شاول غريفيث حول اختراعات الحياة اليومية

إذن، على أية حال، من أكون؟ عادة ما أقول للناس، عندما يقولون، "ما الذي تفعله؟" أقول، "أشتغل في مجال العدد،" لأنه نوعا ما يشمل بتوافق كل ما أقوم به. ومؤخرا قلت ذلك عرضا لرأسمالي مغامر في أحد أنشطة الفالي، فعقب علي قائلا، "يا للغرابة."

(ضحك)

وقد كنت نوعا ما مذهولا. وقد كان علي حقا أن أقول شيئا ذكيا. والآن وقد توفر لدي القليل من الوقت لأفكر في الأمر، كنت لأقول، "حسنا، تعرفون، إن نظرنا إلى المئة سنة المقبلة وقد رأينا كل هذه المشاكل في الأيام القليلة الماضية، معظم القضايا الكبرى -- مياه نظيفة، طاقة نظيفة -- وهي متقاطعة في بعض الجوانب -- ومواد أكثر فاعلية ونظافة -- تبدوا لي كلها مشاكل عتاد صلب. هذا لا يعني أنه علينا تجاهل البرمجيات، أو المعلومات، أو الحساب. وهذا ربما في الحقيقة ما سأحاول أن أحدثكم عنه.

إذن، هذه المحادثة ستدور حول كيفية صناعة الأشياء وما هي الطرق الجديدة التي سنصنع بها الأشياء في المستقبل. الآن، TED ترسل لك الكثير من الرسائل المزعجة إن كنت متحدثا حول "قم بهذا، أو ذاك" وقم بتعبئة هذه الاستمارات، ولا تعرف حقا كيف سيصفونك، وقد خطر ببالي أنهم سيقدمونني على أنني مستقبلي. ولطالما كنت قلقا حول مصطلح مستقبلي، لأنه يبدو أنك محكوم بالفشل لأنك لا تستطيع فعلا التنبؤ به. وقد كنت أضحك بخصوص الموضوع مع زملائي الأذكياء، وقلت، "طيب، تعرفون، إن كان علي الحديث عن المستقبل، ما هو؟" فرد علي شخص عظيم، جورج هامزي، "اوه، المستقبل مدهش. إنه أكثر غرابة مما تظن. سنقوم بإعادة برمجة البكتريا داخل أمعائك، وسنجعل رائحة برازك كالنعناع."

(ضحك)

إذن، قد تظنون أن هذا جنون تام، لكن هناك أمور مذهلة تحدث تجعل ذلك ممكنا. لذلك، هذا ليس إنجازي، لكنه من إنجاز أصدقائي الأعزاء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا MIT. وهذا يسمى سجل الأجزاء البيولوجية القياسية. والذي يترأسه هو درو إندي وتوم نايت وقليل آخرون من الأفراد الأذكياء. والذي يقومون به أساسا، هو النظر إلى علم الأحياء كنظام قابل للبرمجة. حرفيا، فكروا في البروتينات كبرامج فرعية يمكن أن تقوم بصفها مع بعضها البعض لتنفيذ برنامج. الآن، الأمر بالغعل أصبح فكرة مثيرة للإهتمام. هذا رسم بياني للحالة. إنه حاسوب بسيط للغاية.

هذا عداد مكون من بتين. لذلك هذا أساسا النظير الحسابي لاثنين من مفاتيح الإنارة. وهو الذي يجري بناؤه من طرف مجموعة من الطلبة في زيوريخ من أجل منافسة تصميم في علم الأحياء. ومن نتائج نفس المنافسة من السنة الماضية، فريق من طلبة جامعة تكساس قاموا ببرمجة بكتريا لتقوم بكشف النور والتشغيل وإيقاف التشغيل. وبالتالي هذا مثير للإهتمام بمعنى أنه يمكنك الآن أن تنفذ عبارة "إذا ثم لأجل" في المواد وفي البنية. هذا اتجاه مثير بالفعل للإهتمام. لأنه كنا نعيش في عالم حيث الجميع يعتبرون بارعين، الشكل يتبع الوظيفة، لكن أعتقد أظن أنني نوعا ما نشأت في عالم -- البارحة استمعتم إلى نيل غيرشنفيلد، كنت في مختبر مرتبط بمختبره -- حيث أنه بالفعل عالم تعرّف فيه المعلومات الشكل والوظيفة.

