I'd like to introduce you to an organism: a slime mold, Physarum polycephalum. It's a mold with an identity crisis, because it's not a mold, so let's get that straight to start with. It is one of 700 known slime molds belonging to the kingdom of the amoeba. It is a single-celled organism, a cell, that joins together with other cells to form a mass super-cell to maximize its resources. So within a slime mold you might find thousands or millions of nuclei, all sharing a cell wall, all operating as one entity. In its natural habitat, you might find the slime mold foraging in woodlands, eating rotting vegetation, but you might equally find it in research laboratories, classrooms, and even artists' studios.
אני רוצה להכיר לכם יצור חי: פטריית עובש רירית, פיסרום פוליספלום. זהו עובש במשבר זהות, מפני שהוא לא עובש, בואו נבהיר זאת מיד. זו אחת מתוך 700 פטריות עובש ריריות ששייכת לממלכת האמבות. זהו יצור חד-תאי, תא בודד הוא חובר לתאים נוספים כדי ליצור "סופר-תא" ענק כדי לנצל באופן מיטבי את המשאבים שלרשותו. בתוך פטריית עובש רירית יכולים להימצא אלפי או מיליוני גרעיני תא, כולם חולקים דופן בתא, כולם פועלים כישות אחת. בסביבת הגידול הטבעית שלה, מוצאים את הפטרייה הרירית ביערות, מחפשת ואוכלת צמחיה נרקבת, אך באותה המידה היא יכולה להימצא במעבדות מחקר,
I first came across the slime mold about five years ago. A microbiologist friend of mine gave me a petri dish with a little yellow blob in it and told me to go home and play with it. The only instructions I was given, that it likes it dark and damp and its favorite food is porridge oats. I'm an artist who's worked for many years with biology, with scientific processes, so living material is not uncommon for me. I've worked with plants, bacteria, cuttlefish, fruit flies. So I was keen to get my new collaborator home to see what it could do. So I took it home and I watched. I fed it a varied diet. I observed as it networked. It formed a connection between food sources. I watched it leave a trail behind it, indicating where it had been. And I noticed that when it was fed up with one petri dish, it would escape and find a better home.
כיתות לימוד, ואפילו סטודיו לאמנות. לראשונה פגשתי את פטריית העובש הרירית לפני חמש שנים. אחד מחברי, מיקרו-ביולוג, נתן לי צלחת פטרי ובתוכה בועה צהובה קטנה ואמר לי ללכת הביתה ולשחק איתה. ההנחיות היחידות שקיבלתי הן שהיא אוהבת חושך ולחות ודייסת שיבולת שועל. אני אמנית שעבדה כבר מספר שנים עם תהליכים ביולוגים ומדעיים, כך שחומרים חיים אינם זרים לי. עבדתי עם צמחים, חיידקים, דיונונים, זבובי פירות. אז התרגשתי לארח את החברה החדשה שלי לראות מה היא מסוגלת לעשות. לקחתי אותה הביתה וצפיתי בה. האכלתי אותה במזון מגוון. התבוננתי בה כשהיא בנתה רשת תקשורת. היא יצרה קשרים בין מקורות מזון שונים. ראיתי אותה משאירה שובל אחריה, שמראה היכן היא הייתה. הבחנתי שכאשר היא מאסה בצלחת פטרי מסוימת היא ברחה ומצאה בית טוב יותר.
I captured my observations through time-lapse photography. Slime mold grows at about one centimeter an hour, so it's not really ideal for live viewing unless there's some form of really extreme meditation, but through the time lapse, I could observe some really interesting behaviors. For instance, having fed on a nice pile of oats, the slime mold goes off to explore new territories in different directions simultaneously. When it meets itself, it knows it's already there, it recognizes it's there, and instead retreats back and grows in other directions. I was quite impressed by this feat, at how what was essentially just a bag of cellular slime could somehow map its territory, know itself, and move with seeming intention.
