So let me with start with Roy Amara.
Roy's argument is that most new technologies tend to be overestimated
in their impact to begin with,
and then they get underestimated in the long term
because we get used to them.
These really are days of miracle and wonder.
You remember that wonderful song by Paul Simon?
There were two lines in it.
So what was it that was considered miraculous back then?
Slowing down things -- slow motion --
and the long-distance call.
Because, of course, you used to get interrupted by operators
who'd tell you, "Long distance calling. Do you want to hang up?"
And now we think nothing of calling all over the world.
Well, something similar may be happening
with reading and programming life.
But before I unpack that,
let's just talk about telescopes.
Telescopes were overestimated originally in their impact.
This is one of Galileo's early models.
People thought it was just going to ruin all religion.
(Laughter)
So we're not paying that much attention to telescopes.
But, of course, telescopes launched 10 years ago, as you just heard,
could take this Volkswagen, fly it to the moon,
and you could see the lights on that Volkswagen light up on the moon.
And that's the kind of resolution power that allowed you to see
little specks of dust floating around distant suns.
Imagine for a second that this was a sun a billion light years away,
and you had a little speck of dust that came in front of it.
That's what detecting an exoplanet is like.
And the cool thing is, the telescopes that are now being launched
would allow you to see a single candle lit on the moon.
And if you separated it by one plate,
you could see two candles separately at that distance.
And that's the kind of resolution that you need
to begin to image that little speck of dust
as it comes around the sun
and see if it has a blue-green signature.
And if it does have a blue-green signature,
it means that life is common in the universe.
The first time you ever see a blue-green signature on a distant planet,
it means there's photosynthesis there,
there's water there,
and the chances that you saw the only other planet with photosynthesis
are about zero.
And that's a calendar-changing event.
There's a before and after we were alone in the universe:
forget about the discovery of whatever continent.
So as you're thinking about this,
we're now beginning to be able to image most of the universe.
And that is a time of miracle and wonder.
And we kind of take that for granted.
Something similar is happening in life.
So we're hearing about life in these little bits and pieces.
We hear about CRISPR, and we hear about this technology,
and we hear about this technology.
But the bottom line on life is that life turns out to be code.
And life as code is a really important concept because it means,
just in the same way as you can write a sentence
in English or in French or Chinese,
just in the same way as you can copy a sentence,
just in the same way as you can edit a sentence,
just in the same way as you can print a sentence,
you're beginning to be able to do that with life.
It means that we're beginning to learn how to read this language.
And this, of course, is the language that is used by this orange.
So how does this orange execute code?
It doesn't do it in ones and zeroes like a computer does.
It sits on a tree, and one day it does:
plop!
And that means: execute.
AATCAAG: make me a little root.
TCGACC: make me a little stem.
GAC: make me some leaves. AGC: make me some flowers.
And then GCAA: make me some more oranges.
If I edit a sentence in English on a word processor,
then what happens is you can go from this word to that word.
If I edit something in this orange
and put in GCAAC, using CRISPR or something else that you've heard of,
then this orange becomes a lemon,
or it becomes a grapefruit,
or it becomes a tangerine.
And if I edit one in a thousand letters,
you become the person sitting next to you today.
Be more careful where you sit.
(Laughter)
What's happening on this stuff is it was really expensive to begin with.
It was like long-distance calls.
But the cost of this is dropping 50 percent faster than Moore's law.
The first $200 full genome was announced yesterday by Veritas.
And so as you're looking at these systems,
it doesn't matter, it doesn't matter, it doesn't matter, and then it does.
So let me just give you the map view of this stuff.
This is a big discovery.
There's 23 chromosomes.
Cool.
Let's now start using a telescope version, but instead of using a telescope,
let's use a microscope to zoom in
on the inferior of those chromosomes,
which is the Y chromosome.
It's a third the size of the X. It's recessive and mutant.
But hey,
just a male.
And as you're looking at this stuff,
here's kind of a country view
at a 400 base pair resolution level,
and then you zoom in to 550, and then you zoom in to 850,
and you can begin to identify more and more genes as you zoom in.
Then you zoom in to the state level,
and you can begin to tell who's got leukemia,
how did they get leukemia, what kind of leukemia do they have,
what shifted from what place to what place.
And then you zoom in to the Google street view level.
So this is what happens if you have colorectal cancer
for a very specific patient on the letter-by-letter resolution.
So what we're doing in this stuff is we're gathering information
and just generating enormous amounts of information.
This is one of the largest databases on the planet
and it's growing faster than we can build computers to store it.
You can create some incredible maps with this stuff.
You want to understand the plague and why one plague is bubonic
and the other one is a different kind of plague
and the other one is a different kind of plague?
Well, here's a map of the plague.
Some are absolutely deadly to humans,
some are not.
And note, by the way, as you go to the bottom of this,
how does it compare to tuberculosis?
So this is the difference between tuberculosis and various kinds of plagues,
and you can play detective with this stuff,
because you can take a very specific kind of cholera
that affected Haiti,
and you can look at which country it came from,
which region it came from,
and probably which soldier took that from that African country to Haiti.
Zoom out.
It's not just zooming in.
This is one of the coolest maps ever done by human beings.
What they've done is taken all the genetic information they have
about all the species,
and they've put a tree of life on a single page
that you can zoom in and out of.
So this is what came first, how did it diversify, how did it branch,
how large is that genome,
on a single page.
It's kind of the universe of life on Earth,
and it's being constantly updated and completed.
And so as you're looking at this stuff,
the really important change is the old biology used to be reactive.
You used to have a lot of biologists that had microscopes,
and they had magnifying glasses and they were out observing animals.
The new biology is proactive.
You don't just observe stuff, you make stuff.
And that's a really big change
because it allows us to do things like this.
And I know you're really excited by this picture.
(Laughter)
It only took us four years and 40 million dollars
to be able to take this picture.
(Laughter)
And what we did
is we took the full gene code out of a cell --
not a gene, not two genes, the full gene code out of a cell --
built a completely new gene code,
inserted it into the cell,
figured out a way to have the cell execute that code
and built a completely new species.
So this is the world's first synthetic life form.
And so what do you do with this stuff?
Well, this stuff is going to change the world.
Let me give you three short-term trends
in terms of how it's going to change the world.
The first is we're going to see a new industrial revolution.
And I actually mean that literally.
So in the same way as Switzerland and Germany and Britain
changed the world with machines like the one you see in this lobby,
created power --
in the same way CERN is changing the world,
using new instruments and our concept of the universe --
programmable life forms are also going to change the world
because once you can program cells
in the same way as you program your computer chip,
then you can make almost anything.
So your computer chip can produce photographs,
can produce music, can produce film,
can produce love letters, can produce spreadsheets.
It's just ones and zeroes flying through there.
If you can flow ATCGs through cells,
then this software makes its own hardware,
which means it scales very quickly.
No matter what happens,
if you leave your cell phone by your bedside,
you will not have a billion cell phones in the morning.
But if you do that with living organisms,
you can make this stuff at a very large scale.
One of the things you can do is you can start producing
close to carbon-neutral fuels
on a commercial scale by 2025,
which we're doing with Exxon.
But you can also substitute for agricultural lands.
Instead of having 100 hectares to make oils or to make proteins,
you can make it in these vats
at 10 or 100 times the productivity per hectare.
Or you can store information, or you can make all the world's vaccines
in those three vats.
Or you can store most of the information that's held at CERN in those three vats.
DNA is a really powerful information storage device.
Second turn:
you're beginning to see the rise of theoretical biology.
So, medical school departments are one of the most conservative places on earth.
The way they teach anatomy is similar to the way they taught anatomy
100 years ago.
"Welcome, student. Here's your cadaver."
One of the things medical schools are not good at is creating new departments,
which is why this is so unusual.
Isaac Kohane has now created a department based on informatics, data, knowledge
at Harvard Medical School.
And in a sense, what's beginning to happen is
biology is beginning to get enough data
that it can begin to follow the steps of physics,
which used to be observational physics
and experimental physicists,
and then started creating theoretical biology.
Well, that's what you're beginning to see
because you have so many medical records,
because you have so much data about people:
you've got their genomes, you've got their viromes,
you've got their microbiomes.
And as this information stacks,
you can begin to make predictions.
The third thing that's happening is this is coming to the consumer.
So you, too, can get your genes sequenced.
And this is beginning to create companies like 23andMe,
and companies like 23andMe are going to be giving you
more and more and more data,
not just about your relatives,
but about you and your body,
and it's going to compare stuff,
and it's going to compare stuff across time,
and these are going to become very large databases.
But it's also beginning to affect a series of other businesses
in unexpected ways.
Normally, when you advertise something, you really don't want the consumer
to take your advertisement into the bathroom to pee on.
Unless, of course, if you're IKEA.
Because when you rip this out of a magazine and you pee on it,
it'll turn blue if you're pregnant.
(Laughter)
And they'll give you a discount on your crib.
(Laughter)
Right? So when I say consumer empowerment,
and this is spreading beyond biotech,
I actually really mean that.
We're now beginning to produce, at Synthetic Genomics,
desktop printers
that allow you to design a cell,
print a cell,
execute the program on the cell.
We can now print vaccines
real time as an airplane takes off
before it lands.
We're shipping 78 of these machines this year.
This is not theoretical biology. This is printing biology.
Let me talk about two long-term trends
that are coming at you over a longer time period.
The first one is, we're starting to redesign species.
And you've heard about that, right?
We're redesigning trees. We're redesigning flowers.
We're redesigning yogurt,
cheese, whatever else you want.
And that, of course, brings up the interesting question:
How and when should we redesign humans?
And a lot of us think, "Oh no, we never want to redesign humans."
Unless, of course, if your child has a Huntington's gene
and is condemned to death.
Or, unless if you're passing on a cystic fibrosis gene,
in which case, you don't just want to redesign yourself,
you want to redesign your children and their children.
And these are complicated debates and they're going to happen in real time.
I'll give you one current example.
One of the debates going on at the National Academies today
is you have the power to put a gene drive into mosquitoes
so that you will kill all the malaria-carrying mosquitoes.
Now, some people say,
"That's going to affect the environment in an extreme way, don't do it."
Other people say,
"This is one of the things that's killing millions of people yearly.
Who are you to tell me that I can't save the kids in my country?"
And why is this debate so complicated?
Because as soon as you let this loose in Brazil
or in Southern Florida --
mosquitoes don't respect walls.
You're making a decision for the world
when you put a gene drive into the air.
This wonderful man won a Nobel Prize,
and after winning the Nobel Prize
he's been worrying about
how did life get started on this planet
and how likely is it that it's in other places?
So what he's been doing is going around to this graduate students
and saying to his graduate students,
"Build me life but don't use any modern chemicals or instruments.
Build me stuff that was here three billion years ago.
You can't use lasers. You can't use this. You can't use that."
He gave me a vial of what he's built about three weeks ago.
What has he built?
He's built basically what looked like soap bubbles that are made out of lipids.
He's built a precursor of RNA.
He's had the precursor of the RNA be absorbed by the cell
and then he's had the cells divide.
We may not be that far --
call it a decade, maybe two decades --
from generating life from scratch
out of proto-communities.
Second long-term trend:
we've been living and are living through the digital age --
we're starting to live through the age of the genome
and biology and CRISPR and synthetic biology --
and all of that is going to merge into the age of the brain.
So we're getting to the point where we can rebuild most of our body parts,
in the same way as if you break a bone or burn your skin, it regrows.
We're beginning to learn how to regrow our tracheas
or how to regrow our bladders.
Both of those have been implanted in humans.
Tony Atala is working on 32 different organs.
But the core is going to be this,
because this is you and the rest is just packaging.
Nobody's going to live beyond 120, 130, 140 years
unless if we fix this.
And that's the most interesting challenge.
That's the next frontier, along with:
"How common is life in the universe?"
"Where did we come from?"
and questions like that.
Let me end this with an apocryphal quote from Einstein.
[You can live as if everything is a miracle,
or you can live as if nothing is a miracle.]
It's your choice.
You can focus on the bad, you can focus on the scary,
and certainly there's a lot of scary out there.
But use 10 percent of your brain to focus on that, or maybe 20 percent,
or maybe 30 percent.
But just remember,
we really are living in an age of miracle and wonder.
We're lucky to be alive today. We're lucky to see this stuff.
We're lucky to be able to interact with folks like the folks
who are building all the stuff in this room.
So thank you to all of you, for all you do.
(Applause)
إذاً اسمحوا لي بأن أبدأ ب روي أمارا
حجة روي هي أن معظم التكنولوجيات الجديدة تميل إلى أن يكون مبالغا
في تأثيرها عند البداية
ثم يتم التقليل من شأنها على المدى الطويل
لأننا اعتدنا عليها
"هذه حقا أيام المعجزة و العجب..."
هل تذكرون تلك الأغنية الرائعة ل بول سيمون؟
كان هناك سطرين فيها
إذن ما الذي اعتبر معجزا في ذلك الوقت؟
تبطيء الأشياء --الحركة البطيئة--
و المكالمات البعيدة المدى
لأنه، بالطبع، اعتدت على مقاطعتك
من قبل العاملين
الذين سيقولون، " يتم الإتصال بمسافة بعيدة،
هل تود إقفال الخط؟"
والآن لا نفكر إطلاقا في الإتصال بجميع أنحاء العالم.
حسنا،ربما يحدث الآن شيئ مماثل
مع القراءة و البرمجة
لكن قبل أن أتحدث عن ذلك
لنتحدث عن التلسكوبات
لقد تمت المبالغة في تأثير التلسكوبات
هذا أحد نماذج غاليليو الأولى
ظن الناس أنه فقط سيفسد الديانة
(ضحك)
لذا فنحن لا نهتم كتيرا بالتليسكوبات
لكن، بالطبع، بدأت التلسكوبات
قبل 10 سنوات،
كما سمعتم للتو،
يمكن أن تأخذ هذه السيارة، تطير بها إلى القمر،
ويمكنك رؤية أضواء تلك السيارة على القمر.
وهذا هو نوع قدرة الميز الذي يسمح لك برؤية
بقع صغيرة من الغبار تطفو
حول الشموس البعيدة.
تخيل لثانية أن هذه شمس تبعد
مليار سنة ضوئية،
وجاءت أمامها بقعة صغيرة من الغبار
هذا ما يبدو عليه الكشف عن كوكب خارجي
والشيء الجميل هو أن التلسكوبات
التي يتم إطلاقها الآن
سوف تسمح لك برؤية
شمعة مضاءة على القمر.
وإن قمت بفصلها بصفيحة واحدة،
تستطيع أن ترى شمعتين على حدة في تلك المسافة.
وهذا نوع الميز الذي ستحتاجه
لترى تلك الذرة الصغيرة من الغبار
أثناء عبورها حول الشمس
وتحقق إن كانت تحمل التوقيع الأزرق والأخضر
واذا كان لديها التوقيع الأزرق والأخضر،
فهذا يعني أن الحياة شيء شائع في الكون.
عندما ترى التوقيع الأخضر والأزرق للمرة الأولى على كوكب بعيد،
فهذا يعني وجود عملية تركيب ضوئي هناك
وجود ماء هناك،
وإحتمالات أنك رأيت الكوكب الوحيد الآخر مع التركيب الضوئي
هي حوالي صفر
وهذا حدث يغيّر التقويم.
هناك قبل وبعد كوننا وحدنا في الكون:
لننسى إكتشاف أي قارة،
وأنتم تفكرون في هذا،
نحن الآن نستطيع تصور معظم الكون.
وهذا حقا وقت معجزة وعجب.
ونحن نأخذ ذلك على أنه أمر مسلم به.
يحدث شيء مماثل في الحياة الآن .
لذلك نحن نسمع عن الحياة في هذه الوحدات والقطع الصغيرة.
نسمع عن كريسبر ، ونسمع عن هذه التكنولوجيا،
وهذه التكنولوجيا،
لكن بيت القصيد هو أن الحياة ليست إلا شيفرة.
والحياة كشيفرة هي حقا مفهوم مهم لأن هذا يعني
أنه بنفس الطريقة التي تمكنك من كتابة جملة
باللغة الإنجليزية أو الفرنسية أو الصينية،
بنفس الطريقة التي تمكنك من نسخ جملة،
بنفس الطريقة التي تمكنك من تعديل جملة،
بنفس الطريقة التي تمكنك من طباعة جملة،
أنت تستطيع فعل نفس الشيء في الحياة.
هذا يعني أننا نبدأ تعلم كيفية قراءة هذه اللغة.
وهذه، بالطبع، هي اللغة التي تستعملها هذه البرتقالة.
إذن كيف تنفذ هذه البرتقالة الشيفرة ؟
هي لا تفعل ذلك بالوحدات والأصفار مثلما يفعل الكمبيوتر
تبقى على شجرة، وفي يوم من الأيام:
تسقط !
وهذا يعني: تنفيذ.
AATCAAG: اصنع لي جذرًا صغيرًا.
TCGACC: اصنع لي ساقًا صغيرًا.
GAC: اصنع لي بعض الأوراق. AGC: اصنع لي بعض الزهور.
ثم GCAA: إصنع لي المزيد من البرتقال.
إذا قمت بتعديل جملة باللغة الإنجليزية على معالج الكلمات،
ما يحدث هو أنه يمكنك أن تذهب من هذه الكلمة لتلك الكلمة.
إذا قمت بتعديل شيء في هذه البرتقالة
ووضع GCAAC ، باستخدام كريسبر أو أي شيء آخر سمعتم به،
فتصبح هذه البرتقالة ليمونًا،
أو يصبح ليمونا هنديا،
أو تصبح مندرينا.
وإذا قمت بتعديل حرف واحد في ألف حرف،
تصبح الشخص الذي يجلس إلى جانبك اليوم .
كونوا أكثر حذراً أين تجلسون.
(ضحك)
ما يحدث هو أنه كان جد مكلفا عند البداية.
كان مثل المكالمات البعيدة المدى.
لكن تكلفته تنخفض الآن 50 في المئة أسرع من قانون مور.
أول مجين كامل بقيمة 200 دولار تم الإعلان عليه أمس من قبل فيريتاس.
إذن و أنتم تنظرون إلى هذه الأنظمة،
لا يهم، لا يهم، لا يهم ، وبعد ذلك يهم.
لذا دعوني فقط أريكم لكم خريطة عرض لهذه الأشياء.
هذا اكتشاف كبير.
هناك 23 صبغي.
رائع.
لنبدأ الآن باستخدام التلسكوب، ولكن بدلا من استخدام التلسكوب،
دعونا نستخدم المجهر للتكبير
على أصغر الصبغيات،
الذي هو الصبغي Y.
إنه ثلث حجم X. انه متنحي ومتحول.
ولكن مهلا،
مجرد ذكر
وأنت تنظر إلى هذه الأشياء،
هنا مثل عرض بلد
عند مستوى دقة 400،
ثم تكبر إلى 550، ثم تكبر إلى 850،
وبعدها يمكنك تحديد جينات أكثر فأكثر كلما قربت أكثر.
ثم تكبر حتى مستوى الحالة المطلوب،
ثم يمكنك البدء في معرفة من لديه اللوكيميا
كيف أصيبوا باللوكيميا، أي نوع من اللوكيميا لديهم،
ما تم تحويله من مكان ما الى مكان آخر.
ثم تقوم بالتكبير حتى إلى مستوى عرض الشوارع الخاص بغوغل
إذن هذا ما يحدث إذا كان لديك سرطان القولون
لدى مريض محدد بتحليل دقيق حرفا بحرف.
إذن ما نفعله هو أننا نجمع المعلومات
ونقوم بإنتاج كميات هائلة من المعلومات.
هذا واحد من أكبر قواعد البيانات على هذا الكوكب
وهو ينمو بسرعة أكبر مما يمكننا بناء أجهزة الكمبيوتر لتخزينه.
يمكنك إنشاء خرائط لا تصدق باستعمال هذه الأشياء.
تريدون أن تفهموا الطاعون و لماذا يكون طاعون دبلي،
والآخر نوع مختلف من الطاعون
حسنا ، هنا نجد خريطة للطاعون.
بعضها مميت قطعا للبشر،
البعض لا.
ولاحظوا، وأنتم في الطريق إلى أسفل هذا،
كيف يقارن مع السل؟
هذا هو الفرق بين السل وأنواع مختلفة من الأوبئة،
ويمكنك لعب دور المحقق مع هذه الاشياء
لأنه يمكنك أن تأخذ نوعا جد محدد من الكوليرا
التي أثرت على هايتي،
ويمكنك البحث عن البلد الذي أتت منه
المنطقة التي جاءت منها،
وربما الجندي الذي أخذه من ذلك البلد الأفريقي إلى هايتي.
تصغير.
لا يقتصر الأمر على التكبير.
هذه واحدة من أروع الخرائط التي تم صنعها من قبل البشر
ما قاموا به هو أخذ كل المعلومات الجينية لديهم
التي تخص جميع الأنواع،
ووضعوا ذلك في شجرة حياة على صفحة واحدة
التي يمكنك تكبيرها وتصغيرها.
إذن هذا هو ما جاء أولاً كيف تنوعت ، كيف تفرعت،
كم هو حجم هذا المجين،
على صفحة واحدة
إنه كون من الحياة على الأرض
ويجري تحديثه واستكماله باستمرار.
و أنت تنظر إلى هذه الأشياء،
التغيير المهم حقا هو أن البيولوجيا القديمة كانت تفاعلية.
اعتدنا على رؤية الكثير من علماء الأحياء التي لديها مجاهر،
و لديهم نظارات مكبرة ويراقبون الحيوانات.
علم الأحياء الجديد هو استباقي.
انت لا تلاحظ الأشياء فقط أنت تصنع الأشياء.
وهذا تغيير كبير حقًا
لأنها تسمح لنا للقيام بأشياء كهذه.
وأنا أعلم أنكم حقا متحمسون عند رؤية هذه الصورة.
(ضحك)
استغرق الأمر منا أربع سنوات فقط و 40 مليون دولار
لنستطيع التقاط هذه الصورة.
(ضحك)
وماذا فعلنا؟
أخذنا الخبر الوراثي الكامل من خلية--
ليس المورثة ، وليس الجينات، بل الخبر الوراثي الكامل للخلية
و بنينا خبرا وراثيا جديدا كليا،
أدخلناه في الخلية،
ثم وجدنا طريقة لجعل الخلية تنفذ هذا الخبر
وبنينا نوعا جديدا تماما.
لذلك هذا هو الشكل الأول للحياة الاصطناعية في العالم
إذن ماذا تفعل بهذه الأشياء؟
حسنا ، هذه الاشياء ستغير العالم.
دعوني أعطيكم ثلاثة اتجاهات قصيرة المدى
من حيث كيف ستغير العالم.
الأول هو أننا سنرى ثورة صناعية جديدة.
وأنا في الواقع أعني ذلك حرفيا.
هكذا كما فعلت سويسرا وألمانيا وبريطانيا
الذين غيروا العالم بالآلات التي ترون مثلها في هذا المكان
القوة التي تم إنشاؤها--
بنفس الطريقة التي تغير بها سيرن العالم الآن،
باستخدام أدوات جديدة ومفهومنا للكون --
أشكال الحياة القابلة للبرمجة سوف تغير العالم أيضًا
لأنه بمجرد تمكننا من برمجة الخلايا
بنفس الطريقة التي تبرمج بها رقاقة الكمبيوتر الخاص بك،
عندها يمكنك صنع أي شيء تقريبًا.
لذلك فشريحة الكمبيوتر الخاص بك يمكن أن تنتج الصور،
يمكن أن تنتج الموسيقى، و أن تنتج الأفلام،
أن تنتج رسائل حب، و أن تنتج جداول البيانات.
إنها مجرد وحدات و أصفار تحلق هناك.
إذا كنت تستطيع تمرير عدة ATGC عبر الخلايا،
إذن هذا البرنامج يصنع أجهزته الخاصة،
ما يعني أنه يتوسع بسرعة كبيرة.
بغض النظر عما يحدث،
إذا تركت هاتفك الخلوي بجانب سريرك،
لن يكون لديك مليار هاتف محمول في الصباح.
ولكن إذا فعلت ذلك مع الكائنات الحية،
فسيمكنك صنع الكثير من هذه الأشياء.
واحدة من الأشياء التي يمكنك فعلها هي أنه يمكنك البدء بالإنتاج
بالقرب من الوقود المحايدة الكربون
على نطاق تجاري بحلول عام 2025،
هذا ما نفعله مع شركة إكسون.
ولكن يمكنك أيضا استبدال ذلك بالأراضي الزراعية.
بدلا من امتلاك 100 هكتار لصنع زيوت أو لصنع بروتينات،
يمكنك صنعها في هذه الأوعية
مضاعفا الإنتاجية 10 أو 100 مرة لكل هكتار.
أو يمكنك تخزين المعلومات، أو يمكنك صنع كل لقاحات العالم
في هذه الأوعية الثلاثة.
أو يمكنك تخزين معظم المعلومات لدى سيرن في تلك الأوعية الثلاثة.
الحمض النووي هو جهاز تخزين معلومات قوي حقا.
الدور الثاني:
أنتم تلاحظون الإرتفاع الذي يعرفه علم الأحياء النظري.
لذا ، فإن أقسام المدارس الطبية واحدة من أكثر الأماكن تحفظًا على وجه الأرض.
الطريقة التي يعلمون بها علم التشريح مشابهة للتي يقومون بها بالتشريح
قبل 100 سنة.
"مرحبا أيها الطالب. ها هي جثتك."
واحدة من الأشياء غير الجيدة في المدارس الطبية هي فشلها في إنشاء فروع جديدة،
وهذا غير عادي البثة
إسحق كوهن أنشأ الآن فرعا مبنيا على المعلوماتية والبيانات والمعرفة،
في كلية الطب بجامعة هارفارد.
وبمعنى ما، ما على وشك الحدوث هو
أن البيولوجيا ستبدأ في الحصول على بيانات كافية
التي ستمكنها من اتباع خطوات الفيزياء،
التي اعتادت أن تكون فيزياء ملاحظة
وفيزيائيين تجريبيين،
ثم ستبدأ في إنشاء علم الأحياء النظري.
حسنًا ، هذا ما بدأتم برؤيته
لأن لديكم الكثير من السجلات الطبية،
لأنكم تملكون الكثير من البيانات عن الناس;
لديكم جيناتهم، لديكم كافة الفيروسات التي أصابتهم،
لديكم الميكروبات التي أصابتهم.
ومع تكدس هذه المعلومات،
يمكنكم البدء في طرح توقعات.
الشيء الثالث الذي يحدث هو أن هذا قادم للمستهلك.
إذاً أنتم أيضًا تستطيعون الحصول على تسلسل جيناتكم.
وهذا هو بداية خلق شركات مثل 23andMe،
والشركات مثل 23andMe سيعطونكم
المزيد والمزيد من البيانات،
ليس فقط عن أقاربك،
ولكن عنك وعن جسمك،
وستقوم بمقارنة أشياء
وستقوم بمقارنة أشياء مع مرور الوقت
وهذه سوف تصبح قواعد بيانات كبيرة جدا.
لكنها ستبدأ أيضا في التأثير على سلسلة من الشركات الأخرى
بطرق غير متوقعة.
عادة، عندما تقوم بالإعلان عن شيء ما، أنت حقا لا تريد المستهلك
أن يأخذ إعلانك إلى الحمام ليتبول عليه.
ما لم تكن، بالطبع، إذا كنت من ايكيا.
لأنه عندما تمزق هذا من مجلة و تتبول عليها،
سوف تتحول إلى اللون الأزرق إذا كنت حاملاً.
(ضحك)
و سيعطونك خصما على سرير طفلك
(ضحك)
أليس كذلك؟ لذلك فعندما أقول تمكين المستهلك،
وهذا ينتشر خارج التكنولوجيا الحيوية،
أنا حقا أعني ذلك.
نحن الآن نبدأ في إنتاج ، داخل مجين صناعي،
طابعات مكتبية
ستسمح لك بتصميم خلية،
طبع خلية
تنفيذ البرنامج على الخلية.
يمكننا الآن طباعة اللقاحات
في الوقت التي تأخذه طائرة لتقلع
حتى تهبط.
نحن نشحن 78 آلة منها هذا العام.
هذا ليس علم الأحياء النظري. هذا طباعة علم الأحياء.
دعوني أتحدث عن اتجاهين طويلي المدى
قادمين إليكم في مدة زمنية أطول.
أول واحد، نحن نبدأ بإعادة تصميم الأنواع.
وقد سمعتم عن ذلك، صحيح؟
نحن نعيد تصميم الأشجار. نحن نعيد تصميم الزهور.
نحن نعيد تصميم الزبادي،
الجبن، أي شيء آخر تريده.
وهذا، بالطبع، يجلب السؤال المثير للاهتمام:
كيف ومتى يجب علينا إعادة تصميم البشر؟
والكثير منا يفكر، "أوه لا ، نحن لا نريد إعادة تصميم البشر."
ما لم يكان بالطبع، إذا كان طفلك لديه مورثة هنتنغتون
وحكم عليه بالموت.
أو ،إذا كنت تحمل مورثة التليف الكيسي،
في هذه الحالة، لا تريد فقط إعادة تصميم نفسك،
بل تريد إعادة تصميم أطفالك وأطفالهم.
وهذه نقاشات معقدة وستحدث في الوقت الفعلي.
سأعطيكم مثالا واحدا يحدث الآن.
واحدة من النقاشات الجارية في الأكاديميات الوطنية الآن
هي أنه ستكون لديك القدرة على إدخال محرك جينات داخل بعوضة
بحيث تقتل جميع البعوض الحامل للملاريا.
الآن ، بعض الناس سيقولون،
"هذا سوف يؤثر على البيئة بطريقة متطرفة ، لا تفعل ذلك. "
أشخاص آخرون سوف يقولون،
"هذا واحد من الأشياء الذي يقتل ملايين الناس سنويا.
من أنت لتخبرني أنني لا أستطيع إنقاذ الأطفال في بلدي؟ "
ولماذا هذا النقاش معقد جدا؟
لأنه بمجرد أن تطلق هذا في البرازيل
أو في جنوب فلوريدا --
البعوض لا تحترم الحدود.
إذن فأنت تتخذ قرارًا يخص العالم
عندما تضع محرك جينات في الهواء.
هذا الرجل الرائع فاز بجائزة نوبل،
وبعد الفوز بجائزة نوبل
لقد كان قلقا
حول كيفية بداية الحياة على هذا الكوكب
وإحتمالية وجودها في أماكن أخرى
إذن ما يفعله هو الذهاب عند الطلاب الخريجين
ويقول لطلابه الخريجين،
"ابنوا لي الحياة ولكن لا تستخدموا أي مواد كيميائية أو أدوات حديثة.
ابنو لي أشياء كانت هنا قبل ثلاثة مليارات سنة
لا يمكنكم استخدام الليزر. لا يمكنكم استخدام هذا ولا ذلك ".
لقد أعطاني قارورة مما قام ببنائه منذ حوالي ثلاثة أسابيع.
ماذا بنى؟
بشكل أساسي لقد بنى ما بدا فقاعات صابون مصنوعة من الدهون.
قام ببناء مقدمة للحمض النووي الريبي.
كان لديه مقدمة حمض نووي ريبي تمتصه الخلية
ثم حصل على خلايا منقسمة.
قد لا نكون بعيدين جدا -
ربما عقدًا ، أو عقدين --
من توليد حياة من الصفر
من المجتمعات البدائية.
الاتجاه الثاني:
كنا نعيش و لازلنا نعيش في العصر الرقمي --
وسنبدأ العيش في عصر المجين
وعلم الأحياء و كريسبر والبيولوجيا الاصطناعية --
وكل ذلك سوف يندمج في عصر الدماغ.
إذن فنحن نصل إلى النقطة التي يمكننا فيها إعادة بناء معظم أجزاء الجسم،
بنفس الطريقة التي تكسر بها العظام أو تحرق البشرة ، وينمو كل ذلك من جديد.
بدأنا نتعلم كيف نعيد نمو قصباتنا الهوائية
أو كيف نعيد ترميم مثانتنا.
كلاهما كانا مزروعين في البشر.
يعمل توني أتالا الآن على 32 عضو مختلف.
لكن النواة ستكون هذا،
لأن هذا أنت والباقي هو مجرد تغليف.
لا أحد سيعيش أكثر من 120، 130، 140 سنة
ما لم نصلح هذا.
وهذا هو التحدي الأكثر إثارة للاهتمام.
هذا هو الحاجز التالي:
"ما مدى شيوع الحياة في الكون؟"
"من أين أتينا؟"
وأسئلة من هذا القبيل.
دعوني أنهي هذا باقتباس لآينشتاين.
[يمكنك العيش كما لو أن كل شيء معجزة
أو يمكنك العيش كما لو أن لا شيء معجزة.]
إنه اختيارك.
يمكنك التركيز على السيء، يمكنك التركيز على المخيف،
وبالتأكيد هناك الكثير من المخيف هناك.
لكن استخدم فقط 10 في المئة من دماغك للتركيز على ذلك، أو ربما 20 في المئة،
أو ربما 30 في المئة.
لكن تذكر فقط،
نحن نعيش حقا في عصر معجزة وعجب.
نحن محظوظون لأننا على قيد الحياة اليوم. نحن محظوظون لرؤية هذه الأشياء.
نحن محظوظون لأننا قادرون على التفاعل مع الناس مثل الناس
الذين بنوا كل شيء في هذه الغرفة.
لذا شكراً لكم جميعاً ، على كل ما تفعلونه.
(تصفيق)
Déjenme empezar con Roy Amara.
El argumento de Roy es que con la mayoría de las nuevas tecnologías
se tiende a sobreestimar su impacto al principio
y luego también a largo plazo
por acostumbrarnos a ellas.
Estos son realmente días milagrosos y maravillosos.
¿Recuerdan esa maravillosa canción de Paul Simon?
Había solo dos líneas.
Y, ¿qué era lo que se consideraba milagroso en aquel entonces?
Ralentizar cosas, la cámara lenta,
y las conferencias de larga distancia.
Porque, claro, uno solía ser interrumpido por los operadores
que decían: "Llamada de larga distancia. ¿Quiere descolgar?"
Y ahora no pensamos en otra cosa que llamar a todo el mundo.
Algo similar puede estar pasando
con la lectura y la programación de la vida.
Pero antes de entrar en eso,
vamos a hablar de telescopios.
Los telescopios fueron sobreestimados originalmente en su impacto.
Este es uno de los primeros modelos de Galileo.
La gente pensaba que solo iba a arruinar toda religión.
(Risas)
Así que no prestamos tanta atención a los telescopios.
Pero, claro, los telescopios se lanzaron hace 10 años, como acaban de escuchar,
se podía tomar este Volkswagen, volarlo a la luna,
y se podía ver las luces en las que el Volkswagen se iluminaba en la luna.
Y ese es el tipo de poder de resolución que nos permitió ver
pequeñas motas de polvo flotando alrededor de soles distantes.
Imaginen un segundo que esto era un sol a mil millones de años luz de distancia,
y había un poco de polvo delante de él.
Así es como es la detección de un exoplaneta.
Y lo bueno es que los telescopios que se están lanzando ahora
nos permitirían ver una sola vela encendida en la luna.
Y si lo separan por un plato,
se podrían ver dos velas por separado a esa distancia.
Y ese es el tipo de resolución que se necesita
para empezar a visualizar esa pequeña mota de polvo
cuando aparece alrededor del sol
para ver si tiene una marca azul-verde.
Y si tiene una marca azul-verde,
significa que la vida es común en el universo.
La primera vez que se ve una marca azul-verde en un planeta distante,
significa que hay fotosíntesis allí,
hay agua allí
y la posibilidad de ver el otro planeta con fotosíntesis
son alrededor de cero.
Y eso es un evento que cambia el calendario.
Hay un antes y después de estar solos en el universo:
Olvídense del descubrimiento de cualquier continente.
Así que mientras piensan en esto,
ahora empezamos a visualizar la mayor parte del universo.
Y eso es una época de milagro y maravilla.
Y eso lo damos por sentado.
Algo similar está sucediendo en la vida.
Así que estamos escuchando de la vida en estas pequeñas piezas.
Escuchamos sobre CRISPR, y escuchamos sobre esta tecnología,
Y nos enteramos de esta tecnología.
Pero la conclusión de la vida es que la vida resulta ser un código.
Y la vida como código es un concepto realmente importante porque significa,
de la misma manera que puedes escribir una oración
en inglés o en francés o chino,
de la misma manera que puedes copiar una oración,
de la misma manera que puedes editar una oración,
de la misma manera que puedes imprimir una oración,
se estás empezando a poder hacer eso con la vida.
Significa que estamos empezando a aprender a leer este idioma.
Y este, por supuesto, es el lenguaje que utiliza esta naranja.
Y, ¿cómo funciona este código naranja?
No lo hace en unos y ceros como una computadora.
Se sienta en un árbol y un día lo hace:
¡Plaf!
Y eso significa: ejecutar.
AATCAAG: hazme una pequeña raíz.
TCGACC: hazme un pequeño tallo.
GAC: hazme unas hojas. AGC: hazme unas flores.
Y luego GCAA: hazme unas naranjas más.
Si edito una oración en inglés en un procesador de textos,
lo que pasa es que se puede pasar de esta palabra a esa palabra.
Si edito algo en esta naranja
y lo pongo en GCAAC, usando CRISPR o alguna otra cosa que haya escuchado,
entonces esta naranja se convierte en un limón,
o se convierte en una toronja,
o se convierte en una mandarina.
Y si edito una en mil letras,
se convierte en la persona sentada a su lado hoy.
Tengan más cuidado de dónde se sientan.
(Risas)
Lo que sucede con esto es que, al principio era muy caro.
Era como llamadas a larga distancia.
Pero el costo se está reduciendo al 50 % más rápidamente que la ley de Moore.
El primer genoma completo de USD 200 fue anunciado ayer por Veritas.
Y así, mientras vemos estos sistemas,
no importa, no importa, no importa, y luego lo hace.
Así que déjenme mostrarles el mapa de estas cosas.
Este es un gran descubrimiento.
Hay 23 cromosomas.
Súper.
Empecemos a usar una versión de telescopio pero, en lugar de usar un telescopio,
usemos un microscopio para acercar
en la parte inferior de esos cromosomas,
que es el cromosoma Y.
Es un tercio del tamaño de la X. Es recesivo y mutante.
Pero,
solo un varón.
Y como ven estas cosas,
aquí hay una especie de vista de país
a un nivel de resolución de 400 pares de bases,
y luego al acercarnos a 550 y luego a 850,
se comienzan a identificar más y más genes a medida al acercarnos.
Luego al acercarnos al nivel de estado,
y se puede empezar a decir quién tiene leucemia,
cómo contrajeron leucemia, qué tipo de leucemia tienen,
qué cambió de qué lugar a qué lugar.
Y luego nos acercamos al nivel de Google Street View.
Esto es lo que pasa si se tiene cáncer colorrectal.
para un paciente muy específico en la resolución letra por letra.
Lo que hacemos con esto es recopilar información
y generar enormes cantidades de información.
Esta es una de las bases de datos más grandes del planeta
y crece más rápido de lo que podemos construir computadoras para almacenarla.
Uno puede crear algunos mapas increíbles con esto.
Si se quiere entender la plaga y por qué una plaga es bubónica
y si el otro es otro tipo de plaga.
Y la otra, ¿es otro tipo de plaga?
Aquí hay un mapa de la plaga.
Algunas son absolutamente mortales para los humanos,
otras no lo son.
Y, por cierto, a medida que uno va al fondo,
¿cómo se compara con la tuberculosis?
