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."
Unë kam një karrierë të çuditshme. E di këtë ngaqë njerëzit vijnë shpesh, si kolegët, e më thonë, "Chris, ti ke një karrierë të çuditshme."
(Laughter)
(E qeshur)
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.
Dhe unë e kuptoj këndvështrimin e tyre, sepse e kam filluar karrierën si një fizikant bërthamor teorik. Rrija e mendoja rreth kuarkeve, gluoneve dhe përplasjeve të joneve të rënda, ndërsa isha vetëm 14 vjeç. Jo, jo, nuk isha 14 vjeç. Por pas kësaj, une kisha laboratorin tim në departamentin e llogaritjeve neuroshkencore, dhe në fakt s'isha duke u marrë fare me neuroshkencë. Pas kësaj, e gjeta veten duke u marrë me gjenetikë dhe duke punuar për biologjinë e sistemeve.
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."
Por sot do t'ju flas për diçka tjetër. Do t'ju tregoj sesi mësova diçka rreth jetës. Dhe në këtë periudhë unë isha një shkencëtar raketash. S'isha shkencëtar raketash në fakt, por isha duke punuar në Laboratorin e Motorëve Reaktiv në Kaliforninë plot diell ku është ngrohtë; ndërkohë që tani jam në Midwest, dhe është ftohtë. Por kjo ishte një eksperiencë ngacmuese. Një ditë një menaxher i NASA-s hyri në zyrën time, u ul e më tha, "A mund të na tregosh, se si të kërkojmë për jetë jashtë Tokës?" Dhe kjo më habiti në fakt, sepse më kishin punësuar të punoja për llogaritje kuantike. Gjithsesi, e kisha një përgjigje të mirë. I thashë, "As që ia kam idenë."
(Laughter)
Dhe ai më tha, "Firma biologjike,
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?"
duhet të kërkojmë për firma biologjike." Dhe unë i thashë, "Ç'është kjo?" Ai më tha: "Është çdo fenomen i matshëm që na lejon të dallojmë prezencën e jetës." Dhe unë thashë: "Vërtetë? A s'është e thjeshtë kjo? Dua të them, ne kemi jetë. A s'mund të aplikosh një përkufizim, siç për shembull, një përkufizim tipi Gjykatës së Lartë për jetën?"
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.
Më pas u mendova disi rreth kësaj, dhe i thashë, "Epo, a është vërtetë kaq e thjeshtë?" Sepse, po, nëse shoh diçka si kjo, atëherë në rregull, unë do ta quaj jetë -- s'ka dyshim për këtë. Por ja ku është diçka." Dha ai tha, "Në rregull, edhe ajo është jetë. E di këtë." Vetëm se, nëse jeta përkufizohet edhe si diçka që vdes, me këtë gjënë këtu s'do t'ju eci, sepse ky organizëm është vërtet i çuditshëm. Ai rritet deri në këtë fazë të rritjes si këtu dhe pas kësaj kalon në një fazë tipi i Benjamin Button, dhe fillon e shkon prapa e prapa derisa bëhet një embrion i vogël përsëri, dhe rritet përsëri, dhe kthehet prapa -- tipi i yo-yo-së -- dhe s'vdes kurrë. Pra, është jetë në fakt, por edhe nuk është ashtu siç e prisnim ne jetën të ishte. Dhe pastaj sheh diçka si kjo. Dha ai ishte si, "O Zot, ç'lloj forme jete është kjo?" E di njeri? Në të vërtetë nuk është jetë, është një kristal.
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.
