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)
Vào giờ nghỉ, một số người hỏi tôi rằng tôi nghĩ gì về sự lão hoá. Và đây sẽ là suy nghĩ duy nhất của tôi. Tôi hiểu rằng người lạc quan sống lâu hơn. (Cười)
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.
Trong 18 phút tôi sẽ nói cho các bạn cách chúng tôi chuyển từ đọc mã di truyền đến những bước đầu tiên của việc tự viết mã. Cho đến thời điểm này chỉ mới 10 năm khi chúng tôi công bố chuỗi đầu tiên của một sinh vật sống thuộc haemophilus influenzae. Điều đó làm cho dự án về bộ gen giảm từ 13 năm xuống còn 4 tháng. Chúng tôi đang làm một dự án gen tương tự với yêu cầu trong hai đến tám giờ. Nên thập kỷ trước, nhiều gen được thêm vào các tác nhân gây bệnh một số loài thực vật, một số loài côn trùng và động vật có vú có gen của con người. Gen ở giai đoạn này hơn 10 năm về trước vào cuối năm nay, chúng tôi có thể có khoảng ba đến năm bộ trình tự gen theo thứ tự vài trăm bộ. Chúng tôi vừa nhận được trợ cấp của quỹ Gordon and Betty Moore cho chuỗi 130 gen trong năm nay, cũng như dự án phụ về các sinh vật. Tỷ lệ đọc mã di truyền đã thay đổi. Nhưng như chúng ta thấy, những gì ngoài kia chúng ta hầu như không khám phá hết
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.
của những gì tồn tại trên hành tinh này. Hầu hết không nhận ra, bởi chúng vô hình, nhưng vi khuẩn chiếm khoảng một nửa trên Trái Đất lượng sinh khối của trái đất, trong khi tất cả sinh vật chỉ chiếm khoảng một phần ngàn. Và có lẽ những người ở Oxford không thường làm nhưng nếu bạn làm điều đó với đại dương, nuốt một ngụm nước biển, hãy nhớ rằng cứ mỗi mililit có khoảng 1 triệu vi khuẩn và 10 triệu virus. Ít hơn 5,000 sinh vật được mô tả hai năm trước
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.
vì vậy chúng tôi quyết định làm về nó Và chúng tôi bắt đầu với Sorcerer II Expedition nơi chúng tôi ở, cùng với cuộc thám hiểm hải dương lớn cố gắng lấy mẫu đại dương cứ mỗi 200 dặm. Chúng tôi bắt đầu ở Bermuda, rồi di chuyển đến Halifax, xuống bờ biển Đông US, Biển Caribbean, kênh đào Panama, xuyên qua Galapagos tới Thái Bình Dương, và chúng tôi đang trong quá trình tiến đến Ấn Độ Dương. Đây là nhiệm vụ rất khó khăn; chúng tôi dùng thuyền như một cách để kích thích giới trẻ có hứng thú về khoa học. Những cuộc thí nghiệm đơn giản đáng ngạc nhiên. Chúng tôi chỉ cần lấy nước biển và lọc và thu thập những sinh vật ở những phần lọc khác nhau, sau đó đem DNA về phòng lab tại Rockville, nơi chúng tôi xâu chuỗi hàng triệu chữ cái của bộ gen mỗi 24 giờ. Và khi làm điều này, chúng tôi tìm ra một số phát hiện đáng kinh ngạc Ví dụ, người ta nghĩ rằng sắc tố thị giác trong mắt - chỉ có một hay hai sinh vật
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.
trong môi trường giống nhau. Hoá ra, gần như mọi loài ở phần trên của đại dương ở phần ấm áp của thế giới có cùng tế bào cảm q,uang. và dùng ánh sáng mặt trời như là nguồn năng lượng và giao tiếp. Một mặt khác, ở một thùng nước biển, chúng tôi khám phá ra 1.3 triệu gen và khoảng 50,000 loài mới. Chúng tôi mở rộng sang không khí cùng với sự hỗ trợ của Quỹ Sloan.
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.
