لدي مهنة غريبة أعرف ذلك لأن الناس يأتون إلي, زملائي مثلاً ويقولون ,"كريس, لديك مهنة غريبة." (ضحك) ويمكنني تفهُم وجهة نظرهم لانني بدأت مهنتي فيزيائي نووي نظري وكنت مهتماً ب "كواركس" و " جلونس" (وهي جسيمات تحت ذرية في المادة) تصادمات الأيونات الثقيلة منذ كنت فقط في الرابعة عشر من عمري لا ,لا, لم أكن في الرابعة عشر. لكن بعد ذلك امتلكت المختبر الخاص بي في قسم حسابات الدماغ ولم اكن اقوم بأي حسابات للدماغ لاحقاً, عملت في الوراثة التطورية وعملت في علم أحياء الانظمة "بيولوجيا الانظمة"
So, I have a strange career. I know it because people come up to me, like colleagues, and say, "Chris, you have a strange career." (Laughter) And I can see their point, because I started my career as a theoretical nuclear physicist. And I was thinking about quarks and gluons and heavy ion collisions, and I was only 14 years old -- No, no, I wasn't 14 years old. But after that, I actually had my own lab in the Computational Neuroscience department, and I wasn't doing any neuroscience. Later, I would work on evolutionary genetics, and I would work on systems biology.
لكنني سوف اخبركم عن شيء اخر اليوم سوف أخبركم كيف تعلمتُ شيئاً عن الحياة وكنت في الواقع عالم صواريخ لم اكن في الواقع عالم صواريخ لكنني كنت اعمل في مختبرات الدفع النفاث في كالفورنيا المشرقة حيث الطقس دافئ بينما انا الاَن في منتصف المنطقة الغربية وهي باردة الطقس لكنها كانت تجربة مثيرة في احد الايام حضر احد مُدراء وكالة ناسا لعلوم الفضاء الى مكتبي جلس وقال "هل يُمكن ان تُخبرنا, كيف نبحث عن الحياة خارج الارض؟" وكان ذلك مفاجئاً لي لانه في الواقع تم توظيفي لأعمل في حسابات الكم لكن كان يوجد لدي اجابة جيدة. قُلت, " لا علم لي" فقال لي," آثار للحياة يجب ان نبحث عن آثار للحياة" فقلت, " وما هو ذلك؟" فقال,"أي ظاهرة قابلة للقياس تُمكننا من تحديد وُجود الحياة." فقلت ,"حقاً؟ أليس ذلك سهلاً؟ أعني , لدينا حياة. هل يمكنك تطبيق التعريف, على سبيل المثال, تعريف الحياة من جهة مشابهة للمحكمة العُليا؟"
But I'm going to tell you about something else today. I'm going to tell you about how I learned something about life. And I was actually a rocket scientist. I wasn't really a rocket scientist, but I was working at the Jet Propulsion Laboratory in sunny California, where it's warm; whereas now I am in the mid-West, and it's cold. But it was an exciting experience. One day, a NASA manager comes into my office, sits down and says, "Can you please tell us, how do we look for life outside Earth?" And that came as a surprise to me, because I was actually hired to work on quantum computation. Yet, I had a very good answer. I said, "I have no idea." (Laughter) And he told me, "Biosignatures, we need to look for a biosignature." And I said, "What is that?" And he said, "It's any measurable phenomenon that allows us to indicate the presence of life." And I said, "Really? Because isn't that easy? I mean, we have life. Can't you apply a definition, for example, a Supreme Court-like definition of life?"
