Джанин Бенюс споделя дезайни на природата

Вълнуващо е да бъда тук на тази конференция посветена на "Вдъхновени от природата", както може да си представите. Но също съм щастлива да бъда в раздела за любовната игра. Забелязахте ли, че сте в раздела за любовната игра? Падна ми се да говоря за едно от любимите ми същества: това е западния гмурец. Не сте живели, ако не сте видели как танцуват своя любовен танц тези типове. Бях на езерото Боуман в Ледниковия национален парк, което е дълго и тясно езеро с нещо като планини с главата надолу, и моят партньор и аз имахме гребна лодка. Така че докато си гребяхме се появи един от тези западни гмурци. И това, което правеха в своя любовен танц беше, че бяха заедно двама от тях, двамата лчбовници, и те започнаха да бягат под водата. Те шляпаха все по-бързо, и по-бързо докато започнаха да се движат толкова бързо, че буквално излязоха извън водата, и издигайки се, започнаха да пърхат върху повърхността на водата. Тогава един от тези гмурци се приближи, докато ние продължавахме да гребем. Ние сме като в една черупка и се движим наистина много бързо. Този гмурец мисля, че ни обърка с друг обект и започна да плува до нас, в своя любовен танц, няколко мили. Той спираше и започваше, и после пак спираше и пак започваше. Сега това е любовната игра. (Смях)

Добре. Аз почти бях толкова наблизко, че да разменя видовете в този момент. Очевидно живота винаги ни научава на нещо, особено в разлекателния аспект. Наистина животът има на какво да ни научи. Но за което исках да говоря днес е това, което може да ни научи живота спрямо технологията и дизайна. Това, което се случи откакто излезе книгата -- книгата основно беше насочена към изследвания на биомимиката. И това, което се случи от тогава е, че архитекти, дизайнери, инженери -- хората, които изграждат нашия свят, започнаха да ми се обаждат казвайки: "Имаме нужда от един биолог, който да седне на масата за дизайн, за да ни помогне в реално време, да ни вдъхнови. Или, това ми се стори смешно, искаме да ни пренесете в света на природата. Ние предлагаме едно дизайнерско предизвикателство и търсим хората, най-добре адаптирани в света на природата, които могат да ни вдъхновят."

Ето една снимка коята направихме по време на пътуване до островите Галапагос с няколко инженери, специализирани в третиранито на отпадъчни води, те пречистват отпадъчните води. Някои от тях наистина се съпротивляват да бъдат там. Това, което ни казваха в началото беше: "Вие вече знаете, че ние използваме биомимиката. Използваме бактерии, които да пречистват нашата вода." И тогава им отговорихме, "Е, не точно -- това не е точно да си вдъхновен от природата. Това е по-скоро биопроцедиране, което се прилага в биотехнологията, използвайки един организъм, който да третира отпадъчната вода това е много, много стара технология позната като "опитомяване". Това е да научиш нещо, да разбереш една идея от един организъм и после да я приложиш на практика." Така че те все още не го разбираха.

Тагава отидохме да се разхождаме по брега и им казах да ми дадат един от най-големите проблеми. " Дайте ми предизвикателството на дизайна, една пречка за устойчивост, която пречи да бъде устойчиво." И те казаха лющенето, което е натрупване на минерали в тръбите. Те казаха, "Знаете ли това, което става е натрупване на минерали -- също като в домовете ви -- минералите се натрупват." Тогава се запушват отворите и ние трябва да промиваме тръбите от токсини, или ние трябва да ги изровим. Ако можем да предотвратим това задръстване -- така че взех няколко черупки от плажа. След което ги попитах, "Какво е запушването? Какво има вътре в тръбите?" И те казаха: "Калциев карбонат." А аз им отвърнах: "Това е калциев карбонат."

И те не го знаеха. Те не знаеха, че черупката на мидата е моделерана от протеини и след това йоните на морската вода се кристилизират добре за да се формира черупката. Така че един подобен процес, но без протеините, протича в тръбите. И те не го знаят. Това не е поради липса на информация, а поради липса на интеграция. Знаете ли, това е като силоз, хора в силоз. Те не знаят, че същите неща стават. Тогава един от тях си помисли и каза, ОК, това е само кристализация, която става автоматично в морската вода, тогава защо черупките са безбройни? Какво спира натрупването? Защо те просто не продължават нататък? Аз казах, по същия начин по който те продължават да освобождават протеин и започва кристализацията, и тогава всички се навеждат напред, освобождават протеин който спира кристализацията буквално се присъединява към нарастващото лице на кристала. Всъщност има един продукт наречен АРТ който имитира този протеин, този инхибиторен протеин, това е екологична форма за спиране на образуваните натрупвания в тръбите.

