< Return to Video

دروس محاكاة الطبيعة المدهشة من مهندسي الطبيعة

  • 0:00 - 0:04
    إنه لمن المشوق أن أكون هنا في مؤتمر
  • 0:04 - 0:09
    تم تكريسه لـ "الملهمون بالطبيعة".. لكم أن تتخيلوا.
  • 0:09 - 0:13
    وأنا متشوقة أيضاً لكوني في قسم الملاطفة.
  • 0:13 - 0:15
    هل لاحظتم بأن هذا القسم للملاطفة؟
  • 0:15 - 0:18
    لأنني سأتحدث عن إحدى المخلوقات المفضلة لدي،
  • 0:18 - 0:21
    وهو طائر الغطاس. أنت لم تحيى بعد
  • 0:21 - 0:25
    إذا لم ترى يوماً تلك الطيور تقوم برقصة المغازلة.
  • 0:25 - 0:28
    كنت في بحيرة بومان في حديقة جلاسير الوطنية،
  • 0:28 - 0:32
    وهي بحيرة طويلة ونحيلة وفيها نوع ما من الجبال المقلوبة،
  • 0:32 - 0:34
    وكان لدي أنا ومن يرافقني قارب تجديف.
  • 0:34 - 0:40
    وإذاً كنا نجدف، وجاءت إحدى طيور الغطاس تلك.
  • 0:40 - 0:45
    وما يقومون به لرقصة المغازلة هو أنهما، يذهبان سوية،
  • 0:45 - 0:50
    هما الاثنان، الرفيقان، ويبدءان بالجري تحت الماء.
  • 0:50 - 0:54
    يجريان بسرعة، فأسرع، فأسرع، إلى أن يصلا إلى سرعة كبيرة
  • 0:54 - 0:57
    بحيث يرتفعان حرفياً إلى سطح الماء،
  • 0:57 - 1:01
    ويقفان مستقيمين، كنوع من التجذيف على سطح الماء.
  • 1:01 - 1:06
    وأتت إحدى تلك الطيور بينما كنا نجذف.
  • 1:06 - 1:10
    وإذا كنا في جمجمة، وكنا نتحرك فعلاً، فعلاً بسرعة.
  • 1:10 - 1:17
    وهذا الطائر، أتوقع، نوعاً ما، أخطأنا لتحقيق مستقبل،
  • 1:17 - 1:21
    وبدأ بالجري في الماء بمحاذاتنا،
  • 1:21 - 1:26
    في رقصة المغازلة-- لأميال.
  • 1:26 - 1:30
    كان يقف، وبعدها يبدأ الجري، ثم يقف، ثم يبدأ من جديد.
  • 1:30 - 1:32
    والآن هذه ملاطفة.
  • 1:32 - 1:35
    ضحك
  • 1:35 - 1:44
    حسناً، أنا تقريباً... كنت بغاية القرب من تغيير فصيلتي في تلك اللحظة.
  • 1:44 - 1:48
    ومن الواضح أن الحياة تستطيع أن تعلمنا شيئاً
  • 1:48 - 1:52
    في مجال التسلية، حسناً. الحياة لديها الكثير لتعلمنا اياه.
  • 1:52 - 1:55
    لكن ما أود التحدث عنه اليوم
  • 1:55 - 1:59
    هو ما قد تعلمنا اياه الحياة في مجال التقنية والتصميم.
  • 1:59 - 2:01
    والذي حدث منذ أن نشر الكتاب...
  • 2:01 - 2:04
    كانت غالبية الكتاب عن الأبحاث في مجال المحاكاة الحيوية .
  • 2:04 - 2:08
    والذي حدث منذ ذلك أن معماريين ومصممين ومهندسين...
  • 2:08 - 2:11
    هؤولاء الذين يصنعون عالمنا... بدأوا بالاتصال ليقولوا،
  • 2:11 - 2:15
    نريد عالم أحياء ليجلس على طاولة التصميم
  • 2:15 - 2:18
    ليساعدنا، في الوقت الصحيح، على أن نصبح ملهمين.
  • 2:18 - 2:22
    أو -وهذا هو الجزء المسلي بالنسبة لي- نريدك أن تأخذينا إلى الخارج
  • 2:22 - 2:24
    إلى عالم الطبيعة. سنأتي ومعنا تحدٍ في تصميم
  • 2:24 - 2:29
    وسنجد حلقة الوصل البطولية في عالم الطبيعة، والتي قد تكون مصدر إلهامنا.
  • 2:29 - 2:33
    إذا هذه صورة من رحلة جزر جالاباجس التي قمنا بها
  • 2:33 - 2:37
    مع بعض مهندسي معالجة مياه الصرف الصحي؛ انهم ينقون المياه العادمة.
  • 2:37 - 2:40
    وبعضهم كان في الحقيقة شديد المعارضة لأن يكون هناك.
  • 2:40 - 2:45
    كان ما قالوه لنا في البداية، كما تعلمون، لقد قمنا بالفعل بمحاكاة حيوية مسبقاً.
