Είναι υπέροχο που βρίσκομαι σε ένα συνέδριο που έχει θέμα "Εμπνευσμένο από τη Φύση" -- το φαντάζεστε. Και είμαι ενθουσιασμένη που βρίσκομαι στην προκαταρκτική συνεδρία. Το καταλάβατε ότι η συνεδρία αυτή είναι τα προκαταρκτικά; Επειδή έχω την ευκαιρία να μιλήσω για ένα από τα αγαπημένα μου ζωάκια, που είναι η κολύμβις. Δεν έχετε ζήσει πραγματικά μέχρι που θα δείτε αυτά τα πουλιά να κάνουν τον ερωτικό χορό τους. Ήμουν στη Λίμνη Μπόουμαν στο Εθνικό Πάρκο Γκλέισιερ, η οποία είναι μία στενόμακρη λίμνη με κάτι σαν βουνά αναποδογυρισμένα μέσα σε αυτήν, και ο σύντροφός μου κι εγώ πήραμε μία μικρή βάρκα. Και καθώς κωπηλατούσαμε, ένα από αυτά τα πτηνά μας ακολούθησε. Αυτό που κάνουν στον ερωτικό χορό τους, είναι ότι πετούν μαζί, οι δύο σύντροφοι, και αρχίζουν να τρέχουν κάτω από το νερό. Κτυπούν το νερό όλο και πιο γρήγορα, μέχρι που πηγαίνουν με τέτοια ταχύτητα που ουσιαστικά σηκώνονται πάνω από το νερό και στέκονται όρθια, κτυπώντας την επιφάνεια του νερού. Και ένα από τα πουλιά αυτά μας ακολούθησε καθώς κωπηλατούσαμε. Έτυχε κάποια στιγμή να μετακινούμαστε πολύ γρήγορα. Και αυτό το πουλί, νομίζω, μπερδεύτηκε νομίζοντας ότι είμαστε πιθανό ταίρι και άρχισε να τρέχει στο νερό δίπλα μας σε έναν ερωτικό χορό -- για μίλια. Σταματούσε και ξεκινούσε, σταματούσε και ξεκινούσε. Αυτό θα πει προκαταρκτικά. (Γέλιο)
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)
Εντάξει. Ήμουν τόσο κοντά στο να αλλάξω το είδος μου εκείνη τη στιγμή. Προφανώς, η ζωή μπορεί να μας διδάξει κάτι στον τομέα της διασκέδασης. Έχει πολλά να μας διδάξει. Αλλά αυτό για το οποίο θα μιλήσω σήμερα είναι το τι μπορεί να μας διδάξει η ζωή για την τεχνολογία και το σχέδιο. Αυτό που συνέβη από τότε που εκδόθηκε το βιβλίο -- το βιβλίο είχε να κάνει κυρίως με την έρευνα στο βιομιμητισμό. Και αυτό που έγινε από τότε είναι ότι αρχιτέκτονες, σχεδιαστές, μηχανικοί -- άνθρωποι που φτιάχνουν τον κόσμο μας -- άρχισαν να τηλεφωνούν και να λένε, θέλουμε ένα βιολόγο να καθήσει στο τραπέζι μαζί μας για να μας βοηθήσει και να εμπνευστεί μαζί μας. Ή -- και αυτό είναι το διασκεδαστικό για μένα -- θέλουμε να μας πάτε έξω στο φυσικό κόσμο. Θα σκεφτούμε μία σχεδιαστική πρόκληση και θα βρούμε τους πρωταθλητές του φυσικού κόσμου, μήπως πάρουμε κάποια έμπνευση.
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.
