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)
Cela fait quelque chose d’être ici à un colloque consacré à "Inspiré par la Nature" -- vous pouvez l’imaginer. Et je suis ravie d’être dans la section préliminaire. Aviez-vous remarqué que cette section est préliminaire? Parce que ça me donne l'occasion de parler d’un de mes animaux préférés, qui est le grèbe élégant. Vous n’avez pas vécu tant que vous n’avez pas vu ces animaux faire leur parade nuptiale. J’étais au lac Bowman dans le Parc national des Glaciers, au Canada, qui est un long lac étroit avec comme des montagnes retournées dedans, et mon ami et moi faisions de l’aviron. Et donc nous ramions, et l’un des ces grèbes élégants passa par là. Et ce qu’ils font pour leur parade nuptiale, c’est qu’ils se rapprochent, tous les deux, mâle et femelle, et qu’ils commencent à courir sous l’eau. Ils battent des pattes de plus en plus vite, jusqu’à ce qu’ils aillent si vite qu’ils s’élèvent littéralement hors de l’eau, et qu’ils restent dressés, en battant la surface de l’eau. Et l’un de ces grèbes passa par là alors que nous ramions. Nous sommes dans un deux de couple, et nous allons vraiment, vraiment vite. Et ce grèbe, j'imagine, nous à pris pour un partenaire potentiel, et a commencé à courir sur l’eau à côté de nous, en une parade nuptiale -- sur des kilomètres. Il s’arrêtait, recommençait, s’arrêtait, recommençait. Ça c’est des préliminaires. (Rires)
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.
OK. J’ai presque -- j’étais à ça de changer d’espèce à ce moment-là. Évidemment, la vie peut nous apprendre des choses dans le domaine du divertissement, OK. La vie a beaucoup à nous apprendre. Mais ce dont j’aimerais parler aujourd’hui c'est ce que la vie pourrait nous apprendre en technologie et en design. Ce qui s’est passé depuis que le livre est sorti -- le livre parlait principalement de recherche en bio-mimétisme. Depuis, des architectes, des designers, des ingénieurs -- des gens qui font notre monde -- ont commencé à nous appeler et à dire, nous voulons qu'un biologiste s'asseye à la table à dessin pour nous aider, en temps réel, à trouver l'inspiration. Ou -- et c’est ce qui m'amuse -- nous voulons que vous nous emmeniez dans la nature. Nous arriverons avec un défi de design et nous trouvons les as de l’adaptation dans la nature, qui pourraient nous inspirer.
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.
Voici une photo d’un voyage aux Galápagos que nous avons fait avec quelques ingénieurs en traitement des eaux usées; ils purifient l’eau usée. Et certains d’entre eux étaient très réticents, en fait, à être là. Ils nous ont d'abord dit, vous savez, nous faisons déjà du bio-mimétisme. Nous utilisons des bactéries pour nettoyer notre eau. Alors nous avons dit, bon, il ne s’agit pas vraiment -- ce n’est pas vraiment être inspiré par la nature. C’est de la bio-production, vous voyez; C’est de la technologie bio-assistée: utiliser un organisme pour traiter votre eau usée est une vieille, vieille technologie appelée "domestication". Il s’agit d’apprendre quelque chose, une idée, d’un organisme et de l’appliquer. Et ils ne comprenaient toujours pas.
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.
Alors nous sommes partis faire une ballade sur la plage et j'ai dit, bon, donnez-moi l’un de vos gros problèmes. Donnez-moi un problème de design, un ralentisseur de durabilité, qui vous empêche d’être durable. Ils ont dit l’entartrage, qui est l’accumulation de minéraux à l’intérieur des tuyaux. Et ils ont dit, ce qui se passe, c’est que les minéraux -- exactement comme à la maison -- les minéraux s’accumulent. Alors l’ouverture se ferme, et nous devons nettoyer les tuyaux avec des toxines, ou les curer. Et donc si nous avions un moyen de stopper cet entartrage -- et alors, j'ai ramassé quelques coquillages sur la plage. Et je leur ai demandé, qu'est-ce ce qui s'accumule? Qu’y a-t-il dans vos tuyaux? Ils ont répondu, du carbonate de calcium. Et j'ai dit, ça c'en est; c'est du carbonate de calcium.
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.