  • 2:45 - 2:50
    نحن نستخدم البكتيريا لتنقية المياه. وقلنا نحن،
  • 2:50 - 2:54
    حسناً، انه ليس بالضبط... ذلك ليس تماماً إلهاماً من الطبيعة.
  • 2:54 - 2:58
    يعتبر هذا معالجة حيوية، كما تعلمون؛ هذه تكنولوجيا بمساعدة حيوية.
  • 2:58 - 3:03
    استخدام كائن حي ليقوم بمعالجة مياه الصرف الصحي لديك
  • 3:03 - 3:06
    هي تكنولوجيا قديمة، قديمة تدعى ب "التمدن."
  • 3:06 - 3:13
    لكن هذا هو تعلم شيء، تعلم فكرة، من كائن حي ومن ثم تطبيقها.
  • 3:13 - 3:16
    وكذلك لم يكونوا قد فهموا الفكرة بعد.
  • 3:16 - 3:18
    لذا قمنا بالمشي على الشاطئ وقلت،
  • 3:18 - 3:23
    حسناً، أعطني إحدى المشكلات الكبيرة لديك. أعطني تحدٍّ في تصميم،
  • 3:23 - 3:26
    ضعف في سرعة الاستدامة، والتي تمنعك من الاستدامة.
  • 3:26 - 3:32
    وقالوا التدريج، وهي تراكم المعادن في داخل الأنابيب.
  • 3:32 - 3:34
    وقالوا، تعلمين بأن ما يحدث هو، معادن...
  • 3:34 - 3:36
    تماماً كما يحدث في بيتك... تتراكم المعادن.
  • 3:36 - 3:40
    وبعدها ينسد المنفذ، فعلينا أن نغسل الأنابيب بالسموم،
  • 3:40 - 3:42
    أو يكون علينا أن نحفرها.
  • 3:42 - 3:45
    لذا إذا كان لدينا طريقة لإيقاف هذا التراكم...
  • 3:45 - 3:50
    لذا التقطت بعض المحار من على الشاطئ. وسألتهم،
  • 3:50 - 3:52
    ما هو التراكم؟ ما الذي بداخل الأنابيب؟
  • 3:52 - 3:55
    وقالوا، كربونات الكالسيوم.
  • 3:55 - 3:58
    وقلت، ذلك هو هذا المحار، هذه كربونات كالسيوم.
  • 3:58 - 4:01
    ولم يكونوا على علم بذلك.
  • 4:01 - 4:03
    لم يعلموا ما هو المحار البحري،
  • 4:03 - 4:07
    إنه قالب من بروتينات، وعليها أيونات من مياه البحر
  • 4:07 - 4:10
    تتبلور في مكانها، حسناً، لتكون المحارة.
  • 4:10 - 4:14
    إذاً نفس نوع العملية، بدون البروتينات،
  • 4:14 - 4:17
    تحدث داخل أنابيبهم. لم يكونوا يعلمون ذلك.
  • 4:17 - 4:23
    هذا ليس بسبب نقص المعلومات؛ إنه نقص في الاندماج.
  • 4:23 - 4:26
    كما تعلمون، إنها صومعة، أناس في صوامع. لم يعلموا
  • 4:26 - 4:29
    بأن نفس الشيء كان يحدث. لذا فكر بذلك أحدهم
  • 4:29 - 4:33
    وقال، حسناً، إذا كان هذا عبارة عن تبلور فقط
  • 4:33 - 4:38
    والذي يحدث تلقائياً في مياه البحر -تركيب ذاتي-
  • 4:38 - 4:43
    إذا لم ليس المحار بحجم لا نهائي؟ ما الذي يوقف التراكم؟
  • 4:43 - 4:45
    لم لا تبقى مستمرة في التراكم؟
  • 4:45 - 4:49
    وقلت أنا، حسناً، في نفس الوقت الذي تدع البرو...
  • 4:49 - 4:53
    الذي ينضحون فيها بروتيناً وتبدأ بالتبلور...
  • 4:53 - 4:57
    وبعدها تكون كلها تقريباً متكئة في...
  • 4:57 - 5:00
    يطلقون صراح البروتين الذي يوقف التبلور.
  • 5:00 - 5:02
    انها حرفياً تضاف للوجه النامي من البلورة.
  • 5:02 - 5:06
    و في الحقيقة، يوجد منتج يدعى TPA
  • 5:06 - 5:11
    والذي يشبه ذلك البروتين -بروتين الايقاف-
  • 5:11 - 5:15
    وهي طريقة صديقة للبيئة لإيقاف التراكمات في الأنابيب.
  • 5:15 - 5:19
    غير ذلك كل شيء. منذ ذلك الوقت،
  • 5:19 - 5:23
    لا تستطيع أن تعيد هؤلاء المهندسين إلى القارب.
  • 5:23 - 5:26
    في اليوم الأول يقومون برحلة مشياً على الأقدام،
  • 5:26 - 5:29
    وكانت، تك، تك، تك، تك. بعد 5 دقائق يعودون إلى القارب.
  • 5:29 - 5:33
    لقد انتهينا. كما تعلمون، يقولون لقد رأيت تلك الجزيرة.
