ABOUT THE SPEAKER
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.

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.

More profile about the speaker
Craig Venter | Speaker | TED.com
TED2008

Craig Venter: On the verge of creating synthetic life

Craig Venter na krawędzi stworzenia syntetycznego życia

Filmed:
1,196,566 views

"Czy uda się stworzyć nowe życie z cyfrowego wszechświata?" - pyta Craig Venter. Jego odpowiedź brzmi "Tak, i to niedługo". Opisuje swoje najnowsze badania i obiecuje, że wkrótce będziemy mogli budować i aktywować syntetyczne chromosomy.
- 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

Double-click the English transcript below to play the video.

00:19
You know, I've talkedrozmawialiśmy about some of these projectsprojektowanie before --
0
1000
2000
Miałem już okazję opowiadać
00:21
about the humanczłowiek genomegenom and what that mightmoc mean,
1
3000
4000
o ludzkim genomie i jego znaczeniu,
00:25
and discoveringodkrywanie newNowy setszestawy of genesgeny.
2
7000
3000
oraz o odkrywaniu nowych zestawów genów.
00:28
We're actuallytak właściwie startingstartowy at a newNowy pointpunkt:
3
10000
3000
Teraz zaczynamy w zupełnie nowym miejscu:
00:31
we'vemamy been digitizingdigitalizacja biologybiologia,
4
13000
4000
ujmowaliśmy biologię w cyfrowe ramy,
00:35
and now we're tryingpróbować to go from that digitalcyfrowy codekod
5
17000
3000
a teraz próbujemy przejść z cyfrowego kodu
00:38
into a newNowy phasefazy of biologybiologia
6
20000
2000
do nowej fazy w biologii:
00:40
with designingprojektowanie and synthesizingsyntezować life.
7
22000
3000
projektowania i syntetyzowania życia.
00:43
So, we'vemamy always been tryingpróbować to askzapytać bigduży questionspytania.
8
25000
3000
Próbowaliśmy zadawać ważne pytania:
00:48
"What is life?" is something that I think manywiele biologistsbiolodzy
9
30000
2000
"Czym jest życie?"
00:50
have been tryingpróbować to understandzrozumieć
10
32000
2000
Biolodzy szukali odpowiedzi na to pytanie
00:52
at variousróżnorodny levelspoziomy.
11
34000
2000
na rozmaitych poziomach.
00:54
We'veMamy triedwypróbowany variousróżnorodny approachesawanse,
12
36000
3000
Próbowaliśmy różnych podejść,
00:57
paringdo warzyw it down to minimalminimalny componentsskładniki.
13
39000
3000
okrajaliśmy je do niezbędnych składowych.
01:01
We'veMamy been digitizingdigitalizacja it now for almostprawie 20 yearslat;
14
43000
2000
Opisujemy je cyfrowo od prawie 20 lat.
01:03
when we sequencedzsekwencjonowane the humanczłowiek genomegenom,
15
45000
2000
Sekwencjonując ludzki genom,
01:05
it was going from the analoganalog worldświat of biologybiologia
16
47000
3000
przeszliśmy z analogowego świata biologii
01:08
into the digitalcyfrowy worldświat of the computerkomputer.
17
50000
4000
do cyfrowego świata komputerów.
01:12
Now we're tryingpróbować to askzapytać, "Can we regeneratezregenerować life
18
54000
4000
Teraz staramy się odtworzyć życie,
01:16
or can we createStwórz newNowy life
19
58000
2000
albo wykreować nowe życie
01:18
out of this digitalcyfrowy universewszechświat?"
20
60000
3000
z tego cyfrowego wszechświata.
01:21
This is the mapmapa of a smallmały organismorganizm,
21
63000
3000
Oto mapa małego organizmu,
01:24
MycoplasmaMykoplazmy genitaliumgenitalium,
22
66000
2000
Mycoplasma genitalium,
01:26
that has the smallestnajmniejsze genomegenom for a speciesgatunki
23
68000
3000
który ma najmniejszy genom
01:29
that can self-replicatewłasny replikacji in the laboratorylaboratorium,
24
71000
3000
zdolny do samopowielania w laboratorium.
01:32
and we'vemamy been tryingpróbować to just see if
25
74000
2000
Próbowaliśmy zobaczyć, czy jest możliwe
01:34
we can come up with an even smallermniejszy genomegenom.
26
76000
3000
stworzenie jeszcze mniejszego genomu.
01:38
We're ablezdolny to knockKnock out on the orderzamówienie of 100 genesgeny
27
80000
2000
Udało się nam usunąć 100 genów
01:40
out of the 500 or so that are here.
28
82000
3000
z około 500 tam obecnych.
01:43
When we look at its metabolicmetaboliczne mapmapa,
29
85000
2000
Mapa metaboliczna
01:45
it's relativelystosunkowo simpleprosty
30
87000
2000
jest stosunkowo prosta
01:47
comparedporównywane to oursnasz --
31
89000
2000
w porównaniu z naszą.
01:49
trustzaufanie me, this is simpleprosty --
32
91000
2000
To naprawdę proste.
01:51
but when we look at all the genesgeny
33
93000
2000
Ale kiedy spojrzeć na wszystkie geny,
01:53
that we can knockKnock out one at a time,
34
95000
3000
które można usunąć pojedynczo,
01:56
it's very unlikelymało prawdopodobne that this would yieldwydajność
35
98000
2000
jest wielce nieprawdopodobne,
01:58
a livingżycie cellkomórka.
36
100000
2000
że zaowocuje to żywą komórką.
02:01
So we decidedzdecydowany the only way forwardNaprzód
37
103000
2000
Zdecydowaliśmy, że jedynym wyjściem
02:03
was to actuallytak właściwie synthesizesyntezować this chromosomechromosom
38
105000
3000
będzie zsyntetyzowanie chromosomu,
02:06
so we could varyróżnią się the componentsskładniki
39
108000
3000
tak abyśmy mogli zmieniać komponenty,
02:09
to askzapytać some of these mostwiększość fundamentalfundamentalny questionspytania.
