لدى جميع المباني اليوم شيء مشترك. إنها مصنوعة باستخدام تكنولوجيات العصر الفيكتوري. هذا ينطوي على المخططات ، الصناعة التحويلية والبناء باستخدام فرق من العمال. كل هذا الجهد ينتج في كائن جامد. وهذا يعني أن هناك اتجاه واحد لنقل الطاقة من بيئتنا الى بيوتنا ومدننا. وهذا ليس مستداما. وأعتقد أن الطريقة الوحيدة الممكنة لنا لتشييد منازل حقيقية ومدن مستدامة هو ربطها بالطبيعة ، لا عزلها منها.
All buildings today have something in common. They're made using Victorian technologies. This involves blueprints, industrial manufacturing and construction using teams of workers. All of this effort results in an inert object. And that means that there is a one-way transfer of energy from our environment into our homes and cities. This is not sustainable. I believe that the only way that it is possible for us to construct genuinely sustainable homes and cities is by connecting them to nature, not insulating them from it.
الآن ، ولكي نفعل هذا ، نحن بحاجة للنوع الصحيح من اللغة. أنظمة الحياة في محادثة مستمرة مع العالم الطبيعي ، من خلال مجموعة من التفاعلات الكيميائية تدعى الأيض(تبادل المواد). وهذا هو تحوّل لمجموعة واحدة من المواد إلى نوع آخر ، إما عن طريق إنتاج أو امتصاص الطاقة. وهذه هي الطريقة التي عبرها تحقق المواد الحية أقصى استفادة من مواردها المحلية بطريقة مستدامة. لذا ، أنا مهتمة باستخدام المواد الأيضية لتطبيق الهندسة المعمارية. لكنها غير موجودة. لذلك ينبغي عليّ صنعها .
Now, in order to do this, we need the right kind of language. Living systems are in constant conversation with the natural world, through sets of chemical reactions called metabolism. And this is the conversion of one group of substances into another, either through the production or the absorption of energy. And this is the way in which living materials make the most of their local resources in a sustainable way. So, I'm interested in the use of metabolic materials for the practice of architecture. But they don't exist. So I'm having to make them.
أنا أعمل مع المهندس المعماري نيل سبيلر في مدرسة بارتليت للهندسة المعمارية. ونحن نقوم بالتعاون مع العلماء الدوليين من أجل تخليق هذه المواد الجديدة من مقاربة أسفل إلى أعلى . وهذا يعني اننا نقوم بتخليقها من نقطة الصفر. أحد المتعاونين هو الكيميائي مارتن هانسزيك ، وهو مهتم في الواقع بالإنتقال من الجمود الى مواد حية. الآن ، هذا هو بالضبط نوع العملية التي أنا مهتمة بها ، عندما كنا نفكر بالمواد المستدامة.
I'm working with architect Neil Spiller at the Bartlett School of Architecture, and we're collaborating with international scientists in order to generate these new materials from a bottom up approach. That means we're generating them from scratch. One of our collaborators is chemist Martin Hanczyc, and he's really interested in the transition from inert to living matter. Now, that's exactly the kind of process that I'm interested in, when we're thinking about sustainable materials.
لذلك ، مارتن ، وهو يعمل بنظام يسمى البروتسيل. الآن كل هذا -- وهي ساحرة -- وهو كيس دهني سمين قليلاً . وعليه بطارية كيميائية . وليس لديها الحمض النووي. هذه الحقيبة الصغيرة قادرة على تدبّر نفسها بطريقة التي يمكن فقط وصفها بأنها حية. وهي قادرة على التحرك في بيئتها. يمكنها أن تتبع التدرجات الكيميائية. يمكن أن تخضع لردود أفعال معقدة ، بعضها لحسن الحظ معماري. لذلك نحن هنا. هذه هي البروتسايلات ، تمثّل بيئتها. لا نعرف كيف تفعل ذلك بعد. هنا ، وهذا هو بروتسايل ، وهي تسقف هذا الجلد بقوة. الآن ، هذا يبدو وكأنه نوع من كيمياء الولادة. وهذه عملية عنيفة.
So, Martin, he works with a system called the protocell. Now all this is -- and it's magic -- is a little fatty bag. And it's got a chemical battery in it. And it has no DNA. This little bag is able to conduct itself in a way that can only be described as living. It is able to move around its environment. It can follow chemical gradients. It can undergo complex reactions, some of which are happily architectural. So here we are. These are protocells, patterning their environment. We don't know how they do that yet. Here, this is a protocell, and it's vigorously shedding this skin. Now, this looks like a chemical kind of birth. This is a violent process.
هنا ، نحن لدينا بروتسايل لاستخلاص غاز ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي وتحويله إلى كربونات. وهذا وعاء كروي حول تلك الدهون. أنها هشة جدا. لذلك تتحصل على جزء من أحداها هناك. لذا ما نحاول القيام به هو ، نحن نحاول أن ندفع هذه التكنولوجيات من أجل خلق مقاربة البناء من أسفل إلى أعلى للهندسة المعمارية ، وهو على النقيض مع الموجود حالياً ، الفيكتوري ، من أعلى إلى أسفل التي تفرض الهيكلة على المادة. التي ليست ممكنة بطاقة معقولة.
