Wir möchten Ihnen hier heute die erste synthetische Zelle präsentieren: eine Zelle, die entstanden ist, indem wir mit deren digitalem Code im Computer anfingen, dann das Chromosom mit Hilfe von vier Flaschen Chemikalien aufbauten, dieses Chromosom wiederum in Hefe zusammenfügten, es in die Empfängerzelle eines Bakteriums verpflanzten - um diese Zelle dann schließlich auf eine neue Bakterienart zu übertragen. Somit handelt es sich um die allererste auf diesem Planeten existierende, sich selbst vermehrende Spezies mit einem Computer als Elter, Darüberhinaus stellt sie die erste Art dar, die ihre eigene Website besitzt, welche in ihrem genetischen Code verschlüsselt ist. Doch auf besagte "Wasserzeichen" werden wir erst in Kürze zu sprechen kommen.
We're here today to announce the first synthetic cell, a cell made by starting with the digital code in the computer, building the chromosome from four bottles of chemicals, assembling that chromosome in yeast, transplanting it into a recipient bacterial cell and transforming that cell into a new bacterial species. So this is the first self-replicating species that we've had on the planet whose parent is a computer. It also is the first species to have its own website encoded in its genetic code. But we'll talk more about the watermarks in a minute.
Die Initialzündung für dieses Projekt erfolgte vor 15 Jahren, als sich unser Team damals - als das Institut noch den Namen TIGR trug - damit befasste, die ersten zwei Genome in der Geschichte zu sequenzieren. Zunächst sequenzierten wir Haemophilus influenzae, dann das kleinste Genom eines sich selbst vermehrenden Organismus: das Genom von Mycoplasma genitalium. Sobald wir diese beiden Genome sequenziert hatten, fragten wir uns: wenn dies hier das kleinste Genom einer sich selbst vermehrenden Spezies darstellen soll, könnte es denn sogar ein noch kleineres Genom davon geben? Könnten wir gar den Ursprung des Zelllebens von der genetischen Stufe aus begreifen? Es sollte schließlich eine 15 Jahre lange Suche daraus werden, um zu dem Punkt zu gelangen, bei dem wir nun angekommen sind, um diese Fragen beantworten zu können. Denn es gestaltet sich nämlich sehr schwierig, mehrere Gene einer Zelle auf einmal zu eliminieren: lediglich eine zur gleichen Zeit ist möglich. Es war uns schon früh klar, dass wir den Pfad der Synthetisierung einschlagen mussten (ungeachtet dessen, dass das noch niemand vor uns gemacht hatte), um herauszufinden, ob es uns gelänge, ein Bakterienchromosom so zu synthetisieren, dass wir tatsächlich Abwandlungen am Erbgut vornehmen könnten, um die für das Leben absolut notwendigen Gene verstehen zu lernen. Somit war der Grundstein zu unserer 15 Jahre währenden Suche gelegt.
This is a project that had its inception 15 years ago when our team then -- we called the institute TIGR -- was involved in sequencing the first two genomes in history. We did Haemophilus influenzae and then the smallest genome of a self-replicating organism, that of Mycoplasma genitalium. And as soon as we had these two sequences we thought, if this is supposed to be the smallest genome of a self-replicating species, could there be even a smaller genome? Could we understand the basis of cellular life at the genetic level? It's been a 15-year quest just to get to the starting point now to be able to answer those questions, because it's very difficult to eliminate multiple genes from a cell. You can only do them one at a time. We decided early on that we had to take a synthetic route, even though nobody had been there before, to see if we could synthesize a bacterial chromosome so we could actually vary the gene content to understand the essential genes for life. That started our 15-year quest to get here.
Bevor wir mit den ersten Versuchen dazu begannen, baten wir das Forscherteam um Art Caplan (zur damaligen Zeit Dozent an der Universität von Pennsylvania) um die Erstellung einer wissenschaftlichen Abhandlung betreffend der Risiken und Schwierigkeiten sowie der ethischen Fragen hinsichtlich der Erschaffung neuer Arten im Labor, da dies ja zuvor noch nie gemacht worden war. Die Forscher brauchten etwa zwei Jahre für ihren unabhängig voneinander durchgeführten Review und veröffentlichten ihre Ergebnisse schließlich im Jahr 1999 in "Science". Ham und ich pausierten daraufhin zwei Jahre für ein Nebenprojekt, das sich mit der Sequenzierung des menschlichen Genoms befasste; doch sobald dieses Projekt abgeschlossen war, arbeiteten wir wieder an der eigentlichen Aufgabe.