40
111000
4000
i dzięki temu zadać fundamentalne pytania.
02:13
And so we startedRozpoczęty down the roadDroga of:
41
115000
2000
Tak zaczęły się nasze zmagania:
02:15
can we synthesizesyntezować a chromosomechromosom?
42
117000
3000
Czy potrafimy zsyntetyzować chromosom?
02:19
Can chemistrychemia permitzezwolenie na makingzrobienie
43
121000
2000
Czy chemia pozwala na zrobienie
02:21
these really largeduży moleculesCząsteczki
44
123000
2000
tych naprawdę dużych cząsteczek,
02:23
where we'vemamy never been before?
45
125000
2000
czego wcześniej nawet nie próbowaliśmy?
02:25
And if we do, can we bootBoot up a chromosomechromosom?
46
127000
3000
Jeżeli tak, to czy potrafimy zainicjować chromosom?
02:28
A chromosomechromosom, by the way, is just a piecekawałek of inertobojętny chemicalchemiczny materialmateriał.
47
130000
3000
Chromosom to kawałek materii chemicznej.
02:32
So, our pacetempo of digitizingdigitalizacja life has been increasingwzrastający
48
134000
3000
Cyfrowe kodowanie życia
02:35
at an exponentialwykładniczy pacetempo.
49
137000
3000
rozwija się bardzo szybko.
02:38
Our abilityzdolność to writepisać the geneticgenetyczny codekod
50
140000
3000
Zdolność zapisu kodu genetycznego
02:41
has been movingw ruchu prettyładny slowlypowoli
51
143000
2000
wzrasta dość powoli.
02:43
but has been increasingwzrastający,
52
145000
3000
Krzywa byłaby wykładniczo rosnąca,
02:46
and our latestnajnowszy pointpunkt would put it on, now, an exponentialwykładniczy curvekrzywa.
53
148000
4000
gdyby nanieść nasze ostatnie odkrycie.
02:51
We startedRozpoczęty this over 15 yearslat agotemu.
54
153000
2000
Zaczęliśmy ponad 15 lat temu.
02:53
It tookwziął severalkilka stagesgradacja, in factfakt,
55
155000
3000
Przebyliśmy przez kilka etapów.
02:56
startingstartowy with a bioethicalbioetyczny reviewrecenzja before we did the first experimentseksperymenty.
56
158000
3000
Rozpoczęliśmy od oceny bioetycznej
03:00
But it turnsskręca out synthesizingsyntezować DNADNA
57
162000
2000
przed rozpoczęciem eksperymentów.
03:02
is very difficulttrudny.
58
164000
2000
Okazuje się, że synteza DNA jest bardzo trudna.
03:04
There are tenskilkadziesiąt of thousandstysiące of machinesmaszyny around the worldświat
59
166000
3000
Na świecie istnieją tysiące maszyn
03:07
that make smallmały piecessztuk of DNADNA --
60
169000
2000
produkujących krótkie odcinki DNA
03:09
30 to 50 letterslisty in lengthdługość --
61
171000
3000
długości 30 do 50 liter.
03:12
and it's a degeneratezdegenerowany processproces, so the longerdłużej you make the piecekawałek,
62
174000
3000
Jest to głęboko degeneratywny proces:
03:15
the more errorsbłędy there are.
63
177000
2000
im dłuższy odcinek, tym więcej błędów.
03:17
So we had to createStwórz a newNowy methodmetoda
64
179000
2000
Musieliśmy stworzyć nową metodę
03:19
for puttingwprowadzenie these little piecessztuk togetherRazem and correctpoprawny all the errorsbłędy.
65
181000
3000
składania części w całość i korekty błędów.
03:23
And this was our first attemptpróba, startingstartowy with the digitalcyfrowy informationInformacja
66
185000
3000
Pierwsza próba rozpoczęła się od cyfrowej informacji
03:26
of the genomegenom of phiphi X174.
67
188000
2000
z genomu Phi X 174.
03:28
It's a smallmały viruswirus that killszabija bacteriabakteria.
68
190000
3000
To maleńki wirus zabijający bakterie.
03:32
We designedzaprojektowany the piecessztuk, wentposzedł throughprzez our errorbłąd correctionkorekta
69
194000
3000
Zaprojektowaliśmy fragmenty, poprawiliśmy błędy
03:35
and had a DNADNA moleculecząsteczka
70
197000
2000
i stworzyliśmy cząsteczkę DNA
03:37
of about 5,000 letterslisty.
71
199000
3000
o długości około 5 tys. liter.
03:40
The excitingekscytujący phasefazy cameoprawa ołowiana witrażu when we tookwziął this piecekawałek of inertobojętny chemicalchemiczny
72
202000
4000
Najbardziej ekscytująca była chwila wprowadzenia
03:44
and put it in the bacteriabakteria,
73
206000
2000
obojętnego związku do wnętrza bakterii.
03:46
and the bacteriabakteria startedRozpoczęty to readczytać this geneticgenetyczny codekod,
74
208000
4000
Bakteria zaczęła czytać kod genetyczny,
03:50
madezrobiony the viralwirusowe particlescząsteczki.
75
212000
2000
produkując cząsteczki wirusa.
03:52
The viralwirusowe particlescząsteczki then were releasedwydany from the cellskomórki
76
214000
2000
Następnie cząsteczki zostały uwolnione z komórek
03:54
and cameoprawa ołowiana witrażu back and killedzabity the E. colicoli.
77
216000
3000
i zabiły bakterie E. coli.
03:57
I was talkingmówić to the oilolej industryprzemysł recentlyostatnio
78
219000
3000
Rozmawiając z ludźmi z przemysłu naftowego
04:00
and I said they clearlywyraźnie understoodzrozumiany that modelModel.