وثم فكرت في الامر قليلاً, وقلت, "حسناً,هل الامر بهذه السهولة؟ لانه,نعم,إذا رأيت شيئا كهذا اذاً حسنا, سوف اسميه الحياة-- لا شك في ذلك. لكن هنا شيئا ما." وواصل هو,"حسنا تلك ايضاً حياة ,أعرف ذلك" باستثناء,اذا فكرت في ان الحياة تُعرف ايضاً بأنها الاشياء التي تموت سوف تكون غير محظوظ بهذا الشيء لان ذلك في الواقع كائن حي غريب إنه ينمو الى مرحلة البلوغ هكذا ويمر بمرحلة "بينجمن بوتون" الشيخوخة العكسية ويعود للوراء وللوراء حتى يصبح جنيناً مرة أخرى ثم ينموا ثم يصغر ثم ينمو مرة اخرى-- مشابه للعبة يو يو-- ولا يموت ابداً اذاً هي ايضاً حياة لكنه في الواقع ليست كذلك من منظور تعريفنا للحياة ومن ثم عندما تشاهد شيئاً مثل ذلك ويكون لسان الحال هو," يا إلهي ,ما هو ذلك الشكل للحياة؟" هل يعرف اي احد؟ انها في الحقيقة ليست حياة, انها بلورة
And then I thought about it a little bit, and I said, "Well, is it really that easy? Because, yes, if you see something like this, then all right, fine, I'm going to call it life -- no doubt about it. But here's something." And he goes, "Right, that's life too. I know that." Except, if you think that life is also defined by things that die, you're not in luck with this thing, because that's actually a very strange organism. It grows up into the adult stage like that and then goes through a Benjamin Button phase, and actually goes backwards and backwards until it's like a little embryo again, and then actually grows back up, and back down and back up -- sort of yo-yo -- and it never dies. So it's actually life, but it's actually not as we thought life would be. And then you see something like that. And he was like, "My God, what kind of a life form is that?" Anyone know? It's actually not life, it's a crystal.
حينما تبدأ تنظر وتنظر في اشياء أصغر و أصغر -- هذا الشخص تحديداً كتب مقالا وقال" تلك هي البكتيريا" إلا انك اذا نظرت عن كثب تُشاهد ,في الحقيقة,أن ذلك الشيء هو صغير جداً ليبدو كذلك. وكان مقتنعاً لكن في الواقع معظم الناس غير مقتنعين ومن ثم ,بالطبع وكالة ناسا كان لها ايضاً إعلان كبير وقام الرئيس كلينتون بعمل مؤتمر صحفي حول هذا الاكتشاف المُدهش حول الحياة في نيزك مريخي ما عدا انها في ايامنا هذه,ذلك متنازع عليه بشدة. لو أخذت درساً من كل تلك الصور تُدرك أن الامر ليس بهذه السهولة رُبما أحتاج الى تعريف للحياة لكي اقوم بذلك النوع من التمييز
So once you start looking and looking at smaller and smaller things -- so this particular person wrote a whole article and said, "Hey, these are bacteria." Except, if you look a little bit closer, you see, in fact, that this thing is way too small to be anything like that. So he was convinced, but, in fact, most people aren't. And then, of course, NASA also had a big announcement, and President Clinton gave a press conference, about this amazing discovery of life in a Martian meteorite. Except that nowadays, it's heavily disputed. If you take the lesson of all these pictures, then you realize, well, actually, maybe it's not that easy. Maybe I do need a definition of life in order to make that kind of distinction.
هل يُمكن تعريف الحياة؟ كيف تصل اليه حسناً بالطبع, تذهب الى الموسوعة البريطانية وتفتح على حرف "L" لا,بالطبع لن تقوم بذلك, سوف تستخدم محرك البحث جوجل ومن ثم يمكن ان تحصل على شيء ما وماسوف تحصل عليه --
So can life be defined? Well how would you go about it? Well of course, you'd go to Encyclopedia Britannica and open at L. No, of course you don't do that; you put it somewhere in Google. And then you might get something. (Laughter)
و أي شيء يُشير الى اشياء معتادين عليها تلقيها بعيداً وبعد ذلك ربما تصل الى شيء يشبه هذا يقول أشياء معقدة يحتوي الكثير والكثير من المفاهيم من ذلك الذي يكتب شيئاً مُلتف و معقد وتافه مثل هذا؟ هي في الواقع مجموعه مهمة جداً جداً من المفاهيم انا فقط أشير الى بعض الكلمات و قول تعريف مثل ذلك يعتمد على أشياء لا تستند الاحماض الامينية أو أي من الاشياء التي اعتدنا عليها لكن يستند في الواقع الى العمليات فقط إذا القيت نظرة على ذلك كان ذلك في كتاب من تأليفي يتحدث عن الحياة الاصطناعية وذلك يُفسر لماذا كان ذلك المدير من وكالة ناسا في مكتي ليبدأ الحديث معي لان الفكرة كانت ,في وجود مفاهيم كتلك رُبما يُمكننا صُنع نموذج للحياة
And what you might get -- and anything that actually refers to things that we are used to, you throw away. And then you might come up with something like this. And it says something complicated with lots and lots of concepts. Who on Earth would write something as convoluted and complex and inane? Oh, it's actually a really, really, important set of concepts. So I'm highlighting just a few words and saying definitions like that rely on things that are not based on amino acids or leaves or anything that we are used to, but in fact on processes only. And if you take a look at that, this was actually in a book that I wrote that deals with artificial life. And that explains why that NASA manager was actually in my office to begin with. Because the idea was that, with concepts like that, maybe we can actually manufacture a form of life.
