TED2008
Craig Venter: On the verge of creating synthetic life
クレイグ・ベンター：目前に迫る合成生命の創造
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「デジタル情報から新しい生命を創造することは可能だろうか？」クレイグ・ベンターはこの問いに、「できる、しかも割と近い将来に。」と答えます。彼は最新の研究を紹介しながら、もうすぐ人類は人工染色体の構築と、起動を実現できるようになることを約束します。
Craig Venter - Biologist, genetics pioneer
In 2001, Craig Venter made headlines for sequencing the human genome. In 2003, he started mapping the ocean's biodiversity. And now he's created the first synthetic lifeforms -- microorganisms that can produce alternative fuels. Full bio
In 2001, Craig Venter made headlines for sequencing the human genome. In 2003, he started mapping the ocean's biodiversity. And now he's created the first synthetic lifeforms -- microorganisms that can produce alternative fuels. Full bio
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00:19
You know, I've talked about some of these projects before --
0
1000
2000
以前、これらのプロジェクトに関してお話したと思います
00:21
about the human genome and what that might mean,
1
3000
4000
ヒトゲノムの解読や、新しいセットの遺伝子を発見することが
00:25
and discovering new sets of genes.
2
7000
3000
どのような意味を持つ事になるのかという事です
00:28
We're actually starting at a new point:
3
10000
3000
私たちは、更に新しい事を始めています
00:31
we've been digitizing biology,
4
13000
4000
私たちは、生物をデジタル化してきましたが
00:35
and now we're trying to go from that digital code
5
17000
3000
そのデジタル情報を用いて
00:38
into a new phase of biology
6
20000
2000
生命のデザインや合成を行うという
00:40
with designing and synthesizing life.
7
22000
3000
まったく新しい生物学を行おうとしています
00:43
So, we've always been trying to ask big questions.
8
25000
3000
私たちはいつも、大きな謎について問いかけています
00:48
"What is life?" is something that I think many biologists
9
30000
2000
「生命とは何か」という問いかけは、多くの生物学者が
00:50
have been trying to understand
10
32000
2000
様々な観点から理解しようと
00:52
at various levels.
11
34000
2000
していると思います
00:54
We've tried various approaches,
12
36000
3000
私たちは様々な手法を使って
00:57
paring it down to minimal components.
13
39000
3000
生命の最小構成要素を紐解いていきました
01:01
We've been digitizing it now for almost 20 years;
14
43000
2000
かれこれ20年近くデジタル化を進めています
01:03
when we sequenced the human genome,
15
45000
2000
ヒトゲノムを配列決定した時
01:05
it was going from the analog world of biology
16
47000
3000
生物学は一転してアナログなものから
01:08
into the digital world of the computer.
17
50000
4000
コンピューターを用いたデジタルな学問に変化しました
01:12
Now we're trying to ask, "Can we regenerate life
18
54000
4000
現在私たちは、このデジタルな世界の中で生命を再生させる
01:16
or can we create new life
19
58000
2000
もしくは新しい生命を創造することが
01:18
out of this digital universe?"
20
60000
3000
可能かどうかを問いかけています
01:21
This is the map of a small organism,
21
63000
3000
これは、マイコプラズマ ジェニタリウムという
01:24
Mycoplasma genitalium,
22
66000
2000
小さな生命体のゲノム地図で
01:26
that has the smallest genome for a species
23
68000
3000
数多くの種の中でも、研究室の中で自己複製が可能な
01:29
that can self-replicate in the laboratory,
24
71000
3000
最小ゲノムを持っています
01:32
and we've been trying to just see if
25
74000
2000
私たちは、これ以上に小さいゲノムを
01:34
we can come up with an even smaller genome.
26
76000
3000
用意することが出来るかどうか調べました
01:38
We're able to knock out on the order of 100 genes
27
80000
2000
およそ500遺伝子の中から、100遺伝子単位で
01:40
out of the 500 or so that are here.
28
82000
3000
遺伝子をノックアウトさせることに成功しました
01:43
When we look at its metabolic map,
29
85000
2000
この代謝マップを見ると
01:45
it's relatively simple
30
87000
2000
ヒトの代謝マップよりも
01:47
compared to ours --
31
89000
2000
比較的シンプルです
01:49
trust me, this is simple --
32
91000
2000
信じてください、これでもシンプルなんです
01:51
but when we look at all the genes
33
93000
2000
しかし、個別にノックアウトできる
01:53
that we can knock out one at a time,
34
95000
3000
全ての遺伝子を見渡してみると
01:56
it's very unlikely that this would yield
35
98000
2000
生きた細胞を生み出す
01:58
a living cell.