Esta es la diferencia entre la tuberculosis y varios tipos de plagas,
y se puede jugar a ser detective con estas cosas,
porque se puede tomar un tipo muy específico de cólera
como la que afectó a Haití,
y se puede ver de qué país procedía,
de qué región,
y probablemente qué soldado la llevó de ese país africano a Haití.
Disminuir el zoom
no es solo hacer zoom.
Este es uno de los mapas más geniales jamás realizados por los humanos.
Se ha tomado toda la información genética que tienen
sobre todas las especies,
y han puesto un árbol de la vida en una sola página
que se puede acercar y alejar.
Y esto es lo que vino primero, cómo se diversificó, cómo se ramificó,
cómo de grande es ese genoma,
en una sola página.
Es como el universo de la vida en la Tierra.
y está siendo constantemente actualizado y completado.
Y así, mientras miras estas cosas,
el cambio importante es la antigua biología que solía ser reactiva.
Antes había muchos biólogos que tenían microscopios,
y tenían lupas y estaban afuera observando animales.
La nueva biología es proactiva.
No solo se observan cosas, se hacen cosas.
Y eso es un gran cambio.
Porque nos permite hacer cosas como esta.
Y sé que están realmente encantados con esta foto.
(Risas)
Solo nos llevó cuatro años y USD 40 millones
poder tomar esta foto.
(Risas)
Y lo que hicimos
es tomar el código genético completo de una célula,
no un gen, no dos genes, el código completo de un gen de una célula
construir un código genético completamente nuevo,
e insertarlo en la célula,
haciendo que la célula ejecute ese código
y construir así una especie completamente nueva.
Esta es la primera forma de vida sintética del mundo.
¿Y qué hacemos con estas cosas?
Bueno, esto va a cambiar el mundo.
Déjenme darles tres tendencias a corto plazo
sobre cómo va a cambiar el mundo.
La primera es que vamos a ver una nueva revolución industrial.
Y en realidad lo digo literalmente.
Así como Suiza y Alemania y Gran Bretaña
cambiaron el mundo con máquinas como la que se ve en este vestíbulo,
creando energía
de la misma manera, el CERN está cambiando el mundo,
usando nuevos instrumentos y nuestro concepto del universo,
las formas de vida programables también cambiarán el mundo.
porque una vez que se pueden programar células
de la misma manera que uno programa su chip de computadora,
entonces se puede hacer casi cualquier cosa.
Así que su chip de computadora puede producir fotografías,
puede producir música, películas,
puede producir cartas de amor, hojas de cálculo.
son solo unos y ceros volando por allí.
Si se puede influir ATCGs en las células,
entonces este software hace su propio hardware,
lo que significa que se escala muy rápidamente.
No importa lo que pase,
si dejas tu celular junto a tu cama,
no tendrás mil millones de celulares por la mañana.
Pero si se hace eso con organismos vivos,
se pueden hacer estas cosas a gran escala.
Una de las cosas es comenzar a producir
combustibles casi neutros en carbono
a escala comercial en 2025,
lo que estamos haciendo con Exxon.
Pero también se puede sustituir por tierras agrícolas.
En lugar de tener 100 hectáreas para hacer aceites o proteínas,
se puede hacer en estas cubas
aumentando a 10 o 100 veces la productividad por hectárea.
O almacenar información o hacer todas las vacunas del mundo
en esas tres cubas.
O almacenar la mayor parte de información guardada en el CERN en esas tres cubas.
El ADN es un dispositivo de almacenamiento de información realmente poderoso.
Segundo turno:
Empiezas a ver el auge de la biología teórica.
Las facultades de Medicina son uno de los lugares más conservadores del mundo.
La forma en que enseñan anatomía es similar como enseñaron anatomía
hace 100 años.
"Bienvenido, estudiante. Aquí está tu cadáver".
Las facultades de Medicina no son buenas creando nuevos departamentos,
por eso esto es tan inusual.
Isaac Kohane ha creado un departamento basado en informática, datos, conocimiento
en Harvard Medical School.
Y en cierto sentido, lo que está empezando a suceder
es que la biología empieza a obtener tantos datos
que puede empezar a seguir los pasos de la física,
que solía ser la física observacional
y físicos experimentales,
para luego comenzar a crear biología teórica.
Eso es lo que se empieza a ver,
porque hay muchos registros médicos,
porque hay mucha información sobre las personas:
sus genomas, sus viromas,
sus microbiomas.
Y como esta información se acumula,
se puede empezar a hacer predicciones.
Lo tercero que está sucediendo es que esto está llegando al consumidor.
Así que Uds. también pueden secuenciar tus genes.
Y esto está empezando a crear empresas como 23andMe,
y empresas como 23andMe nos van a dar
más y más y más datos,
no solo de nuestros parientes,
sino de nosotros y nuestro cuerpo,
y vamos a comparar cosas,
a comparar cosas a través del tiempo,
Y estas van a convertirse en bases de datos muy grandes.
Pero también está empezando a afectar a otras empresas
en formas inesperadas.
Normalmente, cuando se anuncia algo, realmente no se quiere que el consumidor
lleve su anuncio al baño para orinar.
A menos que, por supuesto, son eres IKEA.
porque cuando sacas esto de una revista y hace pis encima,
se pondrá azul, si estás embarazada.
(Risas)
Y te darán un descuento en la cuna.
(Risas)
Así que cuando digo potenciación del consumidor,
y esto se está extendiendo más allá de la biotecnología,
realmente me refiero a eso.
Ahora estamos empezando a producir, en Synthetic Genomics,
impresoras de escritorio
que nos permiten diseñar una célula,
imprimir una célula,
ejecutar el programa en la célula.
Ahora podemos imprimir vacunas
a tiempo real como un avión que despega
antes de de aterrizar.
Estamos enviando 78 de estas máquinas este año.
Esto no es biología teórica. Esto es imprimir biología.
Déjenme hablar de dos tendencias a largo plazo
que lles llegarán a Uds. en un período de tiempo más largo.
La primera es que estamos empezando a rediseñar las especies.
Y han oído hablar de eso, ¿verdad?
Estamos rediseñando los árboles. Estamos rediseñando las flores.
Estamos rediseñando el yogur,
el queso, cualquier cosa que deseen.
Y eso, por supuesto, trae la interesante pregunta:
¿Cómo y cuándo debemos rediseñar a los humanos?
Y muchos pensamos: "No, nunca queremos rediseñar a los humanos".
A menos que, por supuesto, su hijo tenga un gen de Huntington
y está condenado a muerte.
O, a menos que esté transmitiendo un gen de fibrosis quística,
en ese caso, no solo quieres rediseñarte,
sino que quieres rediseñar a tus hijos y sus hijos.
Y estos son debates complicados y van a suceder en tiempo real.
Les voy a dar un ejemplo actual.
Uno de los debates actuales en las Academias Nacionales
es si se puede poner un gen en mosquitos
para que maten a todos los mosquitos portadores de malaria.
Ahora, algunas personas dicen,
"Eso afectaría el medio ambiente de manera extrema, no se debe hacer".
Otras personas dicen
"Esta es una de las cosas que mata a millones de personas cada año,
¿quién eres tú para decirme que no puedo salvar a los niños en mi país?
¿Y por qué este debate es tan complicado?
Porque tan pronto como sueltas esto en Brasil.
o en el sur de la Florida,
los mosquitos no respetan las paredes.
Se está tomando una decisión para el mundo,
al poner una unidad genética en el aire.
Este maravilloso hombre ganó un premio Nobel,
y después de ganar el Premio Nobel
ha estado preocupado por
cómo empezó la vida en este planeta,
y la probabilidad de que haya vida en otros lugares?
Y lo que él ha estado haciendo es ir a los estudiantes de posgrado
y decirles a sus estudiantes graduados,
"Construyan la vida sin usar productos químicos o instrumentos modernos.
Hagan cosas que estuvieron aquí hace tres mil millones de años.
No pueden usar láseres. No pueden usar ni esto ni eso".
Él me dio un frasco de lo que hizo hace unas tres semanas.
¿Qué logró?
Básicamente construyó lo que parecían burbujas de jabón hechas de lípidos.
Ha producido un precursor de ARN.
Ha obtenido el precursor del ARN absorbido por la célula
y luego ha tenido las células dividiéndose.
Puede que no estemos tan lejos...
digamos una década, tal vez dos décadas
de generar vida desde cero,
fuera de las proto-comunidades.
Segunda tendencia a largo plazo:
Hemos estado viviendo y seguimos viviendo a través de la era digital.
Y ahora empezamos a vivir a través de la era del genoma
la biología, CRISPR y la biología sintética.
Y todo eso se fusionará con la edad del cerebro.
Estamos llegando a poder reconstruir la mayoríade las partes de nuestro cuerpo,
De igual manera que si te rompes un hueso o te quemas la piel, vuelve a crecer,
Estamos empezando a aprender a hacer crecer nuestras tráqueas
o nuestras vejigas.
Ambas cosas han sido implantadas en humanos.
Tony Atala está trabajando en 32 órganos diferentes.
Pero el núcleo va a ser esto,
porque este eres tú y el resto es solo empaquetado.
Nadie va a vivir más allá de los 120, 130, 140 años.
A menos que arreglemos esto.
Y ese es el reto más interesante.
Esa es la próxima frontera, junto con:
"¿Cuán común es la vida en el universo?"
"¿De dónde vinimos?"
Y preguntas como esas.
Permítanme terminar esto con una cita apócrifa de Einstein.
[Puedes vivir como si todo fuera un milagro,
o puedes vivir como si nada fuera un milagro.]
Es tu elección.
Puedes enfocarte en lo malo, puedes enfocarte en el miedo,
y ciertamente hay mucho miedo por ahí.
Pero usa el 10 % de tu cerebro para concentrarte en eso o el 20 %
o tal vez el 30 %.
Pero solo recuerda,
Realmente vivimos en una era de milagros y maravillas.
Tenemos suerte de estar vivos hoy. Tenemos la suerte de ver estas cosas.
Tenemos la suerte de poder interactuar con gente como la gente
que están construyendo todas las cosas en esta sala.
Así que gracias a todos Uds. por todo lo que hacen.
(Aplausos)
بگذارید با رُوی آمارا آغاز کنم.
روی میگوید که در باره بیشتر فناوریهای جدید
و اثرگذاریهایشان غلو شده است،
و بعدا در دراز مدت آنها را دست کم گرفتهایم
چون به آنها عادت کردهایم.
این روزها واقعاً دوران معجزه و شگفتی است.
آن ترانه زیبا از پاول سیمون را بیاد داری؟
دو بیت در آن بود.
آن زمان به چه چیزی معجزه میگفتند؟
کند کردن چیزها -- سرعت آهسته --
و مکالمه از راه دور.
البته که، عادت داشتی تا اپراتورها وسط مکالمه بیایند
و بگویند، «مکالمه راه دور، میخواهی که قطع کنی؟»
و حالا اصلاً به تماس با اطراف دنیا فکر نمیکنیم.
خوب، ممکن است چیزی شبیه به آن
در خواندن و برنامه ریزی حیات هم پیش بیاید.
اما قبل از باز کردن آن،
بیایید کمی در باره تلسکوپها صحبت کنیم.
در آغاز در تاثیر تلسکوپها کمی اغراق شد.
این یکی از مدلهای اولیه گالیله است.
فکر میکردند که تمامی ادیان را از بین میبرد.
(خنده حضار)
ما خیلی به تلسکوپها توجه نمیکنیم.
اما، مسلم است که تلسکوپهایی که ۱۰ سال پیش بکار افتادند، همانطور که شنیدید،
اکر این فولکسواگن را به ماه ببریم،
میتوانی نور چراغهای روشن آن را از کره ماه ببینید.
و با این قدرت تفکیک میتوانیم
تا ذرات غبار کوچکی که اطراف خورشیدهای دور شناور است را ببینیم.
لحظهای تصور کن که این خورشیدی است که یک میلیارد سال نوری از ما دور است،
و ذرهای غبار در مقابل آن میآید.
پیدا کردن سیارات دور این گونه است.
و موضوع جالب اینکه، تلسکوپهایی که الان ارسال میشوند
اجازه میدهند تا یک شمع را روی ماه ببینید.
و اگر به اندازه یک پلاک جدایشان کنید،
میتوانید دو شمع جداگانه را از این فاصله ببینید.
به این اندازه از توان تفکیکی نیاز دارید
تا بتوانید از آن ذره غبار عکسی بگیرید
وقتی که دور خورشیدش میگردد
و بتوانید مشخصه آبی-سبز آن را ببینید.
و اگر مشخصه آبی-سبز داشت،
یعنی حیات در جهان معمولی است.
اولین باری که یک مشخصه آبی-سبز را در یک سیاره دور دیدید،
یعنی آنجا فوتوسنتز وجود دارد،
آنجا آب هست،
و احتمال اینکه بتوانید تنها سیاره دیگری که فوتوسنتز داشته باشد را دیده باشید
نزدیک صفر است.
و این اتفاقی است که تاریخ را تغییر میدهد.
برای تنها بودن ما در جهان قبل و بعدی وجود دارد:
کشف هر قاره دیگری را فراموش کن.
همینطور که به این موضوع فکر میکنید،
اکنون ما تصویر برداری از بیشتر جهان را شروع کردهایم.
و این دورانی از معجزه و شگفتی است.
که به شکلی آن را عادی فرض کردهایم.
در باره حیات هم دارد اتفاق مشابهی میافتد.
از گوشه و کنار چیزهایی درباره حیات میشنویم.
از کریسپر میشنویم، و از این فناوری میشنویم،
اما حرف آخر درباره حیات این است به نظر میرسد که حیات کُدگذاری باشد.
و حیات به شکل کدگذاری موضوع واقعاً مهمی است چون معنیاش اینکه،
به همان شکلی که میتوانید جمله بنویسید
به انگلیسی یا فرانسه یا چینی،
همانطور که میتوانید یک جمله را کپی کنید،
همانطور که میتوانید یک جمله را تصحیح کنید،
همانطور که میتوانید یک جمله را چاپ کنید،
بتدریج میتوانید همین کار را با حیات انجام دهید.
این یعنی ما شروع به فهمیدن این زبان کردهایم.
و این مسلما زبانی است که این پرتقال استفاده میکند.
این پرتقال چگونه برنامه را اجرا میکند؟
مثل کامپیوتر با یک و صفر این کار را نمیکند.
روی درخت مینشیند، و یک روز:
پلاپ!
که معنیاش: اجرای برنامه.
AATCAAG: برایم یک ریشه کوچک درست کن.
TCGACC: برایم که ساقه کوچک درست کن.
GAC: برایم چند برگ درست کن. AGC: برایم چند شکوفه درست کن.
و بعد GCAA: برایم چند پرتقال درست کن.
اگر من روی یک واژه پرداز به انگلیسی جملهای را تصحیح کنم،
اتفاقی که میافتد این است که میتوانید از این کلمه به کلمه دیگر بروید.
اگر من چیزی را در این پرتقال تصحیح کنم
با استفاده از کریسپر، GCAAC را بگذارم یا چیز دیگری که از آن شنیدهاید،
این پرتقال تبدیل میشود به لیمو،
تبدیل میشود به گریپ فروت،
تبدیل میشود به نارنگی.
و اگر از هر هزار حرف یکی را تغییر دهم،
تو تبدیل به آدمی میشوی که امروز کنارت نشسته.
مواظب باش که کجا نشستهای.
(خنده حضار)
اتفاقی که دارد میافتد این که واقعاً شروع آن گران است.
شبیه مکالمات تلفنی راه دور.
اما هزینهاش ۵۰ درصد سریعتر از قانون مور کم میشود.
وِریتاس تحلیل کامل ژن ۲۰۰ دلاری را دیروز اعلام کرد.
پس به این ساختارها نگاه میکنید،
مهم نیست، مهم نیست، مهم نیست، و بعد هست.
بگذارید نقشهای از این چیزها را نشانتان دهم.
این کشفی بزرگ است.
۲۳ عدد کروموزوم داریم.
خوب.
حالا بیایید از یک نوع تلسکوپ استفاده کنیم، اما بجای تلسکوپ،
از میکروسکوپ برای بزرگ کردن
نمونه پایینتری از آن کروموزومها استفاده کنیم،
که کروموزوم Y است.
یک سوم اندازه X است. نهفته و جهش یافته است.
اما ببینید،
نَر است.
و وقتی به اینها نگاه میکنید،
که نگاهی محیطی است
در سطح تفکیک ۴۰۰ جفت پایه،
و بعد با درشت نمایی ۵۵۰، بعد با درشت نمایی ۸۵۰،
و هرچه بزرگتر میشود به تدریج شروع به تشخیص ژنها میکنید.
و بعد تا سطح پایه بزرگ میکنید،
و میتوانید بگویید که چه کسی سرطان خون دارد،
چگونه سرطان خون گرفتهاند، چه نوعی از سرطان خون دارند،
چه چیزی، از کدام ناحیه به کدام ناحیه جابجا شده.
و بعد مثل گوگل تا نمایش خیابانی بزرگ میکنید.
اگر سرطان روده بزرگ داشته باشید به این شکل است
برای یک مریض کاملاً خاص با تفکیک حرف به حرف.
کاری که با این چیزها میکنیم جمعآوری اطلاعات است
تنها جمعآوری حجم زیادی از اطلاعات.
این یکی از بزرگترین پایگاههای داده کره زمین است
و سریعتر از کامپیوتری که ذخیرهاش کند رشد میکند.
میتوانید نقشههای خیلی عالی با این چیزها بسازید.
میخواهید در باره طاعون بدانید و اینکه چرا شکل غدهای دارد
و آن یکی نوع دیگری از طاعون است
و آن یکی نوع دیگری از طاعون است؟
خوب، این نقشه طاعون است.
بعضیهایش قطعا برای انسان مرگ آورند،
بعضیها نه.
و توجه کنید، در این میان، همانطور که به پایین میروید،
چطور با سِل مقایسه میشود؟
این تفاوت میان سِل و انواع مختلف طاعون است،
و با این چیزها میتوانید کلی تحقیق انجام دهید،
چون میتوانید یک نوع خیلی خاص از وبا
که در هائیتی اثر گذاشته را در نظر بگیرید،
و ببینید که از کدام کشور آمده،
از کدام ناحیه آمده،
و احتمالاً کدام سرباز آن را از آن کشور آفریقایی به هائیتی برده.
کوچک میکنیم.
فقط درشت نمایی نیست.
یکی از جالبترین نقشههایی است که تا کنون انسان بوجود آورده.
کاری که آنها کردهاند اینکه تمام اطلاعات ژنتیکی که داشتهاند
در باره تمام گونهها، کنار هم گذاشتهاند،
و یک درخت زندگی در یک صفحه درست کردهاند
که میشود بزرگ و کوچکش کرد.
این چیزی است که اول آمده، چطور متنوع میشود، چطور شاخه پیدا میکند،
این ژنوم چقدر بزرگ است؟
روی یک صفحه.
بگونهای مانند جهان حیات روی زمین است،
و دائما بروز و کامل میشود.
و همینطور که به این چیزها نگاه میکنید،
تغییر واقعاً مهم این است که زیست شناسی قدیمی معمولا ثابت بود.
معمولا تعداد زیادی زیست شناس همراه با میکروسکوپ،
و ذرهبین مشغول بررسی جانوران بودند.
زیست شناسی جدید پویشگرا است.
فقط به چیزها نگاه نمیکند، چیزهایی میسازد.
و این تغییر واقعاً بزرگی است
چون اجازه میدهد تا کارهایی مثل این انجام دهد.
میدانم که از دیدن این تصویر واقعاً هیجان زدهاید.
(خنده حضار)
چهار سال و ۴۰ میلیون دلار خرج داشت
تا بتوانیم این عکس را برداریم.
(خنده حضار)
و کاری که کردهایم
اینکه کدهای کامل یک سلول را گرفتهایم --
نه یک ژن، نه دو ژن، کل ژنهای یک سلول را بیرون آوردهایم --
و یک کد ژنی کاملاً جدید ساختهایم،
و داخل سلول تزریق کردهایم،
راهی پیدا کردهایم تا سلول آن کد را اجرا کند
و یک گونه کاملاً جدید بسازیم.
این اولین نمونه حیات مصنوعی دنیا است.
حالا با این چیز چه کاری باید کنیم؟
خوب، این چیز قرار است دنیا را عوض کند.
بگذارید سه روند کوتاه مدت را برایتان بیان کنم
که چطور دنیا را تغییر میدهد.
اولی این که قرار است یک انقلاب صنعتی جدید را ببینیم.
و واقعاً همین منظورم است.
به همان شکلی که سوئیس و آلمان و بریتانیا
دنیا را با ماشینهایشان مثل همانی که در لابی میبینید تغییر دادند،
قدرت خلق کردند --
به همان شکلی که CERN دنیا را تغییر داده،
با استفاده از ابزارهای جدید و تغییر تفکر ما نسبت به جهان --
گونههای برنامه پذیر حیات هم جهان را تغییر میدهند
چون وقتی که یک سلول را برنامه ریزی کردید
به همان شکلی که تراشه رایانه را برنامه ریزی میکنید،
میتوانید تقریباً هر چیزی را بسازید.
تراشه رایانهتان میتواند تصویر تولید کند،
میتواند موسیقی تولید کند، فیلم تولید کند،
میتواند نامه عاشقانه بنویسد، صفحه گسترده بسازد.
پر است از یکها و صفرها.
اگر بتوانید کدهای ATCG را در سلولها جاری کنید،
حالا این نرمافزار سختافزار خودش را میسازد،
یعنی میتواند به سرعت بزرگ شود.
مهم نیست چه اتفاقی بیفتد،
اگر تلفن همراهتان را کنار تخت بگذارید،
صبح یک میلیارد تلفن همراه ندارید.
اما اگر همین کار را با یک ارگانیسم زنده انجام دهید،
میتوانید این چیزها را در اندازه زیاد بسازید.
یکی از کارهایی که میتوانید انجام دهید شروع به تولید
سوختهای نزدیک به کربن خنثی
به شکل تجاری تا ۲۰۲۵ است،
که ما با Exxon انجام میدهیم.
اما میتوانید زمینهای کشاورزی را جایگزین کنید.
بجای آنکه با ۱۰۰ هکتار روغن یا پروتئین تولید کنیم،
میتوانیم در این مخازن تولید کنیم
با ۱۰ یا ۱۰۰ برابر بهرهوری در هکتار.
یا میتوانید اطلاعات را ذخیره کنید، یا میتوانید تمام واکسنهای جهان را
در این سه مخزن تولید کنید.
یا میتوانید بیشتر اطلاعاتی که در CERN نگهداری میشوند را در آنها ذخیره کنید.
دی ان ای واقعاً وسیله ذخیره سازی قدرتمندی است.
گردش دوم:
شما شاهد پیشرفت زیستشناسی نظری خواهید بود.
دانشکدههای پزشکی از محافظهکارترین محلهای روی کره زمین هستند.
روشی که امروز آموزش آناتومی میدهند شبیه روشی است که آناتومی را
۱۰۰ سال پیش آموزش میدادند.
«دانشجویان، خوش آمدید. این جسد شماست.»
چیزی که دانشکدههای پزشکی در آن خوب نیستند ایجاد بخشهای جدید است،
به همین خاطر این خیلی غیر عادی است.
ایساک کوهین حالا بخش جدیدی را بر پایه انفورماتیک، داده، دانش
در دانشکده پزشکی هاروارد ایجاد کرده.
و از نگاهی دیگر، چیزی که دارد شروع میشود اینکه
زیست شناسی به اندازه کافی اطلاعات جمع میکند
که حالا میتواند مسیر فیزیک را دنبال کند،
که قبلا تنها فیزیک مشاهدهای بود
و فیزیکدانان آزمایشی،
و بعد شروع به ایجاد زیستشناسی نظری کردند.
خوب، این چیزی است که حالا میبینید
چون پروندههای پزشکی بسیاری دارید،
چون اطلاعات خیلی زیادی از مردم دارید:
ژنوم آنها را دارید، ژنهای ویروسها را دارید،
ترکیب میکروبهایشان را دارید.
و همینطور که این اطلاعات جمع میشوند،
حالا میتوانید پیشبینی کنید.
سومین چیزی که اتفاق میافتد اینکه اینها حالا به مصرف کننده میرسد.
پس شما هم میتوانید توالی ژنیتان را داشته باشید.
و این ابتدای شرکتهایی مثل 23andMe است،
و شرکتهایی مثل 23andMe برای شما
اطلاعات بیشتر و بیشتری فراهم میکنند،
نه فقط در باره خویشاوندانتان،
بلکه درباره شما و بدنتان،
و در حال مقایسه چیزهاست،
و چیزها را در طول زمان مقایسه میکند،
و اینها بانکهای اطلاعاتی خیلی بزرگی خواهند شد.
اما این آغاز تاثیر گذاری بر کارهایی دیگر
به شیوهای کاملاً غیر منتظره است.
معمولا، وقتی چیزی را تبلیغ میکنی نمیخواهی که مصرف کننده
آن را به دستشویی ببرد و رویش ادرار کند.
البته، مسلما غیر از IKEA.
چون وقتی این را از مجله جدا و رویش ادرار کنید،
اگر باردار باشید رنگش آبی میشود.
(خنده حضار)
و برای تخت بچه به شما تخفیف میدهند.
(خنده حضار)
درست؟ این یعنی قدرت بخشی به مصرف کننده،
و این از حوزه زیستفناوری خارج میشود،
واقعاً منظورم همین است.
ما حالا در شرکت «سینتتیک جنومیکس» شروع به تولید
چاپگرهای رومیزی کردهایم
که اجازه میدهد تا سلولی را طراحی کنید،
و سلول را چاپ کنید،
و برنامه را در سلول اجرا کنید.
حالا میتوانیم واکسن چاپ کنیم
درهمان زمان، وقتی هواپیما بلند میشود
قبل از آنکه فرود آید.
امسال ۷۸ عدد از این دستگاهها را ارسال میکنیم.
این زیست شناسی نظری نیست. این زیست شناسی چاپی است.
بگذارید درباره دو روند طولانی مدت صحبت کنم
که در مدتی طولانیتر برایتان پیش خواهد آمد.
اولی اینکه ما مشغول طراحی مجدد گونهها هستیم.
و شما این را شنیدهاید، نه؟
ما درختها را طراحی میکنیم. ما گلها را طراحی میکنیم.
ما ماست را طراحی میکنیم،
پنیر، هرچیزی که بخواهید.
و آن، البته، این سوال را پیش میآورد:
کِی و چطور باید انسان را دوباره طراحی کنیم؟
و خیلیها فکر میکنند که، «اوه، نه، ما هیچوقت نمیخواهیم انسان را طراحی کنیم.»
مگر اینکه، البته کودک شما ژن هانتینگتون داشته باشد
و محکوم به مردن باشد.
یا، غیر از اینکه شما ژن سرطان پستان را انتقال میدهید،
در هر صورت، نمیخواهید که فقط خودتان را دوباره طراحی کنید،
میخواهید که بچههایتان و بچههای آنها را هم دوباره طراحی کنید.
و اینها بحثهایی پیچیده هستند که همین حالا در جریان است.
یک مثال موجود را برایتان میآورم.
یکی از مباحثاتی که امروز در آکادمی ملی در جریان است
این که شما میتوانید ژن مولدی را در پشهها قرار دهید
که تمامی پشههای ناقل مالاریا را بکشید.
بعضیها میگویند،
«این روی محیط تاثیر بیش از حدی خواهد گذاشت، نکنید.»
دیگران میگویند،
«این یکی از چیزهایی است که میلیونها انسان را سالانه میکشد.
تو که هستی که بگویی من نمیتوانم کودکان کشورم را نجات دهم؟»
چرا این بحث اینقدر پیچیده است؟
چون اگر بگذاری این اتفاق در برزیل بیفتد
یا در جنوب فلوریدا --
پشهها به دیوار احترامی نمیگذارند.
تصمیمی برای تمام جهان گرفتهای
وقتی که یک مولد ژنی را رها کنی.
این انسان ارزنده برنده جایزه نوبل شده است،
و پس از بردن جایزه نوبل،
نگران این است که
حیات در سیارهاش چگونه آغاز شده است
و احتمال اینکه در محلهای دیگر هم باشد چقدر است؟
کاری که میکند این است که پیش فارغ التحصیلها میرود
و به فارغ التحصیلهایش میگوید،
«برایم حیات را بسازید اما از هیچ ماده شیمیایی یا ابزار جدیدی استفاده نکنید.
چیزهایی که سه میلیارد سال پیش اینجا بودهاند را برایم بسازید.
از لیزر نمیشود استفاده کنید. از این نمیتوانید. از آن نمیتوانید.»
نمونهای از چیزی که سه هفته پیش ساخته بود را به من داد.
چه ساخته است؟
اساسا چیزی شبیه به حباب صابونی که از لیپید ساخته شده.
او ماده اولیه RNA را ساخته.
او ماده اولیه RNA را ساخته که جذب سلول میشود
و بعد سلول را وادار به تقسیم کرده است.
ممکن است هنوز آنقدر جلو نرفته باشیم --
فرض کن ده، شاید هم بیست سال دیگر --
که حیات را از بنیان
از مجموعههای پروتو-سلولی تولید کنیم.
روند طولانی مدت دوم:
ما در دوران دیجیتال زندگی کردهایم و میکنیم --
ما شروع کردهایم تا در دوران ژنومها
و زیستشناسی و کریسپر و زیستشناسی مصنوعی زندگی کنیم --
و تمام اینها در حال ترکیب شدن با دوران مغز است.
ما به نقطهای میرسیم که میتوانیم بیشتر اجزاء بدنمان را بسازیم،
به همان شکلی که اگر استخوانی را شکستی یا پوستت را سوزاندی، دوباره میروید.
در حال یاد گرفتن این هستیم که چطور نای را دوباره برویانیم
یا چطور مثانهمان را دوباره برویانیم.
هر دو اینها در انسانها پیوند شدهاند.
تونی آتالا روی ۳۲ عضو مختلف کار میکند.
اما هسته آن اینطور خواهد بود،
چون این تو هستی و مابقی بسته بندی است.
هیچکس فراتر از ۱۲۰، ۱۳۰، ۱۴۰ عمر نخواهد کرد
مگر آنکه این را حل کنیم.
و این جالبترین چالش است.
این مرز بعدی است، همراه با:
«حیات در جهان چقدر عمومیت دارد؟»
«ما از کجا آمدهایم؟»
و سوالاتی مانند آن.
بگذارید این را با سخنی ساختگی از انشتین پایان دهم.
[میتوانید طوری زندگی کنید انگار همه چیز جادویی است،
یا گونهای زندگی کنید انگار هیچ چیز جادویی نیست.]
انتخاب با شماست.
میتوانید روی بدیها متمرکز شوید، روی ترسناکها متمرکز شوید،
و مسلما کلی چیزهای ترسناک آنجاست.
اما ۱۰ درصد از مغزت را برای اینکار استفاده کن، یا شاید ۲۰ درصد،
شاید هم ۳۰ درصد.
اما فقط بخاطر داشته باش،
ما واقعاً در دوران معجزه و شگفتی زندگی میکنیم.
خوش اقبالیم که امروز زندگی میکنیم. خوش اقبالیم که این چیزها را میبینیم.
خوش اقبالیم که با چنین افرادی مرتبطیم
که همه چیزهای این اتاق را ساختهاند.
پس از همه شما متشکرم، برای همه کارهای که میکنید.
(تشویق حضار)
Permettez-moi de vous présenter Roy Amara.
Tout d'abord, Roy pense que l'on a tendance à surestimer
l'impact des technologies les plus récentes
et que nous finissons par les sous-estimer à long terme
à cause de notre assuétude.
Ce sont les jours de miracle et d'émerveillement.
Vous souvenez-vous de cette chanson de Paul Simon ?
C'en est un petit extrait.
Mais qu'est-ce qui était miraculeux à l'époque ?
Ralentir les choses -- le ralenti --
et les appels longue distance.
Rappelez-vous, des opérateurs téléphoniques nous interrompaient
pour couper la ligne car un appel longue distance entrait.
Aujourd'hui, c'est banal de téléphoner n'importe où dans le monde.
On pourrait faire face à un phénomène identique
avec la lecture et la programmation de la vie.
Mais avant de développer ce sujet,
évoquons ensemble le télescope.
Son impact a été largement surestimé à l'origine.
Voici un des premiers modèles de Galilée.
Les gens pensaient que ça allait anéantir toutes les religions.
(Rires)
Aujourd'hui, plus personne ne porte attention aux télescopes.
Toutefois, les télescopes envoyés dans l'espace il y a une dizaine d'années
pourraient emmener cette Coccinelle sur la Lune
et vous permettre de vérifier que la voiture a bien allumé ses phares.
C'est cette puissance de résolution qui nous permet de discerner
des grains de poussière qui flottent autour de soleils distants.
Imaginez que cette étoile soit à des milliards d'années-lumière de nous
et qu'un grain de poussière passe devant elle.
Découvrir une exoplanète revient exactement au même.
La chose la plus cool avec les télescopes envoyés dans l'espace aujourd'hui,
c'est qu'ils nous permettraient de voir la flamme d'une bougie sur la Lune.
Et si on posait un miroir à côté de la flamme,
on distinguerait deux flammes.
C'est ce genre de résolution qui est nécessaire
pour créer l'image de ce grain de poussière
passant devant son soleil
et déterminer si sa signature est bleu vert.
Si c'est le cas,
ça signifie que la vie est courante dans l'univers.
Car une signature bleu vert aperçue sur une planète distante
signifie la présence de la photosynthèse
et d'eau.
La probabilité de découvrir la seule autre planète où la photosynthèse existe
est proche de zéro.
Ça change tout.
Il y a un avant et un après le fait d'être seuls dans l'univers.
Découvrir un nouveau continent relève de l'anecdote.
Quand on y pense,
nous sommes maintenant capables de créer une carte de notre univers.
Nous vivons une époque d'émerveillement, de miracle.
Pourtant, ça nous paraît évident.
Un phénomène semblable survient avec le vivant.
On nous parle de la vie en termes de petits morceaux.
On nous parle de CRISPR, on entend de ceci
et on entend parler de cela.
Mais l'essentiel à savoir sur le vivant, c'est qu'il s'avère être un code.
La vie en tant que code est un concept crucial car il signifie ceci :
tout comme nous pouvons écrire une phrase
en anglais, en français ou en chinois,
tout comme nous pouvons la copier,
tout comme nous pouvons l'éditer,
tout comme nous pouvons l'imprimer,
nous pourrons bientôt faire tout ça avec le vivant aussi.
Nous sommes en train d'apprendre à lire cette langue.
Voici le langage de cette orange.
Comment l'orange exécute-t-elle son code ?
Pas comme un ordinateur, avec des uns et des zéros.
Elle est sur l'arbre, et un jour :
pouf !
Ça signifie : exécution !
AATCAAG : fais une petite racine !
TCGACC : fais un petit germe !
GAC : fais des feuilles ! AGC : fais des fleurs !
Ensuite GCAA : fais des oranges !
En éditant une phrase en anglais sur un traitement de texte,
on peut naviguer d'un mot à l'autre.
En amendant une partie dans cette orange,
en utilisant CRISPR pour remplacer GCAAC par autre chose de connu,
l'orange devient un citron,
un pamplemousse
ou une mandarine.
En modifiant une seule lettre parmi mille,
vous devenez votre voisin.
Choisissez vos voisins avec prudence !
(Rires)
À ses prémisses, la technologie était très coûteuse,
comme les appels longue distance.
Mais le coût diminue plus vite que la loi de Moore par un facteur de 50%.
Hier, Veritas a annoncé le premier séquençage du génome pour 200 dollars.
On observe ces systèmes
et ils n'ont aucune importance jusqu'à ce qu'ils deviennent importants.
Voici une cartographie de ce dont nous parlons.
Une découverte énorme.
Il y a 23 chromosomes.
Cool.
Regardons-les avec la version télescopique mais en remplaçant le télescope
par un microscope pour zoomer
sur le chromosome du bas,
le chromosome Y.
Il est trois fois plus petit que le X, récessif et mutant.
Mais...
c'est juste un mâle.
Quand on observe tout ça,
on est au niveau d'une carte d'un pays,
une résolution de 400 paires de bases,
on zoome à 550, ensuite à 850.
Là, on commence à identifier de plus en plus de gènes.
En zoomant davantage, on obtient une carte régionale.
On peut identifier les personnes qui souffrent de leucémie,
comment elles l'ont eue et quel type de leucémie,
quelles parties ont glissé vers où.
On zoome un peu plus et on en est à Google Street View.
Voici ce qui se passe pour un patient bien déterminé qui a un cancer du côlon
à un niveau de résolution lettre par lettre.
Nous collectons en fait des informations
et générons un volume énorme de données.
C'est une des plus grandes banques de données au monde
et sa croissance dépasse notre capacité à construire des espaces pour leur stockage.
On peut créer des cartes incroyables avec ça.
Pour comprendre la peste, et pourquoi une espèce est bubonique
une autre est d'un autre type,
et une autre est encore différente.
Voici la cartographie de la peste.
Certaines sont implacablement mortelles pour l'homme, d'autres pas.
Pour approfondir, pourquoi pas comparer la peste à la tuberculose ?
Voici la différence entre la tuberculose et différentes espèces de peste.
On peut faire un travail de détective
en prenant par exemple une espèce précise du choléra
qui a touché Haïti.
On peut rechercher le pays à son origine,
la région même
et sans doute aussi le soldat qui l'a emmenée d'Afrique à Haïti.
Dézoomons.
Aller vers le plus petit n'est pas tout.
Voici une des cartes les plus cool réalisées par l'homme.
On a repris toutes les informations génétiques connues sur toutes les espèces
et on a compilé ça sur un arbre de vie qui tient sur une page.
On peut zoomer et dézoomer.
Voici ce qui est venu en premier, sa diversification, son rayonnement
et la taille de ce génome.
Tout ça sur une seule page.
C'est l'univers du vivant sur la Terre,
mis à jour et complété constamment.
Dans cette évolution de la biologie,
le changement fondamental est qu'avant, la biologie était réactive.
Les biologistes avaient des microscopes
et des loupes pour observer les animaux.
La nouvelle biologie est proactive.
On ne fait pas qu'observer, on crée aussi des choses.
C'est une révolution
car ça nous permet de réaliser des choses comme ceci.
Je suis persuadé que cette photo vous enthousiasme.
(Rires)
Cette photo nous aura demandé
quatre ans de travail et 40 millions de dollars.
(Rires)
Qu'avons-nous fait ?
On a retiré un génome complet d'une cellule,
pas un gène, pas deux gènes, mais le génome complet de la cellule,
pour construire un nouveau code génétique,
l'insérer dans une cellule
et trouver un moyen que cette cellule exécute notre code
pour développer une nouvelle espèce.
Il s'agit donc de la première forme de vie synthétique.
Que fait-on avec ça ?
Le monde de demain ne sera plus jamais pareil.
Les trois premières tendances sur le court terme
qui vont transformer le monde sont les suivantes.
Tout d'abord, il y aura une nouvelle révolution industrielle.
Au sens littéral du terme.
Tout comme la Suisse, l'Allemagne et la Grande-Bretagne
ont changé le monde avec des engins comme ceux exposés dans le hall d'entrée,
en générant l'électricité,
tout comme le CERN est en train de transformer le monde,
avec des instruments nouveaux et notre conception de l'univers,
les formes de vie programmables vont changer le monde
car dès qu'il est possible de programmer une cellule,
tout comme on programme une puce électronique,
alors tous devient possible.
Votre puce électronique peut produire des images,
de la musique, des films,
des lettres d'amour ou des tableaux de calcul.
Tout ça est fait de zéros et de uns.
Si on peut encoder des ATCG dans les cellules,
le logiciel va créer sa propre machine.
