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)
"자연에서 영감을 얻는다"의 주제로 열린 이 컨퍼런스에 서게 된 것이 매우 감격스럽습니다. 그리고 제가 전희(foreplay) 섹션에 있다는 것 또한 감격스럽군요. 여러분은 이 섹션이 전희에 관한 것이라는 걸 아셨나요? 저는 제가 가장 좋아하는 동물 중 하나인 서부 논병아리에 대해 말할 겁니다. 이들의 구애춤을 본 적이 없으면 감히 세상을 살았다고 할 수가 없습니다. 저는 글레이셔 국립공원 내의 보먼호수에 있었는데, 길고 가느다란 그 호수는 높고 깊은 산 속에 있습니다. 저와 저의 파트너 조정을 가지고 있어요. 우리는 배를 저었고, 서부 논병아리들 중 한 마리가 우리를 따라왔죠. 그들의 구애춤 동작은 논병아리 두 마리가 함께 물 속에서 달리기를 시작합니다. 발을 점점 더 빨리 굴러서 아주 빠르게 달리게 되면 그들은 말 그대로 수면 위로 떠오르게 됩니다, 그러면 그들은 똑바로 서서, 수면 바로 위에서 발을 구르게 되는 것이죠. 논병아리 중 한마리가 노 젓는 우리를 따라왔구요. 우리는 위장을 했고, 아주 빠르게 움직이고 있었죠. 그래서 이 논병아리는, 제 생각엔, 우리를 자신의 구애상대라고 착각하고 우리 바로 옆에서 달리기 시작했죠, 몇 마일을, 구애춤을 추면서 말이죠. 멈추고, 다시 시작하고, 다시 멈추고, 다시 시작합니다. 그것이 바로 전희입니다. (웃음)
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.
그렇죠. 저는 그 순간에 거의 논병아리가 될뻔 했습니다. 분명히, 생명은 우리에게 오락적인 무언가를 가르쳐줄 수 있습니다. 그렇죠. 생명은 우리에게 많은 걸 가르쳐줍니다. 하지만 제가 오늘 이야기 하고 싶은 것은 생명이 기술과 디자인부분에서 우리에게 가르쳐줄 수 있는 부분입니다. 그 책이 출간된 이후에 일어난 일은 -- 그 책은 주로 생체모방에 대한 연구에 관한 것이었는데요 그 책의 출간 이후에 일어난 일은 건축가, 디자이너, 엔지니어와 같이 우리가 사는 세상을 만들어내는 사람들이 연락해서 다음과 같이 말하기 시작했어요, 디자인을 하는데에 생물 학자가 필요해요 실시간으로 우리를 도와 우리에게 영감을 줄 수 있게 말이죠. 이 부분이 저는 웃긴데요 -- 혹은 -- '우리는 당신들이 우리를 자연의 세계로 데려가주었으면 해요. 우리는 디자인 과제를 가지고 갈 것이고 우리는 자연의 세계에서 우리에게 영감을 줄 수 있는 훌륭한 적응자들을 찾을겁니다.
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.
이 사진은 갈라파고스 여행에서 찍은 사진인데요, 폐수 처리 엔지니어들과 함께 갔었죠. 폐수를 정화하는 일을 하죠. 그들 중 일부는 그 여행에 아주 잘 적응했어요. 그들이 제일 처음 했던말이 뭐냐면, '우리는 벌써 생체모방을 하고 있어요 우리는 물을 정화시키기 위해 박테리아를 이용해요.' 우리는 말했죠. '글쎄, 정확히 말하자면 그건 자연에서 영감을 받은게 아니죠' 그것은 바이오 공정이에요. 그것은 바이오의 도움을 받은 기술이죠. 유기체가 폐수를 정화하도록 하는 방식인데 오래되었죠. "순화(domestication)"라고 불리는 오래된 기술입니다. 이것은 유기체로부터 아이디어나 어떤 걸 배우고, 그걸 적용 시키는 것입니다. 그들은 그 때까지 생체모방을 이해하지 못하고 있었어요.
