two radically opposed design cultures.

この双子のようなドームは

One is made of thousands of steel parts,

根本的に真逆のデザインから生まれました

the other of a single silk thread.

一方は何千ものスチール部品から

One is synthetic, the other organic.

もう一方は一本の絹の糸から作られています

One is imposed on the environment,

前者は人工的で 後者は有機的です

the other creates it.

前者は自然に割り込むように存在し

One is designed for nature, the other is designed by her.

後者は自然を創り出します

Michelangelo said that when he looked at raw marble,

前者は自然の為にデザインされ 後者は自然によりデザインされました

he saw a figure struggling to be free.

ミケランジェロは 手つかずの大理石を目にして

The chisel was Michelangelo's only tool.

解き放たれようとする 彫像が見えたと言います

But living things are not chiseled.

「のみ」が彼の唯一の道具でした

They grow.

しかし 生物は彫刻により生み出されるのではなく

And in our smallest units of life, our cells, we carry all the information

成長していくのです

that's required for every other cell to function and to replicate.

私たちの生命を作る 一番小さな単位 細胞には

Tools also have consequences.

機能し自己複製する為に必要な あらゆる情報が詰め込まれています

At least since the Industrial Revolution, the world of design has been dominated

道具を使うことの副作用もあります

by the rigors of manufacturing and mass production.

産業革命以降 デザインの世界は

Assembly lines have dictated a world made of parts,

製造 そして画一的な大量生産に 支配されて来ました

framing the imagination of designers and architects

組み立てラインは 部品で構成された世界観を生み出し

who have been trained to think about their objects as assemblies

デザイナーや建築家の想像力を狭め

of discrete parts with distinct functions.

物事をそれぞれが個別の機能を持った 部品で出来上がったものと

But you don't find homogenous material assemblies in nature.

捉えさせるようになりました

Take human skin, for example.

しかし 自然は均質的な物質で 出来上がっているのではありません

Our facial skins are thin with large pores.

人間の皮膚を例にとってみましょう

Our back skins are thicker, with small pores.

私たちの顔の皮膚は薄く 大きな毛穴があります

One acts mainly as filter,

しかし背中の皮膚は より分厚く 小さな毛穴が開いています

the other mainly as barrier,

片方はフィルターとして働き

and yet it's the same skin: no parts, no assemblies.

もう片方はバリヤーとして働きます

It's a system that gradually varies its functionality

それでもどちらも同じ皮膚なのです 部品ごとに組み合わされたものではありません

by varying elasticity.

これは弾力性が変化することにより 次第にその機能が変化していく

So here this is a split screen to represent my split world view,

という仕組みなのです

the split personality of every designer and architect operating today

この分割された画面は 私の分断された世界観を表現します

between the chisel and the gene,

現代のデザイナーや建築家の 分裂したパーソナリティー を表します

between machine and organism, between assembly and growth,

のみと遺伝子

between Henry Ford and Charles Darwin.

機械と生物組織 組み立てと成長

These two worldviews, my left brain and right brain,

ヘンリー・フォードとチャールズ・ダーウィン

analysis and synthesis, will play out on the two screens behind me.

これらの対立する世界観 私の左脳と右脳

My work, at its simplest level,

分割と統合 それらが背後の２つのスクリーンに現れます

is about uniting these two worldviews,

私の仕事は最も端的には

moving away from assembly

これらの２つの世界観を繋ぎ

and closer into growth.

組み立てる世界から次第に離れ

You're probably asking yourselves:

成長する世界へと近づくことです

Why now?

皆さんは多分こう訝しがられているでしょう

Why was this not possible 10 or even five years ago?

なぜ今そんなことを？

We live in a very special time in history,

なぜ10年 いや５年前に それができなかったのだろう？

a rare time,

私たちは史上とても稀有な時代に生きています

a time when the confluence of four fields is giving designers access to tools

４つの領域が合わさり デザイナー達に 今まで手に入らなかったようなツールを

we've never had access to before.

