You know, I've talked about some of these projects before -- about the human genome and what that might mean, and discovering new sets of genes. We're actually starting at a new point: we've been digitizing biology, and now we're trying to go from that digital code into a new phase of biology with designing and synthesizing life.
می دانید، من قبلا در مورد بعضی از این پروژه ها صحبت کردم، در مورد پروژه ی ژنوم انسان و اینکه چه معنی ای می تواند بدهد، و پیدا کردن سری های جدیدی از ژن ها. در واقع داریم از یک نقطه ی جدید شروع به کار می کنیم: ما زیست شناسی را ارقامی (دیجیتالی) کرده ایم, و داریم سعی می کنیم که از آن ارقام و کدهای دیجیتالی وارد فاز جدیدی از زیست بشویم، با طراحی کردن و ساختن حیات.
So, we've always been trying to ask big questions. "What is life?" is something that I think many biologists have been trying to understand at various levels. We've tried various approaches, paring it down to minimal components. We've been digitizing it now for almost 20 years; when we sequenced the human genome, it was going from the analog world of biology into the digital world of the computer. Now we're trying to ask, "Can we regenerate life or can we create new life out of this digital universe?"
پس، همیشه سعی کرده ایم سوال های بزرگ بپرسیم. "حیات چیست؟" چیزی كه من فکر می کنم همه ی زیست شناسها سعی کرده اند در سطح های مختلف بفهمند. روش های مختلفی را امتحان کردیم، تا به حداقل اجزای تشکیل دهنده اش برسانیم. تقریبا ۲۰ سالی می شود كه داریم این را دیجیتالی می کنیم. وقتی توالی ژنوم انسان را مشخص کردیم، دنیای آنالوگ زیست شناسی وارد دنیای دیجیتال کامپیوتر شد. حالا داریم این سوال را می پرسیم كه آیا می توانیم حیات را دوباره بسازیم، یا اینکه یک حیات جدید را از این دنیای دیجیتال خلق کنیم؟
This is the map of a small organism, Mycoplasma genitalium, that has the smallest genome for a species that can self-replicate in the laboratory, and we've been trying to just see if we can come up with an even smaller genome. We're able to knock out on the order of 100 genes out of the 500 or so that are here. When we look at its metabolic map, it's relatively simple compared to ours -- trust me, this is simple -- but when we look at all the genes that we can knock out one at a time, it's very unlikely that this would yield a living cell. So we decided the only way forward was to actually synthesize this chromosome so we could vary the components to ask some of these most fundamental questions. And so we started down the road of: can we synthesize a chromosome? Can chemistry permit making these really large molecules where we've never been before? And if we do, can we boot up a chromosome? A chromosome, by the way, is just a piece of inert chemical material. So, our pace of digitizing life has been increasing at an exponential pace.
این نقشه ی یک موجود زنده ی کوچک هست، میکوپلاسما جنتیلیوم (Mycoplasma genitalium)، كه کوچک ترین ژنوم را بین گونه ها دارد و می تواند در محیط آزمایشگاه تولید مثل کند. و داریم سعی می کنیم تا ببینم كه آیا می توانیم به ژنوم حتی کوچکتری دست پیدا کنیم. می توانیم در حدود صد تا ژن از بین ۵۰۰ ژن و یا بیشتر که اینجا هستند را حذف کنیم،. اما وقتی به نقشه ی سوخت و سازش (متابولیکش) نگاه می کنیم، در مقایسه با ما نسبتا ساده است. به من اعتماد کنید، ساده است. اما وقتی به تمامی ژن هایی كه می توانیم یکی یکی حذف کنیم نگاه می کنیم، خیلی غیر ممکن به نظر می رسد كه حاصل این بتواند یک سلول زنده باشد. پس، تصمیم گرفتیم كه تنها راه به سمت جلو این است كه این کروموزوم را واقعا بسازیم که بتوانیم برای پرسیدن بعضی سوال های اساسی اجزا را تغییر بدهیم. و در نتیجه از ابتدای مسیری شروع کردیم كه "آیا می توانیم یک کروموزوم بسازیم؟" آیا شیمی واقعا اجازه ی ساختن این مولکول های بزرگ را می دهد جایی كه هیچ وقت تا حالا نبودیم؟ و اگر بشود، آیا می توانیم یک کروموزوم را راه اندازی کنیم؟ یک کروموزوم، به هر حال، فقط تکه ای از مواد شیمیای فاقد حیات هست. پس، گام هایمان برای دیجیتالی کردن حیات با یک سرعت نمایی رو به افزایش بوده.
