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."
Tenho uma carreira estranha. Sei disso porque há pessoas que me abordam, colegas que me dizem: "Chris, tens uma carreira estranha."
(Laughter)
(Risos)
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.
E percebo o que querem dizer, porque comecei a minha carreira como um físico nuclear teórico. E andava a pensar sobre quarks e gluões e colisões de iões pesados, e tinha apenas 14 anos. Não, não, não tinha 14 anos. Mas depois disso, na verdade tinha o meu próprio laboratório no departamento de neurociência computacional, e não estava a fazer nenhuma neurociência. Mais tarde, trabalharia em genética evolucionária, e em biologia de sistemas.
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."
Mas vou falar-vos sobre outra coisa, hoje. Vou falar-vos sobre como aprendi algo sobre a vida. E eu era mesmo um cientista de foguetões. Na verdade, não era um cientista de foguetões mas estava a trabalhar no Jet Propulsion Laboratory na solarenga California onde faz calor; ao passo que agora estou no Midwest, e faz frio. Mas foi uma experiência entusiasmante. Um dia um gestor da NASA entra no meu escritório, senta-se e diz: "Pode dizer-nos por favor, "como é que procuramos vida fora da Terra?" E isso foi uma surpresa para mim, porque eu tinha sido contratado, realmente, para trabalhar em computação quântica. No entanto, eu tinha uma muito boa resposta. Disse: "Não faço ideia."
(Laughter)
E ele disse-me: "Bioassinaturas,
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?"
"precisamos de procurar uma bioassinatura." E eu disse: "O que é que é isso?" E ele disse: "É qualquer fenómeno mensurável "que nos permita indicar "a presença de vida." E eu disse: "A sério? "É que, isso é fácil, não é? "Quer dizer, temos vida. "Não podem aplicar uma definição, "por exemplo, uma definição do tipo das do Supremo Tribunal?"
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.
E então pensei sobre isso um bocado, e disse: "Bem, é mesmo fácil, não? "Porque, sim, se virem algo assim, "então tudo bem, vamos chamar-lhe vida, "não há dúvidas. "Mas aqui está uma coisa." E ele diz: "Certo, isso também é vida. Eu sei. "Excepto se pensares que a vida "também se define por coisas que morrem, "não vais ter sorte com esta coisa, "porque, na verdade, é um organismo muito estranho. "Desenvolve-se até à idade adulta dessa forma "e depois passa por uma fase Benjamin Button, "e depois retrocede e retrocede "até ser como um embrião de novo, "e então desenvolve-se de novo, e retrocede e desenvolve-se "— como um ioiô — "e nunca morre. "Então, de facto é vida, "mas, na realidade, não é como nós pensávamos que a vida seria. "E então vemos algo assim." E ele: "Meu Deus, que tipo de forma de vida é essa?" Alguém sabe? Na verdade, não é vida, é um cristal.
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.
Então, assim que começamos a olhar para coisas cada vez mais pequenas — esta pessoa, em particular, escreveu um artigo inteiro e disse: "Ei, isto são bactérias." Só que, se olharmos um pouco mais de perto, vemos que isto é pequeno demais para ser algo assim. Ele ficou convencido, mas a maioria das pessoas não. E depois, é claro, a NASA fez também um grande anúncio público, e o Presidente Clinton deu uma conferência de imprensa, sobre esta descoberta espantosa de vida num meteorito marciano. Só que hoje em dia, isto é amplamente disputado. Se tirarmos a lição de todas estas imagens, então apercebemo-nos — bem, na verdade, talvez não seja assim tão fácil. Talvez eu precise mesmo de uma definição de vida
So can life be defined?
para poder fazer aquele tipo de distinção.
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.
Então, pode a vida ser definida? Bem, como abordariam a questão? Bem, é claro, iriam à Enciclopédia Britânica, até à letra V. Não, claro que não fariam isso; iriam antes ao Google. E então talvez obtivessem algo.
(Laughter)
E o que talvez obtivessem
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.
— algo que realmente se referisse a coisas a que estamos habituados, descartávamos. E depois talvez chegassem a algo como isto. E isto diz algo complicado com montes e montes de conceitos. Quem é que, à face da Terra, escreveria algo tão retorcido e complexo e inepto? Oh, trata-se, na verdade, de um conjunto de conceitos muito, muito importantes. Por isso, ao realçar apenas algumas palavras e dizer que definições assim dependem de coisas que não se baseiam em aminoácidos ou folhas ou qualquer coisa a que estejamos habituados, mas apenas em processos. E se dermos uma olhadela, isto estava num livro que escrevi que lida com vida artificial e que explica porque é que aquele gestor da NASA foi parar ao meu escritório. Porque a ideia era que, com conceitos destes, talvez possamos, de facto, fabricar uma forma de vida.
