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TED2018

Dan Gibson: How to build synthetic DNA and send it across the internet

ダニエル・ギブソン: DNAを人工的に作りインターネットで送る方法

Filmed:
1,046,776 views

生物学者のダニエル・ギブソンはDNAを編集し、さらにはプログラマーがコンピューターのプログラムを書くようにDNAのプログラミングをしますが、ここでの「プログラム」は、生命を作り出し、デジタル化された情報からタンパク質やワクチンといった生物学的物質を作る力を科学者に与えるものです。彼が現在進めている次なるプロジェクトは「生物学的瞬間移動」で、これは新薬をインターネットに乗せて世界中に瞬間的に届けられるようにしようというものです。この技術によっていかに突発する疫病への対応が変わり、個人に合った処方薬を家庭でダウンロードできるようになるかを学びましょう。

- Genome writer
Dan Gibson leads a new breed of bioengineers, called genome writers, who use DNA to design and build new products powering the next industrial revolution. Full bio

Alright大丈夫, let me tell you
about building建物 synthetic合成 cells細胞
さて 皆さんに 人工細胞を作り
00:13
and printing印刷 life.
生命をプリントすることについて
お話しします
00:16
But first, let me tell you a quickクイック storyストーリー.
でも その前に
ちょっとエピソードを
00:18
On March行進 31, 2013,
2013年3月31日のこと
00:21
my teamチーム and I received受け取った an emailEメール
from an international国際 health健康 organization組織,
私たちの研究チームは 国際的な保健機関から
一通のメールを受け取りました
00:23
alerting警報 us that two men男性 died死亡しました in China中国
中国で2人の男性が
H7N9型鳥インフルエンザに感染し
00:27
shortlyまもなく after contracting収縮する
the H7N9 bird fluインフルエンザ.
間もなく死亡したという知らせです
00:30
There were fears恐怖 of a globalグローバル pandemicパンデミック
世界的な流行の
おそれがありました
00:34
as the virusウイルス started開始した rapidly急速に
moving動く across横断する China中国.
ウィルスは中国全土に
急速に広がり始めていたからです
00:36
Althoughしかし、 methodsメソッド existed存在した
to produce作物 a fluインフルエンザ vaccineワクチン
インフルエンザのワクチンを製造し
00:40
and stop the disease疾患 from spreading広がる,
流行を抑える手段はありましたが
00:42
at bestベスト, it would not be available利用可能な
for at least少なくとも six6 months数ヶ月.
ワクチンが整うには少なくとも
6か月はかかることでしょう
00:44
This is because a slowスロー, antiquated古くなった
fluインフルエンザ vaccineワクチン manufacturing製造 processプロセス
70年以上前に開発された
時間のかかる時代遅れのやり方が
00:49
developed発展した over 70 years ago
was the only optionオプション.
ワクチンを製造する
唯一の方法だったからです
00:54
The virusウイルス would need to be isolated分離された
from infected感染した patients患者,
ウィルスを感染した患者から分離し
00:59
packagedパッケージされた up and then sent送られた to a facility施設
梱包し 施設へと送り届け
01:02
where scientists科学者 would inject注入する
the virusウイルス into chickenチキン eggs,
そこで科学者たちが
ウィルスを鶏卵に注入し
01:04
and incubateインキュベート those chickenチキン eggs
for severalいくつかの weeks
数週間かけて鶏卵の中で
ウィルスを培養し
01:08
in order注文 to prepare準備する the virusウイルス
for the start開始 of a multistepマルチ ステップ,
そうやって何段階ものステップと
何か月もの時間がかかる
01:11
multimonthmultimonth fluインフルエンザ vaccineワクチン
manufacturing製造 processプロセス.
インフルエンザ・ワクチン製造過程が
始まるのです
01:15
My teamチーム and I received受け取った this emailEメール
私たちが
メールを受け取ったのは
01:19
because we had just invented発明された
a biological生物学的 printerプリンタ,
生物学的なプリンターを
ちょうど発明したところだったからです
01:21
whichどの would allow許す
for the fluインフルエンザ vaccineワクチン instructions指示
これはネットからダウンロードした
製造指示書から
01:25
to be instantly即座に downloadedダウンロードした
from the internetインターネット and printed印刷された.
すぐにワクチンを
プリントすることができます
01:27
Drastically大幅に speedingスピード up the way
in whichどの fluインフルエンザ vaccinesワクチン are made,
インフルエンザ・ワクチンの
製造過程を劇的に速め
01:31
and potentially潜在的 saving貯蓄 thousands of lives人生.
多くの人々の命を救う可能性を
秘めています
01:34
The biological生物学的 printerプリンタ leveragesレバレッジ
our ability能力 to read読む and write書きます DNADNA
生物学的プリンターは
DNAを解読し作製する能力を高め
01:38
and starts開始する to bring持参する into focusフォーカス
我々が「生物学的瞬間移動」と
呼んでいることも
01:43
what we like to call
biological生物学的 teleportationテレポーテーション.