Αυτή είναι μία φωτογραφία από ένα ταξίδι που κάναμε στα Γκαλαπάγκος με μηχανικούς καθαρισμού αποβλήτων. Και κάποιοι από αυτούς ήταν πολύ επιφυλακτικοί και μόνο που βρίσκονταν εκεί. Αυτό που μας είπαν αρχικά ήταν, ξέρετε ήδη κάνουμε βιομιμητισμό. Χρησιμοποιούμε βακτήρια για να καθαρίσουμε το νερό. Και απαντήσαμε δεν είναι ακριβώς αυτό -- δεν είναι ακριβώς εμπνευσμένο από τη φύση. Αυτό είναι βιοεπεξεργασία, ξέρετε. Είναι βιο-υποβοηθούμενη τεχνολογία: η χρήση ενός οργανισμού για τον καθαρισμό των αποβλήτων είναι μία πολύ παλιά τεχνολογία που λέγεται "εξημέρωση". Βιομιμητισμός είναι να μάθουμε κάτι, μία ιδέα, από έναν οργανισμό και να την εφαρμόσουμε. Συνέχισαν να μην καταλαβαίνουν.
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.
Έτσι, πήγαμε μία βόλτα στην παραλία και τους είπα, πείτε μου ένα από τα μεγάλα προβλήματά σας. Δώστε μου μία πρόκληση, ένα εμπόδιο αειφορίας, που σας εμποδίζει να εφαρμόσετε την αειφορία. Και απάντησαν, η συσσώρευση μετάλλων μέσα στους σωλήνες. Και είπαν, αυτό που συμβαίνει είναι ότι τα μέταλλα -- όπως και στο σπίτι σας -- συσσωρεύονται. Η διατομή του σωλήνα κλείνει τελικά, και πρέπει είτε να γεμίσουμε τους σωλήνες με τοξίνες, είτε να τους ξεθάψουμε. Άρα, αν είχαμε κάποιον τρόπο να σταματήσουμε τη συσσώρευση αυτή -- και έτσι μάζεψα ορισμένα κοχύλια από την παραλία. Και τους ρώτησα, Τι συσσωρεύεται; Τι υπάρχει μέσα στους σωλήνες; Απάντησαν, ανθρακικό ασβέστιο. Και απάντησα, να τι είναι. Αυτό είναι ανθρακικό ασβέστιο.
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.
Δεν το γνώριζαν. Δεν ήξεραν τι είναι ένα κοχύλι, περιβάλλεται από πρωτεΐνες, και στη συνέχεια ιόντα από το θαλασσινό νερό δημιουργούν κρυστάλλους επιτόπου. Έτσι γίνεται ένα κοχύλι. Άρα, η ίδια διαδικασία, χωρίς τις πρωτεΐνες, συμβαίνει μέσα στους σωλήνες τους. Δεν το γνώριζαν. Αυτό δεν είναι έλλειψη πληροφορίας. Είναι έλλειψη σφαιρικότητας. Είναι ένα σιλό, οι άνθρωποι βρίσκονται μέσα σε σιλό. Δεν γνώριζαν ότι το ίδιο πράγμα συνέβαινε κι αλλού. Έτσι, σκέφτηκε ένας από αυτούς και είπε, Ωραία, αν αυτό είναι απλά κρυσταλλοποίηση που συμβαίνει αυτόματα στο θαλασσινό νερό -- αυτοσυναρμογή -- τότε γιατί τα κοχύλια δεν έχουν απεριόριστο μέγεθος; Τι εμποδίζει την περαιτέρω συσσώρευση; Γιατί δεν μεγαλώνουν επ' άπειρον; Και είπα, λοιπόν, με τον ίδιο τρόπο που βγάζουν πρω-- που εκκρίνουν μία πρωτεΐνη που αρχίζει την κρυσταλλοποίηση -- εκείνη τη στιγμή όλοι έσκυψαν από πάνω μου -- έτσι εκκρίνουν και μία πρωτεΐνη που τη σταματάει. Κολλάει πάνω στην αναπτυσσόμενη επιφάνεια του κρυστάλλου. Μάλιστα, υπάρχει ένα προϊόν που λέγεται TPA που μιμείται την πρωτεΐνη -- αυτή την πρωτεΐνη που σταματάει -- και είναι ένας περιβαλλοντικά φιλικός τρόπος να παρεμποδιστεί η συσσώρευση στους σωλήνες.
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.