И това промени всичко. След това не можахме да накараме инженерите да се върнат обратно на лодката. Първия ден излязоха да се разхождат, и беше клик, клик, клик. След пет минути се върнаха обратно на лодката. Вече привършихме, знаете ли, вече бяха видели този остров. След това ходеха навсякъде. Те не... се гмуркаха през цялото време, през което ги оставяхме. Дадоха си сметка, че има организми там навън, които бяха решили проблемите, на които тези хора бяха посветили кариерата си в опит да ги решат.

Да разбереш за света на природата е едно нещо, да разбираш природата съвсем друго, има разлика. Това е една много дълбока разлика. Дадоха си сметка, че отговорите на техните проблеми се навсякъде. Само трябваше да сменят лещите, през които наблюдаваха света. 3,8 милиарда години на проби. Крейг Вентър ще ви каже че от 10 до 30 мисля че има повече от 30 милиона решения, които могат да се приложат. Важното за мен е, че тези решения се намират в контекста. И подтекста е Земята... същия контекст, в който се опитваме да решим нашите проблеми. Така че това е съзнателна имитация на гениалността в живота. Това не е сляпа имитация, макар че тук Ал се опитва да се реши, това не е сляпа имитация. Това е да използваме принципите на дизайна, гениалността на света на природата и да научим нещо от него.

В една група с толкова хора от ИТ, трябва да кажа, макар че няма да се задълбочавам, е че в своята област е научил много от живите същества, от страна на софтуера. Има компютри, които се защитават, както имунната система, и ние може да се учим от регулацията на гените и биологичното развитие. Научаваме за нервните мрежи, генетични алгоритми, еволюционни изчисления. Това е от страна на софтуера. Това, което е интересно за мен е, че не сме го гледали толкова. Казвам, тези машини... ми се струва, че не са от толкова висока технология, тъй като продължава да има десетки и десетки карценогени във водата на Силиконовата долина . Така че хардуерът не е на нивото, на което живота би нарекъл успех. Какво можем да научим от изработката не само на компютрите, но и на всичко останало. Самолетите, с които дойдохте, колите, седалките които използвате. Как правим редизайн на света, един фабрициран свят. Освен това трябва да се запитаме за следващите 10 години? Има много гениални технологии, които се използват в живота.

Какъв е планът за изледване? Има три основни въпроса, които за мен са ключови. Как живота създава нещата? Това е противоположното, на това как ние правим нещата. Нарича се топлина, ритъм и лечение, така го наричат учени от материя. Отнася се за това, да се създават неща от 96% отпадъци. и само 4% краен продукт. Загрява се, удря се под налягане, използваш химикали. ОК, загряваш, удряш и лекуваш.

Животът не може да си позволи да прави това. Как животът създава нещата? Как животът създава по-голямата част от нещата? Това е прашец от здравец. И формата е тази, която дава капацитета да може да лети, да се носи лесно по въздуха, ок. Вижте формата. Живота добавя информация към материята. С други думи сруктурира. Дава информация. Вкарвайки информация в материята, и дава една различна функция, така сякаш няма структура. Трета точка: Как живота прави нещата така, че да се сливат със системата? Защото животът наистина не се занимава с нещата, няма неща в света, които да са естествено разделени от своята система. Един бърз план. Докато чета по нататък и следвам историята има някои неща, които са невероятни за биологията. В същото време слушам много работи и разбирам кои са техните предизвикателства. Тези две групи не си общуват. Никак.

Кое е полезно за биологията в тази насока, за да излезе от тази еволюционна мрежа, в която се намираме? Набързо ще разгледам 12 точки.

Добре, една от тях, която ме интересува е самосглобяването. Чували сме за това в нано-технологиите. Да се върнем към черупката, тя се самоизгражда. Долу от ляво има едно изображение на седеф който се формира от морската вода. Това е една структура от минерални наслагвания и полимер, който е много, много твърд. Два пъти по-твърд от нашата керамика от висока технология. Разликата е, че нашата керамика се изважда от пеща, а това става във морската вода. Това става близко и вътре в организма. Ок, хората започват да... Това е националната лаборатория Сандия, някой който се казва Джеф Бринклер е открил начина на процеса на самоизграждане. Представете си да правите керамика при стайна температура, просто потапяте нещо в течност, изваждате го от течността и имайки изпарения които да заздравят молекулите в течността и да ги съединят, те се съединяват като пъзел, по същия начин както при кристализацията. Представете си да създаваме всички твърди материали по този начин. Представете си да пръскате предшественика на фотоклетка, на една слънчева клетка, на покрива, която се самоизгражда в структура, която събира светлина.

