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.
Tôi muốn giới thiệu cho các bạn một loài sinh vật: đó là một loại nấm nhầy, Physarum polycephalum. Nó là loại nấm với sự khác biệt, bởi nó lại không là nấm, hãy đi thẳng vào vấn đề. Nó là một trong 700 loài nấm mốc nhờn đã được biết, thuộc giới amoeba. Đây là một loài cá thể đơn bào, chỉ một tế bào, và liên kết với các tế bào khác để hình thành nên một siêu tế bào và để tối đa hóa nguồn tài nguyên của chúng. Vì vậy, trong mỗi nấm mốc chứa hàng nghìn đến hàng triệu nhân, tất cả đều chung một thành tế bào, tất cả hoạt động như một thực thể Ở nơi cư ngụ tự nhiên của chúng, bạn có thể thấy nấm mốc nhờn kiếm ăn ở các vùng rừng cây, ăn rau cỏ đã thối rữa, nhưng bạn có thể cũng thấy nó trong các phòng nghiên cứu, phòng học, và thậm chí các xưởng nghệ thuật.
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.
Lần đầu tôi tình cờ thấy nấm nhờn là khoảng 5 năm trước Tôi có bạn là nhà vi sinh học đã cho tôi một chiếc đĩa petri với một đốm vàng nhỏ trên đó và bảo tôi về nhà, chơi với nó. Những lời chỉ dẫn duy nhất tôi có được, là nó thích nơi tối ẩm và thức ăn ưa thích của nó là cháo yến mạch. Tôi là một nghệ sĩ đã làm việc nhiều năm với sinh học, với những phương pháp khoa học, vì thế vật thể sống không hề lạ lùng với tôi. Tôi đã làm việc với thực vật, vi khuẩn, với cá mực, ruồi giấm. Nên tôi khá vui khi đem người cộng tác mới về nhà để xem nó có thể làm gì. Tôi đã mang nó về nhà và quan sát. Tôi cho nó ăn theo một chế độ phong phú. và quan sát nó kết lưới. Nó tạo một kết nối giữa các nguồn thức ăn. Tôi đã thấy nó để lại một vệt đằng sau nó, để chỉ ra nơi mà nó đã đi qua. Và tôi chú ý rằng khi nó đã quá ngán đĩa petri, nó sẽ thoát ra và tìm một ngôi nhà tốt hơn.
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.
Tôi thu thập lại quan sát của mình bằng cách sử dụng kĩ thuật chụp "tua nhanh". Nấm mốc nhờn tăng trưởng khoảng một cm mỗi giờ nên việc quan sát trực tiếp không thực sự lý tưởng lắm trừ khi sử dụng một số hình thức thiền định rất cực đoan, nhưng qua kĩ thuật "tua nhanh", tôi đã có thể quan sát một số hành vi rất thú vị. Ví dụ, sau khi ăn xong một khối yến mạch ngon lành, nấm mốc nhờn đã đi khám phá những lãnh thổ mới đồng thời theo những hướng khác nhau. Khi nó gặp chính mình, nó biết nó đã từng ở đó rồi. nó nhận ra nó đang ở chính nơi này, thay vào đó nó quay ngược lại. rồi phát triển theo những hướng khác. Tôi đã khá ấn tượng bởi sự tài ba này, bởi cái cách mà sinh vật về bản chất chỉ là một túi chất nhầy tế bào không hiểu sao có thể vạch ra lãnh thổ của nó, nhận biết chính mình, và di chuyển với vẻ có chủ đích.
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.