視野に入ってきます
01:45
I am a biologist生物学者 and an engineerエンジニア
who buildsビルド stuffもの out of DNADNA.
私は生物学者兼技術者で
DNAから様々な物質を作り出しています
01:49
Believe it or not,
one of my favoriteお気に入り things to do
信じてもらえないかもしれませんが
私のお気に入りの作業は
01:54
is to take DNADNA apart離れて
and put it back together一緒に
DNAを切断し
再び結合させて
01:56
so that I can understandわかる
better how it works作品.
DNAの仕組みを理解することです
01:59
I can edit編集 and programプログラム DNADNA to do things,
just like codersコーダー programingプログラミング a computerコンピューター.
DNAは コンピューターのコードのように
編集やプログラミングができますが
02:02
But my appsアプリ are different異なる.
私が作るアプリは独特で
02:07
They create作成する life.
生命を作り出すんです
02:09
Self-replicating自己複製 living生活 cells細胞
and things like vaccinesワクチン and therapeutics治療薬
自己複製する生きた細胞や
ワクチンや治療薬のようなもので
02:10
that work in ways方法
that were previously前に impossible不可能.
以前には作れなかったような
働きがあります
02:15
Here'sここにいる Nationalナショナル Medalメダル of Science科学
recipient受取人 Craigクレイグ Venterベンター
ここに写っているのは アメリカ国家科学賞
受賞者クレイグ・ヴェンターと
02:19
and Nobelノーベル laureate賞受賞者 Hamハム Smithスミス.
ノーベル賞受賞者の
ハミルトン・スミスです
02:22
These two guys shared共有 a similar類似 visionビジョン.
彼らは共通のビジョンを持っています
02:25
That visionビジョン was, because all
of the functions機能 and characteristics特性
それは ウィルスや生細胞など
02:27
of all biological生物学的 entities実体,
includingを含む virusesウイルス and living生活 cells細胞,
あらゆる生物的存在の機能や特徴は
02:31
are written書かれた into the codeコード of DNADNA,
DNAにプログラムされているのだから
02:35
if one can read読む and write書きます
that codeコード of DNADNA,
そのコードを読み書きできれば
02:38
then they can be reconstructed再建された
in a distant遠い locationロケーション.
遠く離れた場所でも
再構成出来るはずということです
02:41
This is what we mean
by biological生物学的 teleportationテレポーテーション.
これが「生物学的瞬間的移動」の
意味することです
02:46
To prove証明する out this visionビジョン,
このビジョンの正しさを証明するため
02:50
Craigクレイグ and Hamハム setセット a goalゴール
of creating作成, for the first time,
クレイグとハミルトンは初の試みとして
コンピューター上にあるDNAのコードから
02:51
a synthetic合成 cell細胞, starting起動
from DNADNA codeコード in the computerコンピューター.
人工細胞を作るという
目標を定めました
02:54
I mean, come on,
as a scientist科学者 looking for a jobジョブ,
最先端技術の研究の仕事を
探している一科学者として
02:58
doing cutting-edge最先端 research研究,
it doesn't get any better than this.
こんなに そそられるものは
ありません
03:03
(Laughter笑い)
(笑)
03:06
OK, a genomeゲノム is a completeコンプリート setセット
of DNADNA within以内 an organism生物.
さて ゲノムとは生物内部にある
DNAの全体を意味しています
03:08
Following以下 the Human人間
Genomeゲノム Projectプロジェクト in 2003,
2003年に完了したヒトゲノム計画は
03:13
whichどの was an international国際
effort努力 to identify識別する
人類の完全な遺伝子情報を
明らかにするという
03:15
the completeコンプリート genetic遺伝的な blueprint青写真
of a human人間 beingであること,
国際的な試みでしたが
これに続くようにして
03:18
a genomicsゲノミクス revolution革命 happened起こった.
ゲノミクス(遺伝子学)に
革命が起こりました
03:21
Scientists科学者 started開始した masteringマスタリング
the techniques技術 for reading読書 DNADNA.
科学者はDNAを読み取る技術に
熟達していきました
03:23
In order注文 to determine決定する the order注文
of the As, CsCs, TsTs and GsGs
生物の持つ
A、C、T、Gの塩基配列を
03:27
within以内 an organism生物.
決定するためです
03:30
But my jobジョブ was far遠い different異なる.
一方 私の研究は
かなり異なっていて
03:32
I needed必要な to masterマスター
the techniques技術 for writing書き込み DNADNA.