Kështu përsëri fillon të shohësh e të shohësh gjëra të vogla e më të vogla -- kështu dikush shkruajti një artikull e tha, "Ej, kjo është bakterie." Veçse, nëse sheh pak më nga afër, gjen se, në fakt, kjo gjë është tepër e vogël për të qenë diçka e tillë. Kështu ai u bind, por, faktikisht, shumë të tjerë nuk binden. Dhe pastaj, sigurisht, NASA bëri një njoftim të rëndësishëm, dhe Presidenti Klinton mbajti një konferencë për shtyp, rreth këtij zbulimi të shkëlqyer mbi jetën në një meteor Marsian. Veçse në ditët e sotme, kjo është shumë e diskutueshme. Nëse nxjerr mësimin nga gjithë këto foto, atëherë e kupton, që në fakt mbase nuk është kaq e thjeshtë. Ndoshta më duhet një përkufizim i jetës në mënyrë që të mund ta bëje këtë lloj dallimi.
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.
Atëherë si mund të përkufizohet jeta? Po ju si do ta bënit diçka të tillë? Epo sigurisht, do të merrnit Enciklopedinë Britanike dhe do ta hapnit tek J-ja. Jo, sigursiht që s'do ta bënit kështu; do e kërkonit gjëkundi në Google. Dhe atëherë mund të arrinit diku.
(Laughter)
Ajo që mund të arrini --
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.
dhe çdo gjë që i referohet gjërave që jemi mësuar deri më tani, i hidhni poshtë. Dhe më pas ju mund të arrini në diçka si kjo. Ajo është diçka e komplikuar me shumë e shumë koncepte. Kush mbi tokë do të shkruante diçka kaq të ndërlikuar e komplekse dhe të pakuptimtë? Oh, është në fakt një set shumë, shumë i rëndësishëm konceptesh. Kështu po nënvizoj vetëm disa fjalë dhe po tregoj se përkufizime si kjo varen në gjëra që nuk bazohen mbi aminoacide apo gjethe apo çfarëdo që jemi mësuar por në fakt, vetëm mbi procese. Dhe nëse i hidhni një sy kësaj, kjo është në fakt prej një libri që kam shkruar rreth jetës artificiale. Dhe kjo shpjegon se pse ai menaxheri i NASA-s erdhi në zyrën time pikësëpari. Sepse ideja ishte se, me koncepte si këto, ndoshta ne mundemi të fabrikojmë një formë jete.
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.
Dhe nëse e pyesni veten, "Ç'dreqin është jeta artificiale?", më lejoni t'ju bëj një turne të shpejtë t'ju shpjegoj se si ndodhën këto gjëra. Gjithçka filloi kohë më parë kur dikush shkruajti një prej virusëve të parë të suksesshëm kompjuterikë. Dhe për ata prej jush që se kanë moshën e duhur, sja keni idenë se si funksiononte ky infeksion -- thjesht fare, nëpërmjet këtyre disketave. Por gjëja interesante rreth këtyre infeksioneve të viruseve kompjuterikë ishte se, nëse shikoni raportin në të cilin infeksioni pati sukses, ata tregojnë këtë sjellje thumbuese që jemi mësuar ta shohim tek një virus gripi. Dhe është në fakt prej luftës midis hakerave dhe disenjuesve të sistemeve të shfrytëzimit që ndodhin këto ulje ngritje. Rezultati i ngjan një peme jete të këtyre viruseve, një filogjenezë që ngjason shumë me llojin e jetës me të cilën jemi mësuar, të paktën në nivelin 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.
Pra, a është jetë kjo? Jo mesa më intereson mua. Pse? Sepse këto gjëra nuk evoluojnë nga vetvetja. Në fakt, janë hakerat ata që i shkruajnë këto. Por ideja u çua shumë shpejt pak më tej kur një shkencëtar që punonte në Institutin Santa Fe vendosi, "Pse nuk i paketojmë këto virusë të vegjël në botë artificiale brenda kompjuterit dhe t'i lëmë të evoluojnë?" Ky ishte Steen Rasmussen. Ai disenjoi këtë sistem, që në fakt nuk punoi, sepse virusët e tij të vegjël, vazhdimisht shkatërronin njëri tjetrin. Por, ishte edhe një shkencëtar tjetër që e ndiqte këtë, një ekologjist. Ai shkoi në shtëpi dhe tha, "Unë di ta ndreq këtë." Dhe shkroi sistemin Tierra, dhe, në librin tim, është një prej të parëve sisteme të vërteta artificiale që jetojnë -- përveç faktit që këta programe në fakt nuk rriteshin në kompleksitet.