  • 5:33 - 5:35
    بعد ذلك،
  • 5:35 - 5:38
    كانوا يزحفون في كل مكان. لم يكونوا يأخذون...
  • 5:38 - 5:43
    كانوا يستمرون بالغطس ما دمنا نسمح لهم بالغطس.
  • 5:43 - 5:47
    والذي حدث هو أنهم أدركوا بأنه توجد كائنات حية
  • 5:47 - 5:51
    هناك والتي قد قامت مسبقاً بحل المشاكل
  • 5:51 - 5:54
    التي قضوا فترة عملهم في محاولة حلها.
  • 5:54 - 5:59
    التعلم عن عالم الطبيعة هو شيء واحد،
  • 5:59 - 6:01
    التعلم من عالم الطبيعة -- ذاك هو التحول.
  • 6:01 - 6:04
    ذلك هو التحول العميق.
  • 6:04 - 6:08
    الذي أدركوه هو أن الإجابات عن أسئلتهم توجد في كل مكان؛
  • 6:08 - 6:12
    كانوا بحاجة إلى تغيير العدسات التي رأوا بها العالم.
  • 6:12 - 6:16
    3.8 مليار سنة من الاختبارات الميدانية.
  • 6:16 - 6:19
    10 إلى 30... كريغ فنتر سيخبركم على الأرجح؛
  • 6:19 - 6:23
    أعتقد بأنه توجد أكثر بكثير من 30 مليون حل... حلول ملائمة جيداً.
  • 6:23 - 6:31
    الشيء المهم بالنسبة لي هو أن هذه هي حلول تم حلها ضمن محيط معين.
  • 6:31 - 6:33
    والمحيط هو كوكب الأرض...
  • 6:33 - 6:38
    نفس المحيط الذي نحاول حل مشاكلنا فيه.
  • 6:38 - 6:42
    إذاً إنه التقليد الواعي لعبقرية الحياة.
  • 6:42 - 6:44
    هو ليس بالتقليد الأعمى...
  • 6:44 - 6:47
    رغم أن الذكاء الاصطناعي يحاول أن يبقي على تسريحة الشعر...
  • 6:47 - 6:51
    إنه ليس بالتقليد الأعمى. إنه أخذ مبادئ التصميم،
  • 6:51 - 6:56
    العبقرية في عالم الطبيعة، وتعلم شيء منه.
  • 6:56 - 7:00
    الآن، في مجموعة تحتوي على عدد كبير من المختصين في تكنولوجيا المعلومات، يجب علي أن أنوه إلى...
  • 7:00 - 7:03
    أنني لن أتحدث عن هذا المجال، حيث أن تخصصكم
  • 7:03 - 7:07
    قد تعلم كماً كبيراً من الأحياء،
  • 7:07 - 7:11
    في مجال البرمجيات. إذ توجد حواسيب تحمي نفسها،
  • 7:11 - 7:14
    مثل جهاز المناعة، ونحن نتعلم من الضبط الحيوي للجينات
  • 7:14 - 7:19
    والتطور الحيوي. ونحن نتعلم من الشبكات العصبية،
  • 7:19 - 7:22
    الحلول الحسابية الجينية، الحوسبة التطورية.
  • 7:22 - 7:27
    هذا من ناحية البرمجيات. لكن ما هو مشوق بالنسبة لي
  • 7:27 - 7:32
    هو أننا لم نشاهد هذا، بنفس القدر. أعني، هذه الآلات
  • 7:32 - 7:35
    ليست تقنيات عالية على حد تقديري
  • 7:35 - 7:40
    بمعنى أنه توجد العشرات والعشرات من المواد المسرطنة
  • 7:40 - 7:43
    في المياه في وادى السيليكون = منطقة جنوب سان فرانسيسكو به شركات إليكترونيات عديدة
  • 7:43 - 7:46
    لذا فالأجهزة
  • 7:46 - 7:51
    ليست على المستوى المطلوب أو "ناجحة" بالنسبة للحياة
  • 7:51 - 7:56
    إذاً ما الذي نستطيع تعلمه عن صنع... ليس فقط كمبيوترات، لكن كل شيء؟
  • 7:56 - 8:00
    الطائرة التي أتيت على متنها والسيارات والمقاعد التي تجلس عليها.
  • 8:00 - 8:07
    كيف نعيد تصميم العالم الذي نصنعه، العالم الذي هو من صنع الإنسان؟
  • 8:07 - 8:11
    والأهم هو ماذا يجب أن نسأل خلال ال 10 سنوات القادمة؟
  • 8:11 - 8:14
    ويوجد العديد من التكنولوجيا الجيدة هناك والتي تملكها الحياة.
  • 8:14 - 8:16
    ما هو المخطط؟
  • 8:16 - 8:20
    ثلاثة أسئلة، بالنسبة لي، هي مهمة جداً.
  • 8:20 - 8:22
    كيف تصنع الحياة الأشياء؟
  • 8:22 - 8:25
    هنا يوجد العكس؛ كيف نصنع نحن الأشياء.
  • 8:25 - 8:27
    تدعى سخن وأطرق وعالج...
  • 8:27 - 8:29
    هذا ما يطلقه علماء المواد على هذه العملية.