Chúng tôi đo lường số lượng virus và vi khuẩn mà chúng ta hít thở mỗi ngày, đặc biệt là trên máy bay hoặc những khán phòng đóng kín. (Cười) Chúng tôi lọc qua một số máy đơn giản; và thu thập thứ tự của một tỷ vi khuẩn chỉ trong một ngày ở nóc một toà nhà tại thành phố New York. Và chúng tôi đang trong quá trình xâu chuỗi. Dựa vào dữ liệu đã thu thập, khi chúng tôi ở Galapagos,
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.
chúng tôi phát hiện rằng cứ mỗi 200 dặm chúng tôi lại thấy một sự khác biệt lớn trong các mẫu ở đại dương. Một số có thể lý giải hợp lý, do gradient nhiệt độ khác nhau. Vì thế đây là ảnh vệ tinh dựa vào nhiệt độ - đỏ là ấm, lam là lạnh. và chúng tôi nhận ra sự khác biệt lớn giữa những mẫu nước ấm và nước lạnh, về thành phần loài phong phú. Một điều khác khiến chúng tôi hơi bất ngờ là các tế bào cảm quang phát hiện các bước sóng ánh sáng khác nhau và chúng tôi dự đoán thông qua chuỗi amino axit của chúng. Và sự khác biệt lớn từ vùng này đến vùng khác. Có lẽ điều này không gây bất ngờ, ở dưới biển sâu, nơi gần như là màu xanh, tế bào cảm quan nhìn thấy ánh sáng xanh. Khi có nhiều chất diệp lục xung quanh, chúng sẽ thấy rất nhiều ánh sáng màu xanh. Nhưng chúng còn hơn thế nữa có thể di chuyển theo hướng tia hồng ngoại và tia cực tím ở rất xa. Chỉ cần cố gắng và đánh giá các danh mục gen của chúng tôi,
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.
chúng tôi tập hợp tất cả dữ liệu - bao gồm những dữ liệu không có trong cuộc hành trình đại diện cho hơn một nửa dữ liệu gen trên hành tinh và nó tổng cộng khoảng 29 triệu gen. Và chúng tôi đặt chúng vào các hệ để khám phá. và đã phát hiện những thành viên mới trong hệ hay là một hệ mới? Và hoá ra chúng tôi có khoảng 50,000 hệ gen chính, nhưng cứ mỗi mẫu chúng tôi lấy từ môi trường chúng tôi lại thêm những hệ mới. Vì vậy chúng tôi đang ở giai đoạn đầu của quá trình khám phá gen cơ bản, thành phần và sự sống trên hành tinh. Khi nhìn vào cái gọi là cây tiến hoá, chúng tôi lên ở góc trên bên phải với các loài động vật.
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.
Trong số khoảng 29 triệu gen, chúng tôi chỉ có khoảng 24,000 gen. Và nếu bạn lấy toàn bộ động vật với nhau chúng ta có thể có dưới 30,000 và có thể là một tá hoặc hàng ngàn hệ gen khác nhau. Tôi thấy rằng những gen này không chỉ là thành phần tạo nên sự tiến hoá. Và chúng tôi nghĩ rằng khi nhìn vào trung tâm của gen có lẽ nó giống với ý tưởng của Richard Dawkins hơn là trung tâm của gen, cái mà có cấu tạo khác nhau. Tổng hơp DNA, khả năng tổng hợp DNA, đã thay đổi tốc độ
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?
xâu chuỗi của DNA trong hơn một hoặc hai thập kỷ qua, và càng ngày càng nhanh và rẻ hơn. Ý nghĩ về tổng hợp gen xuất hiện lần đầu tiên khi chúng tôi xâu chuỗi gen thứ 2 năm 1995 và nó từ mycoplasma genitalium. Chúng tôi có những chiếc áo thun rất đẹp trên đó ghi "I heart my genitalium". Thực chất nó chỉ là một vi sinh vật, nhưng nó có khoảng 500 gen. Haemophilus có 1,800 gen, và chúng tôi tự hỏi nếu 1 số loài cần 800, 1 số khác là 500, thì có bộ gen nào nhỏ hơn để có thể tạo thành một hệ thống hoàn chỉnh Vì vậy chúng tôi bắt đầu gây đột biến Việc gây đột biến này chỉ là một mảnh nhỏ DNA
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.
đươc đưa vào mã gen ngẫu nhiên. Và nếu nó đưa vào giữa, nó sẽ làm các chức năng bị gián đoạn. Do đó chúng tôi tạo ra bản đồ gen để có thể thêm đoạn DNA và chúng tôi gọi nó là "gen không quan trọng". Nhưng hoá ra môi trường rất quan trọng, và bạn chỉ có thể nhận biết được một gen quan trọng hay không, khi chúng ở trong môi trường. Chúng tôi cũng cố gắng tiếp cận trực tiếp hơn với bộ gen của 13 sinh vật liên quan, và chúng tôi so sánh chúng, tìm kiếm điểm chung. Và chúng tôi nhận được những vòng tròn chồng chéo. Chỉ có 173 gen là có trong 13 sinh vật. Hồ chứa mở rộng ra một chút nếu chúng ta phớt lờ một ký sinh trùng nội bào; nó mở rộng hơn nữa khi chúng tôi nhìn vào nhân của khoảng 310 gen. Vì vậy chúng tôi nghĩ chúng tôi có thể mở rộng hoặc thu nhỏ gen, tuỳ vào góc nhìn của những người ở đây, đến khoảng 300 đến 400 gen từ tối thiểu 500. Cách duy nhất để chứng minh những ý tưởng này là xây dựng nhiễm sắc thể nhân tạo với những gen này và chúng tôi phải làm điều này trong phong cách cassette-based.
