TED2009
Robert Full: Learning from the gecko's tail
Robert Full: Bài học từ chiếc đuôi thạch sùng
Filmed:
Readability: 3.7
722,710 views
Nhà sinh học Robert Full nghiên cứu loài thạch sùng đáng kinh ngạc, với các chân siêu dính và khả năng leo bám dai dẳng. Những thước phim tốc độ cao cho thấy có lẽ chính ở chiếc đuôi của thạch sùng mới ẩn chứa những khả năng đáng kinh ngạc nhất.
Robert Full - Biologist
Robert Full studies cockroach legs and gecko feet. His research is helping build tomorrow's robots, based on evolution's ancient engineering. Full bio
Robert Full studies cockroach legs and gecko feet. His research is helping build tomorrow's robots, based on evolution's ancient engineering. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:18
Let me share with you today an original discovery.
0
0
5000
Hôm nay tôi sẽ chia sẻ với các bạn một khám phá độc đáo.
00:23
But I want to tell it to you the way it really happened --
1
5000
3000
Nhưng tôi muốn thuật lại cho các bạn đúng những gì đã xảy ra --
00:26
not the way I present it in a scientific meeting,
2
8000
2000
không như cách tôi hay thuyết trình trong hội thảo khoa học,
00:28
or the way you'd read it in a scientific paper.
3
10000
3000
hay là cách các bạn thường đọc trong công trình nghiên cứu được xuất bản.
00:31
It's a story about beyond biomimetics,
4
13000
3000
Câu chuyện này không chỉ bó gọn trong lĩnh vực công nghệ mô phỏng sinh học,
00:34
to something I'm calling biomutualism.
5
16000
3000
nó đi xa hơn, tới cái mà tôi gọi là cộng sinh sinh học.
00:37
I define that as an association between biology and another discipline,
6
19000
3000
Tôi định nghĩa "cộng sinh sinh học" là sự kết giao giữa sinh học và một ngành khác,
00:40
where each discipline reciprocally advances the other,
7
22000
4000
theo đó ngành này sẽ giúp ngành kia tiến xa hơn,
00:44
but where the collective discoveries that emerge are beyond any single field.
8
26000
4000
và những khám phá chung sẽ vượt xa bất kì một ngành đơn lẻ nào.
00:48
Now, in terms of biomimetics,
9
30000
2000
Theo công nghệ mô phỏng sinh học,
00:50
as human technologies take on more of the characteristics of nature,
10
32000
3000
khi công nghệ của loài người tiếp nhận các đặc điểm của thiên nhiên,
00:53
nature becomes a much more useful teacher.
11
35000
3000
thiên nhiên sẽ trở thành người thầy hữu dụng hơn nhiều.
00:56
Engineering can be inspired by biology
12
38000
2000
Ngành kĩ sư có thể lấy cảm hứng từ sinh học,
00:58
by using its principles and analogies when they're advantageous,
13
40000
3000
bằng cách áp dụng các nguyên lí sinh học khi chúng có lợi cho ta,
01:01
but then integrating that with the best human engineering,
14
43000
3000
và kết hợp chúng với những kĩ thuật thiết kế tốt nhất của loài người,
01:04
ultimately to make something actually better than nature.
15
46000
5000
với mục đích tối thượng là tạo ra thứ còn tốt hơn cả thiên nhiên.
01:09
Now, being a biologist, I was very curious about this.
16
51000
3000
Là một nhà sinh học, tôi vô cùng tò mò về điều này.
01:12
These are gecko toes.
17
54000
2000
Đây là ngón chân thạch sùng.
01:14
And we wondered how they use these bizarre toes
18
56000
2000
Và chúng tôi băn khoăn không biết làm cách nào chúng dùng những ngón chân kì quái này
01:16
to climb up a wall so quickly.
19
58000
2000
để leo lên tường nhanh nhẹn đến thế.
01:18
We discovered it. And what we found was
20
60000
3000
Chúng tôi đã khám phá ra điều đó. Điều chúng tôi tìm ra là
01:21
that they have leaf-like structures on their toes,
21
63000
2000
chúng có những cấu trúc dạng lá trên ngón chân,
01:23
with millions of tiny hairs that look like a rug,
22
65000
3000
với hàng triệu chiếc lông bé xíu, trông như cái thảm,
01:26
and each of those hairs has the worst case of split-ends possible:
23
68000
3000
và mỗi sợi lông đều bị "chẻ ngọn" thảm thương:
01:29
about 100 to 1000 split ends that are nano-size.
