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.
Rada by som vás zoznámila s organizmom: so slizovitou plesňou – Physarum polycephalum. Táto pleseň trpí krízou identity, pretože to nie je pleseň. A odpichnime sa od tohto bodu. Ide o jednu z 700 známych slizovitých plesní, ktorá patrí do triedy amoeba (meňavky). Ide o jednobunkový organizmus, bunku, ktorá sa spája s ďalšími bunkami a vytvára tak super bunku na maximalizovanie svojich zdrojov. Takže v rámci tejto slizovitej plesne nájdeme tisícky alebo milióny jadier so spoločnou bunkovou stenou, ktoré existujú ako jedna entita. Vo svojom prirodzenom prostredí nájdete túto pleseň v lesnatých oblastiach ako hľadá potravu, živí sa hnijúcou vegetáciou. Nájdete ju však aj vo výskumných laboratóriách, triedach či umeleckých ateliéroch.
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.
So slizovitou plesňou som sa prvýkrát stretla pred 5 rokmi. Môj kamarát mikrobiológ mi dal Petriho misku s malou žltou guľôčkou a povedal, nech si to zoberiem domov a hrám sa s tým. Jediné inštrukcie boli, že to má rado tmavé a vlhké prostredie a najradšej sa živí ovsenou kašou. Patrím medzi umelcov, ktorí roky pracujú v oblasti biológie, vedeckých procesov. Živý materiál preto pre mňa nebolo nič nového. Pracovala som s rastlinami, baktériami, sépiami, octovými muškami. Tešila som, keď si túto guľôčku donesiem domov, aby som zistila, čo dokáže. Doniesla som ju domov a pozorovala. Skúšala som jej dávať rôznu stravu. Sledovala, ako sa rozťahovala. Vytvorila si sieťové prepojenie medzi zásobami jedla. Sledovala som cesty, ktoré za sebou nechávala, naznačujúc, kde už bola. Všimla som si, že keď ju prestala baviť táto jedna Petriho miska, ušla a našla si lepší domov.
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.
Svoje pozorovania som zachytávala pomocou fotografovania časového obdobia. Slizovitá pleseň rastie asi 1 cm za hodinu, preto nie je úplne ideálna na pozorovanie. Jedine, ak je to súčasťou nejakej extrémnej meditácie. Časom som však bola schopná pozorovať veľmi zaujímavé správanie. Napríklad počas kŕmenia sa na kope ovsa, slizovitá pleseň sa vydala na prieskum okolia v rôznych smeroch naraz. Ak sa náhodou niekde stretne samú seba, vie, že tam už bola, spozná to tam a namiesto toho, aby sa vrátila späť, vydá sa ďalšími smermi. Ohromilo ma, že táto kôpka bunečného slizu dokáže mapovať svoje okolie, spoznať samú seba a pohybovať sa s nejakým zámerom.
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.
Našla som nespočetné množstvo vedeckých štúdií, výskumov a článkov zaoberajúcich sa týmto organizmom. S niektorými sa s vami podelím. Tím na univerzite Hokkaido v Japonsku dala slizovitú pleseň do bludiska. Tá sa spojila do jednej veľkej bunky. Na dve miesta položili jedlo, ovos samozrejme, a sliz si vytvoril medzi jedlom spojenie. Z prázdnych a slepých uličiek sa stiahol. Existujú 4 možné trasy z bludiska a zakaždým si slizovitá pleseň vyberala tú najkratšiu a najefektívnejšiu cestu. Celkom šikovné. Záver tohto experimentu je taký, že pleseň je primitívne inteligentná. V ďalšom pokuse v pravidelných intervaloch vystavovali sliz studenému vzduchu. Nepáčilo sa mu to, tá zima. A ani sucho. Opakovali to pravidelne. Zakaždým, ako odpoveď, spomalila slizovitá pleseň svoj rast. Avšak pri ďalšom pokuse nepustili vedci studený vzduch. Ale pleseň začala spomaľovať, pretože očakávala príval studeného vzduchu. Vedela, že teraz nastal ten čas na studený vzduch, ktorý nemá rada. Záver tohto experimentu je taký, že pleseň je schopná učiť sa. Tretí pokus: Pleseň umiestnili do oblasti pokrytej ovsom. Rozširuje sa a rozvetvuje. Ako nachádza jednotlivé kusy jedla, vytvára sieť, prepojenia a pasie sa. Po 26 hodinách si vytvorila pomerne pevnú sieť medzi jednotlivými miestami s ovsom. Nie je na tom nič úžasného, pokiaľ si neuvedomíte, že centrum s jedlom predstavuje mesto Tokio a okolie tvoria predmestia so železničnými stanicami. Slizovitá pleseň napodobnila dopravnú sieť Tokia – (Smiech) – komplexný systém časom vytvorený obydliami, stavebníctvom, výstavbou mesta. Čo nám trvalo stovky rokov, slizovitá pleseň zvládla za jeden deň. Záver tohto experimentu je taký, že pleseň zvládne tvorbu efektívnych sietí a riešenie problémov podomových predajcov.