En d'autres mots, il va se développer rapidement.
Quoi qu'il arrive,
en abandonnant votre portable à votre chevet,
vous ne vous retrouverez pas avec un milliard de portables le lendemain.
Mais avec des organismes vivants,
on parle d'échelles incroyables.
Une des choses devenues possibles est par exemple la production
de combustibles neutres au niveau de l'impact carbone,
à une échelle commercialisable dès 2025.
Nous travaillons sur ça avec Exxon.
On peut aussi remplacer les terres agricoles.
Plutôt que d'exploiter 100 hectares pour produire de l'huile ou des protéines,
on peut les produire dans des cuves
avec un rendement variant entre 10 et 100 fois celui d'un hectare.
On peut aussi y stocker l'information ou y fabriquer les vaccins pour le monde.
On pourrait même stocker toutes les informations du CERN dans ces bassins.
L'ADN offre des possibilités de stockage considérables.
Deuxième changement :
voici l'avènement de la biologie théorique.
Les facultés de sciences médicales sont un des lieux les plus conservateurs au monde.
On y enseigne l'anatomie aujourd'hui exactement comme il y a 100 ans :
« Bonjour à tous. Voici votre cadavre. »
Les écoles de médecine sont particulièrement médiocres
quand il s'agit de créer de nouveaux départements et le font rarement.
Isaac Kohane a créé un département fondé sur les données, les connaissances,
à la Harvard Medical School.
Dans un sens, la biologie commence à collecter assez de données
pour suivre les pas de la physique.
C'est-à-dire que de physique d'observation
et d'expérimentation,
elle est devenue créatrice, physique théorique.
C'est en train d'arriver en biologie
car nous avons toutes ces données médicales
et toutes ces données sur les gens :
leurs génomes, leurs viromes
et leurs microbiomes.
Plus les informations s'accumulent,
plus on peut réaliser des prédictions.
La troisième transformation est que le consommateur est touché.
Vous aussi, vous pouvez obtenir un séquençage de vos gènes.
Cela mène à la création d'entreprises comme 23andMe.
Ces entreprises comme 23andMe pourront vous offrir
de plus en plus d'informations,
sur les membres de votre famille,
sur vous, sur votre corps.
Elles proposeront de comparer des données, leur évolution dans le temps
et cela produira des bases de données massives.
D'autres domaines d'activités sont aussi affectés
de manière inattendue.
Quand on fait une publicité, le but n'est pas que le consommateur
emporte votre publicité aux toilettes pour uriner dessus.
Sauf si vous vous appelez IKEA.
Si vous déchirez cette publicité de votre magazine pour uriner dessus,
elle devient bleue si vous êtes enceinte.
(Rires)
L'annonceur vous offre un rabais sur l'achat d'un berceau.
(Rires)
OK ? Quand je parle d'émancipation des consommateurs,
et cela va au-delà des biotechnologies,
je pense ce que je dis.
À Synthetic Genomics, nous sommes en train de développer
des imprimantes portables
qui vous permettent de concevoir une cellule,
de l'imprimer
et d'exécuter un programme dans la cellule.
Aujourd'hui, on peut imprimer des vaccins
en temps réel quand un avion décolle
et avant qu'il atterrisse.
Cette année, on va livrer 78 de ces imprimantes.
Ce n'est plus de la biologie théorique, c'est de la biologie imprimée.
Permettez-moi d'évoquer deux tendances à long terme
qui vont arriver sur une longue période.
D'abord, nous sommes en train de modifier les espèces.
Vous avez dû en entendre parler.
On modifie des arbres, des fleurs,
du yaourt,
du fromage et tout ce que vous voulez.
Ceci entraîne une question fascinante :
comment et quand devrions-nous amender les humains ?
Nous sommes nombreux à penser : « Jamais nous ne voudrons ça ! »
Sauf si votre enfant a le gène de Huntington
et est condamné à mourir.
Sauf si vous êtes porteur du gène de la mucoviscidose
et, dans ce cas, vous souhaiterez un amendement pour vous
et aussi pour vos enfants et leurs enfants.
Il s'agit de débats complexes et ils ont lieu maintenant.
Un exemple :
un des débats en cours dans les Académies nationales
concerne notre capacité à provoquer une mutation génétique chez les moustiques
qui tuera tous les moustiques porteurs de la malaria.
Certains pensent
que l'impact sur l'environnement mérite d'agir avec précaution.
D'autres, toutefois, pensent
que cette maladie tue des millions de personnes tous les ans.
On ne peut pas nous empêcher de sauver les enfants de nos pays.
Pourquoi ce débat est-il si complexe ?
Parce qu'en lâchant ça au Brésil, ou au sud de la Floride,
les moustiques n'ont pas de frontières.
C'est une décision qui affecte le monde entier
que de libérer une mutation génétique.
Cet homme extraordinaire a reçu le Prix Nobel.
Suite à son Prix Nobel,
il s'est intéressé
à comment la vie a démarré sur cette planète
et à la probabilité de la trouver ailleurs.
Aujourd'hui, il passe son temps avec ses étudiants
en leur demandant ceci :
« Créez une vie mais sans aucun produit chimique ou instrument modernes.
Créez quelque chose qui existait il y a trois milliards d'années.
Sans lasers. Sans ceci. Sans cela. »
Il m'a donné une fiole avec ce qu'il a fabriqué il y a trois semaines.
Qu'est-ce que c'est ?
Il a fabriqué ce qui ressemble à des bulles de savon faites de lipides.
Il a fabriqué un précurseur de l'acide ribonucléique.
Il a fait absorber ce précurseur d'ARN par une cellule
qu'il a laissée se diviser.
On pourrait ne pas être loin,
on parle de dix ou vingt ans,
du moment où nous pourrons générer la vie à partir de rien,
à partir de proto-communautés.
Deuxième tendance sur le long terme :
nous sommes en train de vivre dans l'ère numérique,
nous faisons nos premiers pas dans l'ère du génome.
La biologie, CRISPR, la biologie synthétique
et tout le reste vont se réunir dans l'ère du cerveau.
Nous arrivons à l'étape où nous pouvons régénérer la plupart de nos organes
telle la guérison de la peau ou d'un os après une brûlure ou une fracture.
Nous apprenons à régénérer nos trachées
et nos vessies.
On en a implanté chez des humains.
Tony Atala développe 32 organes différents.
Mais ceci va devenir le cœur
car c'est vous, et le reste n'est qu'une enveloppe charnelle.
Personne ne vivra au-delà de 120, 130 ou 140 ans.
Sauf si nous réglons ça.
C'est aussi le défi le plus intéressant.
C'est la nouvelle frontière, avec :
« La vie est-elle généralisée dans l'univers ? »
« D'où venons-nous ? »
entre autres.
Je conclurai avec une citation apocryphe d'Einstein.
[Il n'y a que deux façons de vivre sa vie :
faire comme si tout était un miracle ou rien n'était un miracle]
C'est votre choix.
Vous pouvez vous focaliser sur le mauvais et l'effroyable,
et il y a certes des choses effrayantes.
Mais utilisez 10 ou 20% de votre cerveau à ça,
voire 30%.
Surtout, rappelez-vous,
nous vivons dans une ère de miracle et d'émerveillement.
Nous avons la chance de vivre maintenant et d'être les témoins de tout ça.
Nous avons la change d'interagir avec des personnes comme celles
qui construisent toutes ces choses et qui sont parmi nous.
Merci à vous tous pour ce que vous faites.
(Applaudissements)
הרשו לי להתחיל עם רוי אמארה.
הטיעון של רוי הוא שישנה נטייה להערכת יתר של רוב הטכנולוגיות החדשות
בתחילת הדרך, מבחינת ההשפעה שלהם,
ואחר כך ישנה הערכת חסר בטווח הארוך
כי אנחנו מתרגלים אליהן.
אנחנו נמצאים באמת בתקופה של נסים ונפלאות.
אתם זוכרים את השיר הנפלא הזה של פול סיימון?
היו בו שתי שורות.
אז מה היה זה שנחשב לנס באותם ימים?
האטת הדברים -- הילוך איטי --
ושיחות בינלאומיות.
זאת משום שהיה נהוג כשגרה שמרכזנים ייכנסו לכם באמצע שיחה
ויגידו לכם: "שיחה מחו"ל. אתם רוצים לנתק?"
וכיום זה נחשב דבר רגיל להתקשר לכל מקום בעולם.
ובכן, משהו דומה עשוי להתרחש
לגבי קריאה ותכנות של חיים.
אבל לפני שארד לפרטים של אלה,
בואו נדבר לרגע על טלסקופים.
במקור, היתה הערכת יתר לגבי השפעת הטלסקופים.
זהו אחד מהדגמים המוקדמים של גלילאו.
אנשים חשבו שזה הולך להחריב לגמרי את הדת.
(צחוק)
אז אנחנו לא ממש שמים לב לטלסקופים.
אבל כמובן, טלסקופים ששוגרו לפני 10 שנים, כפי ששמעתם זה עתה,
יכלו לקחת את הפולקסווגן הזה, להטיס אותו לירח,
ואז יכולתם לראות את האורות של הפולקסווגן הזה נדלקים על הירח.
וזוהי עוצמת הרזולוציה שאיפשרה לכם לראות
גרגרי אבק קטנים מרחפים סביב שמשות רחוקות.
שערו בנפשכם לרגע שזו היתה שמש במרחק מיליארד שנות אור,
ושראיתם גרגר אבק קטן שהופיע לפניה.
הדבר דומה לגילוי כוכב לכת מחוץ למערכת השמש.
והדבר המדליק הוא, שהטלסקופים אותם משגרים בימינו
יאפשרו לראות אור של נר בודד על פני הירח.
ואם תפרידו אותו באמצעות לוחית אחת,
תוכלו לראות שני נרות נפרדים במרחק הזה.
וזהו סדר הגודל של רזולוציה שתצטרכו
כדי להתחיל לבנות את התמונה של גרגר האבק הזה
כאשר הוא מופיע סביב השמש
ולראות אם יש לו חתימה כחולה-ירוקה.
ואם יש לו חתימה כחולה-ירוקה,
זה אומר שחיים הם נפוצים ביקום.
בפעם הראשונה שתראו חתימה כחולה-ירוקה על כוכב לכת מרוחק,
תדעו שיש שם פוטוסינטזה,
יש שם מים,
ושהסיכוי שראיתם את כוכב הלכת האחר היחיד שיש בו פוטוסינטזה
שואף לאפס.
וזהו אירוע מכריע בזמן.
יש לפני ואחרי היום שבו היינו לבד ביקום,
שכחו מהגילוי של יבשת זו או אחרת.
אז ככל שחושבים על זה,
אנחנו מתחילים עכשיו להיות מסוגלים לקבל תמונות של רובו של היקום.
וזהו עידן של נסים ונפלאות.
ואנחנו די לוקחים את זה כמובן מאליו.
משהו דומה קורה בהקשר של החיים.
אנחנו שומעים על החיים דרך הפיסות והחתיכות הקטנות האלה:
אנחנו שומעים על CRISPR, ואנחנו שומעים הטכנולוגיה הזאת,
ועל הטכנולוגיה ההיא.
אבל השורה התחתונה לגבי החיים היא שמסתבר שהחיים הם קוד.
והחיים כקוד הוא עקרון ממש חשוב, כי משמעותו,
שבדיוק כמו שאתם יכולים לכתוב משפט
באנגלית או בצרפתית או בסינית,
בדיוק כמו שאתם יכולים להעתיק משפט,
בדיוק כמו שאתם יכולים לערוך משפט,
בדיוק כמו שאתם יכולים להדפיס משפט,
כך אתם מתחילים להיות מסוגלים לעשות את זה עם החיים.
זה אומר שאנחנו מתחילים ללמוד איך לקרוא את השפה הזאת.
וזאת, כמובן, היא השפה שמשמשת את התפוז הזה.
אז איך התפוז הזה מבצע קוד?
הוא אינו עושה זאת בצורה של אחדים ואפסים כמו שעושה מחשב.
הוא יושב על עץ, ויום אחד מה שהוא עושה:
פלופ!
וזה משמעו: בצע קוד.
קוד AATCAAG: צור לי שורש קטן.
קוד TCGACC: צור לי גבעול קטן.
קוד GAC: צור לי כמה עלים. קוד AGC: צור לי כמה פרחים.
ואחר GCAA: צור לי עוד כמה תפוזים.
כאשר אני עורך משפט באנגלית באמצעות מעבד תמלילים,
מה שקורה הוא שאני יכול לעבור מהמילה הזו למילה הזאת.
אם אני עורך משהו בתפוז הזה
ומכניס פנימה GCAAC, באמצעות CRISPR או משהו אחר ששמעתם עליו,
אז התפוז הזה הופך ללימון,
או שהוא הופך לאשכולית,
או שהוא הופך למנדרינה.
ואם אני עורך אחת מכל אלף אותיות,
אתה הופך להיות האדם שיושב לידך היום.
תהיו יותר זהירים בבחירת מקום הישיבה שלכם.
(צחוק)
מה שקורה עם הנושא הזה הוא שזה היה ממש יקר בתחילה.
זה היה דומה לשיחות בינלאומיות.
אבל העלות של זה צונחת ב-50 אחוז יותר מהר מאשר חוק מוּר.
הגנום המלא הראשון ב-200 דולר הוכרז אתמול ע"י "וריטאס".
וכך כאשר אתם מתבוננים במערכות האלה,
זה לא משנה, זה לא משנה, זה לא משנה, ואז זה משנה.
אז הרשו לי להציג לכם תצורת מפה של הנושא הזה.
זוהי תגלית גדולה.
ישנם 23 כרומוזומים.
גדול!
הבה נתחיל עם גירסת טלסקופ, אלא שבמקום להשתמש בטלסקופ,
הבה נשתמש במיקרוסקופ כדי להגדיל
את הנחוּת שבכרומוזומים האלה,
שהוא כרומוזום ה-Y.
הוא שליש מגודלו של ה-X. הוא רצסיבי ובעל מוטציה.
אבל הֵיי,
רק זכר.
וכאשר אתם מתבוננים בדבר הזה,
כאן זה מעין מבט ברמת הארץ כולה,
ברמת רזולוציה בסיסית של 400,
ואז אתם מגדילים עוד ל-550, ואז אתם מגדילים ל-850,
ואתם יכולים להתחיל לזהות עוד ועוד גֶנים ככל שאתם מגדילים את התמונה.
אחר כך אתם מגדילים עוד עד לרמת המדינה הבודדת,
ואתם יכולים להתחיל לאמר למי יש סרטן-דם,
איך הם קיבלו סרטן-דם, איזה סוג של סרטן דם יש להם,
מה נדד מאיזה איזור לאיזה איזור.
ואז אתם מגדילים עוד לרמת הרחוב הבודד.
אז זה מה שקורה אם יש לכם סרטן במערכת העיכול התחתונה
עבור חולה מאד מסויים, ברזולוציה של אות-אחר-אות.
אז מה שאנחנו עושים עם הדבר הזה הוא איסוף נתונים
ויצירת כמות עצומה של מידע.
זהו אחד מבסיסי הנתונים הגדולים ביותר על כדור הארץ,
הוא גדל מהר יותר מקצב ייצור המחשבים שיכולים לאגור אותו.
אתם יכולים ליצור מפות מדהימות עם החומר הזה.
אתם רוצים להבין את הנֶגע ומדוע נגע אחד הוא דֶבֶר
והאחר הוא סוג אחר של נגע
והאחר הוא עוד סוג אחר של נגע?
ובכן, הנה המפה של הנגע.
כמה מהם ללא ספק קטלניים עבור בני-אדם,
כמה מהם לא.
ושימו לב, דרך אגב, כאשר אתם יורדים לשורשו של הדבר הזה,
איך הוא בהשוואה לשחפת?
אז זהו ההבדל שבין שחפת לבין סוגים שונים של נגעים,
ואתם יכולים לשחק כבלשים עם החומרים האלה,
כי אתם יכולים לקחת סוג מאד מסויים של כולרה
שפגע בהאיטי,
ואתם יכולים לראות מאיזו מדינה הוא הגיע,
מאיזה איזור הוא הגיע,
וקרוב לודאי מי הוא החייל שנשא אותו מהמדינה האפריקאית ההיא להאיטי.
מתרחקים ומקטינים.
לא מדובר רק בהתקרבות והגדלה.
זוהי אחת המפות הנהדרות ביותר שנוצרה אי פעם ע"י בני-אדם.
מה שהם עשו זה שהם לקחו את כל המידע הגנטי שהיה להם
על כל המינים,
והם יצרו את עץ החיים על דף יחיד
בתוכו אתם יכולים להגדיל ולהקטין את התמונה.
אז זה מה שהופיע בהתחלה, איך הוא התגוון, איך הוא הסתעף,
כמה גדול הוא הגנום הזה,
על דף יחיד.
זהו מעין עולם החיים על פני כדור הארץ,
והוא עובר כל הזמן עדכונים והשלמות.
וכך כאשר אתם מסתכלים על הדבר הזה,
השינוי החשוב באמת הוא שהביולוגיה הישנה היתה רֵיאַקטיבית --
היו לכם הרבה ביולוגים מאחורי מיקרוסקופים,
והיו להם זכוכיות מגדלת והם צפו בחיות שם בחוץ.
הביולוגיה החדשה היא פרואקטיבית.
אתם לא רק מתבוננים בדברים, אתם מייצרים דברים.
וזהו אכן שינוי גדול
כי הוא מאפשר לנו לעשות דברים כמו זה.
ואני יודע שאתם ממש מתלהבים מהתמונה הזאת.
(צחוק)
זה לקח לנו רק 4 שנים ו-40 מיליון דולר
כדי להיות מסוגלים לקבל את התמונה הזאת.
(צחוק)
ומה שעשינו
הוא שהוצאנו את הקוד הגנטי השלם מתוך התא --
לא גן אחד, לא שני גנים, את הקוד הגנטי השלם של תא יחיד --
בנינו קוד גנטי חדש לגמרי,
הכנסנו אותו לתוך התא,
מצאנו דרך לגרום לתא לבצע את הקוד הזה
וכך יצרנו מין חדש לחלוטין.
זוהי צורת החיים הסינטטית הראשונה בעולם.
ומה אתם עושים עם הדבר הזה?
ובכן, הדבר הזה עומד לשנות את העולם.
הרשו לי להציג לכם שלוש מגמות לטווח הקצר
שקשורות לאיך הדבר הזה עומד לשנות את העולם.
הראשונה, אנחנו עומדים לראות מהפיכה תעשייתית חדשה.
ואני מתכוון לזה פשוטו כמשמעו.
באותה הדרך בה שווייץ וגרמניה ובריטניה
שינו את העולם עם המכונות כמו האחת שאתם רואים בלובי הזה,
יצרו עוצמה --
באותה הדרך בה CERN משנה את העולם,
באמצעות מכשירים חדשים ותפיסתנו את היקום --
צורות חיים ברות-תכנות עומדות אף הן לשנות את העולם
כי מרגע שאתם יכולים לתכנת תאים
באותה הדרך בה אתם מתכנתים את רכיב המחשב שלכם,
אז אתם יכולים לעשות כמעט כל דבר.
רכיב המחשב שלכם יכול להפיק צילומים,
יכול להפיק מוזיקה, יכול להפיק סרט,
יכול להפיק מכתבי אהבה, יכול להפיק גליונות-נתונים.
אלו רק אפסים ואחדים שמרחפים להם שם.
אם נוכל לגרום לאותיות ATCG לרחף דרך תאים,
אז התוכנה הזאת תיצור חומרה משלה,
מה שאומר שהיא תיגדל במהירות רבה.
לא משנה מה יקרה,
אם אתם משאירים את הטלפון הסלולרי שלכם ליד המיטה שלכם,
לא תמצאו מיליארד טלפונים סלולריים בבוקר.
אבל אם תעשו זאת עם אורגניזמים חיים,
תוכלו לעשות את הדבר הזה בקנה מידה גדול מאד.
אחד הדברים שניתן לעשות הוא להתחיל לייצר
דלקים ניטרליים מבינת פחמן
בקנה מידה מסחרי עד 2025,
מה שאנו עושים עם חברת "אקסון".
אבל ניתן גם להסב אדמות חקלאיות.
במקום שתזדקקו לק"מ מרובע אחד לייצור שמנים או לייצור חלבונים,
תוכלו לעשות זאת בתוך מיכלים
ביעילות גבוהה פי 10 עד פי 100 לכל יחידת שטח.
או שתוכלו לאחסן נתונים, או שתוכלו לייצר את כל החיסונים שבעולם
בתוך שלושה מיכלים אלה.
או שתוכלו לאחסן את רוב האינפורמציה ששמורה ב-CERN בתוך אותם 3 מיכלים.
ה-DNA הוא התקן איחסון מידע מאד יעיל.
תפנית שניה:
מתחילים לראות את צמיחתה של הביולוגיה התאורטית.
מחלקות בבתי-ספר לרפואה הינן מהמקומות השמרניים ביותר על פני כדור הארץ.
הדרך בה מלמדים בהן אנטומיה דומה לדרך בה לימדו אנטומיה
לפני 100 שנה.
"ברוכים הבאים, סטודנטים. הנה הגוויה שלכם."
אחד הדברים בהם בתי-ספר לרפואה אינם חזקים הוא יצירת מחלקות חדשות,
לכן הדבר הזה כה בלתי-רגיל.
איזק כהן פתח זה עתה מחלקה המבוססת על ביואינפורמטיקה, מידע, ידע
בבית הספר לרפואה של הרווארד.
ובמידה מסויימת, מה שמתחיל להתרחש הוא
שביולוגיה מתחילה לקבל מספיק מידע
כדי להתחיל ללכת בעקבות הפיזיקה,
אשר היתה בעבר פיזיקה מבוססת תצפיות
ופיזיקה מבוססת ניסויים,
ואז החלה ליצור ביולוגיה תיאורטית.
ובכן, זה מה שמתחילים לראות
הודות לכך שישנם כה הרבה תיקים רפואיים,
הודות לכך שישנו כל כך הרבה מידע על אנשים:
יש לנו את הגנום שלהם, יש לנו את מיפוי הוירוסים שלהם,
יש לנו את המיקרוביום שלהם.
וככל שהמידע הזה נערם,
כך אפשר להתחיל לבצע תחזיות.
הדבר השלישי שמתרחש הוא ההתקרבות לצרכן.
כך, גם אתם יכולים לבקש את ריצוף הגנום שלכם.
וזה מתחיל ליצור חברות כמו "23 אֵנד מי",
וחברות כאלה עומדות לתת לכם
עוד ועוד ועוד מידע,
לא רק לגבי הקרובים שלכם,
אלא גם עליכם ועל גופכם,
והן עומדות להשוות נתונים,
והן עומדות להשוות נתונים לאורך זמן,
ואלו עומדים להיעשות בסיסי-נתונים גדולים מאד.
אבל זה גם מתחיל להשפיע על סדרה של עסקים אחרים
בדרכים בלתי צפויות.
באופן רגיל, כאשר אתם מפרסמים משהו, אתם לא באמת רוצים שהצרכן
ייקח את המודעה שלכם לחדר השירותים כדי להשתין עליה.
אלא אם כן אתם "איקאה", כמובן.
כי כאשר אתם קורעים את זה מתוך כתב עת ומשתינים על זה,
זה ייהפך לכחול אם אתם בהריון.
(צחוק)
והם יתנו לכם הנחה על מיטת התינוק.
(צחוק)
נכון? אז כשאני אומר העצמה של הצרכן,
וזה נפרש אל מעבר לביוטכנולוגיה,
אני בעצם מתכוון לזה.
אנחנו מתחילים עכשיו לייצר, בחברת "סינתטיק ג'נומיקס",
מדפסות שולחניות
שתאפשרנה לכם לתכנן תא חי,
להדפיס תא,
לבצע את הקוד שבתא.
אנחנו יכולים היום להדפיס תרכיבי חיסון
בזמן אמת בין זמן ההמראה של מטוס
ועד זמן הנחיתה שלו.
אנחנו נשווק 78 מהמכונות האלה השנה.
זוהי לא ביולוגיה תיאורטית. זוהי הדפסה ביולוגית.
הרשו לי לדבר על שתי מגמות לטווח ארוך
שתגענה אליכם בתוך תקופת זמן ארוכה יותר.
הראשונה היא שאנחנו מתחילים לתכנן מחדש מינים.
שמעתם על כך, נכון?
אנחנו מתכננים מחדש עצים. אנחנו מתכננים מחדש פרחים.
אנחנו מתכננים מחדש יוגורט,
גבינה, כל דבר אחר שתרצו.
וזה, כמובן, מעלה איתו את השאלה המעניינת:
איך ומתי כדאי שנתכנן מחדש בני-אדם?
ורבים מאיתנו חושבים, "הו לא, לעולם לא נרצה לתכנן מחדש בני-אדם."
אלא אם כן, כמובן, יש לילדכם את גן ההנטינגטון
וגורלו נחרץ.
או, אם אתם מעבירים הלאה את גן הסיסטיק פיברוזיס,
מקרה שבו לא רק תרצו לתכנן מחדש את עצמכם,
אלא גם תרצו לתכנן מחדש את ילדיכם ואת ילדיהם.
אלו הם ויכוחים מסובכים והם ייתרחשו בזמן אמת.
אתן לכם דוגמה אחת עכשווית.
אחד מהויכוחים המתנהלים כיום באקדמיות הלאומיות
הוא סביב היכולת ליצור "דחיפת גנים" ביתושים
כך שנהרוג את כל היתושים נושאי המלריה.
ובכן, ישנם אנשים שאומרים,
"זה ישפיע על הסביבה באופן קיצוני, אל תעשו את זה."
אחרים אומרים,
"זה אחד הדברים שהורגים מיליוני אנשים בכל שנה.
מי אתם שתאמרו לי שאני לא יכול להציל את ילדיי בארץ שלי?"
ולמה הויכוח הזה כל כך מסובך?
מכיוון שברגע שאתם מתירים את זה בברזיל
או בדרום פלורידה --
יתושים לא מכבדים חומות.
אתם לוקחים החלטה עבור העולם כולו
כאשר אתם מעלים לאויר דחיפת גנים.
האדם הנפלא הזה זכה בפרס נובל,
ואחרי שזכה בפרס נובל
הוא החל לתהות בשאלה
איך התחילו החיים על פני כדור הארץ
וכמה סביר שאין חיים במקומות אחרים?
אז מה שהוא עשה זה להסתובב סביב הסטודנטים האלה
ולהגיד לסטודנטים שלו,
"צרו לי חיים אבל אל תשתמשו באף כימיקל או מכשיר מודרני.
צרו לי חומר שהיה פה לפני שלושה מיליארד שנה.
אתם לא יכולים להשתמש בלייזרים. אתם לא יכולים להשתמש לא בזה ולא בזה."
הוא נתן לי בקבוקון עם מה שהוא יצר לפני שלושה שבועות.
מה הוא יצר?
הוא יצר מה שנראה בבסיסו כמו בועות סבון עשויות ליפידים.
הוא יצר קדם RNA.
הוא גרם לספיגתו של קדם ה-RNA ע"י התא
ואז נתן לתאים להתחלק.
אנחנו עשויים להיות די קרובים --
הניחו עשור, אולי שני עשורים --
ליצירת חיים מאפס
מתוך מושבות-אב.
מגמה ארוכת-טווח שניה:
חיינו התנהלו ומתנהלים בעידן הדיגיטלי --
אנחנו מתחילים לחיות את עידן הגנום
והביולוגיה וה-CRISPR והביולוגיה הסינטתית --
וכל זה עומד להתמזג עם עידן המוח.
אנחנו מתקרבים לנקודה בה נוכל לבנות מחדש את רובם של איברי גופנו,
באופן דומה לבניה מחדש שמתרחשת כאשר אתם שוברים עצם או נכווים בעורכם.
אנחנו מתחילים ללמוד איך לבנות מחדש את קנה הנשימה שלנו
או איך לבנות מחדש את שלפוחית השתן שלנו.
שניהם הושתלו בבני-אדם.
טוני אטאלה עובד על 32 איברים שונים.
אבל הליבה עומדת להיות הדבר הזה,
כי זה מי שאתם וכל השאר רק עטיפה.
אף אחד לא עומד לחיות מעבר לגיל 120, 130, 140 שנה
אלא אם כן נתקן את זה.
וזהו האתגר המעניין ביותר.
זוהי החזית הבאה, יחד עם:
"כמה נפוצים החיים ביקום?"
"מהיכן הגענו?"
ושאלות דומות.
הרשו לי לסיים עם ציטטה שמיוחסת לאיינשטיין.
"אתם יכולים לחיות כאילו כל דבר הוא נס,
ואתם יכולים לחיות כאילו כלום איננו נס."
זוהי בחירה שלכם.
אתם יכולים להתמקד במה שרע, אתם יכולים להתמקד במה שמפחיד,
וללא ספק יש הרבה דברים מפחידים שם בחוץ.
אבל השתמשו ב-10 אחוזים של מוחכם כדי להתמקד בזה, או אולי 20 אחוז,
או אולי 30 אחוז.
אבל זכרו רק,
אנחנו אכן חיים בעידן של נסים ונפלאות.
יש לנו מזל שאנו חיים בתקופה הזאת. יש לנו מזל שאנו רואים את הדברים האלה.
יש לנו מזל שאנחנו יכולים ליצור קשר עם אנשים כמו אלה
שבונים את כל הדברים שבחדר הזה.
אז תודה רבה לכולכם, על כל אשר אתם עושים.
(מחיאות כפיים)
Hadd kezdjem Roy Amarával.
Roy állítja, hogy a legtöbb új technika hatását
kezdetben hajlamosak vagyunk túlértékelni,
majd hosszabb távon alulértékeljük,
mert hozzászokunk.
Tényleg [Ezek a csoda és bámulat napjai].
Emlékszenek Paul Simon e nagyszerű dalára?
Volt két sor benne.
Mit tartottak akkoriban csodálatosnak?
A lassítást – a lassított felvételt –
és a távolsági beszélgetést.
Mert hozzászoktak, hogy a kezelő félbeszakítja önöket, és beszól:
"Távolsági hívás. Kapcsolhatom?"
Ma a világ bármely pontjáról sem gond telefonálni.
Valami hasonló játszódhat le
az élet olvasatával és programozásával.
Mielőtt azonban belefognék,
beszéljünk a távcsövekről.
A távcsövek hatását eredetileg túlbecsülték.
Ez Galilei egyik modellje.
Azt hitték, hogy minden vallást tönkretesz.
(Nevetés)
Ma nem sok figyelmet fordítunk a távcsövekre.
Ám a 10 éve keletkezett távcsövek, mint épp szó volt róla,
ezt a Volkswagent a Holdra repíthetik,
és láthatjuk a Volkswagen fényszóróit a Holdon fölgyulladni.
E felbontási teljesítmény teszi lehetővé,
hogy távoli napok körül lebegő porszemcséket is meglássunk.
Képzeljük el, hogy ez milliárdnyi fényévre lévő nap,
és kis porszemcsék kerültek elé.
Így néz ki az exobolygók földerítése.
A mostani távcsövek annyira nagyszerűek,
hogy a Holdon meggyújtott gyertya fényét is mutatnák.
Ha pedig fémlapot teszünk mögé,
két gyertyát látunk a távolban.
Ekkora fölbontás kell,
hogy képet alkothassunk a porszemcséről,
ahogy a Nap előtt halad el,
és kiderítsük, mutat-e kék-zöld színt.
Ha kék-zöld színt mutatnak,
ez azt jelenti, hogy a világmindenségben mindenütt van élet.
Amikor a kék-zöld színt először pillantjuk meg egy távoli bolygón,
ez azt jelenti, hogy ott van fotoszintézis,
van víz,
s annak esélye, hogy csak egy bolygón van fotoszintézis:
mintegy nulla.
Ez korszakalkotó esemény:
előtte egyedül voltunk a világmindenségben, utána már nem.
Feledjük csak el földrészek fölfedezését.
Erről gondolkodva
lassan képessé válunk a világmindenség zömének elképzelésére.
Ez a csoda és bámulat ideje.
Valahogy magától értetődőnek vesszük.
Hasonló történik az életben is.
Ilyen apróságokban értesülünk az életről.
A CRISPR-ről így szoktunk hallani,
így szoktunk hallani egyik-másik technológiáról.
De kiderül, hogy az élet lényege a kód.
Hogy az élet kód, az tényleg fontos fogalom, mert azt jelenti,
hogy ugyanúgy, ahogy mondatokat írunk
angolul, franciául vagy kínaiul,
ugyanúgy, ahogy mondatokat másolunk,
ugyanúgy, ahogy mondatokat szerkesztünk,
ugyanúgy, ahogy mondatokat nyomtatunk,
úgy leszünk képesek ezt megtenni az élettel is.
Azt jelenti, hogy kezdjük megtanulni e nyelv olvasását.
E narancs is ezt a nyelvet használja.
Hogyan hajtja végre e kódot a narancs?
Nem nullákkal és egyesekkel, mint a számítógép.
Fán lóg, és egyszer csak:
zsupsz!
Ez azt jelenti: végrehajtva.
AATCAAG: növessz nekem gyökerecskét!
TCGACC: növessz nekem törzsecskét!
GAC: növessz nekem leveleket! AGC: növessz nekem virágokat!
Majd a GCAA: növessz nekem még narancsokat!
Ha szövegszerkesztővel látok neki egy angol nyelvű mondatnak,
akkor végigmehetek az egyes szavakon.
Ha valamit ebben a narancsban szerkesztek,
és belerakom a GCAAC-t a CRISPR vagy valami más segítségével,
akkor a narancsból citrom
vagy grapefruit lesz,
vagy mandarinná változik.
Ha meg az ezer betűből egyet szerkesztek,
akkor ön a mellette ülővé változik.
Vigyázzanak, hová ülnek.
(Nevetés)
A technológia igen drága volt kezdetben,
akárcsak a távolsági hívások.
De a költsége 50%-kal gyorsabban zuhan, mint a Moore-törvény szerint várnánk.
Tegnap jelentette be a Veritas először a 200 dolláros árat.
Ha megnézzük e rendszereket:
ez se számít, az se számít, amaz se, aztán igen.
Tekintsük át, miről van szó.
Ez nagy fölfedezés.
23 kromoszóma van.
Klassz.
Fogjunk hozzá a távcsőváltozattal, de távcső helyett
használjunk mikroszkópot,
hogy belelássunk a kisebb kromoszómákba.
nevezetesen az Y-kromoszómákba.
Mérete az X-kromoszóma harmada, recesszív és mutáns.
De végül is
csak férfi!
Ha ránézünk erre a dologra,
mintha egy ország térképe tárulna elénk
400 bázispár felbontásban,
majd kinagyítjuk 550, sőt 850 bázispárra,
eközben egyre több gént azonosíthatunk.
Majd szövetségi állam szintjére nagyítunk,
így előtűnik, ki leukémiás,
hogyan betegedett meg, milyen fajtájú leukémiája van.
mi honnan és hová került.
Aztán a Google utcaképre nagyítunk.
Ez annak a betegnek az esete betű mélységű felbontásban,
akinek vastagbél- és végbélrákja van.
Ezekből információt gyűjtünk,
és hatalmas mennyiségű adatot állítunk elő.
Ez a világ egyik legnagyobb adatbázisa,
és gyorsabban gyarapszik, mint tárolására alkalmas számítógépeket építenénk.
Hihetetlen térképeket készíthetünk vele.
Pl. meg akarjuk érteni a pestist: az egyik miért bubópestis,
a másik meg eltérő típusú,
a harmadik fajta miért megint más?
Ez a pestis térképe.
Egyesek halálosak az emberre,
mások nem.
Figyeljék meg, ahogy lefelé haladunk,
mennyire hasonlít a tébécére?
Ez a különbség a tébécé és a pestis egyes fajtái között,
és detektívesdit játszhatunk vele,
mert pl. megnézhetünk egy különleges kolerafajtát,
amelyik Haitiban pusztított,
megnézhetjük, melyik országból jött,
melyik vidékről,
talán azt is, melyik katona hurcolta be Afrikából Haitira.
Csökkentjük a felbontást.
Nem csak nagyítani lehet.
Ez az ember alkotta egyik legnagyszerűbb térkép.
Össze van gyűjtve rajta
az összes faj genetikai információja,
ez az élet fája egyetlen oldalon.
Kinagyíthatjuk és fordítva.
Ez alakult ki először, így diverzifikálódott, így ágazott el,
mekkora a genom
egyetlen oldalon.
Az élet világmindensége a Földön;
állandóan korszerűsödik és kiegészül.
Ha ezt nézzük,
a valóban fontos változás, hogy a régi biológia leíró jellegű volt.
Egykor sok biológusunk mikroszkópok fölött ült,
nagyítókat tartva, és állatokat figyeltek meg.
Az új biológia kezdeményező.
Nemcsak megfigyel, hanem teremt is.
Ez óriási változás,
mert így ilyen dolgokat hozhatunk létre.
Tudom, hogy fölvillanyozódtak e képtől.
(Nevetés)
Csak négy év és 40 millió dollár kellett,
hogy e képet elkészíthessük.
(Nevetés)
Kivettük a teljes génkódot
a sejtből –
nem 1-2 gént, hanem a teljes génkódot –,
teljesen új génkódot állítottunk elő,
beillesztettük a sejtbe,
rájöttünk, hogyan vehetjük rá a sejtet, hogy végrehajtsa a kódot,
és egészen új fajt hoztunk létre.
Ez a világ első szintetikus életformája.
Mit kezdjünk vele?
Ez megváltoztatja a világot.
Három rövid távú tendenciát mutatok be,
amely világosan jelzi, hogyan változtatja meg a világot.
Az első az új ipari forradalom.
Szó szerint értem.
Ugyanúgy, ahogy Svájc, Németország és Nagy-Britannia
az előcsarnokban látható gépekhez hasonló szerkezetekkel,
energiát termelt,
a CERN ugyanígy változtatja meg a világot
új eszközök és a világmindenségről alkotott fogalmunk felhasználásával.
A programozható életformák is megváltoztatják a világot,
mert ha már sejteket programozhatunk,
ahogy a számítógép csipjét,
akkor majdnem mindent megtehetünk.
Számítógépcsipjük fényképeket,
zenét, filmet állíthat elő,
szerelmes leveleket, táblázatokat.
Csak egyesek és nullák röpködnek.
Ha az ATCG-ket képesek vagyunk átfuttatni a sejteken,
akkor e szoftver előállítja a hardverét,
ami azt jelenti: igen gyorsan fejlődik.
Történjék bármi,
ha mobiljukat ágyuk mellett hagyják,
reggelre nem lesz belőle milliárdnyi telefon.
Ám ha ugyanezt élő szervezettel művelik,
nagyban állíthatják elő ezt a dolgot.
Az egyik lehetőség, hogy 2025-ig
ipari léptékben elkezdik gyártani
a majdnem szén-semleges üzemanyagokat,
ezt tesszük az Exxonnal közösen.
De mezőgazdasági területeket is kiválthatunk.
Növényolaj vagy fehérje az erre használt 100 hektár helyett
ezekben a tartályokban
10–100-szoros hektáronkénti termelékenységgel állítható elő.
Vagy információt tárolhatunk, vagy a világ összes oltóanyagát
e három tartályban állíthatjuk elő.
Vagy e három tartályban tárolhatjuk a CERN-ben lévő információ javát.
A DNS valóban hatékony tárolóeszköz.
A második fordulat:
megjelenik az elméleti biológia.
Az orvostudományi egyetemi tanszékek maradi helyek.
Majdnem ugyanúgy tanítják az anatómiát,
mint 100 évvel ezelőtt.
"Üdvözöljük, hallgató! Ezt a holttestet boncolja!"
