إنه لمن المشوق أن أكون هنا في مؤتمر تم تكريسه لـ "الملهمون بالطبيعة".. لكم أن تتخيلوا. وأنا متشوقة أيضاً لكوني في قسم الملاطفة. هل لاحظتم بأن هذا القسم للملاطفة؟ لأنني سأتحدث عن إحدى المخلوقات المفضلة لدي، وهو طائر الغطاس. أنت لم تحيى بعد إذا لم ترى يوماً تلك الطيور تقوم برقصة المغازلة. كنت في بحيرة بومان في حديقة جلاسير الوطنية، وهي بحيرة طويلة ونحيلة وفيها نوع ما من الجبال المقلوبة، وكان لدي أنا ومن يرافقني قارب تجديف. وإذاً كنا نجدف، وجاءت إحدى طيور الغطاس تلك. وما يقومون به لرقصة المغازلة هو أنهما، يذهبان سوية، هما الاثنان، الرفيقان، ويبدءان بالجري تحت الماء. يجريان بسرعة، فأسرع، فأسرع، إلى أن يصلا إلى سرعة كبيرة بحيث يرتفعان حرفياً إلى سطح الماء، ويقفان مستقيمين، كنوع من التجذيف على سطح الماء. وأتت إحدى تلك الطيور بينما كنا نجذف. وإذا كنا في جمجمة، وكنا نتحرك فعلاً، فعلاً بسرعة. وهذا الطائر، أتوقع، نوعاً ما، أخطأنا لتحقيق مستقبل، وبدأ بالجري في الماء بمحاذاتنا، في رقصة المغازلة-- لأميال. كان يقف، وبعدها يبدأ الجري، ثم يقف، ثم يبدأ من جديد. والآن هذه ملاطفة. ضحك
It is a thrill to be here at a conference that's devoted to "Inspired by Nature" -- you can imagine. And I'm also thrilled to be in the foreplay section. Did you notice this section is foreplay? Because I get to talk about one of my favorite critters, which is the Western Grebe. You haven't lived until you've seen these guys do their courtship dance. I was on Bowman Lake in Glacier National Park, which is a long, skinny lake with sort of mountains upside down in it, and my partner and I have a rowing shell. And so we were rowing, and one of these Western Grebes came along. And what they do for their courtship dance is, they go together, the two of them, the two mates, and they begin to run underwater. They paddle faster, and faster, and faster, until they're going so fast that they literally lift up out of the water, and they're standing upright, sort of paddling the top of the water. And one of these Grebes came along while we were rowing. And so we're in a skull, and we're moving really, really quickly. And this Grebe, I think, sort of, mistaked us for a prospect, and started to run along the water next to us, in a courtship dance -- for miles. It would stop, and then start, and then stop, and then start. Now that is foreplay. (Laughter)
حسناً، أنا تقريباً... كنت بغاية القرب من تغيير فصيلتي في تلك اللحظة. ومن الواضح أن الحياة تستطيع أن تعلمنا شيئاً في مجال التسلية، حسناً. الحياة لديها الكثير لتعلمنا اياه. لكن ما أود التحدث عنه اليوم هو ما قد تعلمنا اياه الحياة في مجال التقنية والتصميم. والذي حدث منذ أن نشر الكتاب... كانت غالبية الكتاب عن الأبحاث في مجال المحاكاة الحيوية . والذي حدث منذ ذلك أن معماريين ومصممين ومهندسين... هؤولاء الذين يصنعون عالمنا... بدأوا بالاتصال ليقولوا، نريد عالم أحياء ليجلس على طاولة التصميم ليساعدنا، في الوقت الصحيح، على أن نصبح ملهمين. أو -وهذا هو الجزء المسلي بالنسبة لي- نريدك أن تأخذينا إلى الخارج إلى عالم الطبيعة. سنأتي ومعنا تحدٍ في تصميم وسنجد حلقة الوصل البطولية في عالم الطبيعة، والتي قد تكون مصدر إلهامنا.
I came this close to changing species at that moment. Obviously, life can teach us something in the entertainment section. Life has a lot to teach us. But what I'd like to talk about today is what life might teach us in technology and in design. What's happened since the book came out -- the book was mainly about research in biomimicry -- and what's happened since then is architects, designers, engineers -- people who make our world -- have started to call and say, we want a biologist to sit at the design table to help us, in real time, become inspired. Or -- and this is the fun part for me -- we want you to take us out into the natural world. We'll come with a design challenge and we find the champion adapters in the natural world, who might inspire us.
إذا هذه صورة من رحلة جزر جالاباجس التي قمنا بها مع بعض مهندسي معالجة مياه الصرف الصحي؛ انهم ينقون المياه العادمة. وبعضهم كان في الحقيقة شديد المعارضة لأن يكون هناك. كان ما قالوه لنا في البداية، كما تعلمون، لقد قمنا بالفعل بمحاكاة حيوية مسبقاً. نحن نستخدم البكتيريا لتنقية المياه. وقلنا نحن، حسناً، انه ليس بالضبط... ذلك ليس تماماً إلهاماً من الطبيعة. يعتبر هذا معالجة حيوية، كما تعلمون؛ هذه تكنولوجيا بمساعدة حيوية. استخدام كائن حي ليقوم بمعالجة مياه الصرف الصحي لديك هي تكنولوجيا قديمة، قديمة تدعى ب "التمدن." لكن هذا هو تعلم شيء، تعلم فكرة، من كائن حي ومن ثم تطبيقها. وكذلك لم يكونوا قد فهموا الفكرة بعد.
