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.
לכל הבניינים היום יש משהו משותף. הם בנויים בשיטות ויקטוריאניות. זה כולל תוכניות, יצור תעשייתי ובנייה עם צוותים של עובדים. כל המאמץ הזה מסתכם בחפצים חסרי תנועה. וזה אומר שיש דרך אחת להעביר אנרגיה מהסביבה שלנו לבתים ולערים שלנו. זה לא בר קיימא. אני מאמינה שהדרך היחידה בה זה אפשרי בשבילנו ליצור בתים וערים שיהיו ממש בני קיימא היא על ידי חיבורם לטבע, לא לבודד אותם ממנו.
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.
עכשיו, כדי לעשות זאת, אנחנו צריכים את השפה הנכונה. מערכות חיות נמצאות בשיח רציף עם עולם הטבע, דרך תגובות כימיות שנקראות מטבוליזם. וזה המרה של סוג אחד של חומרים לאחר, או דרך יצור או ספיגה של אנרגיה. וזו הדרך בה חומרים חיים מנצלים את המשאבים המקומיים בדרך ברת קיימא. אז, אני מתעניינת בשימוש של חומרים מטאבוליים למטרת ארכיטקטורה. אבל הם לא קיימים. אז אני צריכה ליצור אותם.
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.
אני עובדת עם הארכיטקט ניל ספילר בבית הספר לארכיטקטורה ברטלט. ואנחנו משתפים פעולה עם מדענים בינלאומיים כדי ליצור את החומרים החדשים האלה בגישת מלמטה למעלה. זה אומר שאנחנו מייצרים אותם מהתחלה. אחד מהשותפים שלנו הוא כימאי בשם מרטין הינקזייק, והוא מאוד מתעניין במעבר מחומר דומם לחי. עכשיו, זה בדיוק התהליך שאני מעוניינת בו, כשאנחנו חושבים על חומרים ברי קיימא.
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.
אז, מרטין, הוא עובד עם מערכת שנקראת פרוטוסל. עכשיו כל זה -- וזה קסם -- זה תיק קטן ושמן. ויש בו סוללה כימיקלית. ואין בו DNA. התיק הקטן יכול להוליך את עצמן בדרך שאפשר לתאר אותה רק כחיים. הוא מסוגל לזוז בסביבה שלו. הוא יכול לעקוב אחרי שיפועים כימיקליים. הוא יכול לעבור תגובות מורכבות, חלק מהם הן לשמחתנו ארכיטקטורליות. אז הנה אנחנו. אלה פרוטוסלים, בונים תבניות בסביבה שלהם. אנחנו לא יודעים עדיין איך הם עושים את זה. כאן, זה פרוטוסל, והוא משיל את עורו נמרצות. עכשיו, זה נראה כמו סוג של לידה כימיקלית. זה תהליך אלים.
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.
כאן, יש לנו פרוטוסל כדי להוציא פחמן דו חמצני מהאטמוספרה ולהפוך אותו לפחמה. וזה התרמיל מסביב לשומן המעוגל הזה. הם די פריכים. אז יש רק חלק מאחד שם. אז מה שאנחנו מנסים לעשות זה, אנחנו מנסים לדחוף את הטכנולוגיות האלה לכדי שיטת יצירה מלמטה לארכיטקטורה, שמנוגדת לשיטה הויקטוריאנית העכשוית שלמלמעלה למטה שמאלצת מבנה על חומר. זה לא יכול להיות הגיוני אנרגטית.
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.
אז, חומרים שבאים מלמטה באמת קיימים היום. הם היו בשימוש, בארכיטקטורה, מאז הזמנים העתיקים. אם תלכו בעיר אוקספורד, בה אנחנו נמצאים היום, ותביטו בעבודת הלבנים, מה שנהניתי לעשות במשך הימים האחרונים, אתם תראו בעצם שהרבה מהן עשויות מאבן גיר. ואם תביטו עוד יותר מקרוב, תראו, בתוך אבן הגיר, יש קונכיות קטנות ושלדים קטנים שערומים אחד על השני. ואז הם מתאבנים במשך מליוני שנים.
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.
עכשיו לבנת אבן גיר, בעצמה, לא ממש מעניינת. היא נראית נפלא. אבל תדמיינו מה התכונות של לבנת אבן הגיר היו יכולות להיות אם המשטחים היו בעצם בדיאלוג עם האטמוספירה. אולי הם היו יכולים לחלץ פחמן דו חמצני. האם זה יתן ללבנת אבן הגיר הזו תכונות חדשות? אז, כנראה שכן. היא אולי תוכל לגדול. היא אולי תוכן לתקן את עצמה, ואפילו להגיב לשינויים דרמטיים בסביבה הקרובה.