Új tanszékek alapításában nem jeleskednek az orvostudományi egyetemek,
ezért szokatlan az elméleti biológia.
Isaac Kohane informatikán, adatokon és tudáson alapuló tanszéket alapított
a Harvard orvosi karán.
Bizonyos értelemben,
ahogy a biológia elég adathoz jut,
kezd a fizika nyomában járni.
A fizika egykor megfigyelő jellegű
és kísérleti fizikusok terepe volt.
Kezdett kialakulni az elméleti biológia.
Ennek vagyunk tanúi,
mert rengeteg orvosi följegyzésünk van,
mert rengeteg adatunk van emberekről:
megvan a genomjuk, megvan a viromjuk,
megvan a mikrobiomjuk.
S ahogy az információ gyűlik,
hozzáláthatunk az előrejelzésekhez.
A harmadik dolog a fogyasztóra irányul.
Önök is szekvenáltathatják a génjeiket.
Így jönnek létre a 23andMe-féle cégek,
és e cégekből
mind több adathoz jutunk,
nemcsak rokonainkról,
hanem magunkról és testünkről;
összevetik az adatokat
időbeli alakulásuk alapján,
és hatalmas adatbázisok jönnek létre.
Ám váratlan módon
ezek üzleti tevékenységekre is hatnak.
Mikor hirdetünk, nem szeretnénk,
ha a fogyasztó a hirdetésünket bevinné a vécébe, és lepisilné.
Hacsak nem az IKEA vagyunk.
Mert ha kitépjük a brosúrából, és rápisilünk,
a papír megkékül, ha terhesek vagyunk.
(Nevetés)
Akkor árengedményt kapunk tőlük a gyerekágyra.
(Nevetés)
Mert ha vevő-felhatalmazásról beszélek,
és ez a biotechnológián túlra is terjed,
komolyan beszélek.
A Synthetic Genomicsnál most kezdtük el
nyomtatók gyártását,
amelyek sejttervezést tesznek lehetővé:
sejtet nyomtatnak,
programot hajtanak végre a sejten.
Oltóanyagokat nyomtathatunk egyidejűleg,
ahogy a repülőgép fölszáll,
mielőtt leszállna.
Idén 78 ilyen gépet szállítunk.
Ez nem elméleti biológia; ez nyomtatási biológia.
Szólok két trendről,
amely hosszabb távon hat majd önökre.
Az első: kezdjük a fajokat áttervezni.
Erről már hallottak, ugye?
Áttervezzük a fákat, virágokat,
áttervezzük a joghurtot,
sajtokat, amit csak akarunk.
Ez pedig érdekes kérdést vet föl:
az embert hogyan és mikor tervezzük át?
Sokan gondolják: "Na, ne, az embert soha nem akarjuk áttervezni."
Hacsak gyermekükben nincs benne a Huntington-gén,
s ezáltal halálra van kárhoztatva.
Vagy hacsak nem adjuk tovább a cisztás fibrózis génjét.
Ez esetben nemcsak magunkat akarjuk áttervezni,
hanem gyerekeinket és unokáinkat is.
Ezek bonyolult vitakérdések, és folyamatosan fölvetődnek.
Mondok erre egy köznapi példát.
Vita folyik jelenleg a Tudományos Akadémián,
hogy megvan a hatalmunk önző gént juttatni szúnyogokba,
hogy kipusztítsuk az összes maláriahordozó szúnyogot.
Egyesek azt mondják:
"Végzetesen fog hatni a környezetre, ne tegyétek!"
Mások meg azt mondják:
"A malária évente milliókat öl meg!
Kik vagytok, hogy eldöntitek: nem menthetem meg népem gyermekeit?"
Miért oly bonyolult a vita?
Mert ha ezeket Brazíliában
vagy Dél-Floridában engedjük el,
a szúnyogok nem ismernek határt.
A világra kiható döntést hozunk,
mikor az önző gént szabadon bocsátjuk.
E kiváló férfiú Nobel-díjat kapott,
és miután elnyerte,
azon kezdett töprengeni,
hogyan alakult ki bolygónkon az élet,
és mennyire valószínű, hogy máshol is létezik.
Körbejárta végzős diákjait,
és azt mondta nekik:
"Hozzatok létre életet, de semmiféle modern vegyszer vagy eszköz!
Olyat hozzatok létre, ami hárommilliárd éve volt itt.
Lézert nem használhattok. Ezt sem, meg azt sem."
Kaptam tőle egy üvegcsényit abból, amit három hete hozott létre.
Mit hozott létre?
Úgy néz ki, mint egy szappanbuborék lipidekből.
A ribonukleinsav prekurzorját hozta létre.
A ribonukleinsav prekurzorját elnyelette a sejttel,
majd a sejteket osztódásra késztette.
Talán nincs messze az idő –
mondjuk, egy-két évtized –,
és a semmiből hozhatunk létre életet
proto-közösségekből.
A másik hosszú távú trend:
digitális korban élünk –
belecsöppentünk a genom,
a biológia, a CRISPR és a szintetikus biológia korszakába –,
s ezek az agy korszakába ötvöződnek össze.
Odáig jutottunk, hogy a legtöbb testrészünket ugyanúgy újjáépíthetjük,
ahogy a törött csont vagy megégett bőr újra nő.
Tanuljuk, hogy növesszünk új légcsövet,
hogy növesszünk új húgyhólyagot.
Mindkettőt már emberbe ültettük.
Tony Atala 32 szerven dolgozik.
De a lényeg ez lesz,
mert a többi csak csomagolóanyag.
Senki sem fog 120–130–140 évnél tovább élni,
csak ha ezt megoldjuk.
Ez a legérdekesebb erőpróba.
Ez a következő határterület,
a "Milyen gyakori az élet a világmindenségben?"
"Honnan származunk?",
és hasonló kérdések mellett.
Egy apokrif Einstein-idézettel fejezem be.
[Élhetünk úgy, hogy minden dolog csodálatos,
vagy úgy is, hogy semmi sem csodálatos.]
Miénk a választás.
Összpontosíthatunk a rosszra, az ijesztőre,
és bizonyára sok minden ijesztő.
De használjuk rá csak agyunk 10%-át,
jó, legyen 20–30%.
De tartsuk észben,
hogy tényleg csodás dolgok és csodák korszakában élünk.
Szerencsénk van, hogy ma élünk. Szerencsénk van, hogy ezt látjuk.
Szerencsénk van, hogy alkalmunk van kapcsolatban állni azokkal,
akik a teremben lévő dolgokat hozzák létre.
Mindenkinek köszönöm, amit tesz.
(Taps)
Allora, iniziamo con Roy Amara.
Secondo Roy,
gran parte delle nuove tecnologie è sopravvalutata
per il loro impatto, prima di tutto,
e poi vengono sottovalutate a lungo termine
perché ci abituiamo.
Questi sono i giorni del miracolo e della meraviglia.
Ricordate quella bellissima canzone di Paul Simon?
Aveva due versi.
Cos'era considerato come miracoloso a quei tempi?
Rallentare le cose, il rallentatore --
e le interurbane.
Perché si veniva sempre interrotti dall'operatore
che chiedeva "Chiamata a lunga distanza. vuole riattaccare?"
E oggi chiamare in tutto il mondo è una bazzecola.
Bene, qualcosa di simile potrebbe succedere
con la lettura e programmazione della vita.
Ma prima di parlare di questo,
parliamo di telescopi.
Originariamente i telescopi sono stati sopravvalutati.
Questo è uno dei modelli di Galileo.
La gente pensava che avrebbe distrutto la religione
(Risate)
Quindi non facciamo molto caso ai telescopi.
Ma per telescopi lanciati dieci anni fa, come avrete sentito,
se prendete una Volkswagen e la portate sulla Luna,
potete vedere le luci dell'auto illuminare la luna.
Questo è il livello di risoluzione che vi ha permesso
di vedere piccole macchie fluttuare attorno a stelle distanti.
Immaginate per un secondo che questa sia una stella lontana milioni di anni luce,
e vi trovate una piccola macchia che la oscura.
Questo significa localizzare un esopianeta.
E la cosa bella è che i telescopi che lanciamo oggi
ci permettono di identificare una singola candela accesa sulla luna.
E se le la dividete con una lastra,
potrete vedere due candele separate da quella distanza.
Questa è la risoluzione che serve
per iniziare ad immaginare questa piccola macchia
che passa davanti al sole
e vedere se ha una piccola firma verde-blu.
E se ha una firma vede-blu,
significa che la vita è diffusa nell'universo.
La prima volta che si vedrà un'impronta verde-blu su un pianeta distante,
significa che li c'è fotosintesi,
c'è acqua,
e le possibilità che vediate l'unico altro pianeta con fotosintesi
sono pari a zero.
Questo è un evento che cambia il mondo.
C'è un prima e un dopo essere soli nell'universo:
dimenticatevi le scoperte di un continente.
Mentre ci pensate,
cominciamo a essere in grado di immaginare la maggior parte dell'universo.
E questo è un tempo di prodigi e meraviglie.
E lo diamo un po' per scontato.
Qualcosa di simile sta accadendo nella vita.
Sentiamo parlare di questa vita divisa in particelle e pezzi.
Sentiamo parlare del CRISPR, e sentiamo di questa tecnologia,
e di questa tecnologia.
Ma alla fine di tutto, la base della vita è un codice.
E il concetto di vita come codice è molto importante perché significa,
nello stesso modo in cui voi potete scrivere una frase
in inglese, francese o cinese,
nello stesso modo in cui potete copiare una frase,
nello stesso modo in cui potete modificare una frase,
nello stesso modo in cui potete stampare una frase,
potete cominciare a fare lo stesso con la vita.
Significa che stiamo cominciando a capire come leggere questo linguaggio.
e questo, ovviamente, è il linguaggio di questa arancia.
Per cui, come esegue il codice questa arancia?
Non lo fa con zero e uno, come i computer.
Sta sull'albero, e un giorno fa:
plop!
E questo significa: esegui.
AATCAAG: fammi una piccola radice.
TCGACC: fammi un piccolo germe.
GAC: fammi delle foglie AGC: fammi dei fiori.
E poi GCAA: fammi altre arance
Se modifico una frase in inglese con un editor di testo,
si passa da una parola all'altra.
Se modifico qualcosa in questa arancia
e metto un GCAAC usando CRISPR o qualcosa di simile di cui avrete sentito parlare,
questa arancia diventa un limone,
o un pompelmo,
o un mandarino.
E se modifico una sola di migliaia di lettere,
diventate la persona che oggi è seduta qui di fianco a voi.
State più attenti a dove vi sedete.
(Risate)
Questa cosa all'inizio era estremamente costosa.
Era come le interurbane.
Ma i costi stanno calando del 50% più velocemente della legge di Moore.
Ieri è stata annunciata de Veritas la prima codifica del genoma a 200 dollari.
Mentre guardate questi sistemi,
non è importante, non è importante, non è importante, ma poi lo è.
Fatevi dare le proporzioni di questa cosa.
È una grande scoperta.
Ci sono 23 cromosomi.
Forte.
Cominciamo a usare la modalità telescopio, ma al posto di usare un telescopio,
usiamo un microscopio per ingrandire
l'interno di uno di questi cromosomi,
il cromosoma Y.
è un terzo della misura del cromosoma X, è recessivo e mutante.
Ma...
solo maschile.
E mentre guardate queste cose,
qui come a livello di Stato
ad una risoluzione 400 paia di basi,
poi ingrandiamo a 550, poi ingrandiamo a 850,
e potete iniziare a vedere sempre più geni mentre ingrandite.
Poi ingrandite a livello di regione,
e potete cominciare a vedere chi soffre di leucemia,
come gli è venuta, e che tipo di leucemia ha,
cosa si è spostato da dove a dove.
e poi ingrandite a livello di Google street view.
Questo succede se avete un cancro al colon-retto
di un paziente specifico con risoluzione lettera per lettera.
Per cui quello che facciamo qui è raccogliere informazioni
e generare una gigantesca quantità di informazioni.
Questo è uno dei più grandi database del pianeta
e cresce più veloce della nostra capacità di creare computer
per contenerne i dati.
Potrete costruire delle mappe incredibili con questi dati.
Volete studiare un'epidemia e capire perché una peste è bubbonica,
e l'altra è un tipo diverso di epidemia
e un'altra è ancora diversa?
Bene, ecco qui una mappa delle epidemie.
Alcune sono assolutamente mortali per gli uomini,
altre no.
E guardate, tra l'altro, se andate a fondo
come si differenzia dalla tubercolosi?
Questa è la differenza tra tubercolosi e altri tipi di malattie,
e potete giocare al detective,
perché potete prendere un tipo specifico di colera
che ha colpito Haiti,
e vedere da che nazione proviene,
da che regione proviene,
e probabilmente quale soldato l'ha portata dall'Africa ad Haiti.
Allarghiamo l'immagine.
Non è solo andare nel dettaglio.
Questa è una delle mappe più incredibili mai create dall'uomo.
Quello che hanno fatto è prendere tutte le informazioni genetiche
di tutte le specie,
e hanno costruito un albero della vita su un'unica pagina
che potete ingrandire o rimpicciolire.
Quello che è arrivato per primo, come si è diversificato, ramificato,
quanto è grande il genoma,
su una sola pagina.
È la vita intera della Terra,
ed è costantemente aggiornata e completata.
E mentre la guardate,
il grande cambiamento è che la vecchia biologia era reattiva.
C'erano molti biologi che avevano microscopi,
e lenti di ingrandimento ed erano in giro ad osservare animali.
La nuova biologia è proattiva.
Non si guardano solo le cose, si costruiscono.
E questo è il grosso cambiamento
che ci permette di fare cose così.
E so che siete molto esaltati da questa fotografia.
(Risate)
Ci sono voluti solo quattro anni e 40 milioni di dollari
per potere fare questa foto.
(Risate)
Quello che abbiamo fatto
è togliere tutto il codice genetico da una cellula --
non uno o due geni, tutti i geni da una cellula --
e abbiamo costruito un codice genetico nuovo,
reinserito nella cellula,
capito come fare eseguire questo codice alla cellula
e costruito una specie assolutamente nuova.
Questa è la prima forma di vita sintetica.
E cosa possiamo farci?
Bene, queste cose cambieranno il mondo.
Vi darò tre tendenze del breve periodo
dei modi in cui potrebbero cambiare il mondo.
Per primo vedremo una nuova rivoluzione industriale.
E lo intendo letteralmente.
Nello stesso modo in cui Svizzera, Germania e Inghilterra
hanno cambiato il mondo con macchine come quelle qui nell'atrio,
creato energia --
nello stesso modo in cui il CERN sta cambiando il mondo,
usando nuove strumentazioni e visioni dell'universo --
le forme di vita programmabili cambieranno il mondo
perché se potete programmare cellule
nello stesso modo in cui programmate i chip ai computer,
potete fare qualsiasi cosa.
I chip del computer creano fotografie,
creano musica, film,
creano lettere d'amore, fogli di calcolo.
sono solo costituiti da zeri e uno.
Se si riesce a fare scorrere ATCG attraverso le cellule,
questo software riesce a creare il suo stesso hardware,
che significa che crescerà rapidamente.
Non importa cosa può succedere,
se lasciate il telefono cellulare a lato del letto,
non avrete un milione di cellulari al mattino.
Ma se lo fate con organismi viventi,
potete farlo su larga scala.
Una delle cose che si possono fare è cominciare a produrre
combustibili pressoché privi di carbonio
su scala commerciale entro il 2025,
cosa che stiamo facendo con Exxon.
Ma potete sostituirla alle coltivazioni agricole.
Al posto di avere 100 ettari per ottenere olio per estrarne proteine,
potete costruirle in queste vasche
a 10 o 100 volte la produttività per ettaro di terra.
Oppure potete immagazzinare informazioni, o tutti i vaccini per il mondo
in queste tre vasche.
O potete archiviare quasi tutti i dati che ci sono al CERN in queste tre vasche.
Il DNA è veramente un potentissimo dispositivo di memorizzazione.
Seconda possibilità;
comincerete a vedere la nascita della biologia teorica.
Le scuole di medicina sono uno degli ambienti più conservatori sulla terra.
Insegnano anatomia nello stesso modo in cui la insegnavano
100 anni fa.
"Studenti benvenuti, ecco il vostro cadavere."
Una cosa che non sanno fare le scuole di medicina è creare nuovi dipartimenti,
ecco perché è così raro.
Isaac Kohane ha creato un dipartimento di informatica, dati e conoscenza
alla Harvard Medical School.
E in un certo senso, quello che sta succedendo è
che la biologia ha sufficienti dati
per potere seguire i passi della fisica,
che era fisica di osservazione,
e di fisici sperimentali,
e poi ha cominciato a creare la biologia teorica.
Questo è quello che vedrete
perché avete così tanti dati medici,
perché avete così tanti dati sulle persone:
avete i loro genomi avete i loro viromi,
avete il loro microbioma.
E mentre queste informazioni si accumulano,
potete iniziare a fare previsioni.
La terza cosa che potrebbe succedere è l'avvicinamento al consumatore.
Anche voi potrete avere i vostri geni sequenziati.
Stanno nascendo società come 23andMe.
E società come 23andMe vi stanno dando
sempre più informazioni,
non solo sui vostri parenti,
ma su di voi e il vostro corpo,
e confrontano materiali
e li confrontano nel tempo,
e stanno diventando enormi database.
Ma sta anche iniziando a influenzare altri campi
in modi inaspettati.
DI solito, quando pubblicizzate qualcosa, non volete che il consumatore
porti la pubblicità in bagno per farci sopra la pipì.
A meno che non siate IKEA.
Perché se strappate dalla rivista questo e ci fate sopra pipì,
se diventa blu, siete incinte.
(Risate)
E vi faranno uno sconto per la culla.
(Risate)
Così, se parlo di potere dei consumatori,
e si sta diffondendo oltre alle biotecnologie,
lo intendo veramente.
Stiamo producendo ora, alla Syntethic Genomics,
stampanti da tavolo
che permettono di disegnare una cellula,
stamparla,
ed eseguirne il programma.
Possiamo stampare vaccini
all'istante, tra il decollo di un aereo
e l'atterraggio.
Spediremo 78 di queste macchine quest'anno.
Non è biologia teorica. È biologia stampabile.
Fatemi parlare di due previsioni a lungo termine
che vedrete in una proiezione più lontana nel tempo.
La prima è che stiamo iniziando a ridisegnare le specie.
Ne avete sentito parlare, vero?
Stiamo ridisegnando gli alberi. stiamo ridisegnando i fiori.
Stiamo ridisegnando lo yogurt,
formaggio, qualsiasi cosa vogliate.
E questo ci porta a domande interessanti:
Quando e come dovremmo ridisegnare l'uomo?
E molti di noi pensano, "No, non vorremo mai ridisegnare l'uomo."
A meno che vostro figlio non abbia il gene di Huntington
e sia condannato a morte.
O se siete portatori del gene della fibrosi cistica,
nel cui caso non volete solo ridisegnare voi stessi,
ma anche i vostri figli e i loro figli.
E queste sono questioni complicate, che stanno accadendo oggi.
Vi faccio un esempio.
Uno dei dibattiti in corso nelle Accademie Nazionali
è se abbiamo il potere di modificare un gene di zanzara
che possa uccidere tutte le zanzare portatrici di malaria
Alcuni dicono:
"Questo modificherà l'ambiente in maniera sostanziale, non fatelo."
Altri dicono:
"Questa e una delle cose
che sta uccidendo milioni di persone all'anno.
Chi sei tu per dirmi che non posso salvare bambini nella mia nazione?"
E perché il dibattito è così difficile?
Perché appena le rilasci in Brasile
o nel sud della Florida --
le zanzare non riconoscono frontiere.
State prendendo una decisione per il mondo intero
se permettete al gene di diffondersi nell'aria.
Questo uomo meraviglioso ha vinto il premio Nobel,
e dopo averlo vinto
si è occupato di come
sia nata la vita su questo pianeta
e se ce ne fosse anche su altri?
Così quello che ha fatto è andare da questi suoi dottorandi
e chieder loro:
"Createmi la vita ma non usate nessuna strumentazione o componente moderno.
Createmi cose che erano qui tre miliardi di anni fa.
Non potete usare laser. non potete usare questo o quello."
Mi ha dato una fiala di ciò che ha costruito tre settimane fa.
Cosa ha creato?
Una sostanza che pareva acqua saponata fatta di lipidi.
Ha costruito un precursore del RNA.
Ha fatto assorbire il precursore del RNA dalle cellule
e poi le ha fatte dividere.
Non possiamo essere molto lontani --
una decina di anni, magari venti --
dal generare la vita dal nulla
da proto-comunità.
Seconda tendenza a lungo termine:
abbiamo vissuto e stiamo vivendo in un'epoca digitale--
stiamo iniziando a vivere l'età dei genomi,
della biologia, del CRISPR e della biologia sintetica --
e tutto questo si fonderà nell'era del cervello.
Così arriviamo al punto dove possiamo ricostruire molte parti del nostro corpo,
nello stesso modo in cui un osso rotto o la pelle scottata si riparano.
Cominciamo ad imparare a come far ricrescere le nostre trachee
o a far ricrescere le vesciche.
Tutte e due sono state impiantate nell'uomo.
Tony Atala sta lavorando a 32 organi diversi.
Ma il fondamento della questione è:
questo sei tu e il resto è solo involucro.
Nessuno riuscirà a vivere oltre 120,130,140 anni
a meno che non risolviamo questo.
E questa è la sfida più interessante.
Questa è la prossima frontiera, assieme a:
"Quanto è comune la vita nell'universo?"
"Da dove arriviamo?"
e domande così.
Fatemi finire con una frase apocrifa di Einstein.
"Potete vivere come se tutto fosse un miracolo,
o vivere come se niente lo fosse."
È una vostra scelta.
Potete focalizzarvi sul male o sul terribile,
e sicuramente là fuori ci sono molte cose terrificanti.
Ma usate il 10 per cento del vostro cervello per pensare a questo,
o forse il 20 per cento,
o forse il 30 per cento.
Ma ricordatevi solo questo:
stiamo vivendo veramente in una età dei miracoli e delle meraviglie.
Siamo fortunati a vivere oggi. Siamo fortunati a vedere tutto questo.
Siamo fortunati a interagire con persone
che stanno costruendo tutto quello che c'è qui.
Per cui grazie a tutti, per quello che state facendo.
(Applausi)
ロイ・アマラの話から始めましょう
彼の説によると 新技術が及ぼす影響は
多くの場合 当初は過大評価されがちですが
長い目で見ると 使い慣れるために
過小評価されるというものです
まさに「奇跡と驚異の時代」です
ポール・サイモンの素晴らしい歌を 覚えていますか？
その中に この歌詞がありました
当時 奇跡だと思われていたものは 何だったのでしょう？
スピードを落とす 「 スロー・モーション」
それと長距離電話
もちろん 交換手が こう遮ったものです
「これは長距離電話になりますが お切りになりますか？」
今なら 世界中 どこに電話を掛けても 気にしません
同様なことが 生命を解読し
プログラムすることに 起きています
詳しく説明する前に
望遠鏡について少しお話ししましょう
当初 望遠鏡がもたらす影響は 過大視されていました
これはガリレオによる 初期モデルの１つですが
宗教を完全に破滅させてしまうと 人々は考えました
（笑）
今では 望遠鏡について そんな心配はしませんが
先ほどのトークで説明があった 10年前に打ち上げられた宇宙望遠鏡は
もしフォルクスワーゲンを 月まで運んだら
月面で照らした車のライトを 見わける能力があります
その解像度といえば 遠く離れた恒星の周りを漂う―
塵のような小さな点（惑星）を 見ることすら可能です
ちょっと想像してみて下さい 何十光年も離れたところに恒星があって
塵のような小さな点が 近づいているとします
系外惑星を見つけるというのは こういうことなんです
何と これから打ち上げられる 宇宙望遠鏡は
月に立てた１本のロウソクすら 見分けられます
しかも 板１枚で隔てさえすれば
こんな遠くからでも ２本のろうそくを区別できます
それくらいの解像度が
恒星の周りを回る 塵のような小さな点の
画像を捉え
特徴的な青緑色の有無を 調べるには必要です
特徴的な青緑色があれば
生命は宇宙に普遍的に 存在していることになります
もし 特徴的な青緑色を遠方にある 惑星に１つ発見したならば
そこで光合成が行われており
水が存在することを示す上に
そこが地球外で光合成が行われている 唯一の惑星である可能性は
ほぼゼロということを意味します
これは歴史を塗り替える出来事です
「宇宙には我々しかいないのか」 という問題の転換点です
新大陸の発見など 比べものになりません
こんな思考をしている最中にも
人類は今や 宇宙の大部分の画像を 撮影し始めています
これが「奇跡と驚異の時代」です
それを当たり前のように 思っています
生命にも 同じようなことが起きています
生命に関する 様々な技術を 耳にします
CRISPRをはじめ あんな技術や
こんな技術
でも結局のところ 生命はプログラムなのです
生命をプログラムと捉えることは 本当に重要な考え方で
英語やフランス語や中国語で 文を書くのと まったく同じことが
文をコピーするのと まったく同じことが
そして文を編集したり
印刷するのと まったく同じことが
生命に対しても 可能になってきたことを意味します
生命という言語の読み方が 分かりつつあるということです
もちろん このオレンジだって そんな言語を用いています
ではプログラムを どう実行しているのか？
コンピュータのように ０と１では書かれてはいません
木にオレンジがなり そして ある日
落っこちます
これがプログラムの実行です
AATCAAG 「根を生やせ」
TCGACC「小さな幹を作れ」
GAC「葉をつけろ」 AGC「花を咲かせろ」
そして GCAA「もっと実をならせろ」
ワープロで英文を編集すれば
単語を別の単語に 変えることができます
オレンジに編集を施し
CRISPRか 何か別の技術で GCAACを挿入したら
オレンジがレモンになったり
グレープフルーツになったり
ミカンになったりします
千文字からなる 文字列の１文字を編集すると
あなたは 今 隣に座っている人に変身します
座る場所にはもっと気を付けて下さい
（笑）
このような編集は 当初はとても費用がかかりました
長距離電話が そうだったように
しかし 費用はムーアの法則よりも 50％速く低下しています
昨日 Veritas社は200ドルで（ヒトの） 全ゲノム解析を提供すると発表しました
だから このような 技術の進歩を見ていると
問題ない 問題ない と思っていたものが 重要になってくるのです
ゲノムの全体図をお見せしましょう
これは偉大な発見です
ここには23対の染色体があります
見事です
次に望遠鏡モードで見てみましょう といっても 望遠鏡ではなく
顕微鏡で覗きます
この染色体対の短い方
これがY染色体です
X染色体の１／３の大きさで 劣性で 突然変異を起こしやすいのです
でも ―
男性固有のものです
この染色体を見ていきましょう
これは国全体の地図のようなもので
400塩基対が見られる 解像度のレベルから
500塩基対 850塩基対レベルに 上げていくと
より多くの遺伝子が 特定できるようになります
州のスケールまで拡大すると
白血病の原因遺伝子の保有者が 分かります
白血病にかかった原因や どういう型の白血病なのか
どの遺伝子が どこからどこへ 移動したかもわかります
グーグル・ストリートビューの スケールに拡大し
大腸がんを患う特定の患者を
塩基対単位で見れば このようになります
遺伝子を使って 何を行っているかというと 情報を集め
膨大な量の情報を 作り出しているにすぎません
これは地球上 最大級の データベースの１つであり
保存するコンピュータの製造が 追いつかないほど急速に巨大化しています
遺伝子の見事な地図を 作ることが可能です
ペストについて知りたいとして あるものが腺ペスト
あるものは別のペスト
また あるものは 別のものになる理由は？
これはペスト菌のゲノム地図です
人間にとって致死的なものもあれば
そうでないのもあります
さて 一番下のものに注目してください
結核菌と比べるとどうでしょう？
これが結核菌と 様々なペスト菌との違いなのです
また この地図で 探偵のように調査できます
ハイチを襲ったコレラの 特定の遺伝子情報を調べ
それがどの国から持ち込まれたか
どの地方から来たか
さらには アフリカからハイチへ持ち込んだ 兵士さえおそらく特定できるでしょう
ズームアウトしましょう
ズームインだけではないんです
これは人類が作成した 最も素晴らしい地図の１つです
これは全ての種の全遺伝子情報を
集めたもので
単一のページに 生命の系統図が書き込まれていて
拡大・縮小して見ることができます
生命の究極の祖先 多様化、分岐の様子
ゲノムの大きさが
１ページにまとまっています
地球上の生命の 全世界のようなものであり
しかも 常に更新され 完全になりつつあります
しかも このページを見ると
重大な変化が見てとれます かつて生物学は「受け身」でした
多くの生物学者は 顕微鏡を用いたり
拡大鏡を使ったり 屋外に出て動物を観察していました
新しい生物学は「積極的」です
モノを観察するだけでなく 作り出します
これは実に大きな変化です
だってこのようなことが 出来てしまうのですから
この写真を見て 皆さんも興奮するでしょう
（笑）
この画像を撮るのにかかったのは [10]年の歳月と
４千万ドルだけです
（笑）
何をしたかというと
まず 細胞から全遺伝暗号を 取り除きました
遺伝子１つや２つではなく 細胞の全遺伝暗号です
全く新しい遺伝暗号を合成し
その細胞に注入し
細胞にこれを実行させる 方法を見つけ出し
全く新しい種を作り出したのでした
この世で初めての 合成生物なのです
これをどうするのかって？
これは世界を変貌させます
世界をどう変えるかについて
短期的な観点から３つ挙げてみます
１つ目は新たな産業革命を 目撃することになります
これは文字通りの意味で
スイス、ドイツ、イギリスが 機械を使って —
ここのロビーにあるような機械で ― 世界を変革し
エネルギーを作り出しました
CERNが 新しい装置によって世の中を変え
我々の宇宙観を変えたように
プログラム可能な生命体も この世を変えていきます
コンピュータと同じように
細胞をプログラムできるようになれば
ほぼ何でも作れるからです
コンピュータは 写真を生成し
音楽、映像を作り
ラブレターを書き 表計算シートを生成します
そこには０と１が 飛び交っているだけです
細胞にATCGを送り込むことが可能なら
ソフトウェアは 自らのハードウェアを作り出し ―
つまり あっという間に 増殖していきます
どんな奇跡が起ころうとも
ベッド脇に携帯電話を放置しても
朝になって 10億個に 増えることはありませんが
生物の場合
増殖が大規模に起こります
ほぼ炭素中立な燃料を
商業規模で
2025年までに生産することも 実現可能です
エクソン・モービルとの共同事業です
農地に転用することも可能です
石油やタンパク質を作るために 100ヘクタールの土地を準備しなくても
こういう水槽で同じものを
１ヘクタール当たり 10倍から100倍 生産できます
情報の保存や 全世界が必要とするワクチンの製造だって
水槽が３つあれば出来ます
CERNが保有するほぼ全情報も この３つの水槽に保存できるんです
DNAは実にすばらしい 情報記憶装置なのです
２つ目です
理論生物学が流行り始めています
医学部というものは この世で最も保守的な存在の１つです
解剖学の教育方法は 100年前の方法と
あまり変わりません
「学生諸君 これが解剖用の死体だ」
医学部が苦手なことの１つは 新しい学部を創設することなので
とても珍しいことですが
アイザック・コウヘインはハーバード医学校に 情報科学、データ、知識に基づく ―
学部を創設しました
ある意味 今 起ころうとしているのは
生物学が十分な量の データを手に入れつつあり
物理学と同じ道のりを 辿り始めているということです
物理学は 観測的な物理学や
実験物理学から始まったのでした
同様に理論生物学が 創成されたということです
我々がこれから目にしていく学問です
なぜなら 多くの医学的データが得られ
人間に関するデータが 集まったからです
ゲノム ウィルス叢のゲノム
ヒト微生物叢のゲノムを得て
このような情報が蓄積していくと
予測を始められます
３つ目は 消費者に対する影響です
個人の遺伝子の解読も可能となり
23andMeのような会社が 創立されるようになりました
このような会社は 皆さんに とても多くの
データを提供します
あなたの親戚に限らず
あなたの体に関するデータです
そしてゲノムを比較し
時代的な変化を分析し
巨大なデータベースを 構築していきます
それどころか 他のビジネスにも 思いもよらぬ影響を
次々と及ぼしていきます
ふつう 広告を出す時には 消費者に 広告をトイレに持ち込み
尿を掛けてもらおうなんて 考えないでしょう
そんなことを考えるのは IKEAだけです
雑誌から広告を破って それに尿を掛けると
妊娠していたら 青く染まるんです
（笑）
すると ベビーベッドが 割引になります
（笑）
私が「消費者エンパワメント」について
バイオテクノロジーを超えて 広がっていると言う場合は
本気でそう思っています
Synthetic Genomics社では
卓上プリンターの製造を始めました
これは 細胞を設計し
印刷し
細胞に書かれたプログラムの 実行を可能にします
今や ワクチンを
離陸した飛行機が着陸する前に リアルタイムで
印刷できます
この機械が今年 78台出荷される予定です
これは理論生物学ではなく 印刷生物学です
長期的な展望も ２つお話ししましょう
長い目で見れば 皆さんにも影響があります
１つ目は 種の再設計です
お聞きになったこと ありますね？
木を再設計し 花を再設計する
ヨーグルトであれ
チーズであれ 何でも 再設計しようとしています
もちろん 興味深い疑問が 湧いてきます
人間の再設計は いつどのように行われるのか？
多くの人は思います 「冗談じゃない 人間の再設計は絶対御免だ」
もちろん 自分の子供が ハンチントン病の遺伝子を保有し
死ぬ運命にあるなら話は別です
嚢胞性繊維症の遺伝子を 子孫に伝えたくない場合もあります
その場合 あなた自身を 再設計するだけでなく
自分の子供や孫も 再設計したいと願うことでしょう
これは込み入った議論ですが 実際に起きています
実例を紹介しましょう
全米アカデミーズで 今 議論されているのは
遺伝子ドライブを導入して マラリアを媒介する蚊を
全滅させる能力を 我々が持つことについてです
こう主張する人がいます
「環境を極端に変えてしまう だからやってはいけない」
別の意見もあります
「マラリアは毎年 何百万もの命を 奪っている問題の１つだ
自分の国の子供たちを救いたいのに 何ということを言うんだ」
なぜ 複雑な議論になるのでしょう？
もし 改変した蚊を ブラジルであれ フロリダ州南部であれ
ひとたび解き放ったら —
蚊は壁なんて構いはしません
遺伝子ドライブを施した蚊を 解き放つことは
世界に影響を与える 決断をすることになります
ノーベル賞を受賞した この偉大な方（J.ショスタク）が
受賞後に
関心を抱いてきたことがあります
この地球上で 生命がどう始まったのか
他の惑星で生命が生まれる 可能性がどの程度か です
そこで 彼は修士課程の学生に
こう言っています
「生命を作ってくれ でも現代的な化学薬品や装置は使うな
この地球上に30億年前に存在した 生命を再現してくれ
レーザーも あれも これも使ってはいけない」
彼は３週間前に作ったものを ガラス瓶に入れて渡してくれました
何を作ったのでしょうか？
脂質から作られた 石鹸の泡のようなものです
RNAの前駆体を作成したのです
RNAの前駆体を細胞に吸収させて
細胞分裂を起こしました
生命になる前の有機物群を元に
一から生命を作るということが
10年後 20年後といった
近い将来に実現するかもしれません
２つ目の長期的な見通しです
我々は これまでデジタルの時代に 生きてきましたが 今後も続きます
ゲノムの時代が始まり
生物学、CRISPRと合成生物学
そういったものが全て一緒になって 脳の時代が始まります
まるで骨折や火傷の後に 組織が再生するように
体のほとんどの部分を再生できる そんな時代に近づいています
気管や膀胱を再生する方法が
分かってきており
どちらも人間に移植されました
アンソニー・アタラは 32種類の臓器を培養しています
ただ 中核になるのは「脳」でしょう
脳が あなた自身であり あとはパーツにすぎません
脳を補修できない限り 120歳、130歳、140歳を超えて
生きることは不可能でしょう
これは最も興味深い挑戦で
次なるフロンティアなのです 他にも
「宇宙で生命は どの程度ありふれているのか？」
「我々はどこから来たのか？」
といった疑問があります
最後に出典が定かではない アインシュタインの言葉を紹介します
［すべてを奇跡と捉える生き方も
奇跡などないと捉える生き方もある］
あなたの考え方次第です
悪い面や恐ろしい面だけに 注目することは可能ですし
世の中は 確かに 恐ろしいことに満ち溢れています
しかし そういうことを考えるのは 脳の１割か２割か
３割くらいにしておいてください
だって 考えてください
我々は奇跡と驚異の時代に 生きているのです
今という時代に生き このような技術を見られるのも
この場所にある あらゆるものを 作っている人たちと
直接語り合えるのも 幸運なことですから
すばらしいことを成し遂げてくれた 皆さん ありがとう
（拍手）
먼저 로이 아마라에 대해 소개하겠습니다.
로이의 주장은 대다수의 새로운 기술은 처음에 그들의 영향력 안에서
과대평가되는 경향이 있다는 것입니다.
그 뒤 장기적으로 과소평가되죠.
우린 그 기술에 익숙해 지거든요.
정말 기적적이고 경이로운 나날들이죠.
폴 사이먼이 부른 멋진 노래를 기억하시나요?
이 노래에는 두 줄의 가사가 있죠.
그 시절에 기적으로 여겨졌던 것은 무엇이었을까요?
일을 천천히 진행하는 것과, 슬로우 모션,
장거리 전화입니다.
교환원의 "장거리 전화입니다. 종료하시겠습니까?"라는
말로 방해받고는 했죠
지금은 전 세계 어디서든 힘들지 않게 통화하죠.
이와 비슷한 일이 일어나고 있는 것 같네요.
인생을 읽고 프로그램화 하면서요.
하지만 이 이야기를 하기 전에
망원경에 대해 얘기해 보도록 하죠.
초창기에 망원경의 영향력은 과대평가 되었었죠.
이것은 갈릴레오의 초기 모델 중 하나입니다.
사람들은 이것이 종교를 망쳐 놓을 것이라 생각했죠.
(웃음)
우린 망원경에 큰 관심을 두지 않고있습니다.
아시다시피 망원경은 10년 전에 출시 되었고
이 폭스바겐을 달로 보내서
달에서 반짝이는 폭스바겐 라이트를 볼 수도 있겠죠.
이 정도의 해상도라면 여러분이 먼 태양 주위를 떠다니는
작은 먼지들을 볼 수 있을 정도의 수준인 거죠.
이게 10억 광년 떨어져 있는 태양이라고 잠시 상상해 보세요.
그리고 그 앞에 작은 티끌이 있어요.
이렇게 외계행성을 탐지하는 거죠.
더 대단한 사실은, 현재 출시되고 있는 망원경으로
달에 있는 촛불 까지도 볼 수 있게 되었다는 겁니다.
그리고 이걸 하나의 플레이트로 나누면
그 거리에서 초 두 개를 따로 볼 수 있을 것입니다.
이정도의 해상도를 가져야지만
태양의 주변에서 보이는 작은 먼지 입자까지도 잡아내서
청록색의 무늬가 있는지 확인할 수 있는 거죠.
그리고 만약 청록색의 무늬를 발견한다면
그건 우주에 다른 생명체가 산다는 걸 의미하는 거죠.
다른 행성에서 청록색 무늬를 관찰하셨다면
그건, 그 행성에서는 광합성이 이뤄지고 있고,
물이 있으며
여러분이 광합성이 가능한 유일한 타 행성을 봤을 확률이 거의
무(無)에 가깝다는 겁니다.