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.
우리는 해변가로 산책을 갔고, 제가 말했죠, "음, 제게 그 문제를 알려주세요. 당신의 디자인 과제가 무엇인지, 당신의 디자인을 방해하고 있는 그 문제가 무엇인지 말해보세요" 그들은 파이프 안에 미네랄이 쌓여서, 확장되어가는 것(스케일링) 이라고 말했습니다. 그들이 말하길, 그것은 미네랄이 마치 여러분의 집에서처럼, 파이프 안에 쌓이는 것이에요. 그러다 파이프가 막히고, 그것을 뚫기 위해서는 약품을 사용하거나 그것을 파내야 합니다. 문제는 이 미네랄이 덩어리지는 것을 막을 수 있는 방법이 있냐는 것이죠. 저는 해변에서 조개껍질을 몇 개 주웠고, 그들에게 물었습니다, "스케일링이 무엇이죠? 파이프 안에는 무엇이 있나요?" 그들은 탄산칼슘이라고 대답했어요. 제가 말했습니다, "이것이네요; 이건 탄산칼슘으로 만들어졌어요"
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.
그들은 그 사실을 몰랐어요. 그들은 조개 껍질이 무엇인지 몰랐죠, 단백질이 모양을 만들고, 바닷물에 있는 철분이 그것을 결정화하여 조개 껍질을 만듭니다. 단백질만 제외하면, 비슷한 종류의 과정이 파이프 안에서도 일어나고 있는 것입니다. 그들은 그것을 몰랐죠. 정보가 부족해서 그런 것이 아닙니다; 통합을 할 줄 몰랐던 거에요. 그건 사일로에요, 사일로에 있는 사람들이에요. 그들은 똑같은 일이 일어났던 것을 몰랐습니다. 그들 중 한 사람이 곰곰히 생각하더니 말했어요, '네, 만약에 이것이 단지 바닷물에 의해 자동적으로 일어나는 결정화라면, 왜 조개껍질은 무한대로 커지지 않죠? 무엇이 스케일링을 멈추게하나요? 왜 계속 커지지 않는 것이죠?' 제가 말했어요. 단백질 성분을 내보내고, 결정화를 시작하고 그런 다음에 그것들이 옆에 쌓여가는 똑같은 방식으로 조개 껍질은 단백질을 내보내고, 결정화를 멈춥니다. 그것은 실제로 자라고 있는 결정체의 표면에 붙습니다. 그리고, TPA라는 물질이 있는데, 그 물질은 단백질인 척을 합니다 -- 그것이 단백질이 붙는 것을 막는 것이죠 -- 이것은 파이프 안의 스케일링 문제를 막는 친환경적인 방법입니다.
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.
그것이 모든 것을 바꾸었죠. 그 이후로, 이 엔지니어들은 보트에 타는 일이 없게 되었습니다. 그들은 첫째 날에 가서, 한 바퀴 돌았습니다. 그리고 똑딱 똑딱 똑딱... 5분 뒤에 그들은 다시 보트에 올라 탔죠. 그게 다에요. 저는 그 구조물을 보았었지요. 이 이후에, 그들은 샅샅히 바닥을 훑었어요. 그들은 우리가 허락한 만큼만 스노클링을 했죠. 무슨 일이 일어났냐면, 그들은 거기에 그들이 지금껏 해결하려고 노력했던 문제를 이미 해결하고 있는 유기체가 있다는 것을 깨달았던 것입니다.
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.