DNAを作製する技術に
熟達する必要がありました
03:34
Like an author著者 of a book,
作家のように
03:37
this started開始した out
as writing書き込み shortショート sentences文章,
DNAの短い文を
03:38
or sequencesシーケンス of DNADNA codeコード,
書くことから始め
03:40
but this soonすぐに turned回した into
writing書き込み paragraphs段落
それから段落を書き
03:43
and then full-onフルオン novels小説 of DNADNA codeコード,
ついにはDNAでできた
小説全体を書き上げ
03:45
to make important重要 biological生物学的 instructions指示
for proteinsタンパク質 and living生活 cells細胞.
タンパク質や生細胞を作る
生物学的な指示書を作成するのです
03:47
Living生活 cells細胞 are nature's自然の most最も efficient効率的な
machines機械 at making作る new新しい products製品,
生細胞というのは新製品を作り出す上で
自然界に存在する最も効率的な機械で
03:52
accounting会計 for the production製造
その生産高は
03:55
of 25 percentパーセント of the total合計
pharmaceutical医薬品 market市場,
医薬品市場全体の25%に相当し
03:57
whichどの is billions何十億 of dollarsドル.
数十億ドル規模にもなります
04:01
We knew知っていた that writing書き込み DNADNA
would driveドライブ this bioeconomyなると見込まれて even more,
細胞をコンピューターのように
プログラムできるようになれば
04:03
once一度 cells細胞 could be programmedプログラムされた
just like computersコンピュータ.
DNA作製は生物経済を
さらに発展させ
04:07
We alsoまた、 knew知っていた that writing書き込み DNADNA
would enable有効にする biological生物学的 teleportationテレポーテーション ...
生物学的瞬間移動も可能になると
分かっていました
04:11
the printing印刷 of defined定義された,
biological生物学的 material材料,
DNAが記述する
生物物質を
04:17
starting起動 from DNADNA codeコード.
DNAを元にプリントする
ということです
04:20
As a stepステップ toward〜に向かって bringing持参
these promises約束 to fruition結実,
この夢を実現する
最初のステップとして
04:22
our teamチーム setセット out to create作成する,
for the first time,
私たちの研究チームは
世界で初めて
04:25
a synthetic合成 bacterial細菌性の cell細胞,
コンピューター上のDNA情報から
人工的なバクテリア細胞を作り出そうと
04:28
starting起動 from DNADNA codeコード in the computerコンピューター.
取り組み始めました
04:30
Synthetic合成 DNADNA is a commodity商品.
人工DNAは市販商品です
04:33
You can order注文 very shortショート pieces作品 of DNADNA
from a number of companies企業,
短いDNA断片の製造を
請け負う会社がいくつもあり
04:36
and they will start開始 from these four4つの
bottlesボトル of chemicals薬品 that make up DNADNA,
DNAを構成する化学物質である
G、A、T、Cの入った
04:39
G, A, T and C,
この4本の瓶から始めて
04:43
and they will buildビルドする
those very shortショート pieces作品 of DNADNA for you.
短いDNA断片を作ってくれます
04:44
Over the past過去 15 years or so,
これまでの15年間ほど
04:48
my teamsチーム have been
developing現像 the technology技術
私たちのチームは
04:50
for stitchingステッチング together一緒に
those shortショート pieces作品 of DNADNA
短いDNA断片を繋ぎ合わせて
バクテリアの完全なゲノムを作る
04:53
into completeコンプリート bacterial細菌性の genomesゲノム.
技術を開発してきました
04:55
The largest最大 genomeゲノム that we constructed建設された
contained含まれる over one million百万 letters手紙.
最も長いゲノムは
百万文字以上の長さになりました
04:58
Whichどの is more than twice二度 the sizeサイズ
of your average平均 novel小説,
これは平均的な小説の
2倍の長さに相当しますが
05:03
and we had to put everyすべて singleシングル one
of those letters手紙 in the correct正しい order注文,
これをただの一文字のミスもなく
作り上げる必要がありました
05:06
withoutなし a singleシングル typo打ち間違え.
これをただの一文字のミスもなく
作り上げる必要がありました
05:10
We were ableできる to accomplish達成する this
by developing現像 a procedure手順
これはある手法を開発することで
可能になり
05:11
that I tried試した to call the "one-stepワンステップ
isothermal等温 in vitroインビトロ recombination再結合 method方法."
私はそれを「単一工程生体外等温再構成法」
と名付けようとしましたが—
05:15
(Laughter笑い)
(笑)
05:20
But, surprisingly驚くほど, the science科学 communityコミュニティ
didn't like this technically技術的に accurate正確 name
驚いたことに 科学界は
技術的に正確なこの名前がお気に召さず
05:22
and decided決定しました to call it Gibsonギブソン Assemblyアセンブリ.