Our ability to write the genetic code has been moving pretty slowly but has been increasing, and our latest point would put it on, now, an exponential curve. We started this over 15 years ago. It took several stages, in fact, starting with a bioethical review before we did the first experiments. But it turns out synthesizing DNA is very difficult. There are tens of thousands of machines around the world that make small pieces of DNA -- 30 to 50 letters in length -- and it's a degenerate process, so the longer you make the piece, the more errors there are. So we had to create a new method for putting these little pieces together and correct all the errors.
توانایی ما برای نوشتن کدهای ژنتیکی با سرعت خیلی آرامی حرکت کرده است، اما در حال افزایش بوده. و جدیدترین نقطه ما آن را روی منحنی نمایی قرار می دهد. این کار را بیشتر از ۱۵ سال پبش شروع کردیم. در حقیقت، مراحل متعددی را شامل شد، که شروعش بازبینی بیواخلاقی کار قبل از انجام دادن اولین آزمایش هایمان بود. اما این مشخص می کند كه ساختن DNA واقعا سخت است. ده ها هزار ماشین در دنیا وجود دارد كه می توانند تکه های کوچک DNA را بسازند، با طول بین ۳۰ تا ۵۰ تا حرف، و این یک فرایند تخریبی است، در نتیجه هرچقدر یک تکه را بلندتر بسازی، خطاهای بیشتری وجود دارد. پس مجبور شدیم یک روش جدید بسازیم برای کنار هم گذاشتن این تکه های کوچک و درست کردن خطاها.
And this was our first attempt, starting with the digital information of the genome of phi X174. It's a small virus that kills bacteria. We designed the pieces, went through our error correction and had a DNA molecule of about 5,000 letters. The exciting phase came when we took this piece of inert chemical and put it in the bacteria, and the bacteria started to read this genetic code, made the viral particles. The viral particles then were released from the cells and came back and killed the E. coli. I was talking to the oil industry recently and I said they clearly understood that model.
و این اولین تلاش ما بود با استفاده از اطلاعات دیجیتالی ژنوم Phi X 174. یک ویروس کوچک است که باکتری ها را می کشد. تکه ها را طراحی کردیم، از روش تصحیح خطای خودمان رد کردیم، و مولکول DNA ای در حدود ۵۰۰۰ حرف داشتیم. قسمت هیجان انگیزش آنجا بود که این تکه ماده بی جان را برداشتیم و داخل باکتری گذاشتیم، و باکتری شروع به خواندن کدهای ژنتیکی کرد، و قطعات ویروسی را ساخت، ویروس هایی که از سلول ها خارج شدند، بعد برگشتند و سلول های E. coli را کشتند. اخیرا با یک شرکت نفتی صحبت می کردم، و گفتم آنها به وضوح آن مدل را درک کردند.
(Laughter)
(خنده)
They laughed more than you guys are. (Laughter)
آنها از شماها بیشتر خندیدند.