자연 세계에 대해 배우는 것이 있고요, 자연 세계로 배우는 것이 있어요 -- 전환이죠. 의미 심장한 전환입니다. 그들이 깨달은 것은, 그들의 질문에 대한 답은 어느 곳에나 존재한다는 것이었습니다. 그들은 다만 세상을 보는 렌즈만 바꾸면 되는 것이죠. 38억년의 현장 실험. 1천만에서 3천만 -- 크레이그 벤터씨가 이야기 해 줄 것이지만; 제 생각엔 3천만개 이상의 잘 적응된 해결 방법들이 존재해요. 중요한 점은, 이 해결 방법들이 같은 환경안에서 해결되었다는 점입니다. 여기서 같은 환경이라는 것은 지구 -- 문제가 발생하는 곳과 해결하는 곳이 같은 것이죠. 그래서 이것은 생명이 가진 특질들의 의식적인 경쟁입니다. 비굴한 흉내가 아니에요. -- 비록 인공지능은 유행을 따라하려고 하지만 -- 이것은 비굴한 흉내가 아닙니다. 이것은 자연 세계의 설계 법칙과 특징을 받아들이고, 그것으로부터 어떤걸 배우는 것입니다.
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.
자, IT 분야에 종사하는 분이 많은 그룹에서 저는 제가 언급하지 않을 것에 대해서 말해야 할거구요, IT의 소프트웨어 분야는 상당 부분을 생물체로 배웠다는 것을 말해야 합니다. 마치 면역 시스템처럼 스스로를 방어하는 컴퓨터가 있습니다, 그리고 우리는 유전자 규칙과 생물학적 발전으로부터 배웁니다 또한 우리는 신경망과 유전 알고리즘과 진화적인 컴퓨팅으로부터도 배우죠. 그것은 소프트웨어적인 측면이구요, 하지만 제가 관심있는 것은 우리가 많이 본 적이 없는 것입니다. 제 생각에 기계들은 그다지 첨단 기술로 이뤄진 것은 아닙니다. 실리콘 밸리의 물 속에 발암 물질이 수 십가지가 있다는 측면에서 보면 말입니다. 하드웨어 분야에서는 생명체가 성공이라고 부르는 기준에서 보면 전혀 만족스럽지 못합니다. 단순한 컴퓨터들이 아니라, 전체 시스템을 만들기 위해서 무엇을 배워야 할까요? 여러분이 탑승하는 비행기, 자동차, 여러분이 앉는 좌석. 우리는 우리 인간이 만드는 이 세계를 어떻게 디자인할 수 있을까요? 더욱 중요하게는, 앞으로 10년 동안 우리는 무엇을 필요로 하게 될까요? 생명체가 가진 기술중에는 멋진 기술이 아주 많습니다.
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.
학습 계획서는 어떻게 될까요? 저에게는 다음 세 가지 질문이 핵심입니다. 생명체는 어떻게 무언가를 만드는가? 이것은 반대입니다; 이것은 우리들이 무언가를 만드는 방법입니다. 이것은 열(heat), 두드림(beat), 그리고 처리(treat)라고 불리는데요 -- 재료 과학자들의 그렇게 부르곤 하죠. 어떤 물체를 깎습니다. 4%만 생산품이 되고, 나머지 96%는 버려집니다. 거기에 열을 가하고, 높은 압력으로 두드리고, 화학 처리를 합니다. 그렇습니다. 열, 두드림 그리고 처리입니다.
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.
생명체는 그렇게 할 수가 없습니다. 생명체는 어떻게 무언가를 만들까요? 생명체는 어떻게 대부분의 물체들을 만드는 걸까요? 저것은 제라늄의 꽃가루입니다. 제라늄이 형체는 그것이 공기속으로 잘 뚫고 들어갈 수 있게끔 만들어졌습니다. 저기 저 형체를 한 번 보세요. 생명체는 물체에 정보를 더합니다. 다른 말로 하면: 구조체. 생명체는 물체에 정보를 주죠. 물체에 정보를 더함으로서 생명체는 기능을 가지게 되는데, 그것은 구조 없는 상태에선 달라지게 되죠. 세번째로, 생명체는 어떻게 무언가를 시스템 안으로 사라지게 만들까요? 이는 생명체는 물체로 다뤄지지 않기 때문입니다; 자연 세계에서는 그의 시스템과 분리된 물체는 존재하지 않습니다. 아주 급조된 학습 계획이죠. 제가 연구를 해 나가고, 사례를 찾을수록, 생물학계에서 몇 가지 놀라운 일이 일어나고 있다는 걸 알 수 있습니다. 그와 동시에, 저는 여러 회사들의 이야기도 들으며 그들의 대단한 도전 과제들이 무엇인지에 대해서도 알게 됩니다. 두 그룹은 서로 이야기 하지 않습니다. 전혀 하지 않죠.
