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)
Izgalmas itt lenni egy olyan konferencián, amelynek a témája: "A természet ihlette", el tudják képzelni. És izgalmas itt lenni az előjáték szekcióban. Észrevették, hogy ez a szekció az előjáték? Azért, mert az egyik kedvenc állatkámról beszélhetek itt, a Nyugati Vöcsökről. Addig nem éltél, amíg nem láttad a násztáncukat. A Bowman tavon voltam a Glacier Nemzeti Parkban, amely egy hosszú, vékony tó, olyan a fejjel lefele hegyekkel benne. Nekem és a páromnak van egy kajakunk. Szóval eveztünk és egyike ezeknek a Nyugati Vöcsköknek velünk tartott. A násztáncuk alkalmával egymás mellett haladnak, mindketten, a két társ, elkezdenek a víz alatt szaladni. Egyre gyorsabban lépkednek, mígnem annyira gyorsak, hogy szó szerint kiemelkednek a vízből, és felegyenesedve, a víz felszínén szaladnak. Egyike ezeknek a Vöcsköknek velünk tartott amíg eveztünk. Mi ugye egy kajakban ülünk és nagyon gyorsan haladunk. A Vöcsök szerintem egy esélyes párnak hitt minket, és elkezdett szaladni a vízen mellettünk, násztáncot járva, mérföldeken keresztül. Megállt, majd elindult, megállt, újra elindult. Ezt nevezem én előjátéknak. (Nevetés)
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.
Ilyen közel álltam akkor, hogy fajt váltsak. Az élet meg tud tanítani egy s másra a szórakozás területén. Az élet sokmindenre megtanít. De amiről én ma beszélni szeretnék, hogy mit taníthatna technikában és tervezésben. Mi történt azóta, hogy a könyvet kiadták? A könyv elsősorban a biomimetika kutatásról szólt. Azóta az történt, hogy építészek, tervezők és mérnökök, emberek, akik a világunkat építik, azt kezdtek hívogatni, szeretnénk ha egy biológus ülne a tervezőasztalnál, hogy segítsen minket, helyben inspirációt szerezni. Vagy, és ez az élvezetes része számomra, szeretnénk, ha kivinnétek a természetbe. Mi hozzuk a tervezési kihívásunkat és megtaláljuk a alkalmazkodóbajnokokat a természetben.
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.
Ez egy kép a Galapagos-i utunkról, amelyet néhány mérnökkel tettünk meg; akik szennyvíztisztítással foglalkoznak. Egyesek közülük eléggé elutasítóan álltak hozzá. Eleinte azzal érveltek, hogy tudja, mi már csináljuk a biomimetikát. Baktériumokat használunk a víz tisztítására. De mi azt mondtuk: hát, az nem igazán a természet adta inspiráció. Az bio-feldolgozás, bio-támogatott technológia: felhasználni egy organizmust, amely elvégzi munkát egy nagyon régi technológia, "megszelidítésnek" hívják. Itt tanulásról van szó, valamit megtanulok egy organizmustól, amit alkalmazok. Szóval nem értették a lényeget.
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.
Úgyhogy elmentünk sétálni a víz partján és azt mondtam, nos, mi a ti nagy problémátok. Adjatok egy tervezési kihívást, egy akadályt, ami visszatart attól, hogy fenntarthatóak legyetek. És ők az mondták, hogy a vízkő, ásványi lerakódás a csövekben. Azt mondták, az történik, hogy a vízkő akár a lakásában, lerakódik, és elzárja a csövet. Mérgező anyagokkal kell kimossuk, vagy ki kell kaparjuk. Szóval ha lenne valami módja hogy megállítsuk a kövesedést... Erre én felvettem néhány kagylót. És megkérdeztem őket, Mi a vízkő? Mi az anyag a csöveitekben? Azt mondtak, kalcium karbonát. Én azt mondtam, ez is az, ez is kalcium karbonát.
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.