그리고 이건 달력을 바꿀정도의 사건입니다.
우리가 우주의 외톨이가 되기 전과 후가 있습니다.
대륙의 발견같은 건 잠시 잊어버리세요.
생각하기 시작하면
우주의 대부분을 시각화할 수 있게 됩니다.
그리고 이건 기적과 경이로움의 시간이죠.
하지만 우린 이걸 너무나 당연한듯이 받아들이고있어요.
비슷한 사례가 우리 인생에서도 일어나고 있습니다.
우리는 작은 조각과 단편을 통해 생명을 경험하고 있어요.
크리스퍼에 대해서도 듣고 이런 기술에 대해서도 알게되고
저런 기술에 대해서도 알게되죠.
하지만 생명은 결국 암호와도 같습니다.
생명이 암호와 같다는건 정말 중요한 개념입니다 왜냐하면
문장 하나를 써내려가는 것 처럼
영어, 프랑스어, 아니면 중국어로요
문장 하나를 베껴쓰는 것처럼
문장 하나를 수정하는 것처럼
문장 하나를 인쇄하는 것처럼
생명으로도 똑같이 할 수 있는 게 가능해지기 떄문입니다.
즉, 이 언어를 이해할 수 있게 되고
그리고, 이게 이 오렌지가 사용하는 언어인 거죠.
이 오렌지가 어떻게 암호를 만드는 걸까요?
컴퓨터처럼 0과 1로 만들지는 않고요.
나무에 앉아서, 어느날 갑자기
뿅!
바로 '실행해'라는 뜻이죠.
AATCAAG: 작은 뿌리를 만들어줘.
TCGACC: 작은 줄기도 만들어줘.
GAC: 잎도 만들어줘. AGC: 꽃도 피워줘.
그리고 GCAA: 오렌지좀 더 만들어줘.
워드프로세서에서 영어로 된 문장을 수정한다고 하면
한 단어에서 수정하고자 하는 단어로 넘어갈 수가 있습니다.
이 오렌지에서 무언가를 수정하고
크리스퍼(CRISPR) 또는 다른 기술을 사용해서 GCAAC를 입력한다면
이 오렌지는 레몬이 됩니다.
아니면 자몽이 되든가요.
귤이 될 수도 있겠네요.
그리고 만약 수 천개의 문자 중 하나를 수정하면
여러분을 옆에 앉아있는 사람으로 만들 수도 있습니다.
앞으로는 자리를 고를 때 더 신중해 지세요.
(웃음)
문제는 이 것을 시작하는 것 자체가 너무 비쌌다는 것입니다.
장거리 전화 처럼요.
하지만 이 비용은 무어의 법칙보다 50%나 더 빠르게 감소하고 있습니다.
베리타스사에서는 어제 최초로 200달러면 유전자 전체 배열을 알 수 있다고 발표했죠.
그리고 사람들은 이런 시스템을 알면 알 수록
상관없다 상관없다 상관없다 하지만 결국 관심이 가게되죠.
그래서 여러분께 이런 유전자에 대한 설명을 드려볼까합니다.
정말 획기적인 발견이었죠.
23쌍의 염색체가 있고요.
좋아요.
이제 망원경 버전으로 다시 돌아오지만 망원경 대신
현미경을 사용해서
Y 염색체의 내부를 확대해서 들여다보면
X염색체 크기의 3분의 1이고 열성에 돌연변이 특성이 있습니다.
하지만
그저 남자일 뿐이죠.
그리고 이런 문제를 더 들여다 보면
해상도 400에서는
한 나라를 보는 정도이고
550으로 확대하고, 850으로 더 확대할 수록
더 많은 유전자를 발견할 수 있게됩니다.
그 다음에는 도시를 보는 수준으로 확대하고
그러다 보면 누가 백혈병에 걸렸고
어떻게 백혈병을 앓게 됐으며 어떤 종류의 백혈병이며
어디에서 어디로 무엇이 옮겨갔는지 등을 알 수 있게되죠.
그리고 거리를 볼 수 있는 수준까지 확대를 하게되죠.
직장암을 앓고 있는 특정한 환자를
아주 세세하게 들여다보면 이렇게 됩니다.
이걸로 무얼 하냐면, 정보를 모으고
어마어마한 양의 정보를 만들어냅니다.
이것은 지구에서 가장 큰 데이터베이스 중 하나이기도 하죠.
그리고 이 정보량은 컴퓨터에 담을 수 없을 정도로 증가하고 있죠.
여러분은 이 정보로 굉장한 지도를 만들 수도 있습니다.
흑사병에 대해 알고 싶고, 왜 하나는 가래톳 흑사병이고
다른 하나는 다른 종류의 흑사병인 건지
그리도 또 다른 종류의 흑사병이 있는 건지 궁금하시나요?
여기 흑사병 지도가 있습니다.
일부는 인간에게 치명적이고
그렇지 않은 것들도 있습니다.
그리고 지도의 아래쪽으로 내려 갈수록 고민해 보셔야 할 것은
결핵과 다른 점이 무엇인가죠.
이게 결핵과 흑사병의 차이점입니다.
그리고 이걸로 여러분은 수사관이 될 수도 있는데요.
왜냐하면 아이티에서 발생한 특정 콜레라를 찾아서
어느 나라에서 시작되었는지,
어느 지역에서 발병했는지 그리고
어느 군인이 콜레라를 아프리카 대륙에서 아이티로 옮겨왔는지 알 수 있기 떄문이죠.
줌 아웃하는 겁니다.
단순히 줌인만 하는 게 아니죠.
이건 인류가 만든 지도 중에 가장 멋있는 지도입니다.
어떻게 만들어졌냐면,
모든 종의 유전적 정보를 모아서
확대하거나 축소할 수 있는
생명의 나무를 종이 한장 위에 옮겨놓은 것이죠.
여기서 시작이 됐고 어떻게 변화하고 확산되었으며
이 유전자는 얼마나 큰지 등등
모든 것이 이 한 장에 종이 위에 있는 겁니다.
지구 생명체의 우주와도 같죠.
그리고 꾸준하게 업데이트 되고 완성되가고 있습니다.
이 분야를 알아가다보면,
정말 중요한 변화는 구생물학은 대응을 하는 학문이었다는 겁니다.
많은 생물학자들이 현미경을 사용했고
돋보기도 사용하고 밖에 나가서 동물들을 관찰하기도 했죠.
신생물학은 주도적이에요.
관찰하는걸로 끝나지않고 개발을 합니다.
이건 정말 큰 변화예요.
왜냐하면 이런 걸 할 수 있게 해주니까요.
사진을 보고 굉장히 좋아하시는데요.
(웃음)
이 사진을 찍기까지 겨우
4년이라는 시간과 4천만 달러가 들었습니다.
(웃음)
어떻게 한 거냐면,
세포에서 유전자 암호를 추출해서
유전자 하나 두개가 아닌 세포 전체의 유전자 암호를요.
완전히 새로운 유전자 암호를 만든 후에
세포에 다시 삽입하고
세포가 암호를 실행하고
새로운 종을 만들어내는 방법을 찾아냈습니다.
즉, 세계 최초의 인조 생명체인 거죠.
이걸로 뭘 하냐고요?
세상을 바꾸게 될 거예요.
이게 어떻게 세상을 바꾸게 된다는 건지
세 개의 단기적 추세로 설명드리죠.
첫 번째로, 우리는 새로운 산업혁명을 겪게 될 것입니다.
비유가 아닌, 진짜 산업 혁명을요.
스위스, 독일, 영국이
여기 로비에서 볼 수 있는 기계로 세상을 바꾼 것처럼
전력을 생산하고
CERN(유럽 입자 물리 연구소)이 새 기계와 우주의 개념으로
세상을 바꾸고 있는 것처럼
프로그램이 가능한 생명체도 세상을 바꾸게 될 것입니다.
왜냐하면,
세포도 컴퓨터칩처럼 프로그램 할 수 있다면
거의 모든 것을 창조할 수 있게 되는 거니까요.
컴퓨터칩은 사진을 만들 수도 있고
음악을 작곡하고, 영화를 만들고
연애편지를 써주고 계산식을 세워주죠.
1과 0이 여기저기 날아다니고 있을 뿐인데도 말이에요.
세포에 ATCGs를 흘려보내면
흘러들어간 이 소프트웨어는 자기만의 하드웨어를 만듭니다.
즉, 굉장히 빠르게 진화하는 거죠.
어떤 경우에서도,
핸드폰을 여러분 옆에 놓고잔다고 해도
다음날 아침에 수백만개의 핸드폰을 볼 수 있을리는 없죠.
하지만,
이걸 생명체에 적용하면
아주 큰 규모로 이런 걸 만들 수 있습니다.
이걸로 할 수 있는 일이 바로 탄소중립연료를 만들어
2025년까지 상용화시키는 거죠.
그게 바로 저희가 엑손(Exxon)과 함께하고 있는 일이기도 하고요.
하지만 연료대신 경작지로 눈을 돌릴 수도 있습니다.
기름이나 단백질을 생산하기 위한 100헥타르(백만 제곱미터)의 땅 대신
통 세 개로 만들 수 있죠.
3천평 에서 거둘 수 있는 생산량의 10배에서 100배의 생산력으로요.
아니면 이 세 개의 통으로 정보를 저장하거나
세상의 모든 백신을 만들 수도 있습니다.
CERN(유럽 입자 물리 연구소)의 정보를 이 세 개의 통안에 다 집어넣을 수도 있고요.
DNA는 강력한 힘을 가진 정보 저장 장치입니다.
두 번째,
여러분은 이론 생물학의 비중이 높아지는 걸 목격하시게 될 겁니다.
의대는 지구상에서 가장 보수적인 기관이죠.
현재 그들이 해부학을 가르치는 방법은
100년전에 것과 비슷합니다.
"반갑습니다 학생 여러분. 여기 시체가 있습니다"
의대들이 잘 못하는 것중 하나가 새로운 학과를 만드는 겁니다.
그래서 이런 흔지 않은 일들이 일어나는 거죠.
아이작 코헨은 정보과학, 데이터, 지식을 기반으로 한 학과들을
하버드 의과 대학에 개설했습니다.
그리고 이건 어떤 의미로는
생물학이 물리학의 절차를 밟아갈 수 있을 만한
충분한 정보가 모이기 시작했다는 걸 의미합니다.
관찰위주의 물리학과
실험적인 물리학자들에서
그리고 이제 이론 생물학을 만드는 단계까지 온 겁니다.
이게 앞으로 여러분이 경험하게 될 것들이죠.
의학 기록들이 많이 쌓였기 때문에
사람들에 관한 정보가 많기 때문에
유전자도 정보도 있고 바이러스체도 있죠.
미생물군 유전체도 있고요.
그리고 이런 정보들이 쌓이다 보면
예측을 할 수 있게 됩니다.
세 번째로 일어날 일은, 소비자에게 일어날 일입니다.
즉, 여러분들이 유전자를 재조합 할 수 있게되는 거죠.
이게, 23andMe같은 회사들이 생겨나는 이유고요.
23andMe와 같은 회사들은 여러분에게
더 많은 정보를 제공하고
여러분들의 친인척 뿐만 아니라
여러분 자신과, 몸에 대한 정보까지요.
그리고 비교분석을 하겠죠.
시간의 경과에 따른 분석도 하고요.
그러면 방대한 양의 정보가 쌓여 데이터베이스가 됩니다.
하지만 이런 변화는 다른 사업군에도 영향을 미칠것입니다.
저희가 예상할 수 없는 형태로요
보통 사람들의 경우, 제픔을 홍보할 때
가장 싫은 상황은 고객이 자신의 홍보물을
화장실로 가져가서
소변을 보는 용도로 사용하는 거죠.
물론, 이케아(IKEA)를 제외하고요.
왜냐하면 잡지에서 이케아 광고지를 찢어 그 위에 소변을 보았을 때
여러분이 임신중일 경우 파란색으로 변할 거고,
(웃음)
아기 요람을 할인가로 살 수 있게 해줄테니까요.
(웃음)
맞죠? 그래서 제가 소비자 파워에 대해 말을 할 때면,
그리고 이건 생명과학보다 더 파급력이 센데요.
정말, 소비자의 힘, 권력을 이야기 하는 겁니다.
이제 우리는 신테틱 지노믹스사(Synthetic Genomics)에서 만드는
컴퓨터에 연결된
프린터를 통해
세포를 설계하고
프린트하고
입력한 프로그램을 실행는 수준에 도달했습니다.
이제 백신을 프린트할 수 있습니다.
비행기가 이륙해서
착륙하기도 전에 말이에요.
저희는 이 기계를 올해에만 78대를 수출 할 계획입니다.
이건 이론 생물학이 아닌 출력 생물학입니다.
이제 장기적 추세에 대해 말해보겠습니다.
다가올 먼 미래에 있을 일들을요.
첫 번째로, 우리는 생명체를 재창조하기 시작할 것입니다.
이건 놀랍지 않으실 거예요, 그렇죠?
새로운 나무도 만들고 새로운 꽃도 개발해왔으니까요.
새로운
요거트도 만들어냈고요.
아니면 치즈같이, 우리가 원하는 것들을요.
그리고 이건 우리에게 흥미로운 질문을 던집니다.
어떻게, 그리고 언제 인간을 창조해야하는가?
많은 사람들은 이렇게 생각하죠 '아니야, 사람을 만들어내고 싶지는 않아'
물론, 당신의 아이가 헌팅턴병의 유전자를 가지고 있고
죽을 운명에 놓여있지 않다면요.
아니면, 여러분이 낭성 섬유증을 유전 받지 않았거나요.
만약 그렇다면 여러분은 자신 뿐만 아니라
자녀와 손주들의 유전자 까지도 바꾸고 싶을 테니까요.
이건 아주 복잡한 문제이고 실제로 발생할 일이기도 합니다.
예를 하나 들어드리죠.
국립 아카데미에서 오늘 다루고 있는 주제 중 하나가
만약 우리에게 모기의 유전자를 조작해서
말라리아균에 감염된 모기를 전부 없앨 수 있는가입니다.
일부 사람들은 이렇게 얘기합니다.
"그건 생태계에 아주 큰 영향을 끼칠테니 하면 안됩니다."
다른 사람들을 말하죠.
"모기 때문에 매년 수 백만 명의 사람들이 죽고 있습니다.
당신이 무슨 권리로 내 아이들을 보호 할 수 없다고 하는 거죠?"
왜 이 문제가 이렇게나 복잡한 걸까요?
왜냐하면 브라질에서 이 문제를 가볍게 여기는 순간
아니면 플로리다 남부에서
모기들이 장벽 따위는 신경도 쓰지 않을거니까요.
우리의 선택은, 세상에 영향을 미치게 되겠죠.
공기중에 유전자 촉진제를 살포하는 순간에요.
노벨상을 수상한 이 대단한 사람은
수상 이후에 그는 고민하기 시작했습니다.
지구에서 어떻게 생명이 시작되었는지
그리고 다른 행성은 어떨지에 대해서요.
그래서 그는 대학생들을 찾아다니며
이렇게 말했습니다.
"현대 화학물이나 기구를 쓰지 않고 생명체를 만들어주게.
3백만 년 전에 이 곳에 있었던 것을 만들어줘."
"레이저도 사용하면 안되고 이것도 안되고, 저것도 사용해선 안돼."
그 친구가 그가 만든 것을 3주 전에 병에 담아서 보여줬습니다.
뭘 만들었냐고요?
액체로 만든 비눗방울 같은 걸 만들어왔는데
그게 바로 RNA의 전구체였습니다.
세포에 흡수 된 RNA의 전구체를 만들고,
그리고 그 세포를 분열시켰습니다.
우리는 어쩌면 생각보다 빠른 시일 내에
10년, 아니면 20년 정도
무(無)에서 생명을 창조하며
원생공동체를 벗어나게 될지도 모릅니다.
두 번째 장기적 추세는
우리는 디지털 시대에 살아가고 있습니다.
유전체와, 생물학
CRISPR과 합성 생물학의 시대를 살아가고 있죠.
그리고 이 모든 것은 뇌의 시대로 통합될 겁니다.
이제 인체 부위를 재생산할 수 있는 시대로 가고 있습니다.
마치 뼈를 다치거나, 화상을 입으면 다시 낫는 것처럼요.
인류는 기도를 다시 만드는 방법을 배우기 시작했습니다.
또는 방광을 새로 만드는 법을요.
이 두 인체기관은 사람 몸에 이식된 사례가 있습니다.
토니 아탈라(Tony Atala)는 32개의 다양한 신체기관을 연구하지만
이 분야를 가장 중요하게 생각합니다.
왜냐하면 이 기관을 제외한 다른 것들은 포장지에 불과하니까요.
그 누구도 120, 130, 140살까지 살 수 없을 겁니다.
이 문제를 해결하지 않는다면요.
그리고 이건 가장 대단한 도전입니다.
차기 개척지가 될 도전이죠.
"우주에는 얼마나 많은 생명체가 있을까?" 와
"우린 어디서 왔는가?"
같은 질문과 함께요.
아인슈타인인지 모르는 명언으로 마무리 하곘습니다.
[모든 것을 특별하게 여기며 살거나
아무것도 특별하지 않은 것처럼 살거나]
여러분의 선택입니다.
해악에 중점을 둘 수도 있고 두려움에 중점을 둘 수도 있습니다.
실제로 미래에는 두려운 일들이 도사리고 있겠죠.
하지만 여러분 뇌의 10%만 이런 것들에 집중하는데 사용하세요.
또는 20%만요.
아니면 30%만요.
하지만 기억하셔야 할 건
우리는 정말로 기적과 경이로움의 시대에 살고 있고
오늘 살아 있음이 행운이고 이런 변화를 볼 수 있음이 행운이라는 겁니다.
우리가 이 공간의 모든 것을 만들어낸 사람들과
교류할 수 있음이 행운이라는 것을요.
여러분의 모든 일에 감사드립니다.
(박수)
Ik begin met Roy Amara.
Roy beweert dat de meeste nieuwe technologieën
eerst meestal worden overschat
wat hun impact aangaat,
en op de lange termijn onderschat
omdat we eraan wennen.
Dit zijn echt ‘days of miracle and wonder’.
Herinneren jullie je die prachtige song van Paul Simon nog?
Twee dingen zaten erin.
Wat werd toen als zo miraculeus beschouwd?
Dingen vertragen -- slow motion --
en lange-afstandsgesprekken.
Want je werd onderbroken door operators die je vroegen:
"Een lange-afstandsgesprek. Wilt u inhaken?"
En nu bellen we als vanzelfsprekend de hele wereld rond.
Nou, zo kan het ook gaan
met het uitlezen en programmeren van leven.
Maar voordat ik dat uitleg,
gaan we het nog even hebben over telescopen.
Telescopen werden oorspronkelijk overschat qua impact.
Dit is één van de eerste modellen van Galileo.
Mensen dachten dat het alle religie om zeep zou helpen.
(Gelach)
Zoveel aandacht besteden we nu ook weer niet aan telescopen.
De telescopen die 10 jaar geleden gelanceerd werden?
Stel dat je een Volkswagen naar de maan vloog,
dan kon je de lampen van die Volkswagen ermee zien oplichten op de maan.
Met dat soort resolutie kun je kleine stofdeeltjes
rond verre zonnen zien rondzweven.
Stel je even voor dat dit een zon is op een miljard lichtjaar van ons vandaan,
en je zou er een klein stofje voor zien passeren.
Zo gaat het bij het detecteren van een exoplaneet.
En het leuke is dat de telescopen die nu worden gelanceerd
je toelaten om één enkele kaars op de maan te zien branden.
En van elkaar gescheiden door één bord
kun je op die afstand twee kaarsen afzonderlijk zien.
Dat is de resolutie die je nodig hebt
om dat kleine stofje te kunnen zien
als het voor de zon passeert
en of het er blauwgroen uitziet.
Want blauwgroen betekent
dat leven normaal is in het universum.
Stel dat je dat blauwgroen zou zien op een verre planeet,
dan betekent dat dat er daar fotosynthese is
en water
en de kans dat je net de enige andere planeet met fotosynthese zag,
is zowat nul.
Dat zou pas een ingrijpende gebeurtenis zijn.
Er is een vóór en een na aan het uniek zijn:
vergeet de ontdekking van continenten maar.
Als je erover nadenkt,
kunnen we nu pas het gros van het universum in beeld brengen.
En dat is een tijd van mirakels en verwondering.
Toch staan we er niet bij stil.
Iets dergelijks gebeurt met het leven.
We horen over leven in stukjes en beetjes.
We horen over CRISPR
en over allerlei technologieën.
Maar de basis van het leven blijkt code te zijn.
En het leven als code is een heel belangrijk concept,
omdat het betekent dat net zoals je een zin kunt schrijven
in het Engels, het Frans of het Chinees,
net zoals je een zin kunt kopiëren
of een zin kunt bewerken
of een zin kunt afdrukken,
kun je dat beginnen te doen met leven.
Het betekent dat we beginnen te leren hoe je deze taal kunt lezen.
Dat is natuurlijk de taal die deze sinaasappel gebruikt.
Hoe voert die sinaasappel nu code uit?
Niet met enen en nullen zoals een computer.
Hij hangt aan een boom en op een dag doet hij dit:
plof!
En dat betekent: uitvoeren.
AATCAAG: maak me een beetje wortel.
TCGACC: maak me een beetje stam.
GAC: maak me wat bladeren. AGC: maak me wat bloemen.
En dan GCAA: maak me wat meer sinaasappels.
Als ik een Engelse zin bewerk op een tekstverwerker,
dan doe je dat woord na woord.
Als ik iets wijzig in deze sinaasappel
en er GCAAC in zet met behulp van CRISPR of iets anders waar je van hebt gehoord,
dan wordt deze sinaasappel een citroen,
een pompelmoes
of een mandarijn.
Bewerk ik één op duizend van jouw letters,
dan word jij de persoon die vandaag naast je zit.
Let dus op waar je gaat zitten.
(Gelach)
Dit gedoe was in het begin erg duur.
Net als interlokale gesprekken vroeger.
Maar de kosten ervan dalen 50% sneller dan volgens de wet van Moore.
Het eerste volledige genoom onder de $200 werd gisteren voorgesteld door Veritas.
En deze systemen evolueren van onbelangrijk, onbelangrijk, onbelangrijk,
plots naar belangrijk.
Ik geef even een overzicht ervan.
Dit is een grote ontdekking.
Er zijn 23 chromosomen.
Cool.
We doen het zoals met de telescoop, maar in plaats van een telescoop
gebruiken we nu een microscoop om in te zoomen
op een minderwaardig chromosoom:
het Y-chromosoom.
Het is driemaal kleiner dan een X, het is recessief en mutant.
Maar tja,
het is maar een mannetje.
En als je dit soort dingen bekijkt,
zie je hier een soort landschapsoverzicht
bij een resolutieniveau van 400 baseparen,
en dan zoom je in tot 550, en dan tot 850;
je kunt meer en meer genen identificeren naarmate je inzoomt.
Dan zoom je in op het landschap
en begin je te zien wie leukemie heeft,
hoe ze leukemie kregen, welke soort leukemie het is,
wat van plaats verschoof van waar naar waar.
En dan zoom je in tot Google Street View-niveau.
Dit gebeurt er als je colorectale kanker hebt
bij een zeer specifieke patiënt en een letter-voor-letterresolutie.
We verzamelen dus informatie
en genereren daarmee enorme hoeveelheden informatie.
Dit is een van de grootste databases op de planeet
en we kunnen de snelheid waarmee ze groeit niet bijhouden op vlak van opslagruimte.
Je kunt er fantastische kaarten mee maken.
Je wil de pest begrijpen
en waarom de ene pest builenpest is en de ander een andere soort,
en nog een ander weer een andere soort?
Wel hier zie je een kaart van de pest.
Sommige zijn dodelijk voor de mens,
andere niet.
En als je het onderzoek verderzet,
hoe is dit dan te vergelijken met tuberculose?
Dit is het verschil tussen tuberculose en verschillende soorten pest.
Je kunt detective spelen met dit spul.
Je neemt bijvoorbeeld een specifieke soort cholera,
degene die Haïti trof,
en je kunt uitvissen uit welk land ze kwam,
uit welke regio ze kwam,
en waarschijnlijk ook welke soldaat ze meebracht
van dat Afrikaanse land naar Haïti.
Zoom uit.
Het is niet alleen inzoomen.
Dit is één van de coolste kaarten ooit door de mens gemaakt.
Ze namen alle genetische informatie die beschikbaar is van alle soorten
en maakten een stamboom van het leven op één enkele pagina,
waarop je kunt in- en uitzoomen.
Dit kwam eerst, hoe het diversifieerde, hoe het vertakte, hoe groot is dat genoom;
allemaal op één pagina.
Een soort universum van leven op aarde,
dat voortdurend bijgewerkt en aangevuld wordt.
Als je dit soort dingen ziet,
is de echt belangrijke verandering dat de oude biologie reactief was.
Je had een heleboel biologen die met microscopen
en vergrootglazen naar dieren zaten te kijken.
De nieuwe biologie is proactief.
Je observeert niet alleen dingen, je maakt dingen.
En dat is een echt grote verandering,
omdat het ons in staat stelt om dit soort dingen te doen.
Ik weet dat jullie dit beeld geweldig vinden.
(Gelach)
Het kostte ons slechts vier jaar en 40 miljoen dollar om het te maken.
(Gelach)
En vervolgens
namen we de volledige genetische code van een cel --
niet één of twee genen, maar de volledige genetische code van een cel --
maakten een geheel nieuwe genetische code,
voegden ze in in de cel,
bedachten een manier om de cel die code te laten uitvoeren
en bouwden zo een geheel nieuwe soort.
Dit is dus 's werelds eerste synthetische levensvorm.
Wat doe je ermee?
Dit spul gaat de wereld veranderen.
Ik geef jullie drie korte-termijntrends
van hoe dit de wereld gaat veranderen.
De eerste is dat we een nieuwe industriële revolutie gaan zien.
En dat bedoel ik letterlijk.
Net zoals Zwitserland, Duitsland en Groot-Brittannië de wereld veranderden
met machines zoals die in de lobby,
en energie opwekten --
net zoals CERN de wereld verandert,
met nieuwe instrumenten en ons idee van het universum --
zo zullen programmeerbare levensvormen de wereld ook veranderen,
want van zodra je cellen kunt programmeren
op dezelfde manier als je je computerchip programmeert,
dan kun je bijna alles maken.
Je computerchip kan foto's maken,
en muziek, en film,
ook liefdesbrieven en spreadsheets.
Gewoon enen en nullen die erin rondvliegen.
Als je nucleotiden door cellen kunt laten stromen,
dan maakt deze software zijn eigen hardware,
wat betekent dat het snel zal opschalen.
Wat er ook gebeurt,
als je je mobiele telefoon naast je bed legt,
zal je ‘s morgens geen miljard mobiele telefoons hebben.
Maar ...
met levende organismen
kan dat op zeer grote schaal.
Zo kun je bijvoorbeeld zo goed als koolstofneutrale brandstoffen produceren
op commerciële schaal tegen 2025.
En dat doen we bij Exxon.
Maar je kunt ook besparen op landbouwgrond.
In plaats van 100 hectare om oliën of eiwitten te maken,
kun je ze maken in bassins
met 10 of 100 keer meer productiviteit per hectare.
Of je kunt informatie opslaan
of alle nodige vaccins ter wereld maken in die drie bassins.
Of je kunt bijna alle informatie van CERN opslaan in die drie bassins.
DNA is een zeer krachtig middel voor informatieopslag.
Ten tweede:
theoretische biologie is aan een opmars bezig.
Medische instituten behoren tot de meest conservatieve plekken op aarde.
De manier waarop ze anatomie onderwijzen,
is vergelijkbaar met hoe ze het 100 jaar geleden deden.
"Welkom, student. Hier is je kadaver."
Medische scholen zijn niet goed in het creëren van nieuwe afdelingen,
daarom is dit zo ongewoon.
Isaac Kohane richtte een afdeling op
op basis van informatica, gegevens, kennis
aan de Harvard Medical School.
Wat je eigenlijk ziet gebeuren,
is dat de biologie over genoeg gegevens beschikt
om in het voetspoor van de fysica te treden.
Vroeger had je waarnemingsfysica
en experimentele fysica,
en daarnaast ontstond de theoretische biologie.
En die is aan een opmars bezig,
want je hebt zo veel medische dossiers
en zo veel gegevens over mensen:
je kent hun genomen, hun viromen en hun microbiomen.
Naarmate deze informatie zich opstapelt,
kun je voorspellingen gaan doen.
Ten derde geraakt dit allemaal tot bij de consument.
Ook jij kunt je genen laten sequenceren.
Vandaar bedrijven als 23andMe.
Bedrijven als 23andMe zullen je meer en meer en meer data verschaffen,
niet alleen over je familieleden,
maar ook over jou en je lichaam
en het zal dingen vergelijken, ook doorheen de tijd.
Dat zullen zeer grote databases worden.
Maar het zal ook een reeks andere bedrijven beïnvloeden
op onverwachte manieren.
Normalerwijze als je iets adverteert, wil je niet dat de consument
in de badkamer op je advertentie gaat plassen.
Tenzij je IKEA bent, natuurlijk.
Want als je dit uit een tijdschrift scheurt en erop plast,
zal het blauw worden als je zwanger bent.
(Gelach)
En dan geven ze je een korting op de wieg.
(Gelach)
Als het gaat over empowerment van de consument,
en dit gaat verder dan Biotech,
bedoel ik eigenlijk dat.
We produceren nu bij Synthetic Genomics
desktopprinters
die je toelaten om een cel te ontwerpen,
een cel af te drukken,
het programma van de cel uit te voeren.
We kunnen nu vaccins printen
in real-time als een vliegtuig opstijgt en voordat het landt.
We leveren dit jaar 78 van deze machines.
Dit is geen theoretische biologie. Dit is afdrukbiologie.
Ik wil het hebben over twee lange-termijntrends
die eraan komen over een langere periode.
De eerste is dat we soorten gaan herontwerpen.
Daar heb je toch al van gehoord, niet?
We herontwerpen bomen. We herontwerpen bloemen.
We herontwerpen yoghurt,
kaas, alles wat je maar wilt.
En dat brengt ons natuurlijk bij de interessante vraag:
hoe en wanneer moeten we de mens herontwerpen?
Velen denken: Ach nee, mensen herontwerpen, dat nooit.
Tenzij je kind het Huntington-gen heeft
en ten dode opgeschreven is.
Of, tenzij je een gen voor cystische fibrose kunt doorgeven,
en dan wil je niet alleen jezelf herontwerpen,
maar ook je kinderen en kleinkinderen.
Dit zijn ingewikkelde debatten en die komen eraan.
Ik geef een actueel voorbeeld.
Eén van de debatten vandaag bij de National Academies
gaat erover dat je een ‘gene drive’ in muggen kunt zetten
waarmee je alle malariamuggen doodt.
Sommige mensen zeggen:
"Dat gaat het milieu extreem beïnvloeden, doe het niet."
Anderen zeggen:
"Dit is iets dat miljoenen mensen per jaar doodt.
Wie ben jij om mij te vertellen dat ik de kinderen in mijn land niet mag redden?"
Waarom is dit debat zo ingewikkeld?
Omdat zodra je ze loslaat in Brazilië
of in Zuid-Florida --
muggen respecteren geen muren.
Je neemt een beslissing voor de hele wereld
als je een gene drive loslaat.
Deze prachtige man won een Nobelprijs
en sinds het winnen van de Nobelprijs breekt hij zich het hoofd
over hoe het leven begon op deze planeet
en hoe groot de kans is dat het voorkomt op andere plaatsen.
Daarom richtte hij zich tot zijn promovendi
en vroeg hen:
"Bouw me leven, maar zonder moderne chemicaliën of instrumenten.
Bouw me dingen die er drie miljard jaar geleden waren.
Zonder lasers. Ook niet dit of dat."
Hij gaf me een flesje van wat hij ongeveer drie weken geleden maakte.
Wat is het?
Hij maakte iets dat leek op zeepbellen van lipiden.
Hij bouwde een voorloper van RNA.
Hij liet de voorloper van het RNA geabsorbeerd worden door de cel
en dan liet hij de cellen zich delen.
Misschien zijn we niet zo ver --
een decennium, misschien twee decennia --
van het genereren van leven vanaf nul
uit proto-gemeenschappen.
Tweede trend op de lange termijn:
we hebben geleefd en leven nog in het digitale tijdperk --
nu beginnen we te leven in het tijdperk van het genoom en biologie
en CRISPR en synthetische biologie --
en dat allemaal gaat samen uitmonden in het tijdperk van de hersenen.
We komen op het punt dat we het gros van onze lichaamsdelen kunnen reconstrueren,
net zoals een gebroken bot of brandwonden zich kunnen herstellen.
We beginnen te leren hoe we onze luchtpijpen
of onze blazen terug kunnen laten groeien.
Deze beide zijn al geïmplanteerd bij mensen.
Tony Atala werkt aan 32 verschillende organen.
Maar dit is de hoofdzaak,
want jij bent je hersenen en de rest is gewoon verpakking.
Niemand gaat langer dan 120, 130, 140 jaar leven
tenzij we dit oplossen.
Dat is de interessantste uitdaging.
Dat is de volgende grens, samen met:
"Hoe algemeen is het leven in het heelal?"
"Waar komen we vandaan?"
en dat soort vragen.
Laat mij dit eindigen met een apocrief citaat van Einstein.
[Je kunt leven alsof alles een wonder is
of je kunt leven alsof niets een wonder is.]
Aan jou de keuze.
Je kunt je richten op het slechte, op het enge,
en er bestaan zeker een hoop enge dingen.
Gebruik 10 procent van je hersenen om je daarop te focussen,
of misschien 20 of 30 procent.
Maar vergeet niet
dat we echt leven in een tijdperk van ‘miracle and wonder’.
We hebben het geluk vandaag te leven, om dit soort dingen te zien.
We hebben het geluk te kunnen praten met mensen
zoals degenen in deze zaal die al die dingen maken.
Dus dank aan jullie allen voor alles wat jullie doen.
(Applaus)
Vou começar com Roy Amara.
O argumento de Roy é que o impacto da maioria das novas tecnologias
tende a ser sobreavaliado, no início,
e depois, são subavaliadas a longo prazo
porque nos vamos habituando a elas.
"Vivemos dias de milagres e maravilhas..."
Lembram-se desta canção lindíssima de Paul Simon?
Tinha dois versos.
O que é que havia nela que foi considerado milagroso nessa época?
Abrandar as coisas — a câmara lenta —
e as chamadas de longa distância.
Porque éramos interrompidos pelas telefonistas, que diziam:
"Chamada de longa distância. Quer desligar?"
Agora nem reparamos nas chamadas pelo mundo inteiro.
Pode estar a acontecer algo semelhante
com a leitura e a programação da vida.
Mas antes de entrarmos nisso,
vamos falar de telescópios.
O impacto dos telescópios foi sobreavaliado inicialmente.
Este é um dos primeiros modelos de Galileu.
As pessoas pensaram que ia dar cabo de todas as religiões.
(Risos)
Mas não estamos a prestar muita atenção aos telescópios.
Claro que os telescópios lançados há 10 anos, como acabaram de ouvir,
puderam levar aquele Volkswagen até à lua,
e podíamos ver as luzes desse Volkswagen a brilhar na lua.
É o tipo de poder de resolução que nos permitiu ver
pequenas manchas de poeira a flutuar em volta de sóis distantes.
Imaginem por momentos que isto é um sol a mil milhões de anos-luz de distância
e havia uma pequena mancha de poeira em frente dele.
É assim que detetamos um exoplaneta.
O que é fantástico é que os telescópios que estão hoje a ser lançados
permitem-nos ver uma vela acesa na Lua.
E se as colocássemos à distância de um prato,
podíamos ver duas chamas separadas a essa distância.
É o tipo de resolução necessária
para começar a fotografar essa mancha de poeira
quando aparece em volta do sol
e ver se ela tem uma assinatura azul-verde.
Se tiver uma assinatura azul-verde,
significa que a vida é comum no universo.
Quando virmos pela primeira vez uma assinatura azul-verde num planeta distante
significa a presença da fotossíntese,
que há ali água.
E a probabilidade de descobrirmos só um outro planeta com fotossíntese
é cerca de zero.
É um acontecimento que altera tudo.
Há um antes e um depois de estarmos sozinhos no universo:
esqueçam a descoberta de qualquer continente.
Quando pensamos nisso,
estamos a começar a poder retratar a maior parte do universo.
E de facto é uma época de milagres e maravilhas.
Mas achamos tudo isso normal.
Acontece uma coisa semelhante com a vida.
Falamos da vida de forma fragmentada.
Ouvimos falar do CRISPR e ouvimos falar desta tecnologia
e ouvimos falar daquela tecnologia.
Mas o importante sobre a vida é que ela resume-se a ser um código.
E a vida enquanto código é um conceito importante porque,
tal como podemos escrever uma frase
em inglês, em francês ou em chinês,
tal como podemos copiar uma frase,
tal como que podemos emendar uma frase,
tal como podemos imprimir uma frase,
começamos a poder fazer isso com a vida.
Significa que estamos a aprender a ler essa língua.
Esta é a língua usada por esta laranja.
Como é que esta laranja executa o seu código?
Não o faz com uns e zeros como faz um computador.
Espera numa árvore e, um dia,
plop!
Isso significa: executar.
AATCAAG: "faz-me uma pequena raiz."
TCGACC: "faz-me um pequeno caule."
GAC: "faz-me folhas." AGC: "faz-me flores."
E depois GCAA: "faz-me mais laranjas."
Se eu editar uma frase em inglês num processador de texto,
o que acontece é que posso passar duma palavra para outra palavra.
Se eu editar qualquer coisa nesta laranja
e acrescentar GCAAC, com o CRISPR ou outra coisa qualquer,
esta laranja passa a ser um limão,
ou passa a ser uma toranja,
ou passa a ser uma tangerina.
E se eu alterar uma só de mil letras,
vocês podem passar a ser a pessoa que está aí sentada ao seu lado.
Vejam lá onde é que se sentam.
(Risos)
Mas estas tecnologias, no início, eram muito dispendiosas.
Era como as chamadas de longa distância.
Mas o custo está a diminuir 50% mais depressa do que a lei de Moore.
Ontem a Veritas anunciou a primeira sequenciação dum genoma por 200 dólares.
Assim, quando estamos a olhar para estes sistemas,
não interessa, não interessa, não interessa e, depois, interessa.
Vou dar-vos uma ideia geral de tudo isto.
Foi uma grande descoberta.
Há 23 cromossomas.
Fixe.
Observemos com uma versão de telescópio,
mas, em vez de usar um telescópio vamos usar um microscópio
para ampliar a parte inferior destes cromossomas, o cromossoma Y.
Tem um terço do tamanho do X. É recessivo e mutante.
Mas, atenção,
é um macho.
Enquanto observamos tudo isto
— isto é uma espécie de mapa de um país —
a uma resolução de 400 pares de bases por nível
depois ampliamos para 550, e depois ampliamos para 850.
Podemos identificar cada vez mais genes, à medida que ampliamos.
Depois ampliamos para o nível de estado
e podemos começar a dizer quem tem leucemia,
como contraíram a leucemia, que tipo de leucemia tem,
o que mudou de que lugar para qual lugar.
Depois aproximamo-nos ao nível do Google Street View.
Isto é o que acontece a quem tem cancro colorretal
para um doente muito específico na resolução de letra-a-letra.
O que fazemos neste processo é que recolhemos informações
e geramos quantidades enormes de informações.
Esta é uma das maiores bases de dados do planeta
e aumenta mais depressa do que conseguimos criar computadores para a armazenar.