So this is a picture from a Galapagos trip that we took with some wastewater treatment engineers; they purify wastewater. And some of them were very resistant, actually, to being there. What they said to us at first was, you know, we already do biomimicry. We use bacteria to clean our water. And we said, well, that's not exactly being inspired by nature. That's bioprocessing, you know; that's bio-assisted technology: using an organism to do your wastewater treatment is an old, old technology called "domestication." This is learning something, learning an idea, from an organism and then applying it. And so they still weren't getting it.
لذا قمنا بالمشي على الشاطئ وقلت، حسناً، أعطني إحدى المشكلات الكبيرة لديك. أعطني تحدٍّ في تصميم، ضعف في سرعة الاستدامة، والتي تمنعك من الاستدامة. وقالوا التدريج، وهي تراكم المعادن في داخل الأنابيب. وقالوا، تعلمين بأن ما يحدث هو، معادن... تماماً كما يحدث في بيتك... تتراكم المعادن. وبعدها ينسد المنفذ، فعلينا أن نغسل الأنابيب بالسموم، أو يكون علينا أن نحفرها. لذا إذا كان لدينا طريقة لإيقاف هذا التراكم... لذا التقطت بعض المحار من على الشاطئ. وسألتهم، ما هو التراكم؟ ما الذي بداخل الأنابيب؟ وقالوا، كربونات الكالسيوم. وقلت، ذلك هو هذا المحار، هذه كربونات كالسيوم.
So we went for a walk on the beach and I said, well, give me one of your big problems. Give me a design challenge, sustainability speed bump, that's keeping you from being sustainable. And they said scaling, which is the build-up of minerals inside of pipes. And they said, you know what happens is, mineral -- just like at your house -- mineral builds up. And then the aperture closes, and we have to flush the pipes with toxins, or we have to dig them up. So if we had some way to stop this scaling -- and so I picked up some shells on the beach. And I asked them, what is scaling? What's inside your pipes? And they said, calcium carbonate. And I said, that's what this is; this is calcium carbonate.
ولم يكونوا على علم بذلك. لم يعلموا ما هو المحار البحري، إنه قالب من بروتينات، وعليها أيونات من مياه البحر تتبلور في مكانها، حسناً، لتكون المحارة. إذاً نفس نوع العملية، بدون البروتينات، تحدث داخل أنابيبهم. لم يكونوا يعلمون ذلك. هذا ليس بسبب نقص المعلومات؛ إنه نقص في الاندماج. كما تعلمون، إنها صومعة، أناس في صوامع. لم يعلموا بأن نفس الشيء كان يحدث. لذا فكر بذلك أحدهم وقال، حسناً، إذا كان هذا عبارة عن تبلور فقط والذي يحدث تلقائياً في مياه البحر -تركيب ذاتي- إذا لم ليس المحار بحجم لا نهائي؟ ما الذي يوقف التراكم؟ لم لا تبقى مستمرة في التراكم؟ وقلت أنا، حسناً، في نفس الوقت الذي تدع البرو... الذي ينضحون فيها بروتيناً وتبدأ بالتبلور... وبعدها تكون كلها تقريباً متكئة في... يطلقون صراح البروتين الذي يوقف التبلور. انها حرفياً تضاف للوجه النامي من البلورة. و في الحقيقة، يوجد منتج يدعى TPA والذي يشبه ذلك البروتين -بروتين الايقاف- وهي طريقة صديقة للبيئة لإيقاف التراكمات في الأنابيب.
And they didn't know that. They didn't know that what a seashell is, it's templated by proteins, and then ions from the seawater crystallize in place to create a shell. So the same sort of a process, without the proteins, is happening on the inside of their pipes. They didn't know. This is not for lack of information; it's a lack of integration. You know, it's a silo, people in silos. They didn't know that the same thing was happening. So one of them thought about it and said, OK, well, if this is just crystallization that happens automatically out of seawater -- self-assembly -- then why aren't shells infinite in size? What stops the scaling? Why don't they just keep on going? And I said, well, in the same way that they exude a protein and it starts the crystallization -- and then they all sort of leaned in -- they let go of a protein that stops the crystallization. It literally adheres to the growing face of the crystal. And, in fact, there is a product called TPA that's mimicked that protein -- that stop-protein -- and it's an environmentally friendly way to stop scaling in pipes.
غير ذلك كل شيء. منذ ذلك الوقت، لا تستطيع أن تعيد هؤلاء المهندسين إلى القارب. في اليوم الأول يقومون برحلة مشياً على الأقدام، وكانت، تك، تك، تك، تك. بعد 5 دقائق يعودون إلى القارب. لقد انتهينا. كما تعلمون، يقولون لقد رأيت تلك الجزيرة. بعد ذلك، كانوا يزحفون في كل مكان. لم يكونوا يأخذون... كانوا يستمرون بالغطس ما دمنا نسمح لهم بالغطس. والذي حدث هو أنهم أدركوا بأنه توجد كائنات حية هناك والتي قد قامت مسبقاً بحل المشاكل التي قضوا فترة عملهم في محاولة حلها.
