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TEDxKC

Alejandro Sánchez Alvarado: To solve old problems, study new species

アレハンドロ・サンチェス・アルバラド: 長年の課題を解決するために、新種を研究しよう

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自然は素晴らしく豊かで、多様で、神秘的です。しかし今日の生物学の研究はネズミ、ニワトリ、ショウジョウバエ、ヒトを含むたった7種の生物に注目する傾向にあります。アレハンドロ・サンチェス・アルバラドは、私たちは驚くほど限られたほんの一部の生物を研究し、それだけでがんなど、長年の最も困難な科学的課題を解決できることを期待していると言います。魅力的な写真を用いたこのトークではアルバラドは未知を追求するよう呼びかけ、未知を追求した時にこそ優れた発見ができると説明しています。

- Developmental and regeneration biologist
Alejandro Sánchez Alvarado wants to understand the how and why of tissue regeneration. Full bio

ここ数年
00:12
For the past few years,
私は夏の間 マサチューセッツ州にある
ウッズホール海洋生物学研究所で過ごしています
00:14
I've been spending my summers
in the marine biological laboratory
00:18
in Woods Hole, Massachusetts.
00:20
And there, what I've been doing
is essentially renting a boat.
私はそこで基本的にボートを借りています
今夜は私と一緒にボートに乗りませんか?
00:25
What I would like to do is ask you
00:27
to come on a boat ride with me tonight.
イール池から
ヴィンヤード・サウンドに向けて出発します
00:31
So, we ride off from Eel Pond
into Vineyard Sound,
ちょうど
マーサズ・ヴィンヤード島沿岸沖で
00:36
right off the coast of Martha's Vineyard,
大西洋のどの地点に新発見の見込みがあり
00:39
equipped with a drone
to identify potential spots
調査すべきかどうかを
ドローンで割り出します
00:42
from which to peer into the Atlantic.
さてその大西洋で深くまで潜るのかと言えば
00:45
Earlier, I was going to say
into the depths of the Atlantic,
未知の領域に到達するには
さほど深く潜る必要はありません
00:48
but we don't have to go too deep
to reach the unknown.
ほぼ間違いなく世界最大の
海洋生物学研究施設から
00:52
Here, barely two miles away
かろうじて 3.2km離れたこの地点で
00:54
from what is arguably the greatest
marine biology lab in the world,
簡素なプランクトンネットを
水中に沈め
00:59
we lower a simple
plankton net into the water
海上に引き上げます
01:02
and bring up to the surface
これらはほとんどの人がめったに気にかけず
01:04
things that humanity rarely
pays any attention to,
これまで一度も
見たことないものばかりです
01:07
and oftentimes has never seen before.
これは私たちがネットで
捕まえた生物のうちの一つです
01:11
Here's one of the organisms
that we caught in our net.
クラゲです
01:14
This is a jellyfish.
しかし よく見ると
01:15
But look closely,
この動物の中に別の生物が
住んでいます
01:17
and living inside of this animal
is another organism
恐らく科学的に全く新しい生物です
01:20
that is very likely
entirely new to science.
完全な新種です
01:22
A complete new species.
またはこの透明な美しい
心臓を鼓動させる
01:25
Or how about this other transparent beauty
生物はどうでしょうか?
01:27
with a beating heart,
頭頂部では無性生殖で
01:29
asexually growing on top of its head,
子孫を育てていますが
この子孫は有性生殖をするのです
01:32
progeny that will move on
to reproduce sexually.
繰り返します
01:36
Let me say that again:
この動物は無性生殖で頭頂部に子孫を育て
01:38
this animal is growing asexually
on top of its head,
次世代は有性生殖を行います
01:41
progeny that is going to reproduce
sexually in the next generation.
変なクラゲ?
01:46
A weird jellyfish?
全く違います
01:48
Not quite.
これはホヤです
01:50
This is an ascidian.
ホヤ類は
01:51
This is a group of animals
遺伝子系統の大部分が
ヒトと共通しています
01:53
that now we know we share
extensive genomic ancestry with,
無脊椎動物の中では
最も人間に近い種かもしれません
01:56
and it is perhaps the closest
invertebrate species to our own.
こちらは皆さんのいとこの
02:02
Meet your cousin,
T. democratica(ホンヒメサルパ)です
02:03
Thalia democratica.
02:05
(Laughter)
(笑)
間違いなく皆さんは
親族会のテーブルにサルパちゃんの席を
02:07
I'm pretty sure you didn't save a spot
at your last family reunion
用意しなかったでしょう
02:11
for Thalia,
けれど
02:12
but let me tell you,
これらの動物は私たちに
深く関わっていることが
02:14
these animals are profoundly related to us
最近わかり始めました
02:17
in ways that we're just
beginning to understand.
次に皆さんが誰かがこの類の研究を
02:22
