ما سأحاول القيام به فى الخمس عشرة دقيقة التالية تقريباً هو التحدث إليكم عن فكرة عن كيف سنبعث المادة الجامدة إلى الحياة. قد يبدو هذا طموحاً مفرطاً إلى حد ما، لكنك حين تنظر إلى نفسك، وحين تتأمل يديك مثلاً، تدرك أنك حى. فلتكن هذه هى البداية. بدأت الرحلة منذ أربعة بلايين سنة على كوكب الأرض لقد مرت أربعة بلايين سنة من الحياة العضوية البيولوجية وكـ كيميائى أدرس الكيمياء غير العضوية، فإن أصدقائى وزملائى يضعون حدا فاصلا بين العالَم العضوى الحى وبين العالم غير العضوى ، الخالى من الحياة وما سأحاول القيام به هو غرس بعض الأفكار عن كيف يمكننا تحويل تلك المادة غير العضوية، الخالية من الحياة إلى مادة حية، و إلى علم أحياء جديد غير عضوى.
What I'm going to try and do in the next 15 minutes or so is tell you about an idea of how we're going to make matter come alive. Now this may seem a bit ambitious, but when you look at yourself, you look at your hands, you realize that you're alive. So this is a start. Now this quest started four billion years ago on planet Earth. There's been four billion years of organic, biological life. And as an inorganic chemist, my friends and colleagues make this distinction between the organic, living world and the inorganic, dead world. And what I'm going to try and do is plant some ideas about how we can transform inorganic, dead matter into living matter, into inorganic biology.
لذا وقبل أن نخوض فى ذلك، أريد أن أضع علم الأحياء فى مكانه الصحيح نوعا ما. وعلم الأحياء يأسرنى بشكل تام. أحب علم الأحياء التركيبي. أحب الأشياء التى تتسم بالحياة. وأحب التحكم فى البنية الأساسية لعلم الأحياء. ولكن خلال تلك البنية الأساسية، علينا أن نتذكر أن القوة الدافعة فى علم الأحياء تأتى فى حقيقة الأمر من التطور والارتقاء. وفكرة التطور، رغم أن تشارلز دارون قد أسس لها منذ ما يزيد عن مائة عام مضت إلى جانب عدد هائل من أشخاص آخرين، إلا أنها لا تزال غير ملموسة إلى حد ما. وحين أتحدث عن فكرة التطور الداروينى، فإننى أعنى أمرا واحدا فقط لاغير، و هو مبدأ "البقاء للأصلح" لذا لا تفكروا فى التطور كأمر خارق للطبيعة ولكن فكروا فى التطور بمعنى أجيال جديدة تتنافس فيما بينها، وبعضها يربح المنافسة.
Before we do that, I want to kind of put biology in its place. And I'm absolutely enthralled by biology. I love to do synthetic biology. I love things that are alive. I love manipulating the infrastructure of biology. But within that infrastructure, we have to remember that the driving force of biology is really coming from evolution. And evolution, although it was established well over 100 years ago by Charles Darwin and a vast number of other people, evolution still is a little bit intangible. And when I talk about Darwinian evolution, I mean one thing and one thing only, and that is survival of the fittest. And so forget about evolution in a kind of metaphysical way. Think about evolution in terms of offspring competing, and some winning.
واضعا ذلك نصب عينى، كـ كيميائى، أردت أن أسأل نفسى السؤال الذى طُرح كثيرا فى علم الأحياء: ما هى أصغر وحدة من المادة يمكنها أن تخضع لتطور داروينى ؟ وهذا يبدو سؤالا فى غاية العمق. وكـ كيميائى، فنحن غير معتادين على مثل تلك الأسئلة العميقة كل يوم. لذا حين فكرت فى السؤال، ثم فجأة أدركت أن البيولوجيا أعطتنا الإجابة. وفى الحقيقة، فإن أصغر وحدة من المادة يمكنها أن تتطور بشكل مستقل هى - فى الحقيقة - الخلية المنفردة -- البكتيريا.