قضيت ستة سنوات أفكر في الأمر، لكن حتى أظهر لكم مدى قوة الفن على العلوم -- هذا بالفعل أحد القصص المصورة التي أكتبها. هذه تسمى قصص مصورة تعليمية. أشتغل مع رسام رائع اسمه نيك دراغوتا. وقد استغرقني الأمر ستة سنوات في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا MIT، وحوالي هذا القدر من الصفحات لوصف ما كنت أقوم به، واستغرقه الأمر صفحة واحدة. وإذن هذا موسى تاكر. إنه طفل مثير للإهتمام -- وأخته، سيلين -- والذي يقوم به هنا هو ملاحظة التجميع الذاتي لحبوب التشريوس في زبدية الحبوب الخاصة به. وفي الواقع بإمكانكم برمجة التجميع الذاتي للأشياء، لذلك يبدأ في غمس حواف الشوكولاتة، مغيرا مدى كراهيته للماء أو انجذابه له. نظريا، إن قمت ببرمجة تلك بما فيه الكفاية، يجب أن تكون قادرا على القيام بأمور مثيرة للإهتمام وإنشاء بنية معقدة. وفي هذه الحالة، لقد قام بالنسخ المتماثل الذاتي للبنية الثلاثية الأبعاد المعقدة. وهذا ما فكرت فيه لوقت طويل جدا، لأنه هذه هي الطريقة التي نصنع بها الأشياء حاليا. هذه رقاقة سيليكون، وأساسا تلك فقط مجموعة كاملة من أشياء ثنائية الطبقات، تطابقت نوعا ما. المميزة الجانبية هي -- تعرفون، الناس سيقولون، [غير واضح] حوالي 65 نانومترا في الأسفل الآن.

في اليمين، تلك راديولارا. ذلك كائن حي أحادي الخلية موجود في كل مكان في المحيطات. وذاك كانت له ميزة الأحجام وصولا إلى حوالي 20 نانومتر، وهي بنية ثلاثية الأبعاد معقدة. نستطيع أن نفعل الكثير بالحواسيب والأشياء عموما إن عرفنا كيف نصنع الأشياء بهذه الطريقة. سر علم الأحياء هو، أنه يبني حساب إلى الطريقة التي تصنع الأشياء. إذن هذا الشيء الصغير هنا، البلمرة، هي أساسا حاسوب فائق مصمم لتكرار الـ DNA. وهذا الريبوسوم، هنا، هو حاسوب صغير آخر يساعد في ترجمة البروتينات. فكرت في هذا بمعنى أنه من العظيم بناء مواد أحيائية، لكن هل بإمكاننا أن نقوم بأمور مماثلة؟ هل بإمكاننا الحصول على سلوك من نوع التكرار الذاتي؟ هل بإمكاننا الحصول على بنية ثلاثية الأبعاد معقدة ومجمعة أوتوماتيكيا في أنظمة غير عضوية؟ لأن هناك بعض الإيجابيات في الأنظمة غير العضوية، مثل أشباه الموصلات الأكثر سرعة، وهلم جرا.

إذن، هذه بعض أعمالي حول كيف تنتج نظام تكرار ذاتي مستقل. وهذا نوعا ما انتقام باباج. هذه حواسيب ميكانيكية صغيرة. هذه آلات حالة خماسية الحالات. وبالتالي، ذلك حوالي ثلاثة مفاتيح إنارة مصطفة. وفي حالة محايدة، فإنها لن ترتبط أبدا. الآن، إن كوننا سلسلة من هذه، سلسلة صغيرة، ستكون قادرة على التكرار. إذن بدأنا بالأبيض، أزرق، أزرق، أبيض. ذاك يقوم بالتشفير؛ ذاك سينسخ الآن. من واحد نحصل على اثنين، ثم من اثنين نحصل على ثلاثة. وبالتالي تحصلون على هذا النوع من نظام التكرار. وكان العمل في الواقع من طرف ليونيل بنروز، والد روجر بنروز، رجل البلاط. وقد أنجز الكثير من العمل في الستينات، والكثير حول هذه النظرية المنطقية طرح أرضا مع ولوجنا إلى ثورة الحواسيب الرقمية، لكنها الآن في طريق العودة.