فإذا سألت نفسك "ما المقصود بالحياة الاصطناعية؟" دعوني اَخذكم في جولة سريعة تُوضح كيف بدأ كل ذلك وبدأ منذ فترة وجيزة عندما كتب أحدهم أحد أنجح فيروسات الحاسب الاَلي ولأولئك الصغار في السن لا تعلمون كيف كانت تتم العدوى كان ذلك تحديداً عن طريق الاقراص المرنة لكن الشيء المثير للاهتمام حول عدوى تلك الفيروسات أنه إذا نظرت الى مُعدل نجاح الاصابة تُظهر سلوك شائك يُشبه سلوك فيروسات الانفونزا وذلك كان في الواقع بسبب سباق التسلُح بين مخترقين الحواسيب ومصممي انظمة التشغيل كان هناك عملية شد وجذب والنتيجة كانت نوع من شجرة حياة من تلك الفيروسات سُلالة تُشابه كثيراً ذلك النوع من الحياة الذي اعتدنا عليه,على المستوى الفيروسي على الأقل
And so if you go and ask yourself, "What on Earth is artificial life?", let me give you a whirlwind tour of how all this stuff came about. And it started out quite a while ago, when someone wrote one of the first successful computer viruses. And for those of you who aren't old enough, you have no idea how this infection was working -- namely, through these floppy disks. But the interesting thing about these computer virus infections was that, if you look at the rate at which the infection worked, they show this spiky behavior that you're used to from a flu virus. And it is in fact due to this arms race between hackers and operating system designers that things go back and forth. And the result is kind of a tree of life of these viruses, a phylogeny that looks very much like the type of life that we're used to, at least on the viral level.
هل نعتبر ذلك حياة؟ على حد علمي لا؟ لماذا؟ لأن تلك الأشياء لا تتطور من تلقاء ذاتها في الواقع هُناك مُخترقين قاموا بكتابتها لكن الفكرة تم التقدم بها قليلا عندما قرر العلماء العاملين في المعهد العلمي "لماذا لا نحاول حزم تلك الفيروسات الصغيرة في العوالم الاصطناعية داخل الحاسوب وندعها تتطور؟" ذلك كان "ستين راسموسين" وصمم هذا النظام لكنه لم ينجح لأن الفيروسات كانت باستمرار تُدمر بعضها البعض. لكن كان هناك عالم اَخر يُتابع هذا الامر, عالم بيئي وعاد الى منزله و قال ,"أنا أعلم كيف أُصلح هذا الامر" وكتب نظام "تيرا" و,في كتابي, في الواقع أحد اوائل ألانظمة الحية الاصطناعية الحقيقية بإستثناء حقية أن تلك البرامح لا تنموا بشكل مُعقد
So is that life? Not as far as I'm concerned. Why? Because these things don't evolve by themselves. In fact, they have hackers writing them. But the idea was taken very quickly a little bit further, when a scientist working at the Santa Fe Institute decided, "Why don't we try to package these little viruses in artificial worlds inside of the computer and let them evolve?" And this was Steen Rasmussen. And he designed this system, but it really didn't work, because his viruses were constantly destroying each other. But there was another scientist who had been watching this, an ecologist. And he went home and says, "I know how to fix this." And he wrote the Tierra system, and, in my book, is in fact one of the first truly artificial living systems -- except for the fact that these programs didn't really grow in complexity.
وبرؤية هذا الامر ينجح,عملتُ قليلاً عليه, هذه اللحظة حيث فكرت وقررت أن أُنشيء نظام يحتوي على كل الخصائص الضرورية لأصل الى التطور المُعقد الكثير والكثير من المشاكل المُعقدة والمتطورة بشكل ثابت وبالطبع بما أنني لا أعرف كيف أكتب البرامج,حصلت على مساعدة في هذا المجال ساعدني اثنان من طلبة الدراسات العليا في معهد كاليفورنيا للتكنلوجيا.عملا معي هذا "شارلز اوفريا" على اليسار , و " تيتوس براون" على اليمين كل منهم الاَن بروفيسور محترم في جامعة ميتشغن لكنني بإمكاني التأكيد لكُم أننا في ذلك الوقت لم نكن فريقاً مُحترماً وأنا سعيد أنه لا توجد أي صورة تُظهرنا جميعاً بالقرب من بعضنا البعض.
