TEDGlobal 2011
Lee Cronin: Making matter come alive
Lee Cronin: haciendo que la materia cobre vida
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Antes de la existencia de vida en la Tierra sólo había materia, “cosas” muertas inorgánicas. ¿Cuán improbable es el surgimiento de la vida? Y… ¿pudo ésta usar un tipo de química diferente? Mediante una definición elegante de vida (algo capaz de evolucionar), el químico Lee Cronin está explorando esta pregunta, tratando de crear una célula completamente inorgánica que use un “kit de componentes” de moléculas inorgánicas (sin carbono) que pueda ensamblarse, replicarse y competir.
Lee Cronin - Chemist
A professor of chemistry, nanoscience and chemical complexity, Lee Cronin and his research group investigate how chemistry can revolutionize modern technology and even create life. Full bio
A professor of chemistry, nanoscience and chemical complexity, Lee Cronin and his research group investigate how chemistry can revolutionize modern technology and even create life. Full bio
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What I'm going to try and do in the next 15 minutes or so
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0
3000
En los próximos 15 minutos voy a tratar
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is tell you about an idea
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2000
de contarles una idea
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of how we're going to make matter come alive.
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3000
de cómo vamos a hacer que la materia cobre vida.
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Now this may seem a bit ambitious,
3
8000
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Esto puede parecer un poco ambicioso
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but when you look at yourself, you look at your hands,
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10000
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pero, si nos miramos, si miramos nuestras manos,
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you realize that you're alive.
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nos damos cuenta que estamos vivos.
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So this is a start.
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Esto es un comienzo.
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Now this quest started four billion years ago on planet Earth.
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Esto empezó hace 4.000 millones de años en el planeta Tierra.
00:34
There's been four billion years
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19000
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Ha habido 4.000 millones años
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of organic, biological life.
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2000
de vida orgánica, biológica.
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And as an inorganic chemist,
10
23000
2000
Como químico inorgánico,
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my friends and colleagues make this distinction
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con mis amigos y colegas hacemos la distinción
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between the organic, living world
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3000
entre el mundo orgánico, vivo,
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and the inorganic, dead world.
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30000
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y el mundo inorgánico, muerto.
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And what I'm going to try and do is plant some ideas
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Voy a tratar de sembrar algunas ideas
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about how we can transform inorganic, dead matter
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4000
de cómo podemos transformar la materia inorgánica, muerta,
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into living matter, into inorganic biology.
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39000
3000
en materia viva, en biología inorgánica.
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Before we do that,
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2000
Pero antes de eso
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I want to kind of put biology in its place.
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quiero poner la biología en contexto.
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And I'm absolutely enthralled by biology.
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2000
Estoy absolutamente fascinado por la biología.
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I love to do synthetic biology.
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49000
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Me encanta hacer biología sintética.
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I love things that are alive.
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Me encantan las cosas vivas.
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I love manipulating the infrastructure of biology.
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2000
Me encanta manipular la infraestructura de la biología.
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But within that infrastructure,
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55000
2000
Pero dentro de esa infraestructura
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we have to remember
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57000
2000
tenemos que recordar
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that the driving force of biology
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59000
2000
que la fuerza motriz de la biología
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is really coming from evolution.
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61000
2000
viene en realidad de la evolución.
01:18
And evolution,
27
63000
2000
Y la evolución,
01:20
although it was established well over 100 years ago by Charles Darwin
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65000
3000
si bien fue establecida hace más de 100 años por Charles Darwin
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and a vast number of other people,
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68000
2000
y mucha otra gente,
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evolution still is a little bit intangible.
30
70000
3000
la evolución sigue siendo un poco intangible.
01:28
And when I talk about Darwinian evolution,
31
73000
2000
Y cuando hablo de la evolución darwiniana
01:30
I mean one thing and one thing only,
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75000
2000
quiero decir una y sólo una cosa:
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and that is survival of the fittest.
33
77000
2000
la supervivencia del más apto.
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And so forget about evolution
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79000
2000
Olvidémonos de la evolución
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in a kind of metaphysical way.
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81000
2000
en un sentido metafísico.
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Think about evolution
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83000
2000
Pensemos la evolución
01:40
in terms of offspring competing,
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85000
2000
en términos de una competencia de la prole
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and some winning.
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87000
2000
en la que alguien gana.
01:44
So bearing that in mind,
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89000
2000
Teniendo eso en mente,
01:46
as a chemist, I wanted to ask myself
40
91000
2000
como químico, quería formularme
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the question frustrated by biology:
41
93000
2000
la pregunta frustrada por la biología:
01:50
What is the minimal unit of matter
42
95000
3000
¿Cuál es la mínima unidad de materia
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that can undergo Darwinian evolution?
