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.
Szeretnék bemutatni önöknek egy élőlényt: egy nyálkagombát, a Physarum polycephalumot. Ez egy identitászavaros gomba, ugyanis nem gomba -- jobb, ha ezt már most tisztázzuk. Egyike a 700 ismert nyálkagomba fajnak, az amőbákkal közös országból. Egysejtű élőlény, egyetlen sejt, ami több másikkal csatlakozva egyetlen, óriási szupersejtet alkot, az erőforrások hatékonyabb kihasználása végett. A nyálkagomba tehát több ezer, sőt, több millió sejtmagot is tartalmazhat egyazon sejtfalon belül, melyek egyetlen egységként működnek. Természetes élőhelyén, erdős területeken érdemes nyálkagomba után kutatni, ahol a rothadó növényzettel táplálkozik, de megtalálható kutató laboratóriumokban, osztálytermekben, sőt műtermekben is.
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.
Én öt évvel ezelőtt találkoztam először nyálkagombával. Egy mikrobiológus barátomtól kaptam egy Petri-csészét, amiben egy kis sárga paca volt. Azt mondta, menjek haza, és játsszak vele. Csak annyi információt kaptam, hogy a sötét, nedves helyeket kedveli, és kedvenc tápláléka a zabkása. Művész létemre sok évig dolgoztam biológiai, tudományos folyamatokkal, így az élő anyag nem szokatlan számomra. Dolgoztam már növényekkel, baktériumokkal, tintahallal, muslicákkal. Szóval izgatottan vittem haza új munkatársamat, hogy lássam, mit tud. Tehát hazavittem, és figyeltem. Változatos étrendet biztosítottam számára. Megfigyeltem, ahogy hálózatokat alakít ki. Táplálékforrások között hozott létre kapcsolatokat. Figyeltem, ahogy nyomot hagy maga után, jelezve azt a helyet, ahol már járt. Megfigyeltem, hogy ha elege lett egy Petri-csészéből, odébbállt, hogy jobb otthont találjon.
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.
Megfigyeléseim rögzítésére time-lapse felvételeket használtam. A nyálkagomba nagyjából egy centimétert nő óránként, tehát nem annyira ideális élőben nézni, esetleg csak a meditáció extrém formájaként, de a time-lapse módszer segítségével nagyon érdekes viselkedésformák figyelhetők meg. Például itt, egy szép kupacnyi zabot elfogyasztván, a nyálkagomba új területek felfedezésére indul egyszerre különböző irányokban. Mikor önmagával találkozik, tudja, hogy már ott van, felismeri, hogy ott van, és inkább visszahúzódik és más irányt választ a növekedéshez. Engem nagyon lenyűgözött ez a képesség, hogy ez a valami, ami lényegében csak egy marék sejtes nyálka, valahogy fel tudja térképezni a területét, tud magáról, és nyilvánvaló szándékkal mozog.
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.
Számtalan tudományos kutatást találtam, tudományos lapokban megjelent cikkeket, melyek elképesztő eredményeket közölnek róla. Megosztanék ezek közül néhányat önökkel. Például egy japán-magyar kutatócsapat nyálkagombát tett egy labirintusba. A nyálka egyetlen nagy sejtet alkotott. Két ponton táplálékot helyeztek el, természetesen zabot. A nyálka kapcsolatot hozott létre az élelemadagok közt. Az üres részekről és a zsákutcákból visszahúzódott. Négy lehetséges út volt a labirintusban, de mindig az lett a vége, hogy a nyálkagomba a legrövidebb és leghatékonyabb utat választotta. Igazán ügyes. A kísérletből arra következtettek, hogy a nyálkagomba az intelligencia egy primitív formájával rendelkezik. Mások szabályos időközönként hideg levegőt fújtak a nyálkára. Nem szerette. Nem az, aki hidegen szereti. Azt sem szerette, hogy száraz. Szabályos időközönként ismételték ezt, és a nyálkagomba minden alkalommal lelassult növekedéssel válaszolt. Olykor, az esedékes időpontban a kutatók kihagyták a hideg levegőt. De a nyálkagomba mégis lelassult, számítva a hidegre. Valahonnan tudta, hogy eljött az ideje a hideg levegőnek, amit nem kedvel. A kísérlet konklúziója az volt, hogy a nyálkagomba tanulásra képes. Egy harmadik vizsgálat: a nyálkagombát arra késztették, hogy felderítsen egy zabbal fedett területet. Faágakra emlékeztető minta szerint terjeszkedik. Eközben a megtalált táplálékkupacok közt hálózatot, kapcsolatot alakít ki, és folytatja a táplálékkeresést. 26 óra elteltével létrehozott egy elég stabil hálózatot az egyes zabkupacok között. Nos, nincs ebben semmi különös, ha nem tudjuk, hogy a középső, kiindulási zabkupac Tokió városát jelképezi, a körülötte lévő zabszemek pedig a környező vasútállomásokat. A nyálkagomba lemásolta Tokió közlekedési hálózatát, (Nevetés) egy olyan összetett rendszert, amit hosszú idő alatt a lakosság igényei szerint mérnökök és várostervezők fejlesztettek ki. Ami nekünk 100 évig tartott, azt a nyálkagomba egy nap alatt megvalósította. A kísérlet következtetése, hogy a nyálkagomba hatékony hálózatokat tud kialakítani, és megoldja az utazó ügynök problémáját.