79
222000
3000
powiedziałem, że na pewno rozumieją ten model.
04:03
(LaughterŚmiech)
80
225000
3000
(Śmiech)
04:06
They laughedzaśmiał się more than you guys are. (LaughterŚmiech)
81
228000
3000
Oni śmiali się bardziej niż wy.
04:10
And so, we think this is a situationsytuacja
82
232000
2000
Jest to sytuacja, w której
04:12
where the softwareoprogramowanie can actuallytak właściwie buildbudować its ownwłasny hardwaresprzęt komputerowy
83
234000
3000
oprogramowanie buduje swój własny sprzęt
04:15
in a biologicalbiologiczny systemsystem.
84
237000
2000
w systemie biologicznym.
04:17
But we wanted to go much largerwiększy:
85
239000
2000
Chcieliśmy jednak czegoś więcej.
04:19
we wanted to buildbudować the entireCały bacterialbakteryjny chromosomechromosom --
86
241000
3000
Chcieliśmy zbudować pełny chromosom bakterii.
04:22
it's over 580,000 letterslisty of geneticgenetyczny codekod --
87
244000
4000
Ma on ponad 580 tys. liter kodu genetycznego.
04:26
so we thought we'dpoślubić buildbudować them in cassetteskasety the sizerozmiar of the viruseswirusy
88
248000
3000
Chcieliśmy go zbudować
we fragmentach o rozmiarach wirusa.
04:29
so we could actuallytak właściwie varyróżnią się the cassetteskasety
89
251000
2000
Umożliwia to swobodną wymianę elementów
04:31
to understandzrozumieć
90
253000
2000
celem zrozumienia
04:33
what the actualrzeczywisty componentsskładniki of a livingżycie cellkomórka are.
91
255000
3000
składników żywej komórki.
04:36
DesignKonstrukcja is criticalkrytyczny,
92
258000
2000
Projekt jest kluczowy
04:38
and if you're startingstartowy with digitalcyfrowy informationInformacja in the computerkomputer,
93
260000
3000
i jeżeli zaczynamy od danych w komputerze,
04:41
that digitalcyfrowy informationInformacja has to be really accuratedokładny.
94
263000
4000
muszą być one niezwykle dokładne.
04:45
When we first sequencedzsekwencjonowane this genomegenom in 1995,
95
267000
3000
Kiedy w 1995 r. sekwencjonowaliśmy ten genom,
04:48
the standardstandard of accuracyprecyzja was one errorbłąd perza 10,000 basebaza pairspary.
96
270000
4000
dokładność wynosiła 1 błąd na 10 tys. par zasad.
04:52
We actuallytak właściwie founduznany, on resequencingponownie Określanie kolejności it,
97
274000
2000
Po ponownym sekwencjonowaniu
04:54
30 errorsbłędy; had we used that originaloryginalny sequencesekwencja,
98
276000
3000
odkryliśmy 30 błędów. Oryginalna sekwencja
04:57
it never would have been ablezdolny to be booted-zyski up.
99
279000
3000
nigdy by nie działała.
05:00
PartCzęść of the designprojekt is designingprojektowanie piecessztuk
100
282000
2000
Częścią projektu jest projektowanie odcinków
05:02
that are 50 letterslisty long
101
284000
3000
o długości 50 liter,
05:05
that have to overlapzakładka with all the other 50-letter-list piecessztuk
102
287000
3000
które muszą wzajemnie się nakładać,
05:08
to buildbudować smallermniejszy subunitspodjednostek
103
290000
2000
aby budować mniejsze podjednostki.
05:10
we have to designprojekt so they can go togetherRazem.
104
292000
3000
Odcinki musiały do siebie pasować.
05:13
We designprojekt uniquewyjątkowy elementselementy into this.
105
295000
3000
Zaprojektowaliśmy unikalne elementy.
05:16
You maymoże have readczytać that we put watermarksznaki wodne in.
106
298000
2000
Umieściliśmy znaki wodne.
05:18
Think of this:
107
300000
2000
Pomyślcie tylko:
05:20
we have a four-letterczteroliterowy geneticgenetyczny codekod -- A, C, G and T.
108
302000
3000
mamy 4-literowy kod genetyczny: A, C, G, T.
05:23
TripletsTrojaczki of those letterslisty
109
305000
3000
Tryplety tych liter
05:26
codekod for roughlyw przybliżeniu 20 aminoamino acidskwasy,
110
308000
2000
kodują w przybliżeniu 20 aminokwasów,
05:28
suchtaki that there's a singlepojedynczy letterlist designationoznaczenie
111
310000
3000
istnieje więc pojedyncze literowe oznaczenie
05:31
for eachkażdy of the aminoamino acidskwasy.
112
313000
2000
dla każdego z aminokwasów.
05:33
So we can use the geneticgenetyczny codekod to writepisać out wordssłowa,
113
315000
3000
Możemy użyć kodu genetycznego
05:36
sentenceszdań, thoughtsmyśli.
114
318000
2000
do zapisania słów, zdań, myśli.
05:39
InitiallyPoczątkowo, all we did was autographautograf it.
115
321000
2000
Początkowo tylko się podpisaliśmy.
05:41
Some people were disappointedrozczarowany there was not poetrypoezja.
116
323000
3000
Niektórych zawiódł brak poezji.
05:44
We designedzaprojektowany these piecessztuk so
117
326000
2000
Zaprojektowaliśmy te fragmenty tak,
05:46
we can just chewżuć back with enzymesenzymy;
118
328000
3000
aby mogły wejść w reakcję z enzymami,
05:50
there are enzymesenzymy that repairnaprawa them and put them togetherRazem.
119
332000
3000
które je naprawiają i składają w całość.