But before we did the first experiments, we actually asked Art Caplan's team at the University of Pennsylvania to undertake a review of what the risks, the challenges, the ethics around creating new species in the laboratory were because it hadn't been done before. They spent about two years reviewing that independently and published their results in Science in 1999. Ham and I took two years off as a side project to sequence the human genome, but as soon as that was done we got back to the task at hand.
2002 riefen wir ein neues Institut ins Leben, das "Institut für biologische Alternativenergien", für das wir uns zwei Ziele steckten: das erste war, den Einfluss unserer Technologie auf die Umwelt abzuschätzen, und die Umwelt besser zu verstehen; das zweite, diesen Prozess der Erschaffung künstlichen Lebens in Gang zu setzen, um das Leben von Grund auf zu begreifen. 2003 veröffentlichten wir unseren ersten Erfolg. Ham Smith und Clyde Hutchison entwickelten neue Methoden, um fehlerfreie DNA in geringen Mengen zu generieren. Unser erstes Studienobjekt war ein aus 5000 Buchstaben genetischen Codes bestehender Bacteriophage - ein Virus, das nur E. coli angreift. Es handelte sich um den Phagen phi X 174, der aus historischen Gründen ausgewählt worden war, denn es handelte sich um den ersten DNA-Phagen und das erste DNA-Virus und -Genom, die tatsächlich sequenziert wurden. Sobald wir uns vergegenwärtigten, dass wir nun in der Lage waren, 5000 Basenpaare in der Größenordnung eines Virus zu erschaffen, glaubten wir, dann zumindest über das Hilfsmittel zu verfügen, viele dieser Bestandteile in Serie zu fertigen, um sie zum Schluss zu diesem aus 1 Million Basen bestehenden Chromosom zusammenfügen zu können. Dieses fiel damit deutlich größer aus, als wir das ganz zu Anfang für möglich gehalten hatten.
In 2002, we started a new institute, the Institute for Biological Energy Alternatives, where we set out two goals: One, to understand the impact of our technology on the environment, and how to understand the environment better, and two, to start down this process of making synthetic life to understand basic life. In 2003, we published our first success. So Ham Smith and Clyde Hutchison developed some new methods for making error-free DNA at a small level. Our first task was a 5,000-letter code bacteriophage, a virus that attacks only E. coli. So that was the phage phi X 174, which was chosen for historical reasons. It was the first DNA phage, DNA virus, DNA genome that was actually sequenced. So once we realized that we could make 5,000-base pair viral-sized pieces, we thought, we at least have the means then to try and make serially lots of these pieces to be able to eventually assemble them together to make this mega base chromosome. So, substantially larger than we even thought we would go initially.
Dazu waren einige Zwischenschritte nötig. Es gab zwei Aufgabenfelder: auf dem chemischen Feld mussten wir uns Techniken für die Erschaffung großer DNA Moleküle überlegen; auf dem biologischen kamen entsprechende Fragen auf, wie: angenommen, wir hätten das neue chemische Objekt bereits verfügbar: Wie starten wir es? Wie aktivieren wir es in einer Empfängerzelle? Daher arbeiteten wir mit zwei Forscherteams parallel: das eine arbeitete an den chemischen Problemen; das andere versuchte sich in der Transplantation vollständiger Chromosomen zur Gewinnung neuer Zellen. In der Anfangsphase glaubten wir, dass die Synthese das größte Problem darstellen würde, weswegen unsere Wahl auf das kleinste Genom gefallen war.
There were several steps to this. There were two sides: We had to solve the chemistry for making large DNA molecules, and we had to solve the biological side of how, if we had this new chemical entity, how would we boot it up, activate it in a recipient cell. We had two teams working in parallel: one team on the chemistry, and the other on trying to be able to transplant entire chromosomes to get new cells. When we started this out, we thought the synthesis would be the biggest problem, which is why we chose the smallest genome.