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.
E se vocês se estão a perguntar: "Mas o que é a vida artificial?", deixem-me guiar-vos numa visita relâmpago à história de como tudo isto aconteceu. E tudo começou há algum tempo, quando alguém escreveu um dos primeiros vírus de computador bem sucedidos. E para aqueles de entre vocês que não são suficientemente velhos, que não têm ideia de como esta infecção funcionava — concretamente, através destas disquetes. Mas o que é interessante nas infecções destes vírus de computador é que, se olharmos para a taxa a que a infecção avançava, aparece este comportamento com picos a que estamos acostumados num vírus da gripe. E é devido a esta corrida ao armamento entre "hackers" e "designers" de sistemas operativos que as coisas avançam e retrocedem. E o resultado é uma espécie de árvore da vida destes vírus, uma filogenia que se parece muito com o tipo de vida a que estamos habituados, pelos menos ao nível dos vírus.
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.
Então, trata-se de vida? Quanto a mim, não. Porquê? Porque estas coisas não evoluem por si mesmas. Têm "hackers" a escrevê-las. Mas a ideia foi rapidamente levada um pouco mais longe quando um cientista a trabalhar no Instituto de Santa Fé decidiu: "Porque não tentamos embalar estes pequenos vírus "em mundos artificiais dentro do computador "e os deixamos evoluir?" Foi Steen Rasmussen. E ele desenhou este sistema, que não funcionou, porque os vírus estavam constantemente a destruir-se uns aos outros. Mas houve outro cientista que tinha estado a observar isto, um ecologista. E ele foi para casa e disse: "Sei como resolver isto." E escreveu o sistema Tierra, e, no meu livro, é um dos primeiros verdadeiros sistemas vivos artificiais — excepto pelo facto que aqueles programas não se desenvolveram em complexidade.
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.
Então, tendo visto o seu trabalho, e trabalhado um pouco nisto, foi aqui que eu entrei. E decidi criar um sistema que tem todas as propriedades necessárias para vermos a evolução da complexidade, problemas cada vez mais complexos constantemente evoluindo. E claro, já que eu não sei escrever em código, tive ajuda. Tive dois estudantes universitários do California Institute of Technology a trabalhar comigo. Este é o Charles Offria, à esquerda, e o Titus Brown, à direita. Agora são respeitáveis professores na Michigan State University, mas posso assegurar-vos de que, naqueles tempos, não éramos uma equipa respeitável. E sinto-me muito feliz que nenhuma foto sobreviva dos três juntos, seja onde for.
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.
Mas como é este sistema? Bem, na verdade, não posso entrar em detalhes, mas o que vêem aqui são algumas das entranhas. Mas aquilo que queria focar é este tipo de estrutura de população. Estão aqui cerca de 10 000 programas. E todas as diferentes estirpes têm diferentes cores. E como podem ver aqui, há grupos a crescer em cima uns dos outros, porque se estão a espalhar. Sempre que um programa é melhor a sobreviver neste mundo, devido a alguma mutação que tenha sofrido, vai-se espalhar sobre os outros e levá-los à extinção.
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.
Então vou mostrar-vos um filme onde vão ver esse tipo de dinâmica. E este tipo de experiências são iniciadas com programas que nós próprios escrevemos. Escrevemos o nosso próprio material, replicamo-lo, e temos muito orgulho em nós próprios. E pomo-los lá dentro, e o que se vê imediatamente é que há ondas e ondas de inovação. A propósito, isto está muito acelerado, por isso é como mil gerações por segundo. Mas imediatamente o sistema fica, tipo: "Que raio de pedaço de código estúpido era aquele? "Isto pode ser melhorado de tantas maneiras "tão depressa." Então vêem-se ondas de novos tipos dominando os outros tipos. E este tipo de actividade prolonga-se por bastante tempo, até que as principais coisas mais fáceis já foram adquiridas por estes programas. E então vê-se uma espécie de estase a acontecer em que o sistema basicamente espera por um novo tipo de inovação, como este, que se irá espalhar sobre todas as anteriores inovações e irá apagar os genes que havia anteriormente, até que um novo tipo de nível mais elevado de complexidade tenha sido alcançado. E este processo continua e continua e continua.
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."
Então, o que vemos aqui é um sistema que vive muito da forma a que estamos habituados a ver a vida. Mas aquilo que o pessoal da NASA me perguntou realmente foi: "Estes tipos "têm uma bioassinatura? "Podemos medir este tipo de vida? "Porque se pudermos, "talvez tenhamos uma hipótese de descobrirmos vida noutro lugar "sem estarmos a ser parciais "em coisas como os aminoácidos." Então eu disse: "Bem, talvez possamos construir "uma bioassinatura "baseada na vida como um processo universal. "De facto, talvez possa usar os conceitos que eu desenvolvi "para poder captar o que um sistema vivo simples poderia ser."