提供しているのですから

These fields are computational design,

それらは 単純なコードで複雑な形をデザインする

allowing us to design complex forms with simple code;

コンピュテーショナル・デザイン

additive manufacturing, letting us produce parts

彫ることによって造り出すのではなく

by adding material rather than carving it out;

既にあるものに加えることで作る 付加製造技術

materials engineering, which lets us design the behavior of materials

非常に微細なレベルまで 素材の性質をデザインする

in high resolution;

材料工学

and synthetic biology,

そしてDNAを編集することで

enabling us to design new biological functionality by editing DNA.

新たな機能性をデザインする 合成生物学です

And at the intersection of these four fields,

私のチームは これらの４領域が交差する場所で

my team and I create.

創造しています

Please meet the minds and hands

私の生徒たちの思想と技術を

of my students.

ご紹介しましょう

We design objects and products and structures and tools across scales,

私たちはあらゆる大きさの物体や製品 そして構造を作り出しています

from the large-scale,

可動式で直径24メートルの ロボット・アームによって

like this robotic arm with an 80-foot diameter reach

いつかは建物自体までもを 印刷出来るようになる一方

with a vehicular base that will one day soon print entire buildings,

遺伝子工学により改変された 暗闇で光る微生物による

to nanoscale graphics made entirely of genetically engineered microorganisms

ナノスケールのグラフィックスまであります

that glow in the dark.

私たちはアラブの古い建築様式の原型である

Here we've reimagined the mashrabiya,

マシュラビーヤをデザインのベースとし

an archetype of ancient Arabic architecture,

そこを通る光や熱を操れるように

and created a screen where every aperture is uniquely sized

窓の大きさがそれぞれに異なる スクリーンを生み出しました

to shape the form of light and heat moving through it.

次のプロジェクトでは

In our next project,

イリス・ヴァン・ヘルペンの パリ・ファッションショーの為に

we explore the possibility of creating a cape and skirt --

ただ一つのパーツから成る第二の皮膚のような

this was for a Paris fashion show with Iris van Herpen --

ケープとスカートを実験的に作ってみました

like a second skin that are made of a single part,

輪郭は硬く ウエストは柔軟なのです

stiff at the contours, flexible around the waist.

昔から3D印刷技術で 協力しているストラタシス社と共に

Together with my long-term 3D printing collaborator Stratasys,

この細胞間に縫い目の無い ケープとスカートをつくりました

we 3D-printed this cape and skirt with no seams between the cells,

このような作品をもっとご覧にいれましょう

and I'll show more objects like it.

このヘルメットは硬い素材と柔らかい素材を

This helmet combines stiff and soft materials

20ミクロンのスケールで 組み合わせています

in 20-micron resolution.

これは人の髪の太さや

This is the resolution of a human hair.

CTスキャナーの解像度と同じ程度です

It's also the resolution of a CT scanner.

デザイナー達は

That designers have access

高分解能の解析・統合設計ツールを利用して

to such high-resolution analytic and synthetic tools,

身体にフィットするだけでなく 身体組織の特性に合わせて

enables to design products that fit not only the shape of our bodies,

デザインすることができます

but also the physiological makeup of our tissues.

次に私たちは 防音効果のある椅子を作りました

Next, we designed an acoustic chair,

構造的で 快適な椅子で

a chair that would be at once structural, comfortable

音をも吸収します

and would also absorb sound.

私の共同研究者 カーター教授と共に 私たちは自然を着想の源に

Professor Carter, my collaborator, and I turned to nature for inspiration,

非均一的な表面パターンをデザインしました

and by designing this irregular surface pattern,

それが防音効果を持つというわけです

it becomes sound-absorbent.

44種の異なる特性を元に この椅子の表面は

We printed its surface out of 44 different properties,

堅さ、透明度、色などを変化させ

varying in rigidity, opacity and color,

体の力が掛かる場所に応じて 選んで印刷しました

corresponding to pressure points on the human body.