Et ils ne le savaient pas. Ils ne savaient pas qu’une coquille de coquillage, part d'une matrice de protéines, puis les ions de l’eau de mer cristallisent sur place, OK, pour créer une coquille. Un processus du même type, sans les protéines, se passe à l’intérieur de leurs tuyaux. Il ne le savaient pas. Ce n’est pas par manque d’information; c’est un manque d’intégration. Vous savez, c’est un silo, des gens dans des silos. Ils ne savaient pas que la même chose se produisait. Alors, l’un d’entre eux y a réfléchi et a dit, OK, bon, si c’est juste de la cristallisation qui se produit automatiquement à partir d’eau de mer -- de l'auto-assemblage -- pourquoi les coquilles ne sont-elles pas infinies? Qu’est-ce qui arrête leur formation? Pourquoi ne croissent-elles pas encore et toujours? J'ai répondu, bon, de la même façon qu’elles relâchent des pro -- qu’elles sécrètent une protéine, ce qui commence la cristallisation -- et ils ont tous commencé à boire mes paroles -- elles relâchent une protéine qui stoppe la cristallisation. Ça adhère littéralement à la face croissante du cristal. Et, en fait, il y a un produit appelé TPA qui imite cette protéine -- cette protéine stoppante -- et c’est une façon écologique d’arrêter l’entartrage dans les tuyaux.
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.
Ça a tout changé. Ensuite, on ne pouvait plus ramener les ingénieurs au bateau. Le premier jour, ils ont fait une excursion, et c’était, click, click, click, click. Cinq minutes après, ils étaient dans le bateau. On a fini. Vous savez, j’ai vu cette île. Après ça, ils marchaient à quatre pattes partout. Ils n’allaient pas -- ils nageaient avec leur tuba aussi longtemps qu’on les laissait faire. Ce qui s'est passé, c’est qu’ils ont réalisé qu’il y avait des organismes dans la nature qui avaient déjà résolu les problèmes qu'ils ont essayé de résoudre durant toute leur carrière.
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.
Apprendre sur le monde naturel est une chose, apprendre du monde naturel – la différence est là. Voilà le changement profond. Ce qu’ils ont réalisé, c’est que les réponses à leurs questions sont partout; ils devaient juste changer les lunettes avec lesquelles ils voyaient le monde. 3,8 milliards d’années d'essais sur le terrain. 10 à 30 -- Craig Venter vous le dira probablement; Je pense qu’il y a beaucoup plus de 30 millions -- de solutions bien adaptées. L'important selon moi, c’est que ces solutions sont trouvées en contexte. Et le contexte, c'est la Terre -- le même contexte dans lequel nous essayons de résoudre nos problèmes. Il s’agit de prendre modèle sur le génie de la vie. Pas de le mimer servilement -- bien qu’Albert essaie d’avoir la même coupe -- ce n’est pas une imitation servile. C’est prendre les principes de design, le génie de la nature, et en apprendre quelque chose.
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.
Maintenant, dans un groupe avec autant d’informaticiens, je dois mentionner que -- il y a un domaine dont je ne vais pas parler, parce que votre domaine en est un qui a énormément appris des choses vivantes, du côté du logiciel. Ainsi, il y a des ordinateurs qui se protègent eux-mêmes, comme un système immunitaire, et nous apprenons de la régulation des gènes et du développement biologique. Et nous apprenons des réseaux de neurones, des algorithmes génétiques, du calcul évolutionnaire. Voilà pour le côté logiciel. Mais ce qui m’intéresse c’est que nous n’avons pas autant regardé ça. Je veux dire, ces machines ne sont vraiment pas très high-tech à mon avis dans la mesure où il y a des dizaines de substances cancérigènes dans l’eau de la Silicon Valley. Ainsi le matériel n’est pas du tout au niveau de ce que la vie appellerait un succès. Que peut-on apprendre pour fabriquer des ordinateurs, et le reste? L’avion qui vous a amené, les voitures, les sièges où vous êtes assis. Comment repenser le monde que nous faisons, que les humains font? Et surtout, quelles questions poser dans les 10 années à venir? Et il y a beaucoup de chouettes technologies dont la vie dispose.
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.
Quel est le programme? Trois questions, selon moi, sont cruciales. Comment la vie fait-elle les choses? Voilà l’opposé; ça c’est comment nous faisons les choses. Ça s’appelle chauffer, battre et traiter -- c'est comme ça que les spécialistes des matériaux l’appellent. Et ça consiste à tailler les choses dans la masse, avec 96 pour cent de déchets et seulement 4 pour cent de produit. Vous chauffez, vous battez sous haute pression, vous utilisez des produits chimiques. OK. Chauffer, battre et traiter.
