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."
Deci am o carieră ciudată. Știu asta deoarece oamenii, colegii, vin la mine, și îmi spun: "Chris, ai o carieră ciudată."
(Laughter)
(Râsete)
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.
Și le înțeleg punctul de vedere, pentru că mi-am început cariera ca și teoretician în fizică nucleară. Și mă preocupau cuarcii și gluonii și ciocnirile între ioni grei, și pe vremea aceea aveam doar 14 ani. Nu, nu, nu aveam 14 ani. Dar după aceea, am avut propriul meu laborator în departamentul de neuroștiință numerică, și nu făceam nici un fel de neuroștiință. Mai târziu, am vrut să mă ocup de genetica evoluționistă, și am vrut să lucrez la biologia sistemelor.
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."
Dar astăzi am să vă vorbesc despre altceva. Am să vă vorbesc despre cum am învățat ceva despre viață. Și am fost un cercetător al rachetelor. De fapt nu cercetam chiar rachete, dar am lucrat în Laboratorul de Propulsie prin Jet în însorita Californie unde este cald; pe când acum locuiesc în centrul Statelor Unite și acolo e rece. Dar a fost o experiență captivantă. Într-o zi, un manager de la NASA vine în biroul meu, se așează și îmi spune, "Poți, te rog, să ne spui, cum să căutăm viață dincolo de Pământ?" Și acest lucru m-a surprins, pentru că fusesem de fapt angajat să lucrez la calculul cuantic. Și cu toate acestea, aveam un răspuns foarte bun. Le-am spus: "Nu am nici cea mai vagă idee."
(Laughter)
Și el mi-a spus, "Biosemnături,
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?"
trebuie să căutăm o biosemnătură." Și l-am întrebat, "Ce este acea?" Și el mi-a spus, "Orice fenomen măsurabil care ne permite să identificăm prezența vieții." Și i-am răspuns: "Serios? Fiindcă, asta e atât de ușor? Vreau să spun, avem viață. Nu putem aplica o definiție, cum ar fi de exemplu, modul în care Curtea Supremă de Justiție SUA definește viața?"
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.
Și m-am gândit puțin apoi și am spus, "Păi, este acest lucru așa de ușor? Pentru că, da, dacă vezi ceva de felul acesta, sigur, normal, am să-l numesc viață -- fără nici un dubiu. Dar aici este ceva." Și el spune: " Normal, și aceasta este viață. Știu asta." Cu toate astea, dacă stăm să ne gândim, viața este definită și altfel prin prisma lucrurilor care mor, însă nu ai noroc cu acest lucru, fiindcă acesta este un organism foarte ciudat. Care crește la stadiul de adult cât ai clipi și apoi trece printr-o fază à la Benjamin Button, și care de fapt se regresează continuu până când ajunge din nou la faza de embrion, și apoi de dezvoltă din nou, și regresează și evoluează - -ca și un yo-yo -- și nu moare niciodată. Și aceasta este de fapt viața, dar de fapt nu este așa cum ne-am imaginat-o. Și apoi vezi ceva de genul acesta. Și el spuse: "Dumnezeule, ce fel de formă de viață este aceasta?" Știe cineva? De fapt nu este viață, este un 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.
Așa că o dată ce începi să analizezi și să analizezi lucruri din ce în ce mai mărunte -- astfel încât această persoană a scris un întreg articol și a concluzionat "Hei, acestea sunt bacterii." Cu excepția faptului că dacă privești lucrurile mai de aproape, vezi, de fapt, că acest lucru este prea mărunt ca să fie așa ceva. Așa că el era convins, dar, de fapt, majoritatea oamenilor nu sunt. Și apoi, bineînțeles, NASA a venit cu un anunț oficial, și Președintele Clinton a ținut o conferință de presă, în legătură cu această descoperire nemaipomenită: viață într-un meteorit care provine de pe Marte. Însă această descoperire este criticată vehement azi. Dacă tragem concluzia din toate aceste imagini, înțelegem apoi că de fapt lucrurile nu sunt atât de simple. Poate că am nevoie de o definiție a vieții pentru a face o astfel de distincție.
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.