وبالتالي الآن سأريكم ذاتيات التكرار المستقلة حرة اليدين. إذن قمنا بتقفي آثار سلسلة المدخلات في الفيديو، والتي كانت أخضر، أخضر، أصفر، أصفر، أخضر. وقمنا بموازنتهم في طاولة الهوكي الهوائي. تعرفون، العلوم العليا تستعمل طاولات الهوكي الهوائي --

(ضحك)

-- وإن شاهدتم هذا لما فيه الكفاية ستصابون بالدوار، لكن في الحقيقة ما ترونه هو نسه من تلك السلسلة الأصلية منبثقة من صندوق الأجزاء التي لديكم هنا. وهكذا حصلنا على تكرار مستقل لسلسلة صغيرة. إذن، لماذا تريد أن تنسخ سلسلة صغيرة؟ حسنا، يبدو أن علوم الأحياء لها ميمي خاصة بها مثيرة للإهتمام، والتي يمكن أن تأخذ سلسلة خطية، والتي هي شيء مناسب للنسخ، ويمكنكم طي ذلك إلى بنية معقدة ثلاثية الأبعاد. وهكذا كنت أحاول أن، تعلمون، آخذ إصدار المهندس: أنستطيع بناء نظام ميكانيكي في مواد غير عضوية والتي ستقوم بنفس الشيء؟

إذن ما أريكم إياه هنا هو أنه بأمكاننا جعل الشكل الثنائي الأبعاد -- الـ B -- يتجمع من سلسلة مكونات تتبع قواعد غاية في البساطة. والغرض الرئيسي من القواعد البسيطة جدا هنا، والحالة التي لا تصدق للآلات في التصميم السابق، هي أنه لا تحتاجون منطقا رقميا للقيام بالحساب. وبتلك الطريقة يمكنكم قياس أشياء أصغر بكثير من الرقاقات المجهرية. وبالتالي يمكنكم حرفيا أن تستعملوا هذه على أنها المركبات الدقيقة في عميلة التجميع.

وهكذا، نيل غريشينفيلد أراكم هذا الفيديو الأربعاء الماضي، أعتقد، لكن سأريكم إياه مجددا. هذه حرفيا المتتالية الملونة لتلك البلاطات. كل لون مختلف له قطبية مغناطيسية مختلفة، والمتتالية تحدد بشكل فريد المخرجات. الآن، نأمل، من منكم يعرف أي شيء حول نظرية المخططات يمكنه أن ينظر إلى ذلك، وذلك سيرضيكم أن ذلك يمكنه أيضا أن ينفذ بنية إعتباطية ثلاثية الأبعاد، وفي الواقع، تعرف، يمكنني الآن أخذ كلب، نحته ثم إعادة تجميعه بحيث يكون سلسلة خطية والتي ستطوى من متتالية. والآن يمكنني حقا أن أعرف الشكل الثلاثي الأبعاد على أنه سلسلة من البيتات. وبالتالي، تعرفون، إنه عالم في غاية التشويق حين تبدؤون في النظر إلى العالم باختلاف طفيف. والكون الآن مترجم. وهكذا أفكر بخصوص، تعرفون، ما هي البرامج المستعملة في برمجة الكون الفيزيائي؟ وكيف نفكر بخصوص المواد والبنية، نوعا ما كمشكل معلومات وحساب؟ ليس فقط حين تربط المتحكم الدقيق بنقطة النهاية، لكن تلك البنية والمكانيزمات هي المنطق، هي الحواسيب.