So, next time you hear anybody
derisively telling you
ただの採集調査のための
遠征だと嘲う人をみたら
02:26
that this type of research
is a simple fishing expedition,
私たちが今見たものを思い出してほしいのです
02:30
I hope that you'll remember
the trip that we just took.
今日 たくさんの生物学の研究者が
既に解明されていることを
02:33
Today, many of the biological
sciences only see value
更に深く研究することだけに
価値があると考えています
02:37
in studying deeper what we already know --
—既に発見された大陸の
地図を描くことです
02:40
in mapping already-discovered continents.
しかし 未知の世界に
興味を抱く人もいます
02:43
But some of us are much more
interested in the unknown.
私たちは全く新しい大陸を発見し
02:46
We want to discover
completely new continents,
未知で溢れた壮大な景色を見つめたいのです
02:50
and gaze at magnificent
vistas of ignorance.
誰も見たことのないもので
02:54
We crave the experience
of being completely baffled
圧倒されたいと切に願っています
02:58
by something we've never seen before.
もちろん
03:00
And yes, I agree
自己満足だとは十分に
分かっていますがこう言いたいのです
03:02
there's a lot of little ego satisfaction
in being able to say,
「最初にそれを発見したのは僕だよ」
03:06
"Hey, I was the first one
to discover that."
しかしこれは自己陶酔ができるような
仕事ではありません
03:09
But this is not
a self-aggrandizing enterprise,
この類の研究では
03:12
because in this type
of discovery research,
もし大バカ者になりきれていなかったら
03:14
if you don't feel like a complete
idiot most of the time,
まだ十分に科学に打ち込めていないのです
03:18
you're just not sciencing hard enough.
(笑)
03:20
(Laughter)
私は毎年夏に小さなボートのデッキに
03:24
So every summer I bring onto the deck
of this little boat of ours
ほとんど未知の生き物を
続々と引き上げています
03:30
more and more things
that we know very little about.
今夜は 学会以外のこんな場では
めったに語られることのない
03:34
I would like tonight
to tell you a story about life
生命の話を皆さんに伝えます
03:38
that rarely gets told
in an environment like this.
俯瞰的にみると
21世紀の生物学研究所は
03:42
From the vantage point of our 21st-century
biological laboratories,
知識によって生命の多くの謎を
解明し始めています
03:48
we have begun to illuminate
many mysteries of life with knowledge.
何世紀にもわたる科学的な研究を経て
03:52
We sense that after centuries
of scientific research,
生命の最も基本的な原理のいくつかを
03:56
we're beginning to make
significant inroads
理解し始めていると感じています
03:58
into understanding some of the most
fundamental principles of life.
バイオテクノロジーの進歩によって
希望がもたらされ
04:03
Our collective optimism is reflected
by the growth of biotechnology
世界中の人が
04:08
across the globe,
病気の治療に科学的知識を
活用しようと努力しています
04:10
striving to utilize scientific knowledge
to cure human diseases.
がんや老化
変性疾患などは
04:15
Things like cancer, aging,
degenerative diseases;
まさに人類が克服したいと
願っている病気です
04:20
these are but some
of the undesirables we wish to tame.
私はよく不思議に感じています
04:25
I often wonder:
なぜ私たちはがんを治療するのに
04:27
Why is it that we are having
so much trouble
こんなに苦労しているのでしょうか
04:30
trying to solve the problem of cancer?
がんを治療しようとして
04:33
Is it that we're trying to solve
the problem of cancer,
生命を理解しようとしないからでは
ないでしょうか
04:36
and not trying to understand life?
この地球の生物は共通の起源をもちます
04:39
Life on this planet
shares a common origin,
この地球の生命の
3億5千万年もの歴史を要約したのが
04:42
and I can summarize 3.5 billion years
of the history of life on this planet
この1枚のスライドです
04:47
in a single slide.
このスライドに載っているのは
地球上で確認されている全ての種です
04:49
What you see here are representatives
of all known species in our planet.
この生命の壮大さと生物多様性の中で
04:53
In this immensity of life
and biodiversity,
ヒトは大したことない位置にいます
04:56
we occupy a rather unremarkable position.
(笑)
04:59
(Laughter)
ホモ・サピエンス
05:00
Homo sapiens.
現存の人類です
05:03
The last of our kind.
私たちヒトの偉業を
05:05
And though I don't really want
to disparage at all
軽んじたくはありません
05:08
the accomplishments of our species,