05:53
And we startedRozpoczęty makingzrobienie piecessztuk,
120
335000
2000
Rozpoczęliśmy produkcję odcinków
05:55
startingstartowy with piecessztuk that were 5,000 to 7,000 letterslisty,
121
337000
4000
o długości 5 - 7 tys. liter,
05:59
put those togetherRazem to make 24,000-letter-list piecessztuk,
122
341000
4000
które składaliśmy w odcinki 24 tys. liter,
06:03
then put setszestawy of those going up to 72,000.
123
345000
4000
aby łączyć je w zestawy aż do 72 tys.
06:07
At eachkażdy stageetap, we grewrósł up these piecessztuk in abundanceobfitość
124
349000
2000
Na każdym etapie tworzyliśmy mnóstwo fragmentów,
06:09
so we could sequencesekwencja them
125
351000
2000
aby móc je sekwencjonować.
06:11
because we're tryingpróbować to createStwórz a processproces that's extremelyniezwykle robustkrzepki
126
353000
3000
Staraliśmy się stworzyć niezwykle wydajny proces,
06:14
that you can see in a minutechwila.
127
356000
3000
co za chwilę zobaczycie.
06:17
We're tryingpróbować to get to the pointpunkt of automationAutomatyzacja.
128
359000
3000
Chcemy dojść do automatyzacji.
06:20
So, this lookswygląda like a basketballKoszykówka playoffplayoff.
129
362000
2000
Jak w dogrywce koszykówki.
06:22
When we get into these really largeduży piecessztuk
130
364000
2000
Długie fragmenty DNA,
06:24
over 100,000 basebaza pairspary,
131
366000
4000
te ze 100 tys. par zasad,
06:28
they won'tprzyzwyczajenie any longerdłużej growrosnąć readilyłatwo in E. colicoli --
132
370000
2000
nie replikują się łatwo w E.coli.
06:30
it exhaustsrury wydechowe all the modernnowoczesny toolsprzybory of molecularmolekularny biologybiologia --
133
372000
4000
To granica znanej biologii molekularnej.
06:34
and so we turnedobrócony to other mechanismsmechanizmy.
134
376000
4000
Zwróciliśmy się ku innym rozwiązaniom.
06:38
We knewwiedziałem there's a mechanismmechanizm callednazywa homologoushomologiczny recombinationrekombinacja
135
380000
3000
Istnieje mechanizm rekombinacji homologicznej,
06:41
that biologybiologia usesużywa to repairnaprawa DNADNA
136
383000
3000
który naprawia DNA,
06:44
that can put piecessztuk togetherRazem.
137
386000
3000
składa elementy razem.
06:47
Here'sTutaj jest an exampleprzykład of it:
138
389000
1000
Oto przykład:
06:48
there's an organismorganizm callednazywa
139
390000
1000
Istnieje organizm zwany
06:49
DeinococcusDeinococcus radioduransradiodurany
140
391000
2000
Deinococcus radiodurans,
06:51
that can take threetrzy millionsmiliony radsrads of radiationpromieniowanie.
141
393000
3000
zdolny wytrzymać 3 mln radów promieniowania.
06:54
You can see in the topTop panelpłyta, its chromosomechromosom just getsdostaje blownnadęty apartniezależnie.
142
396000
4000
U góry widać jego rozerwany chromosom.
06:58
TwelveDwanaście to 24 hoursgodziny laterpóźniej, it put it
143
400000
3000
W 12 do 24 godzin później
07:01
back togetherRazem exactlydokładnie as it was before.
144
403000
2000
wrócił do oryginalnego stanu.
07:03
We have thousandstysiące of organismsorganizmy that can do this.
145
405000
3000
Tysiące organizmów to potrafią.
07:06
These organismsorganizmy can be totallycałkowicie desiccatedprzesuszone;
146
408000
2000
Można je całkowicie odwodnić,
07:08
they can liverelacja na żywo in a vacuumodkurzać.
147
410000
2000
umieścić w próżni.
07:11
I am absolutelyabsolutnie certainpewny that life can exististnieć in outerzewnętrzny spaceprzestrzeń,
148
413000
3000
Uważam życie w kosmosie za pewnik.
07:14
moveruszaj się around, find a newNowy aqueouswodny environmentśrodowisko.
149
416000
3000
Organizmy odnajdują nowe środowiska wodne.
07:17
In factfakt, NASANASA has shownpokazane a lot of this is out there.
150
419000
4000
NASA pokazało, że jest tego tam sporo.
07:21
Here'sTutaj jest an actualrzeczywisty micrographMikrofotografia of the moleculecząsteczka we builtwybudowany
151
423000
4000
Oto mikrofotografia cząsteczki, którą zbudowaliśmy
07:25
usingza pomocą these processesprocesy, actuallytak właściwie just usingza pomocą yeastdrożdże mechanismsmechanizmy
152
427000
4000
za pomocą mechanizmów stosowanych przez drożdże.
07:29
with the right designprojekt of the piecessztuk we put them in;
153
431000
3000
Wprowadzone drożdże automatycznie łączą
07:32
yeastdrożdże putsstawia them togetherRazem automaticallyautomatycznie.
154
434000
3000
prawidłowo zaprojektowane części.
07:35
This is not an electronelektron micrographMikrofotografia;
155
437000
2000
To nie jest mikrofotografia elektronowa,
07:37
this is just a regularregularny photomicrographphotomicrograph.
156
439000
2000
tylko zwykła mikrofotografia.
07:39
It's suchtaki a largeduży moleculecząsteczka
157
441000
2000
Cząsteczka jest na tyle duża,
07:41
we can see it with a lightlekki microscopemikroskopu.
158
443000
3000
że widać ją pod mikroskopem optycznym.
07:44
These are pictureskino over about a six-secondsześć sekund periodokres.
159
446000
3000
Te zdjęcia zrobiono w ciągu 6 sekund.
07:47
So, this is the publicationopublikowanie we had just a shortkrótki while agotemu.
160
449000
4000
Oto wydana przez nas niedawno publikacja.
