Kako koristimo skrivene supermoći prirode

Savremena nauka je stara dvesta godina.

Moramo priznati

da naša efikasnost nije visoka.

Mašine koje stvaramo pate od tehničkih grešaka.

Kuće koje smo izgradili su uništene zemljotresima.

Ali ne bi trebalo da budemo kritični prema našim naučnicima iz jednog razloga:

nisu imali dovoljno vremena.

Dvesta godina je kratko vreme,

na kraju krajeva, priroda je imala tri milijarde godina,

da poboljšamo te neverovatne supstance,

koje bismo želeli da imamo na raspolaganju.

Zapamtite, ove supstance nose garanciju kvaliteta

za period od tri milijarde godina.

00:43

Na primer, sekvoje.

Ovi divovi žive stotinama godina

u hladnom vremenu, u suvoj klimi,

pod ultraljubičastim svetlom.

Ako pogledate njihovu strukturu pod elektronskim mikroskopom

i pitam se od čega su napravljeni,

onda će odgovor biti neočekivan - od šećera.

Ali ne onakav kakav stavljamo u čaj.

To su nanovlakna koja se nazivaju nanokristalna celuloza.

Ova nanokristalna celuloza

deset puta jači od čelika

iako je od šećera.

01:23

Naučnici širom sveta veruju

da će nanoceluloza postati jedan od glavnih materijala za celu industriju.

Ali postoji i problem.

Recimo da želite da kupite pola tone nanoceluloze,

da sagradi brod ili avion.

Možete pretraživati na Google-u, možete pretraživati na eBai-u, čak možete isprobati i Alibabu.

Ali nećete ga naći.

Naravno, naći ćete hiljade naučnih članaka.

Odlični članci u kojima naučnici hvale ovu supstancu,

kažu koliko se od toga može učiniti.

Ali nema komercijalnih izvora.

01:58

Na Hebrejskom smo univerzitetu zajedno sa kolegama iz Švedske

odlučio da se fokusira na razvoj procesa u industrijskom obimu

za proizvodnju nanoceluloze.

Naravno, nismo hteli da sečemo drveće.

Počeli smo da tražimo alternativni izvor sirovina.

I našli smo ga - otpad iz industrije papira.

Razlog je što ih ima mnogo.

Samo u Evropi se godišnje prikupi 11 miliona tona ovog otpada.

Ovo je ekvivalentno planini od tri kilometra

sa osnovom veličine fudbalskog terena.

A takvu planinu proizvodimo svake godine.

I dok je ovo ekološki problem za sve,

Ovo je za nas zlatni rudnik.

02:48

Danas proizvodimo nanocelulozu u industrijskim razmerama u Izraelu,

i vrlo brzo ćemo biti u Švedskoj.

Sa ovim materijalom možemo mnogo toga da uradimo.

Na primer, to smo pokazali dodavanjem samo malog procenta nanoceluloze

u pamučnu tkaninu, kao što je ona od koje je napravljena moja košulja,

njegova snaga se značajno povećava.

Ovo se može koristiti za proizvodnju neverovatnih stvari,

kao što su supertkanine za industrijsku i medicinsku primenu.

Ali to nije sve.

Na primer, nezavisne nosive konstrukcije

kao one tende koje sada vidite,

danas izložen na izložbi arhitekture u Veneciji.

03:36

Ali čuda prirode nisu ograničena samo na biljni svet.

Razmislite o insektima.

Mačje buve, na primer, mogu skočiti sto puta više od svoje visine.

Divno!

Ovo je ekvivalentno činjenici da osoba

stoji u centru Liberti Islanda u Njujorku,

u jednom skoku

skočio bi na vrh Kipa slobode.

Bez sumnje, svi bi voleli da to mogu da urade.

Pitanje je:

Kako buve to rade?

04:10

Ispostavilo se da stvaraju divnu supstancu,

pod nazivom "resilin".

jednostavnim rečima,

Protein resilin je najelastičnija gumena traka na Zemlji.

Možete ga rastegnuti

možete stisnuti

i gotovo da neće oslobađati energiju u životnu sredinu.

Ali kad ga pustiš - bam!

On vraća svu energiju.

Siguran sam da bi svi voleli da imaju takav materijal.

Ali postoji problem:

uhvatiti buve je prilično teško.

04:45

(smeh)

04:47

Zašto? Zato što su poskočni.

04:49

(smeh)

04:51

Sada je dovoljno uhvatiti samo jednog.

Sada možemo da izvučemo DNK buve,

da saznaju kako proizvode resilin,

i klonirati ga u neki organizam koji ne skače, kao što je biljka.

To smo i uradili.

Danas imamo mogućnost da proizvodimo velike količine resilina.

05:13

Moj tim na univerzitetu je odlučio da uradi nešto zaista kul.

Odlučili su da se ujedine

najjači materijal koji proizvode biljke,

sa najelastičnijim materijalom koji proizvode insekti -

nanoceluloza i resilin.

Rezultati su neverovatni!

Dobijena supstanca je čvrsta, elastična i providna.

Može se koristiti u mnogim oblastima.

Na primer, u sledećoj generaciji sportske obuće,

tako da možemo skočiti više, trčati brže.

Čak i proizvode nove nesalomive ekrane za računare i pametne telefone.

05:52

Problem je što nastavljamo sa implantacijom

sintetičkih materijala u naše telo,

zabijte nešto i zavrnite u sebe.

Po mom mišljenju ovo je loša ideja.

Zašto? Zato što ne uspevaju.

Sintetički materijali se raspadaju

kao ova plastična viljuška

nisu dovoljno jaki.

Ali ponekad su previše jaki,

dakle njihove mehaničke karakteristike

ne uklapaju se u živa tkiva koja ih okružuju.