Tôi tìm được nhiều nghiên cứu, tài liệu nghiên cứu, tạp chí, ghi chép nghiên cứu về loại sinh vật này, tôi sẽ chia sẻ một chút với các bạn. Lấy ví dụ, một nhóm ở đại học Hokkaido tại Nhật Bản đã lấp đầy 1 mê cung bằng nấm nhầy. Chúng đã tập hợp với nhau và tạo nên 1 siêu tế bào. Họ đặt thức ăn tại 2 điểm, và đương nhiên đó là yến mạch, và nó đã hình thành một mối liên kết giữa 2 điểm thức ăn ấy. Nó ra khỏi vùng trống và các khu vực chết. Có 4 đường có thể qua mê cung, nhưng thời gian trôi qua, nấm nhầy đã hình thành tuyến đường ngắn nhất và hiệu quả nhất. Khá thông minh. Kết luận từ thí nghiệm của họ là nấm nhầy có trí tuệ. Nghiên cứu khác về khí lạnh hé lộ nấm nhầy không hề thích lạnh. Nó cũng không thích khô. Họ đã tiến hành vào các khoảng thời gian lặp lại, và mỗi lần, nấm nhầy đều phản ứng bằng cách phát triển chậm lại. Tuy nhiên, ở quãng tiếp theo, những người nghiên cứu đã không cho khí lạnh vào nữa, nhưng nấm nhầy đã chậm lại như dự đoán về sự xảy ra của nó. Bằng cách nào đó nó biết rằng đã đến lúc có không khí lạnh mà nó không thích. Kết luận từ thí nghiệm của họ là nấm nhầy có khả năng học hỏi. Một thí nghiệm thứ ba: nấm nhầy được đưa vào để khám phá vùng yến mạch. Nó tạo ra một mô hình phân nhánh. Khi nó qua mỗi nút thực phẩm nó tìm thấy, nó lại kết nối và tạo ra một mạng lưới và tiếp tục kiếm ăn. Sau 26 giờ, nó đã tạo ra được một mạng lưới khá vững chắc giữa những hạt yến mạch. Giờ thì không còn gì đáng chú ý đến khi bạn nhận ra trung tâm của hạt yến mạch được bắt đầu từ nơi là đại diện cho thành phố Tokyo, và xung quanh nó là các trạm đường sắt ngoại ô. Nấm nhờn đã nhân rộng mạng lưới giao thông của Tokyo ( Cười) một hệ thống phức tạp phát triển theo thời gian với nhà ở cộng đồng, xây dựng dân dụng, kế hoạch hóa đô thị. Điều gì đã làm chúng ta mất hơn 100 năm thì nấm nhầy chỉ làm trong một ngày. Kết luận đến từ thực nghiệm của họ rằng nấm nhầy có thể hình thành một mạng lưới hiệu quả và giải quyết việc người bán hàng đi du lịch. Đây là một chiếc máy tính sinh học.
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.
Nghĩa là, nó được xây dựng dựa trên mô đun toán học, được phân tích theo thuật toán. Nó được nhân rộng, được mô phỏng. Trên toàn thế giới, nhóm những nhà nghiên cứu đang giải mã tính chất sinh học đặc trưng của nó để hiểu quy luật tính toán của nó và áp dụng kiến thức đó trong lĩnh vực điện tử, lập trình và rô bốt. Câu hỏi ở đây là,
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.
Cái máy tính này làm việc như thế nào? Nó không có hệ thống thần kinh trung ương. Nó không có não, nhưng nó có thể thể hiện thái độ khi chúng ta kết nối nó với hoạt động của não bộ. Nó có thể học, có thể ghi nhớ, có thể giải quyết vấn đề có thể đưa ra quyết định. Vậy trí thông minh nằm ở đâu? Đây là kính hiển vi, đây là một đoạn video tôi quay lại, và đây là khoảng 100 lần phóng đại, tăng lên khoảng 20 lần, và đây là bên trong nấm nhầy, có một dòng chảy nhịp nhàng ở đây, giống như cấu trúc tĩnh mạch cấu trúc tế bào, chất dinh dưỡng, thông tin hóa học thông qua tế bào, chảy đầu tiên theo một hướng và sau đó quay trở lại theo hướng khác. Và đó là sự tiếp diễn, đồng bộ hóa dao động bên trong tế bào cho phép nó thực hiện sự hiểu biết phức tạp của môi trường của nó, nhưng không có bất kì một trung tâm kiểm soát quy mô lớn nào Đây chính là nơi hình thành trí thông minh của nó. Không chỉ những nhà nghiên cứu học thuật
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)
ở đại học mới có hứng thú với sinh vật này. Vài năm trước, tôi lập nên SliMoCo, Slime Mould Collective. Đó là một mạng lưới online, rộng mở, và dân chủ dành cho những nhà nghiên cứu nấm nhầy và những người nhiệt tình chia sẻ kiến thức và các thí nghiệm vượt qua sự khác biệt về tính kỷ luật và vượt qua cả sự khác biệt về học thuật. Thành viên của hội này là tự chọn. Mọi người đã tìm ra tập thể như nầm nhầy tìm thấy yến mạch. Bao gồm các nhà khoa học và những nhà khoa học máy tính và những nhà nghiên cứu cũng có cả những nghệ sĩ như tôi, kiến trúc sư, thiết kế thời trang, nhà văn, nhà hoạt động xã hội. Đó thực sự là những thành viên thú vị và nhiều ý tưởng. Ví dụ như: một họa sĩ vẽ Physarum huỳnh quang; một đội ngũ cộng tác người đang kết hợp thiết kế sinh học và điện tử với công nghệ in 3D tại xưởng; một nghệ sĩ khác đang dùng nấm nhầy như là một cách kết nối cộng đồng để định vị khu vực của họ. Còn đây, nầm nhầy được sử dụng trực tiếp như một công cụ sinh học, một cách ẩn dụ như là một biểu tượng của cách nói về sự gắn kết xã hội, giao tiếp và hợp tác. Ở những hoạt động xã hội khác. tôi đã lập nên rất nhiều xưởng làm việc với nấm nhầy. theo một cách sáng tạo để tham gia với sinh vật này. Vì vậy mọi người được mời đến và học tập về những điều tuyệt vời mà nó có thể làm và thiết kế thí nghiệm riêng của họ môi trường để nấm nhầy sống từ đó họ có thể kiểm tra tính chất của nó. Mọi người về nhà với một con vật nuôi mới và được mời để đăng tải những kết quả họ thu được lên trang Slime Mould Collective. Và tập thể này đã cho phép tôi để hình thành sự kết nối với rất nhiều người thú vị. Tôi đang làm việc với những nhà làm phim về một bộ phim tài liệu dài về nấm nhầy, và tôi đang bị áp lực bởi độ dài của phim khi đang trong những bước cuối cùng của việc biên tập và sẽ được chiếu trên màn ảnh rộng rất sớm thôi. (Cười) Việc này cũng cho phép tôi hình thành suy nghĩ về
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.
