Nathan Wolfe: Apa yang tersisa untuk dieksplorasi?

Baru-baru ini Saya mengunjungi Beloit, Wisconsin. Dan saya berada di sana untuk menghormati seorang penjelajah besar abad ke-20, Roy Chapman Andrews. Selama dia berada di Museum Sejarah Alam Amerika, Andrews memimpin berbagai ekspedisi ke daerah yang belum dipetakan, seperti di sini di Gurun Gobi. Dia seorang tokoh yang cukup penting. Ia kemudian disebut sebagai dasar karakter Indiana Jones.

Ketika saya masih di Beloit, Wisconsin, Saya memberikan kuliah umum kepada sekelompok siswa sekolah menengah pertama. Dan saya di sini untuk memberitahu Anda, jika ada yang lebih menakutkan daripada berbicara di TED, itu adalah berusaha untuk menarik perhatian dari seribu anak berusia 12 tahun untuk kuliah 45 menit. Jangan mencoba hal itu.

Pada akhir kuliah mereka memberikan sejumlah pertanyaan, tapi ada satu pertanyaan yang saya ingat hingga kini. Ada seorang gadis muda yang berdiri, dan dia bertanya: "Di mana seharusnya kita meneliti?"

Saya kira banyak dari kita memiliki perkiraan bahwa usia eksplorasi di Bumi sudah berakhir, bahwa untuk generasi berikutnya mereka harus pergi ke luar angkasa atau lautan terdalam untuk menemukan sesuatu yang signifikan untuk eksplorasi. Apakah benar demikian? Apakah memang tidak ada tempat yang signifikan untuk kita eksplorasi di Bumi?

Ini membuat saya berpikir kembali ke salah satu peneliti favorit saya dalam sejarah biologi. Ini adalah seorang peneliti dari dunia yang belum terjamah, Martinus Beijerinck. Jadi Beijerinck pergi untuk menemukan penyebabnya penyakit mosaik tembakau. Yang dia lakukan adalah dia cairan dari tanaman tembakau yang terinfeksi dan menyaringnya melalui filter yang lebih kecil dan lebih kecil. Dan dia mencapai titik dimana dia merasa bahwa harus ada sesuatu di luar sana yang lebih kecil dari bentuk-bentuk kehidupan terkecil yang pernah dikenal -- bakteri, pada saat itu. Dia memberikan nama untuk benda misteri yang ditemukannya. Dia menyebutnya virus -- Bahasa Latin yang berarti "racun." Dengan penemuan virus ini, Beijerinck benar-benar membuka dunia yang sama sekali baru bagi kita.

Sekarang kita tahu bahwa virus menyebabkan mayoritas dari informasi genetik di planet kita, lebih dari informasi genetik dari gabungan semua bentuk kehidupan lainnya. Dan dengan jelas sudah ada aplikasi praktis yang luar biasa berhubungan dengan dunia ini -- hal-hal seperti pemberantasan cacar, munculnya vaksin terhadap kanker serviks, yang sekarang kita tahu sebagian besar disebabkan oleh virus human papiloma.

Penemuan Beijerinck itu bukan sesuatu yang terjadi 500 tahun lalu. Ini terjadi kurang lebih 100 tahun yang lalu Beijerinck menemukan virus. Jadi pada dasarnya kita sudah memiliki mobil tetapi kita tidak mengetahui bentuk-bentuk kehidupan yang membentuk sebagian besar informasi genetik di planet kita.

Sekarang kita memiliki alat-alat luar biasa untuk memungkinkan kita menjelajahi dunia yang belum terlihat -- hal-hal seperti deep sequencing, yang memungkinkan kita untuk melakukan lebih dari sekedar melihat apa yang ada di permukaan dan melihat genom individu dari suatu spesies tertentu, tetapi juga untuk melihat metagenomes keseluruhan, komunitas yang penuh dengan mikroorganisme di sekeliling kita dan mendokumentasikan semua informasi genetik dalam spesies ini. Kita bisa menerapkan teknik ini pada banyak hal mulai dari tanah sampai kulit dan segala sesuatu di antaranya.

Dalam organisasi saya, sekarang kami melakukan hal ini secara teratur untuk mengidentifikasi penyebab wabah yang tidak diketahui dengan pasti penyebabnya.