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.
Duke patur kështu këtë punim, punova edhe më tej me të, ky është çasti kur hyj unë në lojë. Unë vendosa të krijoj një sistem që përmban gjithë veçoritë e nevojshme për të parë evoluimin e kompleksitetit, shumë e shumë probleme komplekse vazhdimisht duke evoluar. Dhe sigurisht, duke qenë se unë nuk di të programoj, kërkova ndihmë për këtë. Dy prej studentëve të mi në Institutin e Teknologjisë së Kalifornisë punuan me mua. Ky majtas është Charles Offria dhe djathtas, Titus Brown. Tani këta janë profesorë të respektuar në Universitetin Shtetëror të Michigan-it por ju siguroj se në ato ditë të shkuara, nuk ishim ndonjë ekip i respektuar. Dhe në fakt jam i lumtur që asnjë foto nuk mbijetoi ku ne të tre ishim sëbashku.
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.
Por si është ky sistem? Nuk mund të futem në detaje, por ajo që shihni këtu janë disa prej zorrëve të tij. Por ajo që unë desha të vë në dukje është kjo lloj strukture popullate. Këtu janë rreth 10 mijë programe. Gijthë racat e ndryshme janë me ngjyra të ndryshme. Dhe siç e shihni këtu, ka grupe që rriten mbi njëri tjetrin, sepse ata po shpërndahen. Sa herë qe një program mbijeton më mirë në këtë botë, prej cilitdo mutacioni që ka fituar, ka për të vazhduar të përhapet dhe t'i çojë të tjerët drejt zhdukjes.
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.
Tani do tju shfaq një filmim ku mund të shihni këtë lloj dinamike. Dhe këto eksperimente kanë filluar me programe që ne vetë i shkruajtëm. Ne shkruajmë gjënë tonë, e replikojmë atë, dhe jemi krenarë për veten tonë. Dhe i vendosim këto brenda, dhe ajo që duket menjëherë është se aty ka valë e valë shpikjesh të reja. Meqë ra fjala, kjo është shumë e përshpejtuar, si të thuash 1 mijë breza në sekondë. Por menjëherë sistemi shkon si, "Ç'dreq cope kodi idiot ishte ky? Kjo mund të përmirësohet në shumë mënyra e kaq shpejt." Kështu ju shihni valë të llojit të ri të fitojnë terren prej llojeve të tjera. Ky lloj aktiviteti vazhdon për ca derisa gjërat parësore të thjeshta janë përftuar nga këto programe. Dhe pas kësaj, ju shihni një gjendje prehjeje ku sistemi në thelb pret për një tip të ri shpikjeje, si kjo këtu, e cila do të përhapet mbi të gjitha shpikjet që ishin më parë dhe do të fshijë gjenet që ishin më parë, përderisa një lloj tjetër më i lartë kompleksiteti të arrihet. Dhe ky proces vazhdon pafund.
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."
Pra, kjo që shohim këtu është një sistem që jeton në mënyrë shumë të ngjashme siç ne jemi mësuar. Por ajo që njerëzit e NASA-s më pyetën në të vërtetë ishte, "A kanë këta syresh një firmë biologjike? A mund ta masim ne këtë lloj jete? Sepse nëse mundemi, ne ndoshta mund të kemi shansin të zbulojmë në fakt jetën diku tjetër pa u ndikuar nga gjëra si aminoacidet." Kështu iu thashë, "Epo, ndoshta ne duhet të ndërtojmë" një firmë biologjike bazuar në jetën si një proces universal. Në fakt, kjo duhet të përfitojë prej koncepteve që unë zhvillova vetëm që të kuptojmë në një farë mënyre se si mund të jetë një sistem jete i thjeshtë."
