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.
Recent bezocht ik Beloit in Wisconsin. Ik was er om hulde te brengen aan een grote 20e-eeuwse ontdekkingsreiziger: Roy Chapman Andrews. Toen hij voor het Amerikaans Museum voor Natuurgeschiedenis werkte, leidde Andrews een aantal expedities naar regio's die niet in kaart gebracht zijn, zoals hier in de Gobiwoestijn. Hij was een opmerkelijke kerel. Naar verluidt was hij de basis voor het personage 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.
Toen ik in Beloit, Wisconsin was, gaf ik een publieke toespraak aan een groep middelbare scholieren. Ik kan jullie zeggen: als er iets is dat schrikbarender is dan hier voor TED spreken, dan is het proberen om de aandacht vast te houden van 1000 12-jarigen voor een lezing van 45 minuten. Begin er niet aan.
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?"
Op het einde van de lezing stelden ze een aantal vragen, maar er was er één die me niet meer heeft losgelaten. Een jong meisje stond op en vroeg: "Waar moeten we op verkenning gaan?"
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?
Ik denk dat velen van ons het gevoel delen dat de grote tijd van de verkenning van de Aarde voorbij is, dat de volgende generatie de ruimte in zal moeten, of de diepste oceanen, om nog iets wezenlijks te kunnen verkennen. Maar is dat echt zo? Valt er echt niets wezenlijks meer te ontdekken hier op Aarde?
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.
Ik moest terugdenken aan één van mijn favoriete ontdekkingsreizigers uit de geschiedenis van de biologie. Dit is een verkenner van de ongeziene wereld, Martinus Beijerinck. Hij ging op pad om de oorzaak te ontdekken van het tabaksmozaïekvirus. Hij nam het besmette sap van tabaksplanten en filterde het door alsmaar fijnere filters. Hij bereikte het punt waarop hij het gevoel kreeg dat er iets moest bestaan dat kleiner was dan de kleinste bekende levensvormen -- bacteriën, toentertijd. Hij bedacht een naam voor die mysterieuze agens. Hij noemde het "virus" -- Latijn voor 'gif'. Door virussen te ontdekken, opende Beijerinck een hele nieuwe wereld voor ons.
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.
We weten nu dat virussen de hoofdbrok uitmaken van de genetische informatie op onze planeet, meer dan de genetische informatie van alle andere levensvormen samen. Er zijn geweldige praktische toepassingen die met deze wereld gepaard gaan -- dingen als het uitroeien van de pokken, de komst van een vaccin tegen baarmoederhalskanker, waarvan we nu weten dat het meestal door het papillomavirus wordt veroorzaakt.
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.
De ontdekking van Beijerinck gebeurde niet 500 jaar geleden. Het was iets meer dan 100 jaar geleden dat Beijerinck virussen ontdekte. We hadden dan wel auto's, maar we waren ons niet bewust van de levensvormen die het grootste deel van de genetische informatie op onze planeet uitmaken.
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.
We hebben nu geweldige tools om de ongeziene wereld te verkennen -- dingen zoals 'dieptesequentie', waardoor we meer kunnen doen dan over de oppervlakte scheren en het individuele genoom van een soort bestuderen: we kunnen volledige metagenomen bekijken, de gemeenschappen van wemelende organismen in, op en rond ons, en alle genetische informatie van deze soorten documenteren. We kunnen deze technieken overal toepassen, van bodem tot huid en alles daar tussenin.
In my organization we now do this on a regular basis to identify the causes of outbreaks that are unclear exactly what causes them.
In mijn bedrijf doen we dat nu regelmatig om de oorzaken te identificeren van de uitbraken waarvan we geen precieze oorzaak kennen.
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.
Om je een idee te geven van hoe dat werkt: stel je voor dat we een neusslijmstaal namen van elk van jullie. Dat doen we normaal om te zoeken naar ademhalingsvirussen zoals griep. Het eerste dat we zouden zien, zou een enorme hoeveelheid genetische informatie zijn. Als we die genetische informatie zouden bestuderen, zouden we een aantal bekende verdachten zien -- een hoop menselijke genetische informatie, maar ook bacteriële en virale informatie, vooral van dingen die volledig onschuldig zijn in je neus. Maar we zouden ook iets zeer, zeer verrassends zien. Bij het onderzoeken van deze informatie zouden we zien dat ongeveer 20 procent van de genetische informatie in je neus met geen enkel bekend gegeven overeenkomt -- geen plant, dier, zwam, virus of bacterie. We hebben geen benul van wat dit is.
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.
Voor de kleine club die dit soort data bestuderen, hebben enkelen van ons dit soort informatie 'biologische donkere materie' genoemd. We weten dat we iets dergelijks nooit gezien hebben. Het is het equivalent van een continent dat niet in kaart is gebracht, middenin onze eigen genetische informatie. En het is overvloedig aanwezig. Dacht je dat 20 procent genetische informatie in je neus veel biologische donkere materie is? Als we onze darmen zouden onderzoeken, zouden we 40 tot 50 procent biologische duistere materie vinden. Zelfs in het eerder steriele bloed is één à twee procent van de informatie donkere materie -- niet te klasseren, te typeren of toe te wijzen aan welk bekend gegeven ook.
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.
Eerst dachten we dat dit door de mens gemaakt was. Dieptesequentietools zijn relatief nieuw. Maar naarmate ze alsmaar accurater worden, hebben we vastgesteld dat deze informatie een levensvorm is, minstens gedeeltelijk. De hypothesen om het bestaan van biologische donkere materie te verklaren, staan nog in hun kinderschoenen. Maar er bestaat een heel spannende kans dat in dit leven, in deze genetische informatie, afdrukken besloten zijn van nog ongeïdentificeerd leven. Bij het verkennen van deze strengen van A's, T's, C's en G's onthullen we misschien een heel nieuwe klasse van leven die, zoals Beijerinck, een fundamentele wijziging zijn van de manier waarop we de essentie van de biologie zien. Dan zullen we misschien de oorzaak identificeren van een kanker die ons treft, of de bron identificeren van een uitbraak die we niet goed kennen, of misschien een nieuwe tool voor de moleculaire biologie vinden.
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.
Het is me een genoegen om aan te kondigen dat we, samen met collega's van Stanford en Caltech en UCSF, momenteel een initiatief starten om biologische donkere materie te onderzoeken op het bestaan van nieuwe levensvormen.
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.
Iets meer dan 100 jaar geleden was men zich niet bewust van virussen, de levensvormen die het grootste deel van de genetische informatie op onze planeet uitmaken. Over honderd jaar verwonderen mensen zich misschien dat we helemaal niets wisten over een nieuwe klasse van leven die zich letterlijk vlak bij onze neus bevond.
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.
We mogen dan al alle continenten op de planeet in kaart hebben gebracht, en alle zoogdieren op aarde ontdekt hebben, maar dat betekent niet dat er op aarde niets meer te ontdekken valt. Beijerinck en konsoorten hebben een belangrijke les voor de volgende generatie ontdekkingsreizigers -- mensen zoals dat meisje uit Beloit, Wisconsin. Die les kunnen we volgens mij als volgt samenvatten. Ga er niet van uit dat ons huidige denken het hele verhaal is. Ga op zoek naar donkere materie, welk veld je ook wil gaan verkennen. Er liggen overal om ons heen onbekenden te wachten om ontdekt te worden.
Thank you.
Dankjewel.
(Applause)
(Applaus)