That changed everything. From then on, you could not get these engineers back in the boat. The first day they would take a hike, and it was, click, click, click, click. Five minutes later they were back in the boat. We're done. You know, I've seen that island. After this, they were crawling all over. They would snorkel for as long as we would let them snorkel. What had happened was that they realized that there were organisms out there that had already solved the problems that they had spent their careers trying to solve.
التعلم عن عالم الطبيعة هو شيء واحد، التعلم من عالم الطبيعة -- ذاك هو التحول. ذلك هو التحول العميق. الذي أدركوه هو أن الإجابات عن أسئلتهم توجد في كل مكان؛ كانوا بحاجة إلى تغيير العدسات التي رأوا بها العالم. 3.8 مليار سنة من الاختبارات الميدانية. 10 إلى 30... كريغ فنتر سيخبركم على الأرجح؛ أعتقد بأنه توجد أكثر بكثير من 30 مليون حل... حلول ملائمة جيداً. الشيء المهم بالنسبة لي هو أن هذه هي حلول تم حلها ضمن محيط معين. والمحيط هو كوكب الأرض... نفس المحيط الذي نحاول حل مشاكلنا فيه. إذاً إنه التقليد الواعي لعبقرية الحياة. هو ليس بالتقليد الأعمى... رغم أن الذكاء الاصطناعي يحاول أن يبقي على تسريحة الشعر... إنه ليس بالتقليد الأعمى. إنه أخذ مبادئ التصميم، العبقرية في عالم الطبيعة، وتعلم شيء منه.
Learning about the natural world is one thing; learning from the natural world -- that's the switch. That's the profound switch. What they realized was that the answers to their questions are everywhere; they just needed to change the lenses with which they saw the world. 3.8 billion years of field-testing. 10 to 30 -- Craig Venter will probably tell you; I think there's a lot more than 30 million -- well-adapted solutions. The important thing for me is that these are solutions solved in context. And the context is the Earth -- the same context that we're trying to solve our problems in. So it's the conscious emulation of life's genius. It's not slavishly mimicking -- although Al is trying to get the hairdo going -- it's not a slavish mimicry; it's taking the design principles, the genius of the natural world, and learning something from it.
الآن، في مجموعة تحتوي على عدد كبير من المختصين في تكنولوجيا المعلومات، يجب علي أن أنوه إلى... أنني لن أتحدث عن هذا المجال، حيث أن تخصصكم قد تعلم كماً كبيراً من الأحياء، في مجال البرمجيات. إذ توجد حواسيب تحمي نفسها، مثل جهاز المناعة، ونحن نتعلم من الضبط الحيوي للجينات والتطور الحيوي. ونحن نتعلم من الشبكات العصبية، الحلول الحسابية الجينية، الحوسبة التطورية. هذا من ناحية البرمجيات. لكن ما هو مشوق بالنسبة لي هو أننا لم نشاهد هذا، بنفس القدر. أعني، هذه الآلات ليست تقنيات عالية على حد تقديري بمعنى أنه توجد العشرات والعشرات من المواد المسرطنة في المياه في وادى السيليكون = منطقة جنوب سان فرانسيسكو به شركات إليكترونيات عديدة لذا فالأجهزة ليست على المستوى المطلوب أو "ناجحة" بالنسبة للحياة إذاً ما الذي نستطيع تعلمه عن صنع... ليس فقط كمبيوترات، لكن كل شيء؟ الطائرة التي أتيت على متنها والسيارات والمقاعد التي تجلس عليها. كيف نعيد تصميم العالم الذي نصنعه، العالم الذي هو من صنع الإنسان؟ والأهم هو ماذا يجب أن نسأل خلال ال 10 سنوات القادمة؟ ويوجد العديد من التكنولوجيا الجيدة هناك والتي تملكها الحياة.
Now, in a group with so many IT people, I do have to mention what I'm not going to talk about, and that is that your field is one that has learned an enormous amount from living things, on the software side. So there's computers that protect themselves, like an immune system, and we're learning from gene regulation and biological development. And we're learning from neural nets, genetic algorithms, evolutionary computing. That's on the software side. But what's interesting to me is that we haven't looked at this, as much. I mean, these machines are really not very high tech in my estimation in the sense that there's dozens and dozens of carcinogens in the water in Silicon Valley. So the hardware is not at all up to snuff in terms of what life would call a success. So what can we learn about making -- not just computers, but everything? The plane you came in, cars, the seats that you're sitting on. How do we redesign the world that we make, the human-made world? More importantly, what should we ask in the next 10 years? And there's a lot of cool technologies out there that life has.
