ฟีโอเรนโซ โอมิเนตโต:ไหม,วัสดุโบราณสำหรับอนาคต

ขอบคุณ ผมรู้สึกตื่นเต้นที่มาอยู่ตรงนี้ ผมจะพูดเกี่ยวกับวัสดุอย่างหนึ่งซึ่งเก่าแต่ใหม่ ที่ยังคงทำให้เราประหลาดใจอยู่อย่างมาก, และซึ่งอาจจะส่งผลต่อแนวคิดของเรา เกี่ยวกับเรื่องวัสดุศาสตร์,เทคโนโลยี่ชั้นสูง-- และอาจจะ,ในแนวทางนี้, ประดิษฐ์สิ่งที่ใช้ในการแพทย์และสุขอนามัยของโลกและการช่วยฟื้นฟูป่า สิ่งดูเป็นคำพูดที่อาจหาญ ผมจะบอกคุณมากขึ้นอีกนิด วัสดุนี้จริงๆมีลักษณะบางอย่างที่ทำให้ดูเกือบจะดีเกินความเป็นจริง ใช้งานได้อย่างยั่งยืน;เป็นวัสดุที่ยั่งยืน ที่นำไปผ่านกระบวนการทุกอย่างได้ในนํ้าที่อุณหภูมิห้อง-- และย่อยสลายได้ทางชีวภาพกับนาฬิกา, คุณจะเห็นว่ามันละลายทันทีในนํ้าในแก้ว หรือทำให้มันยังคงสภาพเดิมเป็นปีๆ กินได้,นำไปปลูกถ่ายในร่างกายคนได้ โดยไม่มีปฏิกริยาต่อระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย มันเข้าไปกลายเป็นส่วนหนึ่งของร่างกายจริง และนี่เป็นเทคโนโลยี, มันทำได้เหมือนวงจรไฟฟ้าขนาดเล็ก, และอาจเหมือนสารกึ่งตัวนำแสง และสารที่ว่านั้น ก็ดูเหมือนกับสิ่งนี้ ตามความเป็นจริง,วัสดุที่คุณเห็นนี้ใสและแสงผ่านได้ ส่วนประกอบของวัสดุนี้เป็นเพียงนํ้ากับโปรตีน

วัสดุนี้ก็คือไหม ซึ่งดูจะแตกต่างไป จากสิ่งที่เราเคยคิดเกี่ยวกับไหม คำถามก็คือ,เราจะประดิษฐ์ของบางอย่างขึ้นใหม่ได้อย่างไร ของที่ใช้กันมานานถึงห้าพันปีแล้ว? กระบวนการของการค้นพบ,โดยทั่วไป,ได้แรงบันดาลใจจากธรรมชาติ เราเห็นความมหัศจรรย์ของตัวไหม-- ตัวไหมที่คุณเห็นนี้กำลังปั่นเส้นใยของมัน ตัวไหมทำสิ่งที่น่าทึ่ง: มันใช้ส่วนประกอบสองอย่างนี้,โปรตีนและนํ้า, ซึ่งอยู่ในต่อมของมัน, เพื่อสร้างสารที่แข็งแกร่งเป็นพิเศษสำหรับป้องกันตัว-- เปรียบเสมือนกับเส้นใยเทคนิค เช่นเคฟล่าร์ (Kevlar) ดังนั้นในกระบวนการปฏิบัติในทางกลับกัน ที่เรารู้, และที่เราคุ้นเคย, เรื่องอุตสาหกรรมสิ่งทอ, อุตสาหกรรมสิ่งทอไปเอารังไหมมาและคลี่ออก และก็เอามาทอให้เป็นสิ่งที่สวยหรู เราอยากจะรู้ว่าคุณมาจากนํ้าและโปรตีนได้อย่างไร มาเป็นเคฟลาร์(Kevlar)เหลวนี่,มาเป็นเคฟล่าร์ตามธรรมชาตินี่