Deci, poate fi viața definită? Cum am aborda subiectul? Bineînțeles, că am deschide Enciclopedia Britannica la litera "L". Nu, bineînțeles că nu am face asta, am căuta definiția cu ajutorul lui Google. Și poate că am da peste ceva.
(Laughter)
Și ceea ce am putea găsi --
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.
și practic orice care se referă la lucrurile cu care suntem obișnuiți, poate fi aruncat. Și atunci probabil că ai da peste ceva ca și acesta. Care ne spune niște lucruri complicate care țin de foarte multe concepte. Cine ar putea să scrie ceva atât de complicat și de complex și fără sens? Oh, în realitate este un set de concepte foarte, foarte importante. Așa că voi scoate în evidență doar câteva cuvinte, iar faptul că enunțăm definiții de genul acesta înseamnă că lucrurile nu se bazează pe aminoacizi sau frunze sau altceva cu care suntem obișnuiți, dar, de fapt doar pe procese. Și dacă ne uităm la acestea, aceasta a fost de fapt într-o carte pe care am scris-o despre viață artificială. Și asta explică de ce managerul de la NASA a fost de fapt în biroul meu de la bun început. Pentru că ideea era că, datorită conceptelor ca acesta, poate că vom putea să creăm o formă de viață.
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.
Și dacă începi să te întrebi, "Ce poate fi viața artificială?" dați-mi voie să vă duc într-un tur amețitor ce prezintă felul în care am creat acest concept. Și totul a început cu destul de multă vreme în urmă când cineva a scris unul din cele mai de reușite virusuri de computer. Și pentru cei dintre voi care nu sunt destul de bătrâni, nu știți cum funcționa acestă infecție cu virus -- în special prin aceste discuri flexibile. Dar un lucru interesant despre aceste infecții cu virus era faptul că dacă ne uităm la ritmul cu care infecția cu virus funcționa, arată un comportament țepos cu care suntem obisnuiți la un virus de gripă. Și acest lucru se întâmplă din cauza cursei înarmărilor dintre hackeri și proiectanții sistemelor de operare și lucrurile oscilează. Și rezultatul este un fel de copac al vieții al acestor viruși, o filogenie care seamănă foarte mult cu formele de viață cu care suntem obișnuiți, cel puțin la nivel viral.
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.
Deci este aceasta viață? Nu, în ceea ce mă privește. De ce? Pentru că aceste lucruri nu evoluează singure. De fapt sunt hackeri care le scriu. Dar ideea a fost dusă foarte repede puțin mai departe când un cercetător a avut următoarea idee, "Ce-ar fi să punem împreuna acești viruși în lumi artificiale în interiorul computerului si să ii lăsăm sa evolueze?" Și acest cercetător a fost Steen Rasmussen. Și el a creat acest sistem, dar el nu a funcționat, pentru că virușii lui se distrugeau constant unul pe celălalt. Dar a existat un alt om de știință care a urmărit acest fenomen, un ecolog. Și el a mers acasă și a spus: "Știu cum să rezolv această problemă." Și a scris sistemul Tierra, și, în cartea mea, este de fapt unul din primele sisteme artificiale de viață adevărate -- cu excepția faptului că aceste programe nu au crescut cu adevărat în complexitate.
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.
Așa încât, văzând munca lui, am lucrat un pic la asta, și am preluat eu cercertarea. Și am decis să creez un sistem care deține toate proprietățile care sunt necesare să vedem evoluția complexității, probleme din ce în ce mai complexe și care evoluează constant. Și, bineînțeles, de vreme ce nu prea știu să scriu cod, am avut nevoie de ajutor. Am avut sprijinul a doi studenți de la California Insititute of Technology care au lucrat cu mine. La stânga este Charles Offria, iar la dreapta Titus Brown. Ei sunt astăzi profesori universitari cu reputație la Michigan State University, dar pot să vă asigur că pe vremuri, nu am fost o echipă respectabilă. Și sunt foarte fericit că nu avem nici o fotografie de atunci cu toți trei împreună.
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.