Ők nem tudták ezt. Nem tudták, hogy a tengeri kagyló anyaga egy fehérje váz, amire a tengervízbeli ionok rákristályosodnak, így megalkotva a kagylót. Ugyanaz a folyamat megy végbe, fehérjék nélkül, a csöveik belsejében. Ezt nem tudták. Nem információ hiánya miatt; hanem integráció hiány miatt. Emberek elzárt dobozokban. Nem tudták, hogy ugyanaz a folyamat megy végbe. Egyikük elkezdett gondolkodni és azt mondta, szóval, ha ez csak kikristályosodás ami önállóan megy végbe a tengervízben, önszerveződés, akkor miért nem végtelen nagyok a kagylók? Mi állítja le? Miért nem folytatódik a folyamat? Elmondtam, hogy ugyanúgy ahogy beindítják a fehérjék, ahogy kiválasztanak egy fehérjét ami beindítja a kristályosodást, ekkor kezdtek mindannyian figyelni, kiválasztanak egy fehérjét ami megállítja. Szó szerint rátapad a növekedő kristály felületére. Azóta van egy termék, a TPA, ami utánozza ezt a megállító fehérjét, egy környezetbarát eljárás amivel megállítható a vízkövesedés.
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.
Ez mindent megváltoztatott. Ettől kezdve, nem lehetett visszarakni a mérnököket a hajóba. Az első nap elmentek túrázni, és csak, klikk, klikk, klikk, klikk. Majd öt perc múlva újra a hajóban voltak. Befejeztük. Ezt a szigetet megnéztük. De ezután, Mindenütt ott voltak. Nem akartak ... búvárkodtak egészen addig amíg engedtük nekik. Az történt, hogy rájöttek, vannak organizmusok körülöttük, amelyek már régóta megoldották a problémákat, amelyeket egész karrierjük során próbáltak megoldani.
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.
Egy dolog a természetről tanulni. A természettől tanulni, ez valami más. Ez az alapvető váltás. Azt ismerték fel, hogy a válaszok a kérdéseikre mindenütt ott vannak, csak le kellett cserélni a szemüveget amin keresztül látták a világot. 3.8 milliárd évnyi tesztelés. 10-30 milló - Craig Venter valószínűleg elmondja majd, szerintem sokkal több mint 30 millió jól kidolgozott megoldás van. Fontos számomra, hogy ezek egy adott környezetre vannak kialakítva. És ez a környezet a Föld. A környezet, ahol mi is próbálunk megoldásokat találni. Tudatos leutánzása az élet zsenialitásának. Ez nem gépies mímelés, bár Al próbálkozott a frizura kialakításával, ez nem gépies mímelés. Vesszük a tervezési elveket, a természet zsenialitását, és valamit tanulunk belőle.
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.
Egy ilyen IT emberekkel teli csoportban, meg kell említenem, hogy egy dologról nem fogok beszélni, ez pedig a ti területetek, egyike azoknak, amely sokat tanult az élő dolgoktól, a software terén. Vannak számítógépek, amelyek megvédik magukat, akár egy immunrendszer. És tanulunk a génszabályozástól és a biológiai fejlődéstől. És tanulunk a neurális hálózatoktól, genetikai, evolúciós algoritmusoktól. Ez a dolgok software oldala. De ami számomra érdekes, hogy nem néztünk bele elég mélyen a dolgokba. Ezek a gépek megítélésem szerint nem igazan high-tech megvalósítások olyan értelemben, hogy több tucat rákkeltő anyag van a Szilikonvölgy vizében. Úgyhogy a hardware egyáltalán nem üti meg az élet sikerességi mércéjét. Szóval mit tanulhatunk, nemcsak a számítógép, hanem bármi gyártásáról? A repülőgép, amivel jöttetek, autók, az ülés amiben ültök, stb. Hogyan tervezzük újra a világot, az ember építette világot? Ami még fontosabb, milyen kérdéseket tegyünk fel a következő 10 évben? És az életnek sok, sok profi technológiája van.
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.
Mi a tanterv? Számomra három kérdés a kulcs. Az élet miként állít elő dolgokat? Teljesen ellenkező módon, ahogy mi állítunk elő dolgokat. Úgy mondják, melegítés, préselés és megmunkálás. Így mondják az anyagtudósok. A dolgok fentről lefele való kifaragása, ami során 96 százalék a hulladék, és csak 4 százalék termék. Felmelegíted, nagy nyomáson préseled, vegyszert használsz. Melegít, présel és megmunkál.
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.