24
71000
4000
chừng 100 tới 1000 ngọn, kích cỡ siêu vi.
01:33
And the individual has 2 billion of these nano-size split ends.
25
75000
4000
Và một cá thể thạch sùng có 2 tỉ những ngọn siêu vi như thế này.
01:37
They don't stick by Velcro or suction or glue.
26
79000
2000
Chúng không dính lên tường bằng rám dính, hút chân không hay hồ.
01:39
They actually stick by intermolecular forces alone,
27
81000
3000
Thật ra chúng dính chỉ nhờ vào lực tương tác giữa các phân tử,
01:42
van der Waals forces.
28
84000
2000
lực van der Waals.
01:44
And I'm really pleased to report to you today
29
86000
2000
Và tôi rất vui mừng được báo cho các bạn
01:46
that the first synthetic self-cleaning, dry adhesive has been made.
30
88000
5000
rằng chất dính tổng hợp khô, tự làm sạch đầu tiên đã được sản xuất.
01:51
From the simplest version in nature, one branch,
31
93000
3000
Từ phiên bản đơn giản có trong tự nhiên, chỉ một nhánh,
01:54
my engineering collaborator, Ron Fearing, at Berkeley,
32
96000
3000
kĩ sư cộng sự với tôi, Ron Fearing, ở Berkeley,
01:57
had made the first synthetic version.
33
99000
3000
đã tạo ra được phiên bản tổng hợp đầu tiên.
02:00
And so has my other incredible collaborator,
34
102000
2000
Và một cộng sự đáng kinh ngạc khác của tôi cũng vậy,
02:02
Mark Cutkosky, at Stanford --
35
104000
2000
Mark Cutkosky, ở Stanford --
02:04
he made much larger hairs than the gecko,
36
106000
2000
anh tạo ra những chiếc lông lớn hơn lông thạch sùng nhiều,
02:06
but used the same general principles.
37
108000
3000
nhưng dùng cùng các nguyên lí chung như vậy.
02:09
And here is its first test.
38
111000
2000
Và đây là bài thử thách đầu tiên của nó.
02:11
(Laughter)
39
113000
1000
(Cười)
02:12
That's Kellar Autumn, my former Ph.D. student,
40
114000
2000
Đó là Kellar Autumn, trước là học sinh cao học của tôi,
02:14
professor now at Lewis and Clark,
41
116000
2000
giờ là giáo sư Đại học Lewis và Clark,
02:16
literally giving his first-born child up for this test.
42
118000
4000
cậu nộp đứa con đầu lòng cho thí nghiệm này, theo đúng nghĩa đen.
02:20
(Laughter)
43
122000
1000
(Cười)
02:21
More recently, this happened.
44
123000
2000
Mới đây hơn, cái này đã xảy ra.
02:23
Man: This the first time someone has actually climbed with it.
45
125000
3000
- Đây là lần đầu tiên có người leo trèo bằng cái này.
02:26
Narrator: Lynn Verinsky, a professional climber,
46
128000
2000
Lynn Verinsky, nhà leo núi chuyên nghiệp,
02:28
who appeared to be brimming with confidence.
47
130000
2000
trông có vẻ tràn trề tự tin.
02:30
Lynn Verinsky: Honestly, it's going to be perfectly safe. It will be perfectly safe.
48
132000
3000
- Thật lòng mà nói, nó là tuyệt đối an toàn. Nó sẽ tuyệt đối an toàn.
02:33
Man: How do you know?
49
135000
2000
- Làm sao chị biết?
02:35
Lynn Verinsky: Because of liability insurance. (Laughter)
50
137000
2000
- Vì có bảo hiểm pháp lý. (Cười)
02:37
Narrator: With a mattress below and attached to a safety rope,
51
139000
2000
Với một tấm đệm ở dưới, và đeo chặt dây thừng bảo hộ,
02:39
Lynn began her 60-foot ascent.
52
141000
3000
Lynn bắt đầu chuyến leo 60 feet của mình.
02:42
Lynn made it to the top in a perfect pairing
53
144000
3000
Lynn leo đến đỉnh, một sự kết hợp hoàn hảo
02:45
of Hollywood and science.
54
147000
3000
của Hollywood và khoa học.
02:48
Man: So you're the first human being to officially emulate a gecko.
55
150000
3000
- Thế là chị là người đầu tiên chính thức bắt chước thạch sùng.
02:51
Lynn Verinsky: Ha! Wow. And what a privilege that has been.