Und einigen von Ihnen wird nicht entgangen sein, dass wir vom kleinsten Genom zu einem deutlich größeren übergewechselt sind. Natürlich können wir Ihnen auch die Gründe dafür einzeln aufzählen, doch kurz und bündig gesagt: die kleine Zelle brauchte so in etwa ein oder zwei Monate, bis Ergebnisse sichtbar waren, wohingegen die größere, schneller heranwachsende Zelle dafür lediglich zwei Tage benötigt. Dadurch war auch unsere Anzahl Zyklen pro Jahr limitiert - wobei ein Zyklus sechs Wochen in Anspruch nahm. Und es sei hier auch erwähnt, dass im Grunde 99%, vielleicht sogar über 99% unserer Experimente fehlschlugen. Bei diesem Szenario handelte es sich von Anfang an um eines dieser Szenarien aus der Kategorie "Fehlersuche und Problemlösung" da kein Patentrezept dafür existierte, um unser gewünschtes Ergebnis zu erzielen.
And some of you have noticed that we switched from the smallest genome to a much larger one. And we can walk through the reasons for that, but basically the small cell took on the order of one to two months to get results from, whereas the larger, faster-growing cell takes only two days. So there's only so many cycles we could go through in a year at six weeks per cycle. And you should know that basically 99, probably 99 percent plus of our experiments failed. So this was a debugging, problem-solving scenario from the beginning because there was no recipe of how to get there.
Eine unserer wichtigsten Publikationen kam im Jahr 2007 heraus. Carole Lartigue leitete das Vorhaben einer tatsächlich durchgeführten Transplantation eines Bakterienchromosoms aus einem Bakterium in ein anderes. Allein schon vom philosophischen Aspekt her gesehen glaube ich, dass dies eine der wichtigsten Publikationen war, die wir je vorgestellt hatten, da sie demonstrierte, wie dynamisch das Leben ist. Darüberhinaus war uns klar, dass wir, sobald das funktionierte, eine reelle Chance genau dann haben würden, wenn wir die synthetischen Chromosomen dazu bringen könnten, es den Bakterien gleichzutun. Doch wir ahnten noch nichts davon, dass wir noch einige Jahre oder mehr brauchen sollten, um dieses Ziel zu erreichen.
So, one of the most important publications we had was in 2007. Carole Lartigue led the effort to actually transplant a bacterial chromosome from one bacteria to another. I think philosophically, that was one of the most important papers that we've ever done because it showed how dynamic life was. And we knew, once that worked, that we actually had a chance if we could make the synthetic chromosomes to do the same with those. We didn't know that it was going to take us several years more to get there.
Im Jahre 2008 berichteten wir zwar über die vollständige Synthese des Genoms von Mycoplasma genitalium (das sich aus etwas über 500000 Buchstaben genetischen Codes zusammensetzt), hatten jedoch bislang noch keinen Erfolg damit, dieses Chromosom zu aktivieren. Wir glauben, dass es zum einen an seinem langsamen Wachstum liegt, und zum anderen an der Fähigkeit der Zellen, sich selbst gegen solche Manipulationen auf viele verschiedene Arten zur Wehr setzen zu können. Es stellte sich heraus, dass die Zelle, in die wir das Erbgut zu verpflanzen versuchten, über Nuklease verfügte - ein Enzym, welches DNA an der Zelloberfläche abbauen kann und in der Tat auch ganz genüsslich die von uns eingegebene synthetische DNA mit auffraß, und die Transplantation somit vereitelte. Jedoch zu dieser Zeit handelte es sich um das größte Molekül einer vordefinierten Struktur, das jemals produziert wurde.
In 2008, we reported the complete synthesis of the Mycoplasma genitalium genome, a little over 500,000 letters of genetic code, but we have not yet succeeded in booting up that chromosome. We think in part, because of its slow growth and, in part, cells have all kinds of unique defense mechanisms to keep these events from happening. It turned out the cell that we were trying to transplant into had a nuclease, an enzyme that chews up DNA on its surface, and was happy to eat the synthetic DNA that we gave it and never got transplantations. But at the time, that was the largest molecule of a defined structure that had been made.