43
98000
3000
capaz de experimentar una evolución darwiniana?
01:56
And this seems quite a profound question.
44
101000
2000
Parece una pregunta bastante profunda.
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And as a chemist,
45
103000
2000
Como químicos
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we're not used to profound questions every day.
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105000
2000
no estamos acostumbrados a preguntas profundas cotidianas.
02:02
So when I thought about it,
47
107000
2000
Al pensarlo
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then suddenly I realized
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109000
2000
de repente me di cuenta
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that biology gave us the answer.
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111000
2000
que la biología nos daba una respuesta.
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And in fact, the smallest unit of matter
50
113000
2000
Y, de hecho, la mínima unidad de materia
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that can evolve independently
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115000
2000
que puede evolucionar en forma independiente
02:12
is, in fact, a single cell --
52
117000
2000
es una célula simple...
02:14
a bacteria.
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119000
2000
una bacteria.
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So this raises three really important questions:
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121000
3000
Esto plantea tres preguntas muy importantes:
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What is life?
55
124000
2000
¿Qué es la vida?
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Is biology special?
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126000
2000
¿La biología es algo especial?
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Biologists seem to think so.
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2000
Los biólogos piensan que sí.
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Is matter evolvable?
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130000
2000
¿Evoluciona la materia?
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Now if we answer those questions in reverse order,
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3000
Si respondemos esas preguntas en orden inverso...
02:30
the third question -- is matter evolvable? --
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2000
la tercera, ¿evoluciona la materia?
02:32
if we can answer that,
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137000
2000
Si podemos responderla,
02:34
then we're going to know how special biology is,
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139000
2000
entonces sabremos cuán especial es la biología
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and maybe, just maybe,
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141000
2000
y quizá, sólo quizá,
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we'll have some idea of what life really is.
64
143000
3000
nos haremos una idea de qué es realmente la vida.
02:41
So here's some inorganic life.
65
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2000
Aquí hay algo de vida inorgánica.
02:43
This is a dead crystal,
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148000
2000
Este es un cristal muerto
02:45
and I'm going to do something to it,
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150000
2000
al que le voy a hacer algo
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and it's going to become alive.
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152000
2000
y va a cobrar vida.
02:49
And you can see,
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154000
2000
Y pueden ver
02:51
it's kind of pollinating, germinating, growing.
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156000
3000
como que se poliniza, germina, crece.
02:54
This is an inorganic tube.
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159000
2000
Este es un tubo inorgánico.
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And all these crystals here under the microscope
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161000
2000
Y todos estos cristales bajo el microscopio
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were dead a few minutes ago, and they look alive.
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163000
2000
estaban muertos hace unos minutos y ahora parecen vivos.
03:00
Of course, they're not alive.
74
165000
2000
Claro, no están vivos.
03:02
It's a chemistry experiment where I've made a crystal garden.
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167000
3000
Es un experimento químico en el que he hecho un jardín de cristales.
03:05
But when I saw this, I was really fascinated,
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170000
3000
Pero cuando vi esto realmente me fascinó
03:08
because it seemed lifelike.
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173000
2000
porque parecía tener vida.
03:10
And as I pause for a few seconds, have a look at the screen.
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175000
3000
Y, mientras me detengo unos segundos, miren la pantalla.
03:15
You can see there's architecture growing, filling the void.
79
180000
3000
Pueden ver que la arquitectura crece, que llena el vacío.
03:18
And this is dead.
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183000
2000
Esto está muerto.
03:20
So I was positive that,
81
185000
2000
Yo estaba seguro de que,
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if somehow we can make things mimic life,
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187000
2000
si de algún modo podemos hacer que las cosas imiten la vida,
03:24
let's go one step further.
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189000
2000
podremos dar un paso más.
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Let's see if we can actually make life.
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191000
2000
Veamos si podemos realmente crear vida.
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But there's a problem,
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193000
2000
Pero hay un problema;
03:30
because up until maybe a decade ago,
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195000
2000
hasta hace quizá una década
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we were told that life was impossible
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197000
2000
nos decían que la vida era imposible
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and that we were the most incredible miracle in the universe.
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199000
3000
y que era éramos el milagro más increíble del universo.
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In fact, we were the only people
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202000
2000
Que éramos los únicos
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in the universe.
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204000
2000
en el universo.
03:41
Now, that's a bit boring.
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206000
2000
Ahora, eso es un poco aburrido.
03:43
So as a chemist,
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208000
2000
Por eso, como químico,
03:45
I wanted to say, "Hang on. What is going on here?
93
210000
2000
yo quería decir: "Esperen. ¿Qué está pasando aquí?
03:47
Is life that improbable?"