ما هو المخطط؟ ثلاثة أسئلة، بالنسبة لي، هي مهمة جداً. كيف تصنع الحياة الأشياء؟ هنا يوجد العكس؛ كيف نصنع نحن الأشياء. تدعى سخن وأطرق وعالج... هذا ما يطلقه علماء المواد على هذه العملية. وهو ما ينحت الأشياء من أعلاها إلى أسفلها، ومع فضلات تبقى بنسبة 96 بالمئة والمنتج من 4 بالمئة فقط . أنت تسخنها، تطرقها بضغط عالٍ، وتستخدم مواد كيميائية. حسناً. سخن وأطرق وعالج.
What's the syllabus? Three questions, for me, are key. How does life make things? This is the opposite; this is how we make things. It's called heat, beat and treat -- that's what material scientists call it. And it's carving things down from the top, with 96 percent waste left over and only 4 percent product. You heat it up; you beat it with high pressures; you use chemicals. OK. Heat, beat and treat.
الحياة ليس بإمكانها أن تعطي هذا. فكيف تصنع الحياة الأشياء؟ كيف تصنع الحياة معظم الأشياء؟ تلك هي حبوب اللقاح لنبتة إبرة الراعي. وشكلها هو الذي يمنحها مهمة القدرة على الاندفاع في الهواء بسهولة، حسناً. أنظروا إلى الشكل. الحياة تضيف معلومات للمادة. وبتعبير آخر: بنية. إنها تعطيها معلومات. بإعطاء معلوات للمادة، تعطيها وظيفة مختلفة عن لو لم تكن تلك البنية موجودة. وثالثاً، كيف تستطيع الحياة أن تجعل الأشياء تختفي في أنظمة؟ لأن الحياة لا تتعامل فعلياً مع أشياء؛ لأنه لا توجد أشياء في عالم الطبيعة منفصلة عن النظام الذي تنتمي إليه. خطة دراسية سريعة فعلاً. وبينما أنا أقرأ أكثر فأكثر الآن، وأتتبع القصة، توجد بعض الأشياء الرائعة تكتشف في العلوم الحياتية. وفي نفس الوقت، أنا أستمع للكثير من المهن وأكتشف ما هي تحدياتهم الكبرى. المجموعتان لا تتحدثان لبعضهما البعض. إطلاقاً.
Life can't afford to do that. How does life make things? How does life make the most of things? That's a geranium pollen. And its shape is what gives it the function of being able to tumble through air so easily. Look at that shape. Life adds information to matter. In other words: structure. It gives it information. By adding information to matter, it gives it a function that's different than without that structure. And thirdly, how does life make things disappear into systems? Because life doesn't really deal in things; there are no things in the natural world divorced from their systems. Really quick syllabus. As I'm reading more and more now, and following the story, there are some amazing things coming up in the biological sciences. And at the same time, I'm listening to a lot of businesses and finding what their sort of grand challenges are. The two groups are not talking to each other. At all.
ماذا يوجد في عالم الأحياء قد يكون مفيداً في هذه المرحلة، ليعبر بنا من خلال هذا المعبر التطوري الذي نحن فيه؟ سأحاول التحدث عن 12 فكرة، فعلاً بسرعة.
What in the world of biology might be helpful at this juncture, to get us through this sort of evolutionary knothole that we're in? I'm going to try to go through 12, really quickly.
حسناً، إحداها مثيرة بالنسبة لي وهي التركيب الذاتي. الآن، لقد سمعتم بهذا من جهة تكنولوجيا النانو= تقنية تتعامل مع وسائل جديدة تقاس بجزء من المليون من الميليمتر وبالعودة إلى تلك الصّدَفة: الصّدَفة هي مادة تكونت بفعل التركيب الذاتي. وفي أسفل اليمين توجد صورة للؤلؤة أم تتشكل من مياه البحر. أنها ذات بنية طبقية تتكون من معادن وبعدها مركب، وهو ما يجعلها متينة جداً جداً. انها تملك ضعفي متانة السيراميك ذو التكنولوجيا العالية الذي نصنعه. لكن ما هو ممتع فعلاً: إنه ليس مثل السيراميك الموجود في الأفران، إنه يحدث في مياه البحر. إنه يتشكل على جانبي جسم الكائن الحى. حسناً، الناس قد بدأوا... هذه مختبرات سانديا الوطنية؛ رجل يدعى جف برنكر قد وجد طريقة للحصول على عملية تشفير ذاتية التكون. تخيلوا إمكانية أن نكون قادرين على صنع السيراميك على درجة حرارة الغرفة من خلال غطس شيء في سائل ببساطة، ثم إخراجه من السائل، ثم الحصول على تبخر يدفع الجزيئات في السائل معاً، بحيث تتشابك معاً بنفس الطريقة التي تعمل بها هذه البلورة. تخيلوا عمل كل موادنا الصلبة بتلك الطريقة. تخيلوا رش المواد الأولية على خلية كهروضوئية، على خلية شمسية، على سطح، وتركها لتتشكل ذاتياً إلى بنية طبقية تحصد الضوء.