Podemos criar mapas espantosos com este material.
Queremos compreender a peste e porque é que uma peste é bubónica
e outra é um tipo diferente de peste
e outra é um tipo diferente de peste?
Este é um mapa da peste.
Algumas são mortais para os seres humanos, outras não.
A propósito, reparem, quando chegamos aqui abaixo,
como é que se compara com a tuberculose?
Esta é a diferença entre a tuberculose e diversos tipos de pestes
e podemos fazer de detetives com estas informações,
porque podemos agarrar num tipo muito específico de cólera
que afeta o Haiti
e podemos ver de que país é proveniente,
de que região é proveniente
e, provavelmente, qual o soldado
que a levou dum país africano para o Haiti.
Diminuir o "zoom".
Não é o mesmo que ampliar.
Este é um dos mapas mais fixes jamais feito por seres humanos.
Agarraram em todas as informações genéticas que têm
sobre todas as espécies
e fizeram uma árvore da vida numa só página
que podemos ampliar e reduzir.
Isto é o que aparece primeiro, como se diversificou, como se ramificou,
qual a dimensão deste genoma, numa só página.
É uma espécie do universo da vida na Terra
e está a ser constantemente atualizado e completado.
Enquanto olhamos para isto,
a mudança importante é que a antiga biologia costumava ser reativa.
Antigamente havia muitos biólogos que tinham microscópios
e tinham lupas e observavam os animais no terreno.
A nova biologia é proativa.
Não nos limitamos a observar as coisas, fazemos coisas.
É uma mudança muito grande
porque permite-nos fazer coisas como esta.
Sei que ficaram entusiasmados com esta imagem.
(Risos)
Só gastámos quatro anos e 40 milhões de dólares
para conseguirmos esta foto.
(Risos)
Retirámos todo o código genético duma célula
— não um gene, nem dois genes, mas o código genético total duma célula —
criámos um código genético totalmente novo,
introduzimo-lo na célula
imaginámos uma forma de a célula executar esse código
e criámos uma espécie totalmente nova.
Esta é a primeira forma de vida totalmente sintética.
O que é que fazemos com estas coisas?
Estas coisas vão mudar o mundo.
Vou dar-vos três tendências a curto prazo,
em termos de como vai mudar o mundo.
A primeira é que vamos assistir a uma nova revolução industrial.
E estou a dizer isto de forma literal.
Tal como a Suíça, a Alemanha e o Reino Unido
mudaram o mundo com máquinas como aquela que vemos neste átrio,
criando energia
— da mesma maneira que o CERN está a mudar o mundo,
usando novos instrumentos e o nosso conceito do universo —
as formas de vida programáveis também vão mudar o mundo
porque, quando conseguirmos programar células
da mesma forma que programamos um "chip" de computador,
podemos fazer quase tudo.
Um "chip" de computador
pode produzir fotografias, pode produzir música, filmes
pode produzir cartas de amor, pode produzir folhas de cálculo.
São apenas uns e zeros a esvoaçar por aí.
Se pudermos enfiar ATCG nas células,
esse "software" faz o seu próprio "hardware",
o que significa que se reproduz muito rapidamente.
Aconteça o que acontecer,
se deixarmos o telemóvel na mesinha de cabeceira,
não teremos mil milhões de telemóveis no dia seguinte.
Mas, se fizermos isso com organismos vivos,
podemos fabricá-los a uma escala enorme.
Uma das coisas que podemos fazer é começarmos a produzir
combustíveis quase isentos de carbono
a uma escala comercial em 2025,
o que estamos a fazer com a Exxon.
Mas também podemos arranjar substitutos para terras agrícolas.
Em vez de termos 100 hectares para fazer óleos ou proteínas,
podemos fazê-los nestes tanques
com 10 ou 100 vezes mais produtividade por hectare.
Ou podemos armazenar informações, ou podemos fazer todas as vacinas do mundo
nestes três tanques.
Ou podemos armazenar a maior parte da informação do CERN,
nestes três tanques.
O ADN é um instrumento de armazenagem de informações muito poderoso.
Segunda tendência:
Começamos a ver o aumento da biologia teórica.
Os departamentos da escola de medicina
são um dos locais mais conservadores do planeta.
A forma como ensinam anatomia
é semelhante à forma como ensinavam anatomia, há cem anos.
"Bem-vindo, aluno. Este é o vosso cadáver."
Uma das coisas em que as escolas de medicina não são boas
é em criar novos departamentos,
razão por que isto é tão invulgar.
Isaac Kohane criou agora um departamento
baseado na informática, dados e conhecimento
na Escola de Medicina de Harvard.
Em certo sentido, o que está a acontecer
é que a biologia está a começar a ter dados suficientes
para poder começar a seguir os passos da física
que era a física da observação
e os físicos da experimentação,
e começou a criar a biologia teórica.
É isto que vamos começar a ver
porque temos imensos registos médicos,
temos imensos dados sobre pessoas,
temos os seus genomas, temos os seus viromas,
temos os seus microbiomas.
À medida que esta informação se acumula,
podemos começar a fazer previsões.
A terceira coisa que está a acontecer é que isto está a chegar ao consumidor.
Todos podemos obter a sequenciação dos nossos genes
e isso está a começar a criar empresas como a 23andMe,
e as empresas como a 23andMe vão passar a dar-nos
cada vez mais dados,
não apenas sobre os nossos parentes,
mas sobre nós e o nosso corpo
e vão comparar as coisas
e vão fazer comparações ao longo do tempo
e tudo isso vai constituir enormes bases de dados.
Mas também vai começar a afetar uma série de outras atividades
de modos inesperados.
Normalmente, quando anunciamos uma coisa,
não queremos que o consumidor leve o nosso anúncio para a casa de banho
e urine em cima dele.
A não ser que sejamos o IKEA.
Porque, quando vocês rasgam isto duma revista e urinam em cima dele,
se ficar azul é porque estão grávidas.
(Risos)
E dão-vos um desconto na compra do berço.
(Risos)
Quando vejo o poder do consumidor
que está a ir para além da biotecnologia,
é mesmo isto que eu quero dizer.
Agora estamos a começar a produzir, na Synthetic Genomics,
impressoras de secretária
que nos permitem conceber uma célula,
imprimir uma célula,
executar o programa na célula.
Já podemos imprimir vacinas
em tempo real, tal como um avião descola antes de aterrar.
Vamos exportar 78 máquinas destas, este ano.
Isto não é biologia teórica, é biologia de impressão.
Vou falar-vos de duas tendências a longo prazo
que virão ter connosco num prazo mais longo.
A primeira é que vamos começar a redesenhar espécies.
Já ouviram falar nisso, não é?
Vamos redesenhar árvores, vamos redesenhar flores,
vamos redesenhar iogurte,
queijo, tudo o que quisermos.
Isso coloca-nos uma pergunta interessante:
Como e quando vamos redesenhar seres humanos?
Muitos de nós pensam:
"Não, não queremos redesenhar seres humanos."
A não ser, claro, que o nosso filho tenha um gene de Huntington
e esteja condenado à morte.
Ou a não ser que transmitamos um gene de fibrose cística,
situação em que não só nos queremos redesenhar
como queremos redesenhar os nossos filhos e netos.
Estes são debates complicados e vão acontecer em tempo real.
Vou dar-vos um exemplo atual.
Um dos debates a decorrer atualmente nas academias nacionais
é sobre ter o poder de pôr um gene mutante em mosquitos
que mate todos os mosquitos transmissores da malária.
Umas pessoas dizem:
"Isso vai afetar o ambiente de forma radical. É melhor não o fazer."
Outras pessoas dizem:
"Isto mata milhões de pessoas por ano.
"Quem são vocês para me dizerem
"que não posso salvar as crianças do meu país?"
Porque é que este debate é tão complicado?
Porque, se lançarmos esse gene
no Brasil ou no sul da Flórida
— os mosquitos não respeitam fronteiras —
estamos a tomar uma decisão para o mundo
quando pomos no ar uma mutação genética.
Este homem notável ganhou um Prémio Nobel
e, depois de ganhar o Prémio Nobel,
tem-se preocupado
sobre como é que a vida começou neste planeta
e qual a probabilidade de ela existir noutros locais?
Por isso, tem contactado com os seus alunos universitários
e diz aos seus alunos universitários:
"Criem vida mas não usem nenhuns instrumentos químicos modernos.
"Criem coisas que havia aqui há 3000 milhões de anos.
"Não podem usar 'lasers'. Não podem usar isto, nem usar aquilo."
Deu-me um frasquinho do que criou há umas três semanas.
O que é que ele criou?
Basicamente, criou o que parecem ser bolhas de sabão, feitas de lípidos.
Criou um precursor do ARN.
Fez com que esse percursor do ARN fosse absorvido pela célula
e depois as células dividiram-se.
Podemos não estar assim tão longe
— uma década, talvez duas décadas —
de gerar vida a partir do zero
de proto-comunidades.
Segunda tendência a longo prazo:
temos estado a viver numa época digital
— estamos a começar a viver a era do genoma,
da biologia e do CRISPR e da biologia sintética —
e tudo isso vai fundir-se na era do cérebro.
Estamos a chegar ao ponto
em que podemos recriar muitas partes do nosso corpo
da mesma forma que, se partirmos um osso e queimarmos a pele, eles regeneram.
Estamos a começar a aprender como regenerar traqueias
ou como regenerar bexigas.
Estas coisas já foram implantadas em seres humanos.
Tony Atala está a trabalhar em 32 órgãos diferentes.
Mas o cerne da questão vai ser isto,
porque nós somos cérebro e o resto é só embalagem.
Ninguém vai viver para além dos 120, 130, 140 anos,
a não ser que corrijamos isto.
Este é o desafio mais interessante.
É a próxima fronteira, juntamente com:
"Até que ponto a vida é vulgar no universo?"
"De onde viemos?"
e perguntas como estas.
Vou terminar com uma citação apócrifa de Einstein.
[Podemos viver como se tudo fosse um milagre,
[ou podemos viver como se nada fosse um milagre.]
A escolha é vossa.
Podemos focar-nos no mau, podemos focar-nos no assustador
e, certamente, há muitas coisas assustadoras nisto tudo.
Mas usem só 10% do cérebro para se focarem nisso,
ou talvez 20%, ou talvez 30%.
Mas lembrem-se,
vivemos de facto numa era de milagre e maravilha.
Temos a sorte de estarmos vivos hoje. Temos a sorte de ver estas coisas,
Temos a sorte de poder interagir com pessoas
como as pessoas que estão a criar todas as coisas nesta sala.
Por isso, obrigado a todos por tudo aquilo que fazem.
(Aplausos)
Deixem-me começar com Roy Amara.
O argumento de Roy é que a maioria das novas tecnologias
tendem inicialmente a ser superestimadas quanto a seu impacto
e depois são subestimadas a longo prazo porque nos acostumamos com elas.
Os dias de hoje são realmente de milagres e maravilhas.
Lembram-se daquela canção maravilhosa do Paul Simon?
Há dois versos nela
sobre o que era considerado miraculoso naquela época.
A desaceleração das coisas, a câmera lenta,
e a chamada de longa distância.
Nossos telefonemas eram interrompidos por telefonistas dizendo:
"Chamada de longa distância. Você quer desligar?"
Atualmente, não achamos nada de mais ligar para o mundo todo.
Bem, algo semelhante pode estar acontecendo
com a leitura e a programação da vida.
Mas, antes de analisar isso,
vamos falar sobre telescópios.
Os telescópios foram superestimados originalmente quanto a seu impacto.
Este é um dos primeiros modelos de Galileu.
As pessoas achavam que isso iria destruir toda a religião.
(Risos)
Não estamos prestando muita atenção aos telescópios.
Mas, com os telescópios lançados há dez anos, como acabamos de ouvir,
se levássemos esse Volkswagen até a Lua,
poderíamos ver as luzes do seu farol lá.
Esse é o tipo de poder de resolução que nos permite ver
pequenas partículas de poeira flutuando ao redor de sóis distantes.
Imaginem por um instante
que isto fosse um sol a 1 bilhão de anos-luz de distância,
e tivéssemos uma pequena partícula de poeira na frente dele.
É assim que ocorre a detecção de um exoplaneta.
O mais legal é que os telescópios que estão sendo lançados agora
nos permitem ver uma simples vela acesa na Lua.
Se a separássemos por um prato,
poderíamos ver duas velas separadamente a essa distância.
Esse é o tipo de resolução que precisamos
para começar a visualizar essa partícula de poeira ao redor do Sol
e ver se ela tem uma marca azul-esverdeada.
Se tiver, isso significa que a vida é comum no Universo.
Na primeira vez que virmos uma marca azul-esverdeada em um planeta distante,
isso significa que há fotossíntese lá,
há água lá,
e as chances de vermos o único outro planeta com fotossíntese
são aproximadamente zero.
Esse é um evento que muda o calendário.
Há um antes e um depois de estarmos sós no Universo.
Esqueçam a descoberta de qualquer continente.
Enquanto pensamos sobre isso,
começamos a poder visualizar a maior parte do Universo.
Este é um momento de milagre e maravilha.
E não damos valor a isso.
Algo semelhante está acontecendo na vida.
Estamos ouvindo sobre a vida em informações esparsas.
Ouvimos sobre o CRISPR, sobre uma tecnologia e outra,
mas o ponto principal da vida é que ela acaba sendo um código.
E a vida como código é um conceito muito importante, porque significa
que, da mesma maneira que podemos escrever
uma frase em inglês, francês ou chinês,
do mesmo modo que podemos copiar,
editar
e imprimir uma frase,
estamos começando a conseguir fazer isso com a vida.
Isso significa que estamos começando a aprender a ler essa linguagem,
que, obviamente, é usada por esta laranja.
Como esta laranja executa código?
Não faz isso por uns e zeros, como um computador.
Ela fica numa árvore, e um dia faz:
"Tum!"
E isso significa: execute.
AATCAAG: faça pra mim uma pequena raiz.
TCGACC: faça pra mim um pequeno tronco.
GAC: faça pra mim algumas folhas. AGC: faça pra mim algumas flores.
Depois, GCAA: faça pra mim mais algumas laranjas.
Se eu editar uma frase em inglês em um processador de texto,
podemos ir de uma palavra a outra.
Se eu editar algo nesta laranja
e incluir GCAAC,
usando o CRISPR ou uma outra coisa de que ouviram falar,
esta laranja se tornará um limão,
uma toranja,
ou uma tangerina.
E, se eu editar uma de mil letras,
você se tornará a pessoa sentada ao seu lado hoje.
Tomem mais cuidado onde se sentam.
(Risos)
Acontece que isso era muito caro no início.
Era como as chamadas de longa distância.
Mas o custo está caindo 50% mais rápido do que a Lei de Moore.
O primeiro genoma completo de US$ 200 foi anunciado ontem pela Veritas.
Conforme analisamos esses sistemas,
isso não importa, isso não importa, isso não importa, e então importa.
Vou mostrar o mapa disso.
Esta é uma grande descoberta.
Existem 23 cromossomos.
Legal.
Vamos agora começar usando uma versão de telescópio,
mas, em vez disso, vamos usar um microscópio
para ampliar a parte inferior desses cromossomos,
que é o cromossomo Y.
Ele tem um terço do tamanho do X, é recessivo e mutante.
Mas, vejam:
apenas um macho.
Conforme analisamos isso,
é como se fosse o mapa de um país,
num nível de resolução de 400 pares de base.
Então, ampliamos para 550 e depois para 850,
e começamos a identificar cada vez mais genes à medida que ampliamos.
Então, ampliamos para o nível de estado
e podemos começar a dizer quem tem leucemia,
como a contraíram, qual tipo de leucemia,
o que mudou de que lugar para qual.
Depois, ampliamos para o nível de visualização de rua do Google.
Então, isso é o que acontece com o câncer colorretal
de um paciente muito específico na resolução letra por letra.
Estamos reunindo informações
e gerando enormes quantidades delas.
Este é um dos maiores bancos de dados do planeta
e cresce mais rápido do que podemos construir computadores para armazená-los.
Podemos criar alguns mapas incríveis com isso.
Querem entender a peste e por que uma delas é bubônica,
outra é de um tipo diferente e uma é de outro tipo?
Bem, aqui está um mapa da peste.
Algumas delas são totalmente mortais para os humanos, outras não.
Notem, a propósito, quando vamos a fundo:
como a peste se compara à tuberculose?
Essa é a diferença entre a tuberculose e vários tipos de pestes,
e podemos brincar de detetive com isso,
porque podemos pegar um tipo muito específico de cólera
que afetou o Haiti,
e analisar de que país veio,
de qual região,
e provavelmente qual soldado a levou daquele país africano para o Haiti.
Vamos reduzir o zoom.
Não é apenas ampliar.
Este é um dos mapas mais legais já feitos por seres humanos.
Eles pegaram toda a informação genética existente sobre todas as espécies,
e colocaram numa árvore da vida em uma única página
que podemos ampliar e reduzir.
Isto é o que veio primeiro, como diversificou, como se ramificou,
o tamanho desse genoma,
em uma única página.
É uma espécie de Universo da vida na Terra,
constantemente atualizado e preenchido.
Quando analisamos isso,
a mudança muito importante é que a antiga biologia costumava ser reativa.
Costumava haver muitos biólogos que tinham microscópios com lentes de aumento,
e que saíam para observar animais.
A nova biologia é proativa.
Não apenas observamos, mas fazemos.
É uma mudança muito grande
porque nos permite fazer coisas como esta.
Sei que estão muito animados com essa imagem.
(Risos)
Levamos apenas 4 anos e US$ 40 milhões para consegui-la.
(Risos)
O que fizemos
foi extrair o código genético completo de uma célula...
não um gene, nem dois, mas o código genético completo...
criar um código genético totalmente novo,
inseri-lo na célula,
descobrir uma maneira de fazer a célula executar esse código
e criar uma espécie completamente nova.
Portanto, essa é a primeira forma de vida sintética do mundo.
Então, o que fazemos com isso?
Bem, isso vai mudar o mundo.
Vou lhes dar três tendências a curto prazo
em termos de como isso vai mudar o mundo.
A primeira é que vamos ver uma nova revolução industrial.
Na verdade, digo isso literalmente.
Da mesma maneira que Suíça, Alemanha e Grã-Bretanha
mudaram o mundo com máquinas como a que vemos nesse saguão,
elas criaram poder,
do mesmo modo que o CERN está mudando o mundo
pelo uso de novos instrumentos e nosso conceito do Universo,
formas de vida programáveis também vão mudar o mundo,
porque, já que programamos células
da mesma maneira que programamos chips de computador,
quase tudo é possível.
Assim, chips de computador podem produzir fotografias,
música, filmes,
cartas de amor, planilhas.
São apenas uns e zeros em circulação.
Se podemos fluir ATCGs pelas células,
esse software cria o próprio hardware dele,
o que significa que ele cresce muito rapidamente.
Não importa o que aconteça,
se deixarmos o celular ao lado da cama, não teremos 1 bilhão deles de manhã.
Mas,
se fizermos isso com organismos vivos,
poderemos criar isso em larga escala.
Uma das coisas que podemos fazer é começar a produzir
combustíveis quase neutros em carbono
em escala comercial até 2025,
o que estamos fazendo com a Exxon.
Mas também podemos substituir terras agrícolas.
Em vez de ter 100 hectares
para a produção de óleos ou proteínas,
podemos produzi-los nesses tanques
com 10 ou 100 vezes a produtividade por hectare.
Ou podemos armazenar informações, ou criar todas as vacinas do mundo
nesses três tanques.
Ou podemos armazenar neles a maioria das informações contidas no CERN.
O DNA é um dispositivo de armazenamento de informações muito poderoso.
Segunda tendência:
estamos começando a ver a ascensão da biologia teórica.
Os departamentos de medicina
são um dos lugares mais conservadores da Terra.
O modo de ensinar anatomia é parecido com o modo de 100 anos atrás:
"Bem-vindo, aluno; aqui está seu cadáver".
As escolas de medicina não são boas na criação de novos departamentos,
razão pela qual isto é tão incomum:
Isaac Kohane criou um departamento,
baseado em informática, dados e conhecimento,
na Harvard Medical School.
De certo modo,
a biologia está começando a obter dados suficientes
para seguir os passos da física,
que costumava ser a física observacional
e os físicos experimentais,
e depois começou a criar a biologia teórica.
Bem, é isso que estamos começando a ver
porque temos tantos registros médicos e dados sobre as pessoas:
genomas, viromas, microbiomas.
À medida que essa informação se acumula,
podemos começar a fazer previsões.
A terceira tendência é que isso está chegando ao consumidor.
Também podemos ter nossos genes sequenciados.
Isso está começando a criar empresas como a 23andMe,
que vão nos dar
cada vez mais dados, não apenas sobre nossos parentes,
mas sobre nós e nosso corpo,
e vão comparar coisas ao longo do tempo,
que vão se tornar bancos de dados muito grandes.
Mas também está começando a afetar uma série de outras empresas
de maneiras inesperadas.
Geralmente, quando anunciamos algo, realmente não queremos que o consumidor
leve o anúncio ao banheiro para fazer xixi nele,
a não ser, é claro, que seja a IKEA.
Porque, quando você rasga o anúncio da revista e faz xixi nele,
ele fica azul se você estiver grávida.
(Risos)
E você receberá um desconto em seu berço.
(Risos)
Quando digo empoderamento do consumidor,
e isso está se espalhando para além da biotecnologia,
na verdade, quero dizer isso mesmo.
Estamos começando agora a produzir, na Synthetic Genomics,
impressoras de mesa
que nos permitem desenhar uma célula,
imprimi-la
e executar o programa na célula.
Agora podemos imprimir vacinas
em tempo real quando um avião decola,
e tê-las prontas antes de aterrissar.
Estamos enviando 78 máquinas dessas este ano.
Isso não é biologia teórica; é biologia de impressão.
Vou falar sobre duas tendências de longo prazo,
que vão demorar um pouco para chegar até vocês.
A primeira é que estamos começando a redesenhar espécies.
Já ouviram falar sobre isso, não é?
Estamos redesenhando árvores, flores,
iogurte,
queijo, o que mais vocês desejarem.
Isso, é claro, levanta a interessante pergunta:
"Como e quando devemos redesenhar os seres humanos?"
Muitos de nós pensam:
"Ah, não, nunca pretendemos redesenhar seres humanos",
a não ser, é claro, que seu filho tenha a doença de Huntington
e esteja condenado à morte,
ou, a menos que você esteja transmitindo um gene da fibrose cística.
Nesse caso, você não só vai querer se redesenhar;
como vai querer redesenhar seus filhos e os filhos deles.
São debates complicados que vão acontecer em tempo real.
Vou lhes dar um exemplo atual.
Um dos debates em curso nas academias nacionais hoje
é que temos o poder de colocar um estímulo genético em mosquitos
para matar todos os que transmitem a malária.
Algumas pessoas dizem:
"Isso vai afetar o meio ambiente de maneira extrema.
Não façam isso".
Outras dizem:
"Essa é uma das coisas que matam milhões de pessoas anualmente.
Quem é você para me dizer que não posso salvar as crianças de meu país?"
Por que esse debate é tão complicado?
Porque assim que liberarmos isso no Brasil,
ou no sul da Flórida,
mosquitos não respeitam muros.
Estamos tomando uma decisão mundial
quando colocamos um estímulo genético no ar.
Este homem extraordinário ganhou um Prêmio Nobel
e, depois disso,
tem se preocupado
sobre como a vida começou neste planeta
e qual a probabilidade de que exista em outros lugares.
Ele tem ido até os alunos de pós-graduação
e dito a eles:
"Construam-me a vida,
mas não usem instrumentos nem produtos químicos modernos.
Construam-me o que estava aqui há 3 bilhões de anos.
Você não podem usar lasers, nem isso, nem aquilo".
Ele me deu um frasco do que havia construído há três semanas.
O que ele construiu?
Foi basicamente o que parecia ser bolhas de sabão feitas de lipídios.
Ele havia construído um precursor do RNA.
Ele teve o precursor do RNA absorvido pela célula
e, então, fez as células se dividirem.
Podemos não estar tão longe...
uma década, talvez duas...
de gerar vida começando do zero
a partir de protocomunidades.
Segunda tendência de longo prazo:
estamos vivendo a era digital,
estamos começando a viver a era do genoma,
da biologia, do CRISPR e da biologia sintética,
e tudo isso vai se unir à era do cérebro.
Estamos chegando ao ponto
em que podemos reconstruir a maioria das partes de nosso corpo
e, se quebrarmos um osso ou queimarmos a pele,
eles se regeneram.
Estamos começando a aprender como regenerar a traqueia
ou a bexiga.
Ambas foram implantadas em seres humanos.
Tony Atala está trabalhando em 32 órgãos diferentes.
Mas o núcleo vai ser isso,
porque isso é você, e o resto é apenas embalagem.
Ninguém vai viver além de 120, 130, 140 anos,
a menos que consertemos isso.
Esse é o desafio mais interessante, a próxima fronteira, junto com:
"Qual a prevalência da vida no Universo?"
"De onde viemos?"
e perguntas como essa.
Deixem-me terminar com uma suposta citação de Einstein:
[Você pode viver como se tudo fosse um milagre...
ou você pode viver como se nada fosse um milagre.]
A escolha é sua.
Vocês podem se concentrar no ruim, no assustador,
e certamente há muitas coisas assustadoras por aí.
Mas usem 10% de seu cérebro para se concentrar nisso, talvez 20%,
ou talvez 30%.
Mas lembrem-se:
estamos realmente vivendo em uma era de milagres e maravilhas.
Temos sorte de estar vivos hoje e ver essas coisas.
Temos sorte de poder interagir com pessoas
como as que estão construindo todas as coisas neste auditório.
Obrigado a todos vocês por tudo o que fazem.
(Aplausos)
Permiteți-mi să încep cu Roy Amara.
Roy susține că cele mai noi tehnologii sunt supraestimate
din cauza impactului noutății lor,
ajungând să fie subestimate pe termen lung
deoarece ne obișnuim cu ele.
Acestea sunt timpuri miraculoase, magice.
Vă amintiți acel cântec minunat al lui Paul Simon?
Avea două versuri.
Și ce era considerat a fi miraculos atunci?
Încetinirea lucrurilor... mișcarea lentă...
și apelurile internaționale.
Deoarece, bineînțeles, eram întrerupți de operatoare
ce spuneau: „Apel internațional. Doriți să închideți?”
Iar acum apelurile în întreaga lume par ceva normal.
La fel pare să se întâmple
cu descifrarea și programarea organismelor vii.
Dar înainte de a intra în detalii,
haideți să vorbim despre telescoape.
Inițial, impactul telescoapelor a fost supraestimat.
Acesta e unul dintre primele modele ale lui Galileo.
Oamenii credeau că va compromite toate religiile.
(Râsete)
Așa că nu acordăm prea multă atenție telescoapelor.
Dar telescoapele lansate acum zece ani, după cum tocmai ați auzit,
dacă ducem un Volkswagen pe Lună,
i-am putea vedea farurile acelui Volkswagen strălucind pe Lună.
Aceasta e puterea de rezoluție care ne permite să vedem
fire de praf plutind în jurul unor sori îndepărtați.
Imaginați-vă că acesta e un soare aflat la un miliard de ani lumină,
iar un fir de praf se află în fața sa.
Atât de greu e să detectezi o exoplanetă.
Și e interesant că telescoapele actuale
ne permit să vedem o lumânare aprinsă aflată pe Lună.
Iar dacă am mai pune una la un braț distanță,
am putea vedea două lumânări distincte.
O asemenea rezoluție e necesară
pentru a surprinde în imagine un fir de praf
plutind în jurul soarelui
și pentru a vedea dacă are o tentă albastră-verzuie.
Iar dacă are o tentă albastră-verzuie,
înseamnă că organismele vii sunt des întâlnite în univers.
Când o planetă îndepărtată are o tentă albastră-verzuie,
înseamnă că acolo există fotosinteză,
există apă,
iar șansa de a fi unica planetă unde există fotosinteză
e aproape inexistentă.
Iar aceasta e o schimbare istorică:
e momentul în care știm că nu suntem singuri în univers.
Descoperirea vreunui continent ar fi insignifiantă.
Și dacă ne gândim la asta,
începem să surprindem în imagini aproape tot universul.
Iar acesta e un moment miraculos, magic,
pe care îl considerăm ca fiind ceva normal.
La fel se întâmplă și în viață.
Auzim de aceste crâmpeie de viață.
De CRISPR, de tehnologia cutare
și de tehnologia cutare,
dar până la urmă viața se dovedește a fi un cod.
Iar viața ca cod e un concept foarte important,
deoarece înseamnă că, așa cum scriem o propoziție
în engleză, franceză sau chineză,
așa cum putem copia o propoziție,
așa cum putem edita o propoziție,
așa cum putem printa o propoziție,
aproape am reușit să facem asta și cu organismele vii.
Înseamnă că începem să învățăm cum să citim acest limbaj.
Iar acesta e limbajul folosit de această portocală.
Cum implementează portocala codul?
Nu o face prin secvențe de unu și zero ca un computer.
Stă într-un pom și într-o zi:
pleosc!
Asta înseamnă: implementează!
AATCAAG: creează o rădăcină.
TCGACC: creează un lăstar.
GAC: creează niște frunze. AGC: creează niște flori.
Apoi GCAA: mai creează niște portocale.
Dacă editez o propoziție în engleză, într-un procesor de texte,
pot trece de la un cuvânt la altul.
Dacă editez ceva în această portocală
și introduc GCAAC, folosind CRISPR sau alte metode cunoscute,
această portocală devine o lămâie,
sau un grepfrut,
sau o tangerină.
Iar dacă editez una din o mie de litere,
puteți deveni persoana care stă lângă voi astăzi.
Fiți mai atenți unde stați.
(Râsete)
În primul rând, aceste lucruri erau foarte scumpe,
ca și apelurile internaționale.
Dar costurile scad cu 50% mai repede decât prezice legea lui Moore.
Primul genom complet a fost anunțat ieri de Veritas la 200 de dolari.
Astfel, observăm că aceste sisteme,
nu contează, nu contează, dar apoi contează.
Permiteți-mi să vă prezint o privire de ansamblu.
E o descoperire importantă.
Sunt 23 de cromozomi.
Tare!
Haideți să vedem o imagine îndepărtată, dar în loc să folosim un telescop,
vom privi la microscop
în interiorul cromozomilor,
și anume, în cromozomul Y.
Are o treime din dimensiunea cromozomului X, e recesiv și alterat.
Dar iată,
doar un mascul.
Dacă privim aici,
vedem mai de aproape
la o rezoluție de 400 de perechi de baze,
apoi mărim la 550, apoi la 850,
începem să identificăm din ce în ce mai multe gene mărind imaginea.
Mărim imaginea mai mult
și ne putem da seama cine are leucemie,
ce fel de leucemie e, ce a cauzat boala,
ce modificări au apărut.
Apoi mărim imaginea și mai mult.
Asta se întâmplă în cazul unui cancer colorectal
la un anumit pacient, la o rezoluție maximă.
Astfel strângem informații,
generăm cantități enorme de informație.
E una dintre cele mai mari baze de date de pe planetă,
ea crescând mai repede decât putem noi crea calculatoare pentru a o stoca.
Pot fi create niște hărți incredibile folosind asta.
Dorim să înțelegem ciuma, de ce una e ciumă bubonică,
alta e de alt tip
și alta e de alt tip.
Iată o hartă a ciumei.
Unele tipuri sunt letale pentru oameni, altele nu.
Observăm, privind mai atent,
dacă se aseamănă cu tuberculoza.
Aceasta e diferența dintre tuberculoză și diferite tipuri de ciumă.
Putem astfel investiga,
analizând un anumit tip de holeră
care a afectat Haitiul,
pentru a vedea în ce țară a apărut,
în ce regiune
și probabil care soldat a adus-o în Haiti dintr-o țară africană.
Micșorăm.
Nu doar mărim imaginea.
Aceasta e una dintre cele mai tari hărți făcute de oameni.
Conform informației genetice existente
despre toate speciile,
au creat un arbore al vieții pe o singură pagină
pe care o putem mări sau micșora.
Ce elemente au fost primele, cum s-au diversificat, cum s-au ramificat,
ce mărime are genomul,
pe o singură pagină.
Un fel de univers al vieții pe Pământ
care e actualizat și completat constant.
Observând aceste lucruri,
vedem că în trecut biologia era reactivă.
Mulți biologi lucrau cu microscoape
și lupe cu care observau animalele.
Biologia modernă e proactivă.
Nu doar observăm lucrurile, ci le creăm.
E o schimbare foarte importantă,
deoarece ne permite să facem asemenea lucruri.
Știu că sunteți foarte încântați de această imagine.
(Râsete)
Ne-au trebuit patru ani și 40 de milioane de dolari
pentru a face această fotografie.
(Râsete)
Astfel,
am scos din celulă întregul cod genetic,
nu doar una sau două gene, ci întregul cod genetic al celulei,
am construit un cu totul alt cod,
l-am introdus în celulă,
am reușit să o facem să-l implementeze
și am construit o cu totul altă specie.
Aceasta e prima formă de viață artificială din lume.
Deci ce facem cu aceste descoperiri?
Ele vor schimba lumea.
Iată trei tendințe pe termen scurt
ale modului în care vor schimba lumea.
În primul rând, vom vedea o nouă revoluție industrială.
În adevăratul sens al cuvântului.
Așa cum Elveția, Germania și Marea Britanie
au schimbat lumea cu mașinării ca cele din hol,
creând curent electric,
și CERN va schimba lumea,
utilizând noi instrumente și viziunea noastră asupra universului,
Și formele de viață programabile vor schimba lumea,
deoarece programând celulele
așa cum programăm și un microcip,
vom putea crea aproape orice.
Un microcip poate crea fotografii,
muzică, film,
scrisori de dragoste, tabele.
Sunt doar secvențe de unu și zero.
Dacă bazele nucleotide (ATCG) pot circula prin celule,
atunci acest program își va crea propriile componente,
adică se va dezvolta foarte repede.
Orice s-ar întâmpla,
dacă lăsăm telefonul mobil pe noptieră,
nu vom avea un miliard de telefoane mobile dimineața.
Dar organismele vii
pot fi multiplicate la scară mare.
Printre altele, putem produce
carburanți cu o amprentă de carbon foarte redusă
la scară comercială până în 2025.
Și facem asta la Exxon.
Dar pot substitui și terenurile agricole.
În loc să utilizăm 100 de hectare pentru producția de uleiuri sau proteine,
le putem produce în aceste bazine
cu o productivitate de 10 sau 100 de ori mai mare la hectar.
Putem stoca informații sau putem crea toate vaccinurile din lume
în acele trei bazine.
Putem stoca aproape toată informația păstrată la CERN în acele trei bazine.
ADN-ul este un dispozitiv de stocare a informației foarte performant.
În al doilea rând,
vom asista la o emancipare a biologiei teoretice.
Facultățile de medicină sunt extrem de conservatoare.
Modul de predare a anatomiei e similar celui de acum 100 de ani.
„Bine ai venit, studentule. Iată cadavrul pentru tine.”
Școlile medicale nu prea creează noi secții.
De aceea e ieșit din comun.
Isaac Kohane a creat o secție utilizând informatica, informațiile, cunoașterea,
la Facultatea de Medicină Harvard.
Într-un fel, biologia începe să adune destule informații
încât să urmeze calea fizicii.
În trecut exista fizica observațională,
existau fizicieni ce făceau experimente,
apoi au creat biologia teoretică.
Asta începem să observăm
deoarece există atâtea date medicale,
avem atâtea informații despre oameni:
despre genomul, viromul și microbiomul uman.
Adunând aceste informații,
începem să anticipăm ce va urma.
În al treilea rând, consumatorul devine beneficiar.
Și harta genomului vostru poate fi identificată.
Asta contribuie la nașterea unor companii precum 23andMe,
iar asemenea companii vă vor furniza
din ce în ce mai multe informații,
nu doar despre rudele voastre,
ci și despre corpul vostru,
făcând comparații.
Vor face asta de-a lungul timpului,
creându-se astfel baze de date uriașe.
Dar și alte afaceri vor fi influențate
în moduri neașteptate.
De obicei, când promovăm un produs,
consumatorul n-ar trebui să urineze pe materialul publicitar.
Doar dacă, bineînțeles, vorbim despre IKEA.
Dacă o femeie urinează pe o foaie ruptă din revistă,
iar foaia se albăstrește, înseamnă că e însărcinată.
(Râsete)
Și-i vor acorda o reducere la pătuț.
(Râsete)
Când vorbesc despre responsabilizarea consumatorului,
și asta nu se întâmplă doar în biotehnologie,
vorbesc serios.
La Synthetic Genomics, începem să producem
imprimante
ce ne permit să creăm
și să printăm o celulă,
să implementăm programul în celulă.
Acum putem printa vaccinuri
în timp real, de când un avion decolează
și până aterizează.
Vom livra 78 de asemenea mașinării anul acesta.
Aceasta nu e teorie despre biologie. E printare biologică.
Voi vorbi despre două tendințe pe termen lung
care vă parvin după o perioadă mai lungă de timp.
În primul rând, am început să reedităm genetic specii.
Ați auzit despre asta, nu?
Reedităm genetic copaci. Reedităm genetic flori.
Reedităm genetic iaurtul,
brânza, orice doriți.
Și asta, bineînțeles, ridică o întrebare interesantă:
Cum și când ar trebui să reedităm genetic oameni?
Mulți gândim: „Vai, nu! Nu dorim să reedităm genetic oameni.”
Doar dacă, bineînțeles, copilul nostru are o genă Huntington
și e condamnat la moarte.
Sau dacă suntem purtătorii unei gene de fibroză chistică,
caz în care dorim să ne reedităm genetic atât pe noi,
cât și pe copiii și pe nepoții noștri.
Sunt dezbateri complicate ce au loc acum.
Vă dau un exemplu de actualitate:
azi, la Academia Națională, are loc o dezbatere
asupra posibilității de a modifica genetic țânțari,
pentru a ucide toți țânțarii purtători de malarie.
Unii spun:
„Va afecta extrem de mult mediul înconjurător, nu faceți asta.”
Alții spun:
„E o boală care ucide milioane de oameni anual.
Cine ești tu să-mi spui că nu pot salva copiii din țara mea?”
De ce e dezbaterea asta atât de complicată?
Pentru că odată eliberați în Brazilia
sau în sudul Floridei,
țânțarii nu respectă granițele.
Luăm o decizie pentru întreaga lume
când eliberăm un material modificat genetic.
Acest om minunat a câștigat un Premiu Nobel,
și după ce a câștigat Premiul Nobel,
și-a pus problema
cum a început viața pe această planetă
și dacă e posibilă și în altă parte.
Astfel, a apelat la foștii săi studenți
și le-a spus:
„Creați viață, dar fără să folosiți substanțe sau instrumente moderne.
Creați ființe care existau acum miliarde de ani.
Nu puteți folosi lasere. Nu puteți folosi asta, nici cealaltă.”
Mi-a dat o fiolă cu ceea ce a creat acum vreo trei săptămâni.
Ce a creat?
Practic a creat din lipide ceva asemănător bulelor de săpun.
A creat un precursor al ARN-ului.
A lăsat celula să absoarbă ARN-ul
și apoi să se dividă.
Nu mai avem mult,
poate un deceniu, poate două,
până când vom crea viață de la zero
din protocelule.
Al doilea trend pe termen lung:
Am trăit și continuăm să trăim în era digitală,
am intrat în era genomului,
a biologiei, a CRISPR și a biologiei sintetice,
iar toate acestea se vor uni în era creierului.
