we will start to think about
310
718000
2000
vom începe să ne gândim la
12:15
how we can start to develop a symbiotic relationship with biology.
311
720000
3000
cum putem începe să creăm o relație simbiotică cu biologia.
12:18
Wouldn't it be great
312
723000
2000
Nu ar fi minunat
12:20
if you could take these artificial biological cells
313
725000
2000
dacă ați putea lua aceste celule artificiale
12:22
and fuse them with biological ones
314
727000
2000
și să le fuzionați cu celule biologice
12:24
to correct problems that we couldn't really deal with?
315
729000
3000
pentru a corecta probleme la care nu am putut face față?
12:27
The real issue in cellular biology
316
732000
2000
Adevărata problemă în biologia celulară
12:29
is we are never going to understand everything,
317
734000
3000
este că noi nu vom înțelege niciodată totul,
12:32
because it's a multidimensional problem put there by evolution.
318
737000
3000
deoarece este o problemă multidimensională creată de evoluție.
12:35
Evolution cannot be cut apart.
319
740000
3000
Evoluția nu poate fi separată.
12:38
You need to somehow find the fitness function.
320
743000
3000
Îți trebuie să găsești cumva funcția de potrivire.
12:41
And the profound realization for me
321
746000
2000
Și realizarea profundă pentru mine
12:43
is that, if this works,
322
748000
2000
este aceea că, dacă aceasta funcționează,
12:45
the concept of the selfish gene gets kicked up a level,
323
750000
3000
conceptul genei egoiste este dusă un nivel mai sus
12:48
and we really start talking about selfish matter.
324
753000
3000
și începem într-adevăr să discutăm despre materie egoistă.
12:51
And what does that mean in a universe
325
756000
2000
Și ce înseamnă aceasta într-un univers
12:53
where we are right now the highest form of stuff?
326
758000
3000
unde suntem acum cea mai mare formă de materie?
12:56
You're sitting on chairs.
327
761000
2000
Voi stați pe scaune.
12:58
They're inanimate, they're not alive.
328
763000
2000
Ele sunt neînsuflețite, ele nu trăiesc.
13:00
But you are made of stuff, and you are using stuff,
329
765000
2000
Dar voi sunteți făcuți din materie, folosiți materia
13:02
and you enslave stuff.
330
767000
2000
și înrobiți materia.
13:04
So using evolution
331
769000
2000
Așadar, folosirea evoluției
13:06
in biology,
332
771000
2000
în biologie
13:08
and in inorganic biology,
333
773000
2000
și în biologia organică,
13:10
for me is quite appealing, quite exciting.
334
775000
2000
pentru mine este destul de interesant, destul de incitant.
13:12
And we're really becoming very close
335
777000
3000
Și chiar ajungem foarte aproape
13:15
to understanding the key steps
336
780000
2000
să înțelegem pașii cheie
13:17
that makes dead stuff come alive.
337
782000
3000
care fac ca materia moartă să prindă viață.
13:20
And again, when you're thinking about how improbable this is,
338
785000
3000
Și iarăși, când vă gândiți cât de improbabil este acest lucru,
13:23
remember, five billion years ago,
339
788000
2000
amintiți-vă, acum 5 miliarde de ani,
13:25
we were not here, and there was no life.
340
790000
3000
noi nu existam și nu exista nici viață.
13:28
So what will that tell us
341
793000
2000
Și ce ne va spune asta
13:30
about the origin of life and the meaning of life?
342
795000
3000
despre originea vieții și sensul ei?
13:33
But perhaps, for me as a chemist,
343
798000
2000
Căci probabil, pentru mine ca și chimist,
13:35
I want to keep away from general terms;
344
800000
2000
doresc să stau departe de termeni generali;
13:37
I want to think about specifics.
345
802000
2000
vreau să mă gândesc la specificități.
13:39
So what does it mean about defining life?
346
804000
2000
Și ce înseamnă aceasta în a defini viața?
13:41
We really struggle to do this.
347
806000
2000
Noi chiar ne străduim să facem asta.
13:43
And I think, if we can make inorganic biology,
348
808000
2000
Și mă gândesc, dacă putem face biologie anorganică,
13:45
and we can make matter become evolvable,
349
810000
3000
și putem face materia să devină evolutivă,
13:48
that will in fact define life.
350
813000
2000
aceasta va defini de fapt viața.
13:50
I propose to you
351
815000
2000
Vă propun
13:52
that matter that can evolve is alive,
352
817000
3000
ca materia care poate evolua este în viață
13:55
and this gives us the idea of making evolvable matter.
353
820000
3000
și aceasta ne dă ideea de a face materia evolutivă.
13:58
Thank you very much.
354
823000
2000
Mulțumesc!
14:00
(Applause)
355
825000
7000
(Aplauze)
14:07
Chris Anderson: Just a quick question on timeline.
356
832000
4000
Chris Anderson: Doar o scurtă întrebare despre termen.
14:11
You believe you're going to be successful in this project?
357
836000
2000
Tu crezi că vei avea succes în acest proiect?
14:13
When?
358
838000
2000
Când?
14:15
Lee Cronin: So many people think
359
840000
2000
Lee Cronin: Multă lume crede
14:17
that life took millions of years to kick in.
360
842000
2000
că au durat mulți ani ca viața să apară.
14:19
We're proposing to do it in just a few hours,
361
844000
3000
Noi propunem să facem acest lucru în câteva ore,
14:22
once we've set up
362
847000
2000
odată ce am pus la punct
14:24
the right chemistry.
363
849000
2000
chimia corectă.
14:26
CA: And when do you think that will happen?
364
851000
2000
CA: Și când crezi că se va întâmpla asta?
14:28
LC: Hopefully within the next two years.
365
853000
3000
LC: Sperăm că în următorii doi ani.
14:31
CA: That would be a big story.
366
856000
2000
CA: Aceasta ar fi o poveste interesanta.
14:33
(Laughter)
367
858000
2000
(Râsete)
14:35
In your own mind, what do you believe the chances are
368
860000
2000
În sinea ta, care crezi că ar fi șansele
14:37
that walking around on some other planet
369
862000
2000
ca plimbându-se pe altă planetă
14:39
is non-carbon-based life,
370
864000
2000
să fie viaţă nebazată pe carbon
14:41
walking or oozing or something?
371
866000
2000
care există sau vegetează sau ceva?
14:43
LC: I think it's 100 percent.
372
868000
2000
LC: Eu cred că este 100%.
14:45
Because the thing is, we are so chauvinistic to biology,
373
870000
3000
Deoarece, noi suntem atât de șoviniști cu biologia,
14:48
if you take away carbon, there's other things that can happen.
374
873000
2000
că dacă ai lua carbonul, sunt alte lucruri ce se pot întâmpla.
14:50
So the other thing
375
875000
2000
Iar celălalt lucru
14:52
that if we were able to create life that's not based on carbon,
376
877000
2000
dacă am putea să creăm viață care nu este bazată pe carbon,
14:54
maybe we can tell NASA what really to look for.
377
879000
3000
am putea spune agenţiei NASA ce anume să caute.
14:57
Don't go and look for carbon, go and look for evolvable stuff.
378
882000
3000
Nu te duce să cauţi carbon, caută materia care evoluează.
15:00
CA: Lee Cronin, good luck. (LC: Thank you very much.)
379
885000
2000
CA: Lee Cronin, mult succes. (LC: Mulțumesc mult.)
15:02
(Applause)
380
887000
2000
(Aplauze)
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