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.
Dhe gjëja që unë arrita -- më parë duhet t'ju jap një përshkrim fillestar të idesë, dhe kjo mund të jetë një detektor kuptimi, më shumë se detektor jete. Dhe mënyra se si do ta bëjmë këtë -- dua të gjej si të dalloj një tekst të shkruar prej një milion majmunësh, përkundrejt një teksti që gjendet në librat tanë. Dhe këtë dua ta bëj në mënyrë të tillë që të mos kem nevojë të di të lexoj gjuhën e tyre, sepse jam i sigurtë që këtë s'do të mund ta bëj. Përderisa e di që do të ketë ndonjë lloj alfabeti. Kështu do të kishim një hartë frekuencash që tregon sa shpesh gjeni secilën prej 26 shkronjave të alfabetit në një tekst të shkruar prej majmunëve. Dhe kuptueshëm, secila prej shkronjave shfaqet pak a shumë njësoj e shpeshtë.
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.
Por nëse shihni për të njëjtën shpërndarje në tekstet anglisht, kjo shpërndarje duket kështu. Dhe po jua them unë, kjo është shumë e fuqishme nëpër tekstet anglisht Nëse shihni tekste në gjuhën frënge, ajo duket disi ndryshe, apo italisht apo gjermanisht. Ato kanë secila llojin e vetë të shpërndarjes së frekuencave, por kjo është e qartë për secilën. Nuk ka rëndësi nëse shkruan për politikë apo shkencë. Nuk ka rëndësi nëse është poezi apo është tekst matematikor. Kjo është një firmë e qartë, dhe është shumë e qëndrueshme. Përderisa librat tanë shkruhen në anglisht -- sepse njerëzit po i rishkruajnë dhe rikopjojnë ata -- ajo ka për të qenë aty.
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.
Kështu kjo më frymëzoi të mendoja rreth saj, dhe, ç'ndodh nëse e përdor të njëjtën ide në mënyrë që të mos dalloj tekste të rastësishme prej teksteve me kuptim, por përkundrazi të dalloj faktin që ka një kuptim në biomolekulat që përbëjnë jetën. Më parë më duhet të pyes: cilat janë këto blloqe ndërtuese, si alfabeti, elementët që ju tregova? Epo, del që kemi shumë alternativa të ndryshme për një bashkësi të tillë blloqesh ndërtues. Ne mund të përdorim aminoacidet, mund të përdorim acidet nukleike, acidet karboksilike apo acidet e ngopura. Në fakt, kimia është tejet e pasur, dhe trupi ynë përdor shumë prej këtyre. Kështu në mënyrë që të testonim këtë ide,
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.
më parë i hodhëm një sy aminoacideve dhe acideve karboksilik. Ky këtu është rezultati. Këtu në fakt ndodhet, ajo se ç'arrini nëse ju, për shembull, shikoni shpërndarjen e aminoacideve në një kometë apo hapësirë ndëryjore apo, në një laborator, ku ju jeni të sigurtë se në supën tuaj fillestare nuk ka gjëra që jetojnë. Ajo që do gjeni është kryesisht glicin dhe alanin dhe disa gjurmë të elementëve të tjerë. Kjo është shumë e qartë -- ajo që do të gjeni në sisteme si Toka ku ka aminoacide,
But suppose you take some dirt and dig through it
por nuk ka jetë.
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.
