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  • Two hundred years of modern science.

    近代科学の200年を 振り返るとき

  • We have to admit

    我々の成績は あまり良くないと

  • that our performance is not great.


  • The machines we build continue to suffer from mechanical failures.

    我々の作る機械は 故障を繰り返し

  • The houses we build do not survive severe earthquakes.

    我々の建てる建物は 大きな地震に耐えられません

  • But we shouldn't be so critical of our scientists for a simple reason:

    しかし あまり科学者に対して 批判的になるべきではないでしょう

  • they didn't have much time.

    彼らにはあまり 時間がなかったのです

  • Two hundred years is not a lot of time,

    200年というのは 大した時間ではありません

  • while nature had three billion years


  • to perfect some of the most amazing materials,

    我々がほしいと思うような 驚異的な素材を

  • that we wish we had in our possession.


  • Remember, these materials carry a quality assurance

    そういった素材は 30億年の歳月によって

  • of three billion years.

    品質保証されていることを 忘れないことです

  • Take, for example, sequoia trees.


  • They carry hundreds of tons for hundreds of years

    何百トンという荷重を 何百年も支えつづけ

  • in cold weather, in warm climates,

    寒い気候 暖かい気候

  • UV light.


  • Yet, if you look at the structure by high-resolution electron microscopy,

    その構造を 高倍率の 電子顕微鏡で覗いて

  • and you ask yourself, what is it made of,

    いったい何で出来ているのか 調べると

  • surprisingly, it's made of sugar.

    驚くことに それは 糖で出来ているんです

  • Well, not exactly as we drink in our tea.

    紅茶に入れる あの砂糖ではありませんが

  • It's actually a nanofiber called nanocrystalline cellulose.

    セルロースナノクリスタルと呼ばれる ナノファイバーなんです

  • And this nanocrystalline cellulose is so strong, on a weight basis,

    セルロースナノクリスタルは 非常に強く

  • it's about 10 times stronger than steel.

    重さあたりの強度は 鋼鉄の10倍にもなります

  • Yet it's made of sugar.


  • So scientists all over the world believe that nanocellulose

    世界の科学者たちは ナノセルロースこそ

  • is going to be one of the most important materials for the entire industry.

    あらゆる産業で 最も重要な 素材の1つになるだろうと考えています

  • But here's the problem:


  • say you want to buy a half a ton of nanocellulose


  • to build a boat or an airplane.

    ナノセルロースを 500キロ買いたいと思って

  • Well, you can Google, you can eBay, you can even Alibaba.

    Googleだろうが eBayだろうが Alibabaだろうが

  • You won't find it.


  • Of course, you're going to find thousands of scientific papers --

    何千という科学論文なら 見つかります

  • great papers, where scientists are going to say this is a great material,

    数々の素晴らしい論文で 科学者たちが

  • there are lots of things we can do with it.

    この素材は素晴らしく 様々なことに利用できると言っていますが

  • But no commercial source.


  • So we at the Hebrew University, together with our partners in Sweden,

    それで我々ヘブライ大学では スウェーデンのパートナーと協力して

  • decided to focus on the development of an industrial-scale process

    ナノセルロースを 工業規模で生産するための

  • to produce this nanocellulose.

    プロセスを 開発することにしました

  • And, of course, we didn't want to cut trees.

    私たちはもちろん 森林を伐採したくはありません

  • So we were looking for another source


  • of raw material,


  • and we found one -- in fact, the sludge of the paper industry.

    製紙業で生じる 製紙スラッジです

  • The reason: there is a lot of it.

    これに目を付けたのは 大量にあるからです

  • Europe alone produces 11 million tons


  • of that material annually.


  • It's the equivalent of a mountain three kilometers high,

    サッカー場の広さに 積み上げたら

  • sitting on a soccer field.


  • And we produce this mountain every year.

    それほどの量が毎年 排出されているんです

  • So for everybody, it's an environmental problem,

    だからみんなには 頭の痛い環境問題ですが

  • and for us, it's a gold mine.

    我々にとっては 宝の山です

  • So now, we are actually producing, on an industrial scale in Israel,

    現在私たちはイスラエルで実際に ナノセルロースを工業規模で生産しており

  • nanocellulose, and very soon, in Sweden.

    間もなくスウェーデンでも 生産開始します

  • We can do a lot of things with the material.