Az élet nem engedheti meg magának ezt. Hogyan gyárt dolgokat? Hogyan állítja elő a legtöbb dolgot? Ez a geranium pollen. A szerkezete kölcsönzi neki azt a funkciót, hogy annyira könnyen tud szállni a levegőben. Az élet információt ad az anyaghoz. Más szóval: szerkezetet. Információt kölcsönöz neki, és ezáltal funkciót, ami különbözik a szerkezet nélkülitől. Valamint az élet feloldja a dolgokat rendszerekben. Mert az élet nem igazan foglalkozik olyasmivel, a természetben nincsenek a rendszertől különálló dolgok. Ez egy tömör tanterv. Amint egyre többet olvasok és követem az eseményeket, elképesztő dolgok vannak kialakulóban a biológiatudományokban. És ugyanakkor, sok céggel van kapcsolatom. Tudom, hogy milyen nagy kihívások előtt állnak. Ez a két csoport nem beszél egymással. Egyáltalán nem.
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.
A biológia világából mi lehetne számunkra hasznos, ami átlendítene az evolúciós csomóponton, amiben vagyunk? Megpróbálok gyorsan 12 példát felvázolni.
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.
Az egyik számomra izgalmas, az önszerveződés. Már hallottatok erről a nanotechnológiával kapcsolatban. Térjünk vissza a kagylóhoz: egy önszerveződő anyag. A bal alsó képen láthatunk egy gyöngyszülőt ami a tengervízből alakul ki. Ez egy réteges szerkezet, ami ásvány és polimer, ami igen erőssé teszi. Kétszer olyan erős, mint a high-tech kerámiáink. De ami igazán érdekes: amig azok kemencében készülnek, ez tengervízben készül. Az élőlény testéhez közel és benne történik. Az emberek kezdik... ez a Sandia National Labs; egy Jeff Brinker nevű fickó megvalósított egy programozott önszerveződő folyamatot. Képzeljétek el a szobahőmérsékletű kerámiagyártást azáltal, hogy belemártunk valamit folyadékba, kihúzzuk, és hagyjuk, hogy a párolgás rákényszerítse a molekulákat, hogy összekapcsolódjanak hasonlóan, ahogy ez a kristályosodás működik. Képzeljétek el, hogy az összes kemény anyagunkat így állítjuk elő. Hogy egy PV cella, egy napelem alapanyagait egyszerűen felspricceljük a tetőre és hagyjuk, hogy önszerveződés által kialakuljon.
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.
Itt egy érdekes ötlet az IT világnak: bio-szilícium. Ez egy kovamoszat ami szilikátokból épül fel. A chipgyártás, ahogy ma csináljuk, rákkeltő anyagok forrása. Ez probléma. Ez a bio-mineralizáció folyamata, amit már utánzunk. Ez az UC Santa Barbara. Nézzétek ezeket a kovamoszatokat; ez Ernst Haeckel munkája. Képzeljétek el a lehetőséget, és ez ismét egy sablon alapú folyamat, folyadékfázisból képződik. Képzeljetek el egy ilyen formát szobahőmérsékleten létrejönni. Képzeljétek el tökéletes lencsék előállítását. A baloldalon, az egy kígyókarú, be van borítva lencsékkel, amelyek a Lucent Technologies emberei szerint teljesen torzításmentesek. Ez egyike a legtorzításmentesebb lencsének, amit ismerünk. És be van borítva velük az egész teste. Ami megint csak érdekes, hogy önszerveződő. Egy Joanna Aizenberg nevű hölgy a Lucent-nél most tanulja, hogy lehet egy alacsony hőmérsékletű folyamattal előállítani ilyen típusú lencséket. A száloptikát is vizsgálja. Ez egy tengeri szivacs, amely száloptikával rendelkezik. Egészen lent az alján, száloptika van benne amely jobb, mint a miénk, a fény továbbításában. Ugyanakkor bogot köthetünk rá, annyira rugalmas.
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.
Itt egy újabb ötlet: CO2 mint nyersanyag. Geoff Coates a Cornell-nél, azt mondta magának, a növények nem úgy látják a CO2-ot, mint korunk legnagyobb mérgét. Mi így látjuk. A növények gyártják a hosszú szénláncú keményítőt és a glükózt, éppen a CO2-ból. Talált egy katalizátort, és egy eljárást, amivel a CO2-ot polikarbonátokká, környezetbarát műanyagokká alakítja. Mennyire növény-szerű!