thí nghiệm nấm nhầy đầu tiên trên thế giới. Đây là một phần của triển lãm ở Rotterdam năm ngoái Chúng tôi mời mọi người và biến thành nấm nhầy trong 30 phút. Chúng tôi trói mọi người lại với nhau vì vậy họ trở thành một tế báo khổng lồ, và mời họ làm theo quy luật của nấm nhầy. Bạn phải giao tiếp thông qua chuyển động, không được nói. Bạn phải hoạt động như một thực thể, một tế bào khổng lồ, không có cái tôi nào cả, và động lực để di chuyển và sau đó là khám phá ra nơi để tìm kiếm thức ăn. Sẽ có một chút hỗ loạn giữa những người lạ được trói với nhau bằng một sợi dây màu vàng,mặc áo "Hãy trở thành nầm nhấy" đi lang thang qua khắp công viên bảo tàng. Khi họ gặp những cái cây, họ phải định hình lại sự kết nối của họ và cái thiện lại như một tế bào khổng lồ mà không được phép nói. Đây là một thí nghiệm rất buồn cười. Nhưng đây không phải là giả thuyết. Chúng tôi không cố gắng chứng minh điều gì cả. Nhưng nó đã cho chúng tôi thấy một cách để kết nối một nhóm cộng đồng với những ý tưởng thông minh, tổng thể, tự động và cung cấp một sân chơi vui vẻ để bàn luận về những gì xảy ra tiếp theo. Một trong những điều thú vị nhất về thí nghiệm này đó là những cuộc đối thoại xảy ra sau đó. Một chuyên đề hoàn toàn tự phát xảy ra trong công viên. Mọi người nói về tâm lý con người, về việc khó khăn như thế nào để bỏ qua tính cá nhân và cái tôi của họ. Những người khác thì nói về cách giao tiếp của vi khuẩn. Mỗi người mang đến một cách giải thích riêng, và chúng tôi kết luận lại từ thí nghiệm này rằng người dân Rotterdam có khả năng phối hợp rất cao, đặc biệt là khi đưa bia cho họ. Chúng tôi không chỉ đưa họ yến mạch. Chúng tôi cũng đưa bia nữa. Nhưng họ không thực sự tạo ra hiệu quả như nấm nhầy,
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.
và nấm nhầy, đối với tôi, là một chủ đề thực sự hấp dẫn. Một sự hấp dẫn về mặt sinh học, sự thú vị về tính toán, và đó cũng là một biểu tượng, cách tham gia cộng đồng với những ý tưởng, hành vi tập thể, sự hợp tác. Phần lớn công việc của tôi dựa trên việc nghiên cứu khoa học, vì vậy đây là cách bày tỏ sự tôn kính đối với những thí nghiệm về mê cung nhưng theo một cách khác. Và nấm nhầy cũng là một đối tượng làm việc của tôi. Đó là việc đồng sản xuất những bức ảnh bản in, hình động, tham gia các sự kiện. Trong khi nấm nhầy không chọn làm việc với tôi, chính xác là vậy. Đó chỉ là một kiểu hợp tác. Tôi có thể dự đoán một số hành vi nhất định bằng việc hiểu nó hoạt động như thế nào, nhưng tôi không kiểm soát được. Nấm nhầy có tiếng nói cuối cùng trong quá trình sáng tạo. Và sau cùng, chúng có tính thẩm mỹ riêng. Những mô hình phân nhánh mà chúng ta thấy ở đây xuyên qua tất cả các hình dáng, quy mô tự nhiên, từ đồng bằng châu thổ đến những tia sét, từ các mạch máu đến các dây thần kinh. Quy luật đáng chú ý bên trong sinh vật đơn bào nhưng phức tạp này, và mặc kệ quan điểm đạo dức hoặc các hình thức dò xét đó là một cơ hội tuyệt vời để chúng ta có thể học hỏi từ việc quan sát và tham gia với thứ tế bào đẹp đẽ và vô não này. Tôi trao cho các bạn Physarum polycephalum (Một dạng nấm nhầy) Cám ơn các bạn.
I give you Physarum polycephalum.
(Vỗ tay)
Thank you.
(Applause)