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.
Recentemente sono stato a Beloit, nel Wisconsin. Ed ero lì per onorare un grande esploratore del 20° secolo, Roy Chapman Andrews. Nel periodo in cui era al Museo Americano di Storia Naturale, Andrews ha guidato una serie di spedizioni in regioni inesplorate, come qui nel Deserto del Gobi. Era un gran personaggio. Dicono che poi abbia ispirato il personaggio di Indiana Jones.
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.
E quando ero a Beloit, nel Wisconsin, ho tenuto una lezione a un gruppo di studenti di scuola media. E sono qui per raccontarvi che se c'è qualcosa di più spaventoso del parlare qui al TED, è cercare di catturare l'attenzione di un gruppo di dodicenni in una lezione di 45 minuti. Non provateci.
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?"
Alla fine della lezione mi hanno fatto una serie di domande, ma ce n'è una di cui, da allora, non sono riuscito a liberarmi. Una ragazzina si è alzata, e ha posto questa domanda: "Dove dovremmo esplorare?"
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?
Credo che tutti noi abbiamo la sensazione che la grande era delle esplorazioni sulla Terra sia finita, che la prossima generazione dovrà andare nello spazio e nelle profondità dell'oceano per trovare qualcosa di significativo da esplorare. Ma è veramente così? Veramente non è rimasto nessun posto significativo da esplorare sulla Terra?
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.
In qualche modo mi ha fatto ripensare a uno dei miei esploratori preferiti nella storia della biologia. È un esploratore del mondo invisibile, Martinus Beijerinck. Beijerinck è partito alla scoperta della causa del virus del mosaico del tabacco. Prese il succo infetto delle piante di tabacco e lo filtrò attraverso filtri sempre più piccoli. E raggiunse il punto in cui sentì che doveva esserci qualcosa là fuori di più piccolo delle più piccole forme di vita fino allora note -- che all'epoca erano i batteri. Tirò fuori un nome per il suo agente misterioso. Lo chiamò virus -- "veleno" in latino. Scoprendo i virus, Beijerinck ci aprì veramente a un nuovo mondo.
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.
Ora sappiamo che i virus compongono la maggior parte delle informazioni genetiche sul nostro pianeta, più delle informazioni genetiche di tutte le altre forme di vita messe insieme. E ovviamente ci sono state enormi applicazioni pratiche associate a questo mondo -- come l'eradicazione del vaiolo, l'avvento di un vaccino contro il tumore del collo dell'utero, la cui causa principale è il virus del papilloma umano.
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.
E la scoperta di Beijerinck, non è una cosa accaduta 500 anni fa. È stato poco più di 100 anni fa che Beijerinck scoprì i virus. Sostanzialmente avevamo le automobili, ma non conoscevamo le forme di vita di cui sono costituite la maggior parte delle informazioni genetiche sul nostro pianeta.
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.
Ora abbiamo strumenti straordinari che ci permettono di esplorare il mondo invisibile -- come il sequenziamento profondo che consente di fare molto di più che sfiorare la superficie e guardare i singoli genomi di una data specie, ma ci permette di osservare interi metagenomi, le comunità di microrganismi che brulicano dentro, sopra e intorno a noi e documentare tutte le informazioni genetiche di queste specie. Possiamo applicare queste tecniche a cose che vanno dal suolo alla pelle e a tutto ciò che ci sta in mezzo.
In my organization we now do this on a regular basis to identify the causes of outbreaks that are unclear exactly what causes them.
Nella mia organizzazione lo facciamo ormai regolarmente, per identificare le cause di quegli attacchi in cui non è chiaro cosa li abbia causati.
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.
E solo per darvi il senso di come funziona, immaginate che vi venga prelevato un campione nasale con un tampone. È una cosa che di solito facciamo per cercare virus respiratori come l'influenza. La prima cosa che vedremmo è una quantità enorme di informazioni genetiche. E se iniziassimo ad analizzare quelle informazioni genetiche, ci troveremmo un certo numero di soliti sospetti -- ovviamente, molte delle informazioni genetiche umane, ma anche informazioni batteriche e virali, soprattutto da cose completamente inoffensive nel vostro naso. Ma vedremmo anche cose molto, molto sorprendenti. Cominciando ad analizzare questa informazione, vedremmo che circa il 20% dell'informazione genetica del naso non corrisponde a nulla che sia stato osservato prima -- nessuna pianta, animale, fungo, virus o batterio. Sostanzialmente non abbiamo nessuna idea di cosa sia.
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.
E nel nostro piccolo gruppo che studia questo tipo di dati, qualcuno di noi ha cominciato a chiamare questa informazione materia oscura biologica. Sappiamo che non è mai stata vista prima, è un po' l'equivalente di un continente inesplorato proprio all'interno delle nostre informazioni genetiche. E ce n'è parecchia. Se pensate che il 20% dell'informazione genetica nel naso sia una quantità elevata di materia oscura biologica, nell'intestino la percentuale di materia oscura biologica sale al 40 o 50%. Persino in un campione di sangue relativamente sterile, circa l'1-2% dell''informazione presente è materia oscura -- non può essere classificata, ordinata in tipi o associata a nulla di noto.
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.
All'inizio abbiamo pensato che fosse un artefatto. Gli strumenti di sequenziamento profondo sono abbastanza nuovi, ma diventando sempre più accurati, ci hanno permesso di identificare questa informazione come forma di vita, o perlomeno una parte di essa è una forma di vita. E mentre le ipotesi che spiegano l'esistenza di materia oscura biologica sono solo agli inizi, esiste una possibilità molto, molto promettente: che sepolta in questa vita, in questa informazione genetica, ci sia la firma di una vita ancora non identificata. Mentre esploriamo queste stringhe di A, T, C e G, potremmo scoprire una forma di vita completamente nuova che, come per Beijerinck, cambierà radicalmente il nostro modo di pensare alla natura della biologia. Forse ci consentirà di identificare la causa di un cancro che ci affligge o di identificare la fonte di un attacco che non ci è familiare o forse di creare un nuovo strumento di biologia molecolare.
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.
Ho il piacere di annunciare che, insieme ai colleghi di Stanford, Caltech e UCSF, stiamo attualmente dando il via a un'iniziativa per esplorare la materia oscura biologica alla ricerca di nuove forme di vita.
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.
Poco più di 100 anni fa, la gente non sapeva dell'esistenza dei virus, le forme di vita di cui è fatta gran parte dell'informazione genetica del nostro pianeta. Tra 100 anni, la gente potrebbe stupirsi perché forse ignoravamo l'esistenza di una nuova forma di vita che era letteralmente sotto il nostro naso.
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.
È vero, forse abbiamo mappato tutti i continenti sul pianeta e forse abbiamo scoperto tutti i mammiferi esistenti, ma non significa che non ci sia più niente da esplorare sulla Terra. Beijerinck e i suoi colleghi danno una lezione importante alla prossima generazione di esploratori -- persone come quella ragazzina di Beloit, nel Wisconsin. Forse per quella lezione si potrebbe coniare un motto del tipo: Non date per scontato che pensiamo di sapere tutta la storia. Andate alla ricerca della materia oscura in qualunque campo decidiate di esplorare. L'ignoto è intorno a noi e aspetta solo di essere scoperto.
Thank you.
Grazie.
(Applause)
(Applausi)