Ето нещо интересно за света на информационните технологии: био-силиций. Това е двоен атом, изработен от силикати. Това е силиция, който правим сега, той е част от карценогения проблем в производството на чипове. Това е един процес на био-минерализация, който се имитира. Това е в Калифорнийския университет Санта Барбара. Вижте тези двойни атоми. Това е работата на Ернст Хекел. Представете си да можете отново, тово е един водещ процес, който се втвърдява с течен процес, представете си създаването на този вид структура при стайна температура. Представете си да могат да се изработват перфектни лещи. От ляво това са крехки звезди, които са покрити с лещи, които хората от Лусент Технолъджис са открили и не могат да бъдат счупени. Това е една от най-съвършените лещи до сега познати. И имат много върху тялото си. Интерестното е, че се самопроизвеждат. Една жена, Хуана Айзенберг в Лусент, се учи как да създава това в процес при ниска температура такъв вид лещи. Също изследва оптичните влакна. Това е една морска гъба, която има оптични влакна. Отдолу в основата има оптични влакна, които действат по-добре от нашите, движещи се светлини. Но те могат да бъдат свързани на един възел с невероятна гъвкавост.

Друга велика идея: CO2 като първична материя. Човек на име Джеф Коатес в Корнел, той си каза, знаете ли, растенията не смятат СО2 като най-лошата отрова. Ние да. Но растенията са заети с формирането на вериги от нишесте и глюкоза от СО2. Той е открил начина... Открил е катализатор и начин, по който да се вземе СО2 и да се превърне в биокарбонати. Биоразградими пластмаси, от СО2. Колко подобно на разстенията!

Слънчеви трансформации: Това е най-вълнуващото. Има хора, които имитират устойчивото събиране на енергия от лилавите бактерии, това са хората от ASU. И нещо още по-интересно, напоследък, през последните седмици беше открит ензим, наречен хидрогинеза, който може да създава водород от протеини и електрони. И може да вземе водород... да прави това, което се случва в горивна клетка, в анода на клетката, и в обратима горивна клетка. В нашите клетки го правим с платина. Природата го прави много често с много желязо. Един екип е успял да имитира хидрогенеза, която може да борави с водород. Това е вълнуващо, от гледна точка на клетката, да може да прави това без платина.

Важността от формата: видяхме, че по перките на китовете има натъртвания. И тези малки подутини действително повишават ефективността, например, крилете на един самолет повишават ефективността с 32% Което е невероятна икономия на изкопаеми горива, ако само го поставим на ръба на крилото. Цветове без пигменти: този царски паун създава цветове с форма. Светлината влиза и се разпръсва на слоеве; това се нарича интерференция на тънки слоеве. Представете си да може самостоятелно да се събират продукти и чрез последните слоеве да си играят със светлината за да създадат цвят. Представете си сила, която е в състояние да създаде текстура на повърхността, за самостоятелно почистване само с вода. Това прави листа. Вижте тази картина? Това е топка с вода, а това са мръсните частици. А това е по-близка снимка на лотус цвете. Има компания, която произвежда продукт наречен лотусан, който имитира, когато изсъхнат боите на фасадата на сградата, те имитират балончета, на самостоятелно почистващ се лист, и дъждът почиства сградата.

Водата ще е нашето най-голямо предизвикателство: утоляваща жажда. Тук са два организми, които получават вода. От ляво е намибийския бръмбър, пиещ вода от мъглата. От дясно е буболечка, която извлича вода от въздуха. Извлича водата от въздуха. Не я пие. Извличането на вода от мъглата и от влажния въздух на Атланта, преди да влезе в дадена сграда, това са основни технологии.

Технологиите на разделението ще бъдат много важни. Какво ще стане, ако кажем не на мините? Ами ако разделяхме металите от отпадъчните води на малки части от метали във водата? Това правят микробите, те изваждат металите от водата. Има една компания тук в Сан Франциско която се нарича MR3, която имитира микробните молекули във филтрите за пречистване на отпадъчните води. Зелената химия работи с водата. Правим химия с органични разтворители. Това е снимка на паяжината, идваща от един паяк, ОК, и коприната която е образувана от паяка. Не ли е красиво? Зелената химия замества нашата индустриална химия с рецептна книга на природата. Това не е лесно, защото живота използва само част от елементите в периодичната таблица. И ние използваме всички от тях, дори токсичните. За да откриете рецептата, която използва само малка част от периодичната таблица, трябва да създадете нови чудновати материали, като тази клетка, това е задача на екологичната химия.