56
153000
6000
- Ha! Wow. Thật là vinh hạnh quá.
02:57
Robert Full: That's what she did on rough surfaces.
57
159000
2000
Đó là cách cô ấy làm trên các bề mặt gồ ghề.
02:59
But she actually used these on smooth surfaces --
58
161000
2000
Nhưng thật ra cô ta dùng những cái này trên các bề mặt phẳng phiu --
03:01
two of them -- to climb up, and pull herself up.
59
163000
2000
hai cái -- để trèo lên, và tự kéo mình lên.
03:03
And you can try this in the lobby,
60
165000
2000
Và các bạn có thể thử cái này ngoài hành lang,
03:05
and look at the gecko-inspired material.
61
167000
4000
và xem vật liệu lấy cảm hứng từ thạch sùng.
03:09
Now the problem with the robots doing this
62
171000
2000
Giờ thì, vấn đề với các robot làm chuyện này
03:11
is that they can't get unstuck,
63
173000
2000
là chúng không thể tự gỡ ra
03:13
with the material.
64
175000
2000
khi dùng vật liệu này được.
03:15
This is the gecko's solution. They actually peel their toes away
65
177000
3000
Đây là giải pháp của thạch sùng. Chúng tự bóc ngón chân
03:18
from the surface, at high rates,
66
180000
2000
khỏi bề mặt đang trèo, với tốc độ lớn,
03:20
as they run up the wall.
67
182000
2000
khi chúng chạy lên tường.
03:22
Well I'm really excited today to show you
68
184000
3000
Ồ, hôm nay tôi rất phấn khích được cho các bạn thấy
03:25
the newest version of a robot, Stickybot,
69
187000
3000
phiên bản mới nhất của robot, tên là Stickybot,
03:28
using a new hierarchical dry adhesive.
70
190000
3000
dùng vật liệu dính khô có thang bậc mới.
03:31
Here is the actual robot.
71
193000
3000
Đây là con robot thật.
03:37
And here is what it does.
72
199000
3000
Và đây là cái nó làm.
03:45
And if you look,
73
207000
2000
Và nếu bạn quan sát,
03:47
you can see that it uses
74
209000
3000
bạn có thể thấy rằng nó dùng
03:50
the toe peeling,
75
212000
2000
hành động "bóc" ngón chân,
03:52
just like the gecko does.
76
214000
2000
y như con thạch sùng vậy.
03:56
If we can show some of the video, you can see it climbing up the wall.
77
218000
3000
Nếu chúng tôi có thể chiếu vài đoạn video, các bạn sẽ có thể thấy nó leo lên tường.
03:59
(Applause)
78
221000
2000
(Vỗ tay)
04:01
There it is.
79
223000
2000
Đây rồi.
04:03
And now it can go on other surfaces because of the new adhesive
80
225000
3000
Và giờ nó có thể đi lên các bề mặt khác nữa, nhờ vào loại vật liệu dính mới
04:06
that the Stanford group was able to do
81
228000
3000
mà nhóm ở Stanford đã có thể tạo ra
04:09
in designing this incredible robot.
82
231000
3000
khi thiết kế con robot đáng kinh ngạc này.
04:12
(Applause)
83
234000
3000
(Vỗ tay)
04:15
Oh. One thing I want to point out is, look at Stickybot.
84
237000
3000
Ồ. Một điểm tôi muốn chỉ ra là, hãy nhìn Stickybot.
04:18
You see something on it. It's not just to look like a gecko.
85
240000
4000
Các bạn sẽ thấy cái này trên đó -- mục đích không chỉ là để trông giống con thạch sùng.
04:22
It has a tail. And just when you think you've figured out nature,
86
244000
3000
Nó có đuôi. Và đúng lúc bạn nghĩ là bạn đã hiểu ra thiên nhiên hoạt động như thế nào rồi,
04:25
this kind of thing happens.
87
247000
2000
những thứ như thế này xảy ra.
04:27
The engineers told us, for the climbing robots,
88
249000
2000
Các kĩ sư bảo chúng tôi, về mấy con robot trèo,
04:29
that, if they don't have a tail,
89
251000
2000
rằng, nếu chúng không có đuôi,
04:31
they fall off the wall.
90
253000
2000
chúng sẽ rớt khỏi tường.
04:33
So what they did was they asked us
91
255000
2000
Thế là họ hỏi chúng tôi
04:35
an important question.
92
257000
2000
một câu hỏi quan trọng.