しかし 私たちが思っているほど
ヒトは全てにおいて
05:10
as much as we wish it to be so
and often pretend that it is,
指標となるわけではありません
05:15
we are not the measure of all things.
けれども 私たちはたくさんの
物事を測定します
05:19
We are, however, the measurers
of many things.
常に定量化し
分析し 比較します
05:23
We relentlessly quantify,
analyze and compare,
中にはかけがえのないものや
本当に必要不可欠なものもあります
05:27
and some of this is absolutely invaluable
and indeed necessary.
しかしこんにち 生物学研究が専門化し
05:31
But this emphasis today on forcing
biological research to specialize
実用的な結果を出すことに
注力することで
05:38
and to produce practical outcomes
実は生命の謎を追求する際の可能性を
05:40
is actually restricting our ability
to interrogate life
容認しがたいほど狭め
物足りないほどの表層に制限しています
05:44
to unacceptably narrow confines
and unsatisfying depths.
私たちは驚くほど限られた
ほんの一部の生物を研究し
05:49
We are measuring an astonishingly
narrow sliver of life,
それらが全ての命を救うことを
期待しています
05:54
and hoping that those numbers
will save all of our lives.
どれ程でしょうか?
05:58
How narrow do you ask?
数字を挙げましょう
05:59
Well, let me give you a number.
アメリカ海洋大気庁は近年
06:01
The National Oceanic and Atmospheric
Administration recently estimated
海洋の95%はまだ探索されていないと
推定しました
06:06
that about 95 percent of our oceans
remain unexplored.
少し考えてみましょう
06:10
Now let that sink in for a second.
海洋の95%はまだ探索されていません
06:13
95 percent of our oceans
remain unexplored.
私たちが知らない生物が
どの程度いるのかさえ
06:17
I think it's very safe to say
分かっていないと言っても
過言ではありません
06:19
that we don't even know
how much about life we do not know.
従って毎週海で
06:25
So, it's not surprising
that every week in my field
この素晴らしい系統樹に新たな種が
06:28
we begin to see the addition
of more and more new species
続々と加わってもおかしくありません
06:31
to this amazing tree of life.
たとえば
06:34
This one for example --
これはこの夏に発見されました
06:35
discovered earlier this summer,
科学的に新しく
06:37
new to science,
系統樹ではこの属の唯一の種です
06:38
and now occupying its lonely branch
in our family tree.
さらに残念なことに
06:42
What is even more tragic
私たちは多種の動物についてたくさん
知っているにもかかわらず
06:44
is that we know about a bunch
of other species of animals out there,
その生態はほとんど研究されていないままです
06:47
but their biology remains
sorely under-studied.
この話は皆さんも聞いたことがあるでしょう
06:51
I'm sure some of you
have heard about the fact
ヒトデは腕を失っても
腕を再生することができます
06:53
that a starfish can actually
regenerate its arm after it's lost.
しかし腕自身も
06:57
But some of you might not know
完全なヒトデに再生できることは
あまり知られていません
06:59
that the arm itself can actually
regenerate a complete starfish.
世の中には本当に驚くことを
やってのける動物たちがいます
07:04
And there are animals out there
that do truly astounding things.
賭けてもいいですが 扁形動物の
07:09
I'm almost willing to bet
S. mediterraneaを
大抵の人は知らないでしょう(プラナリア)
07:11
that many of you have never heard
of the flatworm, Schmidtea mediterranea.
小さなコイツは
07:16
This little guy right here
私を心底驚かせます
07:18
does things that essentially
just blow my mind.
この動物を一匹捕まえて
18個の断片に切ると
07:22
You can grab one of these animals
and cut it into 18 different fragments,
全ての断片が再生し
07:26
and each and every one of those fragments
will go on to regenerate
2週間以内に
07:29
a complete animal
完全な個体になります
07:31
in under two weeks.
18の頭、18の体、18の神秘です
07:33
18 heads, 18 bodies, 18 mysteries.
ここ15年ほど
07:38
For the past decade and a half or so,
これらの小さな生物が
どのように再生しているのか
07:40
I've been trying to figure out
how these little dudes do what they do,
魔法のトリックを行うのか
解明を試みています
07:44
and how they pull this magic trick off.
しかし 優秀なマジシャンのように
07:46
But like all good magicians,
なかなかタネを打ち明けてくれようとしません
07:48
they're not really releasing
their secrets readily to me.