  • 8:29 - 8:34
    وهو ما ينحت الأشياء من أعلاها إلى أسفلها، ومع فضلات تبقى بنسبة 96 بالمئة
  • 8:34 - 8:39
    والمنتج من 4 بالمئة فقط . أنت تسخنها، تطرقها بضغط عالٍ،
  • 8:39 - 8:42
    وتستخدم مواد كيميائية. حسناً. سخن وأطرق وعالج.
  • 8:42 - 8:46
    الحياة ليس بإمكانها أن تعطي هذا. فكيف تصنع الحياة الأشياء؟
  • 8:46 - 8:49
    كيف تصنع الحياة معظم الأشياء؟
  • 8:49 - 8:52
    تلك هي حبوب اللقاح لنبتة إبرة الراعي.
  • 8:52 - 8:57
    وشكلها هو الذي يمنحها مهمة القدرة على
  • 8:57 - 9:01
    الاندفاع في الهواء بسهولة، حسناً. أنظروا إلى الشكل.
  • 9:01 - 9:06
    الحياة تضيف معلومات للمادة.
  • 9:06 - 9:08
    وبتعبير آخر: بنية.
  • 9:08 - 9:13
    إنها تعطيها معلومات. بإعطاء معلوات للمادة،
  • 9:13 - 9:19
    تعطيها وظيفة مختلفة عن لو لم تكن تلك البنية موجودة.
  • 9:19 - 9:24
    وثالثاً، كيف تستطيع الحياة أن تجعل الأشياء تختفي في أنظمة؟
  • 9:24 - 9:29
    لأن الحياة لا تتعامل فعلياً مع أشياء؛
  • 9:29 - 9:33
    لأنه لا توجد أشياء في عالم الطبيعة منفصلة
  • 9:33 - 9:36
    عن النظام الذي تنتمي إليه.
  • 9:36 - 9:38
    خطة دراسية سريعة فعلاً.
  • 9:38 - 9:44
    وبينما أنا أقرأ أكثر فأكثر الآن، وأتتبع القصة،
  • 9:44 - 9:48
    توجد بعض الأشياء الرائعة تكتشف في العلوم الحياتية.
  • 9:48 - 9:51
    وفي نفس الوقت، أنا أستمع للكثير من المهن
  • 9:51 - 9:55
    وأكتشف ما هي تحدياتهم الكبرى.
  • 9:55 - 9:57
    المجموعتان لا تتحدثان لبعضهما البعض.
  • 9:57 - 10:00
    إطلاقاً.
  • 10:00 - 10:04
    ماذا يوجد في عالم الأحياء قد يكون مفيداً في هذه المرحلة،
  • 10:04 - 10:09
    ليعبر بنا من خلال هذا المعبر التطوري الذي نحن فيه؟
  • 10:09 - 10:12
    سأحاول التحدث عن 12 فكرة، فعلاً بسرعة.
  • 10:12 - 10:15
    حسناً، إحداها مثيرة بالنسبة لي وهي التركيب الذاتي.
  • 10:15 - 10:19
    الآن، لقد سمعتم بهذا من جهة تكنولوجيا النانو= تقنية تتعامل مع وسائل جديدة تقاس بجزء من المليون من الميليمتر
  • 10:19 - 10:23
    وبالعودة إلى تلك الصّدَفة: الصّدَفة هي مادة تكونت بفعل التركيب الذاتي.
  • 10:23 - 10:27
    وفي أسفل اليمين توجد صورة للؤلؤة أم
  • 10:27 - 10:31
    تتشكل من مياه البحر. أنها ذات بنية طبقية تتكون من معادن
  • 10:31 - 10:34
    وبعدها مركب، وهو ما يجعلها متينة جداً جداً.
  • 10:34 - 10:37
    انها تملك ضعفي متانة السيراميك ذو التكنولوجيا العالية الذي نصنعه.
  • 10:37 - 10:41
    لكن ما هو ممتع فعلاً: إنه ليس مثل السيراميك الموجود في الأفران،
  • 10:41 - 10:46
    إنه يحدث في مياه البحر. إنه يتشكل على جانبي جسم الكائن الحى.
  • 10:46 - 10:48
    حسناً، الناس قد بدأوا...
  • 10:48 - 10:53
    هذه مختبرات سانديا الوطنية؛ رجل يدعى جف برنكر
  • 10:53 - 10:57
    قد وجد طريقة للحصول على عملية تشفير ذاتية التكون.
  • 10:57 - 11:01
    تخيلوا إمكانية أن نكون قادرين على صنع السيراميك على درجة حرارة الغرفة
  • 11:01 - 11:05
    من خلال غطس شيء في سائل ببساطة،
  • 11:05 - 11:08
    ثم إخراجه من السائل، ثم الحصول على تبخر
  • 11:08 - 11:12
    يدفع الجزيئات في السائل معاً،
  • 11:12 - 11:14
    بحيث تتشابك معاً
  • 11:14 - 11:18
    بنفس الطريقة التي تعمل بها هذه البلورة.
  • 11:18 - 11:21
    تخيلوا عمل كل موادنا الصلبة بتلك الطريقة.