وبالاستيعاب التام لهذه الفلسفة، بدأت أنظر إلى الكثير من المشاكل بطريقة مختلفة قليلا. باعتبار الكون كحاسوب، يمكنكم النظر إلى قطرة الماء هذه على أنها تقوم بالحسابات. تقوم بوضع مجموعة من الشروط الحدودية، كالجاذبية، ضغط السطح، الكثافة، وهلم جرا، ثم تضغطون تنفيذ، وبشكل سحري، الكون ينتج لكم عدسة كروية مثالية. إذن، هذا بالفعل تم تطبيقه على مشكلة -- لكي يكون هناك نصف مليار إلى مليار من الناس في العالم لا يستطيعون الوصول إلى نظارات طبية رخيصة. إذن هل بإمكانك صناعة آلة تستطيع جعل أي وصفة عدسات تتم بسرعة كبيرة وفي عين المكان؟ هذه آلة حيث يمكنكم حرفيا تعريف أحد شروط الحدود. إن كان دائريا، تصنع عدسات كروية. إن كان إهليليجيا، يمكنكم صنع عدسات لابؤرية. ثم تضعون غشاء على ذلك وتطبقون ضغطا -- إذن ذلك جزء من البرنامج الإضافي. وحرفيا وفقط بمدخلتين -- بحيث أن شكل الشرط الحدودي والضغط -- يمكنكم تعريف عدد لامنتهي من العدسات يغطي مجال الخطأ البشري في الإنكسار، من -12 إلى +8 ديوبترات، وما يصل إلى 4 ديوبترات في الأسطوانة. ثم وحرفيا، صبه على مونومر. تعرفون، سأقوم بجوليا شايلدس هنا. هذه 3 دقائق من نور الأشعة فوق البنفسجية. وتقوم بعكس الضغط المطبق على الغشاء وبمجرد أن تطبخه. أظهره فجأة. قد شاهدت هذا الفيديو من قبل، لكنني لا أزال غير متأكد من أنه سينتهي بطريقة صحيحة.

(ضحك)

إذن تعكسون هذا. هذا فيلم قديم، إذن ومع النماذج الجديدة، كلا السطحين هما بالفعل مرنان، لكن هذا سيريكم النقطة. الآن وقد أنهيتم العدسات، تقومون حرفيا بإظهارها فجآة. ذلك نموذج السنة المقبلة من إيف كلاين، تعرفون، شكل نظارات العينين. ويمكنكم أن تروا أن لذلك وصفة طبية معتدلة لحوالي سالب اثنين ديوبترات. وأنا أديرها عكس هذه اللقطة الجانبية، سترون أن هذا يتضمن أسطوانة، وهذا تمت برمجته -- حرفيا في فيزياء النظام. إذن، هذا النوع من التفكير حول البنية كحساب والبنية كمعلومة يقود إلى أشياء أخرى، مثل هذه.

هذا شيء يقوم أصحابي في مختبرات SQUID بالإشتغال عليه حاليا، يسمى الحبل الإلكتروني. إذن حرفيا، تفكرون في حبل. له بنية معقدة في طريقة نسجه. وبدون تأثير حمل، يكون بنية واحدة. تحت تأثير حمل مختلف، يكون بنية مختلفة. ويمكنكم بالفعل استخدام ذلك وبوضع في عدد صغير من الألياف الموصلة لكي نجعله جهاز استشعار. إذن هذا الآن حبل يعرف حمولة الحبل في أي نقطة من الحبل. فقط بالتفكير في فيزياء العالم، المواد كحواسيب، يمكنكم البدء في القيام بأشياء كهذه.

سأقوم بالمواصلة قليلا هنا. أعتقد أنني سأقوم فقط بإخباركم عرضا بأنواع الأشياء التي أفكر فيها بهذا. أمر واحد أهتم به حقا حول هذا الآن، كيف، إن كنت حقا تتبنى هذه النظرة للكون على أنه حاسوب، كيف يمكن أن نصنع أشياء في معنى عام، وكيف بالإمكان أن نشارك الطريقة التي نصنع بها الأشياء في معنى عام بنفس الطريقة التي نشارك بها عتادا صلبا مفتوح المصدر؟ والكثير من المحادثات هنا قد اعتنقت منافع وجود الكثير من الناس للنظر في المشاكل، مشاركة المعلومات والعمل في تلك الأشياء مع بعضنا البعض. إذن، أمر مناسب حول كونك إنسان هو التحرك في زمن خطي، وإلا إذا قامت ليزا راندال بتغيير ذلك، سنواصل التحرك في الزمن الخطي. وبالتالي ذلك يعني أن أي شيء تقوم به، أو أي شيء تصنعه، تنتج متتالية من الخطوات -- وأظن أن Lego قد برعت في هذا في السبعينيات، وقد قامت بذلك بظرافة تقريبا. لكن يمكن أن يروك كيف تصنع الأشياء في متتالية. لذلك، أنا أفكر في، كيف يمكن أن نعمم الطريقة التي نصنع بها جميع أنواع الأشياء، وبالتالي ننتهي بهذا النوع من الأشخاص، أليس كذلك؟ وأعتقد أن هذا ينطبق على نطاق واسع -- نوعا ما، الكثير من المفاهيم.

