At the break, I was asked by several people about my comments about the aging debate. And this will be my only comment on it. And that is, I understand that optimists greatly outlive pessimists. (Laughter)
W czasie przerwy kilka osób zapytało mnie o moje zdanie na temat debaty o starzeniu. I to będzie mój jedyny komentarz na ten temat. A mianowicie, moim zadaniem optymiści żyją znacznie dłużej od pesymistów. (Śmiech)
What I'm going to tell you about in my 18 minutes is how we're about to switch from reading the genetic code to the first stages of beginning to write the code ourselves. It's only 10 years ago this month when we published the first sequence of a free-living organism, that of haemophilus influenzae. That took a genome project from 13 years down to four months. We can now do that same genome project in the order of two to eight hours. So in the last decade, a large number of genomes have been added: most human pathogens, a couple of plants, several insects and several mammals, including the human genome. Genomics at this stage of the thinking from a little over 10 years ago was, by the end of this year, we might have between three and five genomes sequenced; it's on the order of several hundred. We just got a grant from the Gordon and Betty Moore Foundation to sequence 130 genomes this year, as a side project from environmental organisms. So the rate of reading the genetic code has changed.
W czasie tych 18 minut mam zamiar opowiedzieć o tym, że jesteśmy blisko przejścia od czytania kodu genetycznego do pierwszych faz początkowych napisania tego kodu samemu. W tym miesiącu mija zaledwie 10 lat odkąd opublikowaliśmy pierwszą sekwencję wolno żyjącego organizmu, Haemophilus influenzae. Zmniejszyło to czas sekwencjonowania genomu z 13 lat do czterech miesięcy. Teraz możemy zrobić to samo w przeciągu dwóch do ośmiu godzin. Zatem w ostatnim dziesięcioleciu dodano wiele genomów: większość ludzkich patogenów, kilka roślin, kilka owadów i ssaków, włącznie z ludzkim genomem. Genomika na etapie myślenia sprzed nieco ponad 10 lat uważała za możliwe zsekwencjonowanie od trzech do pięciu genomów do końca tego roku; w rzeczywistości jest to rzędu kilkuset. Właśnie otrzymaliśmy grant z Fundacji Gordon i Betty Moore na zsekwencjonowanie w tym roku 130 genomów, jako dodatkowy projekt dotyczący wolnożyjących organizmów. Zatem prędkość odczytywania kodu genetycznego zmieniła się.
But as we look, what's out there, we've barely scratched the surface on what is available on this planet. Most people don't realize it, because they're invisible, but microbes make up about a half of the Earth's biomass, whereas all animals only make up about one one-thousandth of all the biomass. And maybe it's something that people in Oxford don't do very often, but if you ever make it to the sea, and you swallow a mouthful of seawater, keep in mind that each milliliter has about a million bacteria and on the order of 10 million viruses.
Jednakże, gdy popatrzymy, co tam się znajduje, ledwie liznęliśmy to, co jest dostępne na tej planecie. Większość ludzi nie zdaje sobie sprawy z tego, ponieważ są niewidoczne, ale mikroorganizmy stanowią około połowę biomasy Ziemi, podczas gdy wszystkie zwierzęta stanowią jedynie około jedną tysięczną całkowitej biomasy. A może jest to coś, czego ludzie w Oksfordzie nie robią zbyt często, ale jeśli kiedykolwiek pojedziesz nad morze i połkniesz łyk wody morskiej, musisz pamiętać, że każdy mililitr ma około miliona bakterii i rzędu 10 milionów wirusów.
Less than 5,000 microbial species have been characterized as of two years ago, and so we decided to do something about it. And we started the Sorcerer II Expedition, where we were, as with great oceanographic expeditions, trying to sample the ocean every 200 miles. We started in Bermuda for our test project, then moved up to Halifax, working down the U.S. East Coast, the Caribbean Sea, the Panama Canal, through to the Galapagos, then across the Pacific, and we're in the process now of working our way across the Indian Ocean. It's very tough duty; we're doing this on a sailing vessel, in part to help excite young people about going into science. The experiments are incredibly simple. We just take seawater and we filter it, and we collect different size organisms on different filters, and then take their DNA back to our lab in Rockville, where we can sequence a hundred million letters of the genetic code every 24 hours. And with doing this, we've made some amazing discoveries.