So having seen this work, worked a little bit on this, this is where I came in. And I decided to create a system that has all the properties that are necessary to see, in fact, the evolution of complexity, more and more complex problems constantly evolving. And of course, since I really don't know how to write code, I had help in this. I had two undergraduate students at California Institute of Technology that worked with me. That's Charles Ofria on the left, Titus Brown on the right. They are now, actually, respectable professors at Michigan State University, but I can assure you, back in the day, we were not a respectable team. And I'm really happy that no photo survives of the three of us anywhere close together.
لكن ما هو هذا النظام؟ حسناً لا يمكنني الخوض في التفاصيل لكن ما تُشاهدونه هنا بعض الاحشاء لكن ما أريد التركيز عليه هو تلك النوعية من هيكل العينات يوجد هُناك حوالي 10,000 برنامج وكُل سُلالة مُختلفة مُلونة بلون مُختلف وكما تُشاهدون هنا,هناك مجموعات تنموا فوق بعضها البعض لانها مُنتشرة في كل وقت هُناك برنامج أفضل في إنقاذ العالم بسبب اي من التحولات المُكتسبة, سوف تنتشر فوق الأُخرى وتدفع الأخرى للانقراض
But what is this system like? Well I can't really go into the details, but what you see here is some of the entrails. But what I wanted to focus on is this type of population structure. There's about 10,000 programs sitting here. And all different strains are colored in different colors. And as you see here, there are groups that are growing on top of each other, because they are spreading. Any time there is a program that's better at surviving in this world, due to whatever mutation it has acquired, it is going to spread over the others and drive the others to extinction.
سوف اعرض عليكم فيديو يُمكنكم من رؤية تلك الديناميكية تُبدأ تلك الانواع من التجارب ببرامح كتبناها بأنفسنا كتبنا الاشياء الخاصة بنا, كررناها ونحن فخورون جداً بأنفسنا ووضعناها معاً , وما تُشاهدونه فوراً أنه يُوجد أمواج وأمواج من الإستحداث بالمناسبة ,إنها مُتسارعة جداً حوالي آلاف الاجيال في الثانية لكن فورا يصبح لسان حال النظام "أي نوع من البرامج الغبية هذا؟ يُمكن تطوير هذا بطرق مختلفة وبسرعة" تُشاهدون أمواج من الانواع الجديدة تطغى على الانواع الأُخرى وهذا النوع من النشاط يستمر لفترة حتى نكتسب الاشياء الاساسية بواسطة تلك البرامج وثم تلاحظون هناك نوع من الركود حيث ينتظر النظام نوع جديد من الابتكار مثل هذا والذي ينتشر ويطغى على كل ما سبقه ويمحي الجينات السابقة, حتى يتم الحصول على نوع جديد ذو مستوى اعلى من التعقيد وتستمتر هذه العملية مراراً ومراراً ومراراً.
So I'm going to show you a movie where you're going to see that kind of dynamic. And these kinds of experiments are started with programs that we wrote ourselves. We write our own stuff, replicate it, and are very proud of ourselves. And we put them in, and what you see immediately is that there are waves and waves of innovation. By the way, this is highly accelerated, so it's like a 1000 generations a second. But immediately, the system goes like, "What kind of dumb piece of code was this? This can be improved upon in so many ways, so quickly." So you see waves of new types taking over the other types. And this type of activity goes on for quite a while, until the main easy things have been acquired by these programs. And then, you see sort of like a stasis coming on where the system essentially waits for a new type of innovation, like this one, which is going to spread over all the other innovations that were before and is erasing the genes that it had before, until a new type of higher level of complexity has been achieved. And this process goes on and on and on.
ما نُشاهده هنا هو نظام يعيش بالطريقة نفسها التي اعتدنا العيش بها لكن ما سألني عنه موظفي وكالة ناسا كان "هل تلك الاشياء لديها بصمة حيوية؟ هل يمكننا قياس ذلك النوع من الحياة؟ لأنه اذا امكننا ذلك رُبما أمكننا اكتشاف الحياة في مكان ما بدون ان نكون مُتحيزين لتلك الاحماض الامينية." قُلت,"حسناً رُبما يجب ان نبني بصمة حيوية اعتماداً على الحياة كعملية شاملة في الواقع رُبما استفاد من المفهوم الذي طورته فقط من اجل الوصول لربما ، ماهية نظام الحياة البسيط."