So bearing that in mind, as a chemist, I wanted to ask myself the question frustrated by biology: What is the minimal unit of matter that can undergo Darwinian evolution? And this seems quite a profound question. And as a chemist, we're not used to profound questions every day. So when I thought about it, then suddenly I realized that biology gave us the answer. And in fact, the smallest unit of matter that can evolve independently is, in fact, a single cell -- a bacteria.
وهذا بدوره يطرح ثلاثة أسئلة مهمة: ما هى الحياة؟ هل لعلم الأحياء مزية خاصة؟ علماء الأحياء يعتقدون ذلك على ما يبدو. وهل المادة قابلة للتطور ؟ ولو أننا تمكنا من الإجابة على تلك الأسئلة بالترتيب العكسى، بدءا بالسؤال الثالث -- هل المادة قابلة للتطور ؟ -- لو استطعنا الإجابة على ذلك، فسنعرف حينها إذا كان للبيولوجيا ميزة خاصة، وربما عندئذ ، أقول ربما ، ستكون لدينا فكرة ما عن ماهيّة الحياة.
So this raises three really important questions: What is life? Is biology special? Biologists seem to think so. Is matter evolvable? Now if we answer those questions in reverse order, the third question -- is matter evolvable? -- if we can answer that, then we're going to know how special biology is, and maybe, just maybe, we'll have some idea of what life really is.
ها هى ذى حياة غير عضوية. هذه بلّورة خالية من الحياة، وسأقوم بعمل شىء ما لها، وستصبح حية. وكما ترون، فهى بشكل ما تلقّح وتنبت وتنمو. هذا أنبوب اختبار غير عضوى. وكل هذه البلّورات هنا تحت المجهر كانت ميتة منذ بضع دقائق، والآن تبدو حية. إنها ليست حية بالطبع. إنها تجربة كيميائية حيث صنعت حديقة من البلورات. لكننى انبهرت حقا عند رؤية هذا، فقد بدا سلوكها وكأنها حية. وبينما أتوقف لعدة ثوان، ألقوا نظرة على الشاشة. يمكنكم أن تروا هذا التكوين الهندسى ينمو ويملأ الفراغ. وهذا خالٍ من الحياة. لذا كنت أميل إلى الاعتقاد، أننا إذا استطعنا بشكل ما أن نجعل الأشياء تحاكى سلوك الأحياء، فلنذهب إلى مدى أبعد. ولنر إن كان باستطاعتنا أن نصنع الحياة.
So here's some inorganic life. This is a dead crystal, and I'm going to do something to it, and it's going to become alive. And you can see, it's kind of pollinating, germinating, growing. This is an inorganic tube. And all these crystals here under the microscope were dead a few minutes ago, and they look alive. Of course, they're not alive. It's a chemistry experiment where I've made a crystal garden. But when I saw this, I was really fascinated, because it seemed lifelike. And as I pause for a few seconds, have a look at the screen. You can see there's architecture growing, filling the void. And this is dead. So I was positive that, if somehow we can make things mimic life, let's go one step further. Let's see if we can actually make life.