「ギブソン・アセンブリ」と命名しました
05:27
Gibsonギブソン Assemblyアセンブリ
is now the goldゴールド standard標準 toolツール,
これは 今では標準的な手法となっていて
05:31
used in laboratories研究所 around the world世界
世界中の研究室で
05:34
for building建物 shortショート and long pieces作品 of DNADNA.
長短さまざまなDNAを作製するのに
使われています
05:36
(Applause拍手)
(拍手)
05:40
Once一度 we chemically化学的に synthesized合成された
the completeコンプリート bacterial細菌性の genomeゲノム,
バクテリアのゲノムを
化学的に合成できるようになったら
05:45
our next challengeチャレンジ was to find a way
次の課題は これを元に
05:48
to convert変換する it into a free-living自由生活,
self-replicating自己複製 cell細胞.
自己複製を行うことができる
生命を宿した細胞を作ることです
05:51
Our approachアプローチ was to think of the genomeゲノム
as the operatingオペレーティング systemシステム of the cell細胞,
我々のアプローチは ゲノムは
細胞のOS(基本ソフト)であり
05:55
with the cell細胞 containing含有 the hardwareハードウェア
necessary必要 to bootブート up the genomeゲノム.
細胞はゲノムの起動に必要な
ハードウェアとみなすというものです
05:59
Throughスルー a lot of trial試行 and errorエラー,
様々な試行錯誤を繰り返し
06:04
we developed発展した a procedure手順
where we could reprogram再プログラム cells細胞
細胞を再プログラムし
さらには
06:06
and even convert変換する one
bacterial細菌性の species into another別の,
細胞のゲノムを
別の細胞のゲノムで置換することで
06:09
by replacing置き換える the genomeゲノム of one cell細胞
with that of another別の.
バクテリアを別の種に変えてしまう
方法も開発しました
06:12
This genomeゲノム transplantation移植
technology技術 then paved舗装された the way
このゲノム移植技術によって
06:17
for the booting-upブート アップ of genomesゲノム
written書かれた by scientists科学者
母なる自然ではなく
科学者が作製したゲノムを
06:21
and not by Mother Nature自然.
起動させる道が開けました
06:24
In 2010, all of the technologiesテクノロジー
2010年には
06:26
that we had been developing現像
for reading読書 and writing書き込み DNADNA
DNAを読み取り 作製するために
開発した技術を総動員して
06:29
all came来た together一緒に
when we announced発表 the creation創造
史上初の人工細胞を
作り出したことを発表し
06:32
of the first synthetic合成 cell細胞,
史上初の人工細胞を
作り出したことを発表し
06:35
whichどの of courseコース, we calledと呼ばれる Synthiaシンシア.
今回は「シンシア」(Synthia)と
命名しました
06:37
(Laughter笑い)
(笑)
06:39
Ever since以来 the first bacterial細菌性の genomeゲノム
was sequencedシーケンスされた, back in 1995,
バクテリアのゲノムの塩基配列が
1995年に初めて決定されて以来
06:41
thousands more whole全体 bacterial細菌性の genomesゲノム
have been sequencedシーケンスされた and stored保存された
何千ものバクテリアの
全塩基配列が決定され
06:46
in computerコンピューター databasesデータベース.
コンピューター上のデータベースに
保存されてきました
06:49
Our synthetic合成 cell細胞 work
was the proof証明 of concept概念
人工細胞に関する我々の研究は
この逆の手順が
06:51
that we could reverse this processプロセス:
可能であることを
証明するものでした
06:54
pull引く a completeコンプリート bacterial細菌性の genomeゲノム
sequenceシーケンス out of the computerコンピューター
コンピューターから取り出した
バクテリアの完全な塩基配列を
06:56
and convert変換する that information情報
into a free-living自由生活, self-replicating自己複製 cell細胞,
期待される特徴をすべて備える
生きた自己複製する細胞へと
06:59
with all of the expected期待される characteristics特性
of the species that we constructed建設された.
変換することが
できたのです
07:04
Now I can understandわかる
why there mayかもしれない be concerns心配
このようなレベルの
遺伝子操作をすることについて
07:10
about the safety安全性 of this levelレベル
of genetic遺伝的な manipulation操作.
安全性の懸念があるのは
理解できます
07:12
While the technology技術 has the potential潜在的な
for great societal社会 benefit利益,
この技術は 社会にとても役立つ可能性を
秘めている一方
07:16
it alsoまた、 has the potential潜在的な for doing harm.
害をもたらす可能性もあります
07:21
With this in mindマインド, even before
carrying運ぶ out the very first experiment実験,
このことに留意し
最初の実験を始める前から
07:24
our teamチーム started開始した to work
with the publicパブリック and the government政府
私たちは 一般の人々や政府と共に
07:28
to find solutionsソリューション together一緒に
この新しい技術を
責任をもって開発し
07:31
to responsibly責任をもって develop開発する
and regulate調整する this new新しい technology技術.