One that's exciting to me is self-assembly. Now, you've heard about this in terms of nanotechnology. Back to that shell: the shell is a self-assembling material. On the lower left there is a picture of mother of pearl forming out of seawater. It's a layered structure that's mineral and then polymer, and it makes it very, very tough. It's twice as tough as our high-tech ceramics. But what's really interesting: unlike our ceramics that are in kilns, it happens in seawater. It happens near, in and near, the organism's body. This is Sandia National Labs. A guy named Jeff Brinker has found a way to have a self-assembling coding process. Imagine being able to make ceramics at room temperature by simply dipping something into a liquid, lifting it out of the liquid, and having evaporation force the molecules in the liquid together, so that they jigsaw together in the same way as this crystallization works. Imagine making all of our hard materials that way. Imagine spraying the precursors to a PV cell, to a solar cell, onto a roof, and having it self-assemble into a layered structure that harvests light.
هذه واحدة مشوقة لعالم تكنولوجيا المعلومات: السيليكون الحيوي. هذا دياتوم، وهو مصنوع من السيليكات.الدياتوم = طحلب نهري وإذاً السيليكون الذي نصنعه حالياً... هو جزء من مشكلتنا مع المسرطنات في عملية تصنيع الشرائح... هذه عملية تمعدن حيوي والتي يتم تقليدها الآن. هذا في جامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا. أنظر لتلك الدايتومات؛ هذه من ضمن دراسات ارنست هايكل. تخيلوا أن تكونوا قادرين على... ومجدداً، انها عملية استخدام قوالب، وهي تتجمد من الحالة السائلة... تخيلوا إمكانية الحصول على ذلك النوع من التراكيب على درجة حرارة الغرفة. تخيلوا إمكانية عمل عدسات مثالية. في اليسار، هذا نجم جاف؛ إنه مغطى بالعدسات والذي وجده الناس في "تكنولوجيات لوسنت" = شركة إتصالات رائدة بأميريكا بدون أيما تشوهات. وهي إحدى العدسات الأكثر خلواً من الانحرافات التي نعلم بوجودها. ويوجد العديد منها، على كامل جسمها. وما هو مشوق، مجدداً، هو أنها ذاتية التشكل. إمرأة تدعى جوانا آيزنبرغ، في شركة لوسنت، تتعلم الآن القيام بذلك بعملية ذات درجة حرارة منخفضة لصنع عدسات من هذا النوع. إنها تبحث أيضاً عن ألياف ضوئية. ذلك اسفنج البحر الذي يملك ألياف ضوئية. وفي أسفل قاعدته، يوجد ألياف ضوئية تعمل بطريقة أفضل من تلك التي نصنعها، فعلياً لتمرير الضوء. لكن يمكنك ربطهم في عقدة؛ إنها لينة بشكل لا يصدق
Here's an interesting one for the IT world: bio-silicon. This is a diatom, which is made of silicates. And so silicon, which we make right now -- it's part of our carcinogenic problem in the manufacture of our chips -- this is a bio-mineralization process that's now being mimicked. This is at UC Santa Barbara. Look at these diatoms. This is from Ernst Haeckel's work. Imagine being able to -- and, again, it's a templated process, and it solidifies out of a liquid process -- imagine being able to have that sort of structure coming out at room temperature. Imagine being able to make perfect lenses. On the left, this is a brittle star; it's covered with lenses that the people at Lucent Technologies have found have no distortion whatsoever. It's one of the most distortion-free lenses we know of. And there's many of them, all over its entire body. What's interesting, again, is that it self-assembles. A woman named Joanna Aizenberg, at Lucent, is now learning to do this in a low-temperature process to create these sort of lenses. She's also looking at fiber optics. That's a sea sponge that has a fiber optic. Down at the very base of it, there's fiber optics that work better than ours, actually, to move light, but you can tie them in a knot; they're incredibly flexible.
إليكم فكرة كبيرة أخرى: غاز ثاني أكسيد الكربون كمادة خام. رجل يدعى جف كوتس، من كورنيل، قال لنفسه، كما تعلمون، النباتات لا ترى ثاني أكسيد الكربون كأكبر سم في وقتنا الحاضر. نحن نراه بهذه الطريقة. النباتات منشغلة في صنع سلاسل طويلة من النشويات وسكر الجلوكوز، حسناً، من ثاني أكسيد الكربون. لقد وجد طريقة... وجد محفزاً، ووجد طريقة لأخذ ثاني أكسيد الكربون وتحويله إلى متعددات الكربون. بلاستيك قابل للتحلل الحيوي من ثاني أكسيد الكربون... كم يشبه هذا طريقة النباتات.
Here's another big idea: CO2 as a feedstock. A guy named Geoff Coates, at Cornell, said to himself, you know, plants do not see CO2 as the biggest poison of our time. We see it that way. Plants are busy making long chains of starches and glucose, right, out of CO2. He's found a way -- he's found a catalyst -- and he's found a way to take CO2 and make it into polycarbonates. Biodegradable plastics out of CO2 -- how plant-like.
التحويلات الشمسية: الفكرة الأكثر إثارة. يوجد أناس يقلدون جهاز تجميع الطاقة الموجودة داخل البكتيريا البنفسجية من جامعة ولاية أريزونا. وحتى أكثر إثارة، مؤخراً، في الأسابيع القليلة الماضية، لقد رأى الباحثون أنه يوجد أنزيم يدعى الهايدروجينيز قادر على تطوير الهيدروجين من بروتونات والكترونات. وهو قادر على أخذ الهيدروجين.. الذي يحدث أساساً في خلية الوقود، في القطب الكهربائي لخلية الوقود وفي خلية وقود قابلة للانعكاس. في خلايا الوقود التي نصنعها، نصنعها من البلاتينيوم. وهي تصنع في الحياة من نوع مشهور جداً جداً من الحديد. ويوجد فريق استطاع للتو تقليد ذلك الإنزيم المنتج للهيدروجين. هذا مشوق جداً لخلايا الوقود ... أن تكون قادرأً على القيام بذلك بدون استخدام البلاتينيوم.