So machte man allmählich auf beiden Seiten Fortschritte, jedoch musste (oder konnte) ein Teil der Synthese mit Hilfe von Hefe bewerkstelligt werden: dabei wurden die Fragmente in Hefe eingebracht, welche sie anschließend für uns zu einem Ganzen zusammenfügte. Obgleich das schon ein bemerkenswerter Schritt nach vorne war, bestand für uns das Problem, dass unsere Bakterienchromosomen nun in der Hefe heranwuchsen. Somit mussten wir nicht nur herausfinden, wie das mit der Transplantation hinzubekommen ist, sondern zusätzlich dazu auch noch, wie wir ein Bakterienchromosom aus eukaryotischer Hefe heraus und in ein Format bekommen können, mit Hilfe dessen wir es wiederum in eine Empfängerzelle verpflanzen können.
And so both sides were progressing, but part of the synthesis had to be accomplished or was able to be accomplished using yeast, putting the fragments in yeast and yeast would assemble these for us. It's an amazing step forward, but we had a problem because now we had the bacterial chromosomes growing in yeast. So in addition to doing the transplant, we had to find out how to get a bacterial chromosome out of the eukaryotic yeast into a form where we could transplant it into a recipient cell.
Daraufhin entwickelte unser Forscherteam neue Techniken für das tatsächliche Heranzüchten und Klonen vollständiger Bakterienchromosomen in Hefe. Wir nahmen dasselbe Mycoides-Genom, das Carole bereits ganz zu Anfang einmal transplantiert hatte, und züchteten dieses in Hefe als künstliches Chromosom heran. Wir meinten, dass dies eine hervorragende Testumgebung darstellen könnte zu Studienzwecken, wie Chromosomen aus der Hefe herausgelöst und anschließend transplantiert werden können. Als wir diese Experimente allerdings durchführten, waren wir lediglich in der Lage, das Chromosom aus der Hefe herauszulösen; es transplantieren und damit eine Zelle aktivieren konnten wir noch nicht. Für die Lösung dieses kleinen Problems benötigte das Team zwei ganze Jahre.
So our team developed new techniques for actually growing, cloning entire bacterial chromosomes in yeast. So we took the same mycoides genome that Carole had initially transplanted, and we grew that in yeast as an artificial chromosome. And we thought this would be a great test bed for learning how to get chromosomes out of yeast and transplant them. When we did these experiments, though, we could get the chromosome out of yeast but it wouldn't transplant and boot up a cell. That little issue took the team two years to solve.
Es stellte sich heraus, dass die Zell-DNA des Bakteriums methylisiert war, und diese Methylisation die Zelle vor dem Restriktionsenzym, und damit vor dessen DNA-Verdau geschützt hat. Schließlich fanden wir folgendes heraus: lösten wir das Chromosom aus der Hefe heraus und methylisierten es, konnten wir es transplantieren. Ein weiterer großer Schritt war getan, als es dem Team gelang, die das Restriktionsenzym enthaltenden Gene aus der Capricolum-Empfängerzelle zu entfernen. Sobald dies geschafft ist, werden wir endlich in der Lage sein, die "nackte" DNA aus der Hefe lösen und sie transplantieren zu können.
It turns out, the DNA in the bacterial cell was actually methylated, and the methylation protects it from the restriction enzyme, from digesting the DNA. So what we found is if we took the chromosome out of yeast and methylated it, we could then transplant it. Further advances came when the team removed the restriction enzyme genes from the recipient capricolum cell. And once we had done that, now we can take naked DNA out of yeast and transplant it.
Im Herbst letzten Jahres, als wir die Ergebnisse jener Arbeit in "Science" veröffentlichten, wurden wir alle viel zu zuversichtlich und waren uns dessen sicher, dass wir lediglich ein paar Wochen davon entfernt wären, nun in der Lage zu sein, ein Chromosom aus seinem Hefe-Milieu heraus zu aktivieren. Wegen der bereits festgestellten Probleme mit Mycoplasma genitalium und seines langsamen Wachstums vor etwa anderthalb Jahren entschieden wir uns für die Synthese eines viel größeren Chromosoms, des Mycoides-Chromosoms, gestützt von der Gewissheit, die biologischen Grundlagen für die Transplantation vollständig erarbeitet zu haben. Dan leitete das Forscherteam, das an der Synthese dieses aus über 1 Million Basenpaaren bestehenden Chromosoms arbeitete. Aber es sollte sich nicht so einfach herausstellen, wie es zunächst aussah. Letztlich warf es uns im Zeitplan drei Monate nach hinten wegen eines Fehlers in über einer Million Basenpaaren dieser Sequenz.
