Ja se bavim čudnim poslom.
Znam to zato što mi ljudi, kolege na primer, prilaze
i kažu: "Krise, baviš se čudnim poslom."
(Smeh)
Razumem šta hoće da kažu,
jer sam počeo karijeru
kao teoretičar nuklearne fizike.
Razmišljao sam o kvarkovima i gluonima
i sudarima teških jona,
a imao sam samo 14 godina.
Ne, nisam imao 14 godina.
Ali posle toga
sam zapravo imao svoju laboratoriju
na departmanu za računarske neuronauke
a uopšte se nisam bavio neuronaukama.
Kasnije sam se bavio evolucionom genetikom,
a potom biologijom sistema.
Ali danas ću vam govoriti o nečemu drugom.
Govoriću vam
o tome kako sam naučio nešto o životu.
A bio sam raketni naučnik.
Nisam baš bio raketni naučnik,
ali sam radio
u Laboratoriji za razvijanje mlaznog pogona
u sunčanoj Kaliforniji, gde je toplo;
dok sada radim na srednjem Zapadu,
i hladno mi je.
Ali bilo je to jedno uzbudljivo iskustvo.
Jednog dana službenik NASA-e je ušao u moju kancelariju,
seo i rekao --
to je moja kancelarija,
imao sam lepu, osunčanu kancelariju... u svakom slučaju --
(Smeh)
Pitao je:
"Kris, možete li, molim vas, da nam kažete
kako da tražimo život van Zemlje?"
To me je iznenadilo
jer sam bio zaposlen tamo
kako bih radio na kvantnom računarstvu.
Ipak, imao sam veoma dobar odgovor na njegovo pitanje.
Rekao sam: "Nemam pojma."
On mi je rekao: "Znakovi života,
treba da tragamo za znakovima života."
Ja sam pitao: "Šta je to?"
A on je rekao: "To su merljive pojave
koje nam ukazuju na prisustvo života."
Zapitao sam: "Stvarno?
Jer, znate, nije li to lako?
Mislim, mi imamo život.
Zar ne možete da primenite definiciju,
definiciju kakvu bi dao Vrhovni Sud, na primer?"
Razmišljao sam malo o tome i rekao:
"Da li je zaista toliko lako?
Jer, da, kada vidite ovako nešto,
onda je u redu, to jeste život,
nema sumnje u to.
Ali evo nečega."
On će na to: "Da, u redu, i to je život, znam to."
Ali, ako mislite da se život definiše
kao nešto što na kraju umire
onda s ovim nećete imati sreće,
jer je ovo jedan vrlo čudan organizam.
On postaje odrasla jedinka,
a onda prolazi kroz fazu "Bendžamin Baton"
zapravo, vraća se unazad
dok ponovo ne postane mali embrion,
a onda poraste ponovo, pa se vrati unazad, pa ponovo raste - kao jo-jo,
i nikad ne umire.
Tako da, to jeste život,
ali nije baš
onakav kakvim ga zamišljamo.
A onda vidite nešto kao što je ovo.
On je upitao: "Bože, kakav je pa ovo oblik života?"
Zna li neko?
Ovo zapravo nije živo, to je kristal.
Dakle, jednom kada počnete da gledate i gledate
u sve manje i manje stvari...
Tako je ova osoba
napisala čitav članak, rekavši: "Hej, ovo su bakterije."
Ali, kada pogledate malo bolje,
videćete, u stvari, da je ovo suviše malo da bi bilo tako nešto.
Dakle, on je bio uveren,
ali, zapravo, većina ljudi nije bila.
A onda, naravno
NASA je objavila,
i predsednik Klinton je imao konferenciju za štampu
vezanu za ovo neverovatno otkriće
života na marsovskom meteoritu.
Ipak, danas, ovo otkriće je predmet rasprave.
Ako izvučete pouku iz svih ovih slika,
shvatićete da ovo zapravo možda i nije tako lako.
Možda nam i treba
neka definicija života
kako bismo napravili razliku.
Pa može li život da se definiše?
Kako biste vi to uradili?
Naravno,
uzeli biste Enciklopediju Britaniku i otvorili na slovo L.