  • 11:21 - 11:28
    تخيلوا رش المواد الأولية على خلية كهروضوئية، على خلية شمسية،
  • 11:28 - 11:32
    على سطح، وتركها لتتشكل ذاتياً إلى بنية طبقية تحصد الضوء.
  • 11:32 - 11:36
    هذه واحدة مشوقة لعالم تكنولوجيا المعلومات:
  • 11:36 - 11:41
    السيليكون الحيوي. هذا دياتوم، وهو مصنوع من السيليكات.الدياتوم = طحلب نهري
  • 11:41 - 11:43
    وإذاً السيليكون الذي نصنعه حالياً...
  • 11:43 - 11:49
    هو جزء من مشكلتنا مع المسرطنات في عملية تصنيع الشرائح...
  • 11:49 - 11:53
    هذه عملية تمعدن حيوي والتي يتم تقليدها الآن.
  • 11:53 - 11:57
    هذا في جامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا. أنظر لتلك الدايتومات؛
  • 11:57 - 12:00
    هذه من ضمن دراسات ارنست هايكل.
  • 12:00 - 12:05
    تخيلوا أن تكونوا قادرين على... ومجدداً، انها عملية استخدام قوالب،
  • 12:05 - 12:09
    وهي تتجمد من الحالة السائلة... تخيلوا إمكانية الحصول على ذلك
  • 12:09 - 12:13
    النوع من التراكيب على درجة حرارة الغرفة.
  • 12:13 - 12:16
    تخيلوا إمكانية عمل عدسات مثالية.
  • 12:16 - 12:21
    في اليسار، هذا نجم جاف؛ إنه مغطى بالعدسات
  • 12:21 - 12:24
    والذي وجده الناس في "تكنولوجيات لوسنت" = شركة إتصالات رائدة بأميريكا
  • 12:24 - 12:26
    بدون أيما تشوهات.
  • 12:26 - 12:29
    وهي إحدى العدسات الأكثر خلواً من الانحرافات التي نعلم بوجودها.
  • 12:29 - 12:32
    ويوجد العديد منها، على كامل جسمها.
  • 12:32 - 12:35
    وما هو مشوق، مجدداً، هو أنها ذاتية التشكل.
  • 12:35 - 12:39
    إمرأة تدعى جوانا آيزنبرغ، في شركة لوسنت،
  • 12:39 - 12:43
    تتعلم الآن القيام بذلك بعملية ذات درجة حرارة منخفضة لصنع
  • 12:43 - 12:47
    عدسات من هذا النوع. إنها تبحث أيضاً عن ألياف ضوئية.
  • 12:47 - 12:50
    ذلك اسفنج البحر الذي يملك ألياف ضوئية.
  • 12:50 - 12:53
    وفي أسفل قاعدته، يوجد ألياف ضوئية
  • 12:53 - 12:56
    تعمل بطريقة أفضل من تلك التي نصنعها، فعلياً لتمرير الضوء.
  • 12:56 - 13:02
    لكن يمكنك ربطهم في عقدة؛ إنها لينة بشكل لا يصدق
  • 13:02 - 13:06
    إليكم فكرة كبيرة أخرى: غاز ثاني أكسيد الكربون كمادة خام.
  • 13:06 - 13:09
    رجل يدعى جف كوتس، من كورنيل، قال لنفسه،
  • 13:09 - 13:13
    كما تعلمون، النباتات لا ترى ثاني أكسيد الكربون كأكبر سم في وقتنا الحاضر.
  • 13:13 - 13:16
    نحن نراه بهذه الطريقة. النباتات منشغلة في صنع سلاسل طويلة
  • 13:16 - 13:22
    من النشويات وسكر الجلوكوز، حسناً، من ثاني أكسيد الكربون. لقد وجد طريقة...
  • 13:22 - 13:25
    وجد محفزاً، ووجد طريقة لأخذ ثاني أكسيد الكربون
  • 13:25 - 13:29
    وتحويله إلى متعددات الكربون. بلاستيك قابل للتحلل الحيوي
  • 13:29 - 13:31
    من ثاني أكسيد الكربون... كم يشبه هذا طريقة النباتات.
  • 13:31 - 13:34
    التحويلات الشمسية: الفكرة الأكثر إثارة.
  • 13:34 - 13:38
    يوجد أناس يقلدون جهاز تجميع الطاقة
  • 13:38 - 13:42
    الموجودة داخل البكتيريا البنفسجية من جامعة ولاية أريزونا. وحتى أكثر إثارة،
  • 13:42 - 13:45
    مؤخراً، في الأسابيع القليلة الماضية، لقد رأى الباحثون
  • 13:45 - 13:50
    أنه يوجد أنزيم يدعى الهايدروجينيز قادر على تطوير
  • 13:50 - 13:54
    الهيدروجين من بروتونات والكترونات. وهو قادر على أخذ الهيدروجين..
  • 13:54 - 13:59
    الذي يحدث أساساً في خلية الوقود، في القطب الكهربائي لخلية الوقود
  • 13:59 - 14:01
    وفي خلية وقود قابلة للانعكاس.