And so, we think this is a situation where the software can actually build its own hardware in a biological system. But we wanted to go much larger: we wanted to build the entire bacterial chromosome -- it's over 580,000 letters of genetic code -- so we thought we'd build them in cassettes the size of the viruses so we could actually vary the cassettes to understand what the actual components of a living cell are. Design is critical, and if you're starting with digital information in the computer, that digital information has to be really accurate. When we first sequenced this genome in 1995, the standard of accuracy was one error per 10,000 base pairs. We actually found, on resequencing it, 30 errors; had we used that original sequence, it never would have been able to be booted up. Part of the design is designing pieces that are 50 letters long that have to overlap with all the other 50-letter pieces to build smaller subunits we have to design so they can go together. We design unique elements into this.
و بنابرین فکر می کنیم اینجا جایی است که که نرم افزار می تواند در حقیقت سخت افزار خاص خودش را در یک سیستم بیولوژیک بسازد. اما می خواستیم فراتر از این برویم. می خواستیم کل کروموزوم باکتریایی را بسازیم. آن بیشتر از ۵۸۰۰۰۰ حرف از کدهای ژنتیکی هست. در نتیجه فکر کردیم که آنها را در کاست هایی به اندازه ی ویروس ها بسازیم، درحقیقت می توانستیم کاست ها را تغییر بدهیم تا بفهمیم که اجزای سازنده ی حقیقی یک سلول زنده چه چیزهایی هستند. طراحی حیاتی هست، و اگر دارید با اطلاعات دیجیتال در کامپوتر شروع می کنید، آن اطلاعات دیجیتالی باید خیلی دقیق باشد. وقتی که اولین بار این ژنوم را در سال ۱۹۹۵ تعیین توالی کردیم، دقت استاندارد یک در ۱۰۰۰۰ جفت بود، در حقیقت با تعیین توالی مجدد ۳۰ خطا پیدا کردیم. اگر از توالی اولیه استفاده کرده بودیم، هرگز قادر به راه اندازی نمی بود. بخشی از طراحی، طراحی قطعاتی است که طول آنها ۵۰ حرف است و باید با تمامی قطعات ۵۰ حرفی دیگر برای ساختن واحدهای کوچک تر وجه اشتراک داشته باشند. مجبور هستیم این جوری طراحی کنیم که با هم دیگر موافق باشند. عناصری منحصر به فرد را در آن طراحی کردیم.
You may have read that we put watermarks in. Think of this: we have a four-letter genetic code -- A, C, G and T. Triplets of those letters code for roughly 20 amino acids, such that there's a single letter designation for each of the amino acids. So we can use the genetic code to write out words, sentences, thoughts. Initially, all we did was autograph it. Some people were disappointed there was not poetry. We designed these pieces so we can just chew back with enzymes; there are enzymes that repair them and put them together. And we started making pieces, starting with pieces that were 5,000 to 7,000 letters, put those together to make 24,000-letter pieces, then put sets of those going up to 72,000.
ممکن است در مورد علائمی که در آن قرار داده ایم خوانده باشید. به این فکر کنید: چهار تا حرف برای کد های ژنتیکی داریم: G ,C ,A و T. ترکیبات سه تایی این حروف -- حروفی که حدود تقریبا ۲۰ اسید آمینه می سازند -- که هر کدام از این اسید آمینه ها جداگانه با یک حرف نامگذاری می شوند. پس به این صورت می توانیم برای نوشتن کلمات، جملات و فکرهایمان از این کدهای ژنتیکی استفاده کنیم. با رونویسی کردن آن شروع به کار کردیم. بعضی ها از اینکه شعری در کار نبود ناامید شدند. این تکه ها را طوری طراحی کردیم که هر وقت خواستیم می توانستیم با آنزیم آنها را تکه تکه کنیم. و آنزیم هایی هم هستند که می توانند آنها را تعمیر کنند و کنار هم بگذارند. و شروع به ساختن تکه ها کردیم، با تکه هایی بین ۵ تا ۷۰۰۰ حرف شروع کردیم، تا کنار هم قرار دهیم و تکه های ۲۴۰۰۰ حرفی بسازیم، بعد آنها را کنار هم چیدیم تا به ۷۲۰۰۰ رسیدیم.