04:37
They said, "Well, it kind of looks like a tail."
93
259000
4000
Họ nói rằng, "Ồ, nó trông đại khái giống cái đuôi."
04:41
Even though we put a passive bar there.
94
263000
2000
Dù chúng tôi đã lắp một cái thanh thụ động tượng trưng vào chỗ đó.
04:43
"Do animals use their tails when they climb up walls?"
95
265000
3000
"Động vật có dùng đuôi khi leo lên tường không?"
04:46
What they were doing was returning the favor,
96
268000
2000
Ở đây họ đã đáp lễ chúng tôi,
04:48
by giving us a hypothesis to test,
97
270000
3000
bằng cách đưa ra một giả thuyết để chúng tôi kiểm định,
04:51
in biology, that we wouldn't have thought of.
98
273000
3000
trong sinh học, mà chúng tôi còn không nghĩ tới.
04:54
So of course, in reality, we were then panicked,
99
276000
3000
Thế nên dĩ nhiên, trên thực tế, lúc đỏ chúng tôi bắt đầu hoảng.
04:57
being the biologists, and we should know this already.
100
279000
2000
Là nhà sinh học, đáng lẽ chúng tôi phải biết điều này rồi.
04:59
We said, "Well, what do tails do?"
101
281000
2000
Chúng tôi nói, "Ồ, đuôi làm cái gì nhỉ?"
05:01
Well we know that tails store fat, for example.
102
283000
3000
Chúng tôi biết rằng đuôi là nơi dự trữ mỡ, ví dụ thế.
05:04
We know that you can grab onto things with them.
103
286000
3000
Chúng tôi biết có thể dùng đuôi để cuốn lấy các thứ.
05:07
And perhaps it is most well known
104
289000
2000
Và có lẽ vai trò quen thuộc nhất
05:09
that they provide static balance.
105
291000
3000
là đuôi tạo thăng bằng khi đứng yên.
05:12
(Laughter)
106
294000
1000
(Cười)
05:13
It can also act as a counterbalance.
107
295000
3000
Nó cũng có thể đóng vai trò lực đối trọng.
05:16
So watch this kangaroo.
108
298000
3000
Hãy xem chú kangaroo này nhé.
05:19
See that tail? That's incredible!
109
301000
2000
Thấy cái đuôi kia không? Thật đáng kinh ngạc!
05:21
Marc Raibert built a Uniroo hopping robot.
110
303000
4000
Marc Raibert làm một con robot nhảy Uniroo.
05:25
And it was unstable without its tail.
111
307000
3000
Và không có đuôi thì nó rất thiếu vững chắc.
05:31
Now mostly tails limit maneuverability,
112
313000
2000
Nào, trong phần lớn trường hợp cái đuôi làm giảm khả năng điều khiển
05:33
like this human inside this dinosaur suit.
113
315000
4000
như người ở trong bộ áo khủng long này.
05:37
(Laughter)
114
319000
1000
(Cười)
05:38
My colleagues actually went on to test this limitation,
115
320000
4000
Đồng nghiệp tôi thực tế đã thử kiểm định nhược điểm này,
05:42
by increasing the moment of inertia of a student, so they had a tail,
116
324000
4000
bằng cách tăng mô-men ì của một học sinh, thế là các em được gắn đuôi
05:46
and running them through and obstacle course,
117
328000
2000
và cho chạy qua chướng ngại vật,
05:48
and found a decrement in performance,
118
330000
2000
và hiệu quả quả nhiên có giảm,
05:50
like you'd predict.
119
332000
3000
như ta có thể đoán được.
05:53
(Laughter)
120
335000
1000
(Cười)
05:54
But of course, this is a passive tail.
121
336000
3000
Nhưng dĩ nhiên, đây là một cái đuôi thụ động.
05:57
And you can also have active tails.
122
339000
2000
Và ta cũng có thể có đuôi hoạt động.
05:59
And when I went back to research this, I realized
123
341000
2000
Và khi tôi quay lại nghiên cứu cái này, tôi nhận ra
06:01
that one of the great TED moments in the past,
124
343000
2000
rằng một trong những thời khắc TED tuyệt vời trong quá khứ,
06:03
from Nathan,
125
345000
2000
từ Nathan,
06:05
we've talked about an active tail.
126
347000
2000
chúng ta đã có buổi nói chuyện về một cái đuôi hoạt động.
06:07
Video: Myhrvold thinks tail-cracking dinosaurs
127
349000
2000
Myhrvold nghĩ rằng khủng long đập đuôi
06:09
were interested in love, not war.