    この素材で 様々なことができます

  • For example,

    たとえば —

  • we have shown that by adding only a small percent of nanocellulose

    私のシャツに使われて いるような綿繊維に

  • into cotton fibers, the same as my shirt is made of,

    僅かな割合のナノセルロースを 加えるだけで

  • it increases its strength dramatically.


  • So this can be used for making amazing things,


  • like super-fabrics for industrial and medical applications.

    スーパー線維みたいな すごいものを作れます

  • But this is not the only thing.


  • For example, self-standing, self-supporting structures,

    たとえば ご覧の シェルターのような

  • like the shelters that you can see now,


  • actually are now showcasing in the Venice Biennale for Architecture.

    これは今ヴェネツィア・ビエンナーレ建築展で 展示されているものです

  • Nature actually didn't stop its wonders

    自然界の驚異が 見られるのは

  • in the plant kingdom.

    植物の世界ばかりでは ありません

  • Think about insects.


  • Cat fleas, for example,


  • have the ability to jump about a hundred times their height.

    体長の100倍も高く ジャンプできます

  • That's amazing.


  • It's the equivalent of a person


  • standing in the middle of Liberty Island in New York,

    ニューヨークのリバティ島の 真ん中に立って

  • and in a single jump,

    ひと飛びで 自由の女神の頂上まで

  • going to the top of the Statue of Liberty.

    飛び上がることに 相当します

  • I'm sure everybody would like to do that.

    みんな そんなことが できたならと思うことでしょう

  • So the question is:


  • How do cat fleas do it?

    そんなことが できるのでしょう?

  • It turns out, they make this wonderful material,

    それが実は レジリンという

  • which is called resilin.

    すごい物質による ということが分かります

  • In simple words, resilin, which is a protein,

    簡単に言うと レジリンは 一種のタンパク質で

  • is the most elastic rubber on Earth.

    地上で最も弾力性の 高いゴムです

  • You can stretch it,


  • you can squish it,


  • and it doesn't lose almost any energy to the environment.

    そのエネルギーは ほとんど失われません

  • When you release it -- snap!

    手を離したら パチン!

  • It brings back all the energy.

    すべてのエネルギーが 戻ってきます

  • So I'm sure everybody would like to have that material.

    そんな素材なら 誰でも欲しいことでしょう

  • But here's the problem:


  • to catch cat fleas is difficult.

    ネコノミを捕まえるのが 難しいということです

  • (Laughter)


  • Why? Because they are jumpy.

    どうしてかというと ジャンプしますから

  • (Laughter)


  • But now, it's actually enough to catch one.

    でも 1匹捕まえれば 十分なんです

  • Now we can extract its DNA

    そうしたら DNAを抽出して

  • and read how cat fleas make the resilin,

    レジリンの生成法を 読み取り

  • and clone it into a less-jumpy organism like a plant.

    植物みたいな あんまりジャンプしない 有機体にクローンすればいいんです

  • So that's exactly what we did.

    それがまさに 我々のしたことです

  • Now we have the ability to produce lots of resilin.

    我々は今や大量のレジリンを 生産できます

  • Well, my team decided to do something really cool at the university.

    大学にある我々のチームでは 実にイカしたことをすることにしました

  • They decided to combine


  • the strongest material produced by the plant kingdom

    最も強力な物質である ナノセルロースと

  • with the most elastic material produced by the insect kingdom --

    昆虫界で作られる 最も弾力的な物質のレジリンを

  • nanocellulose with resilin.

    組み合わせることに したんです

  • And the result is amazing.


  • This material, in fact, is tough, elastic and transparent.

    この物質は実際に 丈夫で 伸縮性があり 透明です

  • So there are lots of things that can be done with this material.

    それを使ってできることが 沢山あります

  • For example, next-generation sport shoes,

    高く飛び 速く走れる

  • so we can jump higher, run faster.


  • And even touch screens for computers and smartphones,

    コンピュータや スマートフォンのための

  • that won't break.

    割れないタッチスクリーンだって 作れます

  • Well, the problem is, we continue to implant


  • synthetic implants in our body,


  • which we glue and screw into our body.

    体内に長く埋め込む というのがあります

  • And I'm going to say that this is not a good idea.

    これはあまり 良い考えではありません

  • Why? Because they fail.