Mniej niż 5000 gatunków mikroorganizmów było scharakteryzowanych dwa lata temu, więc zdecydowaliśmy się coś z tym zrobić. Rozpoczęliśmy Ekspedycję Sorcerer II, gdzie, jak w przypadku wielkich wypraw oceanograficznych, próbowaliśmy pobierać próbki wód oceanicznych co 200 mil. Zaczęliśmy na Bermudach nasz projekt próbny. Następnie przenieśliśmy się do Halifaksu pracując wzdłuż wybrzeża wschodniego US, na Morzu Karaibskim, Kanale Panamskim, aż do Galapagos, a następnie przez Pacyfik i jesteśmy w trakcie pracy na Oceanie Indyjskim. To bardzo trudne zadanie, robimy to na żaglowcu, częściowo, aby zachęcić młodych ludzi by zainteresowali się nauką. Eksperymenty są niezwykle proste. Po prostu pobieramy wodę morską, filtrujemy ją, i zbieramy różnej wielkości organizmy na różnych filtrach. A następnie zabieramy ich DNA do naszego laboratorium w Rockville, gdzie możemy sekwencjonować sto milionów liter kodu genetycznego w ciągu 24 godzin. I oto w ten sposób dokonaliśmy kilku zadziwiających odkryć.
For example, it was thought that the visual pigments that are in our eyes -- there was only one or two organisms in the environment that had these same pigments. It turns out, almost every species in the upper parts of the ocean in warm parts of the world have these same photoreceptors, and use sunlight as the source of their energy and communication. From one site, from one barrel of seawater, we discovered 1.3 million new genes and as many as 50,000 new species.
Na przykład, myślano, że w przypadku wzrokowych pigmentów, które są w naszych oczach – istnieją tylko jeden lub dwa organizmy w środowisku naturalnym, które miały te same pigmenty. Okazuje się, że niemal wszystkie gatunki w górnej warstwie oceanu w ciepłych rejonach świata mają te same fotoreceptory i wykorzystują promienie słoneczne jako źródło energii i komunikacji. W jednym miejscu, w jednej beczce wody morskiej, odkryliśmy 1,3 miliona nowych genów i aż 50 000 nowych gatunków.
We've extended this to the air now with a grant from the Sloan Foundation. We're measuring how many viruses and bacteria all of us are breathing in and out every day, particularly on airplanes or closed auditoriums. (Laughter) We filter through some simple apparatuses; we collect on the order of a billion microbes from just a day filtering on top of a building in New York City. And we're in the process of sequencing all that at the present time.
Rozszerzamy to do powietrza obecnie przy pomocy grantu od Fundacji Sloan. Dokonujemy pomiaru ilości wirusów i bakterii, które wszyscy wydychamy i wdychamy na co dzień, szczególnie w samolotach lub zamkniętych salach wykładowych. (Śmiech) Filtrujemy poprzez kilka prostych urządzeń; zbieramy miliard drobnoustrojów w przeciągu zaledwie jednego dnia, filtrując na szczycie budynku w Nowym Jorku. Jesteśmy w trakcie sekwencjonowania tego wszystkiego w chwili obecnej.
Just on the data collection side, just where we are through the Galapagos, we're finding that almost every 200 miles, we see tremendous diversity in the samples in the ocean. Some of these make logical sense, in terms of different temperature gradients. So this is a satellite photograph based on temperatures -- red being warm, blue being cold -- and we found there's a tremendous difference between the warm water samples and the cold water samples, in terms of abundant species. The other thing that surprised us quite a bit is these photoreceptors detect different wavelengths of light, and we can predict that based on their amino acid sequence. And these vary tremendously from region to region. Maybe not surprisingly, in the deep ocean, where it's mostly blue, the photoreceptors tend to see blue light. When there's a lot of chlorophyll around, they see a lot of green light. But they vary even more, possibly moving towards infrared and ultraviolet in the extremes.