Αυτό άλλαξε τα πάντα. Από εκείνη τη στιγμή, δεν μπορούσα να βάλω τους μηχανικούς πίσω στη βάρκα. Την πρώτη μέρα, έκαναν έναν περίπατο και ήταν μόνο κλικ, κλικ, κλικ. Πέντε λεπτά αργότερα, πήγαιναν πίσω στη βάρκα. Τελειώσαμε. Το είδα και το νησί αυτό. Μετά από αυτό, είχαν ξεχυθεί παντού. Δεν έμπαιναν -- έκαναν κατάδυση όση ώρα και να τους αφήναμε. Αυτό που έγινε ήταν ότι συνειδητοποίησαν ότι υπήρχαν οργανισμοί εκεί έξω που ήδη είχαν λύσει τα προβλήματα που οι ίδιοι προσπαθούσαν σε όλη την καριέρα τους να λύσουν.
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.
Το να μαθαίνεις για το φυσικό κόσμο είναι ένα πράγμα. Το να μαθαίνεις από το φυσικό κόσμο -- αυτό είναι το κλειδί. Αυτό είναι που μετράει. Διαπίστωσαν ότι οι απαντήσεις στις ερωτήσεις τους υπάρχουν παντού. Απλά έπρεπε να αλλάξουν τους φακούς με τους οποίους έβλεπαν τον κόσμο. 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια έρευνας στο πεδίο. 10 με 30 -- ο Κρεγκ Βέντερ θα σας πει: Νομίζω ότι υπάρχουν πάνω από 30 εκατομμύρια -- καλά προσαρμοσμένες λύσεις. Το σημαντικό για μένα είναι ότι αυτές είναι λύσεις που γίνονται μέσα σε γενικότερο πλαίσιο. Και το πλαίσιο αυτό είναι η Γη -- το ίδιο πλαίσιο μέσα στο οποίο προσπαθούμε να λύσουμε τα προβλήματά μας. Άρα, είναι η συνειδητή μίμηση της ευφυίας της ζωής. Δεν είναι δουλικός μιμητισμός -- αν και η τεχνητή νοημοσύνη μάλλον προς τα εκεί πηγαίνει -- δεν είναι δουλικός μιμητισμός. Παίρνει τις αρχές σχεδιασμού, την ευφυία του φυσικού κόσμου, και μαθαίνει κάτι από αυτήν.
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.
Τώρα, σε μία ομάδα με τόσους ανθρώπους της πληροφορικής, πρέπει να αναφέρω ότι -- αυτό για το οποίο δε θα μιλήσω, δηλαδή το πεδίο σας, έχει μάθει απίστευτα πολλά πράγματα από τους ζωντανούς οργανισμούς, από άποψη λογισμικού. Υπάρχουν υπολογιστές που προστατεύουν τους εαυτούς τους, σαν ανοσολογικό σύστημα, και μαθαίνουμε από τη γονιδιακή ρύθμιση και τη βιολογική εξέλιξη. Και μαθαίνουμε από τα νευρικά δίκτυα, τους γενετικούς αλγορίθμους, την εξελικτική πληροφορική. Αυτό από πλευράς λογισμικού. Αλλά το ενδιαφέρον για μένα είναι ότι δεν έχουμε ψάξει πολύ βαθιά. Εννοώ, αυτές οι μηχανές δεν είναι τόσο υψηλής τεχνολογίας κατά την άποψή μου με την έννοια ότι υπάρχουν δεκάδες καρκινογόνα στο νερό της Σίλικον Βάλεϊ. Έτσι, το μηχανικό κομμάτι των υπολογιστών δεν αντιπροσωπεύει αυτό που η ζωή θα έλεγε επιτυχία. Τι μπορούμε επομένως να μάθουμε για την κατασκευή -- όχι μόνο υπολογιστών, αλλά των πάντων; Το αεροπλάνο με το οποίο ήρθατε, τα αυτοκίνητα, οι καρέκλες που κάθεστε. Πώς θα επανασχεδιάσουμε τον κόσμο που φτιάχνουμε, τον κόσμο που φτιάχτηκε από ανθρώπους; Πιο σημαντικό, τι θα έπρεπε να ρωτήσουμε για τα επόμενα 10 χρόνια; Και υπάρχουν πολλές ωραίες τεχνολογίες στη ζωή εκεί έξω.
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.