この椅子の表面は 我々の体と同様に 場所に応じて変化しています

Its surface, as in nature, varies its functionality

素材を新たに加えたり 組み立てたりせず

not by adding another material or another assembly,

それ自体は途切れること無く次第に 繊細にその材質の特性を変化させているのです

but by continuously and delicately varying material property.

でも 自然は理想的なのでしょうか？

But is nature ideal?

自然には部品は存在し無いのでしょうか？

Are there no parts in nature?

私は信仰深いユダヤ教の家庭に 育ったわけではありませんが

I wasn't raised in a religious Jewish home,

若い頃

but when I was young,

私の祖母がユダヤ教の聖書から 物語を引用し語ってくれました

my grandmother used to tell me stories from the Hebrew Bible,

その中の一つがとても強く心に残り 多分に 私の価値観に影響を及ぼしました

and one of them stuck with me and came to define much of what I care about.

祖母が語ったのは：

As she recounts:

「創造の第３日目 神は地上に

"On the third day of Creation, God commands the Earth

果実の実る木を生やすよう命ぜられた」

to grow a fruit-bearing fruit tree."

この最初の木には 幹や枝 葉と果実 という

For this first fruit tree, there was to be no differentiation

違いがある必要は 無かったはずだと思うのです

between trunk, branches, leaves and fruit.

木全体が果実だったことでしょう

The whole tree was a fruit.

代わりに 大地は幹や枝や花々をつけた 木々を生やしました

Instead, the land grew trees that have bark and stems and flowers.

大地はパーツで構成された世界を創りだしたのです

The land created a world made of parts.

よく自分にこう問いかけます

I often ask myself,

「もし物体がたった一つのパーツで 構成されていたら どんなデザインになるだろう？

"What would design be like if objects were made of a single part?

創造のより良い原点に立ち戻れるだろうか？」

Would we return to a better state of creation?"

それで私たちは あの聖書に描かれる

So we looked for that biblical material,

果実の実る木のような物体を探し出しました

that fruit-bearing fruit tree kind of material, and we found it.

バイオポリマー（生体高分子）の中でも ２番目に豊富なものは キチン質と呼ばれ

The second-most abundant biopolymer on the planet is called chitin,

毎年数億トン程のキチン質が

and some 100 million tons of it are produced every year

エビやカニ、サソリや蝶により生成されています

by organisms such as shrimps, crabs, scorpions and butterflies.

もしこの物質の性質を調整すれば

We thought if we could tune its properties,

１つのパーツでありながら 複数の機能を持つ構造を

we could generate structures that are multifunctional

生み出せるのではないかと思いました

out of a single part.

それで やってみたのです

So that's what we did.

まずリーガル・シーフード（レストラン）に電話しー

We called Legal Seafood --

（笑）

(Laughter)

たくさんのエビの殻を注文しました

we ordered a bunch of shrimp shells,

それを磨り潰し キトサンのペーストを作り出しました

we grinded them and we produced chitosan paste.

化学的濃度を変化させることで

By varying chemical concentrations,

多様な範囲の特性を作り出すことができました

we were able to achieve a wide array of properties --

濃い色で固く不透明な素材から

from dark, stiff and opaque,

軽く柔らかで透明なものまで

to light, soft and transparent.

この構造を大規模に3D印刷するために

In order to print the structures in large scale,

機械的にコントロールされた 複数のノズルで射出するシステムをつくりました

we built a robotically controlled extrusion system with multiple nozzles.

このロボットは素材の特性を瞬時に変化させ

The robot would vary material properties on the fly

一つの素材から４メートル程の長さの構造を作り出します

and create these 12-foot-long structures made of a single material,

完全にリサイクル可能です

100 percent recyclable.

パーツが完成すると 乾燥させられ

When the parts are ready, they're left to dry

空気との接触により自然に形づくられてきます

and find a form naturally upon contact with air.

もうプラスチックは必要無くなるでしょう

So why are we still designing with plastics?

