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)
Ik ben heel blij dat ik hier aanwezig mag zijn op een conferentie die gewijd is aan 'geïnspireerd door de natuur'. En ik ben ook blij dat ik in het voorspel zit. Heb je gezien dat dit gedeelte voorspel is? Want ik mag over één van mijn favoriete dieren vertellen: de zwanenhalsfuut. Je hebt nog niet geleefd tot je deze jongens hun paringsdans hebt zien doen. Laatst was ik op Lake Bowman in het Glacier National Park, een langgerekt meer met een soort van omgekeerde bergen erin. Mijn partner en ik hebben een roeiboot. Terwijl we aan het roeien waren, kwam er zo'n zwanenhalsfuut voorbij. Voor hun paringsdans komen ze samen, de twee partners, en ze beginnen onder water te lopen. Ze peddelen sneller en sneller tot ze zo snel gaan dat ze letterlijk uit het water omhoog komen. Dan staan ze rechtop, peddelend op het water. Een van deze futen ging met ons mee terwijl we aan het roeien waren. We zaten in een skiff en we gingen heel snel. Ik denk dat de fuut ons zag als een mogelijke partner. Hij begon naast ons op het water te lopen in een paringsdans, wel kilometers lang. Hij stopte, begon opnieuw, stopte weer en begon dan opnieuw. Dat is nu voorspel. (Gelach)
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.
Ik had op dat moment echt zin om van diersoort te veranderen. Het leven kan ons duidelijk iets leren op vlak van ontspanning. We kunnen veel van het leven leren. Maar waar ik het vandaag over wil hebben, is wat het leven ons kan leren op vlak van technologie en ontwerp. Sinds het boek uitkwam -- het boek ging vooral over onderzoek naar biomimetica. Sindsdien begonnen architecten, ontwerpers, ingenieurs -- mensen die onze wereld vorm geven, ons op te bellen en zeiden: "We willen graag een bioloog in ons ontwerpteam om ons inspiratie te geven." Of, en dit vind ik het leukste: "We willen dat je ons meeneemt in de natuur. Als we een probleem met ons ontwerp hebben, zoeken we hoe de natuur daar een oplossing voor biedt. Dat kan ons inspireren."
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.
Dit is een foto van een trip naar de Galapagoseilanden. We gingen samen met enkele waterzuiveringsingenieurs: ze zuiveren afvalwater. Sommigen waren er met flinke tegenzin. Eerst zeiden ze: "We doen al aan biomimetica. We gebruiken bacteriën om ons water te zuiveren." We antwoordden: "Dat is niet echt geïnspireerd zijn door de natuur. Dat is bio-processing, of bio-geassisteerde technologie. Een organisme gebruiken om jouw afvalwater te zuiveren is een oude technologie die domesticatie heet. Maar dit is iets leren, een idee leren van een organisme en het dan toepassen." Maar ze begrepen het nog steeds niet.
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.
We maakten een strandwandeling en ik zei: "Geef me dan eens zo'n probleem. Geef me een ontwerpuitdaging. Een duurzaamheidsremmer, iets wat de duurzaamheid bemoeilijkt." En ze zeiden: "Afzetting, het ophopen van mineralen in leidingen. Mineralen stapelen zich op, net zoals bij jou thuis. Daardoor wordt de doorgang smaller en moeten we ze doorspoelen met gifstoffen of moeten we ze uitgraven. Daarom zoeken we een manier om die afzetting te stoppen." Ik raapte wat schelpen op en vroeg hen: "Wat hoopt zich juist op? Wat zit er in de leidingen?" Calciumcarbonaat, zeiden ze. Ik zei: "Dat is hetzelfde als dit hier, dit is calciumcarbonaat."
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.
