Vor kurzem war ich in Beloit, Wisconsin. Ich war dort, um einen großen Entdecker des 20. Jahrhunderts zu ehren, Roy Chapman Andrews. Während seiner Zeit am Amerikanischen Museum für Naturgeschichte führte Andrew etliche Expeditionen in unkartierte Regionen wie hier in die Wüste Gobi. Er war ein ziemlicher Charakter. Später, so sagt man, wurde er die Grundlage für Indiana Jones.
Recently I visited Beloit, Wisconsin. And I was there to honor a great 20th century explorer, Roy Chapman Andrews. During his time at the American Museum of Natural History, Andrews led a range of expeditions to uncharted regions, like here in the Gobi Desert. He was quite a figure. He was later, it's said, the basis of the Indiana Jones character.
Als ich in Beloit, Wisconsin war, hielt ich einen öffentlichen Vortrag vor einer Gruppe Schüler der Mittelstufe. Und ich muss Ihnen sagen, wenn etwas furchterregender ist, als hier bei TED zu sprechen, ist es der Versuch, die Aufmerksamkeit einer Gruppe von tausend 12-Jährigen über 45 Minuten zu halten. Versuchen Sie's erst gar nicht.
And when I was in Beloit, Wisconsin, I gave a public lecture to a group of middle school students. And I'm here to tell you, if there's anything more intimidating than talking here at TED, it'll be trying to hold the attention of a group of a thousand 12-year-olds for a 45-minute lecture. Don't try that one.
Am Ende des Vortrags fragten sie viele Fragen, aber es gab eine, die ich seither nicht mehr los wurde. Da war dieses junge Mädchen, das aufstand und die Frage stellte: "Wo sollen wir erforschen?"
At the end of the lecture they asked a number of questions, but there was one that's really stuck with me since then. There was a young girl who stood up, and she asked the question: "Where should we explore?"
Ich glaube, viele von uns denken, dass das Zeitalter der Entdeckung auf der Erde vorbei ist, dass die nächste Generation ins Weltall oder in die Tiefsee vordringen muss, um etwas Wichtiges zu entdecken. Aber ist das wirklich der Fall? Ist wirklich nichts Wichtiges mehr auf der Erde, das sich zu entdecken lohnt?
I think there's a sense that many of us have that the great age of exploration on Earth is over, that for the next generation they're going to have to go to outer space or the deepest oceans in order to find something significant to explore. But is that really the case? Is there really nowhere significant for us to explore left here on Earth?
Das ließ mich zurückdenken an einen meiner Lieblingsentdecker in der Geschichte der Biologie. Er war ein Entdecker unsichtbarer Welten. Martinus Beijerinck. Beijerinck machte sich auf, die Ursache der Mosaikkrankheit des Tabaks zu entdecken. Er nahm den infizierten Saft von Tabakpflanzen und filterte ihn durch immer kleinere Filter. Und er erreichte einen Punkt, an dem er dachte, dass es etwas Kleineres geben musste als die kleinste jemals entdeckte Lebensform – Bakterien, zu jener Zeit. Er dachte sich einen Namen aus für diesen mysteriösen Erreger. Er nannte ihn das Virus – Lateinisch für "Gift". Und durch die Enthüllung von Viren öffnete Beijerinck diese gänzlich neue Welt für uns,
It sort of made me think back to one of my favorite explorers in the history of biology. This is an explorer of the unseen world, Martinus Beijerinck. So Beijerinck set out to discover the cause of tobacco mosaic disease. What he did is he took the infected juice from tobacco plants and he would filter it through smaller and smaller filters. And he reached the point where he felt that there must be something out there that was smaller than the smallest forms of life that were ever known -- bacteria, at the time. He came up with a name for his mystery agent. He called it the virus -- Latin for "poison." And in uncovering viruses, Beijerinck really opened this entirely new world for us.
Wir wissen jetzt, dass Viren den Großteil der genetischen Information auf unserem Planeten ausmachen, mehr als die genetische Information aller anderen Lebewesen zusammen. Und natürlich sind damit enorme praktische Anwendungen mit dieser Welt verknüpft – Dinge wie die Ausrottung von Pocken, Der Beginn eines Impfstoffs gegen Gebärmutterhalskrebs, der, wie wir jetzt wissen, meistens vom menschlichen Papillomavirus verursacht wird.
We now know that viruses make up the majority of the genetic information on our planet, more than the genetic information of all other forms of life combined. And obviously there's been tremendous practical applications associated with this world -- things like the eradication of smallpox, the advent of a vaccine against cervical cancer, which we now know is mostly caused by human papillomavirus.