Ποιο είναι το πρόγραμμα σπουδών; Τρεις ερωτήσεις για μένα είναι οι σημαντικές. Πώς φτιάχνει η ζωή τα πράγματα; Αυτό είναι το ανάποδο. Αυτό είναι το πώς φτιάχνουμε εμείς τα πράγματα. Λέγεται θερμότητα, κτύπημα και φτιάξιμο -- έτσι το ονομάζουν οι επιστήμονες υλικών. Και είναι η δημιουργία πραγμάτων εξ αρχής, με το 96% να περισσεύει ως σκουπίδια και μόνο το 4% να αποτελεί προϊόν. Το θερμαίνεις, το κτυπάς με υψηλή πίεση, χρησιμοποιείς χημικά. Άρα, θερμότητα, κτύπημα και φτιάξιμο.
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.
Η ζωή δεν έχει την πολυτέλεια αυτή. Πώς φτιάχνει αυτή τα πράγματα; Πώς φτιάχνει τα περισσότερα πράγματα; Αυτό είναι γύρη από γεράνι. Και το σχήμα που έχει της παρέχει την ικανότητα να αιωρείται στον αέρα τόσο εύκολα. Δείτε το σχήμα αυτό. Η ζωή προσθέτει πληροφορίες στην ύλη. Με άλλα λόγια: δομή. Της δίνει πληροφορίες. Προσθέτοντας πληροφορίες στην ύλη, αποκτά λειτουργίες διαφορετικές απ'ό,τι αν δεν υπήρχε η δομή αυτή. Και τρίτον, πώς κάνει η ζωή πράγματα που εξαφανίζονται μέσα σε συστήματα; Επειδή η ζωή δεν ασχολείται με πράγματα. Δεν υπάρχουν πράγματα στο φυσικό κόσμο μεμονωμένα από τα συστήματά τους. Γρήγορο πρόγραμμα σπουδών. Διαβάζοντας όλο και περισσότερο και ακολουθώντας την ιστορία, υπάρχουν κάποια εκπληκτικά πράγματα που εμφανίζονται στις βιολογικές επιστήμες. Ταυτόχρονα, ακούω πολλές εταιρείες για τα μεγάλα προβλήματα που αντιμετωπίζουν. Οι δύο αυτές ομάδες δεν επικοινωνούν μεταξύ τους. Καθόλου.
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.
Από τον κόσμο της βιολογίας, τι είναι αυτό που θα βοηθούσε τώρα, για να προσπεράσουμε αυτό το εξελικτικό εμπόδιο στο οποίο βρισκόμαστε; Θα σας αναφέρω πολύ γρήγορα 12 παραδείγματα.
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.
Ένα από αυτά είναι η αυτοσυναρμογή. Έχετε ακούσει για αυτήν με όρους νανοτεχνολογίας. Πίσω στο κοχύλι: το κοχύλι είναι ένα αυτοσυναρμογούμενο υλικό. Κάτω αριστερά, βλέπετε μία μήτρα μαργαριταριού που σχηματίζεται από θαλασσινό νερό. Είναι μία στρωματωμένη μορφή με μέταλλο και πολυμερές, κάνοντάς τη πολύ ανθεκτική. Είναι δύο φορές ανθεκτικότερη από τα τελευταίας τεχνολογίας κεραμικά μας. Αλλά το ενδιαφέρον είναι αυτό: αντίθετα με τα κεραμικά μας που γίνονται σε υψικαμίνους, αυτό γίνεται στο θαλασσινό νερό. Γίνεται κοντά, μέσα και κοντά, στο σώμα του οργανισμού. Οι άνθρωποι αρχίζουν -- αυτό είναι το εργαστήριο Σάντια Νάσιοναλ. Εκεί, δουλεύει ο Τζεφ Μπρίνκερ που βρήκε μία διαδικασία που κωδικοποιεί την αυτοσυναρμογή. Φανταστείτε να μπορούμε να κάνουμε κεραμικά σε θερμοκρασία δωματίου απλά πετώντας κάτι σε ένα υγρό, παίρνοντάς το από αυτό και μετά να περιμένουμε την εξάτμιση να συσσωματώσει τα μόρια στο υγρό, έτσι ώστε να κάνουν κάτι σαν παζλ με τον ίδιο τρόπο που λειτουργεί η κρυσταλλοποίηση. Φανταστείτε να φτιάχνουμε όλα τα ανθεκτικά υλικά μας με τον τρόπο αυτό. Φανταστείτε να ρίχνουμε με σπρέι τα υλικά για ένα φωτοβολταϊκό σύστημα πάνω σε μία στέγη και αυτά να αυτοσυναρμόζουν σε μία στρωματωμένη δομή που απορροφάει φως.