規制するための
方法を探り始めました
07:33
One of the outcomes結果 from those discussions議論
was to screen画面 everyすべて customer顧客
そのような議論から得られた
結論の一つは
07:38
and everyすべて customer's顧客の DNADNA synthesis合成 orders注文,
DNA合成のすべての発注者と
発注内容を精査し
07:42
to make sure that pathogens病原体 or toxins毒素
are not beingであること made by bad悪い guys,
病原菌や毒物を
悪者が作ったり
07:44
or accidentally誤って by scientists科学者.
科学者が偶然作ってしまうことが
ないようにするということです
07:49
All suspicious疑わしい orders注文
are reported報告 to the FBIFBI
疑わしき注文はすべて
07:52
and other relevant関連する
law-enforcement法執行機関 agencies代理店.
FBIや その他の関連する法執行機関に
報告されます
07:56
Synthetic合成 cell細胞 technologiesテクノロジー
will powerパワー the next industrial工業用 revolution革命
人工細胞技術は
次の産業革命の原動力になり
08:00
and transform変換する industries産業 and economies経済
世界的なサステナビリティの
問題解決に貢献するような形で
08:04
in ways方法 that address住所
globalグローバル sustainability持続可能性 challenges挑戦.
産業界や経済界に
変革をもたらすことでしょう
08:07
The possibilities可能性 are endless無限.
可能性は無限大です
08:12
I mean, you can think of clothes
例えば
08:14
constructed建設された form renewable再生可能な
biobasedバイオベースマテリアル sourcesソース,
再生可能な
生物的資源から作られた衣服
08:15
cars runningランニング on biofuelバイオ燃料
from engineered設計された microbes微生物,
合成微生物が生み出す
バイオ燃料で走る車
08:19
plasticsプラスチック made from biodegradable生分解性 polymersポリマー
生分解性ポリマーから作られた
プラスチック
08:23
and customizedカスタマイズされた therapiesセラピー,
printed印刷された at a patient's患者の bedsideベッドサイド.
患者に合わせた特製の治療薬を
ベッド脇でプリントすることなどが考えられます
08:26
The massive大規模 efforts尽力
to create作成する synthetic合成 cells細胞
人工細胞を作り出すための
大いなる努力によって
08:31
have made us world世界 leaders指導者 at writing書き込み DNADNA.
我々はDNA作製の
最先端に立ちました
08:33
Throughout全面的に the processプロセス,
we found見つけた ways方法 to write書きます DNADNA fasterもっと早く,
この過程で DNAをより速く
より正確に より高い信頼性で
08:37
more accurately正確に and more reliably確実に.
作成する方法を
見いだしてきました
08:40
Because of the robustness丈夫さ
of these technologiesテクノロジー,
これらの技術のロバスト性により
08:43
we found見つけた that we could
readily容易に automate自動化する the processesプロセス
作成手順を自動化して
08:46
and move動く the laboratory研究室 workflowsワークフロー
out of the scientist's科学者の hands
科学者が実験室で
手作業を行っていたことを
08:49
and onto〜に a machine機械.
機械で行えることに
気付きました
08:52
In 2013, we built建てられた the first DNADNA printerプリンタ.
2013年に 初のDNAプリンターが
完成しました
08:55
We call it the BioXpBioXp.
BioXpといいます
08:58
And it has been absolutely絶対に
essential本質的な in writing書き込み DNADNA
私達や世界中の研究者が
取り組んでいる
09:00
across横断する a number of applicationsアプリケーション
数々の応用において
09:04
my teamチーム and researchers研究者
around the world世界 are workingワーキング on.
この装置はDNA作製のため
不可欠なものとなっています
09:05
It was shortlyまもなく after we built建てられた the BioXpBioXp
BioXpが完成して直ぐ後に
09:10
that we received受け取った that emailEメール
about the H7N9 bird fluインフルエンザ scare恐怖 in China中国.
中国で発生したH7N9型鳥インフルエンザの
脅威に関するメールを受信しました
09:12
A teamチーム of Chinese中国語 scientists科学者
had already既に isolated分離された the virusウイルス,
中国の科学者チームは
既にウィルスを分離し
09:17
sequencedシーケンスされた its DNADNA and uploadedアップロードされた
the DNADNA sequenceシーケンス to the internetインターネット.
DNAの塩基配列を解明して
ネット上にアップしていました
09:20
At the request要求 of the US government政府,
we downloadedダウンロードした the DNADNA sequenceシーケンス
我々は米国政府の要請を受けて
DNA塩基配列をダウンロードし
09:25
and in lessもっと少なく than 12 hours時間,
we printed印刷された it on the BioXpBioXp.
12時間も経たないうちに
BioXpでこれをプリントしました
09:29
Our collaborators協力者 at Novartisノバルティス
製薬会社ノバルティスの
協力者たちは
09:33
then quickly早く started開始した turning旋回
that synthetic合成 DNADNA into a fluインフルエンザ vaccineワクチン.