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.
A legizgalmasabb: napfény hajtotta transzformációk. Az ASU-n leutánozzák a bíbor baktériumban lévő energia-termelő szerkezeteket. Még érdekesebb, újabban, az elmúlt néhány hétben felfedezték, hogy van egy hidrogenáz nevű enzim, amely képes hidrogént termelni protonokból és elektronokból. És képes felvenni hidrogént, alapjában ez történik egy üzemanyagcellában, az anódon és egy megfordítható üzemanyagcellában. Mi az üzemanyagcellában platinával csináljuk. Az élet a nagyon gyakori vassal teszi. Egy csoportnak éppen most sikerült leutánozni ezt a hidrogén-zsonglőr hirdogenázt. Ez nagyon izgalmas lehetőség, üzemanyagcella platina nélkül.
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.
A forma ereje: itt egy bálna. Láttuk, hogy az uszonyain gumók vannak. És azok a kis bumpszlik növelik a hatásfokot. Például, egy repülőgép szárnya szélén, kb. 32 százalékkal. Ami elképesztő üzemanyag megtakarítás, ha ilyeneket helyeznénk a repülőgép szárnyára. Szín festékanyag nélkül: a páva színeket állít elő szerkezettel. Beérkezik a fény, visszaverődik a rétegekről. Vékonyréteg interferenciának hívják. Képzeljünk el olyan termékeket, amelyeken az néhány réteg játszik a fénnyel, hogy színt adjon. Képzeljünk el egy olyan mintázatot egy felületen ami öntisztítóvá teszi, csupán víz segítségével. Ezt teszi egy levél. Látjátok azt a nagyított képet? Ez egy vízcsepp, és azok kosz szemcsék. Ez egy a lótuszlevél nagyított képe. Van egy cég, ami a Lotusan nevű termékével utánozza ezt. Amikor az épület homlokzata megszárad, mímeli az öntisztító levél szerkezetét, és az esővíz tisztítja az épületet.
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.
A víz nagy kihívás lesz, a szomj csillapítása. Itt van két organizmus, ami vizet gyűjt. A baloldali a Namíbiai bogár amint vizet gyűjt a ködből. A jobboldali a szárazföldi ászkarák, vizet gyűjt a levegőből. Nem iszik friss vizet. A Monterey-i ködből és az Atlanta-i nedves levegőből való vízgyűjtés, mielőtt az épületbe kerül, kulcsfontosságú technológiák.
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.
A szétválasztási technológiák nagyon fontosak lesznek. Mi lenne, ha azt mondanánk, nincs többé bányászat? Mi lenne, ha a fémeket hulladékból vonnánk ki? A vízben levő kis mennyiségű fémet. Ezt teszik a mikroorganizmusok, komplex-képzéssel kivonjak a vízből. Van egy MR3 nevű cég itt San Franciscóban, amely a mikroorganizmusok molekuláit utánozza szűrőkben, hulladék újrafelhasználásra. A zöld kémia: vízbeli kémia. Mi szerves oldószerekben végezzük. Egy kép egy pókról, amint a fonalkák szálai jönnek ki belőle, amint a fonal kialakul. Hát nem szép? A zöld kémia, az ipari kémiának a természet receptkönyvére cserélése. Nem egyszerű, mert a természet a periódusos rendszer csak egy kis részét használja. Mi mindet használjuk, a mérgezőeket is. Az elegáns receptek feltárása, amelyekkel a periódusos rendszer ezen kis részéből olyan csoda anyagokat állítsunk elő, mint a sejt, a zöld kémia feladata.
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.
Időzített lebomlás: csomagolás, ami csak addig jó, amíg akarod, hogy jó legyen, majd egy adott jelre feloszlik. Ez egy kagyló, megtálalható a környező vizekben. A fonal, ami a kövekhez rögzíti, időzítve van. Pontosan két év múlva, elkezd lebomlani..
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.