06:21

Ali u stvari razlog je fundamentalniji.

Razlog je što u prirodi

nema ništa slično

koji mi u suštini zavija glavu u vrat, ili lepi kožu za telo.

U prirodi je sve jedno.

Svaka živa ćelija

da li je deo biljke, insekta ili čoveka,

ima DNK strukturu koja kodira nano-bio gradivne blokove.

Uglavnom su to proteini.

Ponekad su to enzimi koji stvaraju druge supstance

kao što su polisaharidi, masne kiseline.

Glavna karakteristika svih ovih materijala je da

da im ništa ne treba.

Oni se prepoznaju i ujedinjuju u strukture -

posebne skele na kojima rastu ćelije,

za proizvodnju tkanina.

Razvijaju se u organe i zajedno daju život.

Pre 10 godina smo na Hebrejskom univerzitetu odlučili da se fokusiramo

na najvažnijem biomaterijalu za ljude.

Na kolagenu.

Zašto kolagen?

Zato što čini oko 25% suve telesne mase.

U našem telu ima samo više vode nego kolagena.

Uvek sam hteo da kažem

da svaki implantat u ljudskom telu

mora da sadrži kolagen.

Moram priznati, pre nego što smo započeli naš projekat,

već je bilo više od hiljadu implantata,

napravljen od kolagena.

Na primer, jednostavne stvari kao što su dermalni punioci za smanjenje bora,

uvećavači usana

i drugi, složeniji, medicinski implantati kao što su srčani zalisci.

U čemu je problem?

Problem je u izvoru.

Izvor svih kolagena -

ovo su zapravo mrtva tela:

mrtve svinje i krave,

čak i ljudskim leševima.

Zbog toga je bezbednost veoma važna.

Ali to nije sve.

Kvalitet je takođe važan.

I ovde imam lični interes.

Ovo je moj otac, Zvi, u našoj vinariji u Izraelu.

Srčani zalistak veoma sličan onom koji sam vam ranije pokazao,

usađen mu je pre 7 godina.

Naučna literatura sugeriše da takvi srčani zalisci počinju da otkazuju

10 godina nakon operacije.

Ne čudi,

jer su napravljene od starih tkanina,

kao ovaj trošni zid od cigle.

Naravno da mogu uzeti ove cigle i izgraditi novi zid.

Ali ona više neće biti ista.

Američka uprava za hranu i lekove

izdao obaveštenje 2007.

koji je tražio od kompanija da počnu da traže bolje alternative.

I to smo uradili.

Odlučili smo da kloniramo svih pet ljudskih gena,

odgovoran za stvaranje kolagena tipa 1,

u transgenu biljku duvana.

Biljka sada ima sposobnost da proizvodi čisti ljudski kolagen,

netaknut.

To je neverovatno!

Ovo se dešava upravo sada.

Danas ga u Izraelu uzgajamo u plastenicima koji pokrivaju 25.000 kvadratnih metara

širom zemlje.

Poljoprivrednici dobijaju male klice ovog duvana.

Izgledaju isto kao običan duvan,

ali sadrže pet ljudskih gena.

Oni su odgovorni za proizvodnju kolagena tipa 1.

Uzgajamo ih u roku od 50-70 dana,

zatim sakupljamo listove.

Lišće se zatim transportuje u fabriku u hladnjačama.

I tu počinje proces dobijanja kolagena.

Ako ste ikada pravili pesto, proces je u suštini isti.

Zgnječite listove i dobijete sok koji sadrži kolagen.

Koncentrišemo proteine

transportuju u čiste prostorije na završno čišćenje

i kao rezultat dobijamo kolagen identičan onome što je u našem telu -

potpuno nov, netaknut,

od kojih možemo napraviti medicinske implante:

npr. punila koštanih šupljina

za lečenje teških preloma i operacija kičme.

Nedavno

uspeli smo da plasiramo na tržište u Evropi

tečni gel koji se koristi za lečenje dijabetičkih čireva na stopalu.

Gel je već odobren za upotrebu u bolnicama.

Sve ovo nije naučna fantastika.

Ovo se dešava upravo sada.

Koristimo biljke za proizvodnju medicinskih implantata

za obnavljanje delova ljudskog tela.

I relativno nedavno smo uspeli da stvorimo kolagena vlakna,

koji su šest puta jači od Ahilove tetive.

To je neverovatno!

Zajedno sa našim partnerima u Irskoj

Razmišljamo o sledećem koraku:

preko dodavanja resilina ovim vlaknima.

Učinivši ovo,

možemo stvoriti superfiber,

što je 380% jače

i 300% elastičniji.

U budućnosti, čudno,

kada pacijent dobije veštačke tetive ili ligamente,

napravljen od takvih vlakana

biće efikasniji i produktivniji nakon operacije,

nego pre povrede.

Pa šta je sledeće?

Verujemo da ćemo u budućnosti moći da stvaramo

mnogi nano-bio gradivni blokovi koje nam je priroda obezbedila:

kolagen, nanoceluloza, resilin i mnogi drugi.

To će nam omogućiti da stvorimo bolje, efikasnije mehanizme

pa čak i srce.

Ovo srce neće biti isto

kao da smo ga dobili od donatora.

To će biti bolje.

U stvari, radiće bolje

i trajaće duže.

Moj prijatelj, Sion Suliman, jednom mi je rekao jednu pametnu frazu.

Rekao je: „Ako ti treba nova ideja,

samo otvori staru knjigu.”

I takva knjiga je napisana.

Napisano evolucijom koja obuhvata tri milijarde godina.

Tekst ove knjige je DNK života.

Sve što nam treba

je da pročitam ovaj tekst,

prihvati darove prirode

i započnemo naš napredak.

13:03

Hvala na pažnji.