Ne, naravno, ne biste uradili to, već biste izguglali.
Tada biste možda dobili nešto.
A ako od toga što dobijete,
sve što govori o stvarima na koje smo navikli
odbacite,
dobićete nešto ovako.
Ovo vam govori nešto komplikovano
i sadrži puno različitih koncepata.
Ko bi na ovom svetu napisao nešto
ovako nategnuto i kompleksno
i blesavo?
No, to je zapravo veoma, veoma važan skup koncepata.
Istaći ću samo nekoliko reči,
a davanje takvih definicija
oslanja se na stvari koje nisu zasnovane
na aminokiselinama ili listovima
ili na bilo šta na šta smo navikli,
nego isključivo na procese.
Ako bacite pogled na to
videćete da je to iz moje knjige koja se bavi veštačkim životom.
To objašnjava šta je taj službenik NASA-e uopšte radio u mojoj kancelariji.
Zamisao je bila da sa takvim konceptima
možda i možemo da napravimo
oblik života.
A ako se pitate:
"Šta je, zaboga, veštački život?
pustite me da vam na brzinu pokažem
kako je do svega ovoga došlo.
Počelo je prilično davno
kada je neko napisao
jedan od prvih uspešnih komjuterskih virusa.
Za one koji nisu dovoljno stari,
nemate pojma kako je ova infekcija funkcionisala,
naime, preko disketa.
Ono što je zanimljivo kod ovih kompjuterskih virusnih infekcija
je to da, ako pogledate nivoe aktivnosti ovih infekcija,
dobićete ovaj talasasti prikaz
kakav smo navikli da vidimo kod virusa gripa.
Ovo je rezultat "nadmetanja u naoružanju"
između hakera i dizajnera operativnih sistema,
zato sve ide ovako napred-nazad.
Rezultat je neka vrsta porodičnog stabla
ovih virusa
prikaz razvoja koji prilično podseća na prikaze
razvoja živog sveta na koje smo navikli, barem na nivou virusa.
Je li to, dakle, život? Ne, ako mene pitate.
Zašto? Zato što ove stvari ne evoluiraju same od sebe.
Postoje hakeri koji ih pišu.
Ipak, ideja je vrlo brzo uznapredovala
kada je jedan naučnik koji je radio u Naučnom institutu rekao:
"Zašto ne probamo da spakujemo ove male viruse
u veštačke svetove unutar kompjutera
i pustimo ih da evoluiraju?"
Taj čovek je bio Stin Rasmusen.
On je dizajnirao ovaj sistem, ali on zapravo nije radio,
jer su njegovi virusi stalno uništavali jedni druge.
Sve ovo je posmatrao drugi naučnik, ekolog.
Otišavši kući jednog dana, rekao je: "Znam kako da rešim ovo."
Rezultat je bio "Tierra" sistem,
i u svojoj knjizi sam rekao da je to jedan od prvih
zaista veštačkih "živih" sistema -
samo što ti programi nisu zaista postajali složeniji.
Videvši ovaj rad i poradivši malo na tome,
uključio sam se u celu stvar.
Rešio sam da napravim sistem
koji sadrži sve potrebne osobine
koje dovode do evolucije složenosti,
sve složenije i složenije probleme koji konstantno evoluiraju.
Naravno, pošto ja zaista ne umem da sastavim kod, imao sam pomoć.
Imao sam dvojicu studenata
sa Kalifornijskog Instituta za Tehnologiju koji su radili za mene.
Sa leve strane je Čarls Ofria, sa desne Tajtus Braun.
Oni su danas ugledni profesori
na Državnom univerzitetu u Mičigenu,
ali, uverevam vas, u to vreme,
mi nismo bili ugledan tim.
Drago mi je što nijedna fotografija
nas trojice zajedno nije sačuvana.
Ali kakav je ovaj sistem?
Ne mogu baš da detaljišem,
ali ovde možete da vidite neke od elemenata.
Ono na šta sam hteo da se fokusiram
je šema strukture populacije.
Ovde se nalazi oko 10.000 programa.
Različite vrste su obojene različitim bojama.