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.
אז, ארכיטקטים אף פעם לא שמחים עם רק לבנה אחת של חומר מעניין. הם חושבים בגדול. אוקי? אז כשאנחנו חושבים על להגדיל בקנה מידה חומרים מטבוליים, אנחנו יכולים להתחיל לחשוב על התערבויות אקולוגיות כמו תיקון שוניות, או השבחה של חלקים של עיר שניזוקו ממים. אז, אחת מהדוגמאות האלה תהיה העיר העתיקה ונציה. עכשיו, לונציה, אתם יודעים, יש יחסים מורכבים עם הים, והיא בנוייה על עמודים מעץ. אז הגינו תוכנית שאיתה יהיה אפשרי לטכנולוגיית הפרוטוסלים שאנחנו עובדים איתה להשביח חלקים של העיר בצורה ברת קיימא. והארכיטקט כריסטיאן קריגן הגה שורה של עיצובים שמראים לנו איך זה יהיה אפשרי לגדל בעצם שונית אבן גיר מתחת לעיר.
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.
אז, זו הטכנולוגיה שיש לנו היום. זו טכנולוגיית הפרוטוסל שלנו. שבעצם יוצרת קונכיות, כמו אבות אבן הגיר, ומפקידה אותה בסביבה מאוד מורכבת, על חומרים טבעיים. אנחנו מסתכלים על סבכות קריסטל כדי לראות את תהליך הקישור בזה. עכשיו, זה חלק מאוד מעניין. אנחו לא רוצים רק אבן גיר מושלכת בכל מקום בכל התעלות היפות. מה שאנחנו צריכים שזה יעשה זה להיות מעוצב באופן יצירתי מסביב לעמודי העץ.
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.
אז, אתם יכולים לראות מהשרטוטים האלה שהפרוטוסל בעצם מתרחק מהאור, לעבר היסודות החשוכים. ראינו את זה במעבדה. הפרוטוסלים האלה יכולים בעצם להתרחק מהאור. הם יכולים בעצם לזוז גם אל האור. צריך רק לבחור את המין. אז הם לא מתקיימים רק כישות אחת. אנחנו בעצם מהנדסים אותם כימית. אז כאן הפרוטוסלים משקיעים את אבן הגיר שלהם בצורה מאוד ספציפית, מסביב ליסודות בונציה, בעצם מאבנים אותם.
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.
עכשיו, זה לא עומד לקרות מחר. זה יקח קצת זמן. זה עומד לקחת שנים של כוונון עדין ופיקוח על הטכנולוגיה כדי שנהיה מוכנים לנסות את זה על בסיס כל מקרה לגופו על הבתים הכי פגועים ולחוצים בתוך העיר ונציה. אבל באופן הדרגתי, כשבניינים יתוקנו, נראה את הצמיחה של שונית אבן הגיר מתחת לעיר. הצמיחה עצמה היא ירידה עצומה בפחמן הדו חמצני. וגם היא תמשוך את האקולוגיה הימית הלוקאלית, שימצאו את הנישות האקולוגיות בתוך הארכיטקטורה.
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.
אז, זה מאוד מעניין. עכשיו יש לנו ארכיטקטורה שמחברת עיר לעולם הטבעי בדרך מאוד ישירה ומיידית. אבל אולי הדבר הכי מלהיב בזה זה שמניע הטכנולוגיה מצוי בכל מקום. זו כימיה ארצית. יש לנו הכל. מה שאומר שהטכנולוגיה הזו מתאימה למדינות מתפתחות כמו שהיא מתאימה למדינות העולם הראשון. אז, לסיכום, אני מייצרת חומרים מטאבוליים כניגוד לטכנולוגיות הויקטוריאניות, ובונה ארכיטקטורה בשיטת מלמטה למעלה.
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)
שנית, לחומרים המטאבוליים האלה יש חלק מהתכונות של מערכות חיות, מה שאומר שהם יכולים לבצע דברים בצורה דומה. יכולים לצפות שיהיו להם הרבה צורות ותפקידים בעיסוק בארכיטקטורה. ולבסוף, צופה בעתיד שיתפעל ממבנה יפיפה בסביבה, יתקשה מאוד להבדיל אם המבנה נוצר בתהליך טבעי או מלאכותי. תודה רבה. (מחיאות כפיים)