94
212000
2000
¿Es tan improbable la vida?"
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And this is really the question.
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214000
3000
Esta es realmente la pregunta.
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I think that perhaps the emergence of the first cells
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217000
3000
Creo que tal vez la aparición de las primeras células
03:55
was as probable as the emergence of the stars.
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220000
3000
era tan probable como la de las estrellas.
03:58
And in fact, let's take that one step further.
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223000
3000
Demos ese paso adicional.
04:01
Let's say
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226000
2000
Digamos
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that if the physics of fusion
100
228000
2000
que si la física de la fusión
04:05
is encoded into the universe,
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230000
2000
está codificada en el universo,
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maybe the physics of life is as well.
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232000
2000
quizá la física de la vida también lo esté.
04:09
And so the problem with chemists --
103
234000
2000
El problema con los químicos,
04:11
and this is a massive advantage as well --
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236000
2000
y esto también es una gran ventaja,
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is we like to focus on our elements.
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238000
2000
es que nos gusta centrarnos en los elementos.
04:15
In biology, carbon takes center stage.
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240000
3000
En biología el carbono ocupa un lugar central.
04:18
And in a universe where carbon exists
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243000
2000
En el universo, donde existe el carbono
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and organic biology,
108
245000
2000
y la biología orgánica,
04:22
then we have all this wonderful diversity of life.
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247000
3000
tenemos toda esta maravillosa diversidad de la vida.
04:25
In fact, we have such amazing lifeforms that we can manipulate.
110
250000
4000
Tenemos formas de vida increíbles que podemos manipular.
04:29
We're awfully careful in the lab
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254000
2000
Tenemos extremo cuidado en el laboratorio
04:31
to try and avoid various biohazards.
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256000
2000
para tratar de evitar los distintos riesgos biológicos.
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Well what about matter?
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258000
2000
¿Y qué pasa con la materia?
04:35
If we can make matter alive, would we have a matterhazard?
114
260000
3000
Si podemos hacer que la materia viva, ¿tendríamos esos riesgos?
04:38
So think, this is a serious question.
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263000
2000
Pensemos; esta es una pregunta seria.
04:40
If your pen could replicate,
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265000
3000
Si su bolígrafo pudiera replicarse
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that would be a bit of a problem.
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268000
2000
eso sería un problema.
04:45
So we have to think differently
118
270000
2000
Por eso tenemos que pensar de manera diferente
04:47
if we're going to make stuff come alive.
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272000
2000
si vamos a hacer que las cosas cobren vida.
04:49
And we also have to be aware of the issues.
120
274000
2000
Y también tenemos que ser conscientes de los problemas.
04:51
But before we can make life,
121
276000
2000
Pero antes de poder crear vida
04:53
let's think for a second
122
278000
2000
pensemos un segundo
04:55
what life really is characterized by.
123
280000
2000
qué es lo que caracteriza la vida.
04:57
And forgive the complicated diagram.
124
282000
2000
Perdonen lo complicado del diagrama.
04:59
This is just a collection of pathways in the cell.
125
284000
3000
Esto es sólo una colección de caminos en la célula.
05:02
And the cell is obviously for us
126
287000
2000
Y para nosotros la célula es, obviamente,
05:04
a fascinating thing.
127
289000
2000
algo fascinante.
05:06
Synthetic biologists are manipulating it.
128
291000
3000
Los biólogos sintéticos las están manipulando.
05:09
Chemists are trying to study the molecules to look at disease.
129
294000
3000
Los químicos investigan las moléculas para estudiar enfermedades.
05:12
And you have all these pathways going on at the same time.
130
297000
2000
Tenemos todos estos caminos al mismo tiempo.
05:14
You have regulation;
131
299000
2000
Hay regulación;
05:16
information is transcribed;
132
301000
2000
se transcribe información;
05:18
catalysts are made; stuff is happening.
133
303000
2000
se crean catalizadores; pasan muchas cosas.
05:20
But what does a cell do?
134
305000
2000
Pero ¿qué hace la célula?
05:22
Well it divides, it competes,
135
307000
2000
Bueno, se divide, compite,
05:24
it survives.
136
309000
2000
sobrevive.
05:26
And I think that is where we have to start
137
311000
2000
Y creo que es ahí donde tenemos que empezar
05:28
in terms of thinking about
138
313000
2000
a pensar en la construcción
05:30
building from our ideas in life.
139
315000
2000
de nuestras ideas sobre la vida.
05:32
But what else is life characterized by?
140
317000
2000
Pero, ¿por qué otra cosa se caracteriza la vida?
05:34
Well, I like think of it
141
319000
2000
Bueno, me gusta pensarlo
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as a flame in a bottle.
142
321000
2000
como una llama en una botella.