Kao što vidite, grupe njih rastu jedna preko druge,
šire se.
Kad god se pojavi program
koji bolje preživljava u ovom svetu,
koja god mutacija da se pojavila kod njega,
raširiće se preko ostalih i dovesti ih do istrebljenja.
Pokazaću vam film u kome se vidi ta vrsta dinamike.
Ovakvi eksperimenti su počeli
sa programima koje smo mi sami napisali.
Pisali smo sopstvene programe, umnožavali ih,
i veoma smo ponosni na sebe.
Stavili smo ih unutra i, kao što se odmah vidi,
javljaju se talasi i talasi inovacije.
Usput, ovo je vrlo ubrzano,
nekih hiljadu generacija u sekundi.
Ali vrlo brzo, sistem kaže:
"Kakva je sad ovo glupost od koda?
Ovo se može unaprediti na toliko načina
i to veoma brzo."
Tako da vidite talase novih tipova
kako preovladavaju nad drugim tipovima.
Ovakva aktivnost traje prilično dugo,
sve dok svi programi ne razviju one glavne lake funkcije.
Onda vidite nešto kao stagnaciju
u toku koje sistem čeka
neku novu inovaciju, kao što je ova,
koja će se proširiti
i nadvladati druge inovacije koje su tu bile ranije,
obrisati gene koji su bili tu ranije
sve dok se novi, složeniji, tip ne pojavi.
Ovaj proces traje i traje i traje.
Dakle, ono što vidimo ovde
jeste sistem koji funkcioniše
na prilično sličan način na koji smo navikli da život funkcioniše.
Ipak, ono što su me ljudi iz NASA-e zapravo pitali
bilo je: "Da li ova "stvorenja"
daju znake života?
Možemo li da "izmerimo" ovaj oblik života?
Jer, ako možemo,
možda imamo šansu da zapravo otkrijemo život negde drugde
i da pritom ne budemo ograničeni
stvarima kakve su aminokiseline."
Ja sam razmislio i rekao: "Pa, ako uradimo ovo,
možda bi trebaloi da konstruišemo prikaz znakova života
zasnovan na životu kao univerzalnom procesu.
Zapravo, taj prikaz može da koristi koncepte koje sam razvio
samo kako bih zabeležio
šta bi jednostavan živi sistem mogao da predstavlja."
Ono što mi je palo na pamet,
da napravim uvod u ideju,
bi zapravo bio neki detektor značenja,
pre nego detektor života.
Način na koji bismo to postigli --
recimo, želim da saznam kako da razlikujem
tekst koji je napisalo milion majmuna,
od teksta koji je u knjigama.
I želeo bih to da uradim na takav način
da uopšte i ne moram da znam da čitam na tom jeziku,
pošto sam siguran da neću znati.
Uvek mora da postoji neka vrsta alfabeta.
Dakle ovo je nivo učestalosti,
tj. koliko često se javlja
svako od 26 slova alfabeta
u tekstu koji su napisali neki majmuni.
Očigledno, svako od ovih slova
javlja se otprilike podjednako često.
Ali ako pogledate distribuciju slova u tekstovima na engleskom,
nivo učestalosti je ovakav.
Kažem vam, ovaj nivo učestalosti u tekstovima na engleskom je vrlo stalan.
Ako bi pogledali tekstove na francuskom, bilo bi malo drugačije,
kao i u tekstovima na italijanskom ili nemačkom.
U svakom su slova drugačije distribuirana,
ali nivo učestalosti je stalan.
Nije bitno da li tekst govori o politici ili o nauci,
da li je u pitanju poezija
ili tekst o matematici,
ova slika je vrlo robusna i stabilna.
Dok god pišemo knjige na engleskom,
a ljudi ih stalno iznova pišu i umnožavaju,
takva slika će biti prisutna.
To me je inspirisalo da razmislim o sledećem -
dakle, šta ako pokušam da primenim ovu ideju,
ne da bih razlučio nasumične tekstove
od onih koji imaju značenje,
već da bih otkrio da li postoji značenje
u biomolekulima koji sačinjavaju život.