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.
E aquilo a que eu cheguei — primeiro tenho de fazer uma introdução sobre a ideia, e depois talvez isso sirva como um detector de significado, em vez de um detector de vida. E a forma de conseguirmos fazer isso — gostaria de descobrir como distinguir um texto que foi escrito por um milhão de macacos, do texto que está nos nossos livros. E gostaria de o fazer de tal forma que que não fosse realmente necessário ler a linguagem, porque tenho a certeza que não ia ser capaz de o fazer. Desde que saiba que existe algum tipo de alfabeto. Então, aqui estaria um gráfico de frequência de quão frequentemente se encontraria cada uma das 26 letras do alfabeto num texto escrito por macacos aleatórios. E obviamente cada uma dessas letras surge com uma frequência aproximadamente igual.
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.
Mas se agora olharmos para a mesma distribuição em textos em inglês, é este o gráfico. E digo-vos, este resultado é bastante consistente nos vários textos em inglês. E se olhar para textos em francês, tem um aspecto ligeiramente diferente, ou em italiano, ou alemão. Todas têm o seu próprio tipo de frequência de distribuição, mas é consistente. Não importa se o texto é sobre política ou ciência. Não importa se é um poema ou se é um texto matemático. É uma assinatura consistente, e é bastante estável. Desde que os nossos livros sejam escritos em inglês — porque as pessoas estão a reescrevê-los e a copiá-los — estará lá.
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. In fact, chemistry's extremely rich, and our body uses a lot of them.
Então, isso inspirou-me a pensar: "E se eu tentar usar esta ideia "não para detectar textos aleatórios, "de textos com significado, "mas antes detectar o facto de que existe significado "nas biomoléculas que constituem a vida?" Mas primeiro tenho de perguntar: O que são estes elementos constituintes, como o alfabeto, que vos mostrei? Bem, acontece que temos muitas alternativas diferentes para este conjunto de elementos constituintes. Podemos usar aminoácidos, podemos usar ácidos nucleicos, ácidos carboxílicos, ácidos gordos. De facto, a química é extremamente rica, e o nosso corpo usa uma grande quantidade dela.
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.
Então, para testar esta ideia, primeiro fomos ver os aminoácidos e alguns outros ácidos carboxílicos. E aqui está o resultado. Aqui está o que se obtém se, por exemplo, se olharmos para a distribuição dos aminoácidos num cometa ou no espaço interestelar ou, de facto, num laboratório, em que nos assegurámos de que na nossa sopa primordial não existia lá nada vivo. O que descobrimos é sobretudo glicina e depois alanina e existem alguns vestígios de outros elementos. Isto é também muito consistente — o que se encontra em sistemas como a Terra, onde existem aminoácidos,
But suppose you take some dirt and dig through it
mas não existe vida.
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.
Mas imaginem que pegam num pouco de terra e escavam através dela e depois colocam estes espectrómetros, porque há bactérias por toda a parte; ou que recolhem água em qualquer lugar na Terra, porque está a fervilhar de vida, e fazem a mesma análise; o espectro parece completamente diferente. Claro, há na mesma glicina e alanina, mas estes são elementos pesados, aminoácidos pesados que estão a ser produzidos porque são valiosos para o organismo. E alguns outros que não são usados no conjunto de 20, não aparecerão de todo em nenhum tipo de concentração. Isto também se revela extremamente consistente. Não importa que tipo de sedimento se usa para raspar, sejam bactérias ou quaisquer plantas ou animais. Onde quer que haja vida, iremos ter esta distribuição, por oposição àquela distribuição. E é detectável não apenas em aminoácidos.
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.
Agora podem perguntar: E quanto aos Avidianos? Os Avidianos são os habitantes deste mundo de computador onde são felizes replicando-se e desenvolvendo-se em complexidade. Então esta é a distribuição que se obtém se, de facto, não houver vida. Eles têm cerca de 28 destas instruções. E se tivermos um sistema em que eles são substituídos uns pelos outros, é como os macacos a escrever numa máquina de escrever. Cada uma destas instruções surge com frequência aproximadamente igual. Mas se agora tomarmos um conjunto de tipos em replicação como no vídeo que viram, tem este aspecto. Então aqui estão algumas instruções que são extremamente valiosas para estes organismos, e a sua frequência vai ser alta. E há na verdade algumas instruções que apenas se usa uma vez, ou nem isso. As instruções ou são venenosas ou devem realmente ser usadas a menos de um nível abaixo de aleatório. Neste caso, a frequência é mais baixa. E agora podemos ver, é esta realmente uma assinatura consistente? Posso dizer-vos que, na verdade, é, porque neste tipo de espectro, tal como o que viram nos livros, e tal como o que viram nos aminoácidos, não importa como se muda o meio ambiente, é muito consistente; vai reflectir o meio ambiente.