36
100000
2000
見込みはないことがわかりました
02:01
So we decided the only way forward
37
103000
2000
そこで、私たちはこの問題の打開策として
02:03
was to actually synthesize this chromosome
38
105000
3000
いくつかの基本的な疑問を問いかける上でも
02:06
so we could vary the components
39
108000
3000
この染色体を実際に合成し
02:09
to ask some of these most fundamental questions.
40
111000
4000
構成要素を変えることにしました
02:13
And so we started down the road of:
41
115000
2000
そこで、私たちはまず
02:15
can we synthesize a chromosome?
42
117000
3000
「染色体を合成することは可能か」という命題に取り組みました
02:19
Can chemistry permit making
43
121000
2000
果たして化学で
02:21
these really large molecules
44
123000
2000
今まで見た事がないような
02:23
where we've never been before?
45
125000
2000
巨大分子を合成することが可能なのでしょうか
02:25
And if we do, can we boot up a chromosome?
46
127000
3000
もし可能な場合、染色体を「起動」させることは可能なのでしょうか
02:28
A chromosome, by the way, is just a piece of inert chemical material.
47
130000
3000
ちなみに、染色体は、ただの不活性化学物質に過ぎません
02:32
So, our pace of digitizing life has been increasing
48
134000
3000
私たちの生命のデジタル化に向けた研究は
02:35
at an exponential pace.
49
137000
3000
急激なペースで進展しました
02:38
Our ability to write the genetic code
50
140000
3000
私たちの遺伝コードを合成する能力は
02:41
has been moving pretty slowly
51
143000
2000
そこまで早くはないものの
02:43
but has been increasing,
52
145000
3000
着実に改善されてきています
02:46
and our latest point would put it on, now, an exponential curve.
53
148000
4000
そして最近の成果は、この研究を更に加速度的に進展させるでしょう
02:51
We started this over 15 years ago.
54
153000
2000
私たちはこの研究を15年前から始めました
02:53
It took several stages, in fact,
55
155000
3000
実際には、最初の実験を行う前に
02:56
starting with a bioethical review before we did the first experiments.
56
158000
3000
生命倫理に関する審査を始めとする数々の段階を踏まねばなりませんでした
03:00
But it turns out synthesizing DNA
57
162000
2000
実験で分かったのは、DNAを合成することは
03:02
is very difficult.
58
164000
2000
非常に難しいという事です
03:04
There are tens of thousands of machines around the world
59
166000
3000
世界には、30から50塩基程度の小さなDNAの断片を
03:07
that make small pieces of DNA --
60
169000
2000
合成する装置が何万台も
03:09
30 to 50 letters in length --
61
171000
3000
存在していますが
03:12
and it's a degenerate process, so the longer you make the piece,
62
174000
3000
DNAが変質しやすい関係上、長いDNA断片を合成すればするほど
03:15
the more errors there are.
63
177000
2000
多くのエラーを含んだ断片が出来てしまいます
03:17
So we had to create a new method
64
179000
2000
そこで、これらの小さな断片を結合させ、全てのエラーを修正させる
03:19
for putting these little pieces together and correct all the errors.
65
181000
3000
全く新しい手法を開発しなければなりませんでした
03:23
And this was our first attempt, starting with the digital information
66
185000
3000
これは、Phi X 174ゲノムのデジタル情報を元にゲノムを人工合成した
03:26
of the genome of phi X174.
67
188000
2000
私たちの初めての取り組みです
03:28
It's a small virus that kills bacteria.
68
190000
3000
これは、細菌を殺す小さなウイルスです
03:32
We designed the pieces, went through our error correction
69
194000
3000
私たちは、DNA断片を設計し、エラーの修正過程を経て
03:35
and had a DNA molecule
70
197000
2000
およそ、5000塩基程のDNA分子を
03:37
of about 5,000 letters.
71
199000
3000
合成することに成功しました
03:40
The exciting phase came when we took this piece of inert chemical
72
202000
4000
最も興奮したのは、この不活性化学分子を細菌の細胞内に
03:44
and put it in the bacteria,
73
206000
2000
注入した時に、細菌がその遺伝コードを
03:46
and the bacteria started to read this genetic code,
74
208000
4000
自発的に読み込み、ウイルス粒子が
03:50
made the viral particles.
75
212000
2000
産生された時でした
03:52
The viral particles then were released from the cells
76
214000
2000
このウイルス粒子は細胞外に放出され
03:54
and came back and killed the E. coli.
77
216000
3000
再び細胞内に侵入した後、大腸菌を殺したのです
03:57
I was talking to the oil industry recently
78
219000
3000
私は最近、石油業界の方々に対して講演を行いましたが
04:00
and I said they clearly understood that model.