Dat wisten ze niet. Ze wisten niet waaruit een zeeschelp bestaat: het wordt gevormd door eiwitten, waarna ionen uit het zeewater erop kristalliseren om zo een schelp te maken. Hetzelfde proces, maar dan zonder de eiwitten, speelt zich af in hun leidingen. Dat wisten ze niet. Dit is geen tekort aan informatie maar een gebrek aan integratie. Het zijn net mensen in silo's. Ze wisten niet dat hetzelfde gebeurde. Een van hen dacht erover na en zei: "Als het enkel kristallisatie is en als het automatisch gebeurt door zeewater -- zelfopbouw -- waarom zijn schelpen dat niet oneindig groot? Wat voorkomt verdere afzetting? Waarom blijven ze niet groeien?" Ik zei: "Net zoals ze ze een eiwit afscheiden dat de kristallisatie op gang brengt --" en toen kwamen ze allemaal een beetje dichterbij -- "laten ze eiwitten los die de kristallisatie tegenhouden." Het hangt letterlijk vast aan het groeiende kristal. Er is zelfs een product, TPA, dat het eiwit nabootst, het groeistop-eiwit. Het is een groene manier om afzetting in leidingen te stoppen.
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.
Dat veranderde alles. Vanaf toen kreeg je de ingenieurs niet meer terug in de boot. De eerste dag gingen ze op trektocht en het ging van, klik, klik, klik. Vijf minuten later zaten ze terug op de boot. "Klaar. Ik heb het eiland gezien." Maar hierna waren ze niet te houden. Ze snorkelden zolang we ze lieten snorkelen. Ze hadden zich gerealiseerd dat er organismen waren die de problemen al hadden opgelost waar zij hun hele carrière mee bezig waren geweest.
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.
De natuur bestuderen is één ding, maar van de natuur leren, dat is iets anders. Dat is een serieuze omschakeling. Ze beseften dat de antwoorden op hun vragen overal aanwezig waren. Ze moesten enkel hun manier van kijken veranderen. 3,8 miljard jaar praktijktests. Craig Venter zal jullie waarschijnlijk vertellen dat er 10 tot 30 miljoen oplossingen zijn. Maar ik denk dat het er veel meer dan 30 miljoen zijn. Ik vind het belangrijk dat deze problemen in hun context zijn opgelost. En de aarde is die context, dezelfde context waarin wij onze problemen proberen op te lossen. Het is de bewuste wedijver van de genialiteit van het leven. Het is niet slaafs nabootsen -- hoewel Albert Einstein hier wel hetzelfde kapsel probeert -- het is geen slaafs namaaksel. Het is kijken naar de principes van een ontwerp, de genialiteit van de natuur, en er iets van leren.
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.
In een groep met zoveel IT'ers moet ik er wel bij zeggen -- -- iets waar ik het niet over ga hebben -- dat jullie terrein enorm veel geleerd heeft van levende dingen op vlak van software. Er zijn computers die zichzelf beschermen net zoals een immuunsysteem. We leren van genregulatie en biologische ontwikkeling. We leren van neurale netwerken, genetische algoritmes en evolutionaire berekeningen. Dat is allemaal op het vlak van software. Maar wat mij interesseert, is dat we hier nog niet zo veel naar gekeken hebben. Deze machines zijn volgens mij niet echt hightech in de zin dat er meerdere tientallen carcinogenen in het water van Silicon Valley zitten. De hardware komt dus nog lang niet in de buurt van wat de natuur een succes zou noemen. Dus wat kunnen we leren over het ontwikkelen van niet alleen computers, maar alles? Het vliegtuig waarin je kwam, auto's, de stoelen waarop je zit. Hoe herontwerpen we de wereld die we maken, die door mensen gemaakt wordt? Nog belangrijker, wat moeten we ons afvragen in de komende 10 jaar? Er zijn veel toffe technologieën in de natuur.
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.
Wat is dus het leerplan? Drie vragen zijn volgens mij fundamenteel. Hoe maakt het leven dingen? Dit is het tegenovergestelde: zo maken wij dingen. Het heet 'verhitten, smeden en behandelen'. Zo noemen materiaalwetenschappers het. Het is dingen afbreken, waarvan 96 percent afval is en slechts 4 percent product. Je verwarmt het, je smeedt het onder hoge druk, je gebruikt chemicaliën. 'Verhitten, smeden en behandelen'.
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.