لكن ثمة مشكلة، فحتى ما يقرب من عقد مضى، كانوا يقولون لنا إن إيجاد الحياة مستحيل وإننا أشد معجزات الكون إذهالا فى الحقيقة، كنا نحن البشر الوحيدين فى الكون بأكمله. لكن هذا أمر ممل. لذا كـ كيميائى، أردت أن أقول، "مهلا. ما الذى يجرى هنا ؟ هل إيجاد الحياة حقا غير وارد إلى هذا الحد ؟" وهذا هو السؤال الحقيقى هنا. أعتقد أنه ربما كان خروج الخلايا الأولى إلى الحياة كان واردا بنفس احتمال تكوّن النجوم. وفى الحقيقة، دعونا نذهب إلى مدى أبعد من هذا. دعونا نقل لو أن فيزياء الاندماج النووى مختزنة فى الكون ، فلربما كانت فيزياء الحياة هى الأخرى كذلك. لذا، فالمشكلة لدى الكيميائيين -- وهى أيضا مزية هائلة -- هى أننا نحب التركيز على عناصرنا. فى علم الأحياء، يحوز الكربون كل الاهتمام. وفى كون يتوفر فيه الكربون وعلم الأحياء العضوي، سيكون لدينا كل هذا التنوع الرائع من الحياة. وفى الحقيقة، فإن لدينا أشكالا مدهشة من الحياة يمكننا التلاعب بها. فى المختبر، نكون فى أعلى درجات الحذر محاولين اجتناب العديد من المخاطر البيولوجية
But there's a problem, because up until maybe a decade ago, we were told that life was impossible and that we were the most incredible miracle in the universe. In fact, we were the only people in the universe. Now, that's a bit boring. So as a chemist, I wanted to say, "Hang on. What is going on here? Is life that improbable?" And this is really the question. I think that perhaps the emergence of the first cells was as probable as the emergence of the stars. And in fact, let's take that one step further. Let's say that if the physics of fusion is encoded into the universe, maybe the physics of life is as well. And so the problem with chemists -- and this is a massive advantage as well -- is we like to focus on our elements. In biology, carbon takes center stage. And in a universe where carbon exists and organic biology, then we have all this wonderful diversity of life. In fact, we have such amazing lifeforms that we can manipulate. We're awfully careful in the lab to try and avoid various biohazards.
إذن، ماذا عن المادة ؟ لو استطعنا أن نجعل المادة حية، فهل ستكون لدينا "مخاطر مادية"؟ فكر معى، و هذا تساؤل جدى. لو تمكن قلمك من التكاثر، لسوف تكون هذه مشكلة بحق. لذا علينا أن نفكر بأسلوب مختلف إذا كنا بصدد بعث الأشياء إلى الحياة. وعلينا أن نكون على وعى بتلك المسائل. ولكن قبل أن نشرع فى صناعة الحياة، فلنفكر لحظة ما الذى يميز الحياة حقا. عذرا للرسم التوضيحى المعقد هذه مجرد مجموعة من التسلسلات المختلفة فى الخلية. والخلية بالنسبة لنا كما هو واضح شىء مذهل. علماء البيولوجيا التركيبية يتلاعبون بها. الكيميائيون يحاولون دراسة الجزيئات ليفهموا الأمراض. ولدينا كل هذه التسلسلات المختلفة من التفاعلات تجرى فى نفس الوقت. لدينا تنظيم وبيانات يتم تدوينها، وعوامل محفزة تصنع، وأشياء تحدث. ولكن ماذا تفعل الخلية؟ إنها تنقسم، إنها تتنافس إنها تناضل للبقاء. وأعتقد أننا من هنا ينبغى أن نبدأ من حيث طريقة التفكير البناء من خلال أفكارنا فى الحياة.
Well what about matter? If we can make matter alive, would we have a matterhazard? So think, this is a serious question. If your pen could replicate, that would be a bit of a problem. So we have to think differently if we're going to make stuff come alive. And we also have to be aware of the issues. But before we can make life, let's think for a second what life really is characterized by. And forgive the complicated diagram. This is just a collection of pathways in the cell. And the cell is obviously for us a fascinating thing. Synthetic biologists are manipulating it. Chemists are trying to study the molecules to look at disease. And you have all these pathways going on at the same time. You have regulation; information is transcribed; catalysts are made; stuff is happening. But what does a cell do? Well it divides, it competes, it survives. And I think that is where we have to start in terms of thinking about building from our ideas in life.
ولكن ما الذى يميز الحياة غير هذا ؟ حسنا، أحب التفكير فى الأمر كشعلة لهب داخل زجاجة. وما لدينا هنا هو وصف لخلايا منفردة تتكاثر وتقوم بعملية الأيض، تحترق عبر تفاعلات كيميائية. إذن فعلينا أن نفهم أننا إذا كنا بصدد خلق حياة اصطناعية، أو فهم أصل الحياة، فعلينا أن نمدّها بالقوة بشكل ما. لذا فقبل أن نبدأ بالفعل فى صناعة الحياة، علينا أن نفكر بجدية من أين جاءت. ودارون نفسه تساءل فى رسالة أرسلها إلى زميل له أنه يعتقد أن الحياة نشأت على الأرجح فى بركة ماء دافئ فى مكان ما -- ربما ليس فى اسكتلندا، ربما فى أفريقيا، وربما فى مكان آخر. ولكن الإجابة الحقيقية الأمينة هى أننا لا ندرى حقا، فهناك مشكلة فيما يتعلق بأصل الحياة. تخيل ذلك العهد السحيق منذ أربعة ونصف بليون سنة مضت، كان هناك ذلك الحساء الكيميائى الشاسع من الأشياء. ومن هذه الأشياء جئنا.