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.
생물학은 두 그룹 사이에서 도움이 될 수 있는데, 그것은 우리가 이 진화적인 매듭 같은 것을 뚫고 지나가게 해줍니다. 저는 12가지를 재 빨리 훑어볼겁니다.
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.
자, 저는 자가 조립(self-assembly)에 대해 흥미를 가지고 있습니다. 여러분은 이 단어를 나노 테크놀러지 분야에서 들어보셨을 겁니다. 조개 껍질로 돌아가 봅시다. 조개 껍질은 자가 조립 물질입니다. 좌측 하단에, 진주 조개의 사진이 있습니다 바닷물로부터 만들어지죠. 그것의 층 구조는 미네랄에서 폴리머로 바뀝니다. 그리고 나서 아주 단단하게 바뀌죠. 이것은 우리의 최첨단 세라믹보다 두 배는 더 단단합니다. 하지만 정말 흥미로운 것은, 가마에서 나오는 세라믹과는 달리 이것은 바닷물에서 만들어집니다. 이것은 생물체에서 만들어집니다. 좋습니다, 여기 샌디아 국립 연구소의 제프 브링커씨는 자가 조립 코딩 프로세스를 발견했습니다. 상온에서 세라믹을 만들 수 있는 것을 상상해보십시오. 단순히 어떤 물체를 액체에 담구었다가, 뺍니다, 그리고 액체를 증발시킴으로서 액체 분자가 결합하도록 하는 것이죠. 그렇게 그 분자들은 결정화와 같은 방식으로 뒤엉킵니다. 모든 단단한 물체를 그러한 방식으로 만드는 것을 상상해보십시오. 전구체를 지붕 위의 PV 셀, 솔라 셀에 뿌린다음, 그것이 스스로 빛을 모으는 여러 층의 구조로 자가 조립되는 것을 상상해보십시오.
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.
여기 IT 세상을 위한 흥미로운 것이 있습니다: 바이오 실리콘입니다. 이것은 규산염으로 만들어진 규조입니다. 우리가 지금 만드는 실리콘은 -- 이것은 칩 제조시에 발암 문제를 일으키는 것 중 하나입니다. -- 이것은 바이오 미네랄화 과정으로, 현재 모방되어지고 있습니다. 여기는 UC 산타바바라 대학입니다. 이 규조들을 보세요; 이것은 어니스트 해켈씨의 작품입니다. 역시 정형화된 과정이고, 액체 처리 과정에서 고체화됩니다 . 상온에서 어떤 구조체 같은 것을 만들 수 있다고 상상해 보십시오. 완벽한 렌즈를 만들 수 있다고 상상해 보십시오. 왼쪽에 있는 것은 불안정한 별입니다; 렌즈로 덮혀 있는데 루센트 테크놀러지사의 사람들이 알아내기를 이것에는 왜곡이 전혀 없다고 합니다 이것은 우리가 알고 있는 가장 왜곡이 없는 렌즈 중 하나입니다. 그 중 상당수는 렌즈 전체가 그러합니다. 흥미로운 것은, 역시, 이것도 자가 조립한다는 것입니다. 루센트 테크놀러지사의 조앤나 아이젠버그라는 여자가 있는데 이러한 종류의 렌즈를 만들기 위해, 이 렌즈를 낮은 온도에서 처리하는 방법을 배우고 있습니다. 그녀는 광섬유도 연구하고 있죠. 저것은 광섬유가 들어있는 해면(sea sponge)입니다. 기본적으로 거기에는 광섬유가 있습니다 그리고 이것은 실제로 우리가 쓰는 광섬유보다 빛을 더 잘 전달합니다. 하지만 여러분은 그 광섬유들을 묶을 수 있어요; 그것은 아주 유연하거든요.