(笑)
07:51
(Laughter)
現段階では
07:52
So here we are,
20年もこれらの動物を研究し
07:53
after 20 years of essentially
studying these animals,
遺伝子地図を作製し 熟考し
07:58
genome mapping, chin scratching,
何千回も切断し
何千回も再生をしても—
08:00
and thousands of amputations
and thousands of regenerations,
どうやって再生しているのか
まだ完全には分かりません
08:03
we still don't fully understand
how these animals do what they do.
それぞれのプラナリアは
海と同じように
08:08
Each planarian an ocean unto itself,
未知で溢れています
08:11
full of unknowns.
私が皆さんに話している動物に
08:14
One of the common characteristics
共通している特徴の一つは
08:16
of all of these animals
I've been talking to you about
いま世界中の生物医学研究所で
研究されている
08:18
is that they did not appear
to have received the memo
ランダムに選ばれた
08:21
that they need to behave
according to the rules
一握りの動物たちからメモを受け取って
08:24
that we have derived from a handful
of randomly selected animals
その指示どおりに
08:28
that currently populate the vast majority
機能しているわけではないという点です
08:31
of biomedical laboratories
across the world.
こちらはノーベル賞を
受賞した生物たちです
08:34
Meet our Nobel Prize winners.
原則的に7種の
08:36
Seven species, essentially,
主要な生物学的な機能の理解に
寄与した生物が
08:38
that have produced for us the brunt
of our understanding
受賞しています
08:42
of biological behavior today.
小さなコイツ(線虫)は
08:45
This little guy right here --
12年間で3回もノーベル賞を受賞しました
08:46
three Nobel Prizes in 12 years.
しかし こんなに注目を集め
08:50
And yet, after all the attention
they have garnered,
こんなに知見を生み出し
08:52
and all the knowledge they have generated,
多額の研究資金を集めても
08:55
as well as the lion's share
of the funding,
まだ嫌になる程たくさんの
手に負えない課題や
08:57
here we are standing [before] the same
litany of intractable problems
多くの新しい課題が
立ち塞がっています
09:01
and many new challenges.
そしてそれは不運にも
09:03
And that's because, unfortunately,
これらの7種の生物が基本的に
09:05
these seven animals essentially correspond
地球上に生息する全種の生物の
0.00009%にしか相当しないからです
09:07
to 0.0009 percent of all of the species
that inhabit the planet.
それで私は 実は専門化が
09:15
So I'm beginning to suspect
人類の進歩を遅らせていて
最悪の場合
09:18
that our specialization is beginning
to impede our progress at best,
方向性を見失わせているのではないかと
疑い始めています
09:23
and at worst, is leading us astray.
この地球上の生物の歴史は
09:26
That's because life
on this planet and its history
ルールを破った生物の歴史だからです
09:29
is the history of rule breakers.
生命は地球上に単細胞生物として誕生し
09:31
Life started on the face of this planet
as single-cell organisms,
そのうちの1匹がある決断をするまで
09:34
swimming for millions
of years in the ocean,
何千年もずっと海を泳いでいました
09:37
until one of those creatures decided,
「今日はいつもと違うことをやるよ
09:39
"I'm going to do things differently today;
多細胞ってやつを発明して
09:41
today I would like to invent
something called multicellularity,
やってみるつもりだよ」
09:44
and I'm going to do this."
間違いなく 当時は
少数派だったでしょう
09:45
And I'm sure it wasn't a popular
decision at the time --
(笑)
09:48
(Laughter)
しかし何とかしてやり遂げました
09:49
but somehow, it managed to do it.
それから多細胞生物は
09:51
And then, multicellular
organisms began to populate
原始の海で生息し始め
09:53
all these ancestral oceans,
繁栄しました
09:55
and they thrived.
そして今の多細胞生物に至ります
09:56
And we have them here today.
陸が海面から浮かび上がり
09:58
Land masses began to emerge
from the surface of the oceans,
他の生物はこう思いました
10:01
and another creature thought,
「ねぇ 陸は住みやすそうだよ
10:03
"Hey, that looks like a really nice
piece of real estate.
陸に引っ越したいな」
10:06
I'd like to move there."
「気が狂ったのかい?
10:07
"Are you crazy?
乾燥してしまうよ
水の外では何も生きられやしない」
10:08
You're going to desiccate out there.
Nothing can live out of water."
しかしそれは方法を見つけ
10:11
But life found a way,
現在は陸に住む生物がいます
10:13
