Lliçons Sorprenents Dels Enginyers De La Natura

És una emoció estar aquí en una conferència dedicada a "Inspirat per la natura", us podeu imaginar. I també estic encantat d'estar a la secció de jocs preliminars. T'has adonat que aquesta secció és un joc previ? Perquè puc parlar d'una de les meves bestioles preferides, que és el grebe occidental. No has viscut fins que no has vist aquests nois fer el seu ball de festeig. Estava al llac Bowman al Parc Nacional Glacier, que és un llac llarg i prim amb una mena de muntanyes cap per avall, i la meva parella i jo tenim una closca de rem. I així vam estar remant, i va venir un d'aquests grebis occidentals. I el que fan pel seu ball de festeig és que van junts, ells dos, els dos companys, i comencen a córrer sota l'aigua. Remegen més ràpid, i més ràpid, i més ràpid, fins que van tan ràpid que literalment s'aixequen fora de l'aigua i es queden dretes, com remant per la part superior de l'aigua. I va venir un d'aquests Grebes mentre remàvem. I així estem en una calavera, i ens movem molt, molt ràpid. I aquest Grebe, crec, ens va confondre amb una perspectiva i va començar a córrer per l'aigua al nostre costat, en un ball de festeig, durant quilòmetres. S'aturaria, i després començaria, i després s'aturaria, i després començaria. Ara això és un joc previ. (Rialles)

1:46 Vaig estar tan a prop de canviar d'espècie en aquell moment. Evidentment, la vida ens pot ensenyar alguna cosa a la secció d'entreteniment. La vida ens té molt a ensenyar. Però del que m'agradaria parlar avui és del que la vida ens pot ensenyar en tecnologia i disseny. El que ha passat des que va sortir el llibre --el llibre tractava principalment de la investigació en biomimetisme-- i el que ha passat des d'aleshores és que arquitectes, dissenyadors, enginyers --persones que fan el nostre món-- hem començat a trucar i dir que volem que un biòleg se senti a la taula de disseny per ajudar-nos, en temps real, a inspirar-nos. O, i aquesta és la part divertida per a mi, volem que ens porteu al món natural. Anirem amb un repte de disseny i trobarem els adaptadors campions al món natural, que ens poden inspirar.

2:40 Així doncs, aquesta és una foto d'un viatge a Galápagos que vam fer amb uns enginyers de tractament d'aigües residuals; depuren les aigües residuals. I alguns d'ells eren molt resistents, de fet, a ser-hi. El que ens van dir al principi va ser que ja fem biomimetisme. Utilitzem bacteris per netejar la nostra aigua. I vam dir, bé, això no és exactament estar inspirat en la natura. Això és bioprocessament, ja ho sabeu; això és una tecnologia bio-ajudada: utilitzar un organisme per fer el tractament d'aigües residuals és una tecnologia antiga i antiga anomenada "domesticació". Això és aprendre alguna cosa, aprendre una idea, d'un organisme i després aplicar-la. I així que encara no ho entenien.

3:27 Així que vam anar a passejar per la platja i vaig dir: bé, dona'm un dels teus grans problemes. Dóna'm un repte de disseny, un cop de velocitat de sostenibilitat, que t'impedeix ser sostenible. I van dir l'escala, que és l'acumulació de minerals dins de les canonades. I van dir, ja saps el que passa és que el mineral, com a casa teva, s'acumula. I aleshores es tanca l'obertura i hem de rentar les canonades amb toxines, o les hem d'excavar. Així que si tinguéssim alguna manera d'aturar aquesta escalada, així que vaig agafar unes petxines a la platja. I els vaig preguntar, què és escalar? Què hi ha dins dels teus tubs? I van dir, carbonat de calci. I vaig dir, això és el que és; això és carbonat de calci.