07:51
This is over 580,000 letterslisty of geneticgenetyczny codekod;
161
453000
3000
Ponad 580 tys. liter kodu genetycznego.
07:54
it's the largestNajwiększa moleculecząsteczka ever madezrobiony by humansludzie of a definedokreślone structureStruktura.
162
456000
5000
To największa sztuczna cząsteczka
o określonej strukturze.
07:59
It's over 300 millionmilion molecularmolekularny weightwaga.
163
461000
3000
Ma ponad 300 mln jednostek masy cząsteczkowej.
08:02
If we printedwydrukowane it out at a 10 fontczcionki with no spacingodstępy między,
164
464000
3000
Wydruk czcionką o rozmiarze 10, bez spacji,
08:05
it takes 142 pagesstrony
165
467000
2000
zająłby 142 strony,
08:07
just to printwydrukować this geneticgenetyczny codekod.
166
469000
4000
sam wydruk tego kodu.
08:11
Well, how do we bootBoot up a chromosomechromosom? How do we activateaktywować this?
167
473000
3000
Jak pobudzić chromosom? Jak go aktywujemy?
08:14
ObviouslyOczywiście, with a viruswirus it's prettyładny simpleprosty;
168
476000
3000
W przypadku wirusa to dosyć proste.
08:17
it's much more complicatedskomplikowane dealingpostępowanie with bacteriabakteria.
169
479000
3000
Gorzej z bakterią.
08:20
It's alsorównież simplerprostsze when you go
170
482000
2000
Jest to w miarę proste
08:22
into eukaryoteseukariotów like ourselvesmy sami:
171
484000
2000
u eukariotów takich jak my;
08:24
you can just popmuzyka pop out the nucleusjądro
172
486000
2000
wystarczy wydobyć jądro
08:26
and popmuzyka pop in anotherinne one,
173
488000
2000
i zastąpić je innym,
08:28
and that's what you've all heardsłyszał about with cloningKlonowanie.
174
490000
3000
co znacie jako klonowanie.
08:31
With bacteriabakteria and ArchaeaArchaea, the chromosomechromosom is integratedzintegrowany into the cellkomórka,
175
493000
4000
U bakterii i archeonów
chromosom jest częscią komórki,
08:35
but we recentlyostatnio showedpokazał that we can do a completekompletny transplantprzeszczep
176
497000
4000
ale zdołaliśmy dokonać transplantacji
08:39
of a chromosomechromosom from one cellkomórka to anotherinne
177
501000
2000
chromosomu z jednej komórki do drugiej,
08:41
and activateaktywować it.
178
503000
3000
łącznie z aktywacją.
08:44
We purifiedoczyszczone a chromosomechromosom from one microbialmikrobiologiczny speciesgatunki --
179
506000
4000
Wyodrębniliśmy chromosom z jednego gatunku mikroba.
08:48
roughlyw przybliżeniu, these two are as distantodległy as humanczłowiek and micemyszy --
180
510000
3000
Te gatunki są tak odmienne jak ludzie i myszy.
08:51
we addedw dodatku a fewkilka extradodatkowy genesgeny
181
513000
2000
Dodaliśmy kilka nadliczbowych genów,
08:53
so we could selectWybierz for this chromosomechromosom,
182
515000
2000
żeby móc wyodrębnić ten chromosom,
08:55
we digestedtrawione it with enzymesenzymy
183
517000
2000
wytrawiliśmy go enzymami,
08:57
to killzabić all the proteinsbiałka,
184
519000
2000
żeby zabić wszystkie proteiny.
08:59
and it was prettyładny stunningoszałamiający when we put this in the cellkomórka --
185
521000
3000
Po wprowadzeniu do komórki
09:02
and you'llTy będziesz appreciatedoceniać
186
524000
2000
stało się coś zdumiewającego.
09:04
our very sophisticatedwyrafinowany graphicsgrafika here.
187
526000
3000
Podziwiajcie zaawansowaną grafikę.
09:07
The newNowy chromosomechromosom wentposzedł into the cellkomórka.
188
529000
3000
Nowy chromosom wniknął do komórki.
09:10
In factfakt, we thought this mightmoc be as fardaleko as it wentposzedł,
189
532000
2000
Sądziliśmy, że na tym koniec,
09:12
but we triedwypróbowany to designprojekt the processproces a little bitkawałek furtherdalej.
190
534000
3000
ale spróbowaliśmy proces nieco posunąć.
09:15
This is a majorpoważny mechanismmechanizm of evolutionewolucja right here.
191
537000
3000
Mamy tu podstawowy mechanizm ewolucji.
09:18
We find all kindsrodzaje of speciesgatunki
192
540000
2000
Różne rodzaje gatunków
09:20
that have takenwzięty up a seconddruga chromosomechromosom
193
542000
2000
dorobiły się drugiego chromosomu,
09:22
or a thirdtrzeci one from somewheregdzieś,
194
544000
2000
albo i trzeciego,
09:24
addingdodawanie thousandstysiące of newNowy traitscechy
195
546000
2000
dodając tysiące nowych cech
09:26
in a seconddruga to that speciesgatunki.
196
548000
2000
do danego gatunku w sekundę.
09:28
So, people who think of evolutionewolucja
197
550000
2000
Ludzie, którzy sądzą, że ewolucja
09:30
as just one genegen changingwymiana pieniędzy at a time
198
552000
2000
zmienia po jednym genie na raz,
09:32
have missedbrakowało much of biologybiologia.
199
554000
3000
przegapili sporo z biologii.
09:35
There are enzymesenzymy callednazywa restrictionograniczenie enzymesenzymy
200
557000
2000
Istnieją tzw. enzymy restrykcyjne,
09:37
that actuallytak właściwie digeststrawić DNADNA.
201
559000
2000
które trawią DNA.
09:39
The chromosomechromosom that was in the cellkomórka
202
561000
2000
Chromosom w tej komórce
09:41
doesn't have one;
203
563000
2000
takich nie ma.