Und Beijerincks Endeckung passierte nicht irgendwann vor 500 Jahren. Beijerinck entdeckte Viren vor etwas mehr als 100 Jahren. Wir hatten also Autos, aber keine Ahnung von den Lebensformen, die den Großteil der genetischen Information unseres Planeten ausmachen.
And Beijerinck's discovery, this was not something that occurred 500 years ago. It was a little over 100 years ago that Beijerinck discovered viruses. So basically we had automobiles, but we were unaware of the forms of life that make up most of the genetic information on our planet.
Wir haben heute diese wunderbaren Werkzeuge, die uns erlauben, die ungesehene Welt zu erforschen – Dinge wie Tiefen-DNS-Sequenzierung, die uns erlauben, viel mehr zu tun, als nur an der Oberfläche zu kratzen und einzelne Genome einer bestimmten Spezies anzuschauen, sondern ganze Metagenome anzuschauen, die Gemeinschaften wuselnder Mikroorganismen in, auf und um uns, und die gesamte genetische Information dieser Spezies zu dokumentieren. Wir können diese Techniken auf Dinge von der Erde bis zur Haut und alles dazwischen anwenden.
We now have these amazing tools to allow us to explore the unseen world -- things like deep sequencing, which allow us to do much more than just skim the surface and look at individual genomes from a particular species, but to look at entire metagenomes, the communities of teeming microorganisms in, on and around us and to document all of the genetic information in these species. We can apply these techniques to things from soil to skin and everything in between.
In meiner Organisation machen wir das mittlerweile regelmäßig, um die Ursache von Krankheitsausbrüchen zu identifizieren von denen unklar ist, was sie verursacht hat.
In my organization we now do this on a regular basis to identify the causes of outbreaks that are unclear exactly what causes them.
Nur um Ihnen einen kleinen Einblick zu geben, wie das funktioniert: Stellen Sie sich vor, wir nähmen einen Nasenabstrich von jedem von Ihnen. Oft suchen wir so nach Erregern von Atemwegserkrankungen wie beispielsweise Grippe. Das erste, was wir sehen würden, ist eine riesige Menge genetischer Information. Wenn wir nun in diese genetische Information hineinschauten, sähen wir eine Anzahl der üblichen Verdächtigen – natürlich eine Menge menschlicher genetischer Information, aber auch bakterielle und virale Information, meistens von Dingen in Ihrer Nase, die vollkommen harmlos sind. Aber wir würden auch etwas sehr, sehr Überraschendes sehen. Als wir begannen, uns diese Information anzuschauen, sahen wir, dass etwa 20 % der genetischen Information in Ihrer Nase mit nichts übereinstimmt, das wir jemals gesehen haben – keiner Pflanze, keinem Tier, Pilz, Virus oder Bakterium. Im Grunde haben wir keine Ahnung, was es ist.
And just to give you a sense of how this works, imagine that we took a nasal swab from every single one of you. And this is something we commonly do to look for respiratory viruses like influenza. The first thing we would see is a tremendous amount of genetic information. And if we started looking into that genetic information, we'd see a number of usual suspects out there -- of course, a lot of human genetic information, but also bacterial and viral information, mostly from things that are completely harmless within your nose. But we'd also see something very, very surprising. As we started to look at this information, we would see that about 20 percent of the genetic information in your nose doesn't match anything that we've ever seen before -- no plant, animal, fungus, virus or bacteria. Basically we have no clue what this is.
Und in der kleinen Gruppe von uns, die diese Art Daten untersucht, haben mittlerweile ein paar angefangen, diese Information biologische dunkle Materie zu nennen. Es ist etwas, das wir noch nie zuvor gesehen haben; es ist eine Art unkartierter Kontinent mitten in unserer eigenen genetischen Information. Und es gibt viel davon. Wenn Sie denken, 20 Prozent der genetischen Information in Ihrer Nase ist viel biologische dunkle Materie, dann schauen Sie mal in Ihren Darm: Bis zu 40 oder 50 Prozent dieser Information ist biologische dunkle Materie. Und sogar im relativ sterilen Blut sind ungefähr ein bis zwei Prozent der Information dunkle Materie – sie kann nicht klassifiziert werden, nicht typifiziert oder mit etwas Bekanntem abgeglichen werden.