  • This synthetic material fails,

    プラスチックの フォークのように

  • just like this plastic fork,


  • that is not strong enough for its performance.


  • But sometimes they are too strong,


  • and therefore their mechanical properties do not really fit


  • their surrounding tissues.

    周りの組織に 合わないこともあります

  • But in fact, the reason is much more fundamental.

    しかし本当の理由は もっと深いところにあります

  • The reason is that in nature,


  • there is no one there

    自然界においては 誰かが

  • that actually takes my head and screws it onto my neck,


  • or takes my skin and glues it onto my body.

    皮膚を体に貼り付けたりはしない ということです

  • In nature, everything is self-assembled.

    自然界では すべてが 自己組織化しています

  • So every living cell,


  • whether coming from a plant, insect or human being,

    植物であれ 昆虫であれ 人間であれ

  • has a DNA that encodes for nanobio building blocks.

    ナノバイオブロックが DNAに記述されています

  • Many times they are proteins.


  • Other times, they are enzymes that make other materials,


  • like polysaccharides, fatty acids.

    他の物質を作る酵素 という場合もあります

  • And the common feature about all these materials

    そういった素材の すべてに共通しているのは

  • is that they need no one.

    他者を必要としない ということです

  • They recognize each other and self-assemble

    互いを認識し 構造を自分で組み立てます

  • into structures -- scaffolds on which cells are proliferating

    足場の上に 細胞が増殖して

  • to give tissues.


  • They develop into organs, and together bring life.

    臓器へと発展し 生命体を作り出します

  • So we at the Hebrew University, about 10 years ago, decided to focus

    ヘブライ大学では 10年ほど前

  • on probably the most important biomaterial for humans,

    人間にとって 最も重要であろう 生体材料に集中することにしました

  • which is collagen.


  • Why collagen?


  • Because collagen accounts for about 25 percent of our dry weight.

    人の体の乾燥重量の 25%を占めているのがコラーゲンだからです

  • We have nothing more than collagen, other than water, in our body.

    私たちの体で水を別にすると 最も多いのがコラーゲンなんです

  • So I always like to say,


  • anyone who is in the replacement parts of human beings

    およそ人間の 交換部品となるものは

  • would like to have collagen.

    何であれコラーゲンを 含んでいるものです

  • Admittedly, before we started our project,

    私たちがプロジェクトに 取りかかる以前でも

  • there were already more than 1,000 medical implants

    コラーゲンでできた インプラントが

  • made of collagen.


  • You know, simple things like dermal fillers to reduce wrinkles,

    皺をなくしたり 唇をふっくらさせるための

  • augment lips,

    皮下注入剤のような 単純なものから

  • and other, more sophisticated medical implants, like heart valves.

    心臓弁のような高度な インプラントまであります

  • So where is the problem?


  • Well, the problem is the source.


  • The source of all that collagen


  • is actually coming from dead bodies:


  • dead pigs, dead cows

    豚の死体 牛の死体

  • and even human cadavers.


  • So safety is a big issue.


  • But it's not the only one.


  • Also, the quality.


  • Now here, I have a personal interest.

    これに関しては個人的に とても関心があります

  • This is my father, Zvi, in our winery in Israel.

    これはイスラエルのワイン醸造所にいる 父のツヴィーです

  • A heart valve, very similar to the one that I showed you before,

    先ほどお見せしたような 心臓弁が

  • seven years ago, was implanted in his body.

    7年前 父の体に 移植されました

  • Now, the scientific literature says that these heart valves start to fail

    科学文献によると そういった心臓弁は

  • 10 years after the operation.

    手術から10年くらいで 支障を来し始めます

  • No wonder:


  • they are made from old, used tissues,

    年を経た中古の組織で できているのですから

  • just like this wall made of bricks that is falling apart.

    この崩れかけている レンガの壁のようなものです

  • Yeah, of course, I can take those bricks and build a new wall.

    もちろんレンガを拾って 壁を作り直すこともできます

  • But it's not going to be the same.

    しかし出来上がるものは 元と同じではありません

  • So the US Food and Drug Administration


  • made a notice already in 2007,

    2007年の時点ですでに 企業に対し

  • asking the companies to start to look for better alternatives.

    もっと良い代替を探すように 勧告しています

  • So that's exactly what we did.