79
222000
3000
彼らはこのモデルを明快に理解したと言っていました
04:03
(Laughter)
80
225000
3000
(笑)
04:06
They laughed more than you guys are. (Laughter)
81
228000
3000
彼らは皆さん以上に笑っていましたよ
04:10
And so, we think this is a situation
82
232000
2000
これは、生体システムにおいて
04:12
where the software can actually build its own hardware
83
234000
3000
ソフトウェアが自身のハードウェアを構築することができる
04:15
in a biological system.
84
237000
2000
状況に他なりません
04:17
But we wanted to go much larger:
85
239000
2000
しかし、私たちはもっと先を見据えていました
04:19
we wanted to build the entire bacterial chromosome --
86
241000
3000
細菌の染色体をまるごと作成したかったのです
04:22
it's over 580,000 letters of genetic code --
87
244000
4000
これは、58万文字もの遺伝コードに相当します
04:26
so we thought we'd build them in cassettes the size of the viruses
88
248000
3000
そこで、私たちはウイルスサイズのカセット型人工染色体を作り
04:29
so we could actually vary the cassettes
89
251000
2000
それらを実際に変化させることで
04:31
to understand
90
253000
2000
生きた細胞の
04:33
what the actual components of a living cell are.
91
255000
3000
構成要素とは何であるか理解しようと考えました
04:36
Design is critical,
92
258000
2000
染色体のデザインは決定的に重要あり
04:38
and if you're starting with digital information in the computer,
93
260000
3000
生命のデジタル情報をコンピューター上で設計する為には
04:41
that digital information has to be really accurate.
94
263000
4000
その情報は非常に精確でなければなりません
04:45
When we first sequenced this genome in 1995,
95
267000
3000
私たちがはじめてこのゲノムの塩基配列を1995年に決定した時
04:48
the standard of accuracy was one error per 10,000 base pairs.
96
270000
4000
その精度は、10万塩基につき、1塩基の誤差が含まれるものでした
04:52
We actually found, on resequencing it,
97
274000
2000
私たちは、再度配列決定を行った際
04:54
30 errors; had we used that original sequence,
98
276000
3000
実際に30塩基のエラーを見つけました オリジナルの配列を利用していたら
04:57
it never would have been able to be booted up.
99
279000
3000
人工染色体は生体内で機能しなかったでしょう
05:00
Part of the design is designing pieces
100
282000
2000
設計の一環としては
05:02
that are 50 letters long
101
284000
3000
50塩基長の配列が、他の50塩基長の配列と
05:05
that have to overlap with all the other 50-letter pieces
102
287000
3000
重複することで小さなサブユニットを
05:08
to build smaller subunits
103
290000
2000
形成するようにしていることです
05:10
we have to design so they can go together.
104
292000
3000
それぞれの配列が互いに重なり合うように設計しなければなりません
05:13
We design unique elements into this.
105
295000
3000
私たちはこれにユニークな要素を加えました
05:16
You may have read that we put watermarks in.
106
298000
2000
透かしを入れたのです
05:18
Think of this:
107
300000
2000
つまりこういう事です
05:20
we have a four-letter genetic code -- A, C, G and T.
108
302000
3000
遺伝コードは、A、C、G、Tの4文字です
05:23
Triplets of those letters
109
305000
3000
そのうちの3文字の組み合わせで
05:26
code for roughly 20 amino acids,
110
308000
2000
およそ20のアミノ酸に対応します
05:28
such that there's a single letter designation
111
310000
3000
それぞれのアミノ酸には、一文字の記号が
05:31
for each of the amino acids.
112
313000
2000
指定されています
05:33
So we can use the genetic code to write out words,
113
315000
3000
これにより、遺伝コードを用いて単語や、文章を
05:36
sentences, thoughts.
114
318000
2000
ゲノムに埋め込むことが出来るのです
05:39
Initially, all we did was autograph it.
115
321000
2000
私たちが最初に行ったのは、自分たちの名前を埋め込む事でした
05:41
Some people were disappointed there was not poetry.
116
323000
3000
ある人々は詩を埋め込まなかった事に落胆したようです
05:44
We designed these pieces so
117
326000
2000
私たちは、これらの断片を
05:46
we can just chew back with enzymes;
118
328000
3000
酵素を用いてつなぎ合わせられるように設計しました
05:50
there are enzymes that repair them and put them together.
119
332000
3000
これらの断片を修正しつつ、つなぎ合わせる酵素が存在します
05:53
And we started making pieces,
120
335000
2000
このような手順で、私たちはまず
05:55
starting with pieces that were 5,000 to 7,000 letters,
121
337000
4000
5千塩基から7千塩基長までの断片を用意し
05:59
put those together to make 24,000-letter pieces,
122
341000
4000
それらを繋ぎ合わせて、2万4千塩基長の断片を作り
06:03
then put sets of those going up to 72,000.