Por supozoni se merrni ca dhe, rrëmoni nëpër të dhe e vendosni në një spektometër, duke qenë se ka bakterie kudo nëpër të; ose merrni ujë prej kudo në Tokë, duke qenë se ky është plot jetë, dhe ju bëni të njëjtat analiza; spektri duket tërësisht ndryshe. Sigurisht, ka glicin dhe alanin, por ka gjithashtu elementë të rëndë, si aminoacidet e rënda, që prodhohen sepse janë të vlefshëm për organizmat. Dhe disa të tjerë që nuk janë përdorur në bashkësinë e të 20-ave ato nuk do të shfaqen fare në asnjë lloj koncentrimi. Kështu edhe kjo duket goxha e qartë. Nuk ka rëndësi se ç'lloj sedimenti do të bluani, nëse është bakterie, bimë apo kafshë. Kudo ku ka jetë, ju do të keni këtë shpërndarje, përkundrejt asaj shpërndarjeje. Dhe kjo nuk është e dallueshme vetëm tek aminoacidet.
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.
Tani mund të pyesni: mirë, po këta Avidianët? Avidianët duke qenë banuesit e kësaj bote kompjuterike ku ata tërësisht të lumtur vazhdojnë të replikohen e rriten në kompleksitet. Kështu, kjo është shpërndarja që do të keni nëse, në fakt, në të nuk ka jetë. Ata kanë thuajse 28 prej këtyre instruksioneve. Dhe nëse ju keni një sistem ku ata janë zëvendësuar me njëri tjetrin, është si majmunët që shkruajnë në makinë shkrimi. Secili prej këtyre instruksioneve shfaqet me pothuaj të njëjtën frekuencë. Por nëse merrni ata që replikohen si në videon e mëparshshme që patë ajo duket si kjo. Pra, janë disa instruksione që janë shumë të vlefshme për këto organizma, dhe frekuenca e tyre do të jetë e lartë. Dhe ka prej atyre instruksioneve që ju i përdorni një herë të vetme, në rastin më të mirë. Kështu ato ose janë helmuese ose duhen përdorur në një nivel më të ulët se e rastësishmja. Në këtë rast, frekuenca është më e vogël. Pra tani mund të shohim, a është vërtetë kjo një nënshkrim i qartë? Mund tju them që po, është, sepse ky lloj spektri, ashtu siç e keni parë nëpër libra, dhe ashtu siç e keni parë nëpër aminoacide, s'ka rëndësi si mund ta ndërrosh ambjentin, ky nënshkrim është gjithmonë i qartë; do të ndikojë në ambjentin përreth.
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.
Më lejoni t'ju tregoj një eksperiment të vogël që ne bëmë. Dhe më duhet t'ju shpjegoj, maja e këtij grafiku tregon shpërndarjen e frekuencës që ju tregova më parë. Këtu, në fakt, ky është ambjenti pa jetë ku secili instruksion ndodh në të njëjtën frekuencë. Dhe këtu poshtë tregohet numri i mutacioneve në mjedis. Dhe unë po e filloj këtë me një numër aq të lartë mutacionesh sa edhe po të fusni këtu një program që replikohet që në të kundërt do të rritej i lumtur për të mbushur gjithë botën, nëse e fusni këtu, ai pëson mutacione vdekjeprurëse menjëherë. Pra, nuk mund të ketë jetë me këtë lloj numri mutacionesh. Por më pas unë do ta ul nxehtësinë, e thënë kështu, dhe pas kësaj ky prag mbijetese do të bënte të mundur që një replikues të jetonte. Dhe në fakt, ne do t'i lëshojmë këta syresh në supe gjatë gjithë kohës.
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.
Kështu le të shohim se si duket kjo. Si fillim, asgjë, asgjë, asgjë. Shumë nxehtë, tepër nxehtë. Tani u arrit pragu i jetueshmërisë, dhe shpërndarja e frekuencave u ndryshua drastikisht, në fakt, u stabilizua. Dhe ajo që unë bëra këtu, po tregohesha i praptë, unë vazhdova të rrisja nxehtësinë përsëri. Dhe sigurisht, ajo arrin pragun e jetueshmërisë. Dhe po jua tregoj këtë përsëri meqë është kaq e bukur. Ti arrin pragun e jetueshmërisë. Shpërndarja ndryshon në "e gjallë"! Dhe pastaj, pasi ke arritur pragun ku numri i mutacioneve është kaq i lartë sa ti nuk mund të vetë-riprodhohesh, ti nuk mund të kopjosh informacionin tek pasuesit e tu pa bërë aq shumë gabime sa të shkatërrosh mundësinë e jetueshmërisë. Dhe prej kësaj të humbasësh nënshkrimin tënd.