הצלחתי להתבונן בה דרך צילום בקיטועי זמן. פטריית עובש רירית גדלה בערך בס"מ אחד כל שעה, אז היא לא אידאלית לצפייה חיה אלא אם קיימת איזה צורה של מדיטציה מתקדמת, אך דרך צילומי קיטוע הזמן, יכולתי לראות כמה התנהגויות מעניינות. לדוגמה, לאחר שניזונה ממנה יפה של שיבולת שועל, הפטרייה יוצאת לגלות אזורים חדשים בכמה כיוונים במקביל. כשהיא פוגשת את עצמה, היא כבר יודעת שהיא שם, היא מזהה את עצמה, ואז היא נסוגה לאחור וצומחת לכיוונים אחרים. אני די התרשמתי מההישג, איך משהו שהוא למעשה לא יותר מאוסף של תאי ריר יכול למפות את הטריטוריה שלו, לזהות את עצמו, ולנוע באופן מכוון.
I found countless scientific studies, research papers, journal articles, all citing incredible work with this one organism, and I'm going to share a few of those with you. For example, a team in Hokkaido University in Japan filled a maze with slime mold. It joined together and formed a mass cell. They introduced food at two points, oats of course, and it formed a connection between the food. It retracted from empty areas and dead ends. There are four possible routes through this maze, yet time and time again, the slime mold established the shortest and the most efficient route. Quite clever. The conclusion from their experiment was that the slime mold had a primitive form of intelligence. Another study exposed cold air at regular intervals to the slime mold. It didn't like it. It doesn't like it cold. It doesn't like it dry. They did this at repeat intervals, and each time, the slime mold slowed down its growth in response. However, at the next interval, the researchers didn't put the cold air on, yet the slime mold slowed down in anticipation of it happening. It somehow knew that it was about the time for the cold air that it didn't like. The conclusion from their experiment was that the slime mold was able to learn. A third experiment: the slime mold was invited to explore a territory covered in oats. It fans out in a branching pattern. As it goes, each food node it finds, it forms a network, a connection to, and keeps foraging. After 26 hours, it established quite a firm network between the different oats. Now there's nothing remarkable in this until you learn that the center oat that it started from represents the city of Tokyo, and the surrounding oats are suburban railway stations. The slime mold had replicated the Tokyo transport network — (Laughter) — a complex system developed over time by community dwellings, civil engineering, urban planning. What had taken us well over 100 years took the slime mold just over a day. The conclusion from their experiment was that the slime mold can form efficient networks and solve the traveling salesman problem.
מצאתי אין ספור מחקרים מדעיים, מאמרים מחקריים, המתארים עבודות מדהימות עם היצור הזה, אני אציג לכם מספר עבודות. לדוגמא, קבוצה מאוניברסיטת הוקאידו ביפן מילאה מבוך בפטריית העובש הרירית. היא חברה יחד ויצרה תא ענק. הם הכניסו לה מזון בשתי נקודות, שיבולת שועל כמובן, והיא יצרה קשר בין המזונות. היא נסוגה מאזורים ריקים וממסלולים חסומים. ישנם ארבעה מסלולים אפשריים לצלוח את המבוך, אך פעם אחר פעם, הפטרייה יצרה את המסלול הקצר והיעיל ביותר. די חכמה. המסקנות מהמחקר היו שלפטרייה יש צורה פרימיטיבית של אינטליגנציה. מחקר אחר חשף את הפטרייה לאוויר קר במרווחי זמן קבועים. היא לא אהבה את זה. היא לא אוהבת קור. היא לא אוהבת יובש. הם ביצעו את החשיפה במרווחים קבועים, וכל פעם, הפטרייה האטה את קצב צמיחתה בתגובה. עם זאת, במרווח הזמן הבא, החוקרים לא השתמשו באוויר הקר, אך הפטרייה האטה בצפייה לכך שזה כן יקרה. איכשהו היא ידעה שהגיע הזמן לאוויר הקר שהיא לא אוהבת. המסקנות מהמחקר היו שפטריית העובש הרירית מסוגלת ללמוד. ניסוי שלישי: הפטרייה הוזמנה לחקור שטח מכוסה בשיבולת שועל. היא מתפשטת בתבנית דמויית-ענפים, היא מתקדמת, ובכל צומת מזון שהיא מוצאת, היא יוצרת רשת, קשרים, וממשיכה להתפשט. אחרי 26 שעות היא יצרה רשת די יציבה בין מאגרי שיבולת השועל השונים. לכאורה אין כאן דבר מרשים, עד שאתם מגלים ששיבולת השועל המרכזית מייצגת את העיר טוקיו והשאר הם תחנות רכבת פרבריות. פטריית העובש שיעתקה את רשת התחבורה של טוקיו. -- (צחוק) -- מערכת מורכבת שהתפתחה עם הזמן על ידי גדילת הקהילה, מהנדסים אזרחיים, תכנון ערים. מה שלקח לנו מעל 100 שנה לקח לפטרייה קצת יותר מיום. המסקנות מהניסוי היו שהפטרייה מסוגלת ליצור רשתות יעילות ולפתור את בעיית הסוכן הנוסע. היא מתפקדת כמחשב ביולוגי.