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.
Να κάτι ενδιαφέρον για τους ανθρώπους της πληροφορικής: η βιοσιλικόνη. Αυτό είναι ένα διάτομο, που αποτελείται από άλατα πυριτίου. Η σιλικόνη που φτιάχνουμε τώρα -- είναι τμήμα του καρκινογόνου προβλήματος στην κατασκευή των τσιπ μας -- αυτή είναι μία διαδικασία βιο-ορυκτοποίησης που μιμούμαστε τώρα. Αυτό είναι στο Πανεπιστήμιο Σάντα Μπάρμπαρα. Δείτε τα διάτομα αυτά. Είναι από τη δουλειά του Έρνστ Χάεκελ. Φανταστείτε να μπορούμε -- και πάλι, είναι μία πλαισιωμένη διαδικασία, στερεοποιείται έξω από μία υγρή διαδικασία -- φανταστείτε να έχουμε μία τέτοια δομή να παράγεται σε θερμοκρασία δωματίου. Φανταστείτε να μπορούμε να κάνουμε τέλειους φακούς. Αριστερά, βλέπετε ένα είδος αστερία. Καλύπτεται με φακούς που οι άνθρωποι της Λούσεντ Τεκνόλοτζιζ βρήκαν ότι δεν προκαλούν καμία παραμόρφωση. Είναι από τους καλύτερους φακούς που γνωρίζουμε χωρίς παραμόρφωση. Και το σώμα του αστερία αυτού έχει πάρα πολλούς τέτοιους φακούς. Το σημαντικό πάλι είναι ότι αυτοσυναρμόζεται. Μία γυναίκα,η Τζοάνα Άιζενμπεργκ, στη Λούσεντ, προσπαθεί τώρα να κάνει μία χαμηλής θερμοκρασίας διαδικασία για να παράγει τέτοιους φακούς. Επίσης, μελετάει οπτικές ίνες. Αυτός είναι ένας σπόγγος που έχει οπτική ίνα. Στη βάση του, υπάρχουν οπτικές ίνες που λειτουργούν καλύτερα από τις δικές μας και που μεταφέρουν φως, αλλά μπορούμε αυτές να τις κάνουμε κόμπο. Εϊναι πολύ εύκαμπτες.
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.
Να μία ακόμη ιδέα: το διοξείδιο του άνθρακα ως πρώτη ύλη. Ο Τζεφ Κόουτς, στο Κορνέλ, σκέφτηκε, τα φυτά δεν βλέπουν το διοξείδιο ως το μεγαλύτερο δηλητήριο της εποχής μας. Έτσι το βλέπουμε εμείς. Τα φυτά κάνουν μεγάλες αλυσίδες από άμυλο και γλυκόζη, χρησιμοποιώντας διοξείδιο. Βρήκε έναν τρόπο -- βρήκε έναν καταλύτη, και βρήκε έναν τρόπο να παίρνει διοξείδιο του άνθρακα και να το μετατρέπει σε πολυκαρβονικά. Βιοδιασπώμενα πλαστικά φτιαγμένα από διοξείδιο -- πόσο πλησιάζει στα φυτά.
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.