At each stage, we grew up these pieces in abundance so we could sequence them because we're trying to create a process that's extremely robust that you can see in a minute. We're trying to get to the point of automation. So, this looks like a basketball playoff. When we get into these really large pieces over 100,000 base pairs, they won't any longer grow readily in E. coli -- it exhausts all the modern tools of molecular biology -- and so we turned to other mechanisms. We knew there's a mechanism called homologous recombination that biology uses to repair DNA that can put pieces together. Here's an example of it: there's an organism called Deinococcus radiodurans that can take three millions rads of radiation.
در هر قسمت از کار، تعداد زیادی از هر تکه را ساختیم پس می توانستیم توالی آنها را پیدا کنیم چون داریم سعی می کنیم فرآیندی را به وجود بیاوریم که بسیار قوی است -- که می توانید تا یک دقیقه دیگر ببینید. داریم سعی می کنیم به جایی که سیستم خودکار می شود برسیم. از این رو یک جورایی شبیه مسابقات حذفي بسکتبال هست. وقتی به این تکه های بزرگ می رسیم -- بیشتر از ۱۰۰۰۰۰ جفت -- دیگر به آسانی در ای - کلای (E. coli) رشد نمی کنند. این تمامی ابزارهای مدرن زیست شناسی مولکولی را غیر قابل استفاده می کند. و در نتیجه روی به سوی مکانیزم های دیگر آوردیم. می دانستیم مکانیزمی به نام ترکیبات همولوگوس وجود دارد، که به صورت طبیعی برای تعمیر DNA استفاده می شود، و قادر است تکه ها را کنار هم بگذارد. اینجا یک نمونه از این هست. یک موجودی به نام دنیوکوکوس ردیودرانس (Deinococcus radiodurans) وجود دارد که می تواند ۳ میلیون راد (واحد اندازه گیری تشعشع) را بگیرد.
You can see in the top panel, its chromosome just gets blown apart. Twelve to 24 hours later, it put it back together exactly as it was before. We have thousands of organisms that can do this. These organisms can be totally desiccated; they can live in a vacuum. I am absolutely certain that life can exist in outer space, move around, find a new aqueous environment. In fact, NASA has shown a lot of this is out there.
می توانید در قسمت بالا ببینید، کروموزومش از هم جدا شده است. ۱۲ تا ۲۴ ساعت بعد، این ها را دقیقا همان جوری که در ابتدا بودند در کنار هم می گذارد. هزاران موجوده زنده وجود دارند که می توانند این کار را انجام بدهند. این موجودات می توانند کاملا خشک بشوند. می توانند در خلا زنده بمانند. کاملا مطمئنم که حیات می تواند در فضای خارج وجود داشته باشد، به این طرف و اون طرف حرکت بکند، محیط آبی پیدا کنند. در حقیقت، ناسا کلی از این چیزها که آنجا هستند را نشان داده.
Here's an actual micrograph of the molecule we built using these processes, actually just using yeast mechanisms with the right design of the pieces we put them in; yeast puts them together automatically. This is not an electron micrograph; this is just a regular photomicrograph. It's such a large molecule we can see it with a light microscope. These are pictures over about a six-second period.
این یک عکس میکروسکوپی واقعی است از مولکولی که به این روش ساختیم -- در حقیقت فقط از مکانیزم مخمر (Yeast) -- با طراحی دقیق از تکه هایی که درونش گذاشتیم. مخمر آنها را به صورت اتوماتیک کنار هم قرار می دهد . این یک تصویر میکروسکوپ الکترونی نیست؛ این فقط یک تصویر معمولی با میکروسکوپ نوری هست. یک مولکول خیلی بزرگ است، که می توانیم آن را با میکروسکوپ نوری ببینیم. اینها تصویرهایی تقریبا بیشتر از شش ثانیه هستند.