and there are organisms
now that live on land.
陸に上がると空を見上げて
言ったのかもしれません
10:15
Once on land, they may have
looked up into the sky
「雲までいけたらいいなぁ
10:17
and said, "It would be nice
to go to the clouds,
空を飛ぶことにするよ」
10:20
I'm going to fly."
「重力の法則は崩せないよ
空なんて飛べるもんか」
10:21
"You can't break the law of gravity,
there's no way you can fly."
しかし自然は
10:24
And yet, nature has invented --
―何度も自力で―
10:26
multiple and independent times --
飛ぶ方法を発明しました
10:28
ways to fly.
私はルールを破った動物を
研究することが大好きです
10:30
I love to study these animals
that break the rules,
なぜなら生物がルールを破る度に
10:32
because every time they break a rule,
they invent something new
私たちが今ここにいることを可能にする
何か新しいものを発明するからです
10:36
that made it possible for us
to be able to here today.
これらの動物は誰からも指示を
受けてはいません
10:40
These animals did not get the memo.
ルールを破ったのです
10:42
They break the rules.
もし私たちがルールを破った
動物を研究するならば
10:44
So if we're going to study animals
that break the rules,
私たちも研究の仕方の
ルールを破りませんか?
10:47
shouldn't how we study them
also break the rules?
私たちは探求心を一新する
必要があると思います
10:51
I think we need to renew
our spirit of exploration.
自然を研究室に持ち込んで
10:55
Rather than bring nature
into our laboratories
詳しく調べるのではなく
10:57
and interrogate it there,
私たちは科学を
10:59
we need to bring our science
巨大な研究所である自然に
持ち込む必要があります
11:01
into the majestic laboratory
that is nature,
そこで近代技術の装備を用いて
11:03
and there, with our modern
technological armamentarium,
発見されたあらゆる新しい生物や
11:07
interrogate every new form
of life we find,
生物学的特徴を調査するのです
11:10
and any new biological attribute
that we may find.
私たちは本当は全ての知能を動員して
11:14
We actually need to bring
all of our intelligence
また愚かにならなければなりません
11:18
to becoming stupid again --
巨大な未知の前に無知に戻るのです
11:20
clueless [before] the immensity
of the unknown.
なぜなら結局
11:25
Because after all,
科学は実際には知識そのものを指すのではなく
11:26
science is not really about knowledge.
科学は未知についての学問だからです
11:28
Science is about ignorance.
それが私たちが行っていることです
11:31
That's what we do.
アントワーヌ・ド・サン=テグジュペリは
かつて書きました
11:32
Once, Antoine de Saint-Exupéry wrote,
「船を作りたいのなら
11:35
"If you want to build a ship,
人々に木材を集めさせたり
11:37
don't drum up people to collect wood
仕事を割り振って命令したりする必要はない
11:39
and don't assign them tasks and work,
代わりに 彼らに広大で
無限の海に憧れを抱かせるよう説けばいい」
11:42
but rather teach them to long
for the endless immensity of the sea ..."
科学者として
教師として
11:46
As a scientist and a teacher,
私はこの文の 「海」を
言い換えるのが好きです
11:48
I like to paraphrase this to read
私たち科学者は学生たちに
教える必要があります
11:50
that we scientists need
to teach our students
広大で無限の海とは
11:53
to long for the endless
immensity of the sea
未知のことだと
11:56
that is our ignorance.
私たちホモ・サピエンスは
11:58
We Homo sapiens are the only
species we know of
科学を探求した唯一の種です
12:02
that is driven to scientific inquiry.
ヒトは地球上の他の生物と同様に
12:05
We, like all other species on this planet,
地球の生命の歴史に
しっかりと編みこまれています
12:07
are inextricably woven
into the history of life on this planet.
私は生命は神秘だというのは
少し間違っていると思います
12:12
And I think I'm a little wrong
when I say that life is a mystery,
なぜなら生命は本当は
12:16
because I think that life
is actually an open secret
何千年も理解されるべく手招きし続けてきた
公然の秘密だからです
12:18
that has been beckoning our species
for millennia to understand it.
さあ 皆さんへ質問です
12:23
So I ask you:
私たちは生命の神秘を紐解く絶好の
チャンスを握っているのではありませんか?
12:24
Aren't we the best chance
that life has to know itself?
もしそうなら 私たちは
12:29
And if so,
一体何を待っているのでしょうか?
12:30
what the heck are we waiting for?
ありがとうございました
12:32
Thank you.
(拍手)
12:33
(Applause)
Translated by Shiori Watanabe
Reviewed by Eriko T.

