Всички сгради днес имат нещо общо помежду си. Изградени са с помощта на викториански технологии. Това включва проекти, индустриално производство и строителство чрез екипи от работници. Резултат от всички тези усилия е един инертен обект. А това означава, че има еднопосочен трансфер на енергия от нашата околна среда в нашите домове и градове. Това не е устойчиво. Смятам, че единственият начин, по който е възможно за нас да строим наистина устойчиви домове и градове е, като ги свържем с природата, а не като ги изолираме от нея.
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.
За да направим това, ни трябва правилният вид език. Живите системи са в постоянен разговор с природния свят, чрез набори от химични реакции, наречени метаболизъм. Това е превръщането на една група вещества в друга, или чрез производство, или чрез поглъщане на енергия. Това е начинът, по който живите материали извличат максимума от местните си ресурси по устойчив начин. И така, аз се интересувам от употребата на метаболични материали в архитектурната практика. Но те не съществуват. Затова ще трябва да ги правя.
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.
Работя с архитект Нийл Спилър във факултета по архитектура "Бартлет". Сътрудничим си с международни учени, за да генерираме тези нови материали чрез подход отдолу нагоре. Това означава, че ги генерираме от нула. Един от нашите сътрудници е химикът Мартин Хенкок, който наистина се интересува от прехода от инертна към жива материя. А това е точно процесът, от който се интересувам, когато мислим за устойчиви материали.
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.
Мартин работи с една система, наречена Протоклетката. Това е всичко на всичко - истинска магия - една малка тлъста торбичка. А в нея има химическа батерия. Тя няма ДНК. Тази малка торбичка е способна да се ръководи сама по начин, който може да бъде описан само като жив. Тя е способна да се движи из околната си среда. Може да следва химични наклони. Може да преминава през сложни реакции, някои от които са за щастие архитектурни. И ето ги тук. Това са протоклетки, подражаващи на околната си среда. Още не знаем как го правят. Ето една протоклетка, която енергично сменя тази кожа. Това изглежда като химически вид раждане. Това е бурен процес.
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.
Тук имаме протоклетка за извличане на въглероден двуокис от атмосферата и превръщането му в карбонат. А това е черупката около тази кълбовидна мазнина. Те са доста крехки. Така че там има само част от една. Онова, което се опитваме да направим, е да тласнем тези технологии към създаване на строителни подходи отдолу нагоре за архитектурата, в контраст с настоящите викториански методи отгоре надолу, които налагат структура над материя. Които да не са енергетично чувствителни.
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.
И така, днес наистина съществуват материали отдолу-нагоре. Те се използват в архитектурата от древни времена. Ако се разходите из град Оксфорд, където сме днес и погледните тухлената зидария, което с радост правя през последните два дни, всъщност ще видите, че голяма част от нея е изградена от варовик. А ако се вгледате още по-отблизо, ще видите, че в този варовик има малки черупки и малки скелети, натрупани едни върху други. Те са фосилизирани в продължение на милиони години.
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.
Един блок варовик сам по себе си не е особено интересен. Той изглежда красив. Но представете си какви биха могли да са свойствата на този варовик, ако повърхностите всъщност бяха в разговор с атмосферата. Може би биха могли да извличат въглероден двуокис. Дали това би дало на този варовиков блок нови свойства? Да, най-вероятно би му дало такива. Той вероятно би могъл да расте. Би могъл да се самопоправя и дори да отвръща на драматични промени в непосредствената околна среда.
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.
Така че архитектите никога не са доволни само от един блок интересен материал. Те мислят на едро. Нали? Така че, когато мислим за увеличаване мащаба на метаболичните материали, можем да започнем да мислим за екологични интервенции като поправка на атоли, или възвръщане на части от град, повредени от вода. Един от тези примери, разбира се, ще е историческият град Венеция. Венеция, както знаете, има бурна връзка с морето и е изградена върху дървени пилони. Ние измислихме начин, по който може да е възможно протоклетковата технология, с която работим, устойчиво да възстанови Венеция. Архитектът Крисчън Кериган създаде серия проекти, които ни показват как може да е възможно наистина да се отгледа варовиков риф под града.
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.
Ето технологията, която имаме днес. Това е нашата протоклеткова технология, което ефективно създава черупка, като варовиковите си праотци, и я поставя в една много сложна околна среда, на фона на натурални материали. Разглеждаме кристалните решетки, за да видим свързващия процес при тях. А сега стигаме до много интересната част. Не искаме просто да изсипем варовик навсякъде, във всички красиви канали. Онова, което е нужно да се направи, е да бъде творчески изваян около дървените пилони.
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.
Виждате от тези диаграми, че протоклетката всъщност се отдалечава от светлината, към тъмните основи. Наблюдавали сме това в лабораторията. Протоклетките наистина могат да се отдалечават от светлината. Те всъщност могат да се движат и към светлината. Просто трябва да изберете своя вид. Те не съществуват просто като една единица, а ги проектираме химически. Тук протоклетките утаяват своя варовик много специфично, около фондациите на Венеция, като го вкаменяват ефективно.
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.
Това няма да се случи утре. Ще отнеме известно време. Ще отнеме години настройка и наблюдение на тази технология, за да сме готови да я тестваме за всеки конкретен случай върху най-повредените и подложени на натиск сгради в град Венеция. Но постепенно, с поправката на всички сгради ще видим натрупването на варовиков риф под града. Едно натрупване само по себе си е огромна яма за въглероден двуокис. То също така ще привлича местната морска екология, които ще открият собствените си екологични ниши вътре в тази архитектура.
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.
Така че това е наистина интересно. Сега имаме архитектура, която свързва един град с природния свят по много пряк и непосредствен начин. Но вероятно най-вълнуващото в това е, че двигателят на тази технология е наличен навсякъде. Това е сухоземна химия. Всички я имаме. Което означава, че тази технология е точно толкова подходяща за развиващите се страни, както е за развити страни. И така, в резюме, аз генерирам метаболични материали в противовес на викторианските технологии и строя архитектури с подход отдолу нагоре.
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.
Второ, тези метаболични материали имат някои от свойствата на живи системи, което означава, че могат да се държат по подобни начини. От тях може да се очаква да имат много форми и функции вътре в архитектурната практика. И накрая, за един наблюдател в бъдещето, възхищаващ се на красива структура в околната среда, може да се окаже почти невъзможно да определи дали тази структура е била създадена от естествен процес, или изкуствен такъв. Благодаря. (Аплодисменти)
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)