  • 14:01 - 14:04
    في خلايا الوقود التي نصنعها، نصنعها من البلاتينيوم.
  • 14:04 - 14:08
    وهي تصنع في الحياة من نوع مشهور جداً جداً من الحديد.
  • 14:08 - 14:12
    ويوجد فريق استطاع للتو تقليد
  • 14:12 - 14:17
    ذلك الإنزيم المنتج للهيدروجين.
  • 14:17 - 14:19
    هذا مشوق جداً لخلايا الوقود ...
  • 14:19 - 14:22
    أن تكون قادرأً على القيام بذلك بدون استخدام البلاتينيوم.
  • 14:22 - 14:27
    قوة الشكل: هذا حوت. لقد رأينا أن زعانف هذا الحوت
  • 14:27 - 14:30
    عليها تحدبات. وهذه المضخات الصغيرة
  • 14:30 - 14:35
    في الحقيقة تزيد من فعالية، مثلاً،
  • 14:35 - 14:40
    حافة الطائرة... تزيد الفعالية بنسبة 32 بالمئة.
  • 14:40 - 14:42
    وهي طريقة رائعة لتوفير الوقود الحجري،
  • 14:42 - 14:47
    إذا ما وضعنا ذلك على حافة جناح الطائرة.
  • 14:47 - 14:51
    لون بدون صبغات: هذا الطاووس يصنع اللون من الشكل.
  • 14:51 - 14:54
    يخترق الضوء، يرتد من الطبقات إلى الوراء؛
  • 14:54 - 14:57
    تدعى بتداخل الأغشية الرقيقة. تخيل أن تكون قادراً
  • 14:57 - 15:00
    على تصنيع منتجات ذاتياً على أن تكون الطبقات القليلة الأخيرة
  • 15:00 - 15:04
    تتلاعب بالضوء لإنتاج اللون.
  • 15:04 - 15:09
    تخيل إمكانية إنتاج شكل على خارج سطح ما
  • 15:09 - 15:14
    بحيث ينظف نفسه بالماء فقط. هذا ما تفعله الورقة.
  • 15:14 - 15:16
    أترون تلك الصورة القريبة؟
  • 15:16 - 15:19
    إنها كرة من الماء، وهذه جسيمات الأوساخ.
  • 15:19 - 15:22
    وتلك هي صورة قريبة لورقة اللوتس.
  • 15:22 - 15:27
    توجد شركة تصنع منتج يدعى لوتسن، وهو يشبه...
  • 15:27 - 15:31
    عندما يجف طلاء واجهة المبنى، إنها تشبه المضخات
  • 15:31 - 15:36
    في ورقة ذاتية التنظيف، وتغسل مياه المطر المبنى.
  • 15:36 - 15:42
    المياه ستكون التحدي الكبير لنا:
  • 15:42 - 15:44
    التغلب على العطش.
  • 15:44 - 15:47
    هذان كائنان حيان يسحبان الماء.
  • 15:47 - 15:51
    الذي على اليسار هي خنفساء ناميبيا التي تسحب الماء من الضباب.
  • 15:51 - 15:54
    والتي على اليمين الحشرة القرص... تسحب الماء من الهواء.
  • 15:54 - 15:57
    لا تشرب الماء النقي.
  • 15:57 - 16:04
    سحب الماء من ضباب مدينة مونتيرى بكاليفورنيا ومن الهواء المسبب للعرق في ولاية أتلانتا،
  • 16:04 - 16:08
    قبل أن تدخل إلى مبنى، هي تكنولوجيا مهمة.
  • 16:08 - 16:12
    تكنولوجيا الفصل ستصبح هامّة جداً.
  • 16:12 - 16:16
    كيف إذا ما قلنا: لا لطرق التعدين الصعبة؟
  • 16:16 - 16:22
    كيف إذا استطعنا فصل المعادن عن مجاري الفضلات...
  • 16:22 - 16:26
    كميات صغيرة من المعادن في المياه؟ هذا ما تفعله الميكروبات،
  • 16:26 - 16:28
    إنها تستخرج المعادن من المياه.
  • 16:28 - 16:31
    توجد شركة هنا في سان فرانسيسكو تدعى MR3
  • 16:31 - 16:37
    والتي تغرس ما يشبه الميكروبات على مصافي
  • 16:37 - 16:40
    لاستخراج المعادن من مجاري الفضلات.
  • 16:40 - 16:44
    الكيمياء الصديقة للبيئة هي كيمياء في المياه.
  • 16:44 - 16:46
    نحن نطبق الكيمياء في مواد مذيبة عضوية.
  • 16:46 - 16:50
    هذه صورة لعضو انتاج الخيوط يبرز من عنكبوت، حسناً،
  • 16:50 - 16:53
    والحرير المتكون من العنكبوت. أليس ذلك جميل؟
  • 16:53 - 17:01
    تحل الكيمياء الصديقة للبيئة محل الكيمياء الصناعية في كتاب وصفات الطبيعة.
  • 17:01 - 17:06
    أنه ليس سهلاً، لأن الحياة تستخدم
  • 17:06 - 17:10
    فقط جزءاً من عناصر الجدول الدوري.