印刷過程で生まれる気泡は

The air bubbles that were a byproduct of the printing process

35億年前に地上に初めて登場した 光合成を行う微生物を包み込んでいたものです

were used to contain photosynthetic microorganisms

これは最近になって分かったことです

that first appeared on our planet 3.5 billion year ago,

ハーバードとMITの共同研究者たちと共に

as we learned yesterday.

大気中の炭素を素早く取り込み糖分に変換するように

Together with our collaborators at Harvard and MIT,

遺伝子操作を加えたバクテリアを

we embedded bacteria that were genetically engineered

これに埋め込みました

to rapidly capture carbon from the atmosphere

私たちは初めて

and convert it into sugar.

梁から網目状の部分まで継ぎ目無く

For the first time,

変化し つながる構造を作ることができました

we were able to generate structures that would seamlessly transition

窓のように大きく作ることだってできます

from beam to mesh,

「果実である樹」です

and if scaled even larger, to windows.

地球に最初に現れたような

A fruit-bearing fruit tree.

古来からある材料を用いて

Working with an ancient material,

たくさんの水と 合成生物学の手法で少し手を加えることにより

one of the first lifeforms on the planet,

エビの殻で出来た構造を

plenty of water and a little bit of synthetic biology,

木のような構造に変えることができたのです

we were able to transform a structure made of shrimp shells

そして最も素晴らしいことは

into an architecture that behaves like a tree.

生物分解する物質を デザインできたことです

And here's the best part:

海に入れると海洋生物の栄養になり

for objects designed to biodegrade,

土に戻すと木の栄養となるのです

put them in the sea, and they will nourish marine life;

このデザイン原理を用いた次の冒険の舞台は

place them in soil, and they will help grow a tree.

太陽系でした

The setting for our next exploration using the same design principles

惑星間航海の為の生命維持装置となる 服の開発も考えてみました

was the solar system.

そのためには微生物を蓄え その動きを管理する必要があります

We looked for the possibility of creating life-sustaining clothing

私たちは 元素記号表のような 独自の要素記号表を作りました

for interplanetary voyages.

新たな生命体が 計算通りに成長し

To do that, we needed to contain bacteria and be able to control their flow.

付加的に造られ

So like the periodic table, we came up with our own table of the elements:

生物的に成長していきました

new lifeforms that were computationally grown,

合成生物学は液体の錬金術のようなものだと考えています

additively manufactured

そして貴金属を作り出す代わりに

and biologically augmented.

新たな生物学的機能性を非常に微小な チャネルの中に合成しているのです

I like to think of synthetic biology as liquid alchemy,

これはマイクロ流体技術と呼ばれています

only instead of transmuting precious metals,

私たちはこの流体状の微生物群の流れを コントロールするための

you're synthesizing new biological functionality inside very small channels.

チャネルを3D印刷しました

It's called microfluidics.

最初に作った服では ２つの微生物を組み合わせました

We 3D-printed our own channels in order to control the flow

まずは海や淡水湖に住む藍藻類でした

of these liquid bacterial cultures.

次に人の腸に住む大腸菌です

In our first piece of clothing, we combined two microorganisms.

前者は光を糖分に変え 後者は糖分を消費し

The first is cyanobacteria.

そして環境に優しい生物燃料を生成します

It lives in our oceans and in freshwater ponds.

これら２つの微生物は自然では 決して交わることはありません

And the second, E. coli, the bacterium that inhabits the human gut.

実際 決して出会うことがなかったのです

One converts light into sugar, the other consumes that sugar

それが今初めてこのように作り変えられ

and produces biofuels useful for the built environment.

衣服の中でお互いに関係し合うこととなったのです

Now, these two microorganisms never interact in nature.

自然選択ではなく デザインによって進化を遂げたのだと

In fact, they never met each other.

考えてみてください

They've been here, engineered for the first time,

この関係性を保つために

to have a relationship inside a piece of clothing.

消化器官に似たチャネルを作り

Think of it as evolution not by natural selection,

これらの微生物が行き来し その機能性が 場所に応じて変化しやすいようにしました

but evolution by design.