123
345000
4000
それぞれのセットを元に7万2千塩基長までの断片を作りました
06:07
At each stage, we grew up these pieces in abundance
124
349000
2000
それぞれの工程で、断片を多量に作ることで
06:09
so we could sequence them
125
351000
2000
それらの配列決定ができるようにしました
06:11
because we're trying to create a process that's extremely robust
126
353000
3000
なぜなら、私たちは一目で分かるような
06:14
that you can see in a minute.
127
356000
3000
非常に頑強な合成プロセスの構築を目指しているからです
06:17
We're trying to get to the point of automation.
128
359000
3000
この工程が自動化されるレベルにまで到達できることを目指しています
06:20
So, this looks like a basketball playoff.
129
362000
2000
これは、まるでバスケットボールのプレイオフのように見えます
06:22
When we get into these really large pieces
130
364000
2000
このように、10万塩基もの巨大な断片が
06:24
over 100,000 base pairs,
131
366000
4000
合成される段階に入ると
06:28
they won't any longer grow readily in E. coli --
132
370000
2000
たやすく大腸菌内に合成されなくなってしまいます
06:30
it exhausts all the modern tools of molecular biology --
133
372000
4000
分子生物における最新手法が通用しないことから
06:34
and so we turned to other mechanisms.
134
376000
4000
私たちは他のメカニズムに目を向けました
06:38
We knew there's a mechanism called homologous recombination
135
380000
3000
生物には、自身のDNAをつなげ、修復する
06:41
that biology uses to repair DNA
136
383000
3000
相同組み替えというメカニズムが
06:44
that can put pieces together.
137
386000
3000
存在します
06:47
Here's an example of it:
138
389000
1000
これはその例です
06:48
there's an organism called
139
390000
1000
300万ラドの
06:49
Deinococcus radiodurans
140
391000
2000
放射線に耐えられる
06:51
that can take three millions rads of radiation.
141
393000
3000
デイノコッカス ラディオデュランスという生物がいます
06:54
You can see in the top panel, its chromosome just gets blown apart.
142
396000
4000
図の上半分を見て頂くと、染色体が粉々になっていることがわかります
06:58
Twelve to 24 hours later, it put it
143
400000
3000
12時間から24時間後
07:01
back together exactly as it was before.
144
403000
2000
染色体は以前と同じように修復されます
07:03
We have thousands of organisms that can do this.
145
405000
3000
多くの生物種はこのような特徴をもっています
07:06
These organisms can be totally desiccated;
146
408000
2000
これらは完全な乾燥状態を生き抜くことが可能で
07:08
they can live in a vacuum.
147
410000
2000
真空でも生きることが出来ます
07:11
I am absolutely certain that life can exist in outer space,
148
413000
3000
私は、生物が宇宙空間に存在し、移動して、新しい水性の環境を
07:14
move around, find a new aqueous environment.
149
416000
3000
見つけ出す事ができることを確信しています
07:17
In fact, NASA has shown a lot of this is out there.
150
419000
4000
実際に、NASAは宇宙に生物が存在する説を多く提示しています
07:21
Here's an actual micrograph of the molecule we built
151
423000
4000
これは私たちがこれらのプロセスを用いて合成した分子の
07:25
using these processes, actually just using yeast mechanisms
152
427000
4000
実際の顕微鏡写真です イースト菌のメカニズムを利用し
07:29
with the right design of the pieces we put them in;
153
431000
3000
デザインした染色体の断片を細胞内に送り込みました
07:32
yeast puts them together automatically.
154
434000
3000
イースト菌はそれらを自動的に繋げ合わせました
07:35
This is not an electron micrograph;
155
437000
2000
これは電子顕微鏡写真ではなく
07:37
this is just a regular photomicrograph.
156
439000
2000
光学顕微鏡写真です
07:39
It's such a large molecule
157
441000
2000
あまりにも巨大な分子のため
07:41
we can see it with a light microscope.
158
443000
3000
光学顕微鏡で見ることができます
07:44
These are pictures over about a six-second period.
159
446000
3000
これらの写真は大体6秒間隔で撮影されました
07:47
So, this is the publication we had just a short while ago.
160
449000
4000
これはつい最近、私たちが発表したものです
07:51
This is over 580,000 letters of genetic code;
161
453000
3000
これは58万塩基以上もの遺伝コードで構成されています
07:54
it's the largest molecule ever made by humans of a defined structure.
162
456000
5000
人類の手によって生み出された最大の分子であり
07:59
It's over 300 million molecular weight.
163
461000
3000
分子量は、3億以上です
08:02
If we printed it out at a 10 font with no spacing,
164
464000
3000
もし、スペース無しでフォントサイズを10に指定し印刷した場合
08:05
it takes 142 pages
165
467000
2000
この遺伝コードを
08:07
just to print this genetic code.