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.
여기에 또 하나의 대단한 아이디어가 있습니다: 공금 연료로서의 CO2 입니다. 코넬 대학교의 지오프 코테스라는 분이 스스로 말하길, "아시다시피, 식물들은 CO2를 우리 시대의 가장 위험한 독으로 여기지 않아요. 우리가 그렇게 여기죠. 식물들은 CO2로 녹말과 글루코스를 만드느라 아주 바빠요." 그는 촉매를 발견했고, CO2를 폴리카보네이트를 만드는 방법을 발견했습니다. CO2로 생분해성 플라스틱을 만드는거죠. 얼마나 식물답습니까.
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.
태양열 변환: 가장 흥미로운 것이죠. 이 아리조나 주립대학의 사람들은 보라색 박테리아 안의 에너지 수집 장치를 흉내냅니다. 더 흥미로워지죠. 최근 1~2주 사이에 이 사람들은 히드로게나이제라는 효소가 있다는 걸 알았어요. 그것은 양성자와 전자로부터 수소를 만들게끔하고, 기본적으로 연료 전지와 가역 연료 전지의 양극에서 그 수소를 다시 이용합니다. 우리의 연료 전지에서, 우리가 백금을 이용해서 하는 일이죠. 생명체는 아주 아주 흔한 철을 이용해서 같은 일을 합니다. 현재 그 팀은 수소를 조절하는 하이드로게나이제를 흉내낼 수 있게 되었습니다. 백금 없이도 연료 전지가 작동할 수 있는 것은 아주 흥미로운 일입니다.
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.
형태의 힘: 여기 고래가 있습니다. 고래의 지느러미에는 작은 돌기들이 있습니다. 그 작은 돌기들은 실제로 효율성을 높입니다, 예를 들어, 비행기의 가장자리에서처럼 -- 돌기는 효율성을 32% 가량 향상시킵니다. 우리가 그것을 날개의 가장자리에 장착할 수 있다면, 놀라운 양의 화석 연료를 절감할 수 있습니다. 색소 없는 색상: 이 공작새는 형체와 함께 색상을 만들고 있습니다. 빛이 들어와서 각각의 층에서 튕겨 나오면서 색상을 만들죠. 이것은 얇은막 간섭이라고 불립니다. 제일 마지막 몇 개의 층을 가지고 색상을 만들 수 있는 자가 조립 상품을 상상해 보십시오 표면 바깥에서 형체를 만들 수 있는 것을 상상해 보십시오, 그래서 물만 가지고도 스스로 청소할 수 있게 말입니다. 나뭇잎이 그러합니다. 저 확대 사진이 보이시나요? 물공이구요, 저것들은 먼지 입자들입니다. 그리고 저것은 연꽃잎의 확대 사진입니다. 로투산(Lotusan)이라는 물건을 만드는 회사가 있습니다. 빌딩 외관 페이트가 마를 때, 자가 청소 잎의 돌기를 흉내낸 로투산이 빗물이 빌딩을 청소하게끔 하는 것이죠.
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.
물은 우리의 크고, 대단한 해결 과제입니다: 갈증의 해결. 여기 물을 가져오는 두 가지 유기체가 있습니다. 왼쪽에 있는 것은 나미비안 벌레로, 안개로부터 수분을 흡수합니다. 오른쪽에 있는 것은 쥐며느리로, 공기중에서 수분을 흡수합니다. 신선한 물을 마시지 않습니다. 빌딩에 들어가기 전에, 몬테레이의 안개와 아틀란타의 축축한 공기로부터 수분을 가져오는 것이 핵심 기술입니다.