Dar ce este acest sistem? Nu prea pot intra în detalii, dar ceea ce vedeți aici arată totuși câteva din ele. Dar ceea ce vroiam să scot în evidență este tipul structurii populației. Avem aici în jur de 10000 de programe. Și toate tulpinele diferite sunt colorate diferit. Și după cum vedeti, avem grupuri care cresc unele deasupra celorlalte, pentru că se răspândesc. Ori de câte ori avem un program care este mai capabil să supraviețuiască, datorită anumitor mutații pe care le-a acumulat, va reuși să se extindă peste ceilalți și să îi extermine.
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.
Am să vă arăt un film în care veți vedea o astfel de dinamică. Și aceste feluri de experimente au fost începute cu programe pe care le-am scris singuri. Le scriem, le multiplicăm, și suntem foarte mândri de asta. Și apoi le implementăm, și ceea ce veți vedea imediat este fapul că există mai multe valuri de inovație. Apropo, acesta prezentare este foarte accelerată, viteza fiind de o mie de generații pe secundă. Dar imediat sistemul va spune, "Ce fel de cod stupid a fost acesta? Acesta poate fi îmbunătățit în atât de multe feluri foarte repede." Deci vedeți valuri de tipuri noi care domină celelalte tipuri. Și acest fel de activitate se desfășoară pentru o vreme, până când lucrurile importante și usoare au fost asimilate de aceste programe. Și apoi se poate observa o perioadă de inactivitate în care sistemul de fapt așteaptă ca o nouă formă de inovatie, ca și aceasta, să apară și să se extindă peste toate celelalte inovații de mai înainte și această formă șterge genele care existau înainte, până când un nou tip mai înalt de complexitate a fost atins. Și acest proces se continuă la infinit.
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."
Deci ceea ce vedem aici este un sistem care trăiește în modul pe care suntem obisnuiți să-l numim viață. Dar ceea ce oamenii de la NASA m-au întrebat de fapt a fost: "Au acești indivizi o biosemnătură? Putem să măsurăm o astfel de formă de viață? Pentru că dacă putem, poate că avem o șansă să descoperim cu adevărat viață și în altă parte fără să fim părtinitori din cauza unor lucruri ca aminoacizii." Astfel că am spus, "Păi, probabil că ar trebui să construim o biosemnatură bazată pe viață ca un proces universal. De fapt, poate că ar trebui de fapt să folosim din conceptele pe care le-am dezvoltat tocmai pentru a înțelege ce ar fi un sistem de viață simplu."
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.
Și lucrul pe care l-am născocit a fost -- trebuie să vă ofer o introducere a ideii, și poate aceasta ar fi un detector de înțelesuri, mai degrabă decât un detector de forme de viață. Și felul în care am face acest lucru -- aș dori să aflu cum aș putea distinge un text care a fost scris de un milion de maimuțe, spre deosebire de un text care îl găsim în cărțile noastre. Și aș dori să fac acest lucru în așa fel încât să nu trebuiască să fiu capabil să citesc în acea limbă, pentru că sunt sigur că nu aș reuși. Atâta vreme cât știu că există un anume fel de alfabet. Deci aici am avea o distribuție a frecvenței de apariție pentru fiecare din cele 26 de litere ale alfabetului într-un text scris de maimuțe alese aleatoriu. Și bineînțeles că fiecare din aceste litere apare cu aproximativ aceeași frecvență.
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.
Dar dacă ne uităm acum la aceeași distribuție în textele englezesti, arată în felul următor. Și vă spun, acest lucru este specific pentru textele englezesti. Și dacă mă uit la un text în franceză, arată puțin diferit, și la fel se întâmplă în italiană și germană. Toate au un tip propriu a distribuției de frecvențe, dar e unul robust. Nu contează dacă textul contine informații despre politică sau știință. Nu contează dacă este o poezie sau dacă este un text matematic. Avem o semnătură robustă, și care este foarte stabilă. Atâta vreme cât cărțile noastre sunt scrise în engleză -- pentru că oamenii le rescriu și le recopiază -- semnătura va continua să fie acolo.
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.