So last fall when we published the results of that work in Science, we all became overconfident and were sure we were only a few weeks away from being able to now boot up a chromosome out of yeast. Because of the problems with Mycoplasma genitalium and its slow growth about a year and a half ago, we decided to synthesize the much larger chromosome, the mycoides chromosome, knowing that we had the biology worked out on that for transplantation. And Dan led the team for the synthesis of this over one-million-base pair chromosome. But it turned out it wasn't going to be as simple in the end, and it set us back three months because we had one error out of over a million base pairs in that sequence.
Also entwickelte das Team neue Software für die Fehleranalyse, mit Hilfe derer wir jedes synthetische Fragment darauf überprüfen konnten, ob es sich in einem Milieu von Wildtyp-DNA züchten lassen würde. Wir fanden heraus, dass zehn der elf aus jeweils 100000 Basenpaaren bestehenden Elemente, die wir synthetisierten, vollständig korrekt und somit geeignet waren für eine Leben erschaffende Sequenz. Wir konzentrierten uns auf die Untersuchung eines einzelnen Fragments, sequenzierten dieses und fanden heraus, dass gerade einmal ein Basenpaar in einem lebenswichtigen Gen gelöscht worden war. Sorgfalt ist demnach unumgänglich. Es gibt darunter Bestandteile eines Genoms, die nicht den geringsten Fehler verzeihen, während es andere gibt, in die wir große DNA-Blöcke einschleusen können (so wie wir es mit den "Wasserzeichen" gemacht hatten), wobei alle nur erdenklichen Fehler toleriert werden. So dauerte es etwa drei Monate, diesen Fehler zu lokalisieren und ihn zu beheben. Doch eines frühen Morgens um 6 Uhr, bekamen wir eine SMS von Dan in der stand, dass nun die ersten blauen Kolonien existieren würden.
So the team developed new debugging software, where we could test each synthetic fragment to see if it would grow in a background of wild type DNA. And we found that 10 out of the 11 100,000-base pair pieces we synthesized were completely accurate and compatible with a life-forming sequence. We narrowed it down to one fragment; we sequenced it and found just one base pair had been deleted in an essential gene. So accuracy is essential. There's parts of the genome where it cannot tolerate even a single error, and then there's parts of the genome where we can put in large blocks of DNA, as we did with the watermarks, and it can tolerate all kinds of errors. So it took about three months to find that error and repair it. And then early one morning, at 6 a.m. we got a text from Dan saying that, now, the first blue colonies existed.
So war es schon ein langer Weg um zu diesem Punkt zu gelangen: von Anfang gerechnet sind es 15 Jahre. Wir waren der Ansicht, einer der Lernziele dieses Aufgabenfeldes sollte es sein, auf absolut sichere Weise synthetische DNA von natürlicher unterscheiden zu können. Bereits ganz am Anfang, wenn Sie auf einem neuen Gebiet der Wissenschaft arbeiten, müssen Sie stets alle möglichen Fallstricke und ähnliches berücksichtigen, die Ihnen glauben machen, Sie hätten etwas geleistet, obwohl Sie faktisch gar nichts geleistet haben; und was noch viel schlimmer ist, dies anderen Personen ebenso glauben machen. Daher meinten wir, dass uns eine Kontamination einzelner Moleküle des nativen Chromosoms vor das größte Problem stellen würde, denn dies hätte uns in den Glauben versetzt, eine synthetische Zelle geschaffen zu haben, obwohl es sich faktisch nur um einen Kontaminanten gehandelt hätte.
So, it's been a long route to get here: 15 years from the beginning. We felt one of the tenets of this field was to make absolutely certain we could distinguish synthetic DNA from natural DNA. Early on, when you're working in a new area of science, you have to think about all the pitfalls and things that could lead you to believe that you had done something when you hadn't, and, even worse, leading others to believe it. So, we thought the worst problem would be a single molecule contamination of the native chromosome, leading us to believe that we actually had created a synthetic cell, when it would have been just a contaminant.