09:43
the chromosomechromosom we put in does.
204
565000
2000
Chromosom wprowadzony przez nas je posiada.
09:45
It got expressedwyrażone and it recognizeduznane
205
567000
2000
Został on wydzielony i rozpoznał
09:47
the other chromosomechromosom as foreignobcy materialmateriał,
206
569000
3000
w drugim chromosomie obcy materiał,
09:50
chewedżuć it up, and so we endedzakończyło się up
207
572000
2000
przeżuł go, zostawiając nam
09:52
just with a cellkomórka with the newNowy chromosomechromosom.
208
574000
4000
komórkę z nowym chromosomem.
09:56
It turnedobrócony blueniebieski because of the genesgeny we put in it.
209
578000
3000
Dodane przez nas geny zabarwiły ją na niebiesko.
09:59
And with a very shortkrótki periodokres of time,
210
581000
2000
W bardzo krótkim czasie
10:01
all the characteristicscechy of one speciesgatunki were lostStracony
211
583000
3000
wszystkie cechy jednego gatunku zanikły
10:04
and it convertedprzekształcić totallycałkowicie into the newNowy speciesgatunki
212
586000
3000
i komórka zmieniła się w nowy gatunek,
10:07
basedna podstawie on the newNowy softwareoprogramowanie that we put in the cellkomórka.
213
589000
3000
oparty na wprowadzonym oprogramowaniu.
10:10
All the proteinsbiałka changedzmienione,
214
592000
2000
Zmieniły się proteiny,
10:12
the membranesmembrany changedzmienione;
215
594000
2000
zmieniły się membrany,
10:14
when we readczytać the geneticgenetyczny codekod, it's exactlydokładnie what we had transferredprzeniesione in.
216
596000
4000
kod genetyczny uległ zamierzonej zmianie.
10:18
So, this maymoże sounddźwięk like genomicgenomowego alchemyAlchemia,
217
600000
3000
Brzmi to jak genomiczna alchemia,
10:21
but we can, by movingw ruchu the softwareoprogramowanie of DNADNA around,
218
603000
4000
ale dzięki cyfrowemu oprogramowaniu DNA
10:25
changezmiana things quitecałkiem dramaticallydramatycznie.
219
607000
4000
potrafimy dokonywać dramatycznych zmian.
10:29
Now I've arguedargumentował, this is not genesisgeneza;
220
611000
2000
Dowodzimy, że nie jest to geneza,
10:31
this is buildingbudynek on threetrzy and a halfpół billionmiliard yearslat of evolutionewolucja.
221
613000
4000
tylko budowanie w oparciu o 3,5 mld lat ewolucji.
10:36
And I've arguedargumentował that we're about to perhapsmoże
222
618000
2000
Twierdzę, że być może jesteśmy blisko
10:38
createStwórz a newNowy versionwersja of the CambrianKambru explosioneksplozja,
223
620000
3000
stworzenia nowej wersji eksplozji kambryjskiej,
10:41
where there's massivemasywny newNowy speciationSpecjacja
224
623000
3000
z masową specjacją
10:45
basedna podstawie on this digitalcyfrowy designprojekt.
225
627000
2000
opartą na projektowaniu cyfrowym.
10:47
Why do this?
226
629000
2000
Dlaczego jest to potrzebne?
10:49
I think this is prettyładny obviousoczywisty in termswarunki of some of the needswymagania.
227
631000
2000
Niektóre potrzeby wydają się oczywiste.
10:51
We're about to go from sixsześć and a halfpół
228
633000
2000
Populacja wzrośnie z 6,5 mld
10:53
to ninedziewięć billionmiliard people over the nextNastępny 40 yearslat.
229
635000
3000
do 9 mld w ciągu 40 lat.
10:56
To put it in contextkontekst for myselfsiebie:
230
638000
2000
Ujmując to w osobistym kontekście:
10:58
I was bornurodzony in 1946.
231
640000
2000
Urodziłem się w 1946 r.
11:00
There are now threetrzy people on the planetplaneta
232
642000
2000
Na każdą istniejącą wówczas osobę
11:02
for everykażdy one of us that existedistniały in 1946;
233
644000
4000
obecnie jest ich trzy,
11:06
withinw ciągu 40 yearslat, there'lltam będzie be fourcztery.
234
648000
3000
a w ciągu 40 lat będą cztery.
11:09
We have troublekłopot feedingkarmienie, providingże freshświeży, cleanczysty waterwoda,
235
651000
3000
Mamy kłopot z zapewnieniem pożywienia,
11:12
medicinesleki, fuelpaliwo
236
654000
2000
świeżej, czystej wody, lekarstw, paliwa
11:14
for the sixsześć and a halfpół billionmiliard.
237
656000
3000
dla 6,5 mld ludzi.
11:17
It's going to be a stretchrozciągać to do it for ninedziewięć.
238
659000
2000
Dla 9 mld będzie jeszcze trudniej.
11:19
We use over fivepięć billionmiliard tonsmnóstwo of coalwęgiel,
239
661000
3000
Zużywamy ponad 5 mld ton węgla,
11:22
30 billion-plusPlus barrelsbeczki of oilolej --
240
664000
3000
ponad 30 mld baryłek ropy,
11:25
that's a hundredsto millionmilion barrelsbeczki a day.
241
667000
4000
czyli 100 mln baryłek dziennie.
11:29
When we try to think of biologicalbiologiczny processesprocesy
242
671000
2000
Jakiekolwiek biologiczne i inne procesy
11:31
or any processproces to replacezastąpić that,
243
673000
3000
służące zaspokajaniu naszych potrzeb
11:34
it's going to be a hugeolbrzymi challengewyzwanie.
244
676000
2000
będą ogromnym wyzwaniem.
11:36
Then of coursekurs, there's all that
245
678000
2000
Do tego dochodzi
11:38
COCO2 from this materialmateriał
246
680000
2000
emisja dwutlenku węgla,
11:40
that endskończy się up in the atmosphereatmosfera.