4:09 I això no ho sabien. No sabien què és una closca marina, està modelada per proteïnes, i després els ions de l'aigua de mar cristal·litzen al seu lloc per crear una closca. Així que el mateix tipus de procés, sense les proteïnes, està passant a l'interior de les seves canonades. No ho sabien. Això no és per falta d'informació; és una manca d'integració. Ja saps, és una sitja, gent a sitges. No sabien que passava el mateix. Així que un d'ells s'ho va pensar i va dir: "D'acord, bé, si això és només una cristal·lització que es produeix automàticament fora de l'aigua de mar -- autoassemblatge--, llavors per què les petxines no tenen una mida infinita? Què atura l'escala? Per què no continuen? I vaig dir, bé, de la mateixa manera que desprenen una proteïna i comença la cristal·lització, i després tots es van inclinar, van deixar anar una proteïna que atura la cristal·lització. Literalment s'adhereix a la cara creixent del cristall. I, de fet, hi ha un producte anomenat TPA que imita aquesta proteïna, aquesta proteïna aturada, i és una manera respectuosa amb el medi ambient de deixar d'escalar a les canonades.

5:26 Això ho va canviar tot. A partir d'aleshores, no podríeu tornar aquests enginyers al vaixell. El primer dia feien una caminada, i va ser, clic, clic, clic, clic. Cinc minuts després estaven de nou al vaixell. Hem acabat. Ja saps, he vist aquella illa. Després d'això, es van arrossegar per tot arreu. Feien snorkel mentre els deixéssim fer snorkel. El que havia passat és que es van adonar que hi havia organismes que ja havien resolt els problemes que havien intentat resoldre amb la seva carrera.

6:05Aprendre sobre el món natural és una cosa; aprendre del món natural, aquest és el canvi. Aquest és el canvi profund. El que es van adonar va ser que les respostes a les seves preguntes estan a tot arreu; només els faltava canviar les lents amb què veien el món. 3.800 milions d'anys de proves de camp. 10 a 30 -- Craig Venter probablement us ho dirà; Crec que hi ha molt més de 30 milions, solucions ben adaptades. L'important per a mi és que aquestes són solucions resoltes en context. I el context és la Terra, el mateix context en què estem intentant resoldre els nostres problemes. Per tant, és l'emulació conscient del geni de la vida. No és una imitació servil, tot i que Al està intentant posar en marxa el pentinat, no és una imitació servil; és agafar els principis del disseny, el geni del món natural i aprendre alguna cosa d'ell.

7:07Ara, en un grup amb tanta gent informàtica, sí que he d'esmentar el que no parlaré, i és que el vostre camp és el que ha après una quantitat enorme dels éssers vius, pel que fa al programari. Per tant, hi ha ordinadors que es protegeixen, com un sistema immunitari, i estem aprenent de la regulació gènica i del desenvolupament biològic. I estem aprenent de xarxes neuronals, algorismes genètics, informàtica evolutiva. Això és pel costat del programari. Però el que m'interessa és que això no ho hem mirat tant. Vull dir, aquestes màquines no són realment d'alta tecnologia segons la meva estimació, en el sentit que hi ha desenes i desenes de carcinògens a l'aigua a Silicon Valley. Per tant, el maquinari no està gens a l'alçada del que la vida anomenaria un èxit. Aleshores, què podem aprendre sobre la fabricació, no només ordinadors, sinó tot? L'avió on vas entrar, els cotxes, els seients on estàs assegut. Com redissenyem el món que fem, el món fet pels humans? Més important encara, què hem de demanar en els propers 10 anys? I hi ha moltes tecnologies interessants que té la vida.

8:25 Quin és el temari? Tres preguntes, per a mi, són clau. Com fa la vida les coses? Això és el contrari; així és com fem les coses. Es diu calor, batre i tractar, així l'anomenen els científics del material. I és tallar coses des de dalt, amb un 96 per cent de residus sobrants i només un 4 per cent de producte. Ho escalfes; el vèncer amb altes pressions; fas servir productes químics. D'acord. Escalfar, batre i tractar.