De natuur kan zich dat niet permitteren. Hoe maakt het leven dingen? Hoe haalt het leven er het maximum uit? Dat is geraniumstuifmeel. De vorm geeft het de mogelijkheid om zo gemakkelijk door de lucht te dwarrelen. Kijk naar die vorm. De natuur voegt er informatie aan toe. Met andere woorden: structuur. Het geeft het informatie. Door informatie toe te voegen aan de materie zorgt het voor een functie die anders zou zijn dan zonder die structuur. En ten derde: hoe laat het leven dingen oplossen in systemen? Want in het leven gaat het niet echt om 'dingen'. In de natuur zijn er geen dingen die gescheiden zijn van hun systemen. Een heel snel leerplan. Nu ik meer en meer lees en het verhaal wat volg, zie ik dat er al ongelofelijke dingen zijn voortgekomen uit de biologische wetenschappen. En ondertussen luister ik naar veel bedrijven en zie ik wat hun grote uitdagingen zijn. De twee partijen spreken niet met elkaar. Helemaal niet.
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.
Hoe zou de wereld van de biologie ons kunnen helpen om deze moeilijke situatie op te lossen? Ik ga proberen om 12 ervan heel snel te doorlopen.
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.
Een die mij erg aanspreekt is zelfopbouw. Je hebt hier al van gehoord in verband met nanotechnologie. Terug naar die schelp: de schelp is een zelfopbouwend materiaal. Links beneden zie je een foto van parelmoer gevormd uit zeewater. Het is een gelaagde structuur bestaande uit mineralen en polymeren. Dat maakt het zeer sterk. Het is twee keer zo sterk als onze hightech keramiek. Maar wat echt interessant is: anders dan bij onze keramiek in kalkovens gebeurt dit in zeewater. Het gebeurt dichtbij en in het lichaam van het organisme. Mensen beginnen -- dit is Sandia National Labs. Een man, Jeff Brinker, heeft een manier gevonden om tot een zelfopbouwend codeproces te komen. Stel je voor dat we keramiek kunnen maken op kamertemperatuur door simpelweg iets in een vloeistof te dopen, het uit de vloeistof te halen, en door verdamping de moleculen in de vloeistof te laten samenvoegen zodat ze in elkaar puzzelen op dezelfde manier waarop kristallisatie dit doet. Stel je voor dat we al onze harde materialen zo maken. Beeld je in dat we de precursors op een fotovoltaïsche cel sproeien, een zonnecel op een dak, en het laten zelfopbouwen in een gelaagde structuur die licht oogst.
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.
Dit is een interessante voor de IT-wereld: bio-silicium. Dit is een kiezelwier, gemaakt uit silicaten. Het silicium dat we nu maken maakt deel uit van ons carcinogenisch probleem in de verwerkingsindustrie van onze chips. Het is een bio-mineralisatieproces dat nu wordt nagebootst. Dit is aan UC Santa Barbara. Kijk naar deze kiezelwieren. Het komt uit het werk van Ernst Haeckel. Stel je voor te kunnen -- en het is opnieuw een gevormd proces, het verhardt uit een vloeibaar proces -- stel je voor dat je die structuur kunt verkrijgen op kamertemperatuur. Beeld je in perfecte lenzen te kunnen maken. Links zie je een slangster. Ze is bedekt met lenzen waarvan de mensen van Lucent Technologies hebben ontdekt dat ze helemaal geen vervorming hebben. Het is een van de meest vervormingsvrije lenzen die we kennen. En er zijn er veel van, over haar hele lichaam. Het is interessant dat ook dit zelfopbouwend is. Joanna Aizenberg, van het bedrijf Lucent, leert dit nu te doen in een proces met een lage temperatuur om dit soort lenzen te maken. Ze kijkt ook naar vezeloptica. Dat is een zeespons die optische vezels gebruikt. Helemaal onderaan zie je optische vezels die beter werken dan de onze om licht te verplaatsen. Maar ze zijn zo flexibel dat je er een knoop in kunt leggen.
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.
Hier is nog een goed idee: CO2 als grondstof. Geoff Coates, van Cornell University, zei tegen zichzelf: "Planten zien CO2 niet als het grootste vergif van onze tijd. Wij zien het zo. Planten maken van CO2 lange ketens zetmeel en glucose." Hij vond een manier -- hij vond een katalysator, en hij vond een manier om CO2 om te zetten in polycarbonaten. Bio-afbreekbare plastics uit CO2 maken. Dat is echt plantachtig.