Deci acest fenomen m-a inspirat să mă gândesc, ce-ar fi dacă aș încerca să folosesc această idee nu doar ca să deosebesc texte aleatorii de textele cu înțeles, ci pentru a detecta faptul că există înțeles în biomoleculele care alcătuiesc viața. Dar trebuie să întreb întâi: ce sunt aceste elemente de construcție, ca alfabetul, elementele pe care vi le-am arătat? Se pare că avem multe alternative diferite pentru un astfel de set de elemente de construcție. Am putea folosi aminoacizi, am putea folosi acizi nucleici, acizi carboxilici, acizi grași. De fapt, chimia este extrem de bogată, iar organismul nostru folosește mulți din ei. Și astfel, pentru a testa ideea,
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.
am cercetat întâi aminoacizii și câțiva alți acizi carboxilici. Și aici avem rezultatul. Aici avem, de fapt, ceea ce obținem dacă, spre exemplu, ne uităm la distribuția aminoacizilor într-o cometă sau în spațiul interstelar sau, de fapt, într-un laborator, unde te-ai asigurat că în supa ta primordială nu există niciun fel de organism viu. Ceea ce vei găsi sunt cel mult glicină și apoi alanină și mai există ceva urme din ceilalți aminoacizi. Aceasta este de asemenea foarte robust -- ceea ce găsim în sisteme ca și Pământul unde există aminoacizi,
But suppose you take some dirt and dig through it
dar nu există viață.
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.
Dar să presupunem că luăm niște sol și răscolim prin el și apoi îl punem în aceste spectometre, pentru că există bacterii peste tot; sau luăm apă de oriunde de pe Pâmănt, pentru că este plină de viață, și faci aceeași analiză; spectrul arată complet diferit. Bineînțeles, mai găsim încă glicină si alanină, dar, de fapt, există aceste elemente grele, acești aminoacizi grei, care sunt produși pentru că aceștia sunt importanți pentru organism. Iar alți aminoacizi care nu sunt folosiți în setul de 20, ei nu vor apare deloc în nici un tip de concentrație. Deci și aceasta se dovedește a fi extrem de robustă. Nu contează ce fel de sediment ai mărunțit, fie că e vorba de bacterie sau de orice alt fel de plante sau animale. Oriunde este viață, te vei întâlni cu o astfel de distribuție, spre deosebire de cealaltă distribuție. Și acest lucru este detectabil nu numai în aminoacizi.
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.
Acum, îti poți pune întrebarea: deci, ce e cu acești Avidieni? Avidienii fiind locuitorii acestei lumi computerizate unde sunt perfect mulțumiți să se înmulțească și să crească în complexitate. Deci obținem această distribuție dacă nu există viață. Au aproximativ 28 de instrucțiuni ca acestea. Și dacă ai un sistem unde se înlocuiesc unele pe altele, e ca și cum maimuțele ar scrie la o mașină de scris. Fiecare din aceste instrucțiuni apare cu aproximativ aceeași frecvență. Dar dacă luăm un set de programe care se reproduc precum în videoul pe care l-ați urmărit, arată astfel. Deci există anumite instrucțiuni care sunt extrem de valoroase pentru aceste organisme, și frecvența lor va fi ridicată. Și există de fapt anumite instrucțiuni care sunt folosite, probabil o singură dată. Deci ele sunt fie nocive fie ar trebui folosite și mai rar decât sunt utilizate aleator. În acest caz, frecvența este scăzută. Iar acum putem vedea dacă avem într-adevăr o semnătură robustă. Pot să vă spun că ea este robustă, deoarece acest tip de spectru, așa cum ați văzut in cărți, și așa cum ați văzut în aminoacizi, nu contează deloc cum schimbi mediul, este foarte robust, nu va fi afectat de mediu.
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.
Deci am să vă arăt acum un mic experiment pe care l-am făcut. Și vreau să vă explic, partea de sus al acestui grafic arată acea distribuție de frecvență de care v-am vorbit. Aici, de fapt, avem un mediu lipsit de viață în care fiecare instrucțiune apare cu o frecvență egală. Și mai jos aici, vă arăt, de fapt, rata de mutație a mediului. Și încep demonstrația de la o rată de mutație atât de înaltă încăt, chiar și dacă ai introduce un program care se reproduce și care în alte condiții ar fi capabil să se dezvolte și să se extindă în tot mediul, dacă îl introduc, va fi suferi mutații fatale imediat. Deci viața nu este posibilă la acea rată de mutație. Dar apoi am să reduc intensitatea fenomenului, ca să zic așa, și atunci apare acest prag de viabilitate la care acum ar fi posibil unui program autocopiant să trăiască cu adevărat. Și, într-adevăr, îi vom lansa în această supă tot timpul.