Deswegen haben wir schon früh die Idee entwickelt, Wasserzeichen in der DNA zu verankern, um hieb- und stichfest belegen zu können, dass die DNA auch tatsächlich synthetischer Natur ist. Bei dem ersten Chromosom, das wir 2008 erschufen (das mit den 500000 Basenpaaren), hatten wir ganz einfach die Namen der an der Erstellung des Chromosoms beteiligten Personen in den genetischen Code eingebaut. Allerdings verwendete es den von den Aminosäuren her bekannten, einbuchstabigen Zeichensatz, welcher einige Buchstaben des Alphabets nicht verwendet. Also entwickelte das Team einen Code nach einer verschachtelten Code-in-Code-in-Code-Systematik: quasi ein ganz neuer Code, um Botschaften in DNA interpretieren und verfassen zu können. Natürlich verbergen und schreiben Mathematiker schon seit langem Botschaften in genetischem Code, doch ist es klar ersichtlich, dass es sich um Mathematiker und nicht Biologen handelte; denn wenn Sie lange Botschaften mit Hilfe eines von einem Mathematiker entwickelten Codes verfassen, würde es höchstwahrscheinlich zur Synthese neuer Proteine mit unbekannten Funktionen darin führen.
So early on, we developed the notion of putting in watermarks in the DNA to absolutely make clear that the DNA was synthetic. And the first chromosome we built in 2008 -- the 500,000-base pair one -- we simply assigned the names of the authors of the chromosome into the genetic code, but it was using just amino acid single letter translations, which leaves out certain letters of the alphabet. So the team actually developed a new code within the code within the code. So it's a new code for interpreting and writing messages in DNA. Now, mathematicians have been hiding and writing messages in the genetic code for a long time, but it's clear they were mathematicians and not biologists because, if you write long messages with the code that the mathematicians developed, it would more than likely lead to new proteins being synthesized with unknown functions.
Aus diesem Grund setzt der Code, den Mike Montague und sein Team entwickelt haben, auch eigentlich häufig Terminationscodons. Es handelt sich demnach um ein anderes Alphabet, aber trotzdem gestattet uns dieses, das komplette englischen Alphabet samt Interpunktion und Ziffern zu verwenden. Es gibt vier Haupt-Wasserzeichen, beliebig verstreut über alle 1000 Basenpaare des genetischen Codes. Das erste Wasserzeichen beinhaltet diesen Code, um den übrigen genetischen Code interpretieren zu können. Somit sind in den Wasserzeichen die Namen von - so meine ich - 46 verschiedenen Autoren und Personen enthalten, die maßgeblich dazu beigetragen haben, das Projekt auf diese Entwicklungsstufe zu bekommen. Wir haben auch eine Web-Adresse eingebaut, damit jemand, falls es ihm gelingen sollte, den Code im Code im Code zu entschlüsseln, eine E-Mail an diese Adresse schicken kann. Damit lässt sich diese Art eindeutig von anderen Spezies unterscheiden, da sie 46 Namen in sich vereint und ihre eigene Web-Adresse besitzt. Drei Zitate haben wir auch noch hinzugefügt, denn beim ersten Genom wurde Kritik laut, dass wir nicht einmal versucht hätten, etwas Tiefgreifenderes auszusagen als einfach unsere Arbeit zu signieren.
So the code that Mike Montague and the team developed actually puts frequent stop codons, so it's a different alphabet but allows us to use the entire English alphabet with punctuation and numbers. So, there are four major watermarks all over 1,000 base pairs of genetic code. The first one actually contains within it this code for interpreting the rest of the genetic code. So in the remaining information, in the watermarks, contain the names of, I think it's 46 different authors and key contributors to getting the project to this stage. And we also built in a website address so that if somebody decodes the code within the code within the code, they can send an email to that address. So it's clearly distinguishable from any other species, having 46 names in it, its own web address. And we added three quotations, because with the first genome we were criticized for not trying to say something more profound than just signing the work.