128
351000
5000
quan tâm đến tình yêu hơn là chiến tranh.
06:14
Robert Full: He talked about the tail being a whip for communication.
129
356000
3000
Ạnh ta đã nói cái đuôi có vai trò làm roi để giao tiếp.
06:17
It can also be used in defense.
130
359000
4000
Nó cũng có thể dùng để tự vệ.
06:21
Pretty powerful.
131
363000
2000
Khá là nhiều sức mạnh.
06:23
So we then went back and looked at the animal.
132
365000
2000
Thế là sau đó chúng tôi quay lại quan sát con vật.
06:25
And we ran it up a surface.
133
367000
2000
Và chúng tôi cho nó chạy lên một bề mặt.
06:27
But this time what we did is we put a slippery patch
134
369000
2000
Nhưng lần này, chúng tôi đặt một miếng rất trơn
06:29
that you see in yellow there.
135
371000
2000
màu vàng như các bạn thấy đó.
06:31
And watch on the right what the animal is doing with its tail
136
373000
4000
Và hãy nhìn bên phải xem con vật làm gì với cái đuôi của nó
06:35
when it slips. This is slowed down 10 times.
137
377000
2000
khi nó trượt nhé. Đoạn này quay chậm 10 lần.
06:37
So here is normal speed.
138
379000
2000
Đây là tốc độ bình thường.
06:39
And watch it now slip,
139
381000
2000
Và bây giờ hãy xem nó trượt,
06:41
and see what it does with its tail.
140
383000
2000
và xem nó làm gì với cái đuôi của mình.
06:46
It has an active tail that functions as a fifth leg,
141
388000
2000
Nó có cái đuôi hoạt động, với vai trò như là cái chân thứ năm,
06:48
and it contributes to stability.
142
390000
2000
và đóng góp vào sự ổn định.
06:50
If you make it slip a huge amount, this is what we discovered.
143
392000
4000
Nếu ta làm con thạch sùng trượt nhiều hơn, chúng tôi khám phá ra điều này.
06:57
This is incredible.
144
399000
2000
Thật phi thường.
06:59
The engineers had a really good idea.
145
401000
3000
Các kĩ sư đã có một ý tưởng tuyệt vời.
07:02
And then of course we wondered,
146
404000
2000
Và rồi, dĩ nhiên, chúng tôi thắc mắc,
07:04
okay, they have an active tail, but let's picture them.
147
406000
2000
được đấy, chúng có cái đuôi hoạt động, nhưng hãy hình dung chúng nhé.
07:06
They're climbing up a wall, or a tree.
148
408000
3000
Chúng đang leo lên một cái tường, hay cái cây.
07:09
And they get to the top and let's say there's some leaves there.
149
411000
3000
Và rồi chúng tới đỉnh cao nhất, và cứ coi như là có vài chiếc lá ở đó.
07:12
And what would happen if they climbed on the underside of that leaf,
150
414000
3000
Và điều gì sẽ xảy ra nếu chúng leo lên mặt dưới của cái lá,
07:15
and there was some wind, or we shook it?
151
417000
3000
và có gió, hay là ta rung cành?
07:18
And we did that experiment, that you see here.
152
420000
3000
Và chúng tôi làm một thí nghiệm mà các bạn thấy ở đây.
07:21
(Applause)
153
423000
1000
(Vỗ tay)
07:22
And this is what we discovered.
154
424000
2000
Và đây là điều chúng tôi khám phá ra.
07:24
Now that's real time. You can't see anything.
155
426000
2000
Đó là tốc độ thực. Các bạn không thấy được gì hết.
07:26
But there it is slowed down.
156
428000
2000
Nhưng đó, chậm lại rồi.
07:30
What we discovered was the world's fastest air-righting response.
157
432000
3000
Điều chúng tôi khám phá ra là phản ứng tự chỉnh trong không trung nhanh nhất thế giới.
07:33
For those of you who remember your physics, that's a zero-angular-momentum
158
435000
2000
Cho bạn nào vẫn còn nhớ môn vật lí, đó là một mô-men lực góc 0 độ
07:35
righting response. But it's like a cat.
159
437000
2000
phản ứng tự chỉnh. Nhưng nó như con mèo vậy.
07:37
You know, cats falling. Cats do this. They twist their bodies.
160
439000
3000
Bạn biết đấy, khi mèo rơi, chúng làm như thế này. Chúng vặn người.