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.
Íme, egy biológiai számítógép. Ennek megfelelően, matematikailag modellezték, algoritmikusan elemezték. Hanghullámokká alakították, lemásolták, szimulálták. Szerte a világban kutatócsoportok próbálják megfejteni, milyen biológiai elvek szerint működik, hogy megértsék számítási szabályait, a megszerzett tudást pedig elektronikai, programozási és robottechnikai területen hasznosítják.
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.
A kérdés tehát az, hogyan is működik ez a dolog. Nincs központi idegrendszere, nincs agya, mégis olyan viselkedésformákat mutat, melyeket agyfunkciókhoz kapcsolunk. Képes tanulni, emlékezni, problémákat megoldani, döntéseket hozni. De mi hordozza benne ezt az intelligenciát? Ez itt egy mikroszkópos videofelvétel, 100-szoros nagyítás, 20-szoros sebességre felgyorsítva mutatja, hogy a nyálkagomba belsejében van egy ütemesen pulzáló áramlás, egy vénaszerű szerkezet, ami sejtanyagot, tápanyagot és kémiai információt szállít a sejten keresztül, egyszer az egyik irányba, aztán a másikba. Nos, ez az állandó szinkron oszcilláció a sejten belül lehetővé teszi, hogy komplex képet alakítson ki a környezetéről, bármiféle összetett vezérlőközpont nélkül. Ebben rejlik hát az intelligenciája.
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)
Nos, nem csak az egyetemek tudós kutatóit érdekli ez az organizmus. Én pár évvel ezelőtt létrehoztam a SliMoCo-t, a Nyálkagomba Társaságot. Ez egy nyílt, demokratikus online hálózat, ahol nyálkagomba-kutatók és -rajongók megoszthatják tudásukat és tapasztalatukat mindenféle tudományterületi és akadémiai határoktól és korlátoktól függetlenül. A SliMoCo tagsága természetes módon szelektálódik. Az emberek úgy találnak rá a Társaságra, ahogy a nyálkagomba a zabszemekre. A tagok között vannak tudósok, számítástechnikusok és kutatók, de művészek is, akárcsak én, építészek, tervezők, írók, aktivisták, és még sorolhatnám. Ez egy rendkívül érdekes, eklektikus gyülekezet. Csak pár példa: egy művész, aki fluoreszkáló Physarummal fest; egy munkacsoport, amely biológiai és elektronikai dizájnokat egyesít 3D nyomtatási technológiákkal; egy másik művész, aki a nyálkagombával egyfajta közösségépítést végez a környék feltérképezése érdekében. Itt a nyálkagombát közvetlen módon biológiai eszközként használják, átvitt értelemben persze, a társadalmi összetartás, kommunikáció és kooperáció szimbólumaként. További közösségi tevékenységek: számtalan nyálkagomba-workshopot tartok, ami kreatív módja az organizmus megismerésének. Elhívjuk az embereket, hogy lássák, milyen lenyűgöző dolgokra képes a lény, és ők maguk tervezhetik meg Petri-csésze-kísérleteiket, a környezetet, melyben a nyálkagomba közlekedik, és így maguk próbálhatják ki a képességeit. Mindenki hazaviheti új kedvencét, eredményeit pedig megoszthatja a SliMoCo közösség tagjaival. A Társaság révén lehetőségem nyílt együttműködni egy csomó érdekes emberrel. Dolgoztam fimesekkel egy egész estés nyálkagomba- dokumentumfilmen, hangsúlyozom: egész estés! Már az utolsó simításokat végezzük rajta, és hamarosan láthatják a szomszéd moziban. (Nevetés)
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.