Here, we've got a protocell to extract carbon dioxide out of the atmosphere and turn it into carbonate. And that's the shell around that globular fat. They are quite brittle. So you've only got a part of one there. So what we're trying to do is, we're trying to push these technologies towards creating bottom-up construction approaches for architecture, which contrast the current, Victorian, top-down methods which impose structure upon matter. That can't be energetically sensible.
لذا ، مواد من أسفل إلى أعلى في الواقع موجودة اليوم. لقد تم إستخدامها ، في العمارة ، منذ العصور القديمة. إذا تمشيت في جميع أنحاء مدينة أكسفورد ، حيث نحن اليوم ، والقيت نظرة على الترميم ، الذي استمتعت به في الأيام الماضية، سوف ترى في الواقع أن الكثير منه مصنوع من الحجر الجيري. واذا نظرتم بدقة أكثر ، سترى في ذلك الحجر الجيري ، وهناك القليل من القواقع وبعض الهياكل العظمية مكدسة على بعضها البعض. ومن ثم فهي متحجرة على مدى ملايين السنين.
So, bottom-up materials actually exist today. They've been in use, in architecture, since ancient times. If you walk around the city of Oxford, where we are today, and have a look at the brickwork, which I've enjoyed doing in the last couple of days, you'll actually see that a lot of it is made of limestone. And if you look even closer, you'll see, in that limestone, there are little shells and little skeletons that are piled upon each other. And then they are fossilized over millions of years.
الآن كتلة من الحجر الجيري ، في حد ذاته ، ليست مثيرة تحديداً . إنها تبدو جميلة. ولكن تخيل ما قد تكون عليه كتل الحجر الجيري هذا إذا كانت الأسطح في الواقع في إحتكاك مع الغلاف الجوي. ربما يمكنهم استخلاص غاز ثاني أكسيد الكربون. هل سيعطي هذا كتلة من الحجر الجيري خصائص جديدة؟ حسناً، على الأرجح أنها ستعطيه . ربما تكون قادرة على النمو. ربما تكون قادرة على إصلاح نفسها ، وحتى تتجاوب مع التغييرات الجذرية في البيئة المباشرة.
Now a block of limestone, in itself, isn't particularly that interesting. It looks beautiful. But imagine what the properties of this limestone block might be if the surfaces were actually in conversation with the atmosphere. Maybe they could extract carbon dioxide. Would it give this block of limestone new properties? Well, most likely it would. It might be able to grow. It might be able to self-repair, and even respond to dramatic changes in the immediate environment.
لذلك ، المهندسين المعماريين ليسوا سعداء أبدا بكتلة واحدة فقط من مادة مثيرة للاهتمام. أنهم يفكرون بشئ أكبر. حسناً؟ لذلك عندما نفكر في توسيع نطاق المواد الأيضية ، يمكننا أن نبدأ في التفكير في التدخلات البيئية مثل إصلاح الجزر المرجانية ، أو لاستصلاح أجزاء من المدينة التي تضررت بفعل المياه. لذلك ، واحد من هذه الأمثلة بطبيعة الحال سيكون مدينة البندقية التاريخية. الآن ، البندقية ، كما تعلمون ، لديه علاقة عاصفة مع البحر ، وبنيت على أكوام من الخشب. لذلك قمنا بابتكار طريقة التي عبرها قد يكون من الممكن لتكنولوجيا البروستايل التي نعمل بها لإستعادة مدينة البندقية على نحو مستدام. والمهندس المعماري كريستيان كرجيان قد توصل لسلسلة من النماذج التي تبين لنا الكيفية التي قد يكون من الممكن عبرها أن تنمو شعاب الحجر الجيري في الواقع في أسفل المدينة.
So, architects are never happy with just one block of an interesting material. They think big. Okay? So when we think about scaling up metabolic materials, we can start thinking about ecological interventions like repair of atolls, or reclamation of parts of a city that are damaged by water. So, one of these examples would of course be the historic city of Venice. Now, Venice, as you know, has a tempestuous relationship with the sea, and is built upon wooden piles. So we've devised a way by which it may be possible for the protocell technology that we're working with to sustainably reclaim Venice. And architect Christian Kerrigan has come up with a series of designs that show us how it may be possible to actually grow a limestone reef underneath the city.
لذا ، ها هي التكنولوجيا التي نملكها اليوم. هذا هي تكنولوجيا البروتوسيل خاصتنا، تصنع قوقعة بفاعلية ، مثل الحجر الجيري العتيق، وتودعها في بيئة معقدة جدا ، أمام المواد الطبيعية. نحن نبحث في مشابك الكريستال لرؤية الترابط في هذه العملية. الآن ، وهذا هو الجزء مثيرة جدا للاهتمام. نحن لا نريد فقط أن يلقى الحجر الجيري في كل مكان في جميع القنوات الجميلة. ما نحتاج فيه إلى أن نفعله هو أن نكون أن نضعها بابداع حول أكوام الخشب.