So, this is the publication we had just a short while ago. This is over 580,000 letters of genetic code; it's the largest molecule ever made by humans of a defined structure. It's over 300 million molecular weight. If we printed it out at a 10 font with no spacing, it takes 142 pages just to print this genetic code. Well, how do we boot up a chromosome? How do we activate this? Obviously, with a virus it's pretty simple; it's much more complicated dealing with bacteria. It's also simpler when you go into eukaryotes like ourselves: you can just pop out the nucleus and pop in another one, and that's what you've all heard about with cloning. With bacteria and Archaea, the chromosome is integrated into the cell, but we recently showed that we can do a complete transplant of a chromosome from one cell to another and activate it. We purified a chromosome from one microbial species -- roughly, these two are as distant as human and mice -- we added a few extra genes so we could select for this chromosome, we digested it with enzymes to kill all the proteins, and it was pretty stunning when we put this in the cell -- and you'll appreciate our very sophisticated graphics here. The new chromosome went into the cell. In fact, we thought this might be as far as it went, but we tried to design the process a little bit further.
خوب این مقاله ای است که چند وقت پیش داشتیم. که این بالای ۵۸۰،۰۰۰ کد ژنتیکی هست. این بزرگ ترین مولکولی هست که بشر تا کنون ساخته و دارای ساختار مشخصی هست. بیشتر از ۳۰۰ میلیون وزن مولکولی دارد. اگر با سایز خطی ۱۰ بدون فاصله آن را چاپ کنیم، ۱۴۲ صفحه جا می گیرد که فقط کد ژنتیکی را چاپ کنیم. بسیار خوب، چطوری می توانیم یک کروموزوم را راه اندازی کنیم؟ چه جوری فعالش کنیم؟ مسلما، به وسلیه ی یک ویروس خیلی ساده است. سر و کار داشتن با یک باکتری خیلی پیچیده تر هست. بعلاوه اینکه این راحت تر هم می شود وقتی بروید داخل یوکاریوت هایی مثله خودمان: فقط می توانید هسته را خارج کنید و یکی دیگر به جایش بگذارید، و این همه ی چیزی هست که در مورد شبیه سازی می شنوید. در باکتری آرکیا (Archaea)، کروموزوم داخل سلول ادغام می شود، اما اخیرا نشان دادیم که می توانیم کاملا یک کروموزوم را از یک سلول به سلول دیگر انتقال بدهیم و فعالش کنیم. یک کروموزوم را از یک گونه باکتری تفکیک کردیم. حدودا، این دو تا به همان اندازه انسان و موش از هم جدا هستند. چند تایی ژن اضافه کردیم که بتوانیم این کروموزوم را جدا کنیم. برای از بین بردن پروتئین ها با آنزیم هایی تجزیه اش کردیم. و این کاملا حیرت آور بود وقتی این را وارد سلول کردیم -- و شما طرح های خیلی پیشرفته ما را اینجا تحسین خواهید کرد -- کروموزوم جدید وارد سلول شد. در حقیقت، فکرکردیم این ممکن است آخرین جایی باشد که می تواند برود، اما سعی کردیم این فرآیند را یک کم جلوتر طراحی کنیم.
This is a major mechanism of evolution right here. We find all kinds of species that have taken up a second chromosome or a third one from somewhere, adding thousands of new traits in a second to that species. So, people who think of evolution as just one gene changing at a time have missed much of biology.
این الان اصلی ترین مکانیزم تکامل است. همه جور گونه ای را یافته ایم که می توانند دومین کروموزوم و یا سومین را از یک جای دیگر وارد خود کنند، که هزاران صفت و ویژگی جدید را در یک آن به ابن گونه ها اضافه می کند. پس آنهایی که فکر می کنند تکامل یعنی تنها تغییر یک ژن در آن واحد کلی از زیست شناسی را از دست داده اند.