But what else is life characterized by? Well, I like think of it as a flame in a bottle. And so what we have here is a description of single cells replicating, metabolizing, burning through chemistries. And so we have to understand that if we're going to make artificial life or understand the origin of life, we need to power it somehow. So before we can really start to make life, we have to really think about where it came from. And Darwin himself mused in a letter to a colleague that he thought that life probably emerged in some warm little pond somewhere -- maybe not in Scotland, maybe in Africa, maybe somewhere else. But the real honest answer is, we just don't know, because there is a problem with the origin. Imagine way back, four and a half billion years ago, there is a vast chemical soup of stuff. And from this stuff we came.
لذا فعندما تفكرون فى عدم إمكانية ما سأخبركم به فى الدقائق التالية، فقط تذكروا، نحن جئنا من أشياء على كوكب الأرض. ومررنا بالعديد من العوالم المختلفة. المتخصصون فى الحمض الريبي النووي (آر-إن-إيه) سيتحدثون عن عالم ال (آر-إن-إيه) ثم وصلنا بطريقة ما إلى البروتينات والحمض النووى (دى - إن - إيه) حتى وصلنا إلى سلفنا الأول. ثم ظهر التطور على الساحة - وهنا يبدأ الجزء الممتع. و ها نحن أولاء. ولكن ثمة عقبة لا يمكنك تجاوزها. فبإمكانك فك شفرة الجينوم، وبإمكانك أن تنظر إلى الماضى، وبإمكانك أن تجد الرابط بيننا جميعا من خلال الحمض النووى للمايتوكوندريا، لكن ليس بإمكاننا الذهاب لأبعد من ذلك - أبعد من سلفنا الأول، أقدم خلية يمكننا الوصول إليها عن طريق العودة بالتسلسل للخلف عبر التاريخ. لذا فنحن لا نعرف كيف جئنا هنا.
So when you think about the improbable nature of what I'm going to tell you in the next few minutes, just remember, we came from stuff on planet Earth. And we went through a variety of worlds. The RNA people would talk about the RNA world. We somehow got to proteins and DNA. We then got to the last ancestor. Evolution kicked in -- and that's the cool bit. And here we are. But there's a roadblock that you can't get past. You can decode the genome, you can look back, you can link us all together by a mitochondrial DNA, but we can't get further than the last ancestor, the last visible cell that we could sequence or think back in history. So we don't know how we got here.
لذا فهناك احتمالان: أولا ، التصميم الذكى، بشكل مباشر أو غير مباشر -- كفكرة الإله مثلا، أو صديقى الفضائى. لكن الحديث عن إى-تى أو شكل آخر من أشكال الحياة قامت بوضعنا هنا، ليس إلا إبعادا للمشكلة إلى مستوى آخر. وأنا عالِم ولست سياسيا. الاحتمال الآخر الذى ينبغى علينا التفكير به هو ظهور التعقيد الكيميائى. وهذا يبدو الأكثر احتمالا. لذا فلدينا ما يشبه الحساء الأولى. والذى تصادف أنه مصدر جيد لجميع الأحماض الأمينية الـ 20. وبطريقة ما اندمجت هذه الأحماض الأمينية معا، وبدأت الحياة. ولكن "بدأت الحياة" ، ماذا يعنى ذلك ؟ ما هى تلك الحياة ؟ ما حقيقتها ؟
So there are two options: intelligent design, direct and indirect -- so God, or my friend. Now talking about E.T. putting us there, or some other life, just pushes the problem further on. I'm not a politician, I'm a scientist. The other thing we need to think about is the emergence of chemical complexity. This seems most likely. So we have some kind of primordial soup. And this one happens to be a good source of all 20 amino acids. And somehow these amino acids are combined, and life begins. But life begins, what does that mean? What is life? What is this stuff of life?