It is a biological computer. As such, it has been mathematically modeled, algorithmically analyzed. It's been sonified, replicated, simulated. World over, teams of researchers are decoding its biological principles to understand its computational rules and applying that learning to the fields of electronics, programming and robotics.
לכן, נוצרו מודלים מתמטיים בהשראתה, היא נותחה באלגוריתמים. היא עברה בדיקות אולטרה סאונד, שוכפלה, וחוקתה. בכל העולם, צוותי חוקרים מפענחים את העקרונות הביולוגיים שלה מנסים להבין את חוקי החישוביות שלה ומיישמים את הידע לתחומים של אלקטרוניקה, תכנות ורובוטיקה. אז השאלה היא,
So the question is, how does this thing work? It doesn't have a central nervous system. It doesn't have a brain, yet it can perform behaviors that we associate with brain function. It can learn, it can remember, it can solve problems, it can make decisions. So where does that intelligence lie? So this is a microscopy, a video I shot, and it's about 100 times magnification, sped up about 20 times, and inside the slime mold, there is a rhythmic pulsing flow, a vein-like structure carrying cellular material, nutrients and chemical information through the cell, streaming first in one direction and then back in another. And it is this continuous, synchronous oscillation within the cell that allows it to form quite a complex understanding of its environment, but without any large-scale control center. This is where its intelligence lies.
כיצד היא עובדת? אין לה מערכת עצבים מרכזית. אין לה מוח, ועם זאת היא יכולה לבצע פעולות אותן אנו קושרים עם פעילות מוחית. היא מסוגלת ללמוד, לזכור, לפתור בעיות, לקבל החלטות. אז איפה נמצאת האינטליגנציה הזאת? זהו צילום מיקרוסקופי, סרט שצילמתי, והוא מוגדל בערך פי 100 מואץ בערך פי 20 ובתוך פטריית העובש, יש זרימה שפועמת בקצב, מבנה דמוי וריד שנושא חומר תאי, מזון ומידע כימי דרך התא תחילה הוא זורם בכיוון אחד, ואז בכיוון השני. וזוהי התנודה התמידית, המסונכרנת בתוך התא שמאפשרת לו לפתח הבנה מורכבת של הסביבה, ללא מרכז בקרה עיקרי. כאן טמונה האינטליגנציה. לא רק חוקרים אקדמאים באוניברסיטאות
So it's not just academic researchers in universities that are interested in this organism. A few years ago, I set up SliMoCo, the Slime Mould Collective. It's an online, open, democratic network for slime mold researchers and enthusiasts to share knowledge and experimentation across disciplinary divides and across academic divides. The Slime Mould Collective membership is self-selecting. People have found the collective as the slime mold finds the oats. And it comprises of scientists and computer scientists and researchers but also artists like me, architects, designers, writers, activists, you name it. It's a very interesting, eclectic membership. Just a few examples: an artist who paints with fluorescent Physarum; a collaborative team who are combining biological and electronic design with 3D printing technologies in a workshop; another artist who is using the slime mold as a way of engaging a community to map their area. Here, the slime mold is being used directly as a biological tool, but metaphorically as a symbol for ways of talking about social cohesion, communication and cooperation. Other public engagement activities, I run lots of slime mold workshops, a creative way of engaging with the organism. So people are invited to come and learn about what amazing things it can do, and they design their own petri dish experiment, an environment for the slime mold to navigate so they can test its properties. Everybody takes home a new pet and is invited to post their results on the Slime Mould Collective. And the collective has enabled me to form collaborations with a whole array of interesting people. I've been working with filmmakers on a feature-length slime mold documentary, and I stress feature-length, which is in the final stages of edit and will be hitting your cinema screens very soon. (Laughter)