Ηλιακές μετατροπές: το πιο ενδιαφέρον. Υπάρχουν άνθρωποι που μιμούνται τη συσκευή απορρόφησης ενέργειας του μωβ βακτηρίου, αυτοί στο ASU. Ακόμη πιο ενδιαφέρον, τελευταία, τις τελευταίες εβδομάδες, οι άνθρωποι βρήκαν ένα ένζυμο, την υδρογενάση, που μπορεί να παράγει υδρογόνο από πρωτόνιο και ηλεκτρόνιο. Και μπορεί να παίρνει το υδρογόνο -- βασικά, αυτό που γίνεται σε μία κυψέλη καυσίμου, στην άνοδο μίας κυψέλης και σε μία αναστρέψιμη κυψέλη καυσίμου. Στις δικές μας κυψέλες, το επιτυγχάνουμε με λευκόχρυσο. Η ζωή το κάνει με έναν πολύ κοινό σίδηρο. Και μία ομάδα μόλις κατάφερε να μιμηθεί αυτή την υδρογενάση. Αυτό έχει πολύ ενδιαφέρον για τις κυψέλες καυσίμων -- να το κάνουν αυτό χωρίς λευκόχρυσο.
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.
Η δύναμη του σχήματος: βλέπετε εδώ μία φάλαινα. Έχουμε δει ότι τα πτερύγια της φάλαινας αυτής έχουν φυμάτια. Και αυτές οι μικρές λακούβες αυξάνουν την αποδοτικότητα, για παράδειγμα, στο άκρο ενός αεροπλάνου -- αυξάνουν την αποδοτικότητα κατά 32%. Που είναι μία απίστευτη εξοικονόμηση σε ορυκτά καύσιμα. Μόνο βάζοντάς τα στα φτερά των αεροπλάνων. Χρώμα χωρίς χρωστικές: αυτό το παγώνι παράγει χρώμα με το σχήμα. Το φως διέρχεται, προσπίπτει πάνω στα στρώματα. Ονομάζεται παρεμβολή λεπτής στρώσης. Φανταστείτε να μπορούμε να έχουμε αυτοσυναρμογούμενα προϊόντα, όπου τα τελευταία στρώματα να παίζουν με το φως για να παράγουν χρώμα. Φανταστείτε να μπορούμε να φτιάξουμε ένα σχήμα σε μία επιφάνεια, ώστε να αυτοκαθαρίζεται μόνο με νερό. Αυτό κάνει ένα φύλλο. Βλέπετε τη φωτογραφία αυτή; Είναι μία σφαίρα νερού και αυτά είναι σωματίδια σκόνης. Και αυτό είναι ένα φύλλο λωτού. Μία εταιρεία, η Λότουσαν, παράγει ένα προϊόν που μιμείται -- όταν στεγνώνει η μπογιά σε ένα κτίριο, μιμείται τις λακούβες ενός αυτοκαθαριζόμενου φύλλου, οπότε το νερό της βροχής καθαρίζει το κτίριο.
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.
Το νερό είναι η μεγάλη μας πρόκληση: η ικανοποίηση της δίψας. Να δύο οργανισμοί που ρουφάνε νερό. Στα αριστερά, το σκαθάρι της Ναμίμπια ρουφάει νερό από ομίχλη. Στα δεξιά, το έντομο αυτό ρουφάει νερό από τον αέρα. Δεν πίνει φρέσκο νερό. Η απορρόφηση νερού από την ομίχλη στο Μοντερέυ και τον αέρα της Ατλάντα πριν φτάσει σε ένα κτίριο είναι σημαντικές τεχνολογίες.
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.
Οι τεχνολογίες διαχωρισμού θα είναι πολύ σημαντικές επίσης. Αν δεν είχαμε πλέον εξόρυξη ορυκτών όπως σήμερα; Αν μπορούσαμε να διαχωρίσουμε τα μέταλλα από νερά απορροής -- μικρές ποσότητες μετάλλων στο νερό; Αυτό κάνουν τα μικρόβια, αποσπούν μέταλλα από το νερό. Μία εταιρεία, εδώ στο Σαν Φρανσίσκο, η MR3, τοποθετεί μιμητές των μορίων των μικροβίων στα φίλτρα για να εξορρύσει μέταλλα από νερά απορροής. Η πράσινη χημεία είναι η χημεία στο νερό. Κάνουμε χημεία σε οργανικούς διαλύτες. Αυτή είναι μία εικόνα των αραχνογόνων αδένων μίας αράχνης, και της κλωστής που σχηματίζεται από αυτούς. Δεν είναι πανέμορφο; Η πράσινη χημεία είναι η αντικατάσταση της βιομηχανικής χημείας με το βιβλίο συνταγών της φύσης. Δεν είναι εύκολο, γιατί η ζωή χρησιμοποιεί μόνο ένα τμήμα των στοιχείων του περιοδικού πίνακα. Και εμείς τα χρησιμοποιούμε όλα, ακόμη και τα τοξικά. Η εύρεση των εκλεπτυσμένων συνταγών που χρησιμοποιούν το μικρό τμήμα του περιοδικού πίνακα και η δημιουργία εκπληκτικών υλικών όπως το κύτταρο αυτό, είναι ο στόχος της πράσινης χημείας.