Prvo moram da se zapitam:
šta su uopšte ove kockice, ovaj alfabet, ovi elementi koje sam vam pokazao?
Ispostavilo se da ima više različitih zamena
za ovaj set kockica.
To mogu biti aminokiseline,
nukleinske kiseline, karboksilne kiseline, masne kiseline.
Zapravo, hemija je izuzetno bogata, i naše telo koristi mnogo hemikalija.
Dakle, kako bismo testirali ovu ideju
morali smo prvo da ispitamo aminokiseline i neke druge karboksilne kiseline.
I evo rezultata.
Evo, ovo se dobija
kada, na primer, ispitate distribuciju aminokiselina
na nekoj kometi ili u međuzvezdanom prostoru
ili u laboratoriji
za koju ste sigurni
da u njoj nema ničeg živog.
Ono što ćete naći su uglavnom glicin i alanin
a ostalih kiselina ima u tragovima.
Ova slika je takođe vrlo konstantna -
ovo je ono što bismo našli u sistemima nalik Zemlji
u kojima ima aminokiselina,
ali nema života.
Ali šta ako bismo uzeli malo zemlje
i kopali malo po njoj
i onda je stavili u ovaj spektrometar?
Pošto ima bakterija na sve strane.
Isti rezultat bi bio i sa vodom uzetom bilo gde na Zemlji,
kada bi se sprovela ista analiza,
jer je i ona prepuna života;
spektar bi izgledao potpuno drugačije.
Naravno, glicin i alanin bi još uvek bili tu,
ali bilo bi i teških elemenata, teških aminokiselina,
koje se proizvode
zato što su od značaja za život organizma.
Neke druge
koje ne spadaju u dvadeset esencijalnih,
se uopšte ne bi pojavile ni u kojoj koncentraciji.
Dakle, i ova slika je konstantna.
Nije bitno koji sediment je u pitanju,
da li su u pitanju bakterije ili neke biljke ili životinje.
Gde god ima života
imaćete ovakvu distribuciju,
a ne ovakvu.
Ove razlike možemo očitati ne samo kada su aminokiseline u pitanju.
Sada se možda pitate:
dakle šta sa ovim "Avidijancima"?
"Avidijanci" su stanovnici kompjuterskog sveta
u kome su savršeno srećni što se umnožavaju i postaju sve složeniji.
Dakle, ovo je prikaz distribucije koji dobijamo
u slučaju da života nema.
Oni imaju 28 ovakvih instrukcija,
i ukoliko imamo sistem u kome se one javljaju jedna za drugom,
sistem nema značenja - kao majmuni sa kucaćim mašinama.
Svaka od instrukcija se pojavljuje
otprilike podjednako često.
Ali ako uzmemo skup ovih stvorenja koja se množe
kao na snimku koji ste videli,
prikaz distribucije izgleda ovako.
Dakle, postoje neke instrukcije
koje su izuzetno važne za ove "organizme",
i one će se javljati učestalije.
A ima i onih instrukcija
koje se koriste samo jednom, ili nikad.
One su, dakle, ili otrovne, ili ih treba koristiti ređe
nego što bi se pojavljivale kada bi sve bilo nasumično.
Nivo učestalosti ovih instrukcija je niži.
Sada možemo da vidimo da li zaista postoji neka šema.
Mogu vam reći da postoji,
jer smo ovakav spektar videli na primeru sa knjigama,
kao i na primeru sa aminokiselinama,
i ne menja se kada promenite okruženje, veoma je postojan;
i oslikava okruženje.
Pokazaću vam jedan mali eksperiment koji smo napravili.
Moram da objasnim -
na vrhu ovog grafikona
prikazana je učestalost distribucije elemenata o kojoj sam pričao.
Ovde imamo okolinu bez života
gde se svaka od instrukcija ponavlja
podjednako često.
A ispod je prikazan
nivo promene učestalosti instrukcija u okolini.
Počeću eksperiment sa nivoom promene dovoljno visokim
da, čak i ako bismo ubacili
program koji se umnožava
i koji bi inače rado porastao
i ispunio čitav svet,
on bi u ovom slučaju "umro" na licu mesta.