تعلمون، كاميرون سينكلير امس قال، "كيف أجعل الجميع يتعاون في تصميم على الصعيد العالمي للمساعدة في إسكان الإنسانية؟" وإن كنت قد شاهدتم إيمي سميث، تتحدث حول كيف تجعل تلاميذ في MIT يعملون مع الجمعيات في هايتي. وأعتقد أنه يجب علينا نوعا ما أن نعيد تعريف والتفكير في كيف نعرف البنية والمواد وتجميع الأشياء، بحيث يمكننا فعلا مشاركة المعلومات حول كيف تقوم بتلك الأشياء في طريقة أكثر عمقا وتبني في شفرة مصدر بنية كل منا. لا أعرف بالضبط كيف أقوم بذلك بعد، لكن، تعلمون، إنه شيء يتم التفكير فيه بنشاط.

وهكذا، تعلمون، ذلك يقود إلى أسئلة مثل، هل هذا مترجم؟ هل هذا شبه روتين؟ أشياء مثيرة للإهتمام كهذه. ربما أنا أكون بهذا تجريديا قليلا، لكن تعلمون، هذا نوع من -- عودة إلى شخصيات الرسوم الكرتونية -- هذا نوع من الكون، أو نظرة مختلفة للكون أعتقد أنها ستكون شائعة جدا في المستقبل -- من تكنولوجيا الأحياء إلى تجميع المواد. كان رائعا الاستماع بيل جوي. بدؤوا يستثمرون في علم المواد، لكن هذه هي الأشياء الجديدة في علم المواد. كيف نضع معلومات حقيقية وبنية حقيقة في أفكار جديدة، ونرى العالم بطريقة مختلفة؟ وسيكون شيفرة ثنائية تعرف الحاسوب في الكون -- إنه نوع من الحاسوب التناظري. لكنها بالتأكيد نظرة جديدة مثيرة للإهتمام للعالم.

وقد ذهبت بعيدا. لذلك ذلك يبدو كأنه هو. ربما لدي بضع دقائق للأسئلة، أو يمكنني أن أعرض -- أعتقد أنهم أيضا قالوا أنني أقوم بأشياء متطرفة في التقديم، لذلك ربما سيكون علي شرح ذلك. وبالتالي ربما سأقوم بذلك عن طريق هذا الفيديو القصير.

إذن هذه في الواقع طائرة ورقية مساحتها 3,000 قدم مربع، والتي هي كذلك سطح بأقل قدر من الطاقة. إذن عودة إلى القطرة، مجددا، بالتفكير حول الكون بطريقة جديدة. هذه طائرة ورقية مصممة من طرف شخص يسمى دايف كولب. ولماذا قد تريد طائرة ورقية مساحتها 3,000 قدم مربعة؟ وتلك طائرة ورقية بحجم منزلك. و تريد منها أن تقطر القوارب بسرعة كبيرة. وقد أشتغلت في هذا قليلا، كذلك، مع بضعة أشخاص آخرين. لكن، تعلمون، هذه طريقة أخرى للنظر إلى -- إن قمتم بالتجريد مجددا، هذه بنية معرفة بفيزياء الكون. يمكنكم فقط تعليقها كغطاء سرير، لكن مجددا، حساب كل الفيزياء يعطيك الشكل الانسيابي الهوائي. وهكذا يمكنك بالفعل نوعا ما مضاعفة سرعة قاربك بأنظمة كهذه. إذن هذا نوعا ما أحد جوانب المستقبل المثيرة للإهتمام.

(تصفيق)