Hệ điều hành của cuộc sống - George Zaidan và Charles Morton

Xem đầy đủ bài học tại: http://ed.ted.com/lessons/the-operating-system-of-life-george-zaidan-and-charles-morton

Con người, động vật hay cây cối đều được cấu thành bởi các tế bào, chúng nhỏ bé nhưng lại là một hệ thống tinh vi giúp cho cuộc sống tiếp diễn. Các tế bào giống như một nhà máy thu nhỏ được vận hành bởi các robot, với nhân tế bào, DNA, protein, lipid và các vitamin và khoáng chất, tất cả đóng một vai trò quan trọng. George Zadian và Charles Morton trình bày phương thức hoạt động của một tế bào và giải thích cho chúng ta biết làm thế nào mà hệ thống sinh hóa này có thể kết hợp tất cả sự sống lại với nhau.

Bài học của George Zaidian và Charles Morton, đồ họa bởi Pew36 Animation Studios.

Mỗi một con gà đều đã từng là trứng,

mỗi cây sồi đều đã từng là một quả sồi,

mỗi con ếch đều đã từng là nòng nọc.

Đám mốc meo trên mẩu bánh mỳ cũ

trong tủ lạnh của bạn,

không lâu trước đó, đã từng là, một đơn bào.

Thậm chí bạn đã từng là một cái liếc nhìn

trong đôi mắt của cha mẹ bạn.

Tất cả các sinh vật chia sẻ

một mục đích chung cơ bản:

duy trì tồn tại của chính chúng.

Tất cả hình thức sống
mà chúng ta đã khám phá ra từ trước đến nay

duy trì sự sống bằng cách sử dụng

về cơ bản, cùng một quy luật, vật chất, và cơ chế.

Hãy tưởng tượng một nhà máy đầy robot.

Những con robot này có hai nhiệm vụ:

Một là giữ cho nhà máy luôn vận hành,

hai là, khi đến đúng thời điểm,

cài đặt mới lại toàn bộ nhà máy.

Để làm những việc đó,

chúng cần những chỉ thị lắp ráp,

những nguyên vật liệu thô,

nguồn năng lượng dồi dào,

một ít luật lệ về khi nào làm việc bình thường,

khi nào làm việc nhanh,

hoặc khi nào thì dừng lại,

và một số trao đổi "tiền tệ"

bởi vì ngay cả robot cũng cần được trả lương.

Mỗi nhà máy có văn phòng an ninh tối cao
với kế hoạch phác thảo

cho tất cả các cấu hình có thể của nhà máy

và hoàn thiện các chỉ thị

đáp ứng tất cả các loại robot

mà nhà máy có thể cần đến.

Những robot đặc biệt sao chép các chỉ thị

và gửi chúng đi

để giúp tạo ra các khối lắp đặt
của nhiều robot hơn.

Các đồng sự của chúng
lắp ráp các bộ phận đó

vào nhiều robot khác,

chúng sẽ được vận chuyển

đến đúng vị trí trong nhà máy

và cung cấp các công cụ
cần thiết để bắt đầu làm việc.

Mỗi robot thu năng lượng

từ nguồn năng lượng trung tâm,

một cái lò khổng lồ
có thể đốt cháy nguồn nhiên liệu thường

đồng thời có các vật chất phế liệu

nếu không có đủ nhiên liệu
thường được cung cấp.

Một số khu vực trong nhà máy

có điều kiện làm việc khắc nghiệt hơn,

thế nên những khu vực này bị tường bao kín.

Nhưng những robot bên trong
có thể ít nhất là giao tiếp

với phần còn lại của nhà máy

thông qua một cổng đặc biệt

được nhúng trực tiếp
trong những bức tường.

Và như bạn có lẽ đã hình dung ra,

điều mà chúng ta đang diễn tả ở đây

đó là một tế bào.

Văn phòng an ninh tối cao
chính là nhân tế bào.

Chúng lưu trữ kế hoạch và các chỉ thị

và deoxyribonucleic acid, hay DNA.

Các chỉ thị được copy chính là RNA.

Những con robot là các protein

được tạo thành từ amino acid,

nhưng chúng sẽ thường sử dụng
các công cụ đặc biệt

đó là, hoặc được chiết ra từ,

các vitamin và chất khoáng.

Bức vách ngăn giữa
các khu vực trong nhà máy

và xung quanh chính bản thân nhà máy

hầu hết được làm nên từ lipid,

còn gọi là chất béo.

Trong hầu hết các tổ chức sống,

nguồn năng lượng căn bản là đường,

nhưng trong lúc cần thiết,

chất béo và protein có thể được phá vỡ

và đốt cháy trong lò năng lượng.

Cổng thông tin chính là các protein màng nhầy

cho phép các vật chất đặc biệt và thông tin

truyền qua các vách ngăn đúng thời điểm.

Nhiều tương tác giữa các robot protein

đòi hỏi một chút lực đẩy,

như là lương tối thiểu của robot.

Một lượng ít ỏi nhưng cần thiết
của một dạng tiền tệ

được truyền đi giữa các protein

để cung cấp lực đẩy này.

Electron, proton, oxy và các nhóm phốt phát

là đơn vị tiền tệ hóa học chính,

và chúng được giữ
trong những chiếc ví phân tử nhỏ

hoặc những chiếc túi lớn hơn
để giữ chúng an toàn.

Đây là hóa sinh,

sự nghiên cứu về cách
mỗi một bộ phận của nhà máy

tương tác với nhau
để giữ cuộc sống của chúng ta vận hành suôn sẻ

trong sự đối mặt với rất nhiều thử thách.

Có thể quá nhiều nhiên liệu;

cơ thể bạn sẽ tích trữ năng lượng dư thừa
dưới dạng glycogen và chất béo.

Có thể không đủ nhiên liệu;

cơ thể bạn sẽ sử dụng
đến những nguồn dự trữ năng lượng này.

Có thể một con virus
hoặc vi khuẩn đang cố xâm nhập cơ thể bạn;

cơ thể bạn sẽ huy động hệ thống miễn dịch.

Có thể bạn chạm vào thứ gì đó
nóng hoặc sắc nhọn;

hệ thần kinh sẽ báo cho bạn
và bạn có thể dừng lại.

Có thể đã đến lúc tạo ra một tế bào mới

hoặc một con người mới.

Kinh ngạc thay, cây sồi, con gà, con ếch,

và vâng, cả bạn nữa

sẻ chia nhiều thứ giống nhau

những robot cơ bản
và những thiết kế nhà máy

các nhà hóa sinh học
có thể học được rất nhiều

từ tất cả chúng

cùng một lúc.