直ちに この人工DNAを
インフルエンザワクチンへと変えていきました
09:35
Meanwhileその間, the CDCCDC, usingを使用して technology技術
datingデート back to the 1940s,
その間 アメリカ疾病管理予防センターは
1940年代以来のやり方によって
09:39
was still waiting待っている for the virusウイルス
to arrive到着する from China中国
中国からウィルスの
サンプルが届くのを待ち
09:44
so that they could beginベギン
their彼らの egg-based卵ベース approachアプローチ.
鶏卵を使った手法を
開始する準備を整えていました
09:47
For the first time, we had a fluインフルエンザ vaccineワクチン
developed発展した ahead前方に of time
我々は史上初めて 新型の
危険性が高いウィルス株のワクチンを
09:50
for a new新しい and potentially潜在的
dangerous危険な strain,
流行する前に
製造することができ
09:53
and the US government政府 ordered順序付けられました a stockpile備蓄.
米国政府は備蓄用に
これを注文しました
09:56
(Applause拍手)
(拍手)
09:58
This was when I began始まった
to appreciate感謝する, more than ever,
私は この時になって初めて
10:04
the powerパワー of biological生物学的 teleportationテレポーテーション.
生物学的瞬間移動の威力を
本当に理解するに至りました
10:07
(Laughter笑い)
生物学的瞬間移動の威力を
本当に理解するに至りました
10:09
Naturally当然, with this in mindマインド,
このこともあって
我々は自然な成り行きとして
10:11
we started開始した to buildビルドする
a biological生物学的 teleporterテレポーター.
生物学的瞬間移動装置の
製作を始めました
10:13
We call it the DBCDBC.
この装置をDBCと呼んでいます
10:16
That's shortショート for
digital-to-biologicalデジタル-生物 converterコンバータ.
デジタル-バイオ・コンバーターの略です
10:18
Unlikeとは異なり the BioXpBioXp,
予め作られた
DNAの短い断片を元にする
10:22
whichどの starts開始する from pre-manufactured半製品
shortショート pieces作品 of DNADNA,
BioXpとは異なり
10:23
the DBCDBC starts開始する from digitizedデジタル化された DNADNA codeコード
DBCはデジタル化された
DNAから始め
10:26
and converts変換する that DNADNA codeコード
into biological生物学的 entities実体,
それを生物的な実体 ―
10:29
suchそのような as DNADNA, RNARNA,
proteinsタンパク質 or even virusesウイルス.
DNA、RNA、タンパク質さらには
ウィルスといったものに変換します
10:32
You can think of the BioXpBioXp
as a DVDDVD playerプレーヤー,
BioXpは 物理的なDVDを
入れる必要がある
10:37
requiring必要 a physical物理的 DVDDVD to be inserted挿入された,
DVDプレイヤーであるのに対し
10:40
whereas一方、 the DBCDBC is NetflixNetflix.
DBCはNetflixだと
考えるといいでしょう
10:43
To buildビルドする the DBCDBC,
DBCを作るために
10:47
my teamチーム of scientists科学者 worked働いた with
softwareソフトウェア and instrumentation計装 engineersエンジニア
科学者のチームが ソフトウェアエンジニアや
計装エンジニアと共同して
10:49
to collapse崩壊 multiple複数 laboratory研究室 workflowsワークフロー,
実験室における
複数の作業工程の全てを
10:54
all in a singleシングル boxボックス.
1つの装置にまとめました
10:56
This included含まれる softwareソフトウェア algorithmsアルゴリズム
to predict予測する what DNADNA to buildビルドする,
これに含まれるものには
作製されるDNAを予測するソフトウェア
10:58
chemistry化学 to linkリンク the G, A, T and C
building建物 blocksブロック of DNADNA into shortショート pieces作品,
DNAの基本単位であるG、A、T、Cを
短いDNA断片にする化学
11:02
Gibsonギブソン Assemblyアセンブリ to stitchステッチ together一緒に
those shortショート pieces作品 into much longerより長いです onesもの,
短い断片をより長いものに繋げる
ギブソン・アセンブリ
11:07
and biology生物学 to convert変換する the DNADNA
into other biological生物学的 entities実体,
それに DNAをタンパク質といった
生物学的実体に変換する
11:11
suchそのような as proteinsタンパク質.
生物学があります
11:14
This is the prototypeプロトタイプ.
これが試作機です
11:17
Althoughしかし、 it wasn'tなかった prettyかなり,
it was effective効果的な.
見た目はともかく
うまく機能します
11:18
It made therapeutic治療的 drugs薬物 and vaccinesワクチン.
