Пол Ротемунд прави заклинание с ДНК

Има старинна и универсална идея, че думите имат сила, че заклинанията съществуват, и ако можем само да произнесем правилните думи, тогава, пуф! Знаете ли, лавина може да дойде и да унищожи хобитите, нали? И така, това е много привлекателна идея, понеже ние сме много мързеливи, като чирака на магьосника, или най-големия компютърен програмист на света. И така, тази идея има много общо с нас. Харесва ни идеята, че думите, когато са произнесени -- те са малко повече от чиста информация, но те пораждат някакво физическо действие в реалния свят, което ни помага да си вършим работата. И, разбира се, с многото програмируеми компютри и роботи наоколо, това е лесно нещо за представяне. Колко от вас знаят за какво говоря? Вдигнете си дясната ръка. Добре. Колко от вас не знаят за какво говоря? Вдигнете си лявата ръка. Добре. Хубаво. Това е страхотно. Това беше много лесно. Вие, хора, имате много несигурни компютри, нали? Сега нещото е, че това е различен вид заклинание. Това е компютърна програма направена от нули и единици. Може да бъде произнесена на компютър. Прави нещо такова. Важното е, че може да я пишем на език на високо ниво. Компютърен магьосник може да напише това нещо. Може да бъде компилирана в това -- в нули и единици -- и да бъде произнесена от компютъра. И това е, което прави компютрите мощни: тези езици на високо ниво, които може да се компилират. И така, аз съм тук за да ви кажа, че не се нуждаете от компютър, за да имате заклинание. Всъщност, това което може да направите на молекулярно ниво е, ако кодирате информацията -- ако кодирате заклинание или програма като молекули -- тогава физиката може директно да интерпретира тази информация и да стартира програмата. Това се случва в протеините. Когато тази аминокиселинна последователност бъде произнесена като атом, тези малки букви залепват една за друга. Тя се свива в триизмерна форма, която я превръща в наномашина, която всъщност реже ДНК. Интересното нещо е, че ако промените последователността, може да промените триизмерното нагъване. Сега получавате вместо това ДНК телбод. Това са вида молекулярни програми, които искаме да може да пишем, но проблемът е, че не знаем машинния език на протеините; нямаме компилатор на протеини. Така че се присъединих към нарастваща група от хора, които се опитват да направят молекулярни магии, използвайки ДНК. Използваме ДНК защото е евтино. Лесно е за управление. Това е нещо, което разбираме много добре. Всъщност го разбираме толкова добре, че се мислим, че може да напишем програмни езици за ДНК и да имаме молекулярни компилатори. И така, ние мислим, че може да направим това. Първият ми въпрос правейки това -- или един от първите ми въпроси правейки това -- беше. Как да се направи произволна форма или модел от ДНК? Реших да използвам вид ДНК оригами, където може да вземем дълга нишка от ДНК и да я нагънем в каквато си искаме форма или модел. Ето една форма. В действителност прекарах около една година в къщи, по бельо, кодирайки, както Линус [Торвалдс], на тази снимка преди това. Тази програма придобива форма, изплюва 250 ДНК последователности. Тези къси ДНК последователности са това, което ще се нагъне в пази по-дълга нишка, в тази форма, която искаме да направим. Значи, изпращате електронна поща с тези последователности на компания, и това което тя прави -- компанията ги произнася на ДНК синтезатор. Това е машина с големината на копирна машина. Това, което се случва е, че те вземат имейла ви и всяка буква от него, и заменят с 30-атомна група, по една за всяка буква, А, Т, Ц и Г в ДНК. Те ги подреждат в правилната последователност, и после ги изпращат обратно по ФедЕкс. Така получавате 250 от тези неща по пощата в малки епруветки. Аз ги смесвам, добавям малко солена вода и после добавям тази дълга нишка, за която ви говорех, която откраднах от един вирус. И после това, което се случва е, че нагрявате цялото това нещо до кипване. После го охлаждате до стайна температура, и докато го правите, това което се случва е, че тези къси нишки, те правят следното: всяка от тях се свързва към тази дълга нишка в едно място, и после има друга половина, която се свързва с тази дълга нишка на отдалечено място, и събира тези две части на дългата нишка по-близко, така че те може да се залепят заедно. И така крайният ефект е, от тези 250 нишки да се нагъне дългата нишка във формата, която ви трябва, и да наподоби тази форма. Правим това наистина в епруветки. Във всяка малка капка вода има 50 милиарда от тези нишки. Може да ги наблюдавате с микроскоп и да ги видите на повърхосттта. Хубавото нещо е, че ако се промени последователността и заклинанието, се променя само последователността на телбодите. Може да направите молекула, която да изглежда по този начин, която обича да се събира със своите приятели, нали. Много от тях са в действителност доста добри. Ако промените отново заклинанието, ще промените отново последователността. Получавате много хубави 130 нано триъгълника. Ако го направите отново, получавате произволни модели. Така в правоъгълник може да нарисувате модели на Северна и Южна Америка, или думите "ДНК." И така, това е ДНК оригами. Това е един начин. Има много начини, по които да се правят молекулярни магии използвайки ДНК. Това, което наистина искаме да правим накрая, е да се научим да програмираме самостоятелно аслемблиране, така че да може да построим всичко, нали? Искаме да бъдем в състояние да строим технологични артефакти, които може би ще са добри за света. Искаме да се научим, как да строим биологични артефакти, като хора, и китове, и дървета. И ако това се случи, ако достигнем това ниво на сложност, ако нашата способност да програмираме молекули стане толкова добра, тогава това ще е наистина магия. Много ви благодаря. (Ръкопляскане)