8:53La vida no es pot permetre el luxe de fer-ho. Com fa la vida les coses? Com la vida aprofita al màxim les coses? Això és un pol·len de gerani. I la seva forma és el que li dóna la funció de poder caure per l'aire amb tanta facilitat. Mira aquesta forma. La vida afegeix informació a la matèria. En altres paraules: estructura. Li dóna informació. En afegir informació a la matèria, li dóna una funció diferent de la que no té aquesta estructura. I, en tercer lloc, com fa que la vida desapareguin coses dels sistemes? Perquè la vida realment no tracta de coses; no hi ha coses al món natural divorciades dels seus sistemes. Programa molt ràpid. A mesura que estic llegint més i més i seguint la història, hi ha coses sorprenents en les ciències biològiques. I al mateix temps, estic escoltant moltes empreses i descobrint quins són els seus grans reptes. Els dos grups no es parlen entre ells. En absolut.

10:11 Què en el món de la biologia podria ser útil en aquest moment, per fer-nos passar per aquesta mena de nusos evolutius en què ens trobem? Intentaré passar per 12, molt ràpid.

10:23Un que m'emociona és l'auto-assemblatge. Ara, heu sentit parlar d'això en termes de nanotecnologia. Tornem a aquesta carcassa: la carcassa és un material que s'assembla automàticament. A la part inferior esquerra hi ha una imatge de nacre formant-se a partir d'aigua de mar. És una estructura en capes que és mineral i després polímer, i la fa molt, molt dura. És el doble de resistent que la nostra ceràmica d'alta tecnologia. Però el que és realment interessant: a diferència de les nostres ceràmiques que estan als forns, això passa a l'aigua de mar. Passa prop, dins i prop del cos de l'organisme. Es tracta de Sandia National Labs. Un noi anomenat Jeff Brinker ha trobat la manera de tenir un procés de codificació autoassemblat. Imagineu-vos que podeu fer ceràmica a temperatura ambient simplement submergint alguna cosa en un líquid, aixecant-la fora del líquid i fent que l'evaporació forci les molècules del líquid junts, de manera que es trenquin juntes de la mateixa manera que funciona aquesta cristal·lització. Imagineu fer tots els nostres materials durs d'aquesta manera. Imagineu-vos ruixar els precursors a una cèl·lula fotovoltaica, a una cèl·lula solar, a un sostre i fer que s'auto-assembla en una estructura en capes que reculli llum.

11:43Aquí n'hi ha un d'interessant per al món informàtic: el biosilici. Aquesta és una diatomea, que està feta de silicats. Per tant, el silici, que fabriquem ara mateix, és part del nostre problema cancerígen en la fabricació dels nostres xips, aquest és un procés de biomineralització que ara s'està imitant. Això és a la UC Santa Bàrbara. Mireu aquestes diatomees. Això és de l'obra d'Ernst Haeckel. Imagineu-vos que podeu -i, de nou, és un procés de plantilla, i es solidifica a partir d'un procés líquid-, imagineu-vos poder tenir aquest tipus d'estructura que surti a temperatura ambient. Imagineu-vos poder fer lents perfectes. A l'esquerra, aquesta és una estrella trencadissa; està cobert amb lents que la gent de Lucent Technologies ha trobat que no tenen cap distorsió. És una de les lents més lliures de distorsió que coneixem. I n'hi ha molts, per tot el cos. El que és interessant, de nou, és que s'autoassembla. Una dona anomenada Joanna Aizenberg, de Lucent, està aprenent ara a fer-ho en un procés a baixa temperatura per crear aquest tipus de lents. També està mirant la fibra òptica. És una esponja de mar que té fibra òptica. A la base mateixa, hi ha fibra òptica que funciona millor que la nostra, en realitat, per moure la llum, però les pots lligar amb un nus; són increïblement flexibles.

13:13Aquí hi ha una altra gran idea: el CO2 com a matèria primera. Un noi anomenat Geoff Coates, a Cornell, es va dir a si mateix, ja saps, les plantes no veuen el CO2 com el verí més gran del nostre temps. Ho veiem així. Les plantes estan ocupades fent llargues cadenes de midons i glucosa, bé, amb CO2. Ha trobat una manera --ha trobat un catalitzador-- i ha trobat una manera d'agafar CO2 i convertir-lo en policarbonats. Plàstics biodegradables a partir de CO2: com de plantes.