فى الخمسينيات، قام ميلر و يورى بتجربتهما الكيميائية الرائعة الشبيهة بتجربة فرانكنشتاين، فما قاما به كان المناظر لها فى عالم الكيمياء. لقد أخذا المكونات الأساسية، وقاما بوضعها فى إناء واحد ثم قاما بقدحها وتمرير تيار كهربى عالى الجهد من خلالها. ثم ألقيا نظرة على ما بداخل الحساء، و وجدا أحماضا أمينية، ولكن شيئا لم يخرج منها، لم تكن هناك خلية. وظل مجال البحث بأكمله عالقا لفترة، ثم عاد للظهور بقوة فى الثمانينيات عندما بدأت تقنيات التحليل وتقنيات الحاسوب بالتقدم.
So in the 1950s, Miller-Urey did their fantastic chemical Frankenstein experiment, where they did the equivalent in the chemical world. They took the basic ingredients, put them in a single jar and ignited them and put a lot of voltage through. And they had a look at what was in the soup, and they found amino acids, but nothing came out, there was no cell. So the whole area's been stuck for a while, and it got reignited in the '80s when analytical technologies and computer technologies were coming on.
فى معملى الخاص، فإن الطريقة التى نحاول بها خلق حياة غير عضوية هى باستخدام العديد من صيغ التفاعلات المختلفة. لذا فما نحاول القيام به هو إجراء تفاعلات -- ليس فى وعاء اختبار واحد، بل فى عشرات، ثم نقوم بوصلها معا، كما ترون فى نظام التدفق هذا، كل هذه الأنابيب. يمكننا دراسة هذه الموائع على مقياس دقيق جدا، وطباعتها بتقنية الطباعة الحجرية، و يمكننا استخدام طابعة ثلاثية الأبعاد، يمكننا صناعتها على شكل قطرات وإعطاؤها للزملاء. والفكرة الأساسية هى أن يكون لدينا الكثير من الكيمياء المعقدة تنزاح جانبا. لكن هذا على الأرجح سينتهى بالفشل، لذا فعلينا أن نكون أكثر تركيزا.
In my own laboratory, the way we're trying to create inorganic life is by using many different reaction formats. So what we're trying to do is do reactions -- not in one flask, but in tens of flasks, and connect them together, as you can see with this flow system, all these pipes. We can do it microfluidically, we can do it lithographically, we can do it in a 3D printer, we can do it in droplets for colleagues. And the key thing is to have lots of complex chemistry just bubbling away. But that's probably going to end in failure, so we need to be a bit more focused.
والإجابة بالطبع تكمن فى الفئران. هذه هى الطريقة التى أتذكر بها ما أحتاج كـ كيميائى. حيث أقول: حسنا، أنا أريد جزيئات لكننى أحتاج إلى عملية الأيض، أحتاج إلى طاقة. أحتاج إلى بعض المعلومات، وأحتاج إلى وعاء. لأننى إذا أردت للتطور والارتقاء أن يحدث، فأنا أريد لهذه الأوعية أن تتنافس فيما بينها. لذا إذا كان لديك وعاء، يصبح الأمر كأنك تركب سيارتك. "هذه سيارتى، وسوف أقودها فى الأرجاء متباهيا بها." وأتصور أن لديكم شيئا مماثلا فى علم الأحياء الخلوي حول بدء ظهور الحياة. إذا فهذه الأشياء معا تعطينا التطور، ربما. وطريقة اختبار ذلك فى المختبر هى بتبسيطه إلى أقصى درجة.
And the answer, of course, lies with mice. This is how I remember what I need as a chemist. I say, "Well I want molecules." But I need a metabolism, I need some energy. I need some information, and I need a container. Because if I want evolution, I need containers to compete. So if you have a container, it's like getting in your car. "This is my car, and I'm going to drive around and show off my car." And I imagine you have a similar thing in cellular biology with the emergence of life. So these things together give us evolution, perhaps. And the way to test it in the laboratory is to make it minimal.