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.
Χρονική υποβάθμιση: το περιτύλιγμα που είναι καλό μέχρι που δε χρειάζεται πλέον και διαλύεται κατά βούληση. Αυτό είναι ένα μύδι που μπορείτε να βρείτε στα νερά της περιοχής μας. Οι ίνες που το στερεώνουν πάνω σε μία πέτρα έχουν ημερομηνία λήξης -- στα δύο χρόνια ακριβώς, αρχίζουν να διαλύονται.
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.
Επούλωση: να κάτι καλό. Αυτό το πραγματάκι είναι ένας βραδυπόρος. Υπάρχει ένα πρόβλημα ότι πολλά εμβόλια ανά τον κόσμο δεν φτάνουν στους ασθενείς. Ο λόγος είναι ότι η ψύξη με κάποιον τρόπο χαλάει. Αυτό σημαίνει ότι η "κρύα αλυσίδα" σπάει. Ο Μπρους Ρόσνερ μελέτησε αυτόν τον βραδυπόρο -- που αφού αποξηρανθεί τελείως, παραμένει ζωντανός για μήνες, πολλούς μήνες, και μπορεί να αναγεννηθεί. Και έτσι, βρήκε έναν τρόπο αποξήρανσης των εμβολίων -- να τα περιβάλλει με το ίδιο είδος περιβλημάτων από σάκχαρα που έχει και ο βραδυπόρος στα κύτταρά του -- με αποτέλεσμα τα εμβόλια δεν χρειάζεται πλέον να καταψύχονται. Μπορούν να τοποθετηθούν στο ντουλαπάκι του αυτοκινήτου. Μάθηση από τους οργανισμούς. Αυτό είναι ένα τμήμα της ομιλίας για το νερό -- η εκμάθηση από οργανισμούς που αντέχουν χωρίς νερό, προκειμένου να κατασκευαστεί ένα εμβόλιο που δε χαλάει χωρίς ψύξη.
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.
Δεν θα προλάβω και τα 12 παραδείγματα. Αλλά αυτό που θα σας πω είναι το πιο σημαντικό από όλα, πέρα από αυτές τις προσαρμογές, το γεγονός είναι ότι οι οργανισμοί βρήκαν έναν τρόπο να κάνουν όλα αυτά τα πράγματα προσέχοντας ταυτόχρονα το περιβάλλον που θα προσέχει τα μικρά τους. Όταν κάνουν τα προκαταρκτικά τους, σκέφτονται κάτι πολύ σημαντικό, και αυτό είναι να παραμείνει το γενετικό τους υλικό για τις επόμενες 10.000 γενιές. Και αυτό σημαίνει να βρουν τρόπο να κάνουν ό,τι κάνουν χωρίς να καταστρέψουν το χώρο που θα φροντίσει τα μικρά τους. Αυτή είναι η μεγαλύτερη σχεδιαστική πρόκληση. Ευτυχώς, υπάρχουν εκατομμύρια ευφυίες που θέλουν να μας χαρίσουν τις καλύτερες ιδέες τους. Καλή τύχη στη συζήτηση μαζί τους.
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.
Ευχαριστώ.
Thank you.
(Χειροκρότημα)
(Applause)
Κρις Άντερσον: Αυτά είναι προκαταρκτικά, εγώ -- θέλουμε να πάμε στα 12, αλλά πολύ γρήγορα.
Chris Anderson: Talk about foreplay, I -- we need to get to 12, but really quickly.