There are enzymes called restriction enzymes that actually digest DNA. The chromosome that was in the cell doesn't have one; the chromosome we put in does. It got expressed and it recognized the other chromosome as foreign material, chewed it up, and so we ended up just with a cell with the new chromosome. It turned blue because of the genes we put in it. And with a very short period of time, all the characteristics of one species were lost and it converted totally into the new species based on the new software that we put in the cell. All the proteins changed, the membranes changed; when we read the genetic code, it's exactly what we had transferred in.
آنزیم هایی به نام آنزیم های محدود کننده (Restriction) وجود دارند که در حقیقت مولکول DNA را تجزیه می کنند. کروموزومی که داخل سلول بود این را ندارد (آنزیم محدود کننده). سلولی که -- کروموزومی را که واردش می کنیم -- دارد. ژن آنزیم بیان شد، و کروموزوم دیگر را به عنوان ماده ی خارجی شناخت، آن را تکه تکه شون کرد و ما ماندیم با سلولی که فقط کروموزوم جدید را دارد. رنگش آبی شد به خاطر ژن هایی که واردش کردیم. و در یک زمان خیلی کوتاه، تمامی ویژگی های یکی از گونه ها از بین رفت، و کاملا به گونه ای جدید تبدیل شد، بر طبق نرم افزار جدیدی که وارد سلول کردیم. تمامی پروتئین ها تغییر کردند، غشاء های پلاسمایی تغیر کردند -- وقتی که کدهای ژنتیکی را می خوانیم، دقیقا آن چیزی هست که ما انتقال داده بودیم.
So, this may sound like genomic alchemy, but we can, by moving the software of DNA around, change things quite dramatically. Now I've argued, this is not genesis; this is building on three and a half billion years of evolution. And I've argued that we're about to perhaps create a new version of the Cambrian explosion, where there's massive new speciation based on this digital design.
این ممکن است یک جورایی شبیه کیمیاگری ژنتیکی به نظر برسد، اما می توانیم، با این ور و آن ور بردن نرم افزار DNA، چیزها را به طریق کاملا چشمگیری تغییر بدهیم. حالا، استدلال من این است که این پیدایش نیست -- این ساختنی هست بر روی سه و نیم میلیارد سال تکامل، و بحث می کنم که ما شاید در آستانه تولید نسخه ی جدیدی از انفجار کامبرین هستیم جایی که یک عالم گونه زایی جدید بر اساس این طراحی دیجیتالی وجود دارد.
Why do this? I think this is pretty obvious in terms of some of the needs. We're about to go from six and a half to nine billion people over the next 40 years. To put it in context for myself: I was born in 1946. There are now three people on the planet for every one of us that existed in 1946; within 40 years, there'll be four. We have trouble feeding, providing fresh, clean water, medicines, fuel for the six and a half billion. It's going to be a stretch to do it for nine. We use over five billion tons of coal, 30 billion-plus barrels of oil -- that's a hundred million barrels a day. When we try to think of biological processes or any process to replace that, it's going to be a huge challenge. Then of course, there's all that CO2 from this material that ends up in the atmosphere.
چرا این کار را می کنیم؟ فکر می کنم این کاملا مشخص هست از نظر بعضی از نیازها. ما در آستانه رفتن از شش و نیم میلیارد نفر به ۹ میلیارد در ۴۰ سال آینده هستیم. برای اینکه برای خودم مفهوم پیدا کند من ۱۹۴۶ به دنیا آمدم. در حال حاضر سه نفر روی کره زمین جود دارند به ازای هر کدام از ما که سال ۱۹۴۶ وجود داشتیم؛ در ۴۰ سال، ۴ نفر خواهند شد. ما مشکل داریم بابت تغذیه، تهیه آب سالم و تمیز، دارو و سوخت برای این شش و نیم میلیارد. باید بسط داده بشود برای ۹ تا (۹ میلیارد نفر). بیش از ۵ میلیارد تن زغال سنگ استفاده می کنیم، بیشتر از ۳۰ میلیارد بشکه نفت. این تقریبا روزی ۱۰۰ میلیون بشکه هست. وقتی سعی می کنیم درمورد فرآیندهای زیستی فکر کنیم یا هر فرآیندی که بتوانیم با آن جا به جایش کنیم، به یک چالش بزرگ تبدیل می شود. بعد هم که البته تمامی CO2 های این مواد به جو (اتمسفر) ختم می شود.