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.
Să vedem cum arată procesul. Deci, la început, nimic, nimic. Prea cald, prea cald. Acum pragul de viabilitate a fost atins, și distribuția frecvenței s-a schimat dramatic și, de fapt, se stabilizează. Și ceea ce am făcut acolo arată că am fost rău și am dat drumul la căldură din nou și din nou. Și, bineînțeles, ajunge din nou la pragul de viabilitate. Și vă arăt aceasta din nou pentru că este atât de interesant. Ajungi la pragul de viabilitate. Distribuiția se schimbă la "în viață!". Și apoi, o dată ce ajungi la pragul unde rata de mutație este atât de ridicată încât nu se poate auto-reproduce, nu poți copia această informație mai departe urmașului tău fără să faci atât de multe greșeli încât abilitatea ta de a copia dispare. Și apoi această semnătură se pierde.
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.
Ce am învățat din asta? Cred că am învățat un număr de lucruri din asta. Unul din ele este: dacă suntem capabili să ne gândim la viață în termeni abstracți -- și nu vorbim aici despre lucruri cum ar fi plantele, și nu vorbim aici despre aminoacizi, și nu vorbim aici despre bacterii, dar ne gândim în termeni de procese -- atunci putem începe să ne gândim la viață, nu ca la ceva atât de special pentru Pământ, dar ca la ceva care ar putea, de fapt să existe oriunde. Pentru că are de-a face doar cu aceste concepte de informație, de stocare a informației în substraturile fizice -- orice: biți, acizi nucleici, orice care este un alfabet -- și care se asigură că există procese prin care această informație poate fi stocată pentru mult mai multă vreme decât ne-am aștepta că este necesar pentru deteriorarea informației. Și dacă poți face acest lucru, atunci ai viață.
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.
Deci primul lucru pe care l-am învățat a fost faptul că este posibil să definim viața doar în termeni de procese, fără să ne referim deloc la genul de lucruri pe care le îndrăgim, în ceea ce privește tipul de viață de pe Terra. Și aceasta într-un fel ne distanțează din nou, ca și toate descoperirile noastre știintifice, sau multe dintre ele -- e această continuă detronare a omului -- de gândul că suntem speciali doar pentru că suntem în viață. Noi putem crea viață. Putem crea viață într-un calculator. Sunt de acord că este limitată, dar am învățat ce este necesar de fapt pentru a o construi. Și odată ce avem acest lucru, apoi nu mai este o sarcină atât de dificilă să spunem, dacă întelegem procesele fundamentale care nu se referă la niciun substrat anume, atunci putem să ne extindem orizontul și să încercăm alte lumi, să înțelegem ce fel de alfabete chimice ar mai putea să existe, să cunoaștem destule despre chimia normală, geochimia planetei, astfel încât să știm cum ar arăta această distribuție în absența vieții, și apoi să căutăm deviații mari de la acesta -- acest lucru care iese în evidență, care ne spune, "Acest compus chimic nu ar trebui să existe acolo." Nu știm că există viață acolo, dar am putea spune, "Păi, măcar va trebui să examinez foarte precis acest compus chimic și să văd de unde provine." Și aceasta ar putea să fie șansa noastră să descoperim, în sfârșit, viață acolo unde nu o putem vedea imediat.
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.
Și acesta este unicul mesaj de luat acasă pe care-l am pentru voi. Viața poate fi mai puțin misterioasă decât o facem noi să fie atunci când încercăm să ne gândim cum ar fi pe alte planete. Și dacă îndepărtăm misterul vieții, atunci cred că ne va fi puțin mai ușor să ne gândim la felul în care trăim, și că poate nu suntem atât de speciali cum credem întotdeauna că suntem. Și am să închei cu acest gând.
And thank you very much.
Și vă mulțumesc foarte mult.
(Applause)
(Aplauze)