Arra is lehetőségem nyílt, hogy levezessem a világ első emberi nyálkagomba-kísérletét. Ez egy tavalyi rotterdami kiállítás része. Arra kértünk embereket, hogy legyenek nyálkagombák egy órára. Szóval összekapcsoltunk embereket, hogy együtt egy óriási sejtet alkossanak, és kértük, hogy kövessék a nyálkagomba szabályait. Kizárólag oszcillációval kommunikálhattak, beszéd nélkül. Egyetlen entitásként, egyetlen óriássejtként kellett működniük, nem pedig egyedenként. A mozgás, majd pedig a környezet felderítésének egyetlen motivációja az élelem keresése. És ezeknek a sárga kötéllel összekötött, "Nyálkagomba vagyok" feliratú pólót viselő idegeneknek a kaotikus csoportja végül szépen keresztülsétált a múzeum parkján. Amikor fának ütköztek, meg kellett változtatniuk a kapcsolataikat, újraformálva az óriássejtet, miközben egyetlen szót sem szólhattak. Ez egy mulatságos kísérlet, sok-sok szempontból. Nem egy hipotézisre épül. Semmi nem akar bizonyítani vagy bemutatni. Betekintést adott viszont egy csomó embernek az intelligencia és autonómia működésébe, miközben játékos keretet nyújtott a felmerült kérdések megvitatásához. A kísérlet kapcsán felmerült egyik legizgalmasabb dolog az utána következő beszélgetés volt. Szinte egy kis spontán szimpózium alakult ki a parkban. Az emberek a pszichológiáról beszélgettek. Arról, hogy milyen nehéz volt feladniuk saját személyiségüket, egójukat. Mások a baktériumok kommunikációjáról cseréltek véleményt. Mindenki előjött a saját, egyéni értelmezésével. A kísérlet alapján arra jutottunk, hogy a rotterdami emberek rendkívül együttműködők. Különösen, ha sört kapnak. Mi ugyanis nem csak zabot adtunk nekik, hanem sört is.
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.
De meg sem közelítik a nyálkagomba hatékonyságát. A nyálkagomba számomra lenyűgöző vizsgálati alany. Biológiai szempontból lenyűgöző. Számítástechnikai szempontból érdekes. De egyúttal szimbólum is, és egy módszer is a közösségi gondolkodás, közös viselkedés és kooperáció megismerésére. Munkáim többsége tudományos kutatásból merít, ez itt tisztelgés a labirintuskísérlet előtt, csak egy kicsit más módon. A nyálkagomba egyúttal a munkámhoz használt anyag is. Társalkotója a fotóknak, nyomatoknak, animációknak, eseményeknek. Bár a nyálkagomba nem választott engem munkatársának, ez mégis csak egyfajta együttműködés. Azáltal, hogy megértem, meg tudom jósolni bizonyos viselkedéseit, de befolyásolni nem vagyok képes. A kreatív folyamatban a nyálkagombáé az utolsó szó. Mindezen túl, van egy belső esztétikája. Ezek az ágas-bogas minták, amiket látunk, a természet számos területéről ismerősek, a folyódeltáktól a villámcsapásig, az ereinktől az ideghálózatokig. Láthatóan fontos szabályok érvényesülnek ebben az apró, mégis összetett organizmusban. És függetlenül a szakmai megközelítési módunktól, rengeteget tanulhatunk ennek a gyönyörű, agy nélküli pacának a megfigyeléséből és a vele való kapcsolatból.
I give you Physarum polycephalum.
Ajánlom önöknek a Physarum polycephalumot.
Thank you.
Köszönöm.
(Applause)
(Taps)