We now, from our discovery around the world, have a database with about 20 million genes, and I like to think of these as the design components of the future. The electronics industry only had a dozen or so components, and look at the diversity that came out of that. We're limited here primarily by a biological reality and our imagination. We now have techniques, because of these rapid methods of synthesis, to do what we're calling combinatorial genomics. We have the ability now to build a large robot that can make a million chromosomes a day. When you think of processing these 20 million different genes or trying to optimize processes to produce octane or to produce pharmaceuticals, new vaccines, we can just with a small team, do more molecular biology than the last 20 years of all science. And it's just standard selection: we can select for viability, chemical or fuel production, vaccine production, etc.
حالا بابت تمامی اکتشافاتمان از سراسر دنیا، یک پایگاه داده ای در حدود ۲۰ میلیون ژن داریم، و دوست دارم اینها را به عنوان اجزای طرح های آینده بدانم. صنعت الکترونیک تنها فقط یک جین و یا بیشتر اجزا داشته، و نگاه کنید به تنوعی که از آن حاصل شده. اینجا ما اساسا به حقایق زیست شناسی و تخیلمان محدودیم. الان تکنیک هایی را داریم، به خاطر این روش های سنتز سریع (ساختن DNA)، که کاری را انجام بدهیم که ژنومیک ترکیبی می خوانیمش. ما الان توانایی ساختن روبات بزرگی را که بتواند روزانه یک میلیون کروموزوم بسازد را داریم. وقتی به پردازش این ۲۰ میلیون ژن متفاوت فکر می کنید، و یا وقتی که سعی می کنید فرآیندهای ساختن اکتان و یا تولید دارو، یا واکسن جدید را بهینه سازی کنید، می توانیم تغییر بدهیم، تنها فقط با یک تیم کوچک، زیست شناسی مولکولی بیشتری را نسبت به ۲۰ سال اخیر تمامی علوم انجام بدهیم. و این تنها یک گزینش استاندارد هست. می توانیم برای بقا، تولید مواد شیمیایی و سوختی، تولید واکسن، و غیره گزینش کنیم.
This is a screen snapshot of some true design software that we're working on to actually be able to sit down and design species in the computer. You know, we don't know necessarily what it'll look like: we know exactly what their genetic code looks like. We're focusing on now fourth-generation fuels. You've seen recently, corn to ethanol is just a bad experiment. We have second- and third-generation fuels that will be coming out relatively soon that are sugar, to much higher-value fuels like octane or different types of butanol.
این یک عکس از یک نرم افزار طراحی واقعی ای هست که داریم روی آن کار می کنیم تا در حقیقت بتوانیم بشینیم و گونه ها را در کامپوتر طراحی کنیم. می دانید، لزوما نمی دانیم این چه شکلی خواهد شد. دقیقا می دانیم که کدهای ژنتیکی اش چه جوری اند. در حال حاضر تمرکزمان روی سوخت های نسل چهارم هست. اخیرا تبدیل ذرت به اتانول (الکل) را دیده اید این تنها فقط یک آزمایش بد هست. سوخت های نسل دوم و سوم داریم که به زودی بیرون می آیند که شکر هستند و به سوخت هایی با ارزش بالایی تبدیل می شوند مثل اکتان و یا شکل های مختلف بوتانول.