Deswegen werden wir auch den Rest des Codes nicht offenlegen, sondern lediglich die drei Zitate daraus: Das erste lautet: "Zu leben, sich zu irren, hinzufallen, zu triumphieren, und Leben aus Leben wiederzuerschaffen." Es ist ein Zitat von James Joyce. Das zweite Zitat lautet: "Sieh die Dinge nicht so, wie sie sind, sondern so, wie sie sein könnten." Es handelt sich um ein Zitat aus "American Prometheus", einem Buch über Robert Oppenheimer. Das letzte schließlich ist ein Zitat von Robert Feynman: "Was ich nicht selbst konstruieren kann, das kann ich auch nicht verstehen." Da dies ebenso einen philosophischen wie auch einen technischen Fortschritt in der Wissenschaft darstellt, haben wir versucht, sowohl die philosophische als auch die technische Seite gleichermaßen zu beleuchten.
So we won't give the rest of the code, but we will give the three quotations. The first is, "To live, to err, to fall, to triumph and to recreate life out of life." It's a James Joyce quote. The second quotation is, "See things not as they are, but as they might be." It's a quote from the "American Prometheus" book on Robert Oppenheimer. And the last one is a Richard Feynman quote: "What I cannot build, I cannot understand." So, because this is as much a philosophical advance as a technical advance in science, we tried to deal with both the philosophical and the technical side.
Zum Schluss möchte ich ihnen noch etwas sagen (bevor ich Fragen Ihrerseits entgegennehme): nämlich, dass über die umfangreiche Arbeit, die wir geleistet haben, indem wir um Untersuchung auf ethische Fragen gebeten und dabei auf diesem ebenso wie auf technischem Gebiet den Rahmen des Möglichen ausgeschöpft haben, eingehende Diskussionen geführt wurden: im Kreis der Wissenschaftler, der Politiker sowie in den höchsten Stellen der Regierung. Selbst nach dieser Ankündigung, wie schon einmal 2003 praktiziert (und damals finanziert von der Energiebehörde), wurde unsere Arbeit im Weißen Haus einer eingehenden Prüfung unterzogen, wo man zu entscheiden versuchte, ob die Forschungsarbeit unter Verschluss gehalten oder veröffentlicht werden sollte. Schlussendlich einigte man sich dort auf Veröffentlichung: die einzig richtige Entscheidung. Wir haben das Weiße Haus darüber unterrichtet. Wir haben einige Abgeordnete darüber unterrichtet. Wir haben versucht, die Probleme politischer Art parallel zu den wissenschaftlichen Fortschritten anzugehen und voranzutreiben.
The last thing I want to say before turning it over to questions is that the extensive work that we've done -- asking for ethical review, pushing the envelope on that side as well as the technical side -- this has been broadly discussed in the scientific community, in the policy community and at the highest levels of the federal government. Even with this announcement, as we did in 2003 -- that work was funded by the Department of Energy, so the work was reviewed at the level of the White House, trying to decide whether to classify the work or publish it. And they came down on the side of open publication, which is the right approach -- we've briefed the White House, we've briefed members of Congress, we've tried to take and push the policy issues in parallel with the scientific advances.
Damit also möchte ich das erste Mal Fragen von Ihrer Seite entgegennehmen. Dort hinten ... ja bitte?
So with that, I would like to open it first to the floor for questions. Yes, in the back.
Könnten Sie bitte einmal für einen Laien verständlich erklären, wie bahnbrechend dieser Erfolg nun ist?
Reporter: Could you explain, in layman's terms, how significant a breakthrough this is please?
Craig Venter: Ob uns das gelingt, zu ermessen, wie bedeutsam er ist? Ich bin mir nicht so sicher, ob eine solche Aussage darüber tatsächlich unsere Aufgabe sein sollte. Für uns ist er bedeutsam. Vielleicht bewirkt er von der philosophischen Seite her gesehen einen ungeheuren Wandel in der Art und Weise, wie wir Leben ansehen. Gemessen daran, dass wir dazu 15 Jahre gebraucht haben, sehen wir es als einen winzigen Schritt an, nun endlich das Experiment durchführen zu können, das wir bereits 15 Jahre zuvor durchführen wollten - um das Leben von Grund auf begreifen zu können. Doch wir glauben in der Tat, dass sich dies als eine mächtige Sammlung an Werkzeugen herausstellen wird; und wir sind bereits dabei, dieses Werkzeug in zahlreichen Bereichen einzusetzen.
Craig Venter: Can we explain how significant this is? I'm not sure we're the ones that should be explaining how significant it is. It's significant to us. Perhaps it's a giant philosophical change in how we view life. We actually view it as a baby step in terms of, it's taken us 15 years to be able to do the experiment we wanted to do 15 years ago on understanding life at its basic level. But we actually believe this is going to be a very powerful set of tools and we're already starting in numerous avenues to use this tool.