Suntem capabili să reconstruim majoritatea părților corpului
ca și cum am face ca un os rupt sau pielea arsă să crească la loc.
Începem să învățăm cum să recreăm traheea
sau vezica urinară.
Ambele au fost implantate la oameni.
Tony Atala lucrează la 32 de organe.
Dar acesta va fi baza
deoarece ne reprezintă, iar restul este doar un ambalaj.
Nimeni nu va trăi mai mult de 120, 130, 140 de ani
dacă nu îl modificăm.
E provocarea cea mai interesantă.
E următoarea limită de atins, împreună cu:
„Cât de frecvent apare viața în univers?”
„De unde provenim?”
și alte întrebări asemănătoare.
Permiteți-mi să închei cu un citat apocrif al lui Einstein.
[Puteți trăi ca și cum totul este un miracol
sau ca și cum nimic nu e un miracol.]
E alegerea voastră.
Puteți vedea lucrurile rele sau înfricoșătoare,
și cu siguranță există lucruri înfricoșătoare.
Dar folosiți 10% din creier pentru asta, sau poate 20%
sau 30%,
dar rețineți,
trăim cu adevărat într-o eră a miracolelor și a magiei.
Suntem norocoși să fim în viață azi, să vedem aceste lucruri.
Suntem norocoși să putem interacționa cu oamenii
care creează toate lucrurile din această sală.
Vă mulțumesc tuturor pentru ceea ce faceți!
(Aplauze)
Разрешите мне начать с Роя Амары.
Рой считает, что значимость большинства новых технологий
вначале переоценивается,
а затем в долгосрочной перспективе недооценивается,
потому что мы к ним привыкаем.
«Это действительно удивительные дни».
Помните эту замечательную песню Пола Саймона?
В этой песне были две строчки.
Что же тогда считалось удивительным?
Замедленное воспроизведение
и междугородные телефонные разговоры.
Потому что, конечно же, было привычно, что оператор может вас прервать
и сказать: «Междугородный звонок. Хотите повесить трубку?»
А теперь делать звонки во всему миру — самое обычное для нас дело.
Что ж, нечто похожее, возможно, происходит сейчас
с чтением и программированием жизни.
Но перед тем, как я поясню это,
давайте просто поговорим о телескопах.
Первоначально произошла переоценка значимости телескопов.
Вот одна из ранних моделей Галилео.
Люди считали, что от религий просто ничего не останется.
(Смех)
Теперь мы уделяем не так уж много внимания телескопам.
Но, конечно же, телескопы, запущенные 10 лет назад,
как вы только что слышали,
могли взять этот «Фольксваген», отправить его на Луну,
и вы смогли бы увидеть,
как фары этого «Фольксвагена» включаются на Луне.
Такая разрешающая способность
позволяет увидеть маленькие пылинки, плавающие вокруг дальних звёзд.
Представьте себе на секунду,
что это звезда на расстоянии миллиарда световых лет,
и перед ней вы видите пылинку.
Так обнаруживаются экзопланеты.
Замечательно то, что телескопы, производимые сейчас,
позволяют увидеть свет от одной свечи на Луне.
Если разделить их пластинкой,
на таком расстоянии можно увидеть две отдельные свечи.
Такое разрешение нужно
для того, чтобы получить изображение пылинки,
движущейся вокруг звезды,
и увидеть, есть ли у неё сине-зелёный ореол.
Если у неё будет сине-зелёный ореол,
это будет означать, что жизнь распространена во Вселенной.
Сине-зелёный ореол у далёкой планеты
будет означать, что там происходит фотосинтез,
там есть вода,
а шансы увидеть планету с фотосинтезом, если она такая единственная,
почти равны нулю.
Такое событие изменило бы наше время отсчёта.
Будет время до и после того, как мы были одни во Вселенной, —
не сравнить с открытием какого-то там континента.
Если задуматься об этом,
у нас появляется способность отобразить большую часть Вселенной.
Это и есть время удивительного.
Мы принимаем это как должное.
Нечто похожее происходит сейчас с жизнью.
Мы слышим о жизни понемногу то здесь, то там там.
Мы слышим о CRISPR, слышим то об одной технологии,
то о другой.
Но суть в том, что жизнь оказывается кодом.
Воспринимать жизнь как код очень важно, потому что это означает,
что так же, как вы можете написать предложение
на английском, французском или китайском
и скопировать предложение,
отредактировать его
и распечатать его,
вы начинаете получать возможность делать это с жизнью.
Это значит, что мы начинаем учиться тому, как читать этот язык.
Этот язык, конечно же, используется и этим апельсином.
Как же этот апельсин выполняет код?
Он не использует нули и единицы, как компьютер.
Он висит на дереве и в один день:
«Шлёп!»
Это и значит: выполнить.
AATCAAG: сделай мне маленький корень.
TCGACC: сделай мне маленький стебель.
GAC: сделай мне немного листьев. AGC: сделай мне немного цветов.
А затем GCAA: сделай мне ещё апельсинов.
Если я редактирую предложение на английском в текстовом редакторе,
я могу переходить с одного слова на другое.
Если я редактирую что-то в этом апельсине
и вставляю GCAAC, используя CRISPR или другую методику, о которой вы слышали,
то этот апельсин становится лимоном,
или грейпфрутом,
или мандарином.
Если я изменю одну из тысячи букв,
вы станете человеком, сидящим рядом с вами сегодня.
Будьте осторожны, выбирая место.
(Смех)
Вообще-то, это было очень дорого.
Как это было с междугородными телефонными разговорами.
Но цена на это падает
на 50 процентов быстрее, чем предполагает закон Мура.
Вчера Veritas объявила о первом секвенировании полного генома
за 200 долларов.
Когда вы смотрите на эти системы,
там много того, что не имеет значения, а потом вдруг нечто, имеющее значение.
Я покажу вам это просто в виде картинки.
Это большое открытие.
У нас есть 23 хромосомы.
Прекрасно.
Давайте начнём с варианта телескопа, но вместо телескопа
будем использовать микроскоп
для увеличения самой маленькой из хромосом,
Y-хромосомы.
Она имеет треть размера X. Она рецессивная и мутантная.
Но подождите,
это всего лишь мужчина.
Если смотреть на это,
это всё равно что смотреть на страну
при разрешении 400 пар оснований,
и потом вы увеличиваете до 550, и потом до 850, и при увеличении
вы начинаете различать всё больше и больше генов.
Затем, при увеличении до уровня штатов,
вы начинаете видеть, у кого есть лейкемия,
как они заболели лейкемией, какой у них именно вид лейкемии,
с какого места что-то сместилось и на какое место.
Потом вы приближаетесь на уровень просмотра изображений улиц в Google.
Вот что вы получаете при раке прямой кишки
у конкретного пациента при построчном разрешении.
То есть мы собираем информацию
и просто производим ещё более громадное количество информации.
Это одна из самых больших баз данных на планете,
и она растёт быстрее, чем мы создаём компьютеры для её хранения.
Вы можете создавать невероятные изображения,
используя эту информацию.
Вы хотите понять, что такое чума
и почему есть чума бубонная и другие типы чумы?
Вот схема чумы.
Некоторые её типы абсолютно смертельны для людей, некоторые — нет.
Заметьте, кстати, чем отличается эта схема от схемы туберкулёза?
Вот разница между туберкулёзом и разными видами чумы,
и вы можете сыграть в детектива с этим,
потому что вы можете взять определённый вид холеры,
которая затронула Гаити,
и вы можете посмотреть, из какой страны она пришла,
из какого региона
и, возможно, какой солдат привёз её из африканской страны на Гаити.
Уменьшим масштаб.
Это не просто масштабирование.
Это одна из самых замечательных карт, когда-либо созданных людьми.
Они взяли всю имеющуюся генетическую информацию
о всех видах
и создали древо жизни на одной странице,
которое можно увеличивать и уменьшать в масштабе.
Тут видно, как оно выглядело изначально, как оно изменялось, расширялось,
насколько велик этот геном —
всё на одной странице.
Это своего рода Вселенная жизни на Земле,
и она постоянно обновляется и дополняется.
Когда вы смотрите на это, действительно важное изменение состоит в том,
что старая биология была реактивной.
Было много биологов с микроскопами
и увеличительными стёклами, и они наблюдали за животными.
Новая биология — опережающая.
Ты не просто наблюдаешь — ты создаёшь.
Это действительно большое изменение,
потому что это позволяет нам делать так.
Я знаю, вы очень заинтересовались этой картиной.
(Смех)
Мы потратили всего лишь четыре года и 40 миллионов долларов,
чтобы создать это изображение.
(Смех)
Мы извлекли весь генетический код из клетки —
не один, не два гена, а весь генетический код клетки,
построили совершенно новый генетический код,
поместили его в клетку,
нашли способ заставить клетку выполнить этот код
и создали совершенно новый вид.
Итак, это первая в мире синтетическая форма жизни.
Что же нам делать с этим?
Это изменит мир.
Я опишу вам три краткосрочные перспективы изменения мира.
Во-первых, мы увидим новую индустриальную революцию.
Я имею это в виду буквально.
Так же, как Швейцария, Германия и Британия
изменили мир с помощью машин вроде той, что вы видите в этом вестибюле,
создали мощь,
так же, как ЦЕРН меняет мир,
используя новые инструменты и наше представление о Вселенной,
так и программируемые формы жизни изменят мир,
потому что, когда вы сможете программировать клетки так же,
как вы программируете компьютерный чип,
вы сможете создать почти что угодно.
Ваши компьютерные чипы могут производить фотографии,
музыку, фильмы,
любовные письма, могут производить таблицы.
Это просто пробегающие там единицы и нули.
Если вы сможете передавать ATCG через клетки,
эти программы сами построят для себя материальную часть,
а, значит, расширение будет происходить очень быстро.
Если вы оставите мобильный телефон у кровати,
ничто не может привести к тому,
что у вас окажется миллиард мобильников к утру.
Но если вы сделаете то же самое с живыми организмами,
их может стать очень много.
Одна из возможностей —
производить топливо, близкое к углеродно-нейтральному,
в коммерческих масштабах к 2025 году,
как это делаем мы с Exxon.
Но вы также можете для производства масел или белков
вместо 100 гектаров земли сельскохозяйственного назначения
использовать эти баки,
причём производительность будет в 10–100 раз больше,
чем с одного гектара.
Вы можете также хранить данные либо создать все в мире вакцины
в этих трёх баках.
Или же вы можете хранить большую часть информации ЦЕРНА в этих трёх баках.
ДНК — очень мощное устройство для хранения информации.
Второе изменение:
наблюдается начало взлёта теоретической биологии.
Медицинские факультеты — одни из самых консервативных мест на земле.
Они преподают анатомию таким же образом,
как они это делали сто лет назад.
«Добро пожаловать, студент. Вот тебе труп».
Медицинские факультеты
не очень-то склонны создавать новые кафедры,
поэтому это происходит очень редко.
Исаак Кохане создал кафедру на основе информатики, данных и знаний
на Гарвардском медицинском факультете.
В некотором смысле
в биологии появляется достаточное количество данных,
позволяющее ей следовать по стопам физики,
которая была наблюдательной наукой
и занималась экспериментами,
а затем начала становиться теоретической.
Это происходит,
потому что есть очень много медицинских записей
и данных о людях:
есть их геном, их виром,
их микробиом.
По мере того как эта информация накапливается,
становится возможным предсказывать.
В-третьих, всё это доходит до потребителя.
Ваши гены тоже могут отсеквенировать.
Это приводит к возникновению таких компаний, как 23andMe.
Такие компании будут давать вам
всё больше данных,
и не только о ваших родственниках,
но и о вас и вашем организме,
и они будут сравнивать данные
и прослеживать их во времени,
и это будут очень большие базы данных.
Но это также начинает влиять на ряд других бизнесов
очень неожиданным образом.
Обычно, когда вы рекламируете что-то,
вы бы не хотели,
чтобы потребитель пошёл с вашей рекламой в туалет
и помочился на неё.
Если вы, конечно, не IKEA.
Потому что, когда вы вырываете этот листок из журнала
и мочитесь на него, он посинеет, если вы беременны.
(Смех)
И они дадут вам скидку на детскую кроватку.
(Смех)
Когда я говорю о расширении возможностей потребителей,
и это касается не только биотехнологий,
я имею в виду именно расширение.
В Synthetic Genomics мы сейчас начинаем производить
настольные принтеры,
позволяющие проектировать клетку,
распечатывать её
и выполнять в ней программу.
Мы сейчас можем печатать вакцины
в реальном времени с момента взлёта самолета
до его приземления,
мы отправляем 78 таких машин в этом году.
Это не теоретическая биология. Это печатная биология.
Разрешите мне поговорить о двух долгосрочных трендах,
которые постепенно появляются.
Во-первых, мы начинаем изменять виды.
Вы слышали об этом, не так ли?
Мы изменяем деревья. Мы изменяем цветы.
Мы изменяем йогурт,
сыр, всё что угодно.
Это, конечно же, приводит нас к интересному вопросу:
как и когда мы должны изменять человека?
Многие из нас считают:
«О нет, мы не должны менять человека».
Кроме, конечно же, случая, когда у ребёнка есть ген Гентингтона
и он обречён на смерть.
Или же если человек является носителем гена муковисцидоза —
в этом случае он хочет изменить не только себя,
но и своих детей и внуков.
Это сложные дебаты, и они будут продолжаться.
Приведу вам один пример.
В данный момент в Национальных академиях идут дебаты по поводу того,
что у нас есть возможность применить генный драйв к комарам,
с тем чтобы погибли все комары, являющиеся переносчиками малярии.
Одни люди говорят:
«Это слишком сильно повлияет на окружающую среду. Не делайте этого!»
Другие люди говорят:
«Это одна из болезней, убивающих миллионы людей ежегодно.
Как вы можете говорить мне, что я не могу защищать детей у себя в стране?»
Почему же эти дебаты такие сложные?
Потому что, как только вы разрешите это в Бразилии
или в Южной Флориде —
комары не соблюдают границ, —
вы принимаете решение за весь мир,
когда вы выпускаете генный драйв на свободу.
Этот замечательный человек получил Нобелевскую премию,
и после её присуждения
он задумался о том,
как зародилась жизнь на этой планете
и насколько вероятно, что она есть и в других местах.
Он пошёл к своим аспирантам
и сказал им:
«Создайте жизнь, но без современных реагентов или инструментов.
Создайте вещества, имевшиеся здесь три миллиарда лет назад.
Вам нельзя использовать лазеры и прочее.
Он дал мне склянку с тем, что он создал три недели назад.
Что же он создал?
То , что он создал, выглядело как мыльные пузыри из липидов.
Он построил предшественника РНК.
Он вставил предшественника РНК в клетку
и потом заставил клетки делиться.
Возможно, мы не так уж далеки —
может быть, через десять или двадцать лет
нам удастся создать жизни с нуля
из протовеществ.
Второй долгосрочный тренд:
мы жили и живём в цифровом веке,
мы начинаем жить в веке генома
и биологии, и CRISPR, и синтетической биологии,
и всё это объединится в век мозга.
Мы приближаемся к моменту,
когда мы сможем перестраивать большую часть нашего тела,
так же, как если вы ломаете кость или обжигаете кожу, они заживают.
Мы начинаем учиться, как отращивать наши трахеи
или как отращивать наши мочевые пузыри.
И то, и другое было имплантировано людям.
Тони Атала работает над 32 разными органами.
Главным будет мозг,
потому что это вы, а всё остальное — просто упаковка.
Никто не будет жить дольше 120, 130, 140 лет,
пока мы это не исправим.
Это самая интересная задача.
Это следующий рубеж, наряду со следующими вопросами:
«Насколько распространена жизнь во Вселенной?»
«Откуда мы появились?»
и другими подобными вопросами.
Разрешите мне закончить апокрифичной цитатой Эйнштейна.
[Есть только два способа прожить жизнь.
Первый — будто чудес не существует. Второй — будто кругом одни чудеса.]
Это ваш выбор.
Вы можете думать о плохом, вы можете думать о страшном,
и, конечно же, в мире много страшного.
Но сфокусируйте 10 процентов вашего мозга на этом,
или 20 процентов, или 30 процентов.
Но просто помните,
мы действительно живём в век чудес.
Нам повезло жить сегодня. Нам повезло видеть всё это.
Нам повезло общаться с такими людьми,
как те, кто производят все эти вещи в этой комнате.
Так что спасибо всем вам за всё, что вы делаете.
(Аплодисменты)
Dozvolite mi da počnem sa Rojom Amarom.
Roj tvrdi da je većina novih tehnoloških dostignuća precenjena
na početku u smislu njihovog uticaja,
a onda dugoročno bivaju potcenjeni
zato što se naviknemo na njih.
Ovo je stvarno doba čuda.
Sećate li se one divne pesme Pola Sajmona?
Imala je dva stiha.
Šta se to u ono vreme smatralo čudesnim?
Usporavanje stvari - usporen film,
i međunarodni telefonski pozivi.
Zato što ste, naravno, navikli da vas operater prekida
sa pitanjem: „Međunarodni poziv. Da li želite da prekinete?”
A sada nam zvanje po celom svetu ne predstavlja ništa.
Nešto slično možda se dešava
i sa očitavanjem i programiranjem života.
No, pre nego što otkrijem to,
hajde da pričamo o teleskopima.
Teleskopi su na početku bili precenjeni u pogledu njihovog uticaja.
Ovo je jedan od Galilejovih ranih modela.
Ljudi su mislili da će uništiti sve religije.
(Smeh)
Dakle, ne obraćamo mnogo pažnju na teleskope.
Naravno, teleskopi koji su proizvedeni pre deset godina, kao što ste čuli,
mogu na ovom folksvagenu koji je odleteo do Meseca,
videti farove kada se upale na Mesecu.
To je rezolucija koja vam dozvoljava da vidite
male čestice prašine koje plutaju oko udaljenih sunca.
Zamislite na trenutak da je ovo sunce udaljeno milijardu svetlosnih godina
i vidite male čestice prašine kako dolaze ispred njega.
Tako izgleda otkrivanje egzoplanete.
Dobra stvar kod ovih novih teleskopa
je što vam dozvoljavaju da vidite i sveću zapaljenu na mesecu.
Ako napravite razdvajanje jednom pločom,
videćete dve odvojene sveće na toj udaljenosti.
To je rezolucija koja vam je potrebna
da vidite te male čestice prašine
kako kruže oko sunca
i da vidite imaju li plavo-zeleni obris.
Ako imaju plavo-zeleni obris,
to znači da je život svuda u svemiru.
Prvi put kada vidite plavo-zeleni obris na udaljenoj planeti,
to znači da tamo postoji fotosinteza,
da tamo ima vode,
a šansa da vidite samo jednu planetu sa fotosintezom
je jednaka nuli.
A to je događaj koji menja sve.
Postoji vreme pre i vreme nakon što smo mislili da smo sami u svemiru;
zaboravite na otkrića bilo kog kontinenta.
Dok razmišljate o ovom,
sada smo u mogućnosti da vidimo veći deo svemira.
To jeste vreme čuda,
a mi to olako prihvatamo.
Nešto slično se dešava i sa životom.
Slušamo o životu u tim malim delovima i komadićima,
slušamo o CRISPR-u,
i slušamo o ovoj i onoj tehnologiji.
Ali suština je da je život ispao kod.
A posmatranje života kroz kod je veoma značajan koncept,
zato što to znači da, kao što pišete rečenice
na engleskom, francuskom ili kineskom jeziku,
baš kao što možete prepisati rečenicu,
isto kao što možete izmeniti rečenicu,
na potpuno isti način kao što štampate rečenice,
sada postaje moguće da isto to radite sa životom.
To znači da počinjemo da učimo kako se čita ovaj jezik.
A to je jezik koji koristi ova narandža.
Kako ova narandža izvršava kod?
Ne radi to kao kompjuteri sa jedinicama i nulama.
Visi na drvetu i jednog dana uradi -
plop!
To znači - izvršiti.
AATCAAG: napravi mi mali koren.
TCGACC: napravi mi malu stabljiku.
GAC: napravi mi lišća. AGC: napravi mi cvetove.
i onda GCAA: napravi mi još narandži.
Ako stavim rečenicu na engleskom u procesor za reči,
onda možete da se prebacujete sa jedne reči na drugu.
Ako nešto dodam ovoj narandži
i stavim GCAAC, koristeći CRISPR ili nešto drugo za šta ste čuli,
onda ova narandža postaje limun,
ili grejpfrut,
ili mandarina.
A ako promenim jedno od hiljadu slova,
postaćete osoba koja danas sedi pored vas.
Budite oprezniji gde sedate.
(Smeh)
Stvar je u tome da je na početku ovo bio veoma skup proces.
Kao nekada međunarodni pozivi.
Ali cena ovoga pada 50 procenata brže od Murovog zakona.
Kompanija Veritas je juče najavila prvi potpuni genom od 200 dolara.
Dok gledate ove sisteme, mislite:
ovo nije važno, ni ovo, ni ovo nije važno - a ipak jeste.
Dozvolite da vam pokažem mapu ovoga.
Ovo je veliko otkriće.
Tu su 23 hromozoma.
Kul.
Hajde sada da iskoristimo teleskopski pogled,
ali umesto teleskopa, koristićemo mikroskop da zumiramo
površinu podređene među hromozomima
odnosno, hromozom Y.
On je veličine trećine hromozoma X, recesivan i mutiran.
Ali ipak,
to je samo muškarac.
Dok posmatrate ovo,
evo neke vrste širokog pogleda
sa rezolucijom od 400 baznih parova,
zatim zumirate na 550, zatim zumirate na 850,
i sa svakim zumiranjem možete da identifikujete sve više i više gena.
Onda još zumirate
i možete videti ko ima leukemiju,
kako su dobili leukemiju, koju vrstu leukemije imaju,
šta se promenilo sa jednog na drugo mesto.
Onda zumirate na nivo Guglovog uličnog pogleda.
Evo šta se dešava ako imate rak debelog creva,
kod konkretnog pacijenta u rezoluciji slovo po slovo.
Ono što mi ovde radimo je skupljanje informacija
i generisanje ogromne količine istih.
To je jedna od najvećih baza podataka na zemlji
i raste brže nego što možemo napraviti kompjutere za njeno skladištenje.
Sa ovim možete napraviti neverovatne mape.
Želite da razumete kugu, zašto je jedna bubonske vrste,
druga je drugačije vrste
a i treća je drugačija vrsta kuge?
Evo mape kuge.
Neke su apsolutno smrtonosne za ljude,
dok druge nisu.
Obratite pažnju pri kraju dok gledate ovo,
kako izgleda u poređenju sa tuberkulozom?
Ovo je razlika između tuberkuloze i raznih vrsta kuge.
Možete se igrati detektiva,
zato što možete uzeti veoma specifičnu vrstu kolere
koja je pogodila Haiti,
i možete videti iz koje zemlje je došla,
iz kog regiona,
i verovatno koji ju je vojnik doneo iz te afričke zemlje na Haiti.
Smanjivanje rezolucije.
Ne radi se samo povećanje.
Ovo je jedna od najboljih mapa koje je čovek ikada napravio.
Oni su prikupili sve genetičke informacije koje su imali
o svim vrstama,
i napravili drvo života na jednoj stranici
koju možete smanjivati ili povećavati.
Ovo nam daje pregled šta je nastalo prvo, kako je postalo različito, kako se granalo
i koliko je velik taj genom,
sve na jednoj stranici.
To je neka vrsta svemira života na zemlji,
koji se neprekidno dopunjava i dovršava.
Dok gledate sve ovo,
jako bitna promena je ta da je stara biologija bila reaktivna.
Imali ste puno biologa sa mikroskopima,
imali su lupe, šetali su naokolo i posmatrali životinje.
Nova biologija je proaktivna.
Više niste samo posmatrač, sada pravite nešto.
To je zaista velika promena
zato što nam ona omogućava da radimo stvari kao što je ova.
Znam da ste uzbuđeni zbog ove slike.
(Smeh)
Trebalo nam je samo četiri godine i 40 miliona dolara
da bismo napravili ovu fotografiju.
(Smeh)
A ono što smo uradili
je da smo uzeli celokupni kod gena iz ćelije -
ne jedan gen, ne dva gena, ceo genetski kod iz ćelije -
napravili potpuno novi genetski kod,
utisnuli ga u ćeliju,
našli način da ćelija izvrši taj kod
i izgradili potpuno novu vrstu.
Ovo je prvi sintetički oblik života na svetu.
I šta raditi sa tim?
Ovo je nešto što će promeniti svet.
Reći ću vam tri kratkoročna trenda
u smislu kako će promeniti svet.
Prvo, videćemo novu industrijsku revoluciju.
I to mislim bukvalno.
Na isti način na koji su Švajcarska, Nemačka i Velika Britanija
promenile svet mašinama sličnim onima koje vidite ovde u holu,
i stvorile moć -
na isti način kao što CERN menja svet,
koristeći nove instrumente i naš koncept svemira -
životni oblici koje možemo programirati takođe će promeniti svet,
jer kada možete da programirate ćeliju
isto kao što programirate kompjuterski čip,
tada možete napraviti bilo šta.
Vaš kompjuterski čip može praviti fotografije,
može praviti muziku ili film,
može praviti ljubavna pisma ili tabele.
Sve to samo sa nulama i jedinicama koje proleću tamo.
Ako ATCG-ovi mogu da rade u ćelijama
onda ovaj softver sam sebi pravi hardver,
što znači da se razvija veoma brzo.
Bez obzira šta se desilo,
ako ostavite mobilni telefon pored kreveta,
nećete imati milijardu telefona ujutro.
Ali ako to uradite sa živim organizmom,
možete napraviti nešto velikih proporcija.
Jedna od stvari koje možete da uradite je da počnete proizvodnju
nečega sličnog ugljenično neutralnom gorivu
za komercijalnu upotrebu do 2025. godine,
što radimo sa kompanijom „Ekson“.
Možete to koristiti kao zamenu za obradivo zemljište.
Umesto da imate 100 hektara da biste proizveli ulje ili proteine,
možete ih praviti u ovim bazenima
sa 10 ili 100 puta većom produktivnosti po hektaru.
Možete skladištiti informacije ili proizvesti sve vakcine na svetu
u ova tri bazena.
Ili možete uskladištiti većinu informacija koja se drži u CERN-u.
DNK je zaista veoma moćna naprava za skladištenje informacija.
Drugi preokret:
počinjete da uviđate uspon teorijske biologije.
Odeljenja medicinskih škola su među najkonzervativnijim mestima na zemlji.
Način na koji predaju anatomiju je sličan načinu na koji su je predavali
pre 100 godina.
„Dobrodošli, studenti. Evo vam leš.”
Ono u čemu medicinske škole nisu vične jeste stvaranje novih odeljenja,
zbog toga je sve ovo veoma neobično.
Isak Kohen je sada otvorio odeljenje koje se bazira na informatici,
podacima i znanju na Harvardskom medicinskom fakultetu.
Na neki način, počelo je da se dešava
da biologija počinje da dobija dovoljno podataka
tako da može da krene stopama fizike,
koja je prvo bila samo posmatračka,
pa eksperimentalna,
a onda je počela da stvara teorijsku biologiju.
To je ono što počinjete da viđate
zato što sada imate toliko medicinskih podataka,
toliko podataka o ljudima,
imate njihove genome, imate njihove viruse,
imate njihove mikrobiome.
I dok se ove informacije gomilaju,
možete početi sa predviđanjima.
Treća stvar koja se dešava je da to dolazi do potrošača.
Tako da i vi možete dobiti analizu svojih gena.
Ovo je početak stvaranja kompanija kao što je „23 i ja”,
a one će vam davati
sve više i više podataka,
ne samo o vašim rođacima,
nego i o vašem telu,
porediće stvari,
porediće ih kroz vreme,
i to će postati veoma velika baza podataka.
Ovo će takođe uticati i na niz drugih poslova
na veoma neočekivane načine.
Obično kada reklamirate nešto, ne želite da vaš potrošač
odnese reklamni letak u kupatilo i popiški se na njega.
Naravno, osim ako niste IKEA.
Ako ovo iscepite iz časopisa i popiškite se na to,
ono će poplaviti ako ste trudni.
(Smeh)
I oni će vam dati popust na kolevku.
(Smeh)
Kada kažem osnaživanje potrošača,
a ovo prevazilazi biotehniku,
zaista to i mislim.
Trenutno počinjemo sa proizvodnjom, u kompaniji „Sintetička genomika”,
štampača
koji vam omogućavaju da kreirate ćeliju,
odštampate je,
i unesete program u ćeliju.
Sada možemo odštampati vakcine
u realnom vremenu, od momenta poletanja aviona
pre nego što sleti.
Ove godine šaljemo 78 ovakvih mašina.
Ovo nije teorijska biologija. Ovo je štamparska biologija.
Reći ću vam dva dugoročna trenda
koja će nastupiti u dužem vremenskom periodu.
Prvo, počećemo sa redizajniranjem vrsta.
Čuli ste za to, zar ne?
Redizajniramo drveće i cveće.
Redizajniramo jogurt,
sir i šta god drugo vam padne na pamet.
A ovo donosi interesantno pitanje:
kako i kada ćemo redizajnirati ljude?
Mnogi od nas misle: „Ma ne, nećemo nikad redizajnirati ljude.”
Osim ukoliko npr. vaše dete nema Hantingtonov gen
i osuđeno je na smrt.
Ili ukoliko ste prenosilac gena cistične fibroze.
U tom slučaju ne želite samo sebe da redizajnirate,
nego i svoju decu i njihovu decu.
Ovo su komplikovane rasprave i dešavaće se uskoro.
Daću vam jedan primer.
Jedna od rasprava koje se danas vode u nacionalnim akademijama je:
imate mogućnost da umetnete genetsku izmenu u komarce
tako da ubijete sve malarične komarce.
Neki ljudi kažu:
„Ovo će uticati na ekološko okruženje i to na ekstreman način. Ne radite to.”
Drugi kažu:
„To je nešto što godišnje ubija milione ljudi.
Ko ste vi da mi kažete da ne mogu da spasim decu u mojoj zemlji?”
A zašto je ova rasprava tako komplikovana?
Zato što, čim to uradite u Brazilu
ili Južnoj Floridi,
komarci neće poštovati granice.
Vi donosite odluku za čitav svet
kada puštate genetski izmene u etar.
Ovaj divan čovek je dobio Nobelovu nagradu,
i nakon što je dobio Nobelovu nagradu, stalno je razmišljao
kako je život počeo na ovoj planeti
i kolika je verovatnoća da postoji i na drugim mestima?
On je obilazio svoje studente
i govorio im:
„Napravite mi život, ali bez korišćenja modernih hemikalija ili instrumenata.
Napravite mi nešto što je postojalo ovde pre tri milijarde godina.
Ne možete da koristite lasere, ne možete da koristite ovo, niti ono.”
Pre tri nedelje dao mi je uzorak onoga što je stvorio.
Šta je stvorio?
Stvorio je nešto što je u osnovi izgledalo kao sapunica koja se pravi od lipida.
Napravio je prethodnika RNA.
Imao je prethodnika RNA apsorbovanog od strane ćelije,
a onda su se ćelije podelile.
Možda nismo toliko daleko,
recimo deceniju ili dve,
od pravljenja života od nule
izvan protozajednica.
Drugi dugoročni trend:
živeli smo i živimo u digitalnom dobu -
počinjemo da živimo u dobu genoma,
biologije, CRISPR-a i sintetičke biologije -
a sve to će se spojiti u doba mozga.
Dolazimo do tačke da možemo ponovo napraviti veći deo naših delova tela
na isti način kao kad slomite kost ili opečete kožu, a ona ponovo naraste.
Počinjemo da učimo kako da obnovimo dušnik
ili kako da obnovimo bešiku.
Oba organa su već ugrađena u ljude.
Toni Atala radi na 32 organa.
Ali suština je u ovome,
zato što ste to vi, a sve ostalo je samo pakovanje.
Niko neće živeti preko 120, 130 ili 140 godina
ako ne popravimo ovo.
A to je najinteresantniji izazov.
To je sledeće pomeranje granica, zajedno sa:
„Koliko je čest život u svemiru?”
„Odakle smo došli?”
i slična pitanja.
Dozvolite mi da završim navodno Ajnštajnovim citatom:
(Možete živeti kao da je sve čudo,
ili kao da ništa nije čudo.)
Izbor je vaš.
Možete se fokusirati na loše, na strašno,
a sigurno ima puno toga zastrašujućeg u svetu.
Ali koristite 10 procenata svog mozga da se fokusirate na ovo, ili možda 20
ili 30 procenata.
Ali zapamtite,
mi zaista živimo u dobu čuda.
Srećni smo što živimo danas. Srećni što možemo da vidimo ove stvari.
Srećni smo što možemo da komuniciramo sa ljudima kao što su oni
koji prave sve u ovoj prostoriji.
Zato hvala vam svima, na svemu što radite.
(Aplauz)
Roy Amara ile başlayalım.
Roy yeni teknolojilerin etkilerinin
başlangıçta abartılmaya müsait olduğunu
ama zaman içinde onlara alışmamız nedeniyle
küçümsenmeye başladığını iddia ediyor.
Mucize ve merak dolu günler.
Paul Simon'ın müthiş şarkısını hatırlayın.
İki dizesi vardı.
Olağanüstü olduğunu düşündüren şey neydi?
Nesneleri yavaşlatmak
ve uzak mesafeleri aramak.
Çünkü tabii ki aramalarınızı bölüp size,
"Uzun mesafe görüşmesi.
Kapatmak ister misiniz?"
diyen operatörlere alışkınsınız.
Artık dünya çapında bir şey aramıyoruz.
Aslında okuma ve programlama dünyasında da
benzer şeyler gerçekleşiyor olabilir.
Ama bu konuyu açmadan önce
teleskoplar üzerine konuşalım.
Teleskoplar fazlasıyla abartılmıştı.
Bu Galileo'nun ilk modellerinden biri.
İnsanlar bunun tüm dinleri yok edeceğini düşünmüşlerdi.
(Gülüşmeler)
Anladığınız üzere teleskoplara o kadar da önem vermiyoruz.
Şüphesiz on sene önce çıkmış teleskoplarla
bu Volkswagen'i aya yollayabilir
ve Volkswagen'in üstündeki ışıkların ayı aydınlatmasını görebilirdiniz.
İşte bu size uzak güneşlerin etrafında dolanan minik toz parçalarını görmeyi
mümkün kılacak türde bir çözünürlük kuvveti.
Varsayalım ki bu bir milyar ışık yılı uzaklığındaki bir güneş
ve onun önünde küçük bir toz parçası var.
Güneş sisteminin dışında bir gezegen öyle keşfedilir.
Havalı olan kısmıysa şimdiki teleskoplar
Ay'ın üstünde yanan bir mumu dahi görmenizi sağlayabilir.
Bir plakayla teleskobu bölmüş olsaydınız
aynı mesafede birbirinden bağımsız iki mum görebilirdiniz.
O minik toz zerreciğini fotoğraflamak,
Güneş'in etrafında dolanırken
mavi-yeşil bir iz bırakıp bırakmadığını görmek için
ihtiyacınız olan çözünürlük işte bu kadar.
Eğer mavi-yeşil bir iz bırakıyorsa
bu evrende yaşam olduğu anlamına gelir.
Uzak bir gezegende mavi-yeşil bir iz gördüğünüz ilk anda
orada fotosentez olduğunu,
su olduğunu anlarsınız.
Fotosentezin olduğu başka bir gezegeni görme ihtimaliniz sıfıra yakındır.
Takvimleri değiştirecek bir etkinlik.
Evrende yalnız oluşumuzun öncesi ve sonrası var:
kıtaların keşfini falan unutun.
Siz bunun hakkında düşündükçe
evreni hayal edebilmeye başlıyoruz.
Bu mucize ve harikayla dolu bir an.
Bunu bahşedilmiş olarak algılıyoruz.
Hayatta da benzer bir şeyler oluyor.
Hayatı küçük ıvır zıvırlar olarak duyarız.
CRISPR ve CRISPR teknolojisi hakkında
bir şeyler duymuşuzdur.
Ancak en temelinde hayat kodlara dönüşür.
Kodlarla yaşam önemli bir kavramdır
çünkü bir cümleyi İngilizce, Fransızca
veya Çincede yazdığınız gibi yazabileceğiniz,
kopyalayabileceğiniz,
düzenleyebileceğiniz,
yazdırabileceğiniz anlamına gelir.
Bunları yaşam üzerinde de yapmaya başlamak üzereyiz.
Bu dili nasıl okuyabileceğimizi öğrenmeye başlamak üzereyiz.
Bu portakalın kullandığı bir dil.
Peki portakal bu kodu nasıl çalıştırdı?
Bilgisayarların yaptığı gibi
bir ve sıfırlar kullanarak değil.
Portakallar bir ağaçta asılı dururlar
ve bir gün pat diye düşerler!
Bu çalıştır demektir.
AATCAAG: bana minik bir kök yap.
TCGACC: bana minik bir gövde yap.
GAC: bana birkaç yaprak yap. AGC: bana birkaç çiçek yap.
Son olarak GCAA: bana daha çok portakal yap.
Eğer bir kelime işlemcisinde İngilizce bir cümleyi düzenlersem
bir kelimeden diğer kelimeye geçebilirim.
Eğer bu portakalda bir şeyi düzenlersem
ve CRISPR veya başka bir teknolojiyi kullanarak GCAAC'nin içine koyarsam
bu portakal bir limona
ya da greyfurta
veya bir mandalinaya dönüşür.
Binlerce harften birini değiştirirsem
bugün yanınızdaki insana dönüşebilirsiniz.
Oturduğunuz yere dikkat edin.
(Gülüşmeler)
Sorun şu ki bu çalışması oldukça pahalı bir teknolojiydi.
Uzun mesafe telefon görüşmesi gibi.
Ancak fiyatı Moore yasasından %50 daha hızlı düşüyor.
İlk 200$ tam genomu dün Veritas duyurdu.
Bu sistemlere bakıyoruz,
önemsiz , önemsiz, önemsiz ve sonra önemli.
Size bunun haritasını göstereyim.
Bu büyük bir keşif.
Burada 23 kromozom var.
Güzel.
Şimdi bir teleskop uyarlaması kullanalım fakat teleskop yerine
kromozomların yetersizliklerine,
yani Y kromozomuna
odaklanmak için mikroskop kullanalım.
Y kromozomu, X kromozomunun üçte biri büyüklüğündedir.
Çekiniktir ve mutasyonludur.
Fakat sadece bir erkek.
Bunlara baktıkça
mesela bu ülkeler düzeyinde,
400 baz çift çözünürlük düzeyinde görüntüdür.
Önce 550 kez yakınlaştıralım. Daha sonra 850 kez yakınlaştıralım.
Yakınlaştırdıkça daha çok geni tanımlamaya başlarsınız.
Sonra eyaletler seviyesine yaklaştırırsanız,
kimin lösemisi olduğunu, lösemiye nasıl yakalandıklarını,
ne çeşit lösemileri olduğunu,
neyin nereden nereye kaydığını söyleyebilirsiniz.
Sonra Google sokak görünümü seviyesinde yakınlaştırırsınız.
Eğer kolon kanseriniz varsa ortaya bu görüntü çıkar.
Bu görüntü bir hastanın harf harf çözünürlükteki görüntüsüdür.
Yaptığımız, bilgileri bir araya getirerek
büyük boyutta bir bilgi havuzu oluşturmak.
Bu evrendeki en geniş veri havuzudur.
Bu veri havuzu onları depolayabileceğimiz bilgisayarlar
inşa edebilmemizden daha hızlı büyür.
Bunlarla akıl almaz haritalar oluşturabilirsiniz.