247
682000
3000
który dostaje się do atmosfery.
11:43
We now, from our discoveryodkrycie around the worldświat,
248
685000
2000
Z odkryć na świecie
11:45
have a databaseBaza danych with about 20 millionmilion genesgeny,
249
687000
4000
mamy bazę danych z 20 mln genów.
11:49
and I like to think of these as the designprojekt componentsskładniki of the futureprzyszłość.
250
691000
4000
Są to komponenty projektowe przyszłości.
11:53
The electronicselektronika industryprzemysł only had a dozentuzin or so componentsskładniki,
251
695000
3000
Przemysł elektroniczny ma kilkanaście komponentów,
11:56
and look at the diversityróżnorodność that cameoprawa ołowiana witrażu out of that.
252
698000
4000
a spójrzcie na różnorodność produktów.
12:00
We're limitedograniczony here primarilyprzede wszystkim
253
702000
2000
Ogranicza nas zasadniczo
12:02
by a biologicalbiologiczny realityrzeczywistość
254
704000
2000
biologiczna rzeczywistość
12:04
and our imaginationwyobraźnia.
255
706000
2000
i nasza własna wyobraźnia.
12:07
We now have techniquestechniki,
256
709000
2000
Dzięki metodom szybkiej syntezy
12:09
because of these rapidszybki methodsmetody of synthesissynteza,
257
711000
3000
mamy teraz techniki
12:12
to do what we're callingpowołanie combinatorialkombinatoryczny genomicsgenomika.
258
714000
4000
tzw. genomiki kombinatorycznej.
12:16
We have the abilityzdolność now to buildbudować a largeduży robotrobot
259
718000
3000
Obecnie możemy zbudować duże urządzenie,
12:19
that can make a millionmilion chromosomeschromosomy a day.
260
721000
3000
mogące produkować milion chromosomów dziennie.
12:23
When you think of processingprzetwarzanie these 20 millionmilion differentróżne genesgeny
261
725000
3000
Co do przetwarzania 20 mln odmiennych genów,
12:26
or tryingpróbować to optimizebyć optymistą processesprocesy
262
728000
2000
optymalizacjj procesów produkcji oktanów,
12:28
to produceprodukować octaneoktan or to produceprodukować pharmaceuticalsfarmaceutyki,
263
730000
3000
produkcji farmaceutyków,
12:31
newNowy vaccinesszczepionki,
264
733000
3000
lub nowych szczepionek,
12:34
we can just with a smallmały teamzespół,
265
736000
3000
mały zespół ludzi
12:37
do more molecularmolekularny biologybiologia
266
739000
2000
może osiągnąć w biologii molekularnej więcej,
12:39
than the last 20 yearslat of all sciencenauka.
267
741000
3000
niż cała nauka z ostatnich 20 lat.
12:42
And it's just standardstandard selectionwybór:
268
744000
2000
Mówię tu tylko o standardowym doborze.
12:44
we can selectWybierz for viabilityzdolność do życia,
269
746000
2000
Potrafimy dobierać według różnorodności,
12:46
chemicalchemiczny or fuelpaliwo productionprodukcja,
270
748000
2000
produkcji chemikaliów lub paliw,
12:48
vaccineszczepionka productionprodukcja, etcitp.
271
750000
2000
produkcji szczepionek itd.
12:50
This is a screenekran snapshotmigawka
272
752000
3000
Oto ilustracja
12:53
of some trueprawdziwe designprojekt softwareoprogramowanie
273
755000
3000
prawdziwego oprogramowania projektowego,
12:56
that we're workingpracujący on to actuallytak właściwie be ablezdolny to sitsiedzieć down
274
758000
3000
które ma pomóc
12:59
and designprojekt speciesgatunki in the computerkomputer.
275
761000
3000
projektować gatunki komputerowo.
13:03
You know, we don't know necessarilykoniecznie what it'llbędzie look like:
276
765000
3000
Jeszcze nie wiemy, jak będą wyglądały,
13:06
we know exactlydokładnie what theirich geneticgenetyczny codekod lookswygląda like.
277
768000
3000
ale znamy dokładnie ich kod genetyczny.
13:09
We're focusingskupienie on now fourth-generationczwarta generacja fuelspaliwa.
278
771000
5000
Skupiamy się teraz na paliwach czwartej generacji.
13:15
You've seenwidziany recentlyostatnio, cornkukurydza to ethanoletanol
279
777000
2000
Jak ostatnio widzieliśmy,
13:17
is just a badzły experimenteksperyment.
280
779000
2000
zamiana kukurydzy w etanol to niewypał.
13:19
We have second-drugi- and third-generationtrzeciej generacji fuelspaliwa
281
781000
2000
Paliw drugiej i trzeciej generacji
13:21
that will be comingprzyjście out relativelystosunkowo soonwkrótce
282
783000
3000
spodziewamy się już niebawem.
13:24
that are sugarcukier, to much higher-valuewyższa wartość fuelspaliwa
283
786000
3000
Są pochodnymi cukru i wydajnych paliw
13:27
like octaneoktan or differentróżne typestypy of butanolButanol.
284
789000
3000
jak oktany i różne rodzaje butanolu.
13:30
But the only way we think that biologybiologia
285
792000
3000
Jedynym sposobem, w jaki biologia
13:33
can have a majorpoważny impactwpływ withoutbez
286
795000
2000
może mieć poważny wpływ
13:36
furtherdalej increasingwzrastający the costkoszt of foodjedzenie and limitingograniczenie its availabilitydostępność
287
798000
3000
bez podniesienia cen żywności,
13:39
is if we startpoczątek with COCO2 as its feedstocksurowiec,
288
801000
3000
będzie traktowanie dwutlenku węgla jako surowca.
13:42
and so we're workingpracujący with designingprojektowanie cellskomórki to go down this roadDroga.