Dakle, život je nemoguć
kada je nivo mutacije ovakav.
Ali ako polako smanjim temperaturu, da tako kažem,
dolazim do praga održivosti u životu
na kome bi bilo moguće
da program koji se umnožava preživi.
Dakle, ubacivaćemo ova stvorenja
u ovu čorbu sve vreme.
Pogledajmo kako to sve izgleda.
U početku: ništa, ništa, ništa.
Vrelo, vrelo.
Sada je prag održivosti dostignut,
a učestalost distribucije
značajno izmenjena, tj. stabilizovana.
A sada šta sam uradio?
Pa, bio sam nevaljao, povećao sam temperaturu ponovo.
I naravno, dostigli smo prag održivosti.
Pokazujem vam ovo ponovo jer je mnogo lepo.
Dostigli smo prag održivosti.
Prikaz distribucije instrukcija se promeni u: "Živo!"
A onda, ako ponovo dođemo do tačke
na kojoj je nivo mutacije toliko visok
da se programi ne mogu samoumnožiti,
informacije se ne mogu preneti
na potomstvo
bez pravljenja toliko grešaka
da sama sposobnost umnožavanja nestaje.
Taj znak života je time izgubljen.
Šta možemo zaključiti iz toga?
Pa, mnogo toga.
Između ostalog, zaključićemo
da, ako smo u stanju da zamislimo život
u apstraktnom smislu,
ne kao biljke,
aminokiseline
ili bakterije,
već kao skup procesa,
možemo početi da gledamo na život
ne kao na nešto isključivo svojstveno Zemlji,
već kao nešto što bi moglo postojati bilo gde.
Zato što život ima veze,
pre svega, sa konceptima vezanim za informacije,
za skladištenje informacija
u okviru fizičkog konteksta -
bitova, nukleinskih kiselina
bilo šta što predstavlja sistem znakova -
obavezno je i postojanje nekog procesa
koji omogućava da informacije budu skladištene
mnogo duže nego što biste očekivali
da mogu odoleti vremenu.
Ako omogućimo tako nešto,
dobili smo život.
Dakle, prvo što smo zaključili
jeste da je život moguće definisati
i samo kao skup procesa,
bez ikakvog oslanjanja
na stvari na koje smo naviknuti
kada je u pitanju zemaljski život.
To nas na neki način udaljava,
kao i sva naša velika naučna otkrića ili bar većina njih -
postepeno nas skida sa trona
naših ubeđenja kako smo posebni jer smo živi.
Dakle, možemo da napravimo život. Barem na kompjuteru.
Naravno, to je ograničen život,
ali smo tako naučili šta nam sve treba
da bismo ga konstruisali.
Jednom kad to budemo savladali
više neće biti tako teško zamisliti
da, pošto razumemo fundamentalne procese
koji se ne odnose ni na jedan određeni kontekst,
možemo otići odavde
i ispitati druge svetove,
otkriti kakvi bi hemijski alfabeti tamo mogli da postoje,
saznati nešto o njihovom hemijskom sastavu,
odnosno geohemiji te planete,
kako bismo znali kako nivoi distribucije izgledaju
u odsustvu života,
tada bismo mogli tragati za odstupanjima od toga -
ukoliko naiđemo na nešto što se izdvaja, recimo:
"Ovoj hemikaliji ovde nije mesto."
Nećemo tada biti sigurni da tu ima života,
ali moći ćemo da kažemo:
"Ispitaću ovu hemikaliju vrlo pažljivo
da vidim odakle potiče."
To može biti naša šansa da otkrijemo život
i kada život ne bude bio očigledan,
kao što sam vam pokazao.
Dakle, to je jedina poruka koju želim
da ponesete odavde.
Život postaje manje misteriozan
nego što nam se čini
kada pokušamo da ga zamislimo na drugim planetama.
Ako uklonimo veo misterije sa naše predstave o životu,
postaće nam lakše
da razmišljamo o tome kako mi živimo,
i shvatićemo da možda nismo toliko posebni kao što smo oduvek mislili.
Mislite o tome.
I hvala vam puno.
(Aplauz)