166
469000
4000
印刷するだけで、142ページ必要となります
08:11
Well, how do we boot up a chromosome? How do we activate this?
167
473000
3000
それでは、この染色体を機能させるにはどうすればよいでしょうか
08:14
Obviously, with a virus it's pretty simple;
168
476000
3000
ウイルスの場合は非常に簡単です
08:17
it's much more complicated dealing with bacteria.
169
479000
3000
細菌を扱う場合は、はるかに複雑になります
08:20
It's also simpler when you go
170
482000
2000
私たちのように
08:22
into eukaryotes like ourselves:
171
484000
2000
真核生物の場合も簡単です
08:24
you can just pop out the nucleus
172
486000
2000
細胞から細胞核を抜き出し
08:26
and pop in another one,
173
488000
2000
別の細胞核を入れるという
08:28
and that's what you've all heard about with cloning.
174
490000
3000
皆さんがご存知のクローン技術を行うのです
08:31
With bacteria and Archaea, the chromosome is integrated into the cell,
175
493000
4000
細菌や古細菌の場合は、染色体は細胞内に一体化しているのですが
08:35
but we recently showed that we can do a complete transplant
176
497000
4000
最近、私たちは、細胞内の染色体を
08:39
of a chromosome from one cell to another
177
501000
2000
別の細胞に完全に移植し、機能させることが
08:41
and activate it.
178
503000
3000
できることを証明しました
08:44
We purified a chromosome from one microbial species --
179
506000
4000
私たちは、まず単一の微生物種の染色体を精製しました
08:48
roughly, these two are as distant as human and mice --
180
510000
3000
大雑把に言うと、移植先と移植元は、ヒトとマウスと同じくらい異なる種です
08:51
we added a few extra genes
181
513000
2000
次に私たちは、この染色体を選択的に抽出できるように
08:53
so we could select for this chromosome,
182
515000
2000
新たにいくつかの遺伝子を加えました
08:55
we digested it with enzymes
183
517000
2000
そして不要なタンパク質を取り除くため
08:57
to kill all the proteins,
184
519000
2000
酵素を用いました
08:59
and it was pretty stunning when we put this in the cell --
185
521000
3000
私たちの高度に洗練されたイラストに対して
09:02
and you'll appreciate
186
524000
2000
皆さんは感心されるかと思いますが
09:04
our very sophisticated graphics here.
187
526000
3000
この染色体を細胞内に加えた時の瞬間は驚くべきものでした
09:07
The new chromosome went into the cell.
188
529000
3000
この新しい染色体は見事に、細胞内に移植されたのです
09:10
In fact, we thought this might be as far as it went,
189
532000
2000
実は、私たちはこの段階で行ける所まで行ったと
09:12
but we tried to design the process a little bit further.
190
534000
3000
考えていましたが、更に先の過程まで取り組む事にしました
09:15
This is a major mechanism of evolution right here.
191
537000
3000
皆さんがご覧になっているのは進化の主要なメカニズムそのものです
09:18
We find all kinds of species
192
540000
2000
どこからともなく、2つ目や3つ目の
09:20
that have taken up a second chromosome
193
542000
2000
染色体を自身の細胞に取り込み
09:22
or a third one from somewhere,
194
544000
2000
数千種類もの新しい特性を
09:24
adding thousands of new traits
195
546000
2000
即座に獲得したあらゆる種類の種を
09:26
in a second to that species.
196
548000
2000
今までに発見しています
09:28
So, people who think of evolution
197
550000
2000
進化というものを、単一の遺伝子が一つずつ
09:30
as just one gene changing at a time
198
552000
2000
変化するものであると考えられている人たちは
09:32
have missed much of biology.
199
554000
3000
生物学のほんの一面しかご存知ないものと思われます
09:35
There are enzymes called restriction enzymes
200
557000
2000
DNAを切断する制限酵素という
09:37
that actually digest DNA.
201
559000
2000
酵素が存在します
09:39
The chromosome that was in the cell
202
561000
2000
細胞内における既存の染色体には
09:41
doesn't have one;
203
563000
2000
制限酵素遺伝子は存在しませんでしたが
09:43
the chromosome we put in does.
204
565000
2000
細胞内に加えた染色体には存在しました
09:45
It got expressed and it recognized
205
567000
2000
その制限酵素遺伝子が発現し
09:47
the other chromosome as foreign material,
206
569000
3000
既存の染色体を異物と認識して切断した為
09:50
chewed it up, and so we ended up
207
572000
2000
最終的には、新しく導入した染色体のみが
09:52
just with a cell with the new chromosome.
208
574000
4000
細胞内に存在することになりました
09:56
It turned blue because of the genes we put in it.