治療薬やワクチンを作れました
11:20
And laboratory研究室 workflowsワークフロー
that once一度 took取った weeks or months数ヶ月
実験室では数週間から
数か月掛かっていた作業工程が
11:23
could now be carried運ばれた out
in just one to two days日々.
わずか 1日か2日で
できるようになりました
11:27
And that's all withoutなし
any human人間 intervention介入
まったく人間の手を
介さずに機能し
11:30
and simply単に activated活性化した
by the receipt領収書 of an emailEメール
世界のどこかから送られてきた
メールによって
11:33
whichどの could be sent送られた
from anywhereどこでも in the world世界.
起動することができます
11:35
We like to compare比較する
the DBCDBC to faxファックス machines機械.
私達はよくDBCを
ファックスにたとえています
11:39
But whereas一方、 faxファックス machines機械
received受け取った imagesイメージ and documents書類,
ファックスで受け取るのは
画像や文書ですが
11:43
the DBCDBC receives受け取る biological生物学的 materials材料.
DBCで受け取るのは
生物学的な物質です
11:46
Now, consider検討する how
faxファックス machines機械 have evolved進化した.
ファックスの進化の歴史を
振り返ってみると
11:50
The prototypeプロトタイプ of the 1840s
is unrecognizable認識できない,
1840年代に作られた試作機は
11:53
compared比較した with the faxファックス machines機械 of today今日.
ファックスに見えないくらい
現在のものと大きく異なっていました
11:56
In the 1980s, most最も people
still didn't know what a faxファックス machine機械 was,
1980年代においてすら たいていの人は
ファックスを知りませんでしたが
11:59
and if they did,
知っていたとしても
12:03
it was difficult難しい for them
to grasp把握 the concept概念
画像を地球の反対側で
即座に再生するという概念は
12:05
of instantly即座に reproducing再生 an image画像
on the other side of the world世界.
理解するのが困難でした
12:07
But nowadays今日は, everything
that a faxファックス machine機械 does
現在ではファックスの全ての機能は
12:11
is integrated統合された on our smartスマート phones電話機,
スマホに組み込まれていて
12:13
and of courseコース, we take this rapid迅速な exchange交換
of digitalデジタル information情報 for granted付与された.
誰もがこのデジタル情報の高速なやり取りを
当たり前のものと考えています
12:15
Here'sここにいる what our DBCDBC looks外見 like today今日.
現在のDBCはこんな感じです
12:20
We imagine想像する the DBCDBC evolving進化する
in similar類似 ways方法 as faxファックス machines機械 have.
DBCはファックスのように
進化することでしょう
12:23
We're workingワーキング to reduce減らす
the sizeサイズ of the instrument計器,
私たちは装置の小型化や
12:28
and we're workingワーキング to make
the underlying根底にある technology技術
基盤をなす技術の信頼性向上
12:30
more reliable信頼性のある, cheaper安い,
fasterもっと早く and more accurate正確.
低価格化、高速化や
正確さの向上に取り組んでいます
12:33
Accuracy正確さ is extremely極端な important重要
when synthesizing合成 DNADNA,
正確さは人工DNAの製作において
極めて重要です
12:38
because a singleシングル change変化する to a DNADNA letter文字
DNAの1文字の間違いで
12:41
could mean the difference
betweenの間に a medicine医学 workingワーキング or not
薬の効能が無くなったり
12:43
or synthetic合成 cell細胞 beingであること alive生きている or deadデッド.
人工細胞の死に
繋がりうるからです
12:46
The DBCDBC will be useful有用
for the distributed配布された manufacturing製造
DBCは DNAから作られる薬品の
12:50
of medicine医学 starting起動 from DNADNA.
分散製造に役立ちます
12:53
Everyすべて hospital病院 in the world世界
could use a DBCDBC
世界中の病院がDBCを使って
12:56
for printing印刷 personalizedパーソナライズド medicines
for a patient患者 at their彼らの bedsideベッドサイド.
患者に合わせた特製の薬を
ベッド脇でプリントできることでしょう
12:59
I can even imagine想像する a day
when it's routineルーチン for people to have a DBCDBC
それどころか 人々がDBCを
13:03
to connect接続する to their彼らの
home computerコンピューター or smartスマート phone電話
自宅用パソコンやスマホと繋げて
13:08
as a means手段 to downloadダウンロード
their彼らの prescriptions処方箋,
インスリンや抗体療法の処方箋を
ダウンロードするのが
13:11
suchそのような as insulinインスリン or antibody抗体 therapiesセラピー.
当たり前になる日が来るとさえ
思っています
13:13
The DBCDBC will alsoまた、 be valuable貴重な when placed置いた
in strategic戦略的 areasエリア around the world世界,
疫病の突然発生に迅速に対応するため
戦略的な場所に
13:15
for rapid迅速な response応答 to disease疾患 outbreaksアウトブレイク.