Τζανίν Μπενιούς: Σοβαρά; ΚΑ: Ναι. Ας πούμε την εκδοχή 10 δευτερολέπτων για τα 10, 11 και 12. Γιατί, πολύ απλά, οι φωτογραφίες είναι πανέμορφες και οι ιδέες τόσο μεγάλες. Δεν μπορώ να σας αφήσω να κατεβείτε χωρίς να δούμε τα 10, 11 και 12.
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.
ΤΜ: Εντάξει, βάλτε -- λοιπόν, θα το κρατάω εγώ. Ωραία. Λοιπόν, αυτό είναι το θεραπευτικό. Η αίσθηση και η απάντηση: η ανατροφοδότηση είναι κάτι πολύ σημαντικό. Να μία ακρίδα. 80 εκατομμύρια από αυτές μπορούν να υπάρχουν σε ένα τετραγωνικό χιλιόμετρο και παρολαυτά, δε συγκρούονται μεταξύ τους. Κι όμως, έχουμε 3,6 εκατομμύρια αυτοκινητιστικές συγκρούσεις κάθε χρόνο. (Γέλιο) Ναι. Υπάρχει ένα άτομο στο Nιούκαστλ που βρήκε ότι είναι ένας πολύ μεγάλος νευρώνας. Και προσπαθεί να κατασκευάσει ένα κύκλωμα αποφυγής συγκρούσεων με βάση αυτόν τον μεγάλο νευρώνα της ακρίδας.
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.
Το 11 είναι ένα πολύ μεγάλο και σημαντικό θέμα. Η αυξανόμενη γονιμότητα. Αυτό σημαίνει γονιμότητα στις καλλιέργειες. Θα έπρεπε να προωθούμε τη γονιμότητα. Και ναι -- παίρνουμε και τροφή, επίσης. Επειδή πρέπει να αυξήσουμε την ικανότητα αυτού του πλανήτη να δημιουργεί όλο και περισσότερες ευκαιρίες για τη ζωή. Και πραγματικά, αυτό κάνουν και οι άλλοι οργανισμοί. Συλλογικά, αυτό κάνουν τα πλήρη οικοσυστήματα, παράγουν όλο και περισσότερες ευκαιρίες για ζωή. Η γεωργία μας έκανε το αντίθετο. Έτσι, η γεωργία που βασίζεται στο πώς μία πεδιάδα δημιουργεί χώμα, η εκτροφή ζώων που βασίζεται στο πώς ένα κοπάδι οπληφόρων αυξάνει την υγεία της περιοχής. Ακόμη και ο καθαρισμός αποβλήτων με βάση το πώς ένα έλος όχι μόνο καθαρίζει το νερό, αλλά προκαλεί αυξημένη παραγωγικότητα.
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.
Αυτό είναι η σύντομη περιγραφή. Φαίνεται απλό, γιατί το σύστημα, στη διάρκεια 3,8 δισεκατομμυρίων ετών, το έλυσε. Βλέπετε, οι οργανισμοί που δεν μπόρεσαν να καταλάβουν πώς να ενισχύσουν ή να γλυκάνουν το χώρο τους, δεν υπάρχουν πλέον για να μας το πουν. Αυτό είναι το δώδεκα. Η ζωή -- αυτό είναι το μυστικό, αυτό είναι το μαγικό κόλπο -- η ζωή δημιουργεί καταστάσεις ευνοϊκές για τη ζωή. Παράγει χώμα, καθαρίζει τον αέρα, το νερό, δημιουργεί το μίγμα αερίων που εσείς και εγώ χρειαζόμαστε για να ζήσουμε. Και το κάνει ενώ ταυτόχρονα γίνονται προκαταρκτικά και ικανοποιούνται ανάγκες. Άρα, δεν αποκλείονται μεταξύ τους. Πρέπει να μπορέσουμε να ικανοποιήσουμε τις ανάγκες μας, κάνοντας αυτό το μέρος μία Εδέμ.
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.
ΚΑ: Τζανίν, σε ευχαριστούμε. (Χειροκρότημα)
CA: Janine, thank you so much. (Applause)