So what we see here is a system that lives in very much the way we're used to how life goes. But what the NASA people had asked me really was, "Do these guys have a biosignature? Can we measure this type of life? Because if we can, maybe we have a chance of actually discovering life somewhere else without being biased by things like amino acids." So I said, "Well, perhaps we should construct a biosignature based on life as a universal process. In fact, it should perhaps make use of the concepts that I developed just in order to sort of capture what a simple living system might be."
والشيء الذي توصلت اليه-- يجب علي إعطاءكم متقدمة عن الفكرة, ورُبما يكون ذلك كاشف للمعنى بدلاً من كاشف للحياة والطريقة الذي يجب ان نقوم بها بذلك-- اريد ان اعرف كيف يمكن ان أميز الكتابة التي كُتبت عن طريق ملايين القرود في مُقابل الكتابة الموجودة في كُتبنا واريد ان اقوم ذلك بطريقة معينة بحيث لا يتوجب علي معرفة اللغة لانني متيقن انني لن استطيع قراءتها على حد علمي يوجد هُناك أبجدية سوف يكون هناك رسم تكراري يبين معدل ظهور كل حرف من حروف الابجدية ال 26 في الكتابة المكتوبة من قبل القرود من الواضح ان كل من تلك الحروف يظهر بنفس التكرار
And the thing I came up with -- I have to first give you an introduction about the idea, and maybe that would be a meaning detector, rather than a life detector. And the way we would do that -- I would like to find out how I can distinguish text that was written by a million monkeys, as opposed to text that is in our books. And I would like to do it in such a way that I don't actually have to be able to read the language, because I'm sure I won't be able to. As long as I know that there's some sort of alphabet. So here would be a frequency plot of how often you find each of the 26 letters of the alphabet in a text written by random monkeys. And obviously, each of these letters comes off about roughly equally frequent.
لكن اذا نظرت الى نفس التوزيع في الكتابة في الانجليزية تبدو كهذا. وللمعلومية,هذا الشيء يظهر بقوة في النصوص الانجليزية وإذا نظرت الى النصوص الفرنسية يبدو الامر مختلفاً قليلاً او الايطالية او الالمانية جميعها لديها تكرارها الترددي الخاص بها لكنه قوي بغض النظر أكانت الكتابة عن السياسة او العلوم لا يهم سواء أكانت قصيدة او أي نص حسابي انها بصمة قوية وثابتة جداً طالما كانت كُتبنا مكتوبة بالانجليزية -- لأن الناس يعيدون كتباتها وينسخونها -- تكون البصمة موجودة
But if you now look at the same distribution in English texts, it looks like that. And I'm telling you, this is very robust across English texts. And if I look at French texts, it looks a little bit different, or Italian or German. They all have their own type of frequency distribution, but it's robust. It doesn't matter whether it writes about politics or about science. It doesn't matter whether it's a poem or whether it's a mathematical text. It's a robust signature, and it's very stable. As long as our books are written in English -- because people are rewriting them and recopying them -- it's going to be there.
وذلك الهمني للتفكير في الامر حسناً, اذا حاولت استخدام هذه الفكرة وبدلاً اكتشاف النص العشوائي من النص ذي المعنى بدلاً من ذلك نكتشف ان هُناك معنى في الجزيئات الحيوية التي تُشكل الحياة لكن يجب ان اسأل اولاً ماهي احجار البناء المُشابهة لحروف الابجدية التي عرضتها عليكم؟ اتضح انه لدينا الكثير من البدائل لهذا النوع من احجار البناء يمكننا استخدام الاحماض الامينية يمكننا استخدام الاحماض النووية, الاحماض الكاربوكلسية, او الاحماض الدهنية في الواقع الكيمياء غنية, وأجسامنا تستخدم الكثير منها
So that inspired me to think about, well, what if I try to use this idea in order, not to detect random texts from texts with meaning, but rather detect the fact that there is meaning in the biomolecules that make up life. But first I have to ask: what are these building blocks, like the alphabet, elements that I showed you? Well it turns out, we have many different alternatives for such a set of building blocks. We could use amino acids, we could use nucleic acids, carboxylic acids, fatty acids.