Gegenwärtig bekommt unser Institut laufende finanzielle Unterstützung der National Institutes of Health (im Rahmen eines Forschungsprogramms mit Novartis), um diese neuen synthetischen DNA-Werkzeuge vielleicht versuchsweise dazu einsetzen zu können um einen Grippe-Impfstoff herzustellen, den Sie schon möglicherweise im nächsten Jahr verabreicht bekommen. Denn statt Wochen oder gar Monaten braucht Dans Team für deren Herstellung nun weniger als 24 Stunden. Also wenn Sie einmal bedenken, wie lange der Schweinegrippe-Impfstoff bis zur Marktreife benötigt hat, glauben wir doch daran, diesen Herstellprozess nun recht drastisch verkürzen zu können. Auf dem Gebiet der Impfstoff-Forschung sind Synthetic Genomics und das Institut gerade dabei, eine neue Impfstoff-Produktionsfirma zu gründen, weil wir glauben, dass diese Werkzeuge Veränderungen bewirken können bei Impfstoffen für diejenigen Krankheiten, für die bislang keine zur Verfügung standen: nämlich solche, bei denen sich die Viren rasant ausbreiten, wie z. B. das Rhino-Virus. Wäre das nicht mal fantastisch, etwas gegen ganz gewöhnliche Erkältungen parat zu haben? Oder - noch viel wichtiger - gegen HIV? ein Virus, das sich weiterentwickelt in einer solch evolutionären Geschwindigkeit, dass gegenwärtig verfügbare Impfstoffe nicht mehr damit Schritt halten können.
We have, at the Institute, ongoing funding now from NIH in a program with Novartis to try and use these new synthetic DNA tools to perhaps make the flu vaccine that you might get next year. Because instead of taking weeks to months to make these, Dan's team can now make these in less than 24 hours. So when you see how long it took to get an H1N1 vaccine out, we think we can shorten that process quite substantially. In the vaccine area, Synthetic Genomics and the Institute are forming a new vaccine company because we think these tools can affect vaccines to diseases that haven't been possible to date, things where the viruses rapidly evolve, such with rhinovirus. Wouldn't it be nice to have something that actually blocked common colds? Or, more importantly, HIV, where the virus evolves so quickly the vaccines that are made today can't keep up with those evolutionary changes.
Bei Synthetic Genomics sind wir auch gerade dabei, zentrale Umweltprobleme anzugehen. Ich glaube doch, dass diese Ölpest im Golf uns allen zu denken gibt. CO2 können wir nicht sehen; wir sind hierbei auf wissenschaftliche Messungen angewiesen und sehen erste Resultate davon was passiert, wenn man zuviel davon hat. Wir können CO2 jedoch in dessen Vorstufe sehen, wie es auf den Meeren dahingleitet und die Strände im Golf verseucht. Wir brauchen Alternativen zum Öl! Wir haben zusammen mit Exxon Mobile ein Forschungsprogramm laufen, das sich mit der versuchsweisen Entwicklung neuer Algenstämme befasst, die in effizienter Weise Kohlendioxyd aus der Atmosphäre oder aus verdichteten Quellen auffangen können; so produzieren wir aus dem CO2 Kohlenwasserstoffe, die an Raffinerien geliefert werden können, welche dann normales Benzin und Dieselkraftstoff daraus herstellen.
Also, at Synthetic Genomics, we've been working on major environmental issues. I think this latest oil spill in the Gulf is a reminder. We can't see CO2 -- we depend on scientific measurements for it and we see the beginning results of having too much of it -- but we can see pre-CO2 now floating on the waters and contaminating the beaches in the Gulf. We need some alternatives for oil. We have a program with Exxon Mobile to try and develop new strains of algae that can efficiently capture carbon dioxide from the atmosphere or from concentrated sources, make new hydrocarbons that can go into their refineries to make normal gasoline and diesel fuel out of CO2.
Und dies sind nur ein paar der Ansätze und Richtungen, welche wir im Augenblick verfolgen.
Those are just a couple of the approaches and directions that we're taking.
(Applaus)
(Applause)