يقدم باول روثيموند تهجئة للحمض النووي (DNA)

هناك مفهوم قديم وعالمى أن للكلمات قوة، التي تتهجى الموجود، وإذا أستطعنا نطقها بالطريقة الصحيحة، عندها، وووش! تعلمون، سيأتي الإنهيار الجليدي ويقضي على الخوارق، صحيح؟ إذاً فهذه فكرة جذابة للغاية لأننا كسالى جداً، مثل الساحر المتدرب، أو أعظم مبرمج كمبيوتر في العالم. ولذا، لهذه الفكرة الكثير من الجذب معنا. نحن نحب فكرة أن الكلمات، عندما تنطق -- فانها فقط القليل من المعلومات الصرفة، إلا أنها تثير بعض الإجراءات المادية في العالم الحقيقي الذي يساعدنا على القيام بالعمل. ولذا، بالطبع، مع الكثير من الكمبيوترات المبرمجة والروبوتات في الجوار، هذا شئ سهل الإلتقاط. إذاً كم منكم هنا يعلمون عن ماذا أتحدث؟ أرفعوا اياديكم. حسناً، كم منكم لا يعلمون عن ماذا أتحدث؟ أرفعوا يدكم اليسرى. حسناً. صحيح. إذاً هذا عظيم. إذاً كان ذلك سهل للغاية. أنتم لديكم كمبيوترات غير مأمونة للغاية، حسناً؟ إذاً الآن، الأمر هو أن هذا نوع مختلف من التهجئة. ها هو برنامج كمبيوتر مصنوع من الصفر والواحد. ويمكن نطقه على الكمبيوتر. وهي يفعل شيئاً كهذا. الشئ المهم هو أنه يمكننا كتابة لغة عالية المستوى. مبرمج الكمبيوتر الساحر يمكنه كتابة هذا الشئ. ويمكن ترجمته لهذا -- الى أصفار وواحد -- ويمكن نطقه عبر الكمبيوتر. وهذا ما يجعل الكمبيوترات قوية: هذه اللغات العالية المستوى التي يمكن أن تتُرجم. ولذا، أنا هنا لأخبركم، أنكم لا تحتاجون للكمبيوتر لتحصلوا في الواقع على تهجئة. في الواقع، ما يمكنكم فعله في المستوى الجزيئي هو أنه يمكنكم ترميز المعلومات-- تقومون بالترميز لتهجئة أو برنامج كجزيئ -- عندئذ بمستطاع الفيزياء في الواقع تفسير تلك المعلومات وتشغيل البرنامج. وذلك ما يحدث في البروتينات. عندما تنتطق هذه السلسلة من الحمض الأميني كذرات، هذه الأحرف الصغيرة متلاصقة مع بعضها البعض. وتتجزأ لشكل ثلاثي الأبعاد الذي يحولها الى ماكينة نانو يمكنها في الواقع قطع الحمض النووي. والشئ المثير هو أنه يمكنكم تغيير التسلسل، تغيرون الإنطواء ثلاثي الأبعاد. تحصلون الآن على دباسة من الحمض النووي. هذه هي الأنواع من البرامج الجزيئية التي نرغب في المقدرة على كتابتها، لكن المشكلة هي، ليس لدينا لغة آلة للبروتينات. وليس لدينا مترجم للبروتينات. لذا فقد أنضممت لمجموعة من الناس تحاول إنشاء تهجئة جزيئية بإستخدام الحمض النووي. نحن نستخدم الحمض النووي لأنه أرخض. أصبح من السهل التعامل معه. وهو شئ نفهمه جيداً. نحن نفهمه جيداً، في الواقع، نحن نعتقد أنه يمكننا في الواقع كتابة لغة برمجة للحمض النووي والحصول على مترجمات جزيئية. حتى ذلك الحين ، كنا نعتقد أننا يمكن أن نفعل ذلك-- أو أحد أسئلتي لفعل هذا -- كانت: كيف يمكننا صنع أشكال إعتباطية أو أنماط من الحمض النووي؟ ولقد قررت أن أستخدم نوع أورغامي من الحمض النووي، حيث تأخذ ضفيرة طويلة من الحمض النووي وتثنيها الى أي شكل أو نمط ترغب فيه. إذاً ها هو شكل. في الواقع لقد قضيت حوالي السنة في بيتي، بملابسي الداخلية، أبرمج، مثل ليونس تورفالدس ، في تلك الصورة السابقة. وهذا البرنامج يأخذ شكلاً، مصنوع من 250 تسلسل حمض نووي. هذا التسلسل المختصر للحمض النوي هو ما سنقوم بثنيه لهذا الشكل الذي نريد تشكيله. إذاً تقوم بإرسال رسالة مع هذا التسلسل الى الشركة، وما ستفعله -- الشركة بتحضير النطق على مؤلف الحمض النووي. وهي آلة بحجم آلة النسخ. وما يحدث هو، إنها تأخذ الرسالة وكل حرف في رسالتك الإلكترونية، وتقوم بإستبدالها بكتلة 30 ذرة، واحدة لكل حرف، A, T, C, و G في الحمض النووي. ويقومون بجمعهم في التسلسل الصحيح، ويمكنهم إرسالها لكم مجدداً عبر فيديكس. وعليه تحصلون على 250 من هذه في البريد في أنابيب صغيرة. أقوم بخلطهم معاً، وأضيف القليل من الماء المالح، ثم أضيف هذا التسلسل الطويل الذي كنت أخبركم عنه، وقد سرقته من فيروس. ثم ما يحدث هو، تقوم بتسخين كل شئ الى درجة الغليان. ثم تبرده لدرجة حرارة الغرفة، وبينما تفعل ذلك، ما يحدث لتلك التسلالات القصيرة، إنها تقوم بالآتي: يشكل كل واحد منها خيطاً طويلاً في مكان واحد، بعد ذلك لديها شوط ثاني يقوم بتجميع هذا التسلسل الطويل في مكان بعيد، ويجمع الجزئين في تسلسل طويل قريب جداً، بحيث تلتصق ببعضها البعض. ولذا فأن التأثير الصافي لكل تلك ال 250 تسلسل هو تشكيل التسلسل الطويل الى الشكل الذي ترغب فيه. إنها تقريباً ذلك الشكل. نقوم بهذا حقاً في أنابيب الإختبار. في كل قطرة ماء تحصلون على 50 مليار من تلك الأشياء. يمكنكم النظر عبر المايكروسكوب ورؤيتهم على السطح. والشئ الأنيق هو أنك إذا غيرت التسلسل فإنه يغير التهجئة، تقوم أنت فقط بتغيير تسلسل الإملاء. يمكنك صنع جزيئ يبدو كهذا، و تعلمون، إنه يحب الإجتماع مع أصدقائه، حسناً. والكثير منهم في الواقع جيدين للغاية. وإذا غيّرت التهجئة مرة أخرى ، يمكنك تغيير التسلسل مجدداً. تحصولن على مثلثات حجمها 130 نانو متراً جميلة. إذا قمتم بفعلها مجدداً، يمكنكم الحصول على أنماط إعتباطية. إذاً على المستطيل يمكنكم رسم أنماط لأمريكا الشمالية والجنوبية، أو الحروف " DNA". إذاً فنوع أورغامي من الحمض النووي. هذه طريقة واحدة. هناك طرق أخرى، للحصول على تهجئة بإستخدام الحمض النووي. ما نريد فعله حقاً في النهاية هو أن نتعلم كيفية برمجة التجميع الذاتي بحيث يمكننا بناء أي شئ، صحيح؟ نريد أن نقدر على بناء تحف تكنلوجية التي قد تكون جيدة للعالم. نرغب في تعلم كيفية بناء تحف بيولوجية، مثل الناس والحيتان والأشجار. واذا كان الحال أننا يمكن أن تصل إلى هذا المستوى من التعقيد، إذا كانت مقدرتنا على برمجة الجزيئات تصل لذلك المستوى الجيد، عندها ستكون حقيقة سحر. شكراً جزيلاً لكم. (تصفيق)