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.
امروزه تمام بناها یک چیز مشترک دارند. همگی با تکنولوژیهای عصر ویکتوریا ساخته شدند. که این مستلزم نقشه، کارخانجات صنعتی و ساخت و ساز با استفاده از گروهی از کارگران است. همهی این تلاشها به یک جسم بیاثر منجر میشه. و این بدین معناست که یک مسیر یکطرفه انتقال انرژی از محیط اطراف ما به منازل و شهرهایمان است. این پایدار نیست. من معتقدم که تنها راه ممکن برای ما ساختن شهرها و خانههایی واقعا پایدار با اتصال آنان به طبیعت است، نه جدا کردن آنها از طبیعت.
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.
حالا به این منظور، ما نیازمند یک زبان صحیح هستیم. سامانههای زنده در تعامل دائمی با جهان طبیعت، از خلال مجموعههایی از واکنشهای شیمیایی به نام متابولیسم هستند. و این تغییر یک گروه از مواد به گروه دیگر، هم از طریق تولید و هم از طریق جذب انرژی است. و این روشی است که مواد زنده در آن بیشترین بهره را از راهی پایدار از منابع اطراف خود میبرند. خُب، من علاقمند به استفاده از مواد متابولیک در عملیات معماری هستم. اما چنین چیزی وجود ندارد. بنابراین لازم شد که آنها را بسازم.
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.
من با مهندس معمار نیل اسپیلر در مدرسهی معماری بارتلت کار میکنم. و ما با دانشمندان بین المللی همکاری میکنیم تا این مواد جدید رو با رویکرد از پایین به بالا بسازیم. یعنی که آنها رو از اول تولید کنیم. یکی از همکاران ما شیمیدان مارتین هانزیک است، و او بسیار علاقمند به گذار از هیچ به مادهی زنده است. حالا، این دقیقا نوعی از فرآینده که من بهش علاقه دارم، وقتی در مورد مواد پایدار فکر میکنیم.
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.
خب، مارتین با سیستمی به نام «پیشسلول» کار میکند. و همهی اون چیزی که هست -- و یه چیز جادوییه -- فقط یه کیسه کوچیک چربی است. و یک باتری شیمیایی درونش است. و اصلا DNA ندارد. این کیسه کوچیک میتونه خودش را طوری هدایت کنه که فقط میشه «زیستن» توصیفش کرد. قادر است که اطراف محیطش حرکت کنه. از گرادیانهای شیمیایی پیروی کنه. تحت واکنشهای پیچیده قرار بگیرد، که بعضی از آنها خوشبختانه به معماری مربوطند. پس، اینها پیشسلول هستند، که محیط خودشون رو دارن شکل میدن. ما هنوز نمیدونیم چطور اینکار رو میکنند. اینجا، این یه «پیشسلول»ـه و شدیدا داره پوست اندازی میکنه حالا، این به نظر یک جور تولد از نوع شیمیایی میآید. این یک فرآیند شدید است.
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.
اینجا، یک پیشسلول داریم که دی اکسید کربن را از جو استخراج و آن را تبدیل به کربنات میکند. و این پوسته اطراف اون چربی کروی است. آنها بسیار شکننده هستند. بنابراین فقط به بخشی از آن دسترسی دارید. کاری که تلاش داریم انجام دهیم این است که این تکنولوژیها را به سمت رویکرد ساخت و سازپایین به بالا در معماری سوق بدیم، که در تقابل است با روشهای کنونی عصر ویکتوریا و بالا به پایین که ساختمان رو به ماده تحمیل میکنند. این نمیتونه از لحاظ انرژی مشهود باشه.
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.
پس، مصالح پایین به بالا امروزه واقعا وجود دارند. آنها از دوران باستان در معماری مورد استفاده بودهاند. اگر دور شهر آکسفورد قدم بزنید، جایی که امروز هستیم، و نگاهی به کورهپزخونه بندازید، کاری که من در چند روز گذشته ازش لذت بردم، واقعا خواهید دید که بسیاری از آن از سنگ آهک درست شده. و اگه باز هم نزدیکتر نگاه کنید، میبینید در اون آهک صدفهای کوچیک و اسکلتهای کوچیکی وجود داره روی همدیگه انباشته و سپس طی میلیونها سال فسیل شده اند.
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.
حالا یه بلوک از آهک، به خودی خود، به طور خاص چندان جالب نیست. به نظر قشنگه. ولی تصور کنید که خصوصیات این آهک چی میتونه باشه؟ اگر سطوح واقعا در تعامل با جو بودند شاید میتونستن دیاکسید کربن رو استخراج کنن. آیا این موضوع به این بلوک آهک خصوصیات جدیدی میده؟ خب، به احتمال زیاد بله! ممکنه بتونه رشد کنه. ممکنه بتونه خودترمیمی انجام بده و حتی نسبت به تغییرات چشمگیر در محیط لحظهای پاسخ بده.