Już na miejscu pobierania próbek, mijając Galapagos odkrywamy, że prawie co 200 mil, widzimy ogromną różnorodność w próbkach oceanicznych. Niektóre z nich mają logiczny sens, w odniesieniu do różnicy temperatury. To jest zdjęcie satelitarne na podstawie temperatury – czerwony kolor wskazuje ciepło, niebieski zimno -- i odkryliśmy, że istnieje ogromna różnica między próbkami wody ciepłej i zimnej, w odniesieniu do obfitości gatunków. Inną sprawą, która zaskoczyła nas bardzo jest to, że te fotoreceptory wykrywają różne długości fal świetlnych i możemy przewidzieć to na podstawie ich sekwencji aminokwasów. A te różnią się ogromnie w zależności od regionu. Może nie jest zaskoczeniem, że w głębokim oceanie, gdzie jest głównie niebiesko, fotoreceptory dostrzegają światło niebieskie. Kiedy jest dużo chlorofilu w okolicy, widzą dużo zielonego światła. Jednak różnią się jeszcze bardziej, prawdopodobnie przesuwając się w kierunku podczerwieni i ultrafioletu w skrajnych warunkach.
Just to try and get an assessment of what our gene repertoire was, we assembled all the data -- including all of ours thus far from the expedition, which represents more than half of all the gene data on the planet -- and it totaled around 29 million genes. And we tried to put these into gene families to see what these discoveries are: Are we just discovering new members of known families, or are we discovering new families? And it turns out we have about 50,000 major gene families, but every new sample we take in the environment adds in a linear fashion to these new families. So we're at the earliest stages of discovery about basic genes, components and life on this planet.
W celu oszacowania, naszego zestawu genów, zgromadziliśmy wszystkie dane -- włącznie z wszystkimi naszymi dotychczasowymi, które stanowią ponad połowę wszystkich danych na temat genów na Ziemi -- i wynoszą około 29 milionów genów. I staraliśmy się umieścić je w rodzinach genów by zobaczyć, co te odkrycia oznaczają: Czy po prostu odkryliśmy nowych członków znanych rodzin, czy nowe rodziny? I okazuje się, że mamy około 50 000 głównych rodzin genów, ale z każdą nową próbką pobraną ze środowiska przybywa w sposób liniowy nowych rodzin. W związku z tym, jesteśmy na najwcześniejszych etapach odkrywania podstawowych genów, części składowych i życia na tej planecie.
When we look at the so-called evolutionary tree, we're up on the upper right-hand corner with the animals. Of those roughly 29 million genes, we only have around 24,000 in our genome. And if you take all animals together, we probably share less than 30,000 and probably maybe a dozen or more thousand different gene families. I view that these genes are now not only the design components of evolution. And we think in a gene-centric view -- maybe going back to Richard Dawkins' ideas -- than in a genome-centric view, which are different constructs of these gene components.
Gdy spojrzymy na tzw. drzewo ewolucyjne, znajdujemy się w prawym górnym rogu ze zwierzętami. Spośród około 29 mln genów, mamy tylko około 24 000 w naszym genomie. A jeśli weźmiemy wszystkie zwierzęta razem, prawdopodobnie mamy wspólnie mniej niż 30 000 i prawdopodobnie może kilkanaście lub więcej tysięcy rodzin genów. Myślę, że te geny są nie tylko nie tylko elementami składowymi ewolucji. Nasze myślenie jest bardziej geno-centryczne - może w oparciu o idee Richarda Dawkinsa - niż genomo-centryczne, gdzie te geny budują różne konstrukcje.
Synthetic DNA, the ability to synthesize DNA, has changed at sort of the same pace that DNA sequencing has over the last decade or two, and is getting very rapid and very cheap. Our first thought about synthetic genomics came when we sequenced the second genome back in 1995, and that from mycoplasma genitalium. And we have really nice T-shirts that say, you know, "I heart my genitalium." This is actually just a microorganism. But it has roughly 500 genes. Haemophilus had 1,800 genes. And we simply asked the question, if one species needs 800, another 500, is there a smaller set of genes that might comprise a minimal operating system?