Solar transformations: the most exciting one. There are people who are mimicking the energy-harvesting device inside of purple bacterium, the people at ASU. Even more interesting, lately, in the last couple of weeks, people have seen that there's an enzyme called hydrogenase that's able to evolve hydrogen from proton and electrons, and is able to take hydrogen up -- basically what's happening in a fuel cell, in the anode of a fuel cell and in a reversible fuel cell. In our fuel cells, we do it with platinum; life does it with a very, very common iron. And a team has now just been able to mimic that hydrogen-juggling hydrogenase. That's very exciting for fuel cells -- to be able to do that without platinum.
قوة الشكل: هذا حوت. لقد رأينا أن زعانف هذا الحوت عليها تحدبات. وهذه المضخات الصغيرة في الحقيقة تزيد من فعالية، مثلاً، حافة الطائرة... تزيد الفعالية بنسبة 32 بالمئة. وهي طريقة رائعة لتوفير الوقود الحجري، إذا ما وضعنا ذلك على حافة جناح الطائرة. لون بدون صبغات: هذا الطاووس يصنع اللون من الشكل. يخترق الضوء، يرتد من الطبقات إلى الوراء؛ تدعى بتداخل الأغشية الرقيقة. تخيل أن تكون قادراً على تصنيع منتجات ذاتياً على أن تكون الطبقات القليلة الأخيرة تتلاعب بالضوء لإنتاج اللون. تخيل إمكانية إنتاج شكل على خارج سطح ما بحيث ينظف نفسه بالماء فقط. هذا ما تفعله الورقة. أترون تلك الصورة القريبة؟ إنها كرة من الماء، وهذه جسيمات الأوساخ. وتلك هي صورة قريبة لورقة اللوتس. توجد شركة تصنع منتج يدعى لوتسن، وهو يشبه... عندما يجف طلاء واجهة المبنى، إنها تشبه المضخات في ورقة ذاتية التنظيف، وتغسل مياه المطر المبنى.
Power of shape: here's a whale. We've seen that the fins of this whale have tubercles on them. And those little bumps actually increase efficiency in, for instance, the edge of an airplane -- increase efficiency by about 32 percent. Which is an amazing fossil fuel savings, if we were to just put that on the edge of a wing. Color without pigments: this peacock is creating color with shape. Light comes through, it bounces back off the layers; it's called thin-film interference. Imagine being able to self-assemble products with the last few layers playing with light to create color. Imagine being able to create a shape on the outside of a surface, so that it's self-cleaning with just water. That's what a leaf does. See that up-close picture? That's a ball of water, and those are dirt particles. And that's an up-close picture of a lotus leaf. There's a company making a product called Lotusan, which mimics -- when the building facade paint dries, it mimics the bumps in a self-cleaning leaf, and rainwater cleans the building.
المياه ستكون التحدي الكبير لنا: التغلب على العطش. هذان كائنان حيان يسحبان الماء. الذي على اليسار هي خنفساء ناميبيا التي تسحب الماء من الضباب. والتي على اليمين الحشرة القرص... تسحب الماء من الهواء. لا تشرب الماء النقي. سحب الماء من ضباب مدينة مونتيرى بكاليفورنيا ومن الهواء المسبب للعرق في ولاية أتلانتا، قبل أن تدخل إلى مبنى، هي تكنولوجيا مهمة.
Water is going to be our big, grand challenge: quenching thirst. Here are two organisms that pull water. The one on the left is the Namibian beetle pulling water out of fog. The one on the right is a pill bug -- pulls water out of air, does not drink fresh water. Pulling water out of Monterey fog and out of the sweaty air in Atlanta, before it gets into a building, are key technologies.
تكنولوجيا الفصل ستصبح هامّة جداً. كيف إذا ما قلنا: لا لطرق التعدين الصعبة؟ كيف إذا استطعنا فصل المعادن عن مجاري الفضلات... كميات صغيرة من المعادن في المياه؟ هذا ما تفعله الميكروبات، إنها تستخرج المعادن من المياه. توجد شركة هنا في سان فرانسيسكو تدعى MR3 والتي تغرس ما يشبه الميكروبات على مصافي لاستخراج المعادن من مجاري الفضلات. الكيمياء الصديقة للبيئة هي كيمياء في المياه. نحن نطبق الكيمياء في مواد مذيبة عضوية. هذه صورة لعضو انتاج الخيوط يبرز من عنكبوت، حسناً، والحرير المتكون من العنكبوت. أليس ذلك جميل؟ تحل الكيمياء الصديقة للبيئة محل الكيمياء الصناعية في كتاب وصفات الطبيعة. أنه ليس سهلاً، لأن الحياة تستخدم فقط جزءاً من عناصر الجدول الدوري. ونحن نستخدمها جميعها، حتى تلك السامّة. اكتشاف الوصفات الراقية التي تستخدم الجزء الصغير من الجدول الدوري، وإنشاء مواد معجزة كتلك الخلية، هي وظيفة الكيمياء الصديقة للبيئة.