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.
분리 기술은 몹시 중요해질 것입니다. 더 이상 광물 채취가 없어진다면 어떡할까요? 우리가 폐수에서 금속을 분리해낸다면 -- 물속에 있는 적은양의 금속? 그것이 미생물들이 하는 일입니다, 그들은 물에서부터 금속성분을 얻죠. 여기 샌프란시스코에 MR3라고 불리는 회사가 있습니다. 저것은 미생물들의 분자들을 모방해서 필터에 내장시켜놓았습니다. 폐수에서 금속을 얻기 위함이죠. 녹색 화학은 물 속에서의 화학입니다. 유기 용매(organic solvents)들을 가지고 화학을 합니다. 이것은 거미가 거미 그물에서 나오는 사진입니다, 좋습니다, 그리고 거미에게서 실크가 나옵니다. 아름답지 않습니까? 녹색 화학은 우리의 산업 화학을 자연의 요리책으로 바꾸는 것입니다. 쉽지 않아요, 왜냐하면 생명은 주기율표 속의 원소 중 일부만 사용하기 때문이죠. 우리는 모두 사용합니다, 심지어는 유독한것들 까지도 말이죠. 주기율표의 작은 부분집합에 해당하는 원소만 사용하는 우아한 요리법을 찾고, 저 셀처럼 기적적인 물질들을 만들어 내는 것이 녹색 화학이 해야 할 일입니다.
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.
일시적인 퇴화: 한 데 묶어놓는 것은 여러분이 그것을 유용하지 않다고 느끼기 전까지만 유용하다가, 시기 적절하게 사라집니다. 저것은 이 지역 바다에서 볼 수 있는 홍합입니다. 홍합을 바위에 붙게 하는 실에는 시한이 있습니다 -- 정확히 2년만에 그것들은 사라지기 시작합니다.
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.
치료: 이것은 아주 멋진 것입니다. 저기 저 것은 곰벌레(tardigrade)입니다. 세계에 보급되고 있는 백신에는, 환자에게 제대로 보급되지 않는 문제가 있어요. 그 이유는 우리가 흔히 "콜드 체인"이라고 부르는 냉장 시스템이 망가지기 때문이에요. 브루스 로스너라는 사람이 곰벌레를 관찰했습니다 -- 그것은 완전히 말라도, 몇 달 동안은 계속 살아있을 수 있고 스스로 재생할 수 있습니다. 그리고 그는 백신을 완전히 마르게 하는 방법을 찾았고 -- 이것은 마치 곰벌레가 그의 세포 안에 있는 것 처럼 그것들을 설탕 캡슐 같은데에 담은 것이죠 -- 이는 더 이상 백신을 냉장하지 않아도 된다는 뜻입니다. 차의 보조석 사물함에도 넣을 수 있는 것입니다. 유기체로부터 배우기. 이 세션은 물에 대한 것으로, 물 없이 작동하는 유기체에 대해 배우는 것인데, 냉장 없이도 유지될 수 있는 백신을 만들기 위함이죠.
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.
12번까지 못하겠네요. 하지만 이 모든 적응들 중에서 가장 중요한 점에 대해서는 말씀드릴게요. 그것은 바로 이 유기체들이 그들이 스스로의 자손을 위한 장소를 발견하는 과정에서 그들이 하는 놀라운 것들을 하는 방법을 알아냈다는 사실입니다. 그들이 전희를 할 때, 그들은 아주 아주 중요한 무언가를 생각하고, 그것은 지금으로부터 만 세대 전부터 내려와 그들의 유전 물질 속에 있는 것입니다. 그것은 그들이 장소의 파괴 없이 그들의 자손을 돌볼 수 있는 방법을 찾는 것입니다. 그것이 가장 큰 디자인 챌린지입니다. 다행이도, 아주 많은 천재들이 있고, 그들은 최고의 아이디어로 우리에게 기꺼이 선물을 주려고 한다는 것입니다. 그들과의 대화에 행운이 있길 바랍니다.