07:40
But geckos do it better.
161
442000
2000
Nhưng thạch sùng làm tốt hơn.
07:42
And they do it with their tail.
162
444000
3000
Và chúng làm điều đó nhờ đuôi.
07:45
So they do it with this active tail as they swing around.
163
447000
3000
Chúng làm điều đó bằng chiếc đuôi hoạt động này, khi chúng đánh đuôi qua lại.
07:48
And then they always land in the sort of superman skydiving posture.
164
450000
4000
Và rồi, chúng luôn hạ cánh trong tư thế siêu nhân nhảy dù tự do.
07:54
Okay, now we wondered, if we were right,
165
456000
2000
Bây giờ chúng tôi mới thắc mắc, nếu chúng tôi đúng,
07:56
we should be able to test this in a physical model, in a robot.
166
458000
3000
chúng tôi sẽ có thể kiểm định cái này trên một model thật, dùng một con robot.
07:59
So for TED we actually built a robot,
167
461000
2000
Vậy là chúng tôi đã xây dựng một con robot thực chỉ riêng cho TED,
08:01
over there, a prototype, with the tail.
168
463000
3000
ở đằng kia, một nguyên bản, với cái đuôi.
08:04
And we're going to attempt the first air-righting response
169
466000
2000
Và chúng ta chuẩn bị thử phản ứng tự chỉnh trong không trung
08:06
in a tail, with a robot.
170
468000
2000
bằng đuôi đầu tiên, với một con robot.
08:08
If we could have the lights on it.
171
470000
2000
Có thể chiếu đèn vào nó được không?
08:10
Okay, there it goes.
172
472000
5000
Được rồi, thế này.
08:15
And show the video.
173
477000
2000
Và xin chiếu video.
08:20
There it is.
174
482000
2000
Đây rồi.
08:22
And it works just like it does in the animal.
175
484000
3000
Và nó hoạt động y như đuôi con vật vậy.
08:25
So all you need is a swing of the tail to right yourself.
176
487000
4000
Thế là, tất cả những gì bạn cần làm chỉ là đánh đuôi để tự chỉnh bản thân.
08:29
(Applause)
177
491000
2000
(Vỗ tay)
08:31
Now, of course, we were normally frightened
178
493000
2000
Dĩ nhiên, thường chúng tôi khá là hoảng sợ
08:33
because the animal has no gliding adaptations,
179
495000
2000
vì con vật không hề có cơ chế thích nghi nào để lướt,
08:35
so we thought, "Oh that's okay. We'll put it in a vertical wind tunnel.
180
497000
4000
nên chúng tôi nghĩ, "Ồ, cũng được thôi. Chúng tôi sẽ đặt nó vào một ống dẫn gió dọc.
08:39
We'll blow the air up, we'll give it a landing target, a tree trunk,
181
501000
3000
Chúng tôi thổi không khí lên, cho nó mục tiêu hạ cánh, một đoạn thân cây,
08:42
just outside the plexi-glass enclosure, and see what it does.
182
504000
4000
ngay bên ngoài lồng kính nhựa, và xem nó làm gì.
08:46
(Laughter)
183
508000
1000
(Cười)
08:47
So we did. And here is what it does.
184
509000
3000
Chúng tôi đã làm thế. Và nó làm thế này.
08:50
So the wind is coming from the bottom. This is slowed down 10 times.
185
512000
5000
Gió thổi từ phía dưới. Đoạn này quay chậm 10 lần.
08:55
It does an equilibrium glide. Highly controlled.
186
517000
4000
Nó thực hiện một cú lướt thăng bằng. Điều khiển hoàn hảo.
08:59
This is sort of incredible. But actually it's quite beautiful,
187
521000
3000
Thật phi thường. Nhưng nó còn khá đẹp nữa,
09:02
when you take a picture of it.
188
524000
3000
khi ta chụp ảnh lại.
09:05
And it's better than that, it -- just in the slide -- maneuvers in mid-air.
189
527000
5000
Và nó còn tốt hơn thế nữa, nó -- ngay trong slide này -- xoay sở giữa không trung.
09:10
And the way it does it, is it takes its tail
190
532000
2000
Và cách nó dùng là, nó lấy cái đuôi
09:12
and it swings it one way to yaw left, and it swings its other way to yaw right.
191
534000
4000
và đánh nó một chiều để chệch sang bên trái, và đánh nó chiều kia để chệch sang bên phải.
09:16
So we can maneuver this way.