05:38
And so what we have here
143
323000
2000
Por eso aquí tenemos
05:40
is a description of single cells
144
325000
2000
una descripción de células simples
05:42
replicating, metabolizing,
145
327000
2000
que se replican, metabolizan,
05:44
burning through chemistries.
146
329000
2000
y consumen mediante la química.
05:46
And so we have to understand
147
331000
2000
Por eso tenemos que entender
05:48
that if we're going to make artificial life or understand the origin of life,
148
333000
3000
que si vamos a crear vida artificial, o entender el origen de la vida,
05:51
we need to power it somehow.
149
336000
2000
tenemos que alimentarla de algún modo.
05:53
So before we can really start to make life,
150
338000
3000
Así que antes de empezar a crear vida
05:56
we have to really think about where it came from.
151
341000
2000
en realidad tenemos que pensar de dónde vino.
05:58
And Darwin himself mused in a letter to a colleague
152
343000
2000
Y el propio Darwin reflexionaba en una carta a un colega
06:00
that he thought that life probably emerged
153
345000
2000
que él pensaba que la vida probablemente surgió
06:02
in some warm little pond somewhere --
154
347000
3000
en algún pequeño estanque cálido por ahí;
06:05
maybe not in Scotland, maybe in Africa,
155
350000
2000
quizá no en Escocia, quizá en África,
06:07
maybe somewhere else.
156
352000
2000
quizá en algún otro lado.
06:09
But the real honest answer is, we just don't know,
157
354000
3000
Pero la respuesta realmente honesta es que no lo sabemos
06:12
because there is a problem with the origin.
158
357000
3000
porque hay un problema con el origen.
06:15
Imagine way back, four and a half billion years ago,
159
360000
3000
Remontémonos al pasado 4.500 millones de años;
06:18
there is a vast chemical soup of stuff.
160
363000
2000
hay un gran caldo químico de materia.
06:20
And from this stuff we came.
161
365000
2000
Y de esa materia vinimos.
06:22
So when you think about the improbable nature
162
367000
3000
Así que cuando piensen en la naturaleza improbable
06:25
of what I'm going to tell you in the next few minutes,
163
370000
2000
de lo que les voy a contar en los próximos minutos
06:27
just remember,
164
372000
2000
sólo recuerden
06:29
we came from stuff on planet Earth.
165
374000
2000
que vinimos de materia del planeta Tierra.
06:31
And we went through a variety of worlds.
166
376000
3000
Y pasamos por una variedad de mundos.
06:34
The RNA people would talk about the RNA world.
167
379000
3000
Los expertos en ARN hablan del mundo del ARN.
06:37
We somehow got to proteins and DNA.
168
382000
2000
De algún modo llegamos a las proteínas y al ADN.
06:39
We then got to the last ancestor.
169
384000
2000
Luego llegamos al último ancestro.
06:41
Evolution kicked in -- and that's the cool bit.
170
386000
3000
La evolución irrumpe... eso es lo genial.
06:44
And here we are.
171
389000
2000
Y aquí estamos.
06:46
But there's a roadblock that you can't get past.
172
391000
3000
Pero hay un obstáculo que no podemos superar.
06:49
You can decode the genome, you can look back,
173
394000
3000
Se puede decodificar el genoma, ir hacia atrás,
06:52
you can link us all together by a mitochondrial DNA,
174
397000
3000
podemos vincularnos todos por un ADN mitocondrial,
06:55
but we can't get further than the last ancestor,
175
400000
3000
pero no podemos ir más allá del último ancestro,
06:58
the last visible cell
176
403000
2000
la última célula visible
07:00
that we could sequence or think back in history.
177
405000
3000
que pudimos secuenciar o a la cual nos retrotraemos en la historia.
07:03
So we don't know how we got here.
178
408000
3000
No sabemos cómo llegamos aquí.
07:06
So there are two options:
179
411000
2000
Hay dos opciones:
07:08
intelligent design, direct and indirect --
180
413000
2000
diseño inteligente, directo e indirecto;
07:10
so God,
181
415000
2000
es decir, Dios
07:12
or my friend.
182
417000
3000
o mi amigo.
07:15
Now talking about E.T. putting us there, or some other life,
183
420000
3000
Ahora bien, hablar de que E.T. nos puso allí, o a otra forma de vida,
07:18
just pushes the problem further on.
184
423000
3000
sólo posterga el problema para más adelante.
07:21
I'm not a politician, I'm a scientist.
185
426000
3000
No soy político, soy científico.
07:24
The other thing we need to think about
186
429000
2000
Lo otro en que tenemos que pensar
07:26
is the emergence of chemical complexity.
187
431000
2000
es en el surgimiento de la complejidad química.