إذا في الواقع لاختبار هذه الفكرة اولاً أخذت نظرة على الاحماض الامينية والاحماض الكربوكسيلية الاخرى وها هي النتائج. هذا في الواقع ما سوف تحصل عليه اذا نظرت على سبيل المثال الى توزيع الاحماض الامينية في المذنّب او الفضاء بين النجوم او في المختبر حيث تتأكد انه في حسائك البدائي لا يوجد اي اشياء حية ما تجده هو غالباً الجيلاكين والانين وهناك عناصر قليلة من الاخرى وذلك ايضاً قوي -- تجده في أنظمة مشابهة للارض حيث توجد احماض امينية لكن بدون وجود حياة
In fact, chemistry's extremely rich, and our body uses a lot of them. So that we actually, to test this idea, first took a look at amino acids and some other carboxylic acids. And here's the result. Here is, in fact, what you get if you, for example, look at the distribution of amino acids on a comet or in interstellar space or, in fact, in a laboratory, where you made very sure that in your primordial soup, there is no living stuff in there. What you find is mostly glycine and then alanine and there's some trace elements of the other ones. That is also very robust -- what you find in systems like Earth where there are amino acids, but there is no life. But suppose you take some dirt and dig through it
لكن إفترض انك اخذت شيء من القذارة وبحثت خلالها ووضعته في محلل الطيف لانه توجد بكتريا في كل مكان, او اخذت شيء من الماء من اي مكان على الارض لانه مرتبط بالحياة, وأخذت نفس التحليل الطيف يبدو مختلفاً تماماً بالطبع لا يزال يوجد جلاكين و ألانين, لكن في الواقع يوجد هناك تلك العناصر الثقيلة, تلك الاحماض الامينية الثقيلة التي أنتجت لأنها ذات قيمة بالنسبة للكائن الحي. وبعض الاشياء الاخرى التي لم تستخدم ضمن مجموعة العشرين لا تظهر اطلاقاً في أي نوع من التركيز وأيضاً إتضح أن ذلك قوي للغاية لا يهم أي نوع من الرواسب تستخدمها في الطحن سواء كانت بكتيريا او اي من النباتات الاخرى او الحيوانات. في أي من كان توجد به حياة سوف تحصل على هذا التوزيع في مقابل ذلك التوزيع وهو قابل للاكتشاف ليس فقط في الاحماض الامينية
and then put it into these spectrometers, because there's bacteria all over the place; or you take water anywhere on Earth, because it's teaming with life, and you make the same analysis; the spectrum looks completely different. Of course, there is still glycine and alanine, but in fact, there are these heavy elements, these heavy amino acids, that are being produced because they are valuable to the organism. And some other ones that are not used in the set of 20, they will not appear at all in any type of concentration. So this also turns out to be extremely robust. It doesn't matter what kind of sediment you're using to grind up, whether it's bacteria or any other plants or animals. Anywhere there's life, you're going to have this distribution, as opposed to that distribution. And it is detectable not just in amino acids.
الان بإمكانك السؤال لكن ماذا عن تلك ال "افيدانس" ال"افيدانس" هم سُكان عالم الحاسب الاَلي حيث يتكاثرون بسعادة ويكبرون في التعقيد هذا هو التوزيع الذي سوف تحصل عليه اذا لم تكن هناك حياة. لديها حوالي 20 من تلك التعليمات واذا كان لديك نظام حيث يُستبدل واحد بالاخر تُشابه كتابة القرود على الاًلة الكاتبة كل واحد من تلك الاوامر تظهر بنفس التردد تقريبا لكن اذا اخذت مجموعة من العناصر المُتكررة مثل الذي شاهدتوه في الفيديو تبدو هكذا توجد هناك بعض التعليمات هي ذات قيمة لتلك الكائنات الحية وترددها سوف يكون عالي وهناك في الواقع بعض التعليمات التي تستخدمها مرة واحدة فهي اما سامة او يجب استخدمها في مستوى اقل من العشوائية في هذه الحالة التردد اقل الاًن يمكننا ان نرى, هل هذه حقاً بصمة قوية؟ استطيع القول في الواقع نعم هي كذلك لأن هذا النوع من الطيف, تماماً مثل الذي شاهدتوه في الكُتب وايضاً مثل الذي شاهدتوه في الاحماض الامينية لا يهم كيف تُغير البيئة , انها بصمة قوية سوف تعكس البيئة
Now you could ask: Well, what about these Avidians? The Avidians being the denizens of this computer world where they are perfectly happy replicating and growing in complexity. So this is the distribution that you get if, in fact, there is no life. They have about 28 of these instructions. And if you have a system where they're being replaced one by the other, it's like the monkeys writing on a typewriter. Each of these instructions appears with roughly the equal frequency. But if you now take a set of replicating guys like in the video that you saw, it looks like this. So there are some instructions that are extremely valuable to these organisms, and their frequency is going to be high. And there's actually some instructions that you only use once, if ever. So they are either poisonous or really should be used at less of a level than random. In this case, the frequency is lower. And so now we can see, is that really a robust signature? I can tell you indeed it is, because this type of spectrum, just like what you've seen in books, and just like what you've seen in amino acids, it doesn't really matter how you change the environment, it's very robust, it's going to reflect the environment.