Odnośnie syntetycznego DNA, zdolność do syntezy DNA, zmieniła się z tą samą szybkością, z jaką zmieniło się sekwencjonowanie DNA w ciągu ostatniej dekady lub dwóch, i staje się bardzo szybkie i bardzo tanie. Nasza pierwsza myśl o syntetycznej genomice nasunęła się, gdy zsekwencjonowaliśmy drugi genom w 1995 roku, oraz ten z Mycoplasma genitalium. I mamy naprawdę ładne koszulki z napisem, "Kocham moje genitalium”. To jest właściwie tylko mikroorganizm. Ale ma zaledwie 500 genów. Haemophilus miał 1800 genów. Zadaliśmy po prostu pytanie, jeśli jeden gatunek potrzebuje 800, inny 500, czy jest mniejszy zestaw genów, który może stanowić minimalny system operacyjny?
So we started doing transposon mutagenesis. Transposons are just small pieces of DNA that randomly insert in the genetic code. And if they insert in the middle of the gene, they disrupt its function. So we made a map of all the genes that could take transposon insertions and we called those "non-essential genes." But it turns out the environment is very critical for this, and you can only define an essential or non-essential gene based on exactly what's in the environment. We also tried to take a more directly intellectual approach with the genomes of 13 related organisms, and we tried to compare all of those, to see what they had in common. And we got these overlapping circles. And we found only 173 genes common to all 13 organisms. The pool expanded a little bit if we ignored one intracellular parasite; it expanded even more when we looked at core sets of genes of around 310 or so. So we think that we can expand or contract genomes, depending on your point of view here, to maybe 300 to 400 genes from the minimal of 500.
Zatem zaczęliśmy robić mutagenezę transpozonową. Transposony są małymi fragmentami DNA, które losowo wstawiają się w kod genetyczny. Jeżeli wejdą w środek genu, wówczas zakłócają jego funkcję. Zatem zrobiliśmy mapę wszystkich genów, które mogły przyjąć wstawienie transposonu i nazwaliśmy je "zbędnymi genami.” Ale okazuje się, że środowisko jest bardzo istotne i można tylko określić niezbędne lub zbędne geny opierając się dokładnie na tym, co jest w środowisku. Próbowaliśmy również zastosować bardziej bezpośrednie intelektualne podejście dla genomów 13 spokrewnionych organizmów, staraliśmy się porównać je do siebie, aby zobaczyć, co mają wspólnego. Otrzymaliśmy te pokrywające się okręgi. Znaleźliśmy tylko 173 genów wspólnych dla wszystkich 13 organizmów. Pula rozszerzyła się trochę, gdy zignorowaliśmy jednego wewnątrzkomórkowego pasożyta; uległa jeszcze większemu rozszerzeniu, gdy spojrzeliśmy na podstawowe zestawy mniej więcej 310 genów. Zatem myślimy, że możemy rozszerzać lub zmniejszać genomy, w zależności od naszego punktu widzenia, do może 300 czy 400 genów z minimalnych 500.
The only way to prove these ideas was to construct an artificial chromosome with those genes in them, and we had to do this in a cassette-based fashion. We found that synthesizing accurate DNA in large pieces was extremely difficult. Ham Smith and Clyde Hutchison, my colleagues on this, developed an exciting new method that allowed us to synthesize a 5,000-base pair virus in only a two-week period that was 100 percent accurate, in terms of its sequence and its biology. It was a quite exciting experiment -- when we just took the synthetic piece of DNA, injected it in the bacteria and all of a sudden, that DNA started driving the production of the virus particles that turned around and then killed the bacteria. This was not the first synthetic virus -- a polio virus had been made a year before -- but it was only one ten-thousandth as active and it took three years to do. This is a cartoon of the structure of phi X 174. This is a case where the software now builds its own hardware, and that's the notions that we have with biology.