מתעניינים בייצור הזה. לפני מספר שנים, הקמתי את "סליימוקו", הקולקטיב של פטריית העובש הריריות. רשת מקוונת, פתוחה, דמוקרטית של חוקרים וחובבי הפטרייה שנועדה לחלוק ידע וניסויים מעבר למחלוקות בין תחומיות ומעבר למחלוקות אקדמיות. ההצטרפות לחבורת סליימוקו מבוססת על ברירה עצמאית. אנשים מצאו את הקבוצה בעצמם כמו שהפטרייה מוצאת את שיבולת השועל. הקבוצה מורכבת ממדענים ומדעני מחשב וחוקרים אבל גם אמנים כמוני, ארכיטקטים, מעצבים, כתבים, פעילים חברתיים, ומה שלא תרצו. זוהי חבורה מאוד מעניינת וקיבוצית. רק מספר דוגמאות: אמן שמצייר עם פטריית פיסרום זוהרת: קבוצה משותפת שמשלבת עיצוב ביולוגי ואלקטרוני עם טכנולוגיות הדפסה בתלת ממד בסדנה; אמן נוסף שמשתמש בפטריית העובש הרירית כדרך לעודד את הקהילה למפות את האזור שלהם. כאן, הפטרייה משמשת ישירות ככלי ביולוגי, אך באופן מטפורי כסמל לדרכים לשוחח על לכידות חברתית, תקשורת ושיתוף פעולה. עוד פעילויות שנוגעות לציבור, אני עושה המון סדנאות בפטריית העובש הרירית, דרך יצירתית לגשת לאורגניזם. כך שאנשים מוזמנים לבוא וללמוד על הדברים המדהימים שהיא מסוגלת לעשות, והם מעצבים ניסויים בצלחות פטרי, סביבה שבה הפטרייה יכול לנווט בכדי לבדוק את המאפיינים שלה. כל אחד לוקח הביתה 'חיית מחמד' חדשה והם מוזמנים לפרסם את התוצאות באתר של פטריית העובש. הקבוצה איפשרה לי ליצור שיתופי פעולה עם מגוון של אנשים מעניינים. אני עובדת עם יוצרי סרטים על סרט דוקומנטרי באורך מלא. ואני מדגישה שהסרט הוא באורך מלא שנמצא כרגע בשלבי עריכה אחרונים ויגיע לאולמות הקולנוע בקרוב מאוד. (צחוק)
It's also enabled me to conduct what I think is the world's first human slime mold experiment. This is part of an exhibition in Rotterdam last year. We invited people to become slime mold for half an hour. So we essentially tied people together so they were a giant cell, and invited them to follow slime mold rules. You have to communicate through oscillations, no speaking. You have to operate as one entity, one mass cell, no egos, and the motivation for moving and then exploring the environment is in search of food. So a chaotic shuffle ensued as this bunch of strangers tied together with yellow ropes wearing "Being Slime Mold" t-shirts wandered through the museum park. When they met trees, they had to reshape their connections and reform as a mass cell through not speaking. This is a ludicrous experiment in many, many ways. This isn't hypothesis-driven. We're not trying to prove, demonstrate anything. But what it did provide us was a way of engaging a broad section of the public with ideas of intelligence, agency, autonomy, and provide a playful platform for discussions about the things that ensued. One of the most exciting things about this experiment was the conversation that happened afterwards. An entirely spontaneous symposium happened in the park. People talked about the human psychology, of how difficult it was to let go of their individual personalities and egos. Other people talked about bacterial communication. Each person brought in their own individual interpretation, and our conclusion from this experiment was that the people of Rotterdam were highly cooperative, especially when given beer. We didn't just give them oats. We gave them beer as well.