So, here is the technology we have today. This is our protocell technology, effectively making a shell, like its limestone forefathers, and depositing it in a very complex environment, against natural materials. We're looking at crystal lattices to see the bonding process in this. Now, this is the very interesting part. We don't just want limestone dumped everywhere in all the pretty canals. What we need it to do is to be creatively crafted around the wooden piles.
لذا ، يمكنك أن ترى من هذه المخططات أن البروتوسيل في الواقع يتحرك بعيدا عن الضوء ، تجاه القواعد المظلمة. لقد راقبنا هذا في المختبر. يمكن للبروتوسيلات في الواقع التحرك بعيدا عن الضوء. كما أنهم يمكن أن تتحرك بإتجاه الضوء . فقط عليك إختيار الكائنات خاصتك. بحيث لا تكون هذه مجرد كينونة واحدة ، نحن نقوم نوعاً ما بهندستها كيميائياً. وهنا البروتوسيلات تقوم بإيداع أحجارها الجيرية بدقة شديدة، حول قواعد مدينة البندقية، وتتحجر مكانها بفاعلية .
So, you can see from these diagrams that the protocell is actually moving away from the light, toward the dark foundations. We've observed this in the laboratory. The protocells can actually move away from the light. They can actually also move towards the light. You have to just choose your species. So that these don't just exist as one entity, we kind of chemically engineer them. And so here the protocells are depositing their limestone very specifically, around the foundations of Venice, effectively petrifying it.
الآن ، لن يحدث هذا غدا. ستستغرق بعض الوقت. سيستغرق الأمر سنوات من ضبط ومراقبة هذه التكنولوجيا حتى يتسنى لنا أن تصبح جاهزة لاختبارها حالة بحالة ، على معظم المباني المتضررة ، والمهمة في مدينة البندقية. ولكن تدريجيا ، كما يتم إصلاح المباني ، سوف نرى تراكم لجزر الحجر الجيري تحت المدينة. والتراكم بنفسه هو بالوعة ضخمة من ثاني أكسيد الكربون. كما أنه سيؤدي إلى جذب البيئة البحرية المحلية ، والذين سيجدون لهم البيئة الملائمة داخل هذه العمارة.
Now, this isn't going to happen tomorrow. It's going to take a while. It's going to take years of tuning and monitoring this technology in order for us to become ready to test it out in a case-by-case basis on the most damaged and stressed buildings within the city of Venice. But gradually, as the buildings are repaired, we will see the accretion of a limestone reef beneath the city. An accretion itself is a huge sink of carbon dioxide. Also it will attract the local marine ecology, who will find their own ecological niches within this architecture.
لذلك ، وهذا هو المهم حقا. الآن لدينا عمارة تربط مدينة بالعالم الطبيعي بطريقة مباشرة جدا وفورية. ولكن ربما أكثر شيء مثير حول هذا الأمر هو أن دافع هذه التكنلوجيا متوفر في كل مكان. هذه كيمياء الأرض. لدينا جميعاً. الأمر الذي يعني أن هذه التكنولوجيا مناسبة تماماً بالنسبة للبلدان النامية كما هو الحال بالنسبة لبلدان العالم الأول. إذاً ، الخلاصة ، أنا أقوم بتخليق المواد الأيضية باعتبارها تصنيع معكوس لتكنولوجيات فيكتوريا ، وتطوير عمارة من مقاربة أسفل لأعلى .
So, this is really interesting. Now we have an architecture that connects a city to the natural world in a very direct and immediate way. But perhaps the most exciting thing about it is that the driver of this technology is available everywhere. This is terrestrial chemistry. We've all got it, which means that this technology is just as appropriate for developing countries as it is for First World countries. So, in summary, I'm generating metabolic materials as a counterpoise to Victorian technologies, and building architectures from a bottom-up approach.
ثانيا ، هذه المواد الأيضية لديها بعض من خصائص الأنظمة الحية ، وهو ما يعني أنه يمكنها أن تؤدي بطرق مشابهة. يُتوقع أن لديها الكثير من الأشكال والوظائف في إطار ممارسة الهندسة المعمارية. وأخيرا ، لمراقب في المستقبل يتأمل في هيكل جميل في البيئة، قد يجد أنه من المستحيل تقريبا القول سواء كان هذا الهيكل وقد تم إنشاؤه بواسطة عملية طبيعية أو عملية مصطنعة. شكرا لكم. (تصفيق).
Secondly, these metabolic materials have some of the properties of living systems, which means they can perform in similar ways. They can expect to have a lot of forms and functions within the practice of architecture. And finally, an observer in the future marveling at a beautiful structure in the environment may find it almost impossible to tell whether this structure has been created by a natural process or an artificial one. Thank you. (Applause)