Jedynym sposobem, aby udowodnić te założenia była budowa sztucznego chromosomu z tych genów, i musieliśmy to zrobić w oparciu o kasety genowe. Okazało się, że dokładna synteza DNA w dużych kawałkach była bardzo trudna. Ham Smith i Clyde Hutchison, moi koledzy z tej dziedziny, opracowali nową, świetną metodę, która pozwoliła nam zsyntezować 5000 par zasad wirusa w okresie tylko dwóch tygodni, które były w 100 procentach prawidłowe pod względem ich sekwencji i biologii. To było bardzo ekscytujące doświadczenie - kiedy wzięliśmy syntetyczny fragment DNA, wprowadziliśmy go do bakterii i nagle ten DNA zaczął kierować produkcją cząsteczek wirusa, co spowodowało zniszczenie bakterii. Nie był to pierwszy syntetyczny wirus -- wirusa polio utworzono przed rokiem -- ale posiadał tylko jedną dziesięciotysięczną aktywności i jego utworzenie zajęło trzy lata. Oto rysunek przedstawiający strukturę Phi X-174. Jest to przypadek, w którym oprogramowanie teraz buduje swój własny hardware, i to pojęcie mamy w biologii.
People immediately jump to concerns about biological warfare, and I had recent testimony before a Senate committee, and a special committee the U.S. government has set up to review this area. And I think it's important to keep reality in mind, versus what happens with people's imaginations. Basically, any virus that's been sequenced today -- that genome can be made. And people immediately freak out about things about Ebola or smallpox, but the DNA from this organism is not infective. So even if somebody made the smallpox genome, that DNA itself would not cause infections. The real concern that security departments have is designer viruses. And there's only two countries, the U.S. and the former Soviet Union, that had major efforts on trying to create biological warfare agents. If that research is truly discontinued, there should be very little activity on the know-how to make designer viruses in the future.
Ludziom natychmiast nasuwają się obawy związane z bronią biologiczną i ostatnio zeznawałem przed komisją Senatu, i specjalną komisją powołaną przez rząd USA, aby zbadać tę dziedzinę. I myślę, że ważne jest, aby mieć na uwadze rzeczywistość w porównaniu z tym, co dzieje się w wyobraźni ludzi. Ogólnie mówiąc, w przypadku każdego wirusa obecnie zsekwencjonowanego można stworzyć jego genom. A ludzie natychmiast panikują na temat rzeczy związanych z Ebola czy ospą, jednakże DNA z tych organizmów nie jest zakaźne. Nawet jeśli ktoś utworzy genom ospy, to DNA samo w sobie nie spowoduje infekcji. Realną obawą służb bezpieczeństwa jest tworzenie wirusów. I są tylko dwa kraje, USA i kraje byłego Związku Radzieckiego, które czyniły znaczne wysiłki w kierunku prób stworzenia biologicznych środków bojowych. Jeśli te badania rzeczywiście przerwano, działalność w kierunku technologii tworzenia wirusów w przyszłości powinna być znikoma.
I think single-cell organisms are possible within two years. And possibly eukaryotic cells, those that we have, are possible within a decade. So we're now making several dozen different constructs, because we can vary the cassettes and the genes that go into this artificial chromosome. The key is, how do you put all of the others? We start with these fragments, and then we have a homologous recombination system that reassembles those into a chromosome.
Myślę, że możliwe jest stworzenie organizmów jednokomórkowych w ciągu dwóch lat. I prawdopodobnie komórki eukariotyczne, te, które my posiadamy, są możliwe do stworzenia w ciągu dekady. Obecnie tworzymy kilkadziesiąt różnych konstrukcji, ponieważ możemy stosować różne kasety i geny, które wchodzą do tego sztucznego chromosomu. Najważniejszym jest jak złożyć je wszystkie? Zaczynamy od tych fragmentów, następnie mamy system rekombinacji homologicznej, który na nowo złoży je w chromosom.
This is derived from an organism, deinococcus radiodurans, that can take three million rads of radiation and not be killed. It reassembles its genome after this radiation burst in about 12 to 24 hours, after its chromosomes are literally blown apart. This organism is ubiquitous on the planet, and exists perhaps now in outer space due to all our travel there. This is a glass beaker after about half a million rads of radiation. The glass started to burn and crack, while the microbes sitting in the bottom just got happier and happier. Here's an actual picture of what happens: the top of this shows the genome after 1.7 million rads of radiation. The chromosome is literally blown apart. And here's that same DNA automatically reassembled 24 hours later. It's truly stunning that these organisms can do that, and we probably have thousands, if not tens of thousands, of different species on this planet that are capable of doing that. After these genomes are synthesized, the first step is just transplanting them into a cell without a genome.