Постепенно западане: Опаковки, които са добри, докато вече не са необходими и се рециклират. Това е една мида, която може да намерите там във водата. Връзките, които я прикрепят към скалата, издържат само 2 години, след което започват да се разпадат.

Лечение: това е хубаво. Приятелчето ей там е един ленивец. Един от проблемите с ваксините по света, са тези които не достигат до пациентите. Причината е че охлаждането не е подходящо, прекъсва се "студената верига". Един мъж на име Брус Роснер наблюдавал ленивеца -- въпреки че изсъхва напълно, продължава да живее в продължение на месеци и месеци, и месеци наред е в състояние да се регенерира. Така той е открил форма да дехидрира ваксините, капсулирайки ги в захар, каквато и ленивеца има в своите клетки -- по този начин ваксините не е необходимо да бъдат съхранявани в хладилник. Могат да бъдат поставени в една ръкавица, ок. Да се научим от организмите. Това е за водата... да се научим от организмите, които живеят във водата да можем да създадем ваксина, без да бъде охлаждана.

Няма да достигна до 12 точка. Но това което искам да ви кажа, че най-важното нещо е, въпреки всички тези адаптации е, че всички те са открили начин да правят това, което правят, докато се грижат за мястото, което се грижи за своите наследници. Когато са в любовна игра, те мислят за нещо много, много важно, това е да съхранят своя генетичен материал, от тук за 10 000 поколения в бъдещето. И това изисква да правят това, което правят, без да разрушават околната среда, която се грижи за техните деца. Това е най-голямото предизвикателство на дизайна. За щастие има милиони и милиони гении, които ни подаряват своите най-добри идеи. Успех в разговора с тях.

Благодаря.

(Ръкопляскания)

Крис Андерсон: Говорейки за играта.... трябва да достигнем до 12 точка.

Джанин Бенус: Наистина ли? КА: Да разбира се, но ти знаеш версията за 10 секунди. от 10, 11 и 12. Защото твоите диапозитиви са много красиви. и идеите много съвършени, не мога да позволя да си тръгнеш без 10, 11 и 12

ДБ: Ок, ти сложи това, а аз ще задържа това, много добре. Ок, това беше свързано с лекуването. Откриване и реагиране: обратната връзка е нещо много важно. Има един вид скакалец. Могат да съществуват 80 милиона в един кв. км. и въпреки това никога не се блъскат един в друг Ние в годината имаме 3,6 милиони катастрофи по улиците. (Смях) Правилно. Има един човек в Нюкасъл, който е разбрал, че това е един голям неврон. И сега търси начини как да направи схеми за предотвратяване на сблъсъка, базирайки се на този голям неврон в скакалеца.

Това е наистина много голямо, номер 11: Това е плодородието по време на събирането на плодовете Нетното плодородие на земеделските култури. Трябва да увеличим плодородието и да получим храна. Защото трябва да увеличим капацитета на планетата, за да създадем повече и повече възможности за живот. В действителност това правят другите организми. Като цяло, това е което прави една екосистема: Създава всеки път повече възможности за живот. Нашата агрокултура е направила противоположното. Земеделието се базира върху това, как да се създават повече пасища, млечното стадо се базира на това как се развиват местните пасбища. Пречистването на водата се базира не само върху това, как морските организми почистват водата, но създава невероятно повишаване на производителността.

Това е един малък доклад за дизайна. Казвам, че изглежда просто, защото системата в продължение на 3,8 милиони години го е усъвършенствала. Това е защото организмите, които са могли да ни разкажат как да подобрим нашата околна среда, не са тук за да ни го кажат. Това беше 12 точка. Животът -- и това е тайната; това е магическият трик -- животът създава условия да се създава още живот. Създава земя, пречиства въздуха, пречиства водата, смесва коктейла от газовете, от които имаме нужда да живеем. И го прави докато си играе и задоволява своите необходимости. Те не се изключват взаимно. Трябва да открием начин, по който да отговорим на нашите нужди и в същото време да изградим рая на това място.

КА: Джанин. Много ви благодаря! (Ръкопляскания)