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.
Je to biologický počítač. Ako taký bol matematicky formovaný, algoritmicky analyzovaný, sonifikovaný, zdvojený, imitovaný. Tímy vedcov z celého sveta dekódujú jeho biologické princípy, aby pochopili jeho počítačové pravidlá a aplikujú tieto poznatky do oblasti elektroniky, programovania a robotiky.
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.
Otázka znie: Ako to vlastne funguje? Nemá centrálny nervový systém. Hoci nemá mozog vytvára aktivity, ktoré sa práve spájajú s mozgovou činnosťou. Je schopná učiť sa, pamätať si, riešiť problémy, rozhodovať sa. V čom teda spočíva jej inteligencia? Toto je mikroskopia, video, ktoré som natočila. Je 100-krát zväčšené, 20-krát zrýchlené, Vo vnútri slizovitej plesne sa nachádza rytmický pulzujúci tok, žilám podobná štruktúra prenášajúca bunkový materiál, živiny a chemické informácie cez bunky, najprv jedným, potom druhým smerom. Táto nepretržitá synchronická oscilácia v rámci buniek jej umožňuje vytvárať pomerne komplexné porozumenie jej prostredia bez akéhokoľvek rozsiahleho riadiaceho centra. A v tomto presne spočíva jej inteligencia.
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)
Týmto organizmom nie sú unesení iba akademickí vedci na univerzitách. Pred pár rokmi som vytvorila portál SliMoCo, čiže "Slime Mould Collective" (Kolektív slizovitých plesní). Ide o online otvorenú demokratickú sieť výskumníkov a zanietencov tejto plesne na zdieľanie svojich vedomostí a experimentov medzi disciplinárnymi a akademickými oblasťami. Členstvo v SliMoCo je dobrovoľné. Ľudia našli tento kolektív tak, ako pleseň nachádza ovos. Sú v ňom vedci, počítačový znalci a výskumníci, ale aj umelci ako ja, architekti, návrhári, spisovatelia, aktivisti atď. Ide o zaujímavé vyberavé členstvo. Napríklad: umelec maľujúci s fluorescentnou plesňou Physarum. Spolupracujúci tím kombinujúci biologický a elektronický návrh pracujúci s technológiami 3D tlače. Ďalší umelec používa slizovitú pleseň na to, aby táto očarujúca komunita zmapovala svoje územie. Tu môžeme vidieť, ako sa pleseň priamo využíva ako biologický nástroj, metaforicky ako symbol možností hovorenia o sociálnej súdržnosti, komunikácie a kooperácie. Existujú aj iné záujmové aktivity, venujem sa seminárom so slizovitou plesňou, kreatívne spôsoby práce s organizmami. Vítame ľudí, ktorí prídu a učia sa, čo všetko táto pleseň dokáže, vytvárajú svoje vlastné experimenty v Petriho miske, vlastné bludiská pre pleseň, čím testujú jej schopnosti. Vezmú si domov nové domáce zvieratko a svoje výsledky publikujú na stránke SliMoCo. Vďaka tomu sa mi podarilo vytvoriť spoluprácu s celou radou zaujímavých ľudí. Spolupracujem s filmármi na jednom celovečernom dokumentárnom filme o slizovitej plesni, zdôrazňujem celovečernom. Práve je v poslednom štádiu úprav a mal by sa čoskoro dostať do kín. (Smiech)
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.