ความเข้าใจอย่างถ่องแท้ คือเราจะพลิกกลับระบบกลไกนี้ได้อย่างไร จากรังไหมกลับไปต่อม และจากนํ้าและโปรตีนซึ่งเป็นวัสดุที่เราใช้เริ่มต้น และนี่เป็นความเข้าใจอย่างถ่องแท้ ซึ่งเกิดขึ้นราวสองทศวรรษที่แล้ว จากบุคคลซึ่งผมโชคดีที่ได้ร่วมทำงานด้วย เดวิด แค็พแลน และเราก็ได้วัสดุที่จะนำมาใช้เริ่มต้นนี้ ซึ่งวัสดุที่ใช้เริ่มต้นนี้จะไปเป็นตัวประกอบหลักที่สำคัญ แล้วเราก็ใช้วัสดุนี้ทำหลายสิ่งหลายอย่าง-- ตัวอย่างเช่น ฟิลม์ และนี่เราฉวยโอกาสใช้ของบางอย่างที่ธรรมดามากๆ สูตรการทำฟิล์มเหล่านั้น คือการฉวยโอกาสจากข้อเท็จจริง ที่ว่าโปรตีนนั้นทำงานได้อย่างฉลาดสุดๆ มันหาวิธีการของมันที่จะประกอบตัวเอง ดังนั้นสูตรการทำจึงง่าย:เราเอาสารละลายของไหมมา,เทลงไป และเราก็คอยให้โปรตีนประกอบตัวเอง แล้วเราก็แยกโปรตีนออกมาและเราก็ได้ฟิล์มนี่มา, เมื่อโปรตีนตามหาพวกของมันเมื่อ[นํ้าระเหยตัว]

แต่ผมได้กล่าวมาแล้วว่าฟิล์มนี้เป็นเรื่องของเทคโนโลยี่ด้วย และนั่นหมายความว่าอย่างไร หมายความว่าเราประสานมันได้ กับสิ่งอื่นซึ่งเป็นไปตามแบบฉบับของเทคโนโลยี่, เช่น ไมโครอีเลคโทรนิคส์และนาโนสเกลเทคโนโลยี่ และภาพในเทปโทรทัศน์นี่ เป็นเพียงแสดงตัวอย่างให้เข้าใจ ว่าไหมมีลักษณะธรรมชาติของพื้นผิวที่ละเอียดแยบยลมาก ซึ่งหมายความว่ามันสามารถบันทึกลักษณะของหน่วยที่มีขนาดเล็กมาก ดังนั้นมันอาจสามารถบันทึกข้อมูล ที่อยู่ในเทปโทรทัศน์ และเราสามารถเก็บข้อมูล ก็คือฟิล์มจากนํ้าและโปรตีน เราได้ทดลองบางอย่าง,และเราเขียนข้อความลงในผืนผ้าไหม, ซึ่งอยู่ตรงนี้,และข้อความอยู่ตรงนั้น เหมือนกับเทปโทรทัศน์,เราสามารถอ่านได้ด้วยสายตา และนี่ต้องมีมือที่นิ่ง, สิ่งนี้เองทำให้ผมตัดสินใจทำให้เห็นบนเวทีต่อหน้าคนเป็นพันคน เอาละ คุณเห็นฟิล์มผ่านเข้าไปแบบโปร่งใสตรงนั้น, แล้วก็... (เสียงปรบมือ) และสิ่งที่น่าทึ่งที่สุด ก็คือมือคุณต้องนิ่งจริงๆให้นานพอ

เมื่อใดก็ตามที่คุณได้คุณสมบัติต่างๆ ของวัสดุนี้, คุณก็จะสามารถทำได้หลายอย่าง ไม่จำกัดเฉพาะอยู่แค่ฟิล์ม วัสดุนี้ทำออกมาได้หลายรูปแบบ แล้วคุณก็จะตื่นเต้น,และประดิษฐ์ส่วนประกอบต่างๆที่เกี่ยวกับสายตา หรือทำลำดับของพริสซึ่มจิ๋วในจอกล้อง, คล้ายกับเทปสะท้อนแสงที่อยู่บนรองเท้าสำหรับวิ่งของคุณ หรือคุณทำสิ่งของที่สวยงามก็ได้ ที่,ถ้ากล้องจับภาพได้,คุณก็สามารถทำได้ คุณสามารถเพิ่มให้ฟิล์มมีสามมิติ และถ้าวางให้ได้มุม, คุณก็จะได้เห็นภาพลอยตัวแบบสามมิติในฟิล์มที่ทำจากไหม แต่คุณก็ยังทำสิ่งอื่นๆได้อีก คุณจินตนาการได้ว่าคุณอาจใช้โปรตีนบริสุทธิ์เพื่อนำทางแสง, และเราก็ได้ทำเส้นใยนำแสง