لذا فما سنحاول القيام به هو ابتكار ما يشبه طاقما من مكعبات الليجو غير العضوية من الجزيئات. وعذرا للرسم المعقد للجزيئات على الشاشة، لكن هذه حقا مجموعة أدوات بسيطة للغاية. حيث يوجد فقط ثلاثة أو أربعة أنواع مختلفة من وحدات البناء. ويمكننا جمعهم معا فى تركيبات ويمكننا حرفيا صناعة الآلاف والآلاف من النانو-جزيئات الكبيرة للغاية بنفس حجم الـ دى - إن - إيه والبروتين، لكننا لا نرى الكربون حتى الآن. الكربون سيئ. لذا فبمكعبات الليجو هذه، لدينا التنوع المطلوب لتخزين المعلومات المعقدة بدون دى - إن - إيه. لكننا نحتاج إلى بعض الأوعية. ومنذ بضعة أشهر فحسب فى مختبرى، تمكنا من أخذ تلك الجزيئات نفسها وصناعة خلايا منها. ويمكنكم أن تروا على الشاشة خلية تتم صناعتها. والآن سنضع الكيمياء بالداخل و نجرى بعض التفاعلات الكيميائية فى هذه الخلية. وكل ما أردت أن أريكم إياه هو أننا نستطيع وضع الجزيئات داخل أغشية، فى خلايا حقيقية، وتقوم هى من تلقاء نفسها بنوع من التطور الداروينى على مستوى الجزيئات، "البقاء للأصلح" على مستوى الجزيئات.
So what we're going to try and do is come up with an inorganic Lego kit of molecules. And so forgive the molecules on the screen, but these are a very simple kit. There's only maybe three or four different types of building blocks present. And we can aggregate them together and make literally thousands and thousands of really big nano-molecular molecules the same size of DNA and proteins, but there's no carbon in sight. Carbon is banned. And so with this Lego kit, we have the diversity required for complex information storage without DNA. But we need to make some containers. And just a few months ago in my lab, we were able to take these very same molecules and make cells with them. And you can see on the screen a cell being made. And we're now going to put some chemistry inside and do some chemistry in this cell. And all I wanted to show you is we can set up molecules in membranes, in real cells, and then it sets up a kind of molecular Darwinism, a molecular survival of the fittest.
وهذا الفيلم هنا يرينا هذه المنافسة بين الجزيئات. الجزيئات تتنافس من أجل المادة. إنهم جميعا مصنوعون من نفس المادة، لكن كلا منها تريد لشكلها هى أن يفوز. تريد لشكلها أن يبقى. وهنا تكمن الفكرة الأساسية. لو أننا استطعنا بطريقة ما تحفيز تلك الجزيئات لتتواصل فيما بينها وتكون الأشكال الصحيحة وتتنافس فيما بينها، فستبدأ بتكوين خلايا تتكاثر وتتنافس فيما بينها. لو استطعنا حقا أن نقوم بذلك، لا تشغلوا بالكم بالتفاصيل الدقيقة للجزيئات.
And this movie here shows this competition between molecules. Molecules are competing for stuff. They're all made of the same stuff, but they want their shape to win. They want their shape to persist. And that is the key. If we can somehow encourage these molecules to talk to each other and make the right shapes and compete, they will start to form cells that will replicate and compete. If we manage to do that, forget the molecular detail.
ولنلقِ نظرة شاملة إلى ما قد يعنيه ذلك لدينا تلك النظرية الخاصة عن التطور والتى تنطبق فقط على البيولوجيا العضوية، علينا نحن. لو أننا استطعنا توسيع مفهوم التطور ليشمل العالم المادى، فأنا أقترح أن تكون لدينا نظرية عامة للتطور. وهو أمر يستحق التفكير فيه. هل يتحكم التطور فى مدى تعقد المادة فى الكون ؟ هل ثمة قوة دافعة من خلال التطور تسمح للمادة أن تتنافس ؟ مما يعنى أن بإمكاننا البدأ بتجهيز بنى أساسية مختلفة لاستكشاف هذا التطور. بإمكانكم أن تتخيلوا، لو تمكنا من خلق أشكال حياة صناعية قادرة على الاستمرار معتمدة على ذاتها، فهذا لن يخبرنا عن نشأة الحياة فحسب -- وأن الكون ربما لا يحتاج إلى الكربون ليكون حيا، بل يمكنه استخدام أى شىء -- بل يمكننا أن نذهب خطوة أخرى أبعد من هذا، ونطور تقنيات جديدة، لأننا حينئذ نستطيع استعمال البرمجة للتحكم فى التطور بطريقة آلية.