  • 17:10 - 17:14
    ونحن نستخدمها جميعها، حتى تلك السامّة.
  • 17:14 - 17:19
    اكتشاف الوصفات الراقية التي تستخدم الجزء الصغير
  • 17:19 - 17:25
    من الجدول الدوري، وإنشاء مواد معجزة كتلك الخلية،
  • 17:25 - 17:27
    هي وظيفة الكيمياء الصديقة للبيئة.
  • 17:27 - 17:31
    التآكل الموقوت: تغليف ما هو جيد
  • 17:31 - 17:35
    إلى أن تريد أن لا يستمر بكونه جيدا، ً ويذوب بمجرد الإشارة.
  • 17:35 - 17:38
    هذه محارة تستطيع أن تجدها في المياه هنا.
  • 17:38 - 17:42
    والخيوط التي تمسكها بصخرة موقوتة.. لسنتين تحديداً،
  • 17:42 - 17:44
    ثم تبدأ بالذوبان.
  • 17:44 - 17:47
    العلاج: هذه فكرة جيدة.
  • 17:47 - 17:50
    هذا الكائن الصغير هو من بطيئات المشية.
  • 17:50 - 17:56
    توجد مشكلة في عقاقير التطعيم حول العالم
  • 17:56 - 17:59
    لعدم توفرها لمرضى. والسبب هو
  • 17:59 - 18:03
    توقف التبريد بطريقة ما.
  • 18:03 - 18:05
    وهو ما يسمى بتعطل "سلسلة التبريد".
  • 18:05 - 18:08
    رجل يدعى بروس روزنر نظر إلى بطيئات المشية...
  • 18:08 - 18:14
    وهي تجف تماماً، ومع ذلك تبقى على قيد الحياة لشهور
  • 18:14 - 18:17
    وشهور وشهور، وهي قادرة على إعادة تجديد نفسها.
  • 18:17 - 18:20
    ووجد طريقة لتجفيف عقاقير التطعيم...
  • 18:20 - 18:24
    وتغطيتهم بنفس نوع كبسولات السكر
  • 18:24 - 18:27
    التي تملكها بطيئات السرعة في خلاياها...
  • 18:27 - 18:32
    بمعنى أن عقاقير التطعيم لا تحتاج للتبريد بعد ذلك.
  • 18:32 - 18:36
    يمكن وضعها في قفاز، حسناً.
  • 18:36 - 18:41
    التعلم من الكائنات الحية. هذه جلسة عن المياه،
  • 18:41 - 18:44
    التعلم من كائنات حية تستطيع أن تعيش بدون الماء،
  • 18:44 - 18:51
    لكي تصنع تطعيما يستمر ويستمر ويستمر بدون تبريد.
  • 18:51 - 18:54
    أنا لن أخوض في الفكرة رقم 12.
  • 18:54 - 18:58
    لكن ما سأقوم به هو أن أقول لكم بأن الشيء الأهم،
  • 18:58 - 19:03
    إلى جانب كل تلك التكيفات، هي حقيقة أن هذه الكائنات الحية
  • 19:03 - 19:08
    وجدت طريقة لتقوم بالأشياء الرائعة التي تفعلها
  • 19:08 - 19:11
    بينما تعتني بالمكان
  • 19:11 - 19:16
    الذي سيعتني بذريتها.
  • 19:16 - 19:19
    عندما تقوم بالملاطفة،
  • 19:19 - 19:22
    إنها تفكر بشيء هام جداً جداً،
  • 19:22 - 19:26
    وهو أن تحافظ على مادتها الورائية
  • 19:26 - 19:31
    لتبقى 10.000 جيلاً من الآن.
  • 19:31 - 19:33
    وهذا يعني أن تجد طريقة لتقوم بما تقوم به
  • 19:33 - 19:37
    بدون أن تدمر المكان الذي سيعتني بذريتها.
  • 19:37 - 19:40
    هذا هو أكبر تحدٍ في التصميم.
  • 19:40 - 19:46
    لحسن الحظ، يوجد الملايين والملايين من العباقرة
  • 19:46 - 19:49
    مستعدين لمنحنا أفضل أفكارهم.
  • 19:49 - 19:52
    حظاً موفقاً في التحاور معهم.
  • 19:52 - 19:53
    شكراً لكم.
  • 19:53 - 20:07
    تصفيق
  • 20:07 - 20:11
    كريس أندرسن: تحدثي عن الملاطفة، أنا... نحن علينا أن نصل للفكرة 12، لكن فعلاً بسرعة.
  • 20:11 - 20:12
    جانين بينيس :حقاً؟
  • 20:12 - 20:15
    ك أ: نعم. تماماً مثل، كما تعلمين، خلال 10 ثواني
  • 20:15 - 20:18
    للأفكار 10 و11 و12. لأننا فقط... لأن شرائحك رائعة جداً،
  • 20:18 - 20:20
    والأفكار هامة جداً، لن أتحمل أن أدعك تنزلين
  • 20:20 - 20:22
    بدون أن نرى الأفكار 10 و 11 و12.