แต่ไหมนั้นเอนกประสงค์และทำได้มากกว่าเรื่องสายตา คุณสามารถคิดออกได้หลายรูปแบบ ตัวอย่างเช่น,ถ้าคุณกลัวไปพบแพทย์และแหยงเข็มฉีดยา, เราก็สามารถทำเข็มฉีดยาจิ๋ว สิ่งที่คุณเห็นบนจอนั่นคือเส้นผมคน วางทาบบนเข็มที่ทำมาจากไหม-- เพียงเพื่อให้คุณรู้สึกถึงขนาด คุณทำสิ่งที่ใหญ่กว่านี้ก็ได้ คุณทำฟันเฟือง แป้นเกลียวและเกลียวได้-- ที่คุณซื้อได้ที่ร้านโฮลฟูดส์ และฟันเฟืองนี่ใช้ในนํ้าได้ด้วย ถ้าคุณคิดถึงส่วนต่างๆของเครื่องกลทางเลือก คุณอาจจะใช้เคฟล่าร์เหลวนี่เมื่อคุณจำเป็นต้องการของที่แข็งแรง เพื่อนำไปแทนเส้นเลือดดำที่อยู่ตามแขนขา,เป็นตัวอย่าง, หรือไม่ก็กระดูกทั้งท่อน คุณเห็นตัวอย่างเพียงเล็กน้อยตรงนี้ เกี่ยวกับกระโหลกศีรษะชิ้นน้อย-- ที่เราเรียกว่ากระโหลกโยริก(Yorick)จิ๋ว (เสียงหัวเราะ) แต่เราทำสิ่งของเช่นถ้วยได้,เป็นตัวอย่าง, ดังนั้น,ถ้าคุณเติมทองคำไปหน่อย,หรือเติมสารกึ่งตัวนำเข้าไปนิดหนึ่ง คุณก็จะได้เครื่องตรวจจับที่ติดอยู่บนพื้นผิวของอาหาร คุณสามารถทำชิ้นส่วนอีเล็คโทรนิค ที่พับและม้วนได้ หรือถ้าคุณนำสมัยด้านแฟชั่น,ก็ทดลองรอยสักไหมแบบ LED

ดังนั้นจะเห็นว่ามีวิธีการหลากหลาย, ในรูปแบบการใช้วัสดุ, ที่คุณจะนำมาใช้กับไหมได้ แต่ยังคงไว้ซึ่งลักษณะที่เป็นเอกลักษณ์ หมายถึงว่า,ทำไมเราต้องทำสิ่งเหล่านี้อย่างเอาจริงเอาจัง? ผมได้กล่าวไว้อย่างสั้นตอนต้นแล้วว่า โปรตีนเป็นสารที่ย่อยสลายได้และเข้ากันได้ทางชีวภาพ และที่คุณเห็นภาพนี้คือส่วนของเนื้อเยื่อ หมายถึงอะไร,ที่ว่ามันเป็นสารที่ย่อยสลายและเข้ากันได้ทางชีวภาพ? คุณนำมันไปใส่ไว้ในร่างกายได้โดยไม่จำเป็นต้องนำกลับออกมาภายหลัง ซึ่งก็หมายถึงเครื่องมือทั้งหมดที่คุณได้เห็นและรูปแบบทั้งหมด, ตามหลักการแล้ว,สามารถปลูกถ่ายและกลืนไปในร่างกาย และที่คุณเห็นตรงนั้นในส่วนที่เป็นเนื้อเยื่อ, คือ,จริงๆแล้ว,คุณเห็นเทปสะท้อนแสง เหมือนกับการที่รถยนต์เห็นคุณตอนกลางคืน, แนวคิดก็คือคุณมองเห็นได้,ถ้าคุณทำให้เนื่อเยื่อเรืองแสงออกมา, คุณก็จะเห็นส่วนที่ลึกลงไปของเนื้อเยื่อได้ เพราะมีเทปสะท้อนแสงซึ่งทำมาจากไหมอยู่ตรงนั้น และคุณเห็นได้ว่าตรงนั้น,มีการประสานกันกับเนื้อเยื่อ และการรวมตัวกันที่เกิดในร่างกายคนเรา ไม่ใช่เป็นเรื่องเดียวเท่านั้น แต่การอยู่ร่วมกันได้ในสภาพแวดล้อมเป็นสิ่งสำคัญ ดังนั้นคุณมีนาฬิกา,คุณมีโปรตีน, แล้วถ้วยที่ทำจากไหมแบบนี้ เราก็ทิ้งมันไปได้โดยไม่รู้สึกผิด (เสียงปรบมือ) ไม่เหมือนกับถ้วยพลาสติก ซึ่งเต็มล้นหลุมขยะของเราในทุกวันนี้อย่างน่าเศร้า สิ่งนี้เรากินได้, ดังนั้นเราใช้อย่างฉลาดได้ในบรรจุภัณฑ์อาหาร ที่เราสามารถปรุงไปพร้อมกับอาหาร รสชาติมันไม่ดี, ดังนั้นผมจะต้องหาวิธีการเพื่อช่วยเรื่องนี้