התאפשר לי גם לערוך את מה שלדעתי הוא ניסוי פטריית העובש האנושי הראשון בעולם. זהו חלק ממיצג ברוטרדם מהשנה שעברה. הזמנו אנשים להפוך לפטרייה לחצי שעה. למעשה קשרנו אנשים יחד כך שהם יהפכו לתא ענק, והזמנו אותם לפעול בהתאם לחוקי הפטרייה. חייבים לתקשר דרך צמתים, אין דיבורים. הם חייבים לפעול כישות אחת, תא ענק אחד, ללא אגו, והמוטיבציה לזוז ולחקור את הסביבה היא בחיפוש אחרי מזון. כך שהדשדוש האקראי הזה נמשך, כשחבורה של זרים קשורים יחד בחבלים צהובים ולובשים חולצות צהובות עם סמל הפטרייה טיילו בפארק המוזיאון. כשהם נתקלו בעצים, הם חויבו לארגן מחדש את הקשרים ביניהם כדי ליצור תא ענק ללא דיבורים. זהו ניסוי מגוחך מהרבה מאד בחינות. הוא לא מונע מתוך השערה. אנחנו לא מנסים להוכיח או להדגים דבר. אך הניסוי למעשה נתן לנו דרך לעניין ציבור רחב בנושאים כמו אינטליגנציה, ייצוג, אוטונומיה, וליצור כלי משחק לצורך דיונים אודות השלבים הבאים. אחד הדברים המרגשים בניסוי הזה הוא השיחה שנוצרה אחריו. דיון ספונטני שנוצר בפארק. אנשים דיברו על הפסיכולוגיה האנושית, על הקושי לוותר על האישיות והאגו. אנשים אחרים דיברו על תקשורת בין חיידקים. כל אחד דיבר על הפרשנות האישית שלו, ומסקנת הניסוי הייתה שאנשי העיר רוטרדם משתפים פעולה ברמה גבוהה, בעיקר כשקיבלו בירה. לא נתנו להם שיבולת שועל. נתנו להם גם בירה.
But they weren't as efficient as the slime mold, and the slime mold, for me, is a fascinating subject matter. It's biologically fascinating, it's computationally interesting, but it's also a symbol, a way of engaging with ideas of community, collective behavior, cooperation. A lot of my work draws on the scientific research, so this pays homage to the maze experiment but in a different way. And the slime mold is also my working material. It's a coproducer of photographs, prints, animations, participatory events. Whilst the slime mold doesn't choose to work with me, exactly, it is a collaboration of sorts. I can predict certain behaviors by understanding how it operates, but I can't control it. The slime mold has the final say in the creative process. And after all, it has its own internal aesthetics. These branching patterns that we see we see across all forms, scales of nature, from river deltas to lightning strikes, from our own blood vessels to neural networks. There's clearly significant rules at play in this simple yet complex organism, and no matter what our disciplinary perspective or our mode of inquiry, there's a great deal that we can learn from observing and engaging with this beautiful, brainless blob.
אבל הם לא היו יעילים כמו פטריית העובש הרירית, ופטריית העובש הרירית, עבורי, היא נושא מחקר מרתק. היא מרתקת מבחינה ביולוגית, היא מרתקת מבחינה חישובית, אבל גם כסמל, דרך ליצור דיון אודות קהילה, התנהגות כקבוצה, שיתוף פעולה. יצרתי הרבה עבודות אמנות בהשראת המדע, ועבודה זו היא מחווה לניסוי המבוך אולם בדרך שונה. ופטריית העובש היא גם חומר היצירה שלי. היא עוזרת ההפקה שלי בצילום, הדפס, אנימציה, אירועים בהשתתפות קהל. למרות שהפטרייה לא בוחרת לעבוד אתי, לא בדיוק, זהו סוג של שיתוף פעולה. אני יודעת לחזות התנהגויות מסוימות ע"י הבנת צורת הפעולה שלה, אבל אינני יכולה לשלוט בה. היא בעלת המילה האחרונה בתהליך היצירה. ואחרי הכל, יש לה אסתטיקה פנימית משלה. המבנה דמוי הענפים בו הפטרייה גדלה קיים בכל הצורות, כל גודל בטבע, מאפיקי נהר ועד ברקים, מכלי הדם שלנו ועד מערכת העצבים. ברור שיש כאן כללים חשובים לפיהם מתנהג היצור הפשוט והמסובך הזה, ולא משנה מה נקודת המוצא שלנו או סוג המחקר, יש המון מה ללמוד מצפייה ומשחק בגוש היפהפה, חסר המוח הזה.
I give you Physarum polycephalum.
קבלו בבקשה את פיסרום פוליצפלום.
Thank you.
תודה רבה.
(Applause)
(מחיאות כפיים)