سوف اعرض عليكم الاًن تجربة صغيرة قُمنا بها. ويجب ان أشرح لكم, اعلى هذا الرسم يُبين تردد التوزيع الذي تحدثت عنه هنا هي البيئة التي لا توجد بها حياة حيث تظهر كل تعليمة بتردد متساوي وفي الاسفل من هنا, أبيّن مُعدل التحول في البيئة وأبدأ هذا بمعدل تحول عالي جداً بحيث انك اذا اسقطت برنامج تكراري سوف ينمو بسعادة ليملأ كل العالم لو اسقطته , سوف يصير التحول الى الموت مباشرة لا توجد حياة في ذلك المعدل من التحول ومن ثم سوف اُخفض الحرارة ببطئ وأصل الى عتبة الجدوى حيث يُمكن الاًن للمُتكرر ان يعيش وفي الواقع سوف نقوم باسقاط تلك العناصر في ذلك الحساء طوال الوقت
So I'm going to show you now a little experiment that we did. And I have to explain to you, the top of this graph shows you that frequency distribution that I talked about. Here, that's the lifeless environment where each instruction occurs at an equal frequency. And below there, I show, in fact, the mutation rate in the environment. And I'm starting this at a mutation rate that is so high that even if you would drop a replicating program that would otherwise happily grow up to fill the entire world, if you drop it in, it gets mutated to death immediately. So there is no life possible at that type of mutation rate. But then I'm going to slowly turn down the heat, so to speak, and then there's this viability threshold where now it would be possible for a replicator to actually live. And indeed, we're going to be dropping these guys into that soup all the time.
دعونا ننظر كيف تبدو اولاً , لا شيء لا شيء لاشيء حار جداً حار جداً الان وصلنا الى عتبة الجدوى و تردد التوزيع تغير بدراماتيكية, وأستقر والآن ما فعلته هناك أنني كُنت مكّار, ورفعت الحرارة مرة اخرى ومرة اخرى وبالطبع وصل الى عتبة الجدوى وأريكم اياه مرة اخرى لانه جميل جداً تلامس عتبة الجدوى يتغير التوزيع الى "حي" وعندما تلامس العتبة حيث يكون معدل التحول عالي بحيث لا يمكن اعادة انتاج نفسك لا يمكنك نسخ المعلومات وتحويلها الى سلالة بدون عمل اخطاء كثيرة بحيث تنعدم قابليتك للتكرار ومن ثم تضيع البصمة
So let's see what that looks like. So first, nothing, nothing, nothing. Too hot, too hot. Now the viability threshold is reached, and the frequency distribution has dramatically changed and, in fact, stabilizes. And now what I did there is, I was being nasty, I just turned up the heat again and again. And of course, it reaches the viability threshold. And I'm just showing this to you again because it's so nice. You hit the viability threshold. The distribution changes to "alive!" And then, once you hit the threshold where the mutation rate is so high that you cannot self-reproduce, you cannot copy the information forward to your offspring without making so many mistakes that your ability to replicate vanishes. And then, that signature is lost.