13:42Transformacions solars: la més emocionant. Hi ha gent que imita el dispositiu de recollida d'energia dins del bacteri morat, la gent de l'ASU. Encara més interessant, últimament, en les últimes setmanes, la gent ha vist que hi ha un enzim anomenat hidrogenasa que és capaç d'evolucionar hidrogen a partir de protons i electrons, i és capaç d'agafar hidrogen, bàsicament el que està passant en una pila de combustible, a l'ànode d'una pila de combustible i en una pila de combustible reversible. A les nostres piles de combustible, ho fem amb platí; la vida ho fa amb un ferro molt i molt comú. I un equip ara acaba de poder imitar aquesta hidrogenasa que fa malabars amb l'hidrogen. Això és molt emocionant per a les piles de combustible: poder fer-ho sense platí.

14:33Poder de la forma: aquí hi ha una balena. Hem vist que les aletes d'aquesta balena tenen tubercles. I aquests petits cops realment augmenten l'eficiència, per exemple, a la vora d'un avió: augmenten l'eficiència en un 32 per cent. El que suposa un increïble estalvi de combustibles fòssils, si només ho posem a la vora d'una ala. Color sense pigments: aquest paó està creant color amb forma. La llum entra, rebota en les capes; s'anomena interferència de pel·lícula fina. Imagina que pots autoensamblar productes amb les últimes capes jugant amb la llum per crear color. Imagineu-vos que podeu crear una forma a l'exterior d'una superfície, de manera que es netegi automàticament amb només aigua. Això és el que fa una fulla. Veus aquesta imatge de prop? Això és una bola d'aigua, i aquestes són partícules de brutícia. I aquesta és una imatge de prop d'una fulla de lotus. Hi ha una empresa que fa un producte anomenat Lotusan, que imita: quan la pintura de la façana de l'edifici s'asseca, imita els cops d'una fulla autonetejada i l'aigua de pluja neteja l'edifici.

15:47L'aigua serà el nostre gran i gran repte: apagar la set. Aquí hi ha dos organismes que treuen aigua. El de l'esquerra és l'escarabat de Namíbia que treu l'aigua de la boira. El de la dreta és una pastilla: treu l'aigua de l'aire, no beu aigua dolça. Treure l'aigua de la boira de Monterey i de l'aire suat a Atlanta, abans que entri a un edifici, són tecnologies clau.

16:19 Les tecnologies de separació seran extremadament importants. I si diguéssim, no més mineria de roca dura? Què passaria si separem els metalls dels corrents de residus, petites quantitats de metalls a l'aigua? Això és el que fan els microbis; quelaten els metalls fora de l'aigua. Hi ha una empresa aquí a San Francisco anomenada MR3 que està incorporant imitacions de les molècules dels microbis als filtres per extreure els fluxos de residus. La química verda és la química de l'aigua. Fem química en dissolvents orgànics. Aquesta és una imatge de les fileres que surten d'una aranya i la seda que es forma a partir d'una aranya. No és bonic? La química verda està substituint la nostra química industrial pel llibre de receptes de la natura. No és fàcil, perquè la vida només utilitza un subconjunt dels elements de la taula periòdica. I els fem servir tots, fins i tot els tòxics. Esbrinar les receptes elegants que prendrien el petit subconjunt de la taula periòdica i crear materials miracles com aquesta cèl·lula, és la tasca de la química verda.

17:38Degradació cronometrada: embalatge que és bo fins que ja no voleu que sigui bo, i es dissol quan calgui. Aquest és un musclo que pots trobar a les aigües aquí fora, i els fils que el subjecten a una roca estan cronometrats; als dos anys exactament, comencen a dissoldre's.