209
578000
3000
青色に染まったのは私たちが加えた遺伝子に関係します
09:59
And with a very short period of time,
210
581000
2000
そして非常に短い時間のうちに
10:01
all the characteristics of one species were lost
211
583000
3000
元の生物種が持っていた全ての特徴は失われ
10:04
and it converted totally into the new species
212
586000
3000
私たちが細胞内に導入した新しいソフトウェアによって
10:07
based on the new software that we put in the cell.
213
589000
3000
まったく新しい生物種に生まれ変わったのです
10:10
All the proteins changed,
214
592000
2000
全てのタンパク質は変化し
10:12
the membranes changed;
215
594000
2000
細胞膜も変化しました
10:14
when we read the genetic code, it's exactly what we had transferred in.
216
596000
4000
遺伝コードを配列解析したとき、それは私たちが移植した染色体そのものでした
10:18
So, this may sound like genomic alchemy,
217
600000
3000
まるでゲノムを対象とした錬金術に聞こえるかもしれませんが
10:21
but we can, by moving the software of DNA around,
218
603000
4000
ソフトウェアとしてのDNAを移し替える事によって
10:25
change things quite dramatically.
219
607000
4000
細胞の性質を劇的に変化させることが出来るのです
10:29
Now I've argued, this is not genesis;
220
611000
2000
これは生命を単純に生み出す研究ではありません
10:31
this is building on three and a half billion years of evolution.
221
613000
4000
35億年もの進化の上に作られた研究であることを私は先ほど言いました
10:36
And I've argued that we're about to perhaps
222
618000
2000
そして、私たちはもうすぐ
10:38
create a new version of the Cambrian explosion,
223
620000
3000
このデジタルデザインを元に
10:41
where there's massive new speciation
224
623000
3000
膨大な種の分化に伴う
10:45
based on this digital design.
225
627000
2000
新しいタイプのカンブリア爆発を引き起こすことになるでしょう
10:47
Why do this?
226
629000
2000
なぜこのような事を研究するのでしょうか
10:49
I think this is pretty obvious in terms of some of the needs.
227
631000
2000
この研究にはいくつかのニーズがあることから理由は明確だと思います
10:51
We're about to go from six and a half
228
633000
2000
次の40年の間に人口は
10:53
to nine billion people over the next 40 years.
229
635000
3000
65億人から90億人まで増加すると予測されています
10:56
To put it in context for myself:
230
638000
2000
私自身を例としますと
10:58
I was born in 1946.
231
640000
2000
私は1946年生まれです
11:00
There are now three people on the planet
232
642000
2000
今は、この星に住む人々の中で
11:02
for every one of us that existed in 1946;
233
644000
4000
三人に一人は、1946年の頃を生きた世代です
11:06
within 40 years, there'll be four.
234
648000
3000
40年後には四人に一人という数になります
11:09
We have trouble feeding, providing fresh, clean water,
235
651000
3000
65億人を対象として、全員に安全な水と
11:12
medicines, fuel
236
654000
2000
薬や、燃料を
11:14
for the six and a half billion.
237
656000
3000
提供することは困難な状態です
11:17
It's going to be a stretch to do it for nine.
238
659000
2000
90億人になったら更に困難が予想されます
11:19
We use over five billion tons of coal,
239
661000
3000
私たちは、50億トンもの石炭を消費し
11:22
30 billion-plus barrels of oil --
240
664000
3000
300億バレル以上もの石油を消費します
11:25
that's a hundred million barrels a day.
241
667000
4000
これは、一日1億バレルの消費量に相当します
11:29
When we try to think of biological processes
242
671000
2000
この状況を解決する生物学的プロセスや
11:31
or any process to replace that,
243
673000
3000
別のプロセスを考えた時
11:34
it's going to be a huge challenge.
244
676000
2000
それは、途方もなく大きな挑戦になるでしょう
11:36
Then of course, there's all that
245
678000
2000
そして、当然のことながら、それらの
11:38
CO2 from this material
246
680000
2000
物質から大気中に二酸化炭素が
11:40
that ends up in the atmosphere.
247
682000
3000
排出されることとなります
11:43
We now, from our discovery around the world,
248
685000
2000
私たちは現在、世界中の発見によって
11:45
have a database with about 20 million genes,
249
687000
4000
およそ2千万の遺伝子のデータベースを持っていますが
11:49
and I like to think of these as the design components of the future.
250
691000
4000
これらを私は、未来への構成要素であると考えています
11:53
The electronics industry only had a dozen or so components,
251
695000
3000
エレクトロニクス産業において、ほんの一握りの構成要素から
11:56
and look at the diversity that came out of that.
252
698000
4000
生まれた多様性に目を向けてみてください
12:00
We're limited here primarily
253
702000
2000
私たちは、生物学的現実と
12:02
by a biological reality
254
704000
2000
私たち自身の想像力によって
12:04
and our imagination.