Podarilo sa mi uskutočniť myslím, že prvý svetový experiment človeka a slizovitej plesne. Toto je časť výstavy z minulého roku v Rotterdame. Vyzvali sme ľudí, aby sa na hodinu a pol stali plesňou. Zviazali sme ich k sebe tak, aby vytvorili obrovskú bunku a nasledovali správanie slizovitej plesne. Komunikácia prebiehala pomocou kmitania, žiadne rozprávanie. Museli fungovať ako jedna entita, jedna obrovská bunka, žiadne samostatné osoby. Motiváciou pohybu a prieskumu prostredia je hľadanie potravy. A táto chaotická kopa zložená z cudzincov priviazaných k sebe žltými lanami a v tričkách s nápisom "Being Slime Mold" (Som slizovitá pleseň) sa túlala múzejným parkom. Keď narazili na strom, museli preskupiť svoje spojenie, pretvoriť sa ako jednotná bunka bez použitia reči. Ide o absurdný experiment vo všetkých možných smeroch. Nie je založený na hypotéze. Nechceme nič dokázať, neprotestujeme. Ale potvrdilo nám to spôsob angažovania väčšieho množstva širokej verejnosti pomocou inteligencie, organizovanosti, samostatnosti a poskytlo hravú platformu diskusie o veciach, ktoré z nej vyplývajú. Jednou z najzaujímavejších vecí, ktorá vzišla z tohto experimentu, bola konverzácia, ktorá nastala po ňom. Úplne spontánne sympózium, ktoré sa stalo v parku. Ľudia sa rozprávali o psychológii človeka, o tom, aké bolo ťažké nenechať sa uniesť svojou povahou a osobnosťou. Iní sa rozprávali o komunikácii baktérií. Každý do rozhovoru priniesol svoju vlastnú interpretáciu. Naším záverom tohto experimentu je, že títo ľudia spolupracovali ukážkovo, najmä po požití piva. Nedali sme im iba ovos. Dostali aj pivo.
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.
Neboli však takí efektívni ako slizovitá pleseň, Slizovitá pleseň je pre mňa fascinujúci objekt. Je biologicky fascinujúca, počítačovo zaujímavá. Je to tiež symbol zapojenia prostredníctvom komunity, kolektívneho správania, spolupráce. Veľa mojej práce čerpá z vedeckého výskumu a takto som vzdala hold experimentu s labyrintom, ale trochu iným spôsobom. Slizovitá pleseň je aj môj pracovný materiál. Je spoluautorom fotografií, výtlačkov, animácií a akcií. Hoci, pleseň nemá možnosť výberu spolupracovať/nespolupracovať so mnou, je to ten typ, ktorý spolupracuje. Viem predpovedať určité správanie vďaka pochopeniu procesu jej fungovania, ale neviem ju ovládať. Slizovitá pleseň má jednoducho posledné slovo v kreatívnom procese. Koniec koncov, má svoju vlastnú vnútornú estetickosť. Tieto vzory rozvetvenia, ktoré vidíme, vidíme medzi rôznymi formami, výtvory prírody, od delt riek po blesky, od krvných ciev po neurónovú sieť. Sú tu zreteľné viditeľné významné pravidlá v tomto jednoduchom a zároveň zložitom organizme, nezáleží na našom pohľade alebo názore, môžeme sa toho veľa naučiť z pozorovania a spolupráce s touto krásnou guľôčkou bez mozgu.
I give you Physarum polycephalum.
Dávam vám Physarum polycephalum.
Thank you.
Ďakujem vám.
(Applause)
(Potlesk)