Vebanın ne olduğunu ve neden bir türün hıyarcıklı olduğunu
anlamak istersiniz,
diğeri farklı bir tür veba
ve diğeri de farklı bir tür veba?
İşte bu bir veba haritası.
Bazıları insanlar için ölümcül,
bazıları değil.
Dikkat edin, haritanın aşağısına indikçe
vebanın tüberkülozdan farkı nedir?
Tüberküloz ve farklı vebalar arasındaki fark budur.
Bu haritayla dedektifçilik oynayabilirsiniz.
Mesela Haiti'yi etkilemiş
bir kolerayı ele alabilir;
hangi ülkeden geldiğine,
hangi bölgeden geldiğine, hangi askerin onu muhtemelen
bir Afrika ülkesinden Haiti'ye taşıdığına bakabilirsiniz.
Uzaklaştırın.
Sadece yakınlaşmıyor.
Bu insanlık tarihinin en harika haritası.
Bilim insanları bildikleri tüm türlere ait
tüm bilgileri aldılar,
yakınlaştırıp uzaklaştıracağınız tek bir sayfada,
tek bir yaşam ağacında topladılar.
Bu ortaya çıkan ilk şey onun nasıl çeşitlendiği, nasıl dallandığı,
genomun ne kadar geniş olduğu
ve hepsi tek bir sayfada.
Dünya'daki hayatın evreni
ve düzenli olarak güncellenip tamamlanıyor.
Bu haritaya baktığınızda en önemli değişikliğin
eski biyolojinin tepkisel olması olduğunu görebilirsiniz.
Eskiden mikroskopları, büyüteçleri mercekleri olan birçok biyoloğumuz vardı
ve bu biyologlar hayvanları inceliyorlardı.
Yeni biyoloji önetkindir.
Olayları sadece gözlemlemezsiniz, olayları siz yaparsınız.
Bu çok büyük bir gelişme
çünkü bunun gibi şeyler yapmamıza izin verir.
Biliyorum ki resim için çok heyecanlısınız.
(Gülüşmeler)
Bu resmi yapmak sadece dört yılımızı
ve 40 milyon dolarımızı aldı.
(Gülüşmeler)
Bir hücredeki tüm genetik kodu çıkardık --
sadece tek bir geni değil,
tüm genetik kodu çıkardık--
tamamıyla yeni bir genetik kod yaptık,
bu kodu hücreye yerleştirdik,
hücrenin bu kodu çalıştırmasını sağladık
ve yeni bir tür meydana getirdik.
Bu dünya üzerindeki ilk insan yapımı tür.
Peki onunla ne yapıyoruz?
Bu dünyayı değiştirecek türden bir şey.
Size üç kısa vadeli trendi tanıtayım
ve dünyayı değiştireceklerini göstereyim.
Yeni bir endüstriyel devrimi göreceğiz.
Tam anlamıyla endüstriyel devrim.
İsviçre, Almanya ve Britanya'nın
makinelerle dünyayı değiştirmesi
ve güç oluşturması gibi,
CERN yeni aletler kullanarak dünyayı ve evreni değiştirecek.
Aynı şekilde programlanabilir yaşam formları da
dünyayı değiştirecek.
Bilgisayar çipinizi programlayabildiğiniz gibi
bir hücreyi programlayabilirseniz
her şeyi yapabilirsiniz.
Bilgisayar çipiniz fotoğraflar üretebilir;
müzikler, filmler, aşk mektupları,
tablolar üretebilir.
Bunlar sadece ortalıkta dolanan birler ve sıfırlardan ibarettir.
Eğer ATCG'ler oradan oraya uçuşabilirse
bu yazılım kendi donanımını oluşturmaya başlar
ve çok kolay ölçeklenebilir.
Ne olursa olsun,
eğer bir cep telefonunu yatağınızın kenarında bırakırsanız
ertesi sabah milyarlarca cep telefonuyla uyanmazsınız.
Fakat aynısını yaşayan organizmalara yaparsanız
bir süre sonra daha çok yaşayan organizmanız olur.
2025 itibariyle yapabileceğiniz şeylerden biri de
ticari değeri olan karbon salınımı dengeli yakıtlar
üretmeye başlamaktır.
Ekson ile yaptığımız şey budur.
Tarım alanlarının yerini de alabilirsiniz.
Yağ veya protein üretmek için 100 hektarlık bir alan yerine
bu tankların içinde hektar başına
10 ile 100 kat arasında daha fazla verimlilikle üretim yapılabilir.
Bilgi depolayabilir ya da
bu üç tankın içinde tüm dünyanın aşılarını üretebilirsiniz.
CERN'deki verilerin neredeyse tamamını bu üç tankın içinde depolayabilirsiniz.
DNA çok güçlü bir depolama aygıtıdır.
İkinci devrim:
teorik biyolojinin yükselişine tanık olacağız.
Tıp fakülteleri dünya üzerindeki en tutucu yerlerden biridir.
Bugün anatomiyi öğretme biçimleri ile
100 sene önceki anatomiyi öğretme biçimleri aynıdır.
"Hoş geldin öğrenci. İşte kadavran."
Tıp fakültelerinin eksik oldukları nokta
yeni departmanlar oluşturmaktaki başarısızlıklarıdır.
Bu yüzden bu durum oldukça sıra dışıdır.
Isaac Kohane Harvard Tıp Fakültesi'nde
informatik, veri ve bilgiye dayalı bir departman oluşturmaya çalışıyor.
Sonuçta biyoloji
aynı gözlemsel ve deneysel fizikte kullanıldığı gibi,
fiziğin adımlarını takip edebileceği
kadar çok veri toplamaya başladı
ve teorik biyolojinin
temellerini attı.
Elinizde çok sayıda tıbbi kayıt olduğu için
bir süre sonra bunları görmeye başlarsınız,
çünkü elinizde insanlar hakkında çok fazla veri vardır:
genomlarına, viromlarına,
mikrobiyomlarına sahipsinizdir.
Bu bilgiler biriktikçe
tahminler yapmaya başlayabilirsiniz.
Üçüncü devrimse tüm bu gelişmelerin bir alıcısının olması olacaktır.
Siz bile genlerinizi sıralanmış bir şekilde satın alabilirsiniz.
Bu durum 23andMe gibi şirketleri ortaya çıkarır.
Bu gibi şirketler size
sadece yakınlarınız hakkında değil,
siz ve bedeniniz hakkında bilgiler verebilir.
Bu bilgileri kıyaslayabilir,
bu gibi bilgileri zamana göre de kıyaslayabilir.
Bu bilgiler oldukça geniş veri tabanları oluşturabilir.
Aynı zamanda birçok farklı iş kolunu da
beklenmedik bir şekilde etkileyebilir.
Normalde bir ürünün reklamını yaptığınızda,
müşterinin reklamınızı işemek için tuvalete götürmesini pek de istemezsiniz,
eğer IKEA değilseniz.
Çünkü reklamı dergiden yırtıp üzerine işerseniz,
eğer hamileyseniz rengi maviye döner.
(Gülüşmeler)
Ve size beşik için bir indirim kuponu verirler.
(Gülüşmeler)
Değil mi? Müşteri güçlenmesi dediğimde
ve bunun tüm biyoteknolojiye yayıldığını söylediğimde
aslında bunda çok ciddiyim.
Şu an Synthetic Genomics'te
bir hücre tasarlamanıza yarayan,
o hücreyi basmanızı sağlayan,
hücrede programı çalıştırmanıza olanak veren yazıcılar üretiyoruz.
Artık bir uçak henüz yere inmeden
gereken aşıları
yazıcılarımızdan bastırabiliriz.
Bu sene makinelerin 78 tanesini naklediyoruz.
Bu teorik biyoloji değil. Bu baskı biyolojisi.
Size uzun vadede sizi de etkileyecek
iki uzun vadeli trendden bahsetmeme izin verin.
İlk olarak türleri yeniden tasarlamaya başlıyoruz.
Bunu önceden de duymuştunuz, değil mi?
Ağaçları, çiçekleri, yoğurdu, peyniri,
istediğiniz her şeyi
yeniden tasarlıyoruz.
Bu akıllara şu ilginç soruyu getiriyor:
Ne zaman ve nasıl insanları da yeniden tasarlamaya başlarız?
Çoğunuz şöyle düşünüyor:
"Ah hayır, asla insanları yeniden tasarlamak istemeyiz."
Eğer çocuğunuzun Huntington geni yoksa
ve ölüme mahkum değilse hepiniz böyle düşünüyorsunuz.
Ya da kistik fibroz geni taşıyorsanız
sadece kendinizi değil,
çocuklarınızı ve onların çocuklarını da tasarlamak istersiniz.
Bunlar karışık tartışmalar ve ileride gerçekten yaşanacaklar.
Size güncel bir örnek vereyim.
Bugünlerde Milli Akademi'de dönen tartışmalardan biri
sivrisineklere ekleyeceğimiz bir gen parçası ile
sıtma virüsü taşıyan tüm sivrisinekleri öldürebileceğimiz yönünde.
Bazılarınız "Bu ekosistemi çok uç bir noktada etkilemek,
bunu yapmamalıyız." diyebilir.
Bazılarınız "Bu hastalık her yıl milyonlarca kişiyi öldüren bir hastalık.
Sen kim oluyorsun da ülkemdeki çocukları kurtaramayacağımı söylüyorsun." diyebilir.
Bu tartışma neden bu kadar karışık?
Çünkü buna Brezilya'da ya da Güney Florida'da izin verdiğiniz anda
tüm dünyaya yayılmaya başladığını görürsünüz.
Bir gen değişikliği yaptığınızda
tüm dünya adına bir karar verirsiniz.
Bu harika adam bir Nobel Ödülü kazandı.
Ödülünü aldıktan sonra gezegenimizde hayatın nasıl başladığını
ve diğerlerinde de başlamasının ne kadar olası olduğunu merak etmeye başladı.
Master öğrencilerine çeşitli görevler veriyordu.
"Bana yaşamı yaratın ama modern kimyasallar ve aletler kullanmayın.
Bana üç milyar yıl önce de dünyada olan şeyler yaratın.
Lazerler kullanmayın. Bunu kullanmayın. Şunu kullanmayın."
Bana üç hafta önce oluşturduğu şeyden küçük bir şişe verdi.
Ne meydana getirmişti?
Lipitlerden meydana gelmiş sabun köpüğü gibi görünen bir oluşum.
Bir mesajcı RNA oluşturmuştu.
Bu mesajcı RNA'nın hücre içine girmesini sağladı
ve hücre bölünmeye başladı.
İsterseniz on yıl deyin, isterseniz yirmi yıl.
Sıfırdan yaşayan bir organizma yaratmakta henüz ilerleme kaydetmiş olmayabiliriz.
İkinci uzun vadeli trend:
Dijital çağda yaşıyoruz.
Genom çağında, biyoloji, CRISPR,
sentetik biyoloji çağında yaşamaya başlıyoruz.
Bunların hepsi beyin çağında birleşecek.
Vücudumuzun çoğu parçasını yeniden yapabileceğimiz bir döneme doğru gidiyoruz
Bir kemiğiniz kırıldığında
ya da deriniz yandığında tekrardan gelişebilecek.
Nefes borularımızı, mesanelerimizi
nasıl yeniden yapabileceğimizi öğreniyoruz.
Bunların ikisi de insanlara nakledildi.
Tony Atala 32 farklı organ üzerinde çalışıyor.
Öz bu olacak,
çünkü bu sizsiniz ve kalan her şey sadece bir ambalaj.
Biz bu durumu düzeltmediğimiz sürece
hiç kimse 120-140 yıldan fazla yaşayamaz.
Bu da en ilginç meydan okuma.
Bu bir sonraki sınırımız.
"Evrende yaşam ne kadar yaygındır?"
"Nereden geldik?"
ve bunun gibi birçok soru.
Bunu Einstein'den,
doğruluğundan şüpheli olduğum bir alıntıyla bitirmeme izin verin.
"Her şey senin seçimine bağlı.
Korkunç ve kötü olana odaklanabilirsin
ve emin ol ki dışarıda korkacak çok şey var.
İster beyninin %10'unu kullanıyor ol ister %20 ya da %30'unu.
Ancak unutmayın ki
gerçekten de mucizenin ve harikanın çağında yaşıyoruz.
Bugünde yaşıyor olduğumuz için şanslıyız. Bu şeyleri gördüğümüz için şanslıyız.
Bu odadaki eşyaları inşa eden kişilerle
insan gibi etkileşimde bulunabildiğimiz için şanslıyız.
O yüzden tüm yaptıklarınız için hepinize teşekkür ederim.
(Alkış)
让我从罗伊·阿马拉开始。
罗伊的观点是， 大多数新技术刚出现时，
影响力往往被高估了，
而在长时期内，它们的影响又被低估，
因为我们变得习惯了。
这真是充满奇迹和想象的日子。
你还记得保罗·西蒙的 那首美妙的歌吗？
里面有两行歌词。
当时人们认为什么是奇迹呢？
放慢速度——慢动作——
还有打长途电话。
因为，你显然曾被接线员打断过，
她会告诉你，“长途电话喔， 你想要挂断吗？”
而今天我们习惯了在全球范围 都可以随时连线。
类似的事情也发生在
生命信息阅读和编程领域。
但在我展开前，
让我们来聊聊望远镜。
望远镜起初的影响被高估了。
这是伽利略早期的模型之一。
人们认为这会毁了所有的宗教。
（笑声）
所以人们并没有 花什么心思研究望远镜。
不过，你当然也听说了， 10多年前发射的望远镜，
可以带着这台大众轿车飞到月球上，
你可以看到这辆大众汽车的灯 在月球上亮了起来。
这种程度的分辨率可以让你看到
漂浮在遥远太阳周围的小尘埃。
想象一下，这是10亿光年之外的太阳，
在它前面有一小点灰尘。
这就是探测系外行星的感觉。
很酷的事情在于，如今发射的望远镜
可以让你看到月球上点亮的一根蜡烛。
如果你用盘子把它分开，
你可以在那个距离看到两根单独的蜡烛。
这就是你开始对太阳周围的
那一点小尘埃进行成像，
去看看它是不是蓝绿色
所需要的特征。
如果它确实有蓝绿信号，
这就意味着生命在宇宙中普遍存在。
你第一次在遥远的星球上 看到蓝绿色的标志，
这意味着那里有光合作用，
那里有水，
你看到唯一一个除地球外 有光合作用的行星的
几率几乎是零。
这是一个划时代的事件。
这是我们在宇宙中是否孤独的分界线：
别去想什么发现新大陆了。
思考一下这个问题，
我们现在开始能够描绘大部分的宇宙。
这真是充满奇迹和想象的时代。
我们却有点视为理所当然。
类似的事情正发生在生命领域。
我们不断听到关于生命的碎片信息。
我们听说过CRISPR，听说过这项技术，
听说过那项技术。
但生命的本质是编码。
生命就是编码 是个非常重要的概念，
因为这意味着， 就像你写一个句子一样，
可以用英文或法语或中文，
就像你可以复制一个句子一样，
就像你可以修改一个句子一样，
就像你可以打印一个句子一样，
你可以对生命也这样做。
这意味着我们正在开始学习 如何阅读这门语言。
当然，也是这个橙子使用的语言。
那这个橙子如何执行编码？
它不像计算机那样用1，0来表示。
它呆在树上，有一天它会：
扑通！
这意味着：执行。
AATCAAG: 生根。
TCGACC: 开枝。
GAC: 生叶。 AGC: 开花。
然后GCAA：结更多的橙子。
如果我在文字处理软件上 用英文编写句子，
紧接着你就可以从这个词到那个词。
如果我在这个橙子中编辑东西，
放入GCAAC，使用CRISPR 或其他你听过的技术，
然后这个橙子变成了柠檬，
或者变成一个葡萄柚，
或者变成橘子。
如果我编辑千分之一的代码，
你就会变成今天坐在你旁边的人。
多用心看看你要坐在哪里。
（笑声）
这项技术在初始阶段成本非常高。
有点像长途电话诞生的初期。
但成本下降的速度比 摩尔定律快50%。
Veritas 昨天宣布了首个 200美元全基因组计划。
当你看这些系统的时候，
它无关紧要，它无关紧要， 它无关紧要，然后它变得紧要了。
我想给你看看这玩意儿 的地图预览模式。
这是一个大发现。
有23条染色体。
真酷。
现在让我们启动望远镜视角， 不过用的不是望远镜，
而是通过显微镜放大看看
这些染色体中较低级别的
Y染色体。
它的大小是X染色体的1/3， 是隐性和突变的。
但是呢，
只是个男性罢了。
继续来看，
这有点像一个国家视图，
以400个碱基对的分辨率来看，
然后你放大到500对，再到850对，
随着放大，你开始能 识别出越来越多的基因。
然后你放大到州级分辨率，
你开始能说出谁得了白血病，
他们是怎么得的白血病， 得了哪种白血病，
从何处被移动到何处。
然后你放大到谷歌街景的级别。
这就是你从某个结肠直肠癌病人身上
以字母分辨率级别，看到的情况。
所以我们正在收集信息
和生成大量的信息。
这是地球上最大的数据库之一，
它的增长速度比我们制造电脑 存储它的速度还快。
你可以用这些东西 构建一些不可思议的地图。
你想了解鼠疫和为什么 这种鼠疫是淋巴腺鼠疫，
另一种是不同类型的鼠疫，
还有一种不同类型的鼠疫吗？
这就是鼠疫的地图。
有些对人类绝对致命的，
有些则不会。
顺便说一下，当你看到底部的时候，
注意把它与结核病对比观察。
这就是肺结核和各种瘟疫的区别，
你可以用它来做侦探游戏，
因为你可以选择一种影响了
海地的特殊霍乱，
你可以追踪看它来自哪个国家，
哪个地区，
以及可能是哪个士兵把它 从哪个非洲国家带到海地。
缩小。
不仅仅只是放大。
这是人类绘制的最酷的地图之一。
我们把获得的所有物种
的基因信息
放在一棵生命树上，只用一页，
你可以放大和缩小。
这就是第一眼看到的， 它是如何多样，如何多分支，
如此庞大的一个基因组，
全都展现在一个页面上。
它相当于地球上生命的宇宙，
而且还在不断更新和完善。
当你看到这些信息的时候，
真正重要的变化是 过去的生物学是被动的。
过去很多生物学家都有显微镜，
他们带着放大镜在外面观察动物。
新的生物学是主动的。
你不仅只是观察事物，你还创造事物。
这是个重大的变化，
因为它让我们可以像这样做事情。
我知道你们对这张照片很兴奋。
（笑声）
它只花了我们4年时间和4千万美元
来拍下这张照片。
（笑声）
我们把完整的
基因编码从细胞中提取出来——
不是一个基因，不是两个基因， 是把整个基因编码从细胞中提取出来，
构建一个全新的基因编码，
再注入到细胞中，
找到方法让细胞执行编码
去创造一个全新的物种。
所以这是世界上 第一个合成生命形式。
那么有了这个技术后我们要做什么？
它会改变世界。
让我给你们三个短期的趋势，
来理解它将如何改变世界。
首先，我们将看到 一场新的工业革命。
我是认真的，毫不夸张。
就像瑞士，德国和英国
用你们在这次会议的大厅里 看到的机器改变了世界一样，
创造了力量——
也如同欧洲核子研究中心（CERN） 正在使用新的仪器
和我们对宇宙的概念 改变世界一样——
可编码的生命形态也将改变世界，
因为一旦你可以对细胞编码，
就像你对电脑芯片编程一样，
然后你几乎可以做任何事情。
你的电脑芯片可以制作图像，
音乐，电影，
可以写情书，制作电子表格。
这只是许多 1 和 0 在那里飞来飞去。
如果你能让 ATCG 在细胞中穿行，
软件就会创造自己的硬件，
这意味着它扩展的速度非常快。
不管发生什么，
如果你把手机放在床边，
你早上醒来不会有数十亿部手机。
但如果你对活的生物体这样做，
你可以大规模复制这些生命。
到2025年，你其实可以
开始以商业规模
生产接近碳中性的燃料，
我们正在与埃克森公司 就这个问题展开合作。
你也可以用它来取代农田。
不再需要100公顷的土地 来生产油或蛋白质，
相反，你可以在这些大桶里
以每公顷10到100倍的产量生产。
你也可以在这三个桶里 储存信息，或者制造世界上
所有的疫苗。
或者你可以把CERN保存的大部分 信息存储在这三个容器中。
DNA真是个非常强大的信息存储设备。
第二：
你开始看到理论生物学的兴起。
医学院是世界上最保守的地方之一。
他们教解剖学的方法
还像100年前一样。
“欢迎，学生们，这是你的尸体。”
医学院不擅长开设新的院部，
这是为什么它很少见的原因。
萨克·科哈尼现在在哈佛医学院 创建了一个基于信息学、数据
和知识的部门。
在某种意义上，
生物学正在开始获得足够的数据，
可以开始追随物理学发展的步伐，
物理学曾经只包括观测物理
和实验物理，
然后才开始创建理论生物学。
这就是你们刚开始看到的，
因为你有如此之多的医疗记录，
因为你有关于人的如此多的数据：
有他们的基因组，有他们的病毒体，
有他们的微生物群。
随着这些信息累加，
你可以开始做预测。
第三件发生的事情是， 这一切正在走向消费者。
你也可以测序你的基因。
这也导致了像23andMe 这样的公司的诞生，
这样的公司会给你
越来越多的数据，
不仅关于你的亲戚，
也关于你和你自己的身体，
它还会进行比较，
可以跨时间进行比较，
将会形成非常大型的数据库。
但这也将开始以 不可预期的方式影响
一系列其他商业。
通常情况下，当你做广告的时候， 你真的不希望消费者
在你的广告宣传页上小便。
当然，除非你是宜家。
因为当你从杂志上撕下这页， 尿在上面的时候，
如果你怀孕了，它会变成蓝色。
（笑声）
他们会给你的婴儿床打折。
（笑声）
对吧？所以当我说消费者被赋能时，
这已经超越了生物技术，
我是说真的。
在Synthetic Genomics（合成基因公司）， 我们现在开始生产
台式打印机，
可以让你设计细胞，
打印细胞，
执行细胞中的编码。
我们现在可以实时打印疫苗，
就在飞机起飞时开始，
在着陆前完成。
我们今年将售出78台这种机器。
这不是理论生物学， 这是打印生物学。
让我再谈谈两个长期趋势，
是将会在更长的时间内 发生在你身上的。
第一个是，我们开始重新设计物种。
你已听说过了，对吧？
我们重新设计了树木， 我们重新设计了鲜花。
我们重新设计了酸奶，
奶酪，随便你要什么。
当然，这引出了一个有趣的问题：
我们要怎样以及何时重新设计人类？
我们很多人会想，“哦，不， 我们从来不想重新设计人类。”
当然，除非你的孩子 有亨廷顿氏舞蹈症基因
并且被医生判了死刑。
或者，除非你遗传了 囊性纤维化基因，
在这种情况下， 你不只是想重新设计自己，
你还想重新设计 你的孩子和他们的孩子。
这些都是复杂的争论， 它们当下正在发生着。
我给你们一个最近的例子。
今天在国家科学院进行的 一场辩论是关于
如果你有能力把基因注入蚊子体内，
这样你就可以杀死所有 携带疟疾的蚊子。
有人会说，
“这将会以一种极端的方式 影响环境，不要这样做。”
其他人则说，
“这是个每年造成数百万人死亡的事情，
你凭什么对我说我不能 拯救我们国家的孩子们？”
为什么这场争论如此复杂？
因为一旦你在巴西， 或在佛罗里达州南部
放松管制——
蚊子可不管什么墙。
当你把基因驱动放到空中时，
你是在为世界做决定。
这个了不起的人获得了诺贝尔奖，
在获得诺贝尔奖后，
他一直在操心
生命是如何在这个星球上诞生的，
在其他地方存在的可能性有多大？
所以他一直想招一些研究生，
对他们说，
“去创造生物，但别使用任何 现代化学品或仪器。
给我造些三十亿年前出现的东西。
你不能用激光，你不能用这个， 你不能用那个。”
他给了我一小瓶他三周前做的东西。
他做的是什么？
看起来就像是用脂质做的肥皂泡。
他造出了RNA的前体。
他让RNA的前体被细胞吸收，
然后让细胞分裂。
这一天可能不会太远——
10年后，也许20年后——
我们就能从原始群落中
造出生命。
第二个长期趋势：
我们正在经历数字时代——
开始经历基因时代，
生物学，CRISPR和 合成生物学时代——
所有这些都将融入大脑时代。
所以我们将会到达可以重建 我们大部分身体器官的时期，
就像你折断骨头或烧伤皮肤， 它会重新生长一样。
我们开始学习如何再生
气管或膀胱。
这两种方法都已被植入人体。
托尼·阿塔拉正在研究32种不同的器官。
但大脑才是核心，
因为这才是你，剩下的只是包装。
没人能够活过120，130，140岁，
除非我们的身体能自我修复。
这是最有趣的挑战。
这是下一个前沿，伴随着：
“宇宙中生命有多么普遍？”
“我们来自哪里？”
和诸如此类的问题。
让我引用一句可能是爱因斯坦 说过的话来结束这次演讲。
【你可以把一切当奇迹来活，
你也可以无视任何奇迹。】
这是你的选择。
你可以关注坏事情， 你可以关注可怕的事情，
当然有很多可怕的事情。
但用你大脑的10%，或者20%，
或者30%来专注这个问题。
但记住，
我们生活在一个充满 奇迹，千变万化的时代。
我们有幸活在如今的时代， 有幸看到这些东西。
我们很幸运能够与像在这个房间里
打造了这些东西的人们互动。
感谢你们所有人， 感谢你们所做的一切。
（鼓掌）
讓我從羅伊·阿馬拉說起。
羅伊的論點是，大多數的新技術
一開始的影響力往往被高估了，
之後，時間久了， 它們的影響力就會被低估，
因為我們已經習以為常。
「這真是充滿奇蹟和驚奇的日子。」
各位還記得保羅·賽門的 這首好歌嗎？
裡面有兩句歌詞。
所以，在那個年代， 哪些事情會被視為是奇蹟呢？
讓事物慢下來的——慢動作——
以及長途電話。
沒錯，因為過去的你 經常被接線生打斷，
他會告訴你：「長途電話喔， 您要先掛斷嗎？」
如今，與世界各地通話 我們已經習以為常。
是的，也許類似的事情也正發生在
生命密碼的解讀與編程上。
但在我解說之前，
我們先來談談望遠鏡。
望遠鏡的影響力一開始被高估了。
這是伽利略早期的款式之一。
大家以為它會毀掉所有宗教。
（笑聲）
現在我們沒怎麼注意望遠鏡了。
不過，就如各位前幾天聽到的 十年前升空的（克卜勒）太空望遠鏡，
如果我們把這輛福斯汽車送到月球上，
你可透過那望遠鏡 看到福斯汽車車燈亮著。
其解析度能讓你看見
漂浮在遙遠太陽周邊的小黑點。
想像這是十億光年外的一顆恆星，
你可看到它前方的一個小塵埃。
偵測系外行星就是像這樣。
很酷的是，新近升空的望遠鏡
可以讓你看到在月球上 一根點著的蠟燭。
如果你放一個盤子在兩根蠟燭之間，
你可以從這麼遠的距離 分別看到兩根蠟燭。
有了這樣的解析度，
你就可以開始成像
圍繞在太陽周邊的小塵埃，
看看是否有藍綠色的顏色。
如果確實有藍綠色的顏色，
就意味著，生命在宇宙中是普遍存在的。
你第一次在遠方的星球上 看到藍綠色的顏色，
就表示那裡有光合作用，
那裡有水，
除了地球外，你能在其它星球上 看到光合作用的可能性
幾乎是零。
那是個劃時代的事件，
區分「宇宙中是否獨存人類」的前後，
別再想發現什麼新大陸了。
當你們還在想這件事時，
我們現在已經可以 把大部分的宇宙成像出來。
這是充滿奇蹟和神奇的時代。
我們也視為理所當然了。
類似的狀況也正發生在生命領域裡。
我們零零碎碎地聽到 關於生命的資訊。
我們聽說過 CRISPR 技術， 我們聽到這種技術，
我們聽到那種技術。
但生命的本質基本上就是編碼。
用編碼來看生命是個非常 重要的概念，因為它的意義
就像是你能夠寫出一段句子一樣，
不論是用英文、法文或中文，
就如同你可以複製一個句子一樣，
就像你可以編輯一個句子一樣，
就像你可以列印一個句子一樣，
你也開始可以對生命做同樣的事。
那就意味著，我們要開始學習 如何閱讀這種語言。
當然，這也是這顆柳橙的語言。
所以，這顆柳橙如何執行程式？
它不能像電腦用 0 和 1 來執行。
它待在樹上，有一天它會 :
撲通掉下來！
那就是：執行。
AATCAAG 生根，
TCGACC 開枝，
GAC 生葉，AGC 開花，
然後 GCAA 長出更多的柳橙果實。
如果我用文字處理軟體 來編輯一段英文句子，
就是從這個字改成那個字。
如果我在這顆柳橙裡動些手腳，
用 CRISPR 或其它 你聽過的工具把 GCAAC 放入，
這個柳橙就會變成檸檬，
或是變成葡萄柚，
或是變成橘子。
如果我編輯一千個字母中的一個，
你就會變成你身旁坐的那個人。
選座位的時候小心點。
（笑聲）
事情是這樣的， 通常新的技術在一開始非常昂貴。
就像長途電話。
但它的成本降低的速度 比摩爾定律還要快 50%。
昨天 Veritas 公司首推 200 美元的完整基因組定序服務。
所以，當你在看這些系統，
它無所謂，它無所謂， 它無所謂，接著，它有所謂了。
讓我用地圖的方式呈現給各位看。
這是一項大發現。
這裡有 23 對染色體。
很酷。
我們現在開始從望遠鏡的視角， 但不是使用望遠鏡，
而是用顯微鏡來放大
那些染色體中比較小的，
也就是 Y 染色體。
它的尺寸只有 X 的三分之一， 它是隱性的、突變的。
但，嘿，
只是個男性罷了。
看這個，
這像是在看整個國家，
以 400 個鹼基對的解析度來看，
然後你放大到 550 個解析度， 然後你放大到 850 個解析度，
在你放大時，你就可以 開始識別越來越多的基因。
然後你放大到州的大小，
你可以開始識別出誰有白血病，
他們是怎麼得到白血病， 那是什麼樣的白血病，
從什麼地方轉移到什麼地方。
然後你放大到像是 Google 街景的大小。
這就是你從某個患有 結直腸癌病人身上，
以字母解析度級別所看到的狀況。
我們在這個方面做的是在收集訊息，
以及生成非常大量的訊息。
這是世界上最大的數據庫之一，
而且它增長的速度比 我們建造電腦來存儲它還更快。
你可以用這些資料 創造出不可思議的地圖。
你想了解瘟疫，想了解為什麼 這個瘟疫是腺鼠疫，
另一個是不同的瘟疫，
另一個又是不同的瘟疫？
這就是瘟疫的地圖。
有些對人類絕對致命，有些則否。
順便說一下， 當你追根究底要知道
它與結核病相比會如何呢？
所以這就是結核病 和各種瘟疫之間的區別。
你可以像個偵探去探究，
因為你可以拿一種特定的霍亂，
例如影響了海地的那種，
你可以看它來自哪個國家，
來自哪個地區，
以及可能是哪個士兵把那個霍亂 從那個非洲國家帶到海地。
現在遠看，
它不只能近看。
這是人類製作過的最酷的地圖之一。
他們把所有物種的全部遺傳信息
做成一株生命樹放在一頁上，
你可以放大和縮小。
看得到先是什麼，如何分化、分支，
該基因組有多大，
全部以一頁呈現。
像是地球上生命的宇宙，
一直不斷被更新和匯齊。
所以當你看著這個，
真正重要的變化是
以前是被動的舊的生物學。
過去很多生物學家有顯微鏡，
他們也有放大鏡，會去觀察動物。
新的生物學要你主動出擊。
你不只觀察東西，還可以創造東西。
那是一個非常大的變化，
因為它使我們能夠做像這樣的事情。
而且我知道你真的 對這張照片感到很興奮。
（笑聲）
我們花了四年時間和四千萬美元
才拍到這張照片。
（笑聲）
我們做的是
把一個細胞的基因代碼抽取出來——
不是一個基因，兩個基因，而是 一個細胞中的完整基因代碼 －－
建立了一個全新的基因代碼。
再將它植入細胞中，
找出一個可以讓細胞 執行該代碼的方法，
然後就創造了一個全新的物種。
所以這是世界上第一個 合成的生命形式。
那你能用這個技術做什麼呢？
好吧，這個技術將會改變世界。
讓我告訴你們三個短期趨勢，
理解它將如何改變世界。
首先，我們將看到 一場新的工業革命。
我說的是真的，不誇張。
所以就像瑞士、德國和英國
用你在大廳看到的機器 改變了世界一樣，
創造能量。
與歐洲核子研究中心 一樣的方式正在改變世界，
使用新儀器和我們對宇宙的概念。
可編程的生命形式也將改變世界，
因為一旦你可以編程細胞
和你編程電腦晶片一樣，
你幾乎可以做出任何東西。
你的電腦晶片可以製作照片、
製作音樂、製作電影、
製作情書以及製作電子表格。
其運作原理就是一些 1 和 0 在晶片裡飛來飛去 。
如果你可以讓 ATCG 在細胞中流通，
這個軟件就可以製作自己的硬體，
這意味著它擴展的速度非常快。
無論發生了什麼，
如果你將手機放在你的床邊，
你在早上不會有十億支手機。
但如果你用活的生物體，
你可以大量製造。
一件你可以在 2025 年以前做的事
就是以商業規模生產
接近碳中性的燃料。
那是我們和埃克森美孚石油公司 正在合作進行的。
你也可以用它來取代農田。
不是用 100 公頃的土地 來製油或蛋白質，
你可以在這些大桶裡做，
以每公頃 10 到 100 倍的產量來生產。
你可以存儲資訊 或製作世界上所有的疫苗，
就在那三個大桶裡。
或者在那三個大桶裡存儲 歐洲核子研究中心的大部分資料。
DNA 真的是很強大訊息存儲設備。
第二個趨勢是：
你會開始看到理論生物學的崛起。
所以，醫學院系是 地球上最保守的地方之一。
他們教解剖學的方式
和 100 年前他們 教解剖學的方式相似。
「歡迎，同學，這是你的屍體。」
醫學院不擅長創建新部門，
這是為什麼它很少見的原因。
艾薩克·寇韓現在已經在哈佛醫學院
創建了一個基於訊息學、 數據和知識的部門。
從某種意義上，開始要發生的是
生物學開始會獲得足夠的數據
可以開始追隨物理學發展的步伐，
物理學曾經是「觀測」物理
和「實驗」物理，
然後開始創建理論生物學。
這就是你即將會看到的，
因為你有這麼多的病歷紀錄，
因為你所擁有的 有關人的數據如此之多：
有他們的基因組，有他們的病毒，
有他們的微生物群。
而從這個訊息庫，
你就可以開始做預測。
第三件正在發生的是有關消費者的。
現在你也可以對自己的基因做定序了。
這類的服務會造就出 像 23andMe 這類的公司，
而像 23andMe 這類的公司 會給你越來越多的數據，
不只是有關你的親戚的訊息，
而且還有關於你和你的身體，
它會做比較，
而且它會與不同時間的資料做比較，
而這些將成為非常大的數據庫。
但它也會開始以意想不到的方式
影響到許多其他的行業。
通常，當你做廣告時， 你真的不希望消費者
拿你的廣告到浴室，在上面小便。
當然，除非你是宜家。
因為當你從一本雜誌上 撕下這個，然後你撒尿在上面，
如果你懷孕了，它會變成藍色。
（笑聲）
他們會給你嬰兒床的折扣。
（笑聲）
對嗎？ 所以當我還在說消費者賦權時，
商人早已超越了生物技術，
我真心認為如此。
我們現在開始在 Synthetic Genomics 公司生產
桌上型打印機，
它可以讓你設計細胞、
列印細胞、
在細胞上執行程序。
我們現在可以即時，
在飛機起飛和降落其間，
完成疫苗的打印。
今年我們將生產 78 台這種機器。
這不是理論生物學。 這是印刷生物學。
我來談談兩個長期趨勢，
未來會慢慢地在你面前發生。
第一個是，我們開始重新設計物種。
你已經聽說過，對嗎？
我們正在重新設計樹木。 我們正在重新設計鮮花。
我們正在重新設計優格、
奶酪，無論你想要什麼。
那當然帶出了一個有趣的問題：
我們應該如何以及何時 重新設計人類呢？
我們很多人在想，「不！ 我們永遠不要重新設計人類。」
當然，除非你的孩子 有亨丁頓舞蹈症的基因，
那等於被判死刑。
或者，你有囊性纖維化基因 可能會傳給下一代，
這時，你不只是想要重新設計自己，
你也會想重新設計你的孩子 和他們的孩子。
這些複雜的辯論未來都會發生。
我給你一個當前的例子。
當今國家科學院正辯論的議題之一是
能把一基因塞到蚊子身體裡
來消滅所有攜帶瘧疾的蚊子。
但是有些人說，
「這將會嚴重地影響環境， 不要這樣做。」
其他人說，
這是每年造成數百萬人 死亡的原因之一。
你憑什麼說 我不能拯救我國的小孩。」
為什麼這場辯論如此複雜呢？
因為只要在巴西釋出這種蚊子，
或釋在佛羅里達州南部，
蚊子可不管什麼牆。
釋出一個基因的決定
會影響整個世界。
這位出色的男子獲得諾貝爾獎。
在獲得諾貝爾獎後，
他一直在擔心
生命如何在這個星球上開始，
它在其它地方開始的 可能性有多大呢？
所以他一直對他的研究生說，
「幫我創造一些生命，但不要使用 任何現代化學品或儀器。
創造那些三十億年就存在的生命。
不能使用激光， 不能用這個，不能用那個。」
大約三個星期前， 他給了我一瓶他創造的東西。
他創造了什麼？
他的創造基本上看起來像 由脂質製成的肥皂泡。
他創造了前信使 RNA 。
讓前信使 RNA 被細胞吸收
然後讓細胞分裂。
我們可能在不久的將來，
或許十年，或許二十年，
自原始共同體中 從無到有製出生命來。
第二個長期趨勢是：
我們已經和正在經歷數位時代，
開始經歷基因時代、
生物學、 CRISPR， 和合成生物學的年代，
所有這些都將融入大腦的年代。
我們即將進入可以重建 大部分身體部位的時期。
就像你斷了的骨頭 或燒傷的皮膚會再生，
我們開始學習 如何重新生出我們的氣管，
或如何重新生出我們的膀胱。
這兩個都已經被移植到人體。
托尼·阿塔拉正努力造出 32 種不同的器官。
但這才是核心，
因為核心是你，其餘的都只是包裝。
沒有人會活過120 歲、 130 歲或 140 年歲，
除非我們解決這個問題。
這是最有趣的挑戰。
這開疆拓土伴隨著：
「宇宙中的生命有多普遍呢？」
「我們從哪裡來？」
和像那樣的問題。
讓我引述杜撰的 愛因斯坦話語來總結：
【你可以把一切當奇蹟來活，
也可以無視任何奇蹟。】
這是你的選擇。
你可以專注於壞事，可怕之事，
可怕之事的確存在。
但用你大腦的 10%、20％
或者 30％ 來專注這個問題。
但請記住，
我們確實生活在 一個充滿奇蹟和神奇的時代。
我們有幸今天還能活著， 看到這些東西。
我們很幸運能夠
與這個房間裡那些正在建設 所有東西的人互動。
謝謝你們所有人，和所做的一切。
（掌聲）