Gyógyulás: ez igazán kiváló. Az a kis srác ott egy medveállatka. Világszerte gond, hogy a vakcinák nem jutnak el a betegekhez. Mert a hűtés valahol elromlik; az úgynevezett "hűtési lánc" megszakad. Bruce Rosner megvizsgálta a medveállatkát, ami ha teljesen kiszárad is, sok hónapon keresztül életben marad, és képes regenerálni magát. És talált egy eljárást a vakcinák kiszárítására, és egy hasonló cukor kapszulába való bezárására amilyen a medveállatka sejtjeiben van. Ez azt jelenti, hogy a vakcinákat nem kell hűteni. Be lehet tenni őket egy kesztyűtartóba. Tanulunk az organizmusoktól. Ez a rész a vízről szól. Organizmusoktól, amik megvannak víz nélkül, azért, hogy olyan vakcinát állítsunk elő, ami hűtés nélkül is tartós marad.
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.
Nem fogok eljutni 12-ig. De azt meg el fogom mondani, hogy a legfontosabb dolog, emellett a sok alkalmazás mellett az, hogy ezek az organizmusok kitalálták, hogy miként csinálják ezeket a csodás dolgokat úgy, hogy közben vigyáznak a környezetükre, amely majd eltartja az utódaikat. Amikor az előjátékkal vannak elfoglalva, egy nagyon, nagyon fontos dologra gondolnak arra, hogy a genetikai anyaguk 10 000 év múlva is megmaradjon. És ez azt jelenti, hogy úgy kell élniük, hogy ne rombolják le a helyet, ami az utódaikat fogja eltartani. Ez a legnagyobb tervezési kihívás. Szerencsére sok millió zseni van, akik szívesen megosztják velünk a legjobb ötleteiket. Sok szerencsét a velük folytatott beszélgetésben.
Thank you.
Köszönöm.
(Applause)
(Taps)
Chris Anderson: Talk about foreplay, I -- we need to get to 12, but really quickly.
Chris Anderson: Méghogy előjáték! El kell jussunk 12-ig, de nagyon gyorsan.
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: Igazán? CA: Ja. Csak tudod, a 10 másodperces változatával a 10, 11 és 12-nek. Annyira nagyszerűek a diáid, az ötletek annyira messzemenők. Nem engedhetlek lemenni a 10, 11 és 12 nélkül.
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: Oké, ezt csak, itt megfogom. Rendben. Rendben, szóval a gyógyulás. Érzékelés és válasz: a visszacsatolás nagyon fontos. Ez egy sáska. 80 millióan lehetnek egy négyzet kilométeren, es mégsem ütköznek egymással. És nálunk 3.6 millió autós baleset van évente. (Nevetés) Szóval. Van egy illető Newcastle-ben aki rájött, hogy egy nagy neuron teszi. És ő azon dolgozik, hogy miként készíthet egy ütközés-megelőző áramkört a sáskában tálalható nagy neuronra alapozva.
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.
Ez óriási és fontos, a 11-es. És ez a növekvő termékenység. Ez tiszta termelékenység-termelést jelent. Termékenységet kellene növesszünk, és egyben élelmet is. Mert meg kell növelnünk a bolygó kapacitását, hogy még több lehetőséget teremtsünk az életnek. És igazából ez az, amit a többi organizmus csinál. Összesítve, ez az, amit egész ökoszisztémák csinálnak: több és több lehetőséget adnak az újabb életnek. A mi mezőgazdaságunk pont az ellenkezőjét teszi. Mezőgazdaság arra alapozva, ahogy a préri építi a talajt, állattenyésztés, arra alapozvam ahogy egy csorda növeli a terület életképességet. Meg szennyvíztisztítás is, egy mocsárhoz hasonlóan nemcsak tisztítja a vizet, hanem pezsgő termékenységet képez.
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.
Ez az egyszerű tervezési lecke. Annak látszik, mert a rendszer 3,8 milliárd év alatt kialakította. Azok az organizmusok, amiknek nem sikerült megoldani a környezetük fejlesztését, javítását, nincsenek itt, hogy elmeséljék. Ez a tizenkettedik. Élet -- és ez a titkos trükk; ez a varázslat -- élethez vezető körülményeket teremt. Talajt épít, levegőt tisztít, vizet tisztít, kikeveri azt a gázkoktélt, amire szükségünk van. És eközben irtó jó előjátékban van része és a szükségleteit kielégíti. Ezt lehet egyszerre. Úgy kell kielégítsük szükségleteinket, hogy közben ezt a helyet paradicsommá alakítjuk.
CA: Janine, thank you so much. (Applause)
CA: Janine, nagyon köszönöm. (Taps)