07:28
This seems most likely.
188
433000
2000
Esto parece más probable.
07:30
So we have some kind of primordial soup.
189
435000
2000
Hay una especie de caldo primigenio.
07:32
And this one happens to be
190
437000
2000
Y da la casualidad que ésta
07:34
a good source of all 20 amino acids.
191
439000
2000
es una buena fuente de los 20 aminoácidos.
07:36
And somehow
192
441000
2000
Y que de algún modo
07:38
these amino acids are combined,
193
443000
2000
se combinaron estos aminoácidos
07:40
and life begins.
194
445000
2000
y empezó la vida.
07:42
But life begins, what does that mean?
195
447000
2000
Pero, ¿qué significa que empezó la vida?
07:44
What is life? What is this stuff of life?
196
449000
3000
¿Qué es la vida? ¿Qué es esto de la vida?
07:47
So in the 1950s,
197
452000
2000
En los años 50
07:49
Miller-Urey did their fantastic chemical Frankenstein experiment,
198
454000
5000
Miller-Urey realizó un experimento químico fantástico de tipo Frankenstein;
07:54
where they did the equivalent in the chemical world.
199
459000
2000
fue el equivalente para el mundo químico.
07:56
They took the basic ingredients, put them in a single jar
200
461000
3000
Tomaron los ingredientes básicos, los pusieron en el mismo frasco,
07:59
and ignited them
201
464000
2000
los encendieron,
08:01
and put a lot of voltage through.
202
466000
2000
y les aplicaron alto voltaje.
08:03
And they had a look at what was in the soup,
203
468000
2000
Luego miraron qué había en la sopa
08:05
and they found amino acids,
204
470000
3000
y hallaron aminoácidos
08:08
but nothing came out, there was no cell.
205
473000
2000
pero no salió nada, no había células.
08:10
So the whole area's been stuck for a while,
206
475000
3000
Toda esa disciplina se detuvo durante un tiempo
08:13
and it got reignited in the '80s
207
478000
3000
y se reavivó en los años 80
08:16
when analytical technologies and computer technologies were coming on.
208
481000
3000
con el surgimiento de tecnologías analíticas e informáticas.
08:19
In my own laboratory,
209
484000
2000
En mi propio laboratorio
08:21
the way we're trying to create inorganic life
210
486000
3000
el modo en que tratamos de crear vida inorgánica
08:24
is by using many different reaction formats.
211
489000
2000
es mediante muchos y distintos formatos de reacción.
08:26
So what we're trying to do is do reactions --
212
491000
2000
Estamos tratando de hacer reacciones...
08:28
not in one flask, but in tens of flasks,
213
493000
2000
no en un frasco, sino en decenas de frascos,
08:30
and connect them together,
214
495000
2000
y conectamos,
08:32
as you can see with this flow system, all these pipes.
215
497000
2000
como pueden ver en este sistema de flujo, todos estos tubos.
08:34
We can do it microfluidically, we can do it lithographically,
216
499000
3000
Podemos hacerlo con microfluidos, podemos hacerlo litográficamente,
08:37
we can do it in a 3D printer,
217
502000
2000
podemos hacerlo con impresoras 3D,
08:39
we can do it in droplets for colleagues.
218
504000
2000
podemos hacerlo en gotas para los colegas.
08:41
And the key thing is to have lots of complex chemistry
219
506000
3000
La clave es tener un montón de procesos químicos complejos
08:44
just bubbling away.
220
509000
2000
burbujeando.
08:46
But that's probably going to end in failure,
221
511000
4000
Pero eso probablemente termine fracasando,
08:50
so we need to be a bit more focused.
222
515000
2000
por eso tenemos que centrar más la atención.
08:52
And the answer, of course, lies with mice.
223
517000
2000
Y la respuesta, por supuesto, se encuentra en los ratones.
08:54
This is how I remember what I need as a chemist.
224
519000
3000
Esto me recuerda lo que necesito como químico.
08:57
I say, "Well I want molecules."
225
522000
2000
Digo: "Bueno, quiero moléculas".
08:59
But I need a metabolism, I need some energy.
226
524000
3000
Pero necesito un metabolismo, necesito energía.
09:02
I need some information, and I need a container.
227
527000
3000
Necesito información, y necesito un contenedor.
09:05
Because if I want evolution,
228
530000
2000
Porque si quiero evolución
09:07
I need containers to compete.
229
532000
2000
necesito que los contenedores compitan.
09:09
So if you have a container,
230
534000
2000
Así, si tenemos un contenedor
09:11
it's like getting in your car.
231
536000
2000
es como entrar al coche.
09:13
"This is my car,
232
538000
2000
"Este es mi coche
09:15
and I'm going to drive around and show off my car."