Dan untuk memberikan gambaran bagaimana cara kerjanya, bayangkan bahwa kami mengambil sampel dari saluran hidung Anda semua. Dan ini adalah sesuatu yang biasa kami lakukan mencari virus pernapasan seperti influenza. Hal pertama yang kami lihat adalah informasi genetik yang sangat besar jumlahnya. Dan jika kami mulai mengamati informasi genetik itu, kami akan melihat sejumlah kemungkinan -- tentu saja, banyak informasi genetik manusia, tetapi juga informasi bakteri dan virus, sebagian besar adalah hal-hal yang sama sekali tidak berbahaya di dalam hidung Anda. Tapi kami juga melihat sesuatu yang sangat, sangat mengejutkan. Ketika kami mulai mengamati informasi ini, kami melihat bahwa sekitar 20 persen informasi genetik dalam hidung anda tidak cocok dengan apapun yang pernah kami lihat sebelumnya -- tidak ada tanaman, hewan, jamur, virus atau bakteri. Pada dasarnya kami tidak mengenalnya.

Dan bagi grup kecil kami yang mempelajari jenis data ini, sedikit dari kami mulai menyebut informasi ini materi gelap biologis. Kami tahu hal ini bukanlah sesuatu yang pernah kami lihat sebelumnya; itu setara dengan sebuah benua yang belum dipetakan informasi yang benar dalam informasi genetik kita sendiri. Dan ada banyak sekali hal itu. Jika anda pikir 20 persen informasi genetik di hidung anda ada banyak materi gelap biologis, jika kami lihat perut anda, lebih dari 40 atau 50 persen informasi itu merupakan materi gelap biologis. Dan bahkan dalam darah yang relatif steril, sekitar satu atau dua persen informasi ini merupakan materi gelap biologis -- tidak dapat diklasifikasikan, tidak dapat ditentukan jenisnya atau dicocokan dengan sesuatu yang pernah kami lihat sebelumnya.

Pertama kami pikir hal ini artefak Alat-alat deep sequencing ini masih baru. Seiring dengan benda itu menjadi akurat, kami menyatakan bahwa ini adalah sebuah bentuk kehidupan, atau setidaknya beberapa dari hal itu merupakan sebuah bentuk kehidupan. Dan ketika hipotesis untuk menjelaskan keberadaan hal materi gelap biologis benar-benar hanya dalam tahap awal, ada kemungkinan yang sangat menarik: di dalam hidup ini, dalam informasi genetik ini, ada tanda-tanda kehidupan yang belum dikenal. Ketika kami mengeksplorasi string A, T, C dan G ini, kami mungkin bisa menemukan suatu klasifikasi kehidupan yang benar-benar baru. yang, seperti Beijerinck, akan mengubah secara dasar cara kita berpikir tentang dunia biologi. Yang mungkin akan mengizinkan kita untuk mengidentifikasi penyebab kanker yang menimpa kita atau mengidentifikasi sumber wabah yang kita tidak kenal atau mungkin menciptakan sebuah alat baru dalam biologi molekular.

Saya dengan bangga mengumumkan bahwa, bersama dengan kolega di Stanford dan Caltech dan UCSF, saat ini kami memulai inisiatif untuk menyelidiki materi gelap biologis untuk keberadaan bentuk kehidupan baru yang belum terungkap.

Sedikitnya selama 100 tahun yang lalu, orang tidak tahu tentang virus, bentuk kehidupan yang paling banyak membentuk informasi genetik di planet kita. Seratus tahun dari sekarang, orang mungkin akan bingung kenapa kita tidak tahu sebuah klasifikasi kehidupan baru yang jelas jelas ada di bawah hidung kita.

Memang benar, kita mungkin telah memetakan semua benua di planet ini dan kita mungkin telah menemukan semua mamalia yang di luar sana, tapi itu tidak berarti bahwa tidak ada yang tersisa untuk dieksplorasi di Bumi. Beijerinck dan peneliti sejenisnya. memberikan pelajaran penting bagi generasi peneliti berikutnya -- orang seperti gadis muda dari Beloit, Wisconsin itu. Dan saya pikir jika kita menyimpulkan pelajaran itu, itu adalah: Jangan berasumsi bahwa apa yang kita pikirkan saat ini adalah sesuatu yang telah terungkap semuanya. Kejarlah materi gelap di bagian disiplin ilmu apapun yang anda pilih untuk diteliti. Ada hal hal yang tidak diketahui disekeliling kita dan mereka hanya menunggu untuk ditemukan.

Terima kasih.

(tepuk tangan)