แต่บางทีสิ่งที่เยี่ยมยอดก็คือมันมาครบวงจร ไหม,ระหว่างกระบวนการประกอบตัวเองของมัน, ทำงานเหมือนกับรังไหมทางสารชีวภาพ ดังนั้นถ้าคุณเปลี่ยนสูตร, และเพิ่มสิ่งอื่นๆเข้าไปเมื่อคุณเท-- นั่นคือคุณเพิ่มสิ่งอื่นเข้าไปในสารละลายไหม-- สิ่งซึ่งเป็นตัวเอ็นไซม์ หรือแอนตี้บอดี้ หรือวัคซีน, กระบวนการประกอบตัวเองนี้ จะคงไว้ซึ่งหน้าที่ทางชีวภาพของสารต่างๆที่เจือปนอยู่นั้น จึงทำให้วัสดุนั้นยังทำงานได้คล่องตัวในสภาวะแวดล้อม และมีปฎิสัมพันธ์กันได้ ดังนั้นตะปูควงที่เรากล่าวถึงก่อนหน้านี้ สามารถนำมาใช้ได้จริง เพื่อขันกระดูกเข้าด้วยกัน--กระดูกที่แตกเข้าด้วยกัน-- และในขณะเดียวกันก็ส่งยาไปเลี้ยง, ในขณะที่กระดูกกำลังเชื่อมต่อกัน,เป็นตัวอย่าง หรือคุณอาจใส่ยาไว้ในกระเป๋าสตางค์ได้โดยไม่ต้องใส่ตู้เย็น เราได้ทำบัตรจากไหมขึ้นมา มียาเพนนิซิลินอยู่ในนั้นด้วย เราได้เก็บรักษาเพนิซิลินที่60องศาเซลเซียส, 140องศาฟาเรนไฮท์, ได้นานสองเดือนโดยไม่สูญเสียประสิทธิภาพของเพนนิซิลิน และนั่นอาจเป็นได้-- (เสียงปรบมือ) นั่นก็อาจเป็นทางเลือกที่ดีมีศักยภาพ ที่ติดตั้งเครื่องทำความเย็นพลังแสงอาทิตย์ให้กับอูฐ แน่นอน,ไม่มีประโยชน์ในการเก็บถ้าใช้ประโยชน์ไม่ได้

ดังนั้นมีลักษณะของวัสดุที่ไม่มีสิ่งใดเหมือนนี้ ลักษณะที่วัสดุนี้มี,ลักษณะที่มันย่อยสลายได้ตามที่โปรแกรมไว้ ดังนั้นสิ่งที่คุณเห็นจึงมีความแตกต่าง บนสุด,คุณมีฟิล์มที่ได้โปรแกรมไว้ไม่ให้ย่อยสลาย, ด้านล่าง,ฟิล์มที่ได้ตั้งโปรแกรมไว้ให้ย่อยสลายได้ในนํ้า และที่คุณเห็นคือฟิล์มที่อยู่ด้านล่าง ได้ปล่อยสิ่งที่อยู่ในตัวออกมา ทำให้ได้สิ่งที่เก็บไว้ก่อนกลับออกมา และนี่ทำให้ได้วิธีการนำส่งยาที่สามารถควบคุมได้ และวิธีการกลับคืนสู่สภาวะแวดล้อมเดิม ในทุกรูปแบบต่างๆที่คุณได้เห็น

หน่วยย่อยของกระบวนการค้นพบของเราจริงๆก็คือเส้นใยเส้นหนึ่ง เรารู้สึกเร่าร้อนกับความคิดที่ว่าอะไรก็ตามที่คุณต้องการจะทำ, ไม่ว่าจะต้องการเปลี่ยนเส้นเลือดหรือกระดูก, หรืออาจเป็นการพัฒนาวงจรไฟฟ้าขนาดเล็กแบบยั่งยืน, อาจดื่่มกาแฟจากถ้วย แล้วโยนถ้วยทิ้งไปโดยไม่รู้สึกผิด, อาจใส่ยาไว้ในกระเป๋าเสื้อผ้า, ส่งยานั้นเข้าไปในร่างกายเรา หรือส่งยานั้นข้ามผ่านทะลทราย, คำตอบอาจจะเป็นได้ในเส้นใยของไหม

ขอบคุณ

(เสียงปรบมือ)