Separation technologies are going to be extremely important. What if we were to say, no more hard rock mining? What if we were to separate out metals from waste streams, small amounts of metals in water? That's what microbes do; they chelate metals out of water. There's a company here in San Francisco called MR3 that is embedding mimics of the microbes' molecules on filters to mine waste streams. Green chemistry is chemistry in water. We do chemistry in organic solvents. This is a picture of the spinnerets coming out of a spider and the silk being formed from a spider. Isn't that beautiful? Green chemistry is replacing our industrial chemistry with nature's recipe book. It's not easy, because life uses only a subset of the elements in the periodic table. And we use all of them, even the toxic ones. To figure out the elegant recipes that would take the small subset of the periodic table, and create miracle materials like that cell, is the task of green chemistry.
التآكل الموقوت: تغليف ما هو جيد إلى أن تريد أن لا يستمر بكونه جيدا، ً ويذوب بمجرد الإشارة. هذه محارة تستطيع أن تجدها في المياه هنا. والخيوط التي تمسكها بصخرة موقوتة.. لسنتين تحديداً، ثم تبدأ بالذوبان.
Timed degradation: packaging that is good until you don't want it to be good anymore, and dissolves on cue. That's a mussel you can find in the waters out here, and the threads holding it to a rock are timed; at exactly two years, they begin to dissolve.
العلاج: هذه فكرة جيدة. هذا الكائن الصغير هو من بطيئات المشية. توجد مشكلة في عقاقير التطعيم حول العالم لعدم توفرها لمرضى. والسبب هو توقف التبريد بطريقة ما. وهو ما يسمى بتعطل "سلسلة التبريد". رجل يدعى بروس روزنر نظر إلى بطيئات المشية... وهي تجف تماماً، ومع ذلك تبقى على قيد الحياة لشهور وشهور وشهور، وهي قادرة على إعادة تجديد نفسها. ووجد طريقة لتجفيف عقاقير التطعيم... وتغطيتهم بنفس نوع كبسولات السكر التي تملكها بطيئات السرعة في خلاياها... بمعنى أن عقاقير التطعيم لا تحتاج للتبريد بعد ذلك. يمكن وضعها في قفاز، حسناً. التعلم من الكائنات الحية. هذه جلسة عن المياه، التعلم من كائنات حية تستطيع أن تعيش بدون الماء، لكي تصنع تطعيما يستمر ويستمر ويستمر بدون تبريد.
Healing: this is a good one. That little guy over there is a tardigrade. There is a problem with vaccines around the world not getting to patients. And the reason is that the refrigeration somehow gets broken; what's called the "cold chain" gets broken. A guy named Bruce Rosner looked at the tardigrade -- which dries out completely, and yet stays alive for months and months and months, and is able to regenerate itself. And he found a way to dry out vaccines -- encase them in the same sort of sugar capsules as the tardigrade has within its cells -- meaning that vaccines no longer need to be refrigerated. They can be put in a glove compartment, OK. Learning from organisms. This is a session about water -- learning about organisms that can do without water, in order to create a vaccine that lasts and lasts and lasts without refrigeration.
أنا لن أخوض في الفكرة رقم 12. لكن ما سأقوم به هو أن أقول لكم بأن الشيء الأهم، إلى جانب كل تلك التكيفات، هي حقيقة أن هذه الكائنات الحية وجدت طريقة لتقوم بالأشياء الرائعة التي تفعلها بينما تعتني بالمكان الذي سيعتني بذريتها. عندما تقوم بالملاطفة، إنها تفكر بشيء هام جداً جداً، وهو أن تحافظ على مادتها الورائية لتبقى 10.000 جيلاً من الآن. وهذا يعني أن تجد طريقة لتقوم بما تقوم به بدون أن تدمر المكان الذي سيعتني بذريتها. هذا هو أكبر تحدٍ في التصميم. لحسن الحظ، يوجد الملايين والملايين من العباقرة مستعدين لمنحنا أفضل أفكارهم. حظاً موفقاً في التحاور معهم.
I'm not going to get to 12. But what I am going to do is tell you that the most important thing, besides all of these adaptations, is the fact that these organisms have figured out a way to do the amazing things they do while taking care of the place that's going to take care of their offspring. When they're involved in foreplay, they're thinking about something very, very important -- and that's having their genetic material remain, 10,000 generations from now. And that means finding a way to do what they do without destroying the place that'll take care of their offspring. That's the biggest design challenge. Luckily, there are millions and millions of geniuses willing to gift us with their best ideas. Good luck having a conversation with them.
شكراً لكم.
Thank you.
تصفيق
(Applause)
كريس أندرسن: تحدثي عن الملاطفة، أنا... نحن علينا أن نصل للفكرة 12، لكن فعلاً بسرعة.
Chris Anderson: Talk about foreplay, I -- we need to get to 12, but really quickly.