    それがまさに 私たちのしたことです

  • We decided to clone all the five human genes responsible

    I 型コラーゲンの生成にかかわる

  • for making type I collagen in humans


  • into a transgenic tobacco plant.

    遺伝子組み換えのタバコに クローンすることにしました

  • So now, the plant has the ability to make human collagen brand new,


  • untouched.

    真新しいヒトのコラーゲンを 生成することができます

  • This is amazing.


  • Actually, it's happening now.

    それが今まさに 行われているのです

  • Today in Israel, we grow it in 25,000 square meters of greenhouses

    現在我々は イスラエル全土にある 2万5千平米の温室で

  • all over the country.


  • The farmers receive small plantlets of tobacco.

    農家は小さなタバコの苗を 受け取ります

  • It looks exactly like regular tobacco,


  • except that they have five human genes.

    I 型コラーゲンの生成にかかわる

  • They're responsible for making type I collagen.

    ヒトの5つの遺伝子が 組み込まれています

  • We grow them for about 50 to 70 days,


  • we harvest the leaves,


  • and then the leaves are transported by cooling trucks to the factory.


  • There, the process of extracting the collagen starts.

    そこでコラーゲンの 抽出が行われます

  • Now, if you ever made a pesto -- essentially, the same thing.

    ペスト料理を作ったことがあれば やり方は基本的に同じです

  • (Laughter)


  • You crush the leaves, you get the juice that contains the collagen.

    葉を潰して汁を取ると そこにコラーゲンが含まれています

  • We concentrate the protein,


  • transfer the protein to clean rooms for the final purification,

    クリーンルームに運んで 最終的な精製をし

  • and the end result is a collagen identical to what we have in our body --

    そうやって出来たコラーゲンは ヒトの体にあるのとまったく同一のもので

  • untouched, brand new


  • and from which we make different medical implants:

    それから様々な インプラントを作ります

  • bone void fillers, for example,

    たとえば酷い骨折や 脊椎固定術で使う

  • for severe bone fractures, spinal fusion.


  • And more recently, even,

    最近では ここヨーロッパの市場で

  • we've been able to launch into the market here in Europe


  • a flowable gel that is used for diabetic foot ulcers,


  • that is now approved for use in the clinic.

    臨床での使用が 認可されています

  • This is not science fiction.


  • This is happening now.


  • We are using plants to make medical implants

    人体用の代替部品となる インプラントを

  • for replacement parts for human beings.


  • In fact, more recently, we've been able to make collagen fibers

    さらに最近コラーゲン繊維を 作ることに成功しました

  • which are six times stronger than the Achilles tendon.

    アキレス腱の6倍という 強度があります

  • That's amazing.


  • Together with our partners from Ireland,

    アイルランドの パートナーと一緒に

  • we thought about the next thing:


  • adding resilin to those fibers.

    この繊維にレジリンを 加えようというのです

  • By doing that,


  • we've been able to make a superfiber


  • which is about 380 percent tougher,


  • and 300 percent more elastic.


  • So oddly enough, in the future,

    だから奇妙な話ですが 将来は

  • when a patient is transplanted with artificial tendons or ligaments

    この繊維で作った 腱や靱帯を

  • made from these fibers,


  • we'll have better performance after the surgery


  • than we had before the injury.

    高い運動能力を 持つことになるでしょう

  • So what's for the future?


  • In the future, we believe we'll be able to make

    自然の生み出す 様々なナノバイオ素材を

  • many nanobio building blocks that nature provided for us --

    工業的に生産できるように なるでしょう

  • collagen, nanocellulose, resilin and many more.

    コラーゲン ナノセルロース レジリン その他にも沢山あります

  • And that will enable us to make better machines perform better,

    それにより高性能で優れた機能部品を 作れるようになるでしょう

  • even the heart.


  • Now, this heart is not going to be the same

    この心臓は 臓器提供者から もらうものとは

  • as we can get from a donor.


  • It will be better.


  • It actually will perform better


  • and will last longer.


  • My friend Zion Suliman once told me


  • a smart sentence.

    かつて気の利いたことを 言いました

  • He said, "If you want a new idea,


  • you should open an old book."


  • And I'm going to say that the book was written.


  • It was written over three billion years

    その本とは —

  • of evolution.


  • And the text is the DNA of life.


  • All we have to do

    私たちがしなければ ならないのは

  • is read this text,