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.
Chúng tôi nhận ra tỗng hợp chính xác DNA với những mảnh lớn là rất khó. Ham Smith và Clyde Hutchinson, những đồng nghiệp của tôi, đã phát triển một phương pháp mới cho phép chúng tôi tổng hợp cặp virus chỉ trong 2 tuần và cho kết quả chính xác 100 phần trăm, xét về mặt trình tự và sinh học. Đó là một thử nghiệm khá thú vị - khi chúng tôi chỉ cần lấy các mảnh tổng hợp của DNA, đưa chúng vào trong các vi khuẩn một cách đột ngột và DNA bắt đầu quá trình sản xuất các hạt virus sau đó quay lại và giết chết vi khuẩn. Đây không phải là virus tổng hợp đầu tiên virus bại liệt đã được tạo ra một năm trước đó nhưng nó chỉ có một phần ngàn cơ hội hoạt động và mất ba năm để thực hiện. Đây là phim hoạt hình về cấu trúc của phi x 174. Đây là trường hợp phần mềm tự xây dựng phần cứng, và đó là những khái niệm trong sinh học. Mọi người ngay lập tức lo lắng về chiến tranh sinh học, và tôi đã chứng nhận trước uỷ ban Thượng viện, và một ủy ban đặc biệt của chính phủ Hoa Kỳ đã thiết lập
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.
để xem lại về vấn đề này. Tôi nghĩ rằng hãy luôn lưu ý về tính thực tế, trái ngược với trí tưởng tượng của con người. Cơ bản là, bất kì virus nào được sắp xếp ngày hôm nay thì gen đều có thể được tạo ra. Và mọi người ngay lập tức lăn tăn về đậu mùa hay Ebola, nhưng DNA từ sinh vật này không lây nhiễm. Vì vậy kể cả khi ai đó tạo ra gen đậu mùa, thì bản thân DNA không gây ra lây nhiễm. Mối quan tâm thực sự của phòng an ninh là virus được thiết kế riêng. Và chỉ có hai quốc gia, U.S. và liên bang Xô Viết có nỗ lực đáng kể tạo ra tác nhân chiến tranh sinh học. Nếu nghiên cứu đó thực sự ngưng lại, thì sẽ có rất ít hoạt động về các bí quyết tạo ra virus trong tương lai. Tôi nghĩ rằng các sinh vật đơn bào có thể xảy ra trong vòng hai năm. Và các tế bào có thể có nhân điển hình, mà chúng ta có
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.
là có thể trong vòng một thập kỷ. Bây giờ chúng tôi đang làm hàng chục cấu trúc khác nhau, bởi vì chúng ta có thể đa dạng hoá cassettes và gen và đưa vào nhiễm sắc thể nhân tạo. Bí quyết là, làm thế nào thể nào để đưa vào? Chúng tôi bắt đầu với những mảnh này, và sau đó chúng ta có một hệ thống tái tổ hợp tương đồng sau đó ráp chúng vào một nhiễm sắc thể. Điều này bắt nguồn từ một sinh vật, radiodurans deinococcus, có thể bị ba triệu rads bức xạ chiếu vào mà không chết. Nó ráp lại gen sau vụ nổ bức xạ
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.
trong vòng từ 12 đến 24 giờ, sau khi nhiễm sắc thể của nó bị thổi đi theo đúng nghĩa đen. Sinh vật này phổ biến nhất trên hành tinh, và bây giờ có lẽ vẫn còn tồn tại ở bên ngoài không gian. Đây là một cốc thuỷ sinh sau khoảng nửa triệu rads bức xạ. Nó bắt đầu cháy và vỡ, trong khi các vi khuẩn dưới đáy trở nên vui mừng hơn. Đây là bức ảnh về những gì xảy ra: ở phần trên là gen sau 1.7 triệu rads bức xạ. Nhiễm sắc thể bị thổi ra ngoài theo đúng nghĩa đen. Và đây là DNA tự lắp ráp lại 24 giờ sau. Thật sự là tuyệt vời khi những sinh vật này có thể làm được điều đó, và chúng ta có thể có hàng ngàn, hoặc chục ngàn những loài khác nhau trên hành tinh này có khả năng tương tự. Sau khi các bộ gen được tổng hợp, bước đầu tiên chỉ là cấy chúng vào một tế bào không có bộ gen. Vì vậy, chúng tôi nghĩ rằng các tế bào tổng hợp sẽ có tiềm năng to lớn, không chỉ cho sự hiểu biết cơ bản sinh học nhưng hy vọng là còn về các vấn đề về môi trường và xã hội. Ví dụ, từ các sinh vật thứ ba, chúng tôi sắp xếp, Methanococcus jannaschii - sống ở nhiệt độ sôi nước; nguồn năng lượng của nó là hydro và tất cả carbon đến từ CO2 nó lấy từ môi trường.