جانين بينيس :حقاً؟ ك أ: نعم. تماماً مثل، كما تعلمين، خلال 10 ثواني للأفكار 10 و11 و12. لأننا فقط... لأن شرائحك رائعة جداً، والأفكار هامة جداً، لن أتحمل أن أدعك تنزلين بدون أن نرى الأفكار 10 و 11 و12.
Janine Benyus: Oh really? CA: Yeah. Just like, you know, like the 10-second version of 10, 11 and 12. Because we just -- your slides are so gorgeous, and the ideas are so big, I can't stand to let you go down without seeing 10, 11 and 12.
ج ب: حسناً، أضع هذه.. حسناً، سأمسك فقط بهذا الشيء. حسناً، رائع. حسناً، هذه المتعلقة بالشفاء. الاستشعار والاستجابة: رد الفعل هو شيء كبير. هذا جراد. قد يتواجد 80 مليون منها في كيلومتر مربع واحد، ومع ذلك انها لا تصطدم ببعضها البعض. ومع ذلك نحصل على 3.6 مليون اصطدام سيارات في السنة الواحدة. ضحك حسناً. يوجد شخص في نيوكاسل والذي اكتشف بأنها خلية عصبية كبيرة جداً. وهي حالياً تكتشف كيف تصنع دوائر مرورية خالية من التصادمات اعتماداً على هذه الخلية العصبية الكبيرة في الجراد.
JB: OK, put this -- OK, I'll just hold this thing. OK, great. OK, so that's the healing one. Sensing and responding: feedback is a huge thing. This is a locust. There can be 80 million of them in a square kilometer, and yet they don't collide with one another. And yet we have 3.6 million car collisions a year. (Laughter) Right. There's a person at Newcastle who has figured out that it's a very large neuron. And she's actually figuring out how to make a collision-avoidance circuitry based on this very large neuron in the locust.
هذه فكرة كبيرة ومهمة، رقم 11. وهي الخصوبة المتزايدة. هذا يعني، كما تعلمون، صافي الخصوبة الزراعية. يجب علينا أن نزيد الخصوبة. ونعم... نحصل على الطعام أيضاً. لأنه يجب علينا أن ننمى من قدرة هذا الكوكب لإيجاد فرص أكثر وأكثر للحياة. وحقاً، هذا ما تفعله كائنات حية أخرى أيضاً. في أداءهم الموحد، هذا ما تفعله النظم البيئية بمجموعها: إنها توجد فرص أكثر وأكثر للحياة. أعمالنا الزراعية صنعت العكس. لذا، أعمال الزراعة التي تعتمد على كيفية بناء المراعي للتربة، تربية المواشي بناءاً على قطيع من ذوات الحوافر الأصيلة وكيف أنه فى الواقع يؤدى إلى صحة النطاق الذى تعيش فيه حتى معالجة المياه العادمة اعتماداً على كيف أن المستنقع لا ينظف الماء فقط، لكن يصنع انتاجية رائعة بشكل لا يصدق.
This is a huge and important one, number 11. And that's the growing fertility. That means, you know, net fertility farming. We should be growing fertility. And, oh yes -- we get food, too. Because we have to grow the capacity of this planet to create more and more opportunities for life. And really, that's what other organisms do as well. In ensemble, that's what whole ecosystems do: they create more and more opportunities for life. Our farming has done the opposite. So, farming based on how a prairie builds soil, ranching based on how a native ungulate herd actually increases the health of the range, even wastewater treatment based on how a marsh not only cleans the water, but creates incredibly sparkling productivity.
هذا مختصر التصميم البسيط، أعني أنه يبدو بسيطاً لأن النظام، خلال 3.8 مليون سنة، حقق هذا. وهو، تلك الكائنات الحية التي لم تتمكن من اكتشاف كيفية تحسين أو تلطيف بيئاتها، ليست موجود حولنا لتخبرنا بذلك. تلك هي الثانية عشر. الحياة... وهذه هي الحيلة السرية؛ هذه هي الحيلة السحرية... تصنع الحياة ظروفاً مساعدة للحياة. انها تنشيء التربة وتنظف الهواء وتنظف الماء، انها تخلط مزيج الغازات الذي نحتاجه أنا وأنت للحياة. وهي تفعل ذلك وهي تحظى بملاطفة رائعة وتحقيق احتياجاتها. لذا فإنها لا تستبعد بعضها البعض. يجب علينا أن نجد طريقة لتحقيق احتياجاتنا، بينما نجعل من هذا المكان جنة عدن.
This is the simple design brief. I mean, it looks simple because the system, over 3.8 billion years, has worked this out. That is, those organisms that have not been able to figure out how to enhance or sweeten their places, are not around to tell us about it. That's the twelfth one. Life -- and this is the secret trick; this is the magic trick -- life creates conditions conducive to life. It builds soil; it cleans air; it cleans water; it mixes the cocktail of gases that you and I need to live. And it does that in the middle of having great foreplay and meeting their needs. So it's not mutually exclusive. We have to find a way to meet our needs, while making of this place an Eden.
جانين، شكراً جزيلاً لك. تصفيق
CA: Janine, thank you so much. (Applause)