Pochodzi on z organizmu Deinococcus radiodurans, który może wytrzymać trzy miliony radów promieniowania i nie ulega zniszczeniu. Scala on swój genom po napromieniowaniu w około 12 do 24 godzin po tym, jak jego chromosomy zostają dosłownie rozerwane. Ten organizm jest wszechobecny na tej planecie, i prawdopodobnie istnieje obecnie w przestrzeni kosmicznej z powodu naszych podróży. To jest szklana zlewka po około pół miliona radów promieniowania. Szkło zaczyna ogrzewać się i pęka, podczas gdy mikroorganizmy znajdujące się na dnie tylko stają się coraz bardziej zadowolone. Oto rzeczywisty obraz tego, co się dzieje: górna jego część pokazuje genom po 1,7 milionach radów promieniowania. Chromosom jest dosłownie rozerwany. I oto tutaj jest ten sam DNA automatycznie złożony ponownie 24 godziny później. To naprawdę niesamowite, że te organizmy mogą tego dokonać, i prawdopodobnie istnieją tysiące, jeśli nie dziesiątki tysięcy różnych gatunków na tej planecie, które są w stanie to zrobić. Po syntezie tych genomów, pierwszym krokiem jest przeszczepienie ich do komórki bez genomu.
So we think synthetic cells are going to have tremendous potential, not only for understanding the basis of biology but for hopefully environmental and society issues. For example, from the third organism we sequenced, Methanococcus jannaschii -- it lives in boiling water temperatures; its energy source is hydrogen and all its carbon comes from CO2 it captures back from the environment. So we know lots of different pathways, thousands of different organisms now that live off of CO2, and can capture that back. So instead of using carbon from oil for synthetic processes, we have the chance of using carbon and capturing it back from the atmosphere, converting that into biopolymers or other products. We have one organism that lives off of carbon monoxide, and we use as a reducing power to split water to produce hydrogen and oxygen. Also, there's numerous pathways that can be engineered metabolizing methane. And DuPont has a major program with Statoil in Norway to capture and convert the methane from the gas fields there into useful products.
Uważamy, że syntetyczne komórki będą mieć ogromny potencjał, nie tylko odnośnie zrozumienia podstaw biologii, ale miejmy nadzieję, że w kwestiach ochrony środowiska i społecznych. Na przykład trzeci organizm, którego genom zsekwencjowaliśmy, Methanococcus jannaschii: żyje w temperaturze wrzenia wody, jego źródłem energii jest wodór i cały jego węgiel pochodzi z CO2 wychwytywanego ze środowiska. Znamy zatem wiele różnych szlaków, obecnie tysiące różnych organizmów, które odżywiają się CO2 i mogą go wychwytywać. Zatem zamiast używać węgla z ropy naftowej do procesów syntetycznych, mamy szansę wykorzystania węgla i wychwytywania go z powrotem z atmosfery, przekształcając w biopolimery lub inne produkty. Mamy jeden organizm, który żyje z tlenku węgla (II) i używamy go jako reduktora w rozkładzie wody do produkcji wodoru i tlenu. Ponadto, istnieje wiele szlaków, które mogą być stosowane w inżynierii metabolizmu metanu. DuPont wraz z Statoil w Norwegii mają duży program wychwytywania i konwersji metanu z pól gazowych w użyteczne produkty.
Within a short while, I think there's going to be a new field called "Combinatorial Genomics," because with these new synthesis capabilities, these vast gene array repertoires and the homologous recombination, we think we can design a robot to make maybe a million different chromosomes a day. And therefore, as with all biology, you get selection through screening, whether you're screening for hydrogen production, or chemical production, or just viability. To understand the role of these genes is going to be well within reach.