  • 20:22 - 20:26
    ج ب: حسناً، أضع هذه.. حسناً، سأمسك فقط بهذا الشيء. حسناً، رائع.
  • 20:26 - 20:29
    حسناً، هذه المتعلقة بالشفاء.
  • 20:29 - 20:32
    الاستشعار والاستجابة: رد الفعل هو شيء كبير.
  • 20:32 - 20:36
    هذا جراد. قد يتواجد 80 مليون منها في كيلومتر مربع واحد،
  • 20:36 - 20:39
    ومع ذلك انها لا تصطدم ببعضها البعض.
  • 20:39 - 20:44
    ومع ذلك نحصل على 3.6 مليون اصطدام سيارات في السنة الواحدة.
  • 20:44 - 20:46
    ضحك
  • 20:46 - 20:50
    حسناً. يوجد شخص في نيوكاسل
  • 20:50 - 20:53
    والذي اكتشف بأنها خلية عصبية كبيرة جداً.
  • 20:53 - 20:56
    وهي حالياً تكتشف كيف تصنع
  • 20:56 - 20:58
    دوائر مرورية خالية من التصادمات
  • 20:58 - 21:02
    اعتماداً على هذه الخلية العصبية الكبيرة في الجراد.
  • 21:02 - 21:04
    هذه فكرة كبيرة ومهمة، رقم 11.
  • 21:04 - 21:06
    وهي الخصوبة المتزايدة.
  • 21:06 - 21:10
    هذا يعني، كما تعلمون، صافي الخصوبة الزراعية.
  • 21:10 - 21:14
    يجب علينا أن نزيد الخصوبة. ونعم... نحصل على الطعام أيضاً.
  • 21:14 - 21:19
    لأنه يجب علينا أن ننمى من قدرة هذا الكوكب
  • 21:19 - 21:22
    لإيجاد فرص أكثر وأكثر للحياة.
  • 21:22 - 21:24
    وحقاً، هذا ما تفعله كائنات حية أخرى أيضاً.
  • 21:24 - 21:27
    في أداءهم الموحد، هذا ما تفعله النظم البيئية بمجموعها:
  • 21:27 - 21:30
    إنها توجد فرص أكثر وأكثر للحياة.
  • 21:30 - 21:33
    أعمالنا الزراعية صنعت العكس.
  • 21:33 - 21:37
    لذا، أعمال الزراعة التي تعتمد على كيفية بناء المراعي للتربة،
  • 21:37 - 21:41
    تربية المواشي بناءاً على قطيع من ذوات الحوافر الأصيلة
  • 21:41 - 21:43
    وكيف أنه فى الواقع يؤدى إلى صحة النطاق الذى تعيش فيه
  • 21:43 - 21:48
    حتى معالجة المياه العادمة اعتماداً على كيف أن المستنقع
  • 21:48 - 21:50
    لا ينظف الماء فقط،
  • 21:50 - 21:54
    لكن يصنع انتاجية رائعة بشكل لا يصدق.
  • 21:54 - 21:58
    هذا مختصر التصميم البسيط، أعني أنه يبدو بسيطاً
  • 21:58 - 22:03
    لأن النظام، خلال 3.8 مليون سنة، حقق هذا.
  • 22:03 - 22:08
    وهو، تلك الكائنات الحية التي لم تتمكن من اكتشاف
  • 22:08 - 22:12
    كيفية تحسين أو تلطيف بيئاتها،
  • 22:12 - 22:15
    ليست موجود حولنا لتخبرنا بذلك.
  • 22:15 - 22:18
    تلك هي الثانية عشر.
  • 22:18 - 22:22
    الحياة... وهذه هي الحيلة السرية؛ هذه هي الحيلة السحرية...
  • 22:22 - 22:26
    تصنع الحياة ظروفاً مساعدة للحياة.
  • 22:26 - 22:30
    انها تنشيء التربة وتنظف الهواء وتنظف الماء،
  • 22:30 - 22:33
    انها تخلط مزيج الغازات الذي نحتاجه أنا وأنت للحياة.
  • 22:33 - 22:39
    وهي تفعل ذلك وهي تحظى بملاطفة رائعة
  • 22:39 - 22:45
    وتحقيق احتياجاتها. لذا فإنها لا تستبعد بعضها البعض.
  • 22:45 - 22:48
    يجب علينا أن نجد طريقة لتحقيق احتياجاتنا،
  • 22:48 - 22:54
    بينما نجعل من هذا المكان جنة عدن.
  • 22:54 - 22:55
    جانين، شكراً جزيلاً لك.
  • 22:55 - 22:56
    تصفيق
Title:
دروس محاكاة الطبيعة المدهشة من مهندسي الطبيعة
Speaker:
جانين بنيس
Description:

في هذا الحديث الملهم عن التطورات الجديدة في المحاكاة الحيوية، جانين بنيس تقدم أمثلة مشجعة للطرق التي تؤثر بها الطبيعة بالفعل على المنتجات والأنظمة التي نبنيها.

more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
22:55
Karmel Khaldi edited Arabic subtitles for Biomimicry's surprising lessons from nature's engineers
Karmel Khaldi added a translation

Arabic subtitles

Revisions Compare revisions