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.
La vie ne peut pas se le permettre. Comment fait-elle les choses? Comment la vie utilise-t-elle au mieux les choses? C’est du pollen de géranium. Et sa forme est ce qui lui donne la capacité de planer si facilement, OK. Regardez cette forme. La vie ajoute de l’information à la matière. En d'autres termes : de la structure. Elle lui donne de l’information. En ajoutant de l’information à la matière, elle lui donne un rôle différent de celui qu'elle a sans cette structure. Et troisièmement, comment fait la vie pour transformer les choses en système? Parce que la vie ne traite pas vraiment des choses; rien n’existe dans la nature séparé de son système. Un programme très rapide. A mesure que je lis de plus en plus, et que je suis ce qui se passe, il y a des choses surprenantes qui se présentent en sciences biologiques. Et en même temps, j’écoute de nombreuses entreprises et je découvre quels sont leurs défis suprêmes. Les deux groupes ne se parlent pas. Du tout.
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.
Qu'est-ce qui dans le monde de la biologie pourrait être utile, là, pour sortir de cette sorte de point mort de l'évolution où nous sommes? Je vais tenter d'examiner 12 points, très rapidement.
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.
OK, un que je trouve excitant c’est l’auto-assemblage. Pour le moment, vous en avez entendu parler en termes de nanotechnologies. Revenons à cette coquille: la coquille est un matériel auto-assemblant. En bas à gauche, il y a une image de nacre se formant à partir d’eau de mer. C’est une structure en couche qui est d’abord minérale puis polymère, et ça la rend très, très dure. C’est deux fois plus dur que nos céramiques high-tech. Mais le plus intéressant: contrairement à nos céramiques qui sont cuites, cela se produit dans l’eau de mer. Dans et à côté du corps de l’organisme. OK, les gens commencent -- voici les laboratoires Sandia; un certain Jeff Brinker a trouvé un moyen de programmer un processus d’auto-assemblage. Imaginez être capable de fabriquer des céramiques à température ambiante simplement en trempant quelque chose dans un liquide, en l’en ressortant, et que l’évaporation regroupe les molécules du liquide, de manière qu'elles s'assemblent de la même manière que cette cristallisation a lieu. Imaginez produire tous nos matériaux durs ainsi. Imaginez pulvériser les précurseurs d’une cellule solaire, sur un toit, et qu'elle s’auto-assemble en une structure feuilletée qui collecte la lumière.
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.
Ça c’est quelque chose d’intéressant pour le monde de l’informatique: bio-silicium. Ceci est une diatomée, qui est faite de silicates. Le silicium que nous produisons actuellement -- ça fait partie du problème des cancérigènes dans la fabrication de nos puces -- ceci est un processus de bio-minéralisation qui est actuellement imité. C’est à l’Université de Californie à Santa Barbara. Regardez ces diatomées; cela fait partie des travaux de Ernst Haeckel. Imaginez pouvoir -- et c’est encore un processus qui part d'une matrice, et qui solidifie à partir de liquide -- imaginez pouvoir faire apparaître ce genre de structure à température ambiante. Imaginez pouvoir faire des lentilles parfaites. À gauche, c’est une ophiure; elle est recouverte de lentilles dont les gens de Lucent Technologies ont découvert qu'elles n'avaient aucune distorsion. C’est l’une des lentilles avec le moins de distorsion que nous connaissions. Et il y en a beaucoup, partout sur son corps. L'intéressant est là encore qu’elle s’auto-assemble. Une femme du nom de Joanna Aizenberg, à Lucent, apprend actuellement à le faire à basse température pour créer ce genre de lentilles. Elle étudie aussi les fibres optiques. Voici une éponge de mer qui a une fibre optique. Tout à sa base, il y a des fibres optiques qui marchent mieux que les nôtres, en fait, pour déplacer de la lumière. mais vous pouvez les nouer; elles sont incroyablement flexibles.
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.
Encore une autre grande idée: le CO2 comme source de nourriture. Un certain Geoff Coates, à Cornell, s’est dit, les plantes ne voient pas le CO2 comme le plus grand poison de notre temps. C'est nous qui le voyons ainsi. Les plantes font de longues chaînes d’amidons et de glucose -n’est-ce pas- à partir de CO2. Il a trouvé un moyen -- il a trouvé un catalyseur, et il a trouvé un moyen de prendre le CO2 et de le transformer en polycarbonates. Des plastiques biodégradables à partir de CO2 – tout comme les plantes.