233
540000
2000
y voy a salir a alardear con él".
09:17
And I imagine you have a similar thing
234
542000
2000
Me imagino que ocurre algo similar
09:19
in cellular biology
235
544000
2000
en la biología celular
09:21
with the emergence of life.
236
546000
2000
con el surgimiento de la vida.
09:23
So these things together give us evolution, perhaps.
237
548000
3000
Así que estas cosas juntas, quizá nos dan la evolución.
09:26
And the way to test it in the laboratory
238
551000
2000
Y la forma de probarlo en el laboratorio
09:28
is to make it minimal.
239
553000
2000
es reducirlo a lo mínimo.
09:30
So what we're going to try and do
240
555000
2000
Por eso vamos a tratar
09:32
is come up with an inorganic Lego kit of molecules.
241
557000
3000
de encontrar un kit de componentes inorgánicos de moléculas.
09:35
And so forgive the molecules on the screen,
242
560000
2000
Disculpen que puse moléculas en la pantalla
09:37
but these are a very simple kit.
243
562000
2000
pero se trata de un kit muy simple.
09:39
There's only maybe three or four different types of building blocks present.
244
564000
2000
Sólo hay 3 ó 4 tipos diferentes de bloques de construcción.
09:41
And we can aggregate them together
245
566000
2000
Podemos combinarlos
09:43
and make literally thousands and thousands
246
568000
2000
y hacer, literalmente, miles y miles
09:45
of really big nano-molecular molecules
247
570000
3000
de grandes estructuras nanomoleculares
09:48
the same size of DNA and proteins,
248
573000
2000
del mismo tamaño que el ADN y las proteínas
09:50
but there's no carbon in sight.
249
575000
2000
pero sin carbono a la vista.
09:52
Carbon is banned.
250
577000
2000
El carbono es malo.
09:54
And so with this Lego kit,
251
579000
2000
Así, con este kit del tipo Lego,
09:56
we have the diversity required
252
581000
2000
tenemos la diversidad que se requiere
09:58
for complex information storage
253
583000
3000
para el almacenamiento de información compleja
10:01
without DNA.
254
586000
2000
sin ADN.
10:03
But we need to make some containers.
255
588000
2000
Pero tenemos que crear contenedores.
10:05
And just a few months ago in my lab,
256
590000
2000
Y hace apenas unos meses en mi laboratorio
10:07
we were able to take these very same molecules and make cells with them.
257
592000
3000
pudimos tomar estas mismas moléculas y crear células con ellas.
10:10
And you can see on the screen a cell being made.
258
595000
3000
En pantalla pueden ver la creación de una célula.
10:13
And we're now going to put some chemistry inside and do some chemistry in this cell.
259
598000
3000
Ahora vamos a ponerle química en el interior y hacer química en esta célula.
10:16
And all I wanted to show you
260
601000
2000
Todo lo que quería mostrarles
10:18
is we can set up molecules
261
603000
2000
es que podemos montar moléculas
10:20
in membranes, in real cells,
262
605000
2000
en membranas, en células reales,
10:22
and then it sets up a kind of molecular Darwinism,
263
607000
4000
y luego eso establece una especie de darwinismo molecular,
10:26
a molecular survival of the fittest.
264
611000
2000
una supervivencia molecular del más apto.
10:28
And this movie here
265
613000
2000
Esta película de aquí
10:30
shows this competition between molecules.
266
615000
2000
muestra esa competencia entre moléculas.
10:32
Molecules are competing for stuff.
267
617000
2000
Las moléculas compiten por la materia.
10:34
They're all made of the same stuff,
268
619000
2000
Todas están hechas de la misma materia
10:36
but they want their shape to win.
269
621000
2000
pero cada una quiere que gane su forma.
10:38
They want their shape to persist.
270
623000
2000
Cada una quiere que persista su forma.
10:40
And that is the key.
271
625000
2000
Y esa es la clave.
10:42
If we can somehow encourage these molecules
272
627000
2000
Si de alguna manera podemos alentar a estas moléculas
10:44
to talk to each other and make the right shapes and compete,
273
629000
3000
para que hablen unas con otras, adopten las formas correctas y compitan,
10:47
they will start to form cells
274
632000
2000
empezarán a formar células
10:49
that will replicate and compete.
275
634000
2000
que se replicarán y competirán.
10:51
If we manage to do that,
276
636000
2000
Si logramos hacer eso
10:53
forget the molecular detail.
277
638000
3000
olvidémonos del detalle molecular.
10:56
Let's zoom out to what that could mean.
278
641000
2000
Alejémonos y veamos qué podría significar eso.
10:58
So we have this special theory of evolution
279
643000
2000
Tenemos esta teoría especial de la evolución
11:00
that applies only to organic biology, to us.