But the only way we think that biology can have a major impact without further increasing the cost of food and limiting its availability is if we start with CO2 as its feedstock, and so we're working with designing cells to go down this road. And we think we'll have the first fourth-generation fuels in about 18 months. Sunlight and CO2 is one method ... (Applause) but in our discovery around the world, we have all kinds of other methods.
اما تنها راهی که فکر می کنیم زیست شناسی می تواند تأثیر عمده ای داشته باشد بدون افزایش بیشتر هزینه های غذا و محدود کردن دسترسی به آن این است که از CO2 به عنوان مواد اولیه استفاده کنیم، و بنابراین داریم سلول هایی طراحی می کنیم که این مسیر را طی کنند، و فکر می کنیم که اولین سوخت های نسل چهارم را در حدود ۱۸ ماه خواهیم داشت. نور خورشید و CO2 یکی از روش هاست -- (تشویق) -- اما در کشفیاتمان از دور دنیا یک عالم روش های دیگر هم داریم.
This is an organism we described in 1996. It lives in the deep ocean, about a mile and a half deep, almost at boiling-water temperatures. It takes CO2 to methane using molecular hydrogen as its energy source. We're looking to see if we can take captured CO2, which can easily be piped to sites, convert that CO2 back into fuel to drive this process.
این موجودی هست که سال ۱۹۹۶ توصیفش کردیم. در اعماق اقیانوس زندگی می کند، حدود عمق یک و نیم مایلی، تقریبا در دماهای آب جوش. CO2 را به متان تبدیل می کند با استفاده از هیدروژن مولکولی به عنوان منبع انرژی. دنبال این هستیم که ببینیم می توانیم CO2 را بگیریم که به راحتی هم می شود آن را به جایگاهها پمپ کرد، و به سوخت تبدیل کنیم، برای راه انداختن این فرآیند.
So, in a short period of time, we think that we might be able to increase what the basic question is of "What is life?" We truly, you know, have modest goals of replacing the whole petrol-chemical industry --
در نتیجه در یک مدت زمان کوتاه، فکر می کنیم که ممکن است بتوانیم به توسعه سوال اساسی "حیات چیست؟" کمک کنیم واقعا -- شما که می دانید -- هدف های متواضعانه ای برای جایگزینی کل صنعت مواد شیمیایی-بنزین داریم.
(Laughter) (Applause)
(خنده) (تشویق)
Yeah. If you can't do that at TED, where can you? --
بله. اگر این کار را در TED نمی شود کرد پس کجا می شود کرد؟
(Laughter)
(خنده)
become a major source of energy ... But also, we're now working on using these same tools to come up with instant sets of vaccines. You've seen this year with flu; we're always a year behind and a dollar short when it comes to the right vaccine. I think that can be changed by building combinatorial vaccines in advance. Here's what the future may begin to look like with changing, now, the evolutionary tree, speeding up evolution with synthetic bacteria, Archaea and, eventually, eukaryotes. We're a ways away from improving people: our goal is just to make sure that we have a chance to survive long enough to maybe do that. Thank you very much.
تبدیل شدن به اصلی ترین منبع انرژی. اما همچنین در حال کار کردن با همین ابزارها برای بوجود آوردن سری های فوری واکسن ها هستیم. امسال با آنفولانزا دیده اید، همیشه یک سال عقب هستیم و کمبود مالی داریم وقتی که کار به واکسن درست می رسد. فکر می کنم این می تواند تغییر بکند با ساختن پیشاپیش واکسن های ترکیبی. اینجا چیزی است که ممکن است آینده به نظر برسد همراه با تغییر، حالا این درخت تکامل با سرعت بیشتری به سمت تکامل می رود با باکتری های ساخته شده، آرکیا، و سرانجام یوکاریوت ها. راه درازی تا اصلاح انسان داریم. هدفمان فقط این است که مطمئن بشویم شانس بقا کافی برای شاید انجام آن کار داشته باشیم. بسیار متشکرم.
(Applause)
(تشویق)