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About the speaker:

Alejandro Sánchez Alvarado - Developmental and regeneration biologist
Alejandro Sánchez Alvarado wants to understand the how and why of tissue regeneration.

Why you should listen

Alejandro Sánchez Alvarado is fascinated by the fact that the natural ability to restore missing body parts after injury is broadly yet unevenly distributed across the animal kingdom. Why, for instance, can snails grow new heads after decapitation, or salamanders sprout new limbs, tails, even hearts after amputation, while we humans are so impoverished when it comes to these regenerative abilities? To attack this problem Alvarado, his team and his trainees have collectively developed methods and approaches to dissect this problem at unprecedented levels of molecular, genetic and cellular resolution.

Alvarado runs a Howard Hughes Medical Institute laboratory at the Stowers Institute for Medical Research in Kansas City, Missouri, where he is an Investigator. Alejandro and his team of researchers are vigorously dissecting the problem of regeneration using state-of-the-art nucleic acid sequencing, genomic, proteomic, bioinformatics, light and electron microscopy, flow cytometric and histological methods. Their efforts are centered around the flatworm Schmidtea mediterranea, an organism with astonishing regenerative capacities. Small fragments of tissue removed from these animals, for instance, can regenerate complete animals in under two weeks. The basic, discovery research efforts of Alvarado and his team have begun to shed much mechanistic light into the long-standing biological problem of regeneration, and they are poised to inform poorly understood aspects of our own biology. 

Alvarado, a member of the American Academy of Arts and Sciences, has grown concerned with the current approach of biomedical research of focusing the brunt of its efforts on a handful of randomly selected species. He believes this approach is preventing us from uncovering huge amounts of unknown and relevant biology to understand our own. As Quanta Magazine wrote "Some scientists … argue that by focusing on roughly seven animals out of the estimated 9 million species on Earth, we are missing a huge chunk of interesting biology. 'We are due for a renaissance,' said Alejandro Sánchez Alvarado. 'We have narrowed our focus to a handful of organisms that statistically are highly unlikely to encompass the gamut of biological activity on the planet.'"


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Alejandro Sánchez Alvarado | Speaker | TED.com