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.
خب، معمارها هیچوقت با فقط یک بلوک از یه مادهی جالب راضی نمیشن. اونا بزرگ فکر میکنن. درسته؟ پس وقتی ما دربارهی بزرگ کردن مقیاس مصالح متابولیک فکر میکنیم میتونیم به مداخلههایی در زیست بوم هم فکر کنیم مثل ترمیم جزایر مرجانی، یا احیای بخشهایی از یک شهر که به وسیلهی جریان آب آسیب دیده. پس یکی از این مثالها، البته میتونه شهر تاریخی ونیز باشه. الآن ونیز، همونطور که میدونید، رابطهی تندی با دریا داره و در پس موجشکنهای چوبی ساخته شده. پس ما روشی رو پیشبینی کردیم که از طریق اون شاید برای فناوری پیشسلولی که روی آن کار میکنیم این امکان ایجاد شود که ونیز را به طور پایدار احیا کند. و مهندس معمار کریستین کریگان مجموعهای از طرحها رو ارائه کرده که به ما نشون میدن که چگونه میشه واقعا یه صخرهی آهکی رو زیر شهر پرورش داد.
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.
این فناوریایه که ما امروز داریم. این فناوری «پیشسلول» ماست که مانند اجداد آهکی خودش به طور مؤثری داره یه صدف میسازه، و اون رو در محیطی بسیار پیچیده برای محافظت در مقابل مواد طبیعی ذخیره میکنه. ما داریم به شبکههای کریستالی نگاه میکنیم تا فرآیند پیوند رو در اون ببینیم. حالا، این قسمت خیلی جالبشه ما فقط اینو نمیخوایم که آهک هرجایی توی همهی کانالهای زیبا انباشته بشه؛ چیزی که خلاقانه از اون میخوایم انجام بده اینه که اطرف موجشکنهای چوبی شناور بشه.
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.
میتونید از این نمودارها ببینید که پیشسلول واقعا داره از نور به سمت فونداسیونهای تاریک دور میشه. ما این رو در آزمایشگاه مشاهده کردیم. پیشسلولها واقعا میتونن از نور دور بشن. اونا در واقع میتونن به سمت نور هم حرکت کنند، شما فقط باید گونهی مورد نظرتون رو انتخاب کنید. اینها فقط به صورت یک ذات مشخص وجود ندارند، ما یه جورهایی به صورت شیمیایی آنها رو مهندسی میکنیم. و اینجا پیشسلولها دارن آهکشون رو ذخیره میکنن به صورت خیلی خاص، دارن اون رو دور فونداسیونهای ونیز، به طور مؤثری میکوبند.
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.
این قرار نیست همین فردا اتفاق بیفته. باید یه مدتی بگذره. باید سالهای بهینهسازی و رصد و بررسی کردن این فناوری سپری بشه تا برای ما آمادهی آزمایش کردن به شکل مورد-به-مورد بر روی اکثر ساختمانهای صدمه دیده و تحت تنش درون شهر ونیز بشه. ولی به تدریج، همزمان که ساختمانها ترمیم میشن، ما تجمع یک صخرهی آهکی را زیر شهر خواهیم دید. یه چنین تجمعی به خودی خود گودالی عظیم از دیاکسید کربنه ضمن این که اکولوژی دریایی محلی رو که ساختار اکولوژیک خودشون رو درون این سازهی معماری مییابند جذب خواهد کرد.
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.
پس این واقعا جالبه. حالا ما یه سازه داریم که یک شهر رو به روشی بسیار مستقیم و آنی به جهان طبیعی متصل میکنه. ولی شاید هیجانانگیزترین چیز در این باره این باشه که مولد این فناوری همه جا در دسترسه. این شیمی زمینیه، ما هممون اونو داریم، که یعنی این فناوری همون قدر که برای کشورهای جهان اول مناسبه، برای کشورهای در حال توسعه هم مناسبه. پس به صورت خلاصه، من دارم مصالح متابولیک رو به عنوان وزنهای در مقابل فناوری عصر ویکتوریا تولید میکنم، و سازههایی رو با رویکرد پایین به بالا میسازم.
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)
ثانیا، این مصالح متابولیک برخی خصوصیات سامانههای زنده رو دارن، که یعنی اونها میتونن به روشهایی مشابه عمل کنند. میشه انتظار داشت که اونها شکلها و عملکردهای بسیاری در عملیات معماری داشته باشن و نهایتا، بینندهای در آینده که از یه ساختمان زیبا در محیط در شگفته شاید تقریبا براش غیرممکن باشه که بگه آیا این ساختمان با فرآیندی طبیعی ایجاد شده یا فرآیندی مصنوعی. ممنونم. (تشویق حضار)