192
538000
2000
Vậy là chúng ta có thể xoay sở bằng cách này.
09:18
And then -- we had to film this several times to believe this --
193
540000
3000
Và rồi -- chúng tôi phải quay đi quay lại vài lần để tin được cái này --
09:21
it also does this. Watch this.
194
543000
3000
nó còn làm thế này nữa. Xem nhé.
09:24
It oscillates its tail up and down like a dolphin.
195
546000
2000
Nó đung đưa đuôi lên xuống như chú cá heo vậy.
09:26
It can actually swim through the air.
196
548000
3000
Nó có thể bơi qua không khí.
09:29
But watch its front legs. Can you see what they are doing?
197
551000
5000
Nhưng xem chân trước của nó nhé. Các bạn có thấy chúng đang làm gì không?
09:34
What does that mean for the origin of flapping flight?
198
556000
3000
Điều này có ý nghĩa gì tới nguồn gốc của hoạt động bay đập cánh?
09:37
Maybe it's evolved from coming down from trees,
199
559000
3000
Có thể hoạt động đó tiến hóa từ việc đi xuống cây cối,
09:40
and trying to control a glide.
200
562000
2000
và cố gắng điều khiển cú lướt.
09:42
Stay tuned for that.
201
564000
2000
Hãy đón chờ điều đó nhé.
09:44
(Laughter)
202
566000
2000
(Cười)
09:46
So then we wondered, "Can they actually maneuver with this?"
203
568000
3000
Sau đó chúng tôi thắc mắc, "Chúng có thực là xoay sở được với cái này không?"
09:49
So there is the landing target. Could they steer towards it
204
571000
3000
Đó là đích hạ cánh. Chúng có thể lái về hướng đó
09:52
with these capabilities? Here it is in the wind tunnel.
205
574000
2000
với những khả năng này không? Nó đây, trong ống dẫn gió.
09:54
And it certainly looks like it.
206
576000
2000
Và hiển nhiên là trông có vẻ đúng thế.
09:56
You can see it even better from down on top.
207
578000
3000
Các bạn có thể nhìn thấy còn rõ hơn từ trên xuống.
09:59
Watch the animal.
208
581000
2000
Xem con vật nhé.
10:02
Definitely moving towards the landing target.
209
584000
2000
Chắc chắn là đang di chuyển về phía đích hạ cánh.
10:04
Watch the whip of its tail as it does it. Look at that.
210
586000
4000
Xem cái đuôi đạp khi nó làm thế nhé. Xem kìa.
10:08
It's unbelievable.
211
590000
2000
Không thể tin nổi.
10:10
So now we were really confused,
212
592000
2000
Chúng tôi thật sự bối rối,
10:12
because there are no reports of it gliding.
213
594000
2000
vì không đâu ghi lại con thạch sùng biết lướt nào cả.
10:14
So we went, "Oh my god, we have to go to the field,
214
596000
2000
Chúng tôi nghĩ, "Chúa ơi, chúng tôi nhất định phải ra thực tế
10:16
and see if it actually does this."
215
598000
2000
và xem nó có làm thế này không."
10:18
Completely opposite of the way you'd see it on a nature film, of course.
216
600000
3000
Hoàn toàn ngược với cách các bạn vẫn thấy trên các thước phim về thiên nhiên, dĩ nhiên.
10:21
We wondered, "Do they actually glide in nature?"
217
603000
3000
Chúng tôi thắc mắc, "Chúng có lướt trong tự nhiên không?"
10:24
Well we went to the forests of Singapore and Southeast Asia.
218
606000
2000
Chúng tôi đến các khu rừng của Singapore và Đông Nam Á.
10:26
And the next video you see is the first time we've showed this.
219
608000
2000
Và video các bạn sắp xem tiếp theo cũng là lần đầu chúng tôi chiếu nó.
10:28
This is the actual video -- not staged, a real research video --
220
610000
3000
Đây là video thực -- hoàn toàn không dàn dựng, một video nghiên cứu thật --
10:31
of animal gliding down. There is a red trajectory line.
221
613000
3000
cho thấy động vật lướt xuống. Có đường bay màu đỏ.
10:34
Look at the end to see the animal.
222
616000
2000
Nhìn về cuối đường để thấy con vật.
10:36
But then as it gets closer to the tree,
223
618000
2000
Nhưng rồi khi nó tiến đến gần cây hơn,
10:38
look at the close-up. And see if you can see it land.
224
620000
3000
xem phim cận cảnh nhé. Và xem các bạn có thấy chỗ nó hạ cánh không.