255
706000
2000
最初から制約を設けてしまっています
12:07
We now have techniques,
256
709000
2000
今、私たちは結合ゲノミクスと私たちが呼ぶ
12:09
because of these rapid methods of synthesis,
257
711000
3000
新しい研究領域の基礎となる
12:12
to do what we're calling combinatorial genomics.
258
714000
4000
高速な化学物質の合成技術を持っています
12:16
We have the ability now to build a large robot
259
718000
3000
今では、一日で100万もの染色体を
12:19
that can make a million chromosomes a day.
260
721000
3000
生成する巨大ロボットを製造する能力も私達は持ち合わせています
12:23
When you think of processing these 20 million different genes
261
725000
3000
2千万種類の異なる遺伝子を選別したり
12:26
or trying to optimize processes
262
728000
2000
オクタンや、新しいワクチンをはじめ、薬剤を生成するために
12:28
to produce octane or to produce pharmaceuticals,
263
730000
3000
代謝経路を最適化しようと考える場合
12:31
new vaccines,
264
733000
3000
私たちは
12:34
we can just with a small team,
265
736000
3000
ほんの少人数の研究チームと
12:37
do more molecular biology
266
739000
2000
分子生物学的実験を行うことで
12:39
than the last 20 years of all science.
267
741000
3000
この20年間で蓄積された科学以上の成果を上げる事が出来ます
12:42
And it's just standard selection:
268
744000
2000
様々なデザインの選択が可能となります
12:44
we can select for viability,
269
746000
2000
生存能力の向上をはじめ
12:46
chemical or fuel production,
270
748000
2000
化学物質や燃料生成
12:48
vaccine production, etc.
271
750000
2000
ワクチン生成など、様々なデザインの選択が可能です
12:50
This is a screen snapshot
272
752000
3000
これは、私たちが開発している
12:53
of some true design software
273
755000
3000
生物のデザインソフトウェアの画面ショットで
12:56
that we're working on to actually be able to sit down
274
758000
3000
生物種の設計をコンピューター上で
12:59
and design species in the computer.
275
761000
3000
椅子に座りながら取り組むことができるものです
13:03
You know, we don't know necessarily what it'll look like:
276
765000
3000
その生物種が実際どのような姿となるのかは、分かりかねますが
13:06
we know exactly what their genetic code looks like.
277
768000
3000
その生物種の遺伝コードがどのような配列を持っているかは、確実に分かります
13:09
We're focusing on now fourth-generation fuels.
278
771000
5000
私たちは、今、第4世代の燃料に関心を寄せています
13:15
You've seen recently, corn to ethanol
279
777000
2000
最近は、トウモロコシからエタノールを精製することが
13:17
is just a bad experiment.
280
779000
2000
非常に効率の悪い実験であることを、皆さんもご存知のはずです
13:19
We have second- and third-generation fuels
281
781000
2000
砂糖からもっと高付加価値の燃料である
13:21
that will be coming out relatively soon
282
783000
3000
オクタンや、ブタノールなど
13:24
that are sugar, to much higher-value fuels
283
786000
3000
第2、第3世代の燃料が
13:27
like octane or different types of butanol.
284
789000
3000
近々登場することになると思います
13:30
But the only way we think that biology
285
792000
3000
一方、私たちが考える
13:33
can have a major impact without
286
795000
2000
食料の生産コストの増大と供給量の制限をかけない
13:36
further increasing the cost of food and limiting its availability
287
798000
3000
効果的な生物学的手法は
13:39
is if we start with CO2 as its feedstock,
288
801000
3000
二酸化炭素を原料にする所から始まります
13:42
and so we're working with designing cells to go down this road.
289
804000
4000
現在私たちは、この目的に即した細胞を設計しており
13:47
And we think we'll have the first fourth-generation fuels
290
809000
3000
第四世代の燃料を18ヶ月後には発表できると
13:50
in about 18 months.
291
812000
2000
考えています
13:52
Sunlight and CO2 is one method ...
292
814000
2000
日光と二酸化炭素を利用するのは一つの手法ですが
13:54
(Applause)
293
816000
5000
(拍手)
13:59
but in our discovery around the world,
294
821000
2000
私たちの発見によって
14:01
we have all kinds of other methods.
295
823000
2000
様々な別の手法も利用できるようになりました
14:03
This is an organism we described in 1996.
296
825000
4000
これは、1996年に私たちが発表した生物種です
14:07
It lives in the deep ocean,
297
829000
2000
1.5マイル程の深海において
14:09
about a mile and a half deep,
298
831000
2000
熱湯に近い水温の中で
14:11
almost at boiling-water temperatures.
299
833000
2000
生息しています
14:13
It takes CO2 to methane
300
835000
3000
この生物種は二酸化炭素を
14:16
using molecular hydrogen as its energy source.