And for the small group of us who actually study this kind of data, a few of us have actually begun to call this information biological dark matter. We know it's not anything that we've seen before; it's sort of the equivalent of an uncharted continent right within our own genetic information. And there's a lot of it. If you think 20 percent of genetic information in your nose is a lot of biological dark matter, if we looked at your gut, up to 40 or 50 percent of that information is biological dark matter. And even in the relatively sterile blood, around one to two percent of this information is dark matter -- can't be classified, can't be typed or matched with anything we've seen before.
Zuerst dachten wir, dass es ein Fehler im Prozess ist. Diese Tiefensequenzer sind relativ neuartig. Aber als sie genauer und genauer wurden, stellten wir fest, dass diese Information eine Art Leben ist, oder zumindest etwas davon ist eine Art Leben. Und obwohl die Hypothesen um die Existenz von biologischer dunkler Materie immer noch in den Kinderschuhen stecken, gibt es eine sehr, sehr aufregende Möglichkeit: Dass versteckt in diesem Leben, in dieser genetischen Information, die Signaturen von bisher unentdecktem Leben stecken. Dass, während wir diese Stränge von A's, T's C's und G's erforschen, wir eine komplett neue Klasse von Leben entdecken könnten, die, wie Beijerinck, die Art und Weise, wie wir über die Natur der Biologie denken, verändern wird. Es wird uns vielleicht ermöglichen, die Ursache von Krebs zu identifizieren, oder die Quelle eines Krankheitsausbruchs, mit der wir nicht vertraut sind, oder vielleicht helfen, ein neues Werkzeug für die molekulare Biologie zu bauen.
At first we thought that perhaps this was artifact. These deep sequencing tools are relatively new. But as they become more and more accurate, we've determined that this information is a form of life, or at least some of it is a form of life. And while the hypotheses for explaining the existence of biological dark matter are really only in their infancy, there's a very, very exciting possibility that exists: that buried in this life, in this genetic information, are signatures of as of yet unidentified life. That as we explore these strings of A's, T's, C's and G's, we may uncover a completely new class of life that, like Beijerinck, will fundamentally change the way that we think about the nature of biology. That perhaps will allow us to identify the cause of a cancer that afflicts us or identify the source of an outbreak that we aren't familiar with or perhaps create a new tool in molecular biology.
Ich freue mich anzukündigen, dass wir, zusammen mit Kollegen von Stanford, Caltech und UCSF, momentan eine Initiative zur Erforschung biologischer dunkler Materie nach neuen Lebensformen starten.
I'm pleased to announce that, along with colleagues at Stanford and Caltech and UCSF, we're currently starting an initiative to explore biological dark matter for the existence of new forms of life.
Vor etwas mehr als hundert Jahren wussten wir Menschen nichts über Viren, obwohl sie den Großteil der genetischen Information auf der Welt ausmachen. In hundert Jahren werden die Menschen vielleicht darüber staunen, dass wir keine Ahnung hatten von einer neuen Klasse des Lebens, die buchstäblich unter unserer Nase war.
A little over a hundred years ago, people were unaware of viruses, the forms of life that make up most of the genetic information on our planet. A hundred years from now, people may marvel that we were perhaps completely unaware of a new class of life that literally was right under our noses.
Es stimmt, wir haben alle Kontinente des Planeten kartiert, und wir haben vielleicht alle Säugetiere entdeckt, die es gibt, aber das heißt nicht, dass es nichts mehr zu entdecken gibt auf dieser Erde. Beijerinck und Menschen wie er bieten eine wichtige Lektion für die nächste Generation von Forschern – Leuten wie dem jungen Mädchen aus Beloit, Wisconsin. Und wenn wir diese Lektion aufschreiben möchten, würde sie in etwa so aussehen: Glaube nicht, dass alles, was wir gerade wissen, die ganze Geschichte ist. Suchen Sie nach der dunklen Materie, egal, für welches Feld Sie sich entscheiden. Es gibt Unbekanntes überall um uns, und es wartet nur darauf, entdeckt zu werden.
It's true, we may have charted all the continents on the planet and we may have discovered all the mammals that are out there, but that doesn't mean that there's nothing left to explore on Earth. Beijerinck and his kind provide an important lesson for the next generation of explorers -- people like that young girl from Beloit, Wisconsin. And I think if we phrase that lesson, it's something like this: Don't assume that what we currently think is out there is the full story. Go after the dark matter in whatever field you choose to explore. There are unknowns all around us and they're just waiting to be discovered.
Danke.
Thank you.
(Applaus)
(Applause)