Myślę, że w najbliższym czasie powstanie nowa dziedzina nazywana Genomiką Kombinacyjną, ponieważ z tymi nowymi możliwościami syntezy, szerokim wachlarzem macierzy genowych i rekombinacji homologicznej, uważamy, że możemy zaprojektować robota, który utworzy prawdopodobnie milion różnych chromosomów w ciągu dnia. A zatem, podobnie jak we wszystkich dziedzinach biologii, będzie można dokonać selekcji poprzez badania przesiewowe, niezależnie, czy dla produkcji wodoru czy też produkcji chemicznej lub po prostu żywotności. Zrozumienie roli tych genów będzie w naszym zasięgu.
We're trying to modify photosynthesis to produce hydrogen directly from sunlight. Photosynthesis is modulated by oxygen, and we have an oxygen-insensitive hydrogenase that we think will totally change this process. We're also combining cellulases, the enzymes that break down complex sugars into simple sugars and fermentation in the same cell for producing ethanol. Pharmaceutical production is already under way in major laboratories using microbes. The chemistry from compounds in the environment is orders of magnitude more complex than our best chemists can produce. I think future engineered species could be the source of food, hopefully a source of energy, environmental remediation and perhaps replacing the petrochemical industry.
Staramy się zmodyfikować fotosyntezę, aby produkować wodór bezpośrednio z promieni słonecznych. Fotosynteza jest modulowana przez tlen, a posiadany niewrażliwą na tlen hydrogenazę, która naszym zdaniem mogłaby całkowicie zmienić ten proces. Łączymy również celulazę, enzym, który rozkłada cukry złożone do cukrów prostych, z fermentacją w tej samej komórce do produkcji etanolu. Produkcja farmaceutyczna jest już w toku w głównych laboratoriach, z wykorzystaniem mikroorganizmów. Chemia ze związków ze środowiska jest o kilka rzędów wielkości bardziej skomplikowana od tego, co nasi najlepsi chemicy są w stanie wyprodukować. Myślę, że zmodyfikowane w przyszłości gatunki mogą być źródłem pożywienia, miejmy nadzieję, że źródłem energii, regeneracji środowiska, a być może zastąpią przemysł petrochemiczny.
Let me just close with ethical and policy studies. We delayed the start of our experiments in 1999 until we completed a year-and-a-half bioethical review as to whether we should try and make an artificial species. Every major religion participated in this. It was actually a very strange study, because the various religious leaders were using their scriptures as law books, and they couldn't find anything in them prohibiting making life, so it must be OK. The only ultimate concerns were biological warfare aspects of this, but gave us the go ahead to start these experiments for the reasons we were doing them.
Pozwólcie, abym na zakończenie omówił badania etyczne i polityczne. Opóźniliśmy rozpoczęcie naszych eksperymentów w 1999 roku do momentu zakończenia półtorarocznego przeglądu bioetycznego, czy powinniśmy próbować tworzyć sztuczne gatunki. Uczestniczyła w tym każda główna religia. To były bardzo dziwne badania, ponieważ przywódcy różnych religii używali swoich pism jako ksiąg prawa i nie potrafili znaleźć w nich nic zakazującego tworzenia życia, w związku z tym musi być to w porządku. Jedyną ostateczną kwestią były aspekty broni biologicznej, ale pozwolono nam rozpocząć te eksperymenty z powodów, dla których je robiliśmy.
Right now the Sloan Foundation has just funded a multi-institutional study on this, to work out what the risk and benefits to society are, and the rules that scientific teams such as my own should be using in this area, and we're trying to set good examples as we go forward. These are complex issues. Except for the threat of bio-terrorism, they're very simple issues in terms of, can we design things to produce clean energy, perhaps revolutionizing what developing countries can do and provide through various simple processes. Thank you very much.
Obecnie Fundacja Sloan właśnie finansuje badania na temat z udziałem wielu instytucji by ocenić zagrożenia i korzyści dla społeczeństwa oraz ustalić zasady, które zespoły naukowe, takie jak mój własny, powinny stosować w tym obszarze; i chcemy stanowić dobre przykłady kontynuując te badania. To są skomplikowane zagadnienia, za wyjątkiem zagrożenia bioterroryzmem. To bardzo proste zagadnienia w kwestii tego, czy możemy zaprojektować rzeczy do produkcji czystej energii, być może rewolucjonizujące to, co kraje rozwijające mogą zrobić i otrzymać dzięki różnym prostym procesom. Dziękuję bardzo.