そして求められる機能性に応じて 素材の性質を変化させ

In order to contain these relationships,

人間の体の表面上で これらのチャンネルを成長させました

we've created a single channel that resembles the digestive tract,

光合成が欲しかった部分には 透明なチャネルを増やしました

that will help flow these bacteria and alter their function along the way.

このウェアラブルな消化器系は 目一杯に広げると

We then started growing these channels on the human body,

60メートルにもなります

varying material properties according to the desired functionality.

これはフットボール競技場の半分の長さで

Where we wanted more photosynthesis, we would design more transparent channels.

私たちの小腸の10倍の長さです

This wearable digestive system, when it's stretched end to end,

そしてここTEDで初めてお目にかけますが

spans 60 meters.

これが最初の光合成するウェアラブル素材で

This is half the length of a football field,

衣服の中で流体を運ぶチャネルが 生命の輝きを放っています

and 10 times as long as our small intestines.

（拍手）

And here it is for the first time unveiled at TED --

ありがとうございます

our first photosynthetic wearable,

小説家メアリー・シェリーは「人間とは 半分だけ仕上がった未完成の生き物たちだ」

liquid channels glowing with life inside a wearable clothing.

と言いましたが もしデザインで残りの半分を補えるとしたら？

(Applause)

生体を増強できるような構造を 創り出せるとしたら？

Thank you.

パーソナライズした微生物群を生み出し

Mary Shelley said, "We are unfashioned creatures, but only half made up."

それが皮膚をスキャンし 損傷した組織を修復し

What if design could provide that other half?

身体を維持することが出来たら？

What if we could create structures that would augment living matter?

例えて言うならバイオテクノロジーの 一種とも言えるでしょう

What if we could create personal microbiomes

「ワンダラーズ」は 惑星から名前をとったコレクションで

that would scan our skins, repair damaged tissue

私にとってはファッションというよりも

and sustain our bodies?

地上そして異星でのわが種族の将来に思いを馳せ

Think of this as a form of edited biology.

科学的洞察でたくさんの謎に取り組み

This entire collection, Wanderers, that was named after planets,

機械の時代を離れ

was not to me really about fashion per se,

私たちの身体、我々が育てる微生物 製品そして建築物までもが

but it provided an opportunity to speculate about the future

共生する新たな時代へと踏み出す

of our race on our planet and beyond,

きっかけを与えてくれました

to combine scientific insight with lots of mystery

私はこれをマテリアル・エコロジーと呼びます

and to move away from the age of the machine

この為には常に自然に立ち戻る必要があります

to a new age of symbiosis between our bodies,

皆さんは3D印刷では材料を幾層にも 重ねて印刷する事をご存知ですね

the microorganisms that we inhabit,

自然ではそれはあり得ないということも

our products and even our buildings.

自然は成長します それは洗練した形で付加して行きます

I call this material ecology.

例えばこの蚕の繭は

To do this, we always need to return back to nature.

とても洗練された構造を作り出し

By now, you know that a 3D printer prints material in layers.

その中で変態を遂げるわけですが

You also know that nature doesn't.

現在の付加製造技術のどれも これ程の洗練に到達していません

It grows. It adds with sophistication.

蚕はそれを２つの素材を使ってするのではなく

This silkworm cocoon, for example,

濃度の違う２種類のタンパク質を使って行います

creates a highly sophisticated architecture,

１つは骨格を作り もう１つは基質 つまり糊のように働き

a home inside which to metamorphisize.

繊維を束ねます

No additive manufacturing today gets even close to this level of sophistication.

これは規模を問わず行われます

It does so by combining not two materials,

蚕はまず周りの環境に従い

but two proteins in different concentrations.

張力を持つ構造を作り出し

One acts as the structure, the other is the glue, or the matrix,

そして圧縮性のある繭を紡ぎだします

holding those fibers together.

緊張と圧縮 生命の２つの力が

And this happens across scales.

１つの素材に現れます

The silkworm first attaches itself to the environment --

この複雑なプロセスの仕組みを理解するために