DBCを設置することも
有効でしょう
13:19
For example, the CDCCDC in Atlantaアトランタ, Georgiaジョージア州
例えばジョージア州のアトランタにある
疾病予防管理センターから
13:22
could send送信する fluインフルエンザ vaccineワクチン instructions指示
to a DBCDBC on the other side of the world世界,
インフルエンザ・ワクチンの処方箋を
地球の反対側にあるDBCに送り
13:26
where the fluインフルエンザ vaccineワクチン is manufactured製造された
right on the frontフロント lines.
疫病発生の最前線で
ワクチンを製造することが可能です
13:30
That fluインフルエンザ vaccineワクチン could even be
specifically具体的に tailoredテーラード to the fluインフルエンザ strain
インフルエンザ・ワクチンは
その地域特有のウィルス株に合わせて
13:35
that's circulating循環する in that local地元 areaエリア.
製造することも可能です
13:40
Sending送信 vaccinesワクチン around in a digitalデジタル fileファイル,
ワクチンを貯蔵しておいて
配送するのではなく
13:43
ratherむしろ than stockpiling備蓄 those same同じ
vaccinesワクチン and shipping運送 them out,
デジタルファイルとして
様々な場所に送ることで
13:46
promises約束 to saveセーブ thousands of lives人生.
多くの命が救われることでしょう
13:49
Of courseコース, the applicationsアプリケーション
go as far遠い as the imagination想像力 goes行く.
もちろん 応用は考えられる限り
何でもあり得ます
13:53
It's not hardハード to imagine想像する
placing配置 a DBCDBC on another別の planet惑星.
DBCを他の惑星に設置することだって
想像するに難くありません
13:58
Scientists科学者 on Earth地球 could then send送信する
the digitalデジタル instructions指示 to that DBCDBC
地球にいる科学者が
異星のDBCにデジタル処方箋を送り
14:03
to make new新しい medicines
or to make synthetic合成 organisms生物
新薬を作ったり
14:08
that produce作物 oxygen酸素, foodフード,
fuel燃料 or building建物 materials材料,
酸素、食料、燃料、建築資材を生成する
人工生命体を作ったりして
14:12
as a means手段 for making作る the planet惑星
more habitable住みやすい for humans人間.
人類がもっと住みやすい惑星に
作り変える手段にできます
14:16
(Applause拍手)
(拍手)
14:20
With digitalデジタル information情報
traveling旅行 at the speed速度 of light,
デジタル情報は
光速で伝わるので
14:24
it would only take minutes
to send送信する those digitalデジタル instructions指示
処方箋を地球から火星に
伝達するのに掛かる時間は
14:27
from Earth地球 to Mars火星,
わずか数分ですが
14:30
but it would take months数ヶ月
to physically物理的に deliver配信する those same同じ samplesサンプル
同じサンプルを宇宙船に乗せて
物理的に届けようとしたら
14:31
on a spacecraft宇宙船.
何か月も掛かるでしょう
14:35
But for now, I would be satisfied満足
beamingビーム new新しい medicines across横断する the globeグローブ,
しかし今のところは新薬を
完全自動化、オンデマンドで
14:37
fully完全に automated自動化 and on demandデマンド,
世界中に瞬間的に届けることで
14:42
saving貯蓄 lives人生 from emerging新興
infectious感染性の diseases病気
勃発する伝染病から命を救い
個人向けに合成された抗がん剤を
14:44
and printing印刷 personalizedパーソナライズド cancer medicines
for those who don't have time to wait.
一刻を争う患者さんのために
プリント出来れば 満足です
14:48
Thank you.
ありがとうございました
14:53
(Applause拍手)
(拍手)
14:54
Translated by Tomoyuki Suzuki
Reviewed by Yasushi Aoki

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About the speaker:

Dan Gibson - Genome writer
Dan Gibson leads a new breed of bioengineers, called genome writers, who use DNA to design and build new products powering the next industrial revolution.

Why you should listen

In 2004, Dan Gibson was drawn to a project at the J. Craig Venter Institute: to build a synthetic cell from scratch. Within days, he was on a path to creating synthetic life alongside genomics pioneers. But to build a whole genome from scratch, Gibson had to first invent new methods to assemble DNA. One method, dubbed the "Gibson Assembly," became a game changer, and a series of firsts followed: first synthetic bacterial genome, first synthetic cell, first minimal cell. Today, these discoveries inform the design of synthetic DNA used for new medicines.

Gibson's teams at SGI and SGI-DNA recently introduced the world's first biologic teleporter, called the Digital-to-Biological Converter (DBC), which turns digital code into functional biologics in the form of DNA, RNA and proteins without human intervention. Imagine a future where digital code is emailed to DBCs at hospitals around the world to deliver personalized medicine at a patient's bedside.

More profile about the speaker
Dan Gibson | Speaker | TED.com