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.
Çfarë mësojmë prej kësaj? Epo, mësojmë një numër gjërash të ndryshme. Njëra prej tyre është, nëse ne mundemi të mendojmë rreth jetës në terma abstrakte -- dhe se kemi fjalën për gjëra si bimët, dhe se kemi fjalën për gjëra si aminoacidet, dhe se kemi fjalën për gjëra si bakteriet, por e kemi fjalën në terma procesesh -- atëherë mund të nisim të mendojmë për jetën, jo vetëm si diçka që është e veçantë vetëm për Tokën, por që, në fakt, mund të ekzistojë kudo. Sepse në të vërtetë, ka të bëjë vetëm me këto koncepte informacioni, të ruajtjes së informacionit nëpër përbërje fizike -- çdo gjë: bite, acide nukleikë, çfarëdogjëje që është alfabet -- dhe të sigurojë që ka ndonjë proces në mënyrë që ky informacion të ruhet për më shumë se sa mund të pritet për kohëzgjatje para se informacioni të fillojë të përkeqësohet. Dhe nëse mund ta bëni këtë, atëherë ju keni jetë.
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.
Pra, gjëja e parë që nxorëm është se mund ta përkufizoni jetën vetëm në terma procesesh, pa iu referuar fare llojit të gjërave që i kemi kaq të shtrenjta, siç është lloji i jetës që ne kemi në Tokë. Dhe kjo na lëviz neve përsëri, ashtu siç gjithë zbulimet shkencore, apo shumë prej tyre -- prej atij froni të lartë ku e kemi vendosur njeriun -- se sa të veçantë ne mendojmë se jemi meqë jemi të gjallë. Epo, ne mund të krijojmë jetën. Ne mund të krijojmë jetën në një kompjuter. Sigurisht, të limituar, por ne mësuam se ç'duhet që të kemi mundësinë ta ndërtojmë atë. Dhe pasi kemi këtë, atëherë nuk është më një detyrë e vështirë të themi, nëse i kuptojmë proceset bazë që nuk lidhen me ndonjë përbërje fizike të caktuar, atëherë mund të shohim jashtë dhe të provojmë botë të tjera të kuptojmë alfabetin e tyre kimik, të kuptojmë mjaftueshëm kiminë normale, gjeokiminë e planetit, që ta dimë si duket shpërndarja normale në mungesë të jetës, dhe më pas të shohim për devijime të mëdha nga kjo -- ajo gjë që del çapraz e thotë, "Kjo përbërje s'duhet të ishte këtu." Përsëri pas kësaj, ne nuk do ta dinim nëse kjo është jetë, por mund të thonim, "Mirë, të paktën më duhet ta studioj më hollësishëm këtë përbërje dhe të kuptoj se prej nga ku vjen kjo." Dhe kjo është mundësia jonë që aktualisht të zbulojmë jetë atje ku ne vizualisht s'e shohim atë.
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.
Dhe ky është mesazhi i vetëm për të mos u harruar që unë kam për ju. Jeta mund të jetë më pak misterioze seç jemi mësuar ne ta shohim dhe presim të jetë në planetet e tjerë ku po e kërkojmë. Dhe nëse i heqim misterin jetës, atëherë mendoj se është pak më thjeshtë që ne të mendojmë se si jetojmë, dhe se ndoshta nuk jemi aq special sa përherë mendojmë se jemi. Dhe me këtë po e mbyll.
And thank you very much.
Ju falenderoj shumë.
(Applause)
(Duartokitje)