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.
Vou então mostrar-vos agora uma pequena experiência que fizemos. E tenho de vos explicar, a parte de cima deste gráfico mostra aquela distribuição da frequência de que falei. Aqui, de facto, trata-se do meio ambiente sem vida em que cada instrução ocorre com frequências iguais. E aqui em baixo, mostro a taxa de mutação no meio ambiente. E começo por uma taxa de mutação tão alta que, mesmo que introduzíssemos um programa de replicação que de outra forma se desenvolveria alegremente até preencher o mundo inteiro, se o introduzíssemos, sofreria uma mutação e morreria imediatamente. Então, não há vida possível a este nível de taxa de mutação. Mas agora vou lentamente descer a temperatura, por assim dizer, e então há este limiar de viabilidade em que agora seria possível a um replicador realmente viver. E iremos introduzir estes tipos naquela sopa a toda a hora.
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.
Então vamos ver qual o aspecto disso. Primeiro, nada, nada, nada. Muito quente, muito quente. Agora o limiar de viabilidade é atingido, e a distribuição da frequência mudou dramaticamente e estabiliza. E agora o que eu fiz foi, estava a ser mauzinho, voltei a aumentar a temperatura uma e outra vez. E claro, atinge o limiar da viabilidade. E estou a mostrar-vos isto de novo porque é tão lindo. Acerta-se no limiar da viabilidade. A distribuição muda para "vivo!" E então, assim que se acerta no limiar em que a taxa de mutação é tão alta que não é possível a auto-reprodução, não se pode copiar a informação e passá-la à descendência sem fazer tantos erros que a capacidade de replicar-se desaparece. E então a assinatura perde-se.
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.
O que aprendemos com isto? Bem, penso que aprendemos várias coisas com isto. Uma delas é que, se somos capazes de pensar sobre a vida em termos abstractos — e não estamos a falar de coisas como as plantas, e não estamos a falar de aminoácidos, e não estamos a falar de bactérias, mas pensamos em termos de processos — então poderemos começar a pensar sobre a vida, não algo assim tão especial como na Terra, mas algo que poderá existir em qualquer lado. Porque realmente tem a ver, apenas, com estes conceitos de informação, de armazenamento de informação no interior de substratos — qualquer coisa: "bits", ácidos nucleicos, qualquer coisa que seja um alfabeto — e o assegurar de que há algum tipo de processo para que esta informação possa ser armazenada por muito mais tempo do que poderíamos esperar que fossem as escalas de tempo para a deterioração da informação. E se o conseguirmos fazer, então temos vida.
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.
Então a primeira coisa que aprendemos é que é possível definir vida exclusivamente em termos de processos, sem fazer qualquer referência ao tipo de coisas que nos são caras, no que toca ao tipo de vida na Terra. E isto, de certo modo, retira-nos de novo, como todas as nossas descobertas científicas, ou muitas delas — é este contínuo destronamento do homem — de como pensamos que somos especiais porque estamos vivos. Bem, conseguimos criar vida. Conseguimos criar vida no computador. Concedo, é limitada, mas aprendemos o que é preciso para realmente construí-la. E assim que temos isso, então deixa de ser uma tarefa tão difícil dizer se compreendermos os processos fundamentais que não se referem a nenhum substrato em particular, então podemos ir e tentar outros mundos, descobrir que tipo de alfabetos químicos lá estarão, descobrir o suficiente sobre a química normal, a geoquímica do planeta, para que saibamos como é que esta distribuição seria na ausência de vida, e então procurar por grandes desvios a isso — isto aqui a sobressair, que diz: "Este químico não devia mesmo estar aqui." Bem, não sabemos que há vida então, mas poderíamos dizer: "Bem, ao menos vou ter de olhar com muita precisão para este químico, "para ver de onde ele vem." E essa talvez seja a nossa hipótese de realmente descobrir vida quando não a podemos observar visivelmente.
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.
E então essa é realmente a única mensagem para levarem para casa que tenho para vós. A vida pode ser menos misteriosa do que aquilo que fazemos dela quando tentamos pensar como seria noutros planetas. E se removermos o mistério da vida, então penso que é um pouco mais fácil para nós pensar acerca de como vivemos, e como talvez não sejamos tão especiais como sempre pensámos que somos. E vou deixar-vos com isto.
And thank you very much.
E muito obrigado.
(Applause)
(Aplausos)