280
645000
3000
que sólo se aplica a la biología orgánica, a nosotros.
11:03
If we could get evolution into the material world,
281
648000
3000
Si pudiéramos llevar la evolución al mundo material
11:06
then I propose we should have a general theory of evolution.
282
651000
3000
entonces propongo que deberíamos tener una teoría general de la evolución.
11:09
And that's really worth thinking about.
283
654000
3000
Y eso es algo que vale la pena pensar.
11:12
Does evolution control
284
657000
2000
¿Controla la evolución
11:14
the sophistication of matter in the universe?
285
659000
3000
la sofisticación de la materia del universo?
11:17
Is there some driving force through evolution
286
662000
3000
¿Existe alguna fuerza motriz que gracias a la evolución
11:20
that allows matter to compete?
287
665000
2000
permita a la materia competir?
11:22
So that means we could then start
288
667000
2000
Eso quiere decir que podríamos empezar
11:24
to develop different platforms
289
669000
3000
a desarrollar distintas plataformas
11:27
for exploring this evolution.
290
672000
2000
para explorar esta evolución.
11:29
So you imagine,
291
674000
2000
Así que imaginen,
11:31
if we're able to create a self-sustaining artificial life form,
292
676000
3000
si fuéramos capaces de crear una forma de vida artificial autosustentable
11:34
not only will this tell us about the origin of life --
293
679000
3000
- esto no sólo nos contará el origen de la vida,
11:37
that it's possible that the universe doesn't need carbon to be alive;
294
682000
3000
sino que posiblemente no se necesita carbono para la vida;
11:40
it can use anything --
295
685000
2000
que puede usar cualquier cosa -
11:42
we can then take [it] one step further and develop new technologies,
296
687000
3000
luego podemos dar un paso más y desarrollar nuevas tecnologías
11:45
because we can then use software control
297
690000
2000
porque entonces podemos usar control de software
11:47
for evolution to code in.
298
692000
2000
para que la evolución se codifique.
11:49
So imagine we make a little cell.
299
694000
2000
Imaginen que creamos una pequeña célula.
11:51
We want to put it out in the environment,
300
696000
2000
Queremos ponerla en el ambiente
11:53
and we want it to be powered by the Sun.
301
698000
2000
y que sea alimentada por el sol.
11:55
What we do is we evolve it in a box with a light on.
302
700000
3000
La ponemos en una caja con una luz encendida.
11:58
And we don't use design anymore. We find what works.
303
703000
3000
Y ya no usamos más diseño. Hallamos lo que funciona.
12:01
We should take our inspiration from biology.
304
706000
2000
Deberíamos inspirarnos en la biología.
12:03
Biology doesn't care about the design
305
708000
2000
La biología no tiene en cuenta el diseño
12:05
unless it works.
306
710000
2000
a menos que funcione.
12:07
So this will reorganize
307
712000
2000
Esto reorganizará
12:09
the way we design things.
308
714000
2000
la forma en que diseñamos las cosas.
12:11
But not only just that,
309
716000
2000
Pero no sólo eso,
12:13
we will start to think about
310
718000
2000
empezaremos a pensar
12:15
how we can start to develop a symbiotic relationship with biology.
311
720000
3000
en la forma de desarrollar una relación simbiótica con la biología.
12:18
Wouldn't it be great
312
723000
2000
¿No sería genial
12:20
if you could take these artificial biological cells
313
725000
2000
si se pudiera tomar estas células biológicas artificiales
12:22
and fuse them with biological ones
314
727000
2000
y fusionarlas con células biológicas
12:24
to correct problems that we couldn't really deal with?
315
729000
3000
para corregir problemas a los que no podíamos hacer frente?
12:27
The real issue in cellular biology
316
732000
2000
El verdadero problema en la biología celular
12:29
is we are never going to understand everything,
317
734000
3000
es que nunca vamos a entenderlo todo
12:32
because it's a multidimensional problem put there by evolution.
318
737000
3000
porque es un problema multidimensional el que plantea la evolución.
12:35
Evolution cannot be cut apart.
319
740000
3000
La evolución no se puede escindir.
12:38
You need to somehow find the fitness function.
320
743000
3000
De algún modo tenemos que hallar la función de aptitud.
12:41
And the profound realization for me
321
746000
2000
Y para mí la consecuencia profunda
12:43
is that, if this works,
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748000
2000
es que, si esto funciona,
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the concept of the selfish gene gets kicked up a level,
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750000
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el concepto de gen egoísta avanza un nivel
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and we really start talking about selfish matter.
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3000
y empezamos a hablar de materia egoísta.