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.
Zonnetransformaties, heel opwindend. Aan de ASU bootsen ze het energie-oogstmechanisme van paarse bacteriën na. Interessanter nog, een paar weken geleden zagen ze dat er een bepaald enzym, hydrogenase, in staat is om waterstof te maken uit protonen en elektronen. Het kan waterstof opnemen -- dat gebeurt in principe ook in de anode van een brandstofcel en in een omkeerbare brandstofcel. In onze brandstofcellen gebruiken we platina. De natuur doet het met een gewoon, vaak voorkomend ijzer. Een team is er nu in geslaagd die waterstof-jonglerende hydrogenase na te bootsen. Dat is veelbelovend voor brandstofcellen om dat te kunnen doen zonder platina.
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.
De kracht van vorm: hier heb je een walvis. We zagen dat de vinnen van deze walvis knobbels hebben. Die kleine bultjes verhogen de efficiëntie van bijvoorbeeld de rand van een vliegtuig met 32 percent. Een enorme besparing op fossiele brandstoffen als we dat op de rand van een vleugel zouden plaatsen. Kleur zonder pigment: deze pauw maakt kleur door vorm. Het licht schijnt erop en weerkaatst op de lagen. Dat heet dunnelaaginterferentie. Stel je voor dat je zelfopbouwende producten hebt die met hun bovenste lagen spelen met het licht om kleur te creëren. Beeld je in een vorm te creëren aan de buitenkant van een oppervlak zodat het zelfreinigend werkt met enkel water. Dat is wat een blad doet. Zie je die uitvergrote foto? Het is een waterdruppel en dat zijn vuildeeltjes. Dat is een close-up foto van een lotusblad. Er is een bedrijf dat een bepaald product maakt, Lotusan. Als de verf van de gevel droogt, werken de bultjes als een zelfreinigend blad zodat regenwater het gebouw reinigt.
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.
Water zal onze grote uitdaging zijn: dorst lessen. Hier zijn twee organismen die water trekken. De linkse is de Namibische kever, die haalt water uit mist. De rechtse is een houtluis, die haalt water uit de lucht. Hij drinkt geen zoet water. Water halen uit de mist in Monterey en uit de vochtige lucht in Atlanta voor het in een gebouw geraakt, dat zijn fundamentele technologieën.
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.
Scheidingstechnologieën zullen heel belangrijk worden. Wat als we nu eens zouden stoppen met mijnen? Wat als we kleine hoeveelheden metaal zouden onttrekken uit afvalstromen? Dat is wat microben doen, ze halen metalen uit het water door middel van chelatie. In San Francisco is er een bedrijf, MR3, en dat plaatst nabootsingen van moleculen van de microben in filters om afvalstromen te mijnen. Groene chemie is chemie in water. We gebruiken chemie in biologische oplosmiddelen. Dit is een foto van de spintepels van een spin en de zijde die gemaakt wordt door de spin. Is dat niet mooi? Groene chemie is onze industriële chemie vervangen door recepten van de natuur. Dat is niet gemakkelijk want de natuur gebruikt slechts enkele van de elementen in het periodiek systeem. En wij gebruiken ze allemaal, zelfs de giftige. De elegante recepten vinden die tot die paar elementen van het periodiek systeem behoren en die wonderlijke materialen creëren zoals die cel, dat is de taak van groene chemie.
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.
Getimede degradatie: een goede verpakking die oplost wanneer je ze niet meer nodig hebt. Deze mossel kun je in deze wateren hier vinden. De draden waarmee ze aan een rots vasthangt lossen na precies 2 jaar op.
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.