301
838000
3000
水素分子をエネルギー源として、メタンを生成します
14:19
We're looking to see if we can take
302
841000
2000
私たちは、いくつかの場所から
14:21
captured CO2,
303
843000
2000
収集した
14:23
which can easily be piped to sites,
304
845000
2000
二酸化炭素を簡単に一カ所に集め
14:25
convert that CO2 back into fuel
305
847000
3000
それらを燃料に変換することが
14:28
to drive this process.
306
850000
3000
可能かどうか研究を続けています
14:31
So, in a short period of time,
307
853000
2000
非常に短期間の間に
14:33
we think that we might be able to increase
308
855000
4000
「生命とは何か」という命題を
14:37
what the basic question is of "What is life?"
309
859000
3000
より深めることになると私たちは考えます
14:40
We truly, you know,
310
862000
2000
皆さんもご存知のように
14:42
have modest goals
311
864000
2000
私たちは全ての石油化学産業を
14:44
of replacing the whole petrol-chemical industry --
312
866000
3000
入れ替えるという非常に控えめな目標を持っています
14:47
(Laughter) (Applause)
313
869000
3000
(笑) (拍手)
14:50
Yeah. If you can't do that at TED, where can you? --
314
872000
3000
ええ、TEDで出来なければ、どこでやれるでしょうか
14:53
(Laughter)
315
875000
2000
(笑)
14:55
become a major source of energy ...
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877000
2000
エネルギー源の主要な生産手法となることの他に
14:57
But also, we're now working on using these same tools
317
879000
3000
更に私たちは同じ技術を用いて
15:00
to come up with instant sets of vaccines.
318
882000
3000
ワクチンの即時生産手法の開発を行っています
15:03
You've seen this year with flu;
319
885000
2000
この年はインフルエンザの流行が記憶に新しい所ですが
15:05
we're always a year behind and a dollar short
320
887000
3000
私たちは、いつも効果のあるワクチンを用意するまでに
15:08
when it comes to the right vaccine.
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890000
2000
予算面でも一年出遅れてしまいます
15:10
I think that can be changed
322
892000
2000
これは、前もって組み合わせワクチンを
15:12
by building combinatorial vaccines in advance.
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894000
3000
設計しておくことで事態は変わると考えます
15:16
Here's what the future may begin to look like
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898000
3000
これは、将来の生物進化系統樹を示すものです
15:19
with changing, now, the evolutionary tree,
325
901000
4000
合成細菌、合成古細菌、そしていずれは登場するであろう
15:23
speeding up evolution
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905000
2000
合成真核生物により
15:25
with synthetic bacteria, Archaea
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907000
3000
進化を促進された生物が新たに加わった
15:28
and, eventually, eukaryotes.
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910000
3000
新しい進化系統樹を示しています
15:32
We're a ways away from improving people:
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914000
2000
人間を改良するという目標は果てしなく遠い道のりです
15:34
our goal is just to make sure that we have a chance
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916000
3000
私たちの目標は、今後その目標に到達できるまで
15:37
to survive long enough to maybe do that. Thank you very much.
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3000
長生きすることです ありがとうございました
15:40
(Applause)
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922000
7000
(拍手)
ABOUT THE SPEAKER
Craig Venter - Biologist, genetics pioneerIn 2001, Craig Venter made headlines for sequencing the human genome. In 2003, he started mapping the ocean's biodiversity. And now he's created the first synthetic lifeforms -- microorganisms that can produce alternative fuels.
Why you should listen
Craig Venter, the man who led the private effort to sequence the human genome, is hard at work now on even more potentially world-changing projects.
First, there's his mission aboard the Sorcerer II, a 92-foot yacht, which, in 2006, finished its voyage around the globe to sample, catalouge and decode the genes of the ocean's unknown microorganisms. Quite a task, when you consider that there are tens of millions of microbes in a single drop of sea water. Then there's the J. Craig Venter Institute, a nonprofit dedicated to researching genomics and exploring its societal implications.
In 2005, Venter founded Synthetic Genomics, a private company with a provocative mission: to engineer new life forms. Its goal is to design, synthesize and assemble synthetic microorganisms that will produce alternative fuels, such as ethanol or hydrogen. He was on Time magzine's 2007 list of the 100 Most Influential People in the World.
In early 2008, scientists at the J. Craig Venter Institute announced that they had manufactured the entire genome of a bacterium by painstakingly stitching together its chemical components. By sequencing a genome, scientists can begin to custom-design bootable organisms, creating biological robots that can produce from scratch chemicals humans can use, such as biofuel. And in 2010, they announced, they had created "synthetic life" -- DNA created digitally, inserted into a living bacterium, and remaining alive.
Craig Venter | Speaker | TED.com