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.
Les transformations solaires : le plus excitant. Il y a des gens qui imitent le dispositif de récolte d’énergie des bactéries violettes, les gens de l’ASU. Encore plus intéressant, récemment, ces deux dernières semaines, des gens ont vu qu’il y a une enzyme appelée hydrogénase, capable de créer de l’hydrogène à partir de protons et d’électrons, et capable d’oxyder l’hydrogène -- en gros ce qui se passe à l’anode d’une pile à combustible et dans une pile à combustible réversible. Dans nos piles à combustible, nous le faisons avec du platine. La vie le fait avec un fer très très commun. Et une équipe vient juste de parvenir à imiter cette hydrogénase qui jongle avec l’hydrogène. C’est très enthousiasmant pour les piles à combustible -- être capable de le faire sans platine.
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.
Le pouvoir des formes: voilà une baleine. Nous avons remarqué que ses ailerons présentent des tubercules à leur surface. Et ces petites bosses augmentent vraiment l’efficacité, par exemple, du bord d'attaque d'une aile d'avion -- d’environ 32 pour cent. Ce qui est une économie de carburant fossile impressionnante, juste en mettant ça sur le bord d’une aile. La couleur sans pigments: ce paon crée de la couleur par la forme. La lumière traverse et est réfléchie par les couches; ça s’appelle de l’interférence par une couche mince. Imaginez pouvoir auto-assembler des produits dont les quelques dernières couches jouent avec la lumière pour créer de la couleur. Imaginez pouvoir créer une forme à l’extérieur d’une surface, qui la rende autonettoyante juste avec de l’eau. C’est ce qu’une feuille fait. Vous voyez cette image en gros plan ? C’est une goutte d’eau et ce sont des particules de saleté. Et voici une image en gros plan d’une feuille de lotus. Une entreprise fabrique un produit appelé Lotusan, qui imite -- quand la peinture de la façade sèche, elle imite les bosses d'une feuille autonettoyante, et l’eau de pluie nettoie le bâtiment.
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.
L’eau va devenir notre défi suprême: étancher la soif. Voici deux organismes qui extraient de l’eau. Celui de gauche est le scarabée de Namibie qui extrait de l’eau du brouillard. Celui de droite est un cloporte -- il extrait l’eau de l’air. Il ne boit pas d’eau. Extraire l’eau du brouillard de Monterey et de l’air moite d’Atlanta, avant qu’elle ne rentre dans un bâtiment, sont des technologies cruciales.
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.
Les technologies de séparation vont être extrêmement importantes. Supposons que nous disions plus d’extraction minière? Supposons que nous extrayions les métaux des flux de déchets -- de petites quantités de métal de l’eau? C’est ce que les microbes font, ils fixent les métaux de l’eau. Il y a une entreprise ici à San Francisco nommée MR3 qui incorpore aux filtres des imitations des molécules de ces microbes pour extraire les métaux des flux de déchets. La chimie verte est la chimie dans l'eau. Nous faisons de la chimie dans des solvants organiques. C’est une image des filières d’une araignée, OK, et de la soie que l’araignée produit. N’est-ce pas magnifique? La chimie verte remplace notre chimie industrielle par le livre de recettes de la nature. Ce n’est pas facile, car la vie n’utilise qu’une partie des éléments du tableau périodique. Et nous les utilisons tous, même les toxiques. Trouver d'élégantes recettes, utilisant le petit sous-ensemble du tableau périodique, et créant des matériaux miracles comme cette cellule, c'est la tâche de la chimie verte.
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.
La décomposition programmée : un emballage qui soit bon jusqu'à ce que vous ne vouliez plus qu’il le soit, et le dissoudre sur commande. Voici une moule telle qu'on en trouve ici. Les fils qui la tiennent au rocher ont une durée limitée -- au bout de deux ans, ils commencent à se dissoudre.
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.