289
804000
4000
W tym kierunku projektujemy komórki.
13:47
And we think we'lldobrze have the first fourth-generationczwarta generacja fuelspaliwa
290
809000
3000
Spodziewamy się czwartej generacji paliw
13:50
in about 18 monthsmiesiące.
291
812000
2000
w ciągu 18 miesięcy.
13:52
SunlightŚwiatło słoneczne and COCO2 is one methodmetoda ...
292
814000
2000
Światło słoneczne i dwutlenek węgla
to jedna metoda...
13:54
(ApplauseAplauz)
293
816000
5000
(Brawa)
13:59
but in our discoveryodkrycie around the worldświat,
294
821000
2000
... ale w naszych odkryciach
14:01
we have all kindsrodzaje of other methodsmetody.
295
823000
2000
mamy różne metody.
14:03
This is an organismorganizm we describedopisane in 1996.
296
825000
4000
Oto organizm, który opisaliśmy w 1996 r.
14:07
It liveszyje in the deepgłęboki oceanocean,
297
829000
2000
Żyje w głębi oceanu,
14:09
about a mileMila and a halfpół deepgłęboki,
298
831000
2000
ponad 2 kilometry pod powierzchnią,
14:11
almostprawie at boiling-waterwrzącej wody temperaturestemperatury.
299
833000
2000
w temperaturze bliskiej wrzenia.
14:13
It takes COCO2 to methanemetan
300
835000
3000
Zamienia dwutlenek węgla w metan,
14:16
usingza pomocą molecularmolekularny hydrogenwodór as its energyenergia sourceźródło.
301
838000
3000
czerpiąc energię z cząsteczek wodoru.
14:19
We're looking to see if we can take
302
841000
2000
Sprawdzamy, czy możliwe jest
14:21
capturedschwytany COCO2,
303
843000
2000
zastąpienie dwutlenku węgla,
14:23
whichktóry can easilyz łatwością be pipedrurami to siteswitryny,
304
845000
2000
który może być łatwo doprowadzony rurami,
14:25
convertkonwertować that COCO2 back into fuelpaliwo
305
847000
3000
i przekształcenie go z powrotem w paliwo
14:28
to drivenapęd this processproces.
306
850000
3000
do napędzania tego procesu.
14:31
So, in a shortkrótki periodokres of time,
307
853000
2000
W krótkim czasie
14:33
we think that we mightmoc be ablezdolny to increasezwiększać
308
855000
4000
będziemy mogli lepiej zrozumieć
14:37
what the basicpodstawowy questionpytanie is of "What is life?"
309
859000
3000
podstawowe pytanie "Czym jest życie".
14:40
We trulynaprawdę, you know,
310
862000
2000
Naprawdę mamy
14:42
have modestskromny goalscele
311
864000
2000
skromne cele
14:44
of replacingzastępowanie the wholecały petrol-chemicalbenzyna chemiczne industryprzemysł --
312
866000
3000
zastąpienia całego przemysłu petrochemicznego...
14:47
(LaughterŚmiech) (ApplauseAplauz)
313
869000
3000
(Śmiech) (Oklaski)
14:50
Yeah. If you can't do that at TEDTED, where can you? --
314
872000
3000
Jeśli nie na konferencji TED, to gdzie?
14:53
(LaughterŚmiech)
315
875000
2000
...używania sztucznych gatunków
14:55
becomestają się a majorpoważny sourceźródło of energyenergia ...
316
877000
2000
jako głównych źródeł energii.
14:57
But alsorównież, we're now workingpracujący on usingza pomocą these samepodobnie toolsprzybory
317
879000
3000
Używamy teraz tych samych narzędzi
15:00
to come up with instantnatychmiastowy setszestawy of vaccinesszczepionki.
318
882000
3000
do tworzenia błyskawicznych zestawów szczepionek.
15:03
You've seenwidziany this yearrok with flugrypa;
319
885000
2000
Widzieliśmy to w przypadku grypy.
15:05
we're always a yearrok behindza and a dollardolar shortkrótki
320
887000
3000
Zawsze jesteśmy o rok i o dolara do tyłu
15:08
when it comespochodzi to the right vaccineszczepionka.
321
890000
2000
jeśli chodzi o właściwe szczepionki.
15:10
I think that can be changedzmienione
322
892000
2000
To da się zmienić
15:12
by buildingbudynek combinatorialkombinatoryczny vaccinesszczepionki in advancepostęp.
323
894000
3000
przez tworzenie złożonych szczepionek.
15:16
Here'sTutaj jest what the futureprzyszłość maymoże beginzaczynać to look like
324
898000
3000
Oto jak może wyglądać w przyszłości
15:19
with changingwymiana pieniędzy, now, the evolutionaryewolucyjny treedrzewo,
325
901000
4000
ewolucyjne drzewo
15:23
speedingprzyspieszenie up evolutionewolucja
326
905000
2000
i przyspieszona ewolucja
15:25
with syntheticsyntetyczny bacteriabakteria, ArchaeaArchaea
327
907000
3000
syntetycznych bakterii, archeobakterii,
15:28
and, eventuallyostatecznie, eukaryoteseukariotów.
328
910000
3000
aż do eukariotów.
15:32
We're a wayssposoby away from improvingpoprawa people:
329
914000
2000
Daleko nam jeszcze do ulepszania ludzi:
15:34
our goalcel is just to make sure that we have a chanceszansa
330
916000
3000
Chcemy zapewnić sobie szansę doczekania chwili,
15:37
to surviveprzetrwać long enoughdość to maybe do that. Thank you very much.
331
919000
3000
gdy będzie to już możliwe. Dziękuję bardzo.
15:40
(ApplauseAplauz)
332
922000
7000
(Brawa)
Translated by Rysia Wand
Reviewed by Michal Graff

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
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.

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.

More profile about the speaker
Craig Venter | Speaker | TED.com