17:55 Curació: aquesta és bona. Aquell petit d'allà és un tardàgrad. Hi ha un problema amb les vacunes a tot el món que no arriben als pacients. I el motiu és que la refrigeració es trenca d'alguna manera; el que s'anomena "cadena de fred" es trenca. Un noi anomenat Bruce Rosner va mirar el tardígrad, que s'asseca completament, però es manté viu durant mesos i mesos i mesos, i és capaç de regenerar-se. I va trobar una manera d'assecar les vacunes, englobar-les en el mateix tipus de càpsules de sucre que té el tardígrad a les seves cèl·lules, el que significa que les vacunes ja no s'han de refrigerar. Es poden posar en una guantera, d'acord. Aprenentatge dels organismes. Aquesta és una sessió sobre l'aigua: aprendre sobre organismes que poden prescindir de l'aigua, per tal de crear una vacuna que duri i duri i duri sense refrigeració.

19:02No arribaré a les 12. Però el que faré és dir-te que el més important, a més de totes aquestes adaptacions, és el fet que aquests organismes han descobert la manera de fer les coses sorprenents que fan mentre cuiden el lloc que cuidarà la seva descendència. Quan estan involucrats en els jocs preliminars, estan pensant en alguna cosa molt, molt important, i això és que el seu material genètic romangui, d'aquí a 10.000 generacions. I això significa trobar una manera de fer el que fan sense destruir el lloc que cuidarà la seva descendència. Aquest és el repte de disseny més gran. Per sort, hi ha milions i milions de genis disposats a regalar-nos les seves millors idees. Molta sort conversant amb ells.

20:03 Gràcies.

20:04 (Aplaudiments)

20:18 Chris Anderson: Parleu dels jocs previs, hem d'arribar als 12, però molt ràpidament.

20:22Janine Benyus: De veritat? CA: Sí. Igual que, ja saps, com la versió de 10 segons de 10, 11 i 12. Com que només... les teves diapositives són tan precioses i les idees són tan grans que no suporto deixar-te caure sense veure les 10, 11 i 12.

20:33JB: D'acord, posa això... D'acord, només mantindré aquesta cosa. D'acord, genial. D'acord, així que aquesta és la curació. Sentir i respondre: la retroalimentació és una cosa enorme. Això és una llagosta. N'hi poden haver 80 milions en un quilòmetre quadrat, però no xoquen entre ells. I, tanmateix, tenim 3,6 milions de xocs de cotxes a l'any. (Rialles) D'acord. Hi ha una persona a Newcastle que ha descobert que és una neurona molt gran. I realment està descobrint com fer un circuit d'evitació de col·lisions basat en aquesta neurona molt gran de la llagosta.

21:13Aquest és un gran i important, el número 11. I aquesta és la creixent fertilitat. Això vol dir, ja ho sabeu, agricultura de fertilitat neta. Hauríem de fer créixer la fertilitat. I, oh, sí, també aconseguim menjar. Perquè hem de fer créixer la capacitat d'aquest planeta per crear cada cop més oportunitats de vida. I realment, això és el que també fan altres organismes. En conjunt, això és el que fan ecosistemes sencers: creen cada cop més oportunitats per a la vida. La nostra pagesia ha fet el contrari. Per tant, l'agricultura basada en com una praderia construeix el sòl, la ramaderia basada en com un ramat d'ungulats autòctons augmenta realment la salut de la gamma, fins i tot el tractament d'aigües residuals basat en com un pantà no només neteja l'aigua, sinó que crea una productivitat increïblement brillant.

22:05 Aquest és el resum de disseny senzill. Vull dir, sembla senzill perquè el sistema, durant 3.800 milions d'anys, ho ha resolt. És a dir, aquells organismes que no han sabut esbrinar com potenciar o endolcir els seus llocs, no hi són per explicar-nos-ho. Aquest és el dotzè. La vida, i aquest és el truc secret; aquest és el truc de màgia: la vida crea condicions favorables a la vida. Construeix sòl; neteja l'aire; neteja l'aigua; barreja el còctel de gasos que tu i jo necessitem per viure. I ho fa enmig de tenir grans jocs previs i satisfer les seves necessitats. Per tant, no s'exclou mútuament. Hem de trobar la manera de satisfer les nostres necessitats, tot fent d'aquest lloc un edèn.

23:05CA: Janine, moltes gràcies. (Aplaudiments)