Genezing: dit is een goeie. Dat kereltje daar is een beerdiertje. Het wereldwijde probleem met vaccins is dat ze niet bij de patiënten geraken. Dat komt doordat de koeling soms niet meer werkt. De zogenaamde "koelketen" wordt verbroken. Een man, Bruce Rosner, keek naar het beerdiertje -- dat helemaal uitdroogt en nog maandenlang blijft leven en in staat is zichzelf terug op te bouwen -- en hij vond een manier om vaccins uit te drogen door ze te omhullen in dezelfde soort suikercapsules die het beerdiertje in z'n cellen heeft. Dat betekent dat vaccins niet meer gekoeld hoeven te worden. Ze kunnen in het handschoenenkastje gelegd worden. Leren van organismen. Deze sessie gaat over water en leren van organismen die zonder water kunnen zodat we een vaccin kunnen maken dat lang zonder koeling kan.
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.
Ik zal niet aan 12 geraken. Ik wil nog zeggen dat het belangrijkste, los van al deze aanpassingen, is dat deze organismen een manier gevonden hebben om deze verbazende dingen te doen terwijl ze voor het milieu zorgen dat voor hun jongen zal zorgen. Als ze aan voorspel doen, denken ze aan iets heel belangrijks: dat hun genetisch materiaal zal overleven, wel 10.000 generaties lang. Dat betekent een manier vinden om te doen wat ze doen zonder de omgeving te vernietigen die voor hun jongen zal zorgen. Dat is de grootste ontwerpuitdaging. Gelukkig zijn er miljoenen en miljoenen genieën die ons hun beste ideeën willen geven. Veel geluk in jullie conversatie met hen.
Thank you.
Bedankt.
(Applause)
(Applaus)
Chris Anderson: Talk about foreplay, I -- we need to get to 12, but really quickly.
Chris Anderson: over voorspel gesproken, we moeten aan 12 geraken, maar snel.
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: O ja? CA: Ja. Doe maar de 10-secondenversie van 10, 11 en 12. Omdat je slides zo mooi zijn en de ideeën zo goed. Ik kan je niet laten gaan zonder 10, 11 en 12 te zien.
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, ik zal dit wel even vasthouden. Dat was dus genezen. Waarnemen en reageren: feedback is erg belangrijk. Dit is een sprinkhaan. Ze kunnen wel met 80 miljoen op 1 vierkante km zijn en toch botsen ze niet met elkaar. Wij hebben 3,6 miljoen auto-ongelukken per jaar. (Gelach) Juist. Er is iemand in Newcastle die ontdekte dat sprinkhanen een vrij groot neuron hebben. Momenteel probeert ze een botsingvrij circuit te maken, gebaseerd op dit grote neuron van de sprinkhaan.
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.
Nummer 11 is een heel belangrijke: de groeiende vruchtbaarheid. Vruchtbaarheid cultiveren. We moeten vruchtbaarheid telen. En het levert ook nog voedsel op. We moeten de capaciteit van deze planeet opkrikken om meer mogelijkheden voor leven te creëren. Dat doen andere organismen ook. Dat is wat hele ecosystemen doen: ze creëren meer en meer mogelijkheden voor leven. Onze landbouw heeft het omgekeerde gedaan. Onze landbouw moet gebaseerd zijn op hoe een prairie aarde maakt, fokkerijen gebaseerd op hoe een inheemse hoefdierenkudde de gezondheid van de kudde eigenlijk verbetert. Zelfs de behandeling van afvalwater moet gebaseerd zijn op hoe een moeras niet alleen het water zuivert, maar ook de productiviteit bevordert.
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.
Dat is de eenvoudige opdracht van het ontwerp. Het ziet er eenvoudig uit omdat het systeem er 3,8 miljard jaar over gedaan heeft. De organismen die geen manier vonden om hun plaats te verbeteren, zijn er niet meer om het ons na te vertellen. Dat is de twaalfde. Het leven - en dit is de geheime, magische truc - het leven creëert condities die het leven bevorderen. Het maakt aarde aan, het zuivert de lucht en het water, het mixt de mengeling van gassen die we nodig hebben om te leven. En dat alles terwijl het goed voorspel heeft en in z'n behoeften voorziet. Dat sluit elkaar niet uit. We moeten een manier vinden om in onze behoeften te voorzien terwijl we van deze aarde een paradijs maken.
CA: Janine, thank you so much. (Applause)
CA: Janine, hartelijk dank. (Applaus)