Let's zoom out to what that could mean. So we have this special theory of evolution that applies only to organic biology, to us. If we could get evolution into the material world, then I propose we should have a general theory of evolution. And that's really worth thinking about. Does evolution control the sophistication of matter in the universe? Is there some driving force through evolution that allows matter to compete? So that means we could then start to develop different platforms for exploring this evolution. So you imagine, if we're able to create a self-sustaining artificial life form, not only will this tell us about the origin of life -- that it's possible that the universe doesn't need carbon to be alive; it can use anything -- we can then take [it] one step further and develop new technologies, because we can then use software control for evolution to code in.
تخيلوا إذا أننا صنعنا خلية صغيرة. ونريد أن نطلقها فى البيئة المحيطة، ونريدها أن تستمد الطاقة من الشمس. ما نفعله هو وضعها فى صندوق به مصدر للضوء. ولا نلجأ إلى التصميم بعد الآن. بل نعثر على ما يعمل بشكل صحيح. علينا أن نأخذ إلهامنا من الطبيعة الحية. الطبيعة لا تهتم بالتصميم إلا إذا كان يعمل. وهذا سيعيد تنظيم طريقتنا فى تصميم الأشياء. وليس هذا فحسب، بل سنبدأ فى التفكير حول كيفية تطوير علاقات تكافلية مع الطبيعة. ألن يكون رائعا لو استطعت أخذ تلك الخلايا الاصطناعية ودمجها مع خلايا أخرى طبيعية لتصحيح مشاكل لم نتمكن من التعامل معها ؟ الحقيقة الأساسية فى علم الأحياء الخلوى هى أننا لن نتمكن أبدا من فهم كل شىء، لأنه يتعامل مع مشكلة ذات أبعاد متعددة أوجدها التطور. التطور لا يمكن اجتزاؤه. عليك أن تحدد دالة الكفاءة بشكل ما. والاستنتاج العميق الذى خرجت به هو أنه إن نجح ذلك، فيمكن تعميم فكرة الجين الأنانى على مستوى أعلى، وسنبدأ فعلا بالحديث عن المادة الأنانية.
So imagine we make a little cell. We want to put it out in the environment, and we want it to be powered by the Sun. What we do is we evolve it in a box with a light on. And we don't use design anymore. We find what works. We should take our inspiration from biology. Biology doesn't care about the design unless it works. So this will reorganize the way we design things. But not only just that, we will start to think about how we can start to develop a symbiotic relationship with biology. Wouldn't it be great if you could take these artificial biological cells and fuse them with biological ones to correct problems that we couldn't really deal with? The real issue in cellular biology is we are never going to understand everything, because it's a multidimensional problem put there by evolution. Evolution cannot be cut apart. You need to somehow find the fitness function. And the profound realization for me is that, if this works, the concept of the selfish gene gets kicked up a level, and we really start talking about selfish matter.