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And what does that mean in a universe
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756000
2000
¿Y qué quiere decir esto en un universo
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where we are right now the highest form of stuff?
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758000
3000
en el que en este momento somos la forma más elevada de materia?
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You're sitting on chairs.
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Uds. están sentados en sus butacas.
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They're inanimate, they're not alive.
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Son inanimadas, no tienen vida.
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But you are made of stuff, and you are using stuff,
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Pero Uds están hechos de materia, usan materia,
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and you enslave stuff.
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2000
y hacen uso intensivo de ella.
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So using evolution
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2000
Por eso usar la evolución
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in biology,
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en biología
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and in inorganic biology,
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773000
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y en biología orgánica,
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for me is quite appealing, quite exciting.
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775000
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para mí es bastante atractivo, muy emocionante.
13:12
And we're really becoming very close
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3000
Estamos realmente muy cerca
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to understanding the key steps
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de comprender los pasos clave
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that makes dead stuff come alive.
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que hacen que la materia muerta cobre vida.
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And again, when you're thinking about how improbable this is,
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De nuevo, cuando piensen lo improbable de esto
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remember, five billion years ago,
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recuerden que hace 5.000 millones de años
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we were not here, and there was no life.
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no estábamos aquí y no había vida.
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So what will that tell us
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¿Qué nos dice eso
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about the origin of life and the meaning of life?
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del origen de la vida y de su significado?
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But perhaps, for me as a chemist,
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Tal vez yo, como químico,
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I want to keep away from general terms;
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quiero mantenerme alejado de los términos generales;
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I want to think about specifics.
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quiero pensar en los detalles.
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So what does it mean about defining life?
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¿Qué quiere decir eso sobre la definición de la vida?
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We really struggle to do this.
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2000
Realmente luchamos para lograrlo.
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And I think, if we can make inorganic biology,
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Creo que si podemos hacer biología inorgánica
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and we can make matter become evolvable,
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y podemos hacer que la materia evolucione,
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that will in fact define life.
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eso, de hecho, definirá la vida.
13:50
I propose to you
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815000
2000
Pienso que
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that matter that can evolve is alive,
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la materia que puede evolucionar, está viva
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and this gives us the idea of making evolvable matter.
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820000
3000
y esto nos da la idea de hacer materia que evolucione.
13:58
Thank you very much.
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2000
Muchas gracias.
14:00
(Applause)
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825000
7000
(Aplausos)
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Chris Anderson: Just a quick question on timeline.
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4000
Chris Anderson: Sólo una pregunta rápida en función del tiempo.
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You believe you're going to be successful in this project?
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836000
2000
¿Crees que vas a tener éxito en este proyecto?
14:13
When?
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838000
2000
¿Cuándo?
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Lee Cronin: So many people think
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840000
2000
Lee Cronin: Mucha gente piensa
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that life took millions of years to kick in.
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842000
2000
que el surgimiento de la vida llevó millones de años.
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We're proposing to do it in just a few hours,
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844000
3000
Estamos proponiendo hacerlo en unas pocas horas,
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once we've set up
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2000
una vez que establezcamos
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the right chemistry.
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849000
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la química correcta.
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CA: And when do you think that will happen?
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851000
2000
CA: ¿Y cuándo crees que va a pasar?
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LC: Hopefully within the next two years.
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853000
3000
LC: Con suerte, en los próximos dos años.
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CA: That would be a big story.
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856000
2000
CA: Eso sería una gran noticia.
14:33
(Laughter)
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2000
(Risas)
14:35
In your own mind, what do you believe the chances are
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860000
2000
En tu opinión, ¿qué posibilidad crees que hay
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that walking around on some other planet
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de la existencia de vida que no dependa del carbono
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is non-carbon-based life,
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caminando en otro planeta...
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walking or oozing or something?
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2000
caminando, rezumando o algo así?
14:43
LC: I think it's 100 percent.
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2000
LC: Creo que hay un 100%.
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Because the thing is, we are so chauvinistic to biology,
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Porque la cosa es que nos centramos demasiado en la biología;
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if you take away carbon, there's other things that can happen.
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si quitamos el carbono, pueden suceder otras cosas.
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So the other thing
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2000
Lo otro
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that if we were able to create life that's not based on carbon,
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es que si pudiéramos crear vida que no se base en el carbono
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maybe we can tell NASA what really to look for.
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quizá podamos decirle a la NASA qué buscar.
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Don't go and look for carbon, go and look for evolvable stuff.
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No vayan a buscar carbono, vayan en busca de materia que evoluciona.
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CA: Lee Cronin, good luck. (LC: Thank you very much.)
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2000
CA: Lee Cronin, buena suerte. (LC: Muchas gracias)
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(Applause)
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(Aplausos)
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