Thank you.
감사합니다.
(Applause)
(박수)
Chris Anderson: Talk about foreplay, I -- we need to get to 12, but really quickly.
크리스 앤더슨: 전희에 대해서 이야기해주세요. 12번까지요. 하지만 재빨리 하셔야해요.
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.
재닌 베니어스: 정말이요? 크리스: 네. 아시다시피 10초 버전의 10, 11 그리고 12 말입니다. 왜냐면 당신의 슬라이드가 아주 멋지고, 아이디어가 대단하기 때문이에요. 10, 11, 12에 대한 설명 없이 당신을 내려보내고 싶지 않네요.
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.
재닌: 좋습니다, 이걸 내려놓고 --- 좋습니다, 들고 있을게요. 좋아요. 자, 그래서 그것은 치료하는 것입니다. 감지와 반응: 피드백은 아주 큰 것 입니다. 이것은 메뚜기인데요, 1 제곱 킬로미터안에 8천만 마리가 들어갈 수 있어요, 서로 부딪치지 않고서 말입니다. 우리는 한 해에 360만건의 자동차 충돌 사고를 내는데 말이죠. (웃음) 그렇습니다. 뉴캐슬에 어떤 사람이 있는데, 이 사람이 알아내길 그것은 아주 큰 뉴런이라는 것입니다. 메뚜기에게 있는 이렇게 아주 큰 뉴런을 바탕으로 그녀는 실제로 충돌 방지 회로를 만드는 방법을 연구하고 있습니다
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.
11번. 이것은 위대하고 중요한 것입니다. 번식력의 성장인데요. 바로 그물망식 다작 농업을 의미합니다. 우리는 번식력을 성장시켜야 합니다. 네 그렇죠 -- 물론 음식도 얻게 되지만요 -- 그 이유는 생명체에게 더욱 더 기회들을 주기 위해서 이 행성의 용량을 늘려야 하기 때문이에요 그리고 다른 유기체 역시 똑같은 일을 합니다. 총체적으로, 생명체를 위해 더욱 더 많은 기회들을 만드는 것이 바로 전체 생태계가 하는 일입니다: 우리의 농업은 반대의 일을 해 왔습니다. 초원이 흙을 만드는 방식을 바탕으로 농작을 하고 발굽 있는 원시 동물들이 무리를 짓는 방법을 바탕으로 목축을 하는 것은 실제로 방목장의 건강 상태를 증진시킵니다. 심지어는 오수 처리도 늪이 어떻게 물을 정화하는지 뿐만 아니라, 눈부시게 빛나는 생산력을 만드는 방법을 바탕으로 합니다.
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.
이것은 간단한 디자인 개요입니다. 제 말은, 간단해 보이는 것이에요. 이 시스템은 38억여년 동안 동작해 왔습니다. 스스로의 장소를 향상시킬 방법을 찾지 못했던 유기체들은 살아 남아서 우리에게 그것에 대해서 알려주지 못합니다. 그것이 열 두번째 것입니다. 생명 -- 이것은 비밀스럽고 마술같은 재주입니다 -- 생명은 생명을 위한 환경을 만듭니다. 흙을 만들고, 공기를 정화하며, 물을 깨끗이 하고, 여러분과 저의 생존을 위해 필요한 기체들을 섞어주기도 합니다. 생명은 훌륭한 전희를 하고 그들의 필요를 충족시키는 가운데에 그 활동들을 합니다. 그러므로 이것은 상호 배타적인 것이 아닙니다. 우리는 이 공간을 에덴 동산으로 만드는 가운데에 우리의 필요를 충족시킬 수 있는 방법을 찾아야 합니다.
CA: Janine, thank you so much. (Applause)
CA: 재닌씨, 정말 감사합니다. (박수)