وماذا قد يعنى هذا فى هذا الكون حيث نحن أرقى أشكال المادة ؟ أنتم تجلسون على كراسٍ. إنها جامدة، إنها ليست حية. ولكن أنتم مصنوعون من المادة، وأنتم تستعملون المادة، وتستعبدون المادة. لذا فاستخدام التطور فى علم الأحياء، وفى علم الأحياء العضوية، بالنسبة لى جذاب للغاية، مثير للغاية. ونحن بالفعل نقترب كثيرا من فهم الخطوات الأساسية لبعث المادة الجامدة إلى الحياة. ومرة أخرى، كلما فكرت فى مدى استحالة ذلك، فتذكر ،منذ خمسة بلايين سنة مضت، لم نكن هنا، ولاكانت هناك حياة. فماذا يخبرنا ذلك
And what does that mean in a universe where we are right now the highest form of stuff? You're sitting on chairs. They're inanimate, they're not alive. But you are made of stuff, and you are using stuff, and you enslave stuff. So using evolution in biology, and in inorganic biology, for me is quite appealing, quite exciting. And we're really becoming very close to understanding the key steps that makes dead stuff come alive. And again, when you're thinking about how improbable this is, remember, five billion years ago, we were not here, and there was no life. So what will that tell us
عن أصل نشأة الحياة وعن معنى الحياة ؟ لأنه بالنسبة لى كـ كيميائى، أريد دائما أن أتجنب المصطلحات العامة المبهمة، أريد التفكير فى الأمور المحددة. إذن ماذا يضيف هذا إلى تعريف الحياة ؟ نحن بالفعل نكافح من أجل هذا. وأعتقد أننا لو تمكنا من صناعة بيولوجيا غير عضوية، ولو استطعنا أن نجعل المادة قابلة للتطور، فهذا فى الحقيقة سيضع تعريفا للحياة. أنا أقدم لكم اقتراحا بأن المادة التى يمكنها التطور والارتقاء هى حية، وهذا يعطينا فكرة صناعة المادة القابلة للتطور.
about the origin of life and the meaning of life? But perhaps, for me as a chemist, I want to keep away from general terms; I want to think about specifics. So what does it mean about defining life? We really struggle to do this. And I think, if we can make inorganic biology, and we can make matter become evolvable, that will in fact define life. I propose to you that matter that can evolve is alive, and this gives us the idea of making evolvable matter.
شكرا جزيلا لكم.
Thank you very much.
(تصفيق)
(Applause)
كريس أندرسون: سؤال سريع عن الجدول الزمنى. أنت تعتقد أنك ستنجح فى مشروعك ؟ متى ؟
Chris Anderson: Just a quick question on timeline. You believe you're going to be successful in this project? When?
لى كرونين: كثير من الناس يعتقدون أن الحياة احتاجت إلى ملايين السنين لتبدأ. ونحن نقترح إمكانية خلقها فى عدة ساعات وحسب، بمجرد أن نقوم بإعداد الكيمياء الصحيحة.
Lee Cronin: So many people think that life took millions of years to kick in. We're proposing to do it in just a few hours, once we've set up the right chemistry.
ك.أ: ومتى تعتقد أن هذا سيحدث ؟
CA: And when do you think that will happen?
ل.ك: خلال العامين القادمين كما آمل.
LC: Hopefully within the next two years.
ك.أ: لسوف يحدث هذا ضجة كبيرة. (ضحك) فى رأيك الشخصى، ما مدى احتمالية أنه فى كوكب ما غير الأرض ثمة حياة غير قائمة على الكربون هناك تسير أو تهيم و تنتشر أو ما شابه ؟
CA: That would be a big story. (Laughter) In your own mind, what do you believe the chances are that walking around on some other planet is non-carbon-based life, walking or oozing or something?
ل.ك: أعتقد أنها مائة بالمائة. فالفكرة هى أننا شديدو الفخر والانتماء لعلم الأحياء، لكنك لو استبعدت الكربون، فهناك بلا شك أشياء أخرى يمكن أن تحدث. والأمر الآخر هو أننا لو تمكنّا من صنع حياة غير قائمة على الكربون، فربما يمكننا أن نخبر ناسا ما الذى ينبغى البحث عنه. لا تذهبوا باحثين عن الكربون، بل ابحثوا عن المادة القابلة للتطور.
LC: I think it's 100 percent. Because the thing is, we are so chauvinistic to biology, if you take away carbon, there's other things that can happen. So the other thing that if we were able to create life that's not based on carbon, maybe we can tell NASA what really to look for. Don't go and look for carbon, go and look for evolvable stuff.
ك.أ: لى كرونين، حظا طيبا. (ل.ك: شكرا جزيلا لك)
CA: Lee Cronin, good luck. (LC: Thank you very much.)
(تصفيق)
(Applause)