Guérir : voilà un point intéressant. Cette petite bête-là est un tardigrade. Il y a un problème mondial de vaccins qui n’arrivent pas jusqu’aux patients. La raison en est que la réfrigération est rompue d’une façon ou d’une autre; ce qu’on appelle la "chaîne du froid" est rompue. Un certain Bruce Rosner a regardé le tardigrade -- qui se dessèche complètement, et pourtant reste vivant pendant des mois, des mois et des mois, et est capable de se régénérer. Et il a trouvé un moyen de dessécher les vaccins -- de les enfermer dans la même sorte de capsules de sucre que le tardigrade a dans ces cellules -- ce qui signifie que les vaccins n’ont plus besoin d’être réfrigérés. Ils peuvent être mis dans la boîte à gant, OK. Apprendre des organismes. C’est une session à propos de l’eau -- apprendre sur les organismes qui n’ont pas besoin d’eau, pour pouvoir créer un vaccin qui dure, dure et dure sans réfrigération.
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.
Je ne vais pas aller jusqu’à 12. Mais ce que je vais faire, c’est vous dire que la chose la plus importante, en dehors de toutes ces adaptations, est le fait que ces organismes ont trouvé un moyen de faire les choses incroyables qu’ils font tout en prenant soin de l’endroit qui va prendre soin de leur descendance. Quand ils sont engagés dans les préliminaires, ils pensent à quelque chose de très, très important: que leur matériel génétique existe pour encore 10 000 générations. Et ça signifie trouver une façon de faire ce qu’ils font sans détruire l’endroit qui va prendre soin de leur descendance. C’est le plus grand défi en matière de design. Par chance, il y a des millions et des millions de génies prêts à nous faire don de leurs meilleures idées. Bonne chance durant votre conversation avec eux.
Thank you.
Merci.
(Applause)
(Applaudissements)
Chris Anderson: Talk about foreplay, I -- we need to get to 12, but really quickly.
Chris Anderson: en parlant de préliminaires, je -- nous avons besoin d’aller jusqu’à 12, mais vraiment vite.
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.
Janine Benyus: Oh, vraiment? CA : Oui. Juste avec, vous savez, avec la version 10 secondes de 10, 11 et 12. Parce que nous -- vos transparents sont si beaux, et les idées sont si fortes, je ne peux pas vous laisser repartir sans voir 10, 11 et 12.
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.
JB : OK, mettez ça -- OK, je vais juste tenir ce truc. OK, génial. OK, donc c’est la partie guérison. Sentir et réagir: le feedback est une chose essentielle. Voilà un locuste. Il peut y en avoir 80 millions par kilomètre carré, et pourtant ils n’entrent jamais en collision entre eux. Et malgré tout nous avons 3,6 millions de collisions de voitures par an. (Rires) Entendu. Il y a une personne à Newcastle qui a compris que c’est un très gros neurone. Et elle cherche comment faire un circuit électronique d’évitement de collision basé sur ce très gros neurone du locuste.
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.
Celui là est un point très important, le numéro 11. Et c’est cultiver la fertilité. Cela signifie, vous voyez, la culture de la fertilité. Nous devrions cultiver la fertilité. Ah oui -- et nous obtenons de la nourriture, aussi. Parce que nous devons augmenter la capacité de cette planète à créer de plus en plus d’opportunités pour la vie. Et vraiment, c’est ce que les autres organismes font aussi. De façon générale, c’est ce que les écosystèmes entiers font: ils créent de plus en plus d’opportunités pour la vie. Notre agriculture a fait l’inverse. Une agriculture basée sur la formation par la prairie de la terre, l’élevage basé sur la manière dont un troupeau naturel d’ongulés augmente effectivement la santé de la prairie. Et même le traitement des eaux usées basé sur la façon dont un marais non seulement nettoie l’eau, mais crée aussi une productivité incroyablement foisonnante.
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.
C’est la mission simple du design. Je veux dire, ça a l’air simple parce que le système, durant 3,8 milliards d’année, l’a élaboré. Autrement dit, ces organismes qui n’ont pas été capables de trouver comment améliorer ou adoucir leurs milieux, ne sont plus ici pour nous en parler. C’est le douzième point. La vie -- et c’est l'astuce ; le tour de magie -- la vie crée des conditions favorables à la vie. Elle produit la terre, elle nettoie l’air, elle nettoie l’eau, elle prépare le cocktail de gaz dont vous et moi avons besoin pour vivre. Et elle fait ça en plein milieu de super préliminaires et tout en satisfaisant leurs besoins. Ce n’est donc pas mutuellement exclusif. Nous devons trouver un moyen de satisfaire nos besoins, tout en faisant de cet endroit un Eden.
CA: Janine, thank you so much. (Applause)
CA : Janine, merci beaucoup. (Applaudissements)