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.
Vì vậy, chúng tôi biết rất nhiều con đường khác nhau, hàng ngàn sinh vật khác nhau bây giờ thải ra khi CO2, và lấy nó trở lại. Vì vậy thay vì dùng carbon từ dầu cho quá trình tổng hơp, chúng tôi có thể sử dụng carbon và đưa nó trở lại không khí, chuyển nó vào polyme sinh học hoặc những sản phẩm khác. Chúng tôi có một sinh vật sống nhờ carbon monoxide, và chúng tôi dùng để giảm năng lượng để tách nước thành hydro và oxy. Ngoài ra, có rất nhiều con đường có thể được thiết kế quá trình cho chuyển hóa mêtan. Và DuPont có một chương trình lớn với Statoil ở Na Uy để nắm bắt và chuyển đổi mêtan từ các mỏ khí có thành các sản phẩm hữu ích. Trong một thời gian ngắn, tôi nghĩ sẽ có một lĩnh vực mới gọi là "tổ hợp gen" bởi vì với những khả năng tổng hợp mới, các danh mục gen dàn trải ra và tái tổ hợp tương đồng, chúng tôi nghĩ rằng chúng ta có thể thiết kế một robot để thực hiện có thể là một triệu nhiễm sắc thể khác nhau một ngày.
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.
Và do đó, với tất cả sinh vật học, bạn lựa chọn thông qua sàng lọc, cho dù bạn sàng lọc để sản xuất hydro, hoặc sản xuất hóa chất, hay chỉ để tồn tại. Để hiểu được vai trò của các gen không phải là vấn đề quá khó khăn. Chúng tôi đang cố gắng điều chỉnh quang hợp để sản xuất hydro trực tiếp từ ánh sáng mặt trời Quang hợp được điều chế bằng oxy, và chúng ta có oxygen-insensitive hydrogenase có thể thay đổi quá trình. Chúng tôi cũng kết hợp cellulase, enzym phân huỷ đường phức thành đường đơn
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.
và lên men trong cùng một tế bào để sản xuất etanol. Sản xuất được phẩm đang được tiến hành ở những phòng thí nghiệm chính và sử dụng vi khuẩn. Các chất hóa học từ các hợp chất trong môi trường có cấu trúc phức tạp hơn những hợp chất tốt nhất mà chúng tôi có thể sản xuất. Tôi nghĩ rằng những loài được thiết kế trong tương lai có thể là nguồn thức ăn hoặc hy vọng là nguồn năng lượng, xử lý môi trường và có lẽ thay thế ngành công nghiệp hoá dầu. Tôi sẽ kết thúc với các nghiên cứu về đạo đức và chính sách. Chúng tôi trì hoãn bắt đầu thí nghiệm trong năm 1999 cho đến khi chúng tôi hoàn thành bài viết đạo đức sinh học 1.5 năm để xem liệu chúng ta có nên cố gắng tạo ra một loài nhân tạo. Mỗi tôn giáo lớn đều tham gia trong đó. Đó quả thật là một nghiên cứu rất lạ, bởi vì các nhà lãnh đạo tôn giáo khác nhau sử dụng kinh thánh như sách luật,
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.
và họ không thể tìm thấy bất cứ điều gì là cấm tạo ra cuộc sống vì vậy nó OK. Điều lo lăng cuối cùng là khía cạnh chiến tranh sinh học, nhưng hãy để chúng tôi bắt đầu thí nghiệm cho lý do mà chúng tôi thực hiện chúng. Ngay bây giờ quỹ Sloan Foundation tài trợ một nghiên cứu đa chế về điều này, để tìm ra lợi ích và tác hại đối với cộng đồng, và quy tắc mà các nhóm khoa học như tôi nên thực hiện, và chúng tôi đang cố gắng để lấy ví dụ tốt và bước tiếp. Có rất nhiều vấn đề phức tạp.
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.
Ngoại trừ mối đe doạ của khủng bố sinh học, đó là vấn đề đơn giản xét về mặt, chúng ta liệu có thể sản xuất năng lượng sạch, có lẽ là một cuộc cách mạng mà các nước đang phát triển có thể thực hiện. và những quá trình thì đơn giản. Cảm ơn rất nhiều.