10:42
So there it comes down. There is a gecko at the end of that trajectory line.
225
624000
3000
Thế đó, nó đi xuống. Có chú thạch sùng ở cuối đường bay kia.
10:45
You see it there? There? Watch it come down.
226
627000
2000
Các bạn có thấy không? Kia kìa? Xem nó xuống.
10:47
Now watch up there and you can see the landing. Did you see it hit?
227
629000
3000
Giờ nhìn lên trên và các bạn có thể thấy cảnh hạ cánh. Các bạn có thấy nó trúng không?
10:50
It actually uses its tail too,
228
632000
2000
Nó có dùng cả đuôi nưa,
10:52
just like we saw in the lab.
229
634000
3000
y như những gì chúng tôi thấy trong phòng thí nghiệm.
10:55
So now we can continue this mutualism
230
637000
4000
Giờ thì chúng tôi có thể tiếp tục cộng sinh sinh học như thế này
10:59
by suggesting that they can make an active tail.
231
641000
3000
bằng cách đề nghị các kĩ sư làm một chiếc đuôi hoạt động.
11:02
And here is the first active tail, in the robot,
232
644000
5000
Và đây là chiếc đuôi hoạt động đầu tiên, trong robot
11:07
made by Boston Dynamics.
233
649000
3000
chế tạo bởi Boston Dynamics.
11:10
So to conclude, I think we need to build biomutualisms, like I showed,
234
652000
4000
Để kết luận, tôi nghĩ rằng ta cần xây dựng các cộng sinh sinh học như những gì tôi đã trình bày,
11:14
that will increase the pace of basic discovery in their application.
235
656000
3000
để tăng tốc độ phát minh cơ bản trong các ứng dụng.
11:17
To do this though, we need to redesign education in a major way,
236
659000
3000
Tuy nhiên, để làm việc này, ta cần thiết kế lại nền giáo dục với những chỉnh đốn lớn,
11:20
to balance depth with interdisciplinary communication,
237
662000
3000
để cân bằng chiều sâu với việc liên hệ giữa các ngành với nhau,
11:23
and explicitly train people how to contribute to, and benefit from other disciplines.
238
665000
5000
và đào tạo một cách cụ thể cách thức để đóng góp xây dựng, và hưởng lợi từ các ngành khác nữa.
11:28
And of course you need the organisms and the environment to do it.
239
670000
4000
Và dĩ nhiên bạn cần các cá thể sinh vật và môi trường để làm điều đó.
11:32
That is, whether you care about security, search and rescue or health,
240
674000
3000
Nghĩa là, dù bạn có quan tâm tới an ninh, tìm kiếm cứu hộ, hoặc sức khỏe hay không,
11:35
we must preserve nature's designs,
241
677000
2000
ta phải bảo vệ các thiết kế của tự nhiên,
11:37
otherwise these secrets will be lost forever.
242
679000
3000
nếu không những bí mật này sẽ bị mất đi mãi mãi.
11:40
And from what I heard from our new president,
243
682000
4000
Và theo như những gì tôi đã nghe từ vị Tổng thống mới của chúng ta,
11:44
I'm very optimistic. Thank you.
244
686000
2000
tôi rất lạc quan. Xin cám ơn.
11:46
(Applause)
245
688000
2000
(Vỗ tay)
ABOUT THE SPEAKER
Robert Full - BiologistRobert Full studies cockroach legs and gecko feet. His research is helping build tomorrow's robots, based on evolution's ancient engineering.
Why you should listen
UC Berkeley biologist Robert Full is fascinated by the motion of creatures like cockroaches, crabs and geckos having many legs, unusual feet or talented tails. He has led an effort to demonstrate the value of learning from Nature by the creating interdisciplinary collaborations of biologists, engineers, mathematicians and computer scientists from academia and industry. He founded CiBER, the Center for interdisciplinary Bio-inspiration in Education and Research, and the Poly-PEDAL Laboratory, which studies the Performance, Energetics and Dynamics of Animal Locomotion (PEDAL) in many-footed creatures (Poly).
His research shows how studying a diversity of animals leads to the discovery of general principles which inspire the design of novel circuits, artificial muscles, exoskeletons, versatile scampering legged search-and-rescue robots and synthetic self-cleaning dry adhesives based on gecko feet. He is passionate about discovery-based education leading to innovation -- and he even helped Pixar’s insect animations in the film A Bug's Life.
Robert Full | Speaker | TED.com