مالذي نتعلمه من ذلك حسناً اعتقد اننا نتعلم عدة اشياء من ذلك احدها اذا امكننا التفكير في الحياة بشكل تجريدي -- وبدون التفكير في اشياء مثل النباتات ونحن لا نتكلم عن الاحماض الامينية ولا نتحدث عن البكتيريا لكننا نفكر في العملية من ثم يُمكننا البدء في التفكير في الحياة, على انها ليست شيء خاص بكوكب الارض لكن يُمكن ان توجد في اي مكان لانها يجب ا ن تتم بتلك المفاهيم من المعلومات, بتخزين المعلومات ضمن ركائز فيزيائية اي شيء:بايتات ,احماض نووية اي شيء ذو ابجدية-- لنتأكد ان هناك عملية بحيث يمكن خزن هذه المعلومة لفترة اطول مما تتوقع المدى الزمني لتدمير المعلومات. واذا امكنك فعل ذلك يكون لديك حياة
What do we learn from that? Well, I think we learn a number of things from that. One of them is, if we are able to think about life in abstract terms -- and we're not talking about things like plants, and we're not talking about amino acids, and we're not talking about bacteria, but we think in terms of processes -- then we could start to think about life not as something that is so special to Earth, but that, in fact, could exist anywhere. Because it really only has to do with these concepts of information, of storing information within physical substrates -- anything: bits, nucleic acids, anything that's an alphabet -- and make sure that there's some process so that this information can be stored for much longer than you would expect -- the time scales for the deterioration of information. And if you can do that, then you have life.
اذاً الشيء الاول الذي نتعلمه أنه بالامكان تعريف الحياة من حيث العمليات فقط بدون الاشارة مُطلقاً الى الاشياء التي نحبها بقوة, مثلما هي الاشيء التي على الارض وذلك المعنى ينزعنا مرة اخرى مثلما تفعله جميع اكتشافاتنا العلمية او الكثير منها -- انه هذا النزع المتكرر للانسان -- حيث نعتقد اننا متميزون لأننا بشر يًمكننا صنع حياة, يُمكننا عمل حياة داخل الحاسب الالي يحب ان نعرف ذلك,لكنها محدودة لكننا تعلمنا مالذي يتطلبه من أجل بنائها وحينما يكون لدينا ذلك تصبح مهمة ليست صعبة ان نقول,اذا فهمنا العمليات الاساسية التي لا تُشير الى اي ركيزة فإذاً يمكننا الخروج وتجربة عوالم اُخرى ومعرفة ما هي الابجدية الكيميائية التي يمكن ان تكون هناك نتعرف بما يكفي على الكيمياء الاعتيادية وجغرافية كيمياء النباتات بحيث نعرف ما يكون عليه التوزيع في غياب الحياة ومن ثم النظر في الانحرافات الكبيرة بعيداً عن هذا ذلك الشيء يخرج, ويقول "الكيمياء يجب ان لا تكون هناك" الان لا نعرف انه توجد حياة لكننا يمكن ان نقول "حسناً سوف القي نظرة محددة على هذه الكيمياء وأنظر من اين اتت" وذلك يمكن ان يكون فرصتنا في اكتشاف الحياة في حال عدم قدرتنا على رؤيتها بوضوح
So the first thing that we learn is that it is possible to define life in terms of processes alone, without referring at all to the type of things that we hold dear, as far as the type of life on Earth is. And that, in a sense, removes us again, like all of our scientific discoveries, or many of them -- it's this continuous dethroning of man -- of how we think we're special because we're alive. Well, we can make life; we can make life in the computer. Granted, it's limited, but we have learned what it takes in order to actually construct it. And once we have that, then it is not such a difficult task anymore to say, if we understand the fundamental processes that do not refer to any particular substrate, then we can go out and try other worlds, figure out what kind of chemical alphabets might there be, figure enough about the normal chemistry, the geochemistry of the planet, so that we know what this distribution would look like in the absence of life, and then look for large deviations from this -- this thing sticking out, which says, "This chemical really shouldn't be there." Now we don't know that there's life then, but we could say, "Well at least I'm going to have to take a look very precisely at this chemical and see where it comes from." And that might be our chance of actually discovering life when we cannot visibly see it.
وتلك هي الرسالة التي اريدكم ان تأخذوها معكم سوف اعطيكم اياها الحياة يمكن ان تكون اقل غموضاً اكثر من ما اردنا لها ان تكون عندما حاولنا التفكير كيف يمكن ان تكون على كواكب أخرى وإذا ازلنا غموض الحياة اعتقد انه اكثر سهولة بالنسبة لنا حول كيف نعيش وكيف اننا لسنا مميزين كما نعتقد دائما وسوف اترككم مع هذا.
And so that's really the only take-home message that I have for you. Life can be less mysterious than we make it out to be when we try to think about how it would be on other planets. And if we remove the mystery of life, then I think it is a little bit easier for us to think about how we live, and how perhaps we're not as special as we always think we are. And I'm going to leave you with that.
شكراً لكم
And thank you very much.
(تصفيق)
(Applause)