I'm thrilled to be here.

ありがとう

I'm going to talk about a new, old material

ここに来れてうれしいです

that still continues to amaze us,

古くて新しい素材についてお話します

and that might impact the way we think

私たちを驚嘆させ続けていて

about material science, high technology --

材料科学や高度技術に対する

and maybe, along the way,

考え方に影響を与えるかもしれない素材です

also do some stuff for medicine and for global health and help reforestation.

今後もしかすると 医学や

So that's kind of a bold statement.

世界的保健や森林再生にも貢献するかもしれません

I'll tell you a little bit more.

少し大胆な発言ですね

This material actually has some traits that make it seem almost too good to be true.

もう少しお話しましょう

It's sustainable; it's a sustainable material

この素材は実際信じられない特性を備えています

that is processed all in water and at room temperature --

素材は持続可能で

and is biodegradable with a clock,

全ての加工は常温の水の中でされます

so you can watch it dissolve instantaneously in a glass of water

時間設定した生分解ができ

or have it stable for years.

コップの水に瞬時に溶けるようにも

It's edible; it's implantable in the human body

何年も変化しないようにもできます

without causing any immune response.

食べることもでき 免疫反応を起こさず

It actually gets reintegrated in the body.

人体に埋め込むこともできます

And it's technological,

実際 身体と一体化してしまいます

so it can do things like microelectronics,

技術的な特性もあるので

and maybe photonics do.

ミクロ電子工学にも使え

And the material

光通信学的なこともできそうです

looks something like this.

その素材は

In fact, this material you see is clear and transparent.

このようなものです

The components of this material are just water and protein.

見たとおり この素材は透明です

So this material is silk.

構成要素は水分とタンパク質のみです

So it's kind of different

この素材は絹でできています

from what we're used to thinking about silk.

なじみのある絹とは

So the question is, how do you reinvent something

少し違います

that has been around for five millennia?

では５千年の歴史があるものを

The process of discovery, generally, is inspired by nature.

どうやって作り変えるのか？

And so we marvel at silk worms --

発見過程とは概して自然からヒントを得るものです

the silk worm you see here spinning its fiber.

そこで蚕の興味を向けます

The silk worm does a remarkable thing:

この蚕は繊維を紡いでいるところです

it uses these two ingredients, protein and water,

蚕は驚くことをします

that are in its gland,

分泌腺から出るタンパク質と

to make a material that is exceptionally tough for protection --

水の２つの材料を使い

so comparable to technical fibers

非常に耐久性のある保護素材を作るのです

like Kevlar.

ケブラーのような

And so in the reverse engineering process

工業用繊維に匹敵します

that we know about,

私たちが知っていて

and that we're familiar with,

なじみのある

for the textile industry,

リバースエンジニアリングで

the textile industry goes and unwinds the cocoon

繊維工業を見ると

and then weaves glamorous things.

繊維工業は繭をほぐして

We want to know how you go from water and protein

華やかなものを作り出しています

to this liquid Kevlar, to this natural Kevlar.

知りたいのは どうやって水とタンパク質を

So the insight

ケブラーの溶液 この自然ケブラーにするかです

is how do you actually reverse engineer this

実際にこれをどのように

and go from cocoon to gland

リバースエンジニアして

and get water and protein that is your starting material.

繭から分泌腺へと逆行し

And this is an insight

出発物質である水とタンパク質にたどり着くかです

that came, about two decades ago,

これに関しては

from a person that I'm very fortunate to work with,

私も一緒に働く光栄にあずかった

David Kaplan.

デイビッド・カプランという人物が

And so we get this starting material.

約20年前に解き明かしました

And so this starting material is back to the basic building block.

そして出発物質が得られ

And then we use this to do a variety of things --

これが基本的な構成要素に戻ります

like, for example, this film.

そしてこれを使って様々なもの

And we take advantage of something that is very simple.

例えばフィルムなどを作ります

The recipe to make those films

非常に簡単なことを利用します

is to take advantage of the fact

フィルムの作り方は

that proteins are extremely smart at what they do.

タンパク質に高度な特性が

They find their way to self-assemble.

あることを活用したものなのです

So the recipe is simple: you take the silk solution, you pour it,

自己組織化ができることです

and you wait for the protein to self-assemble.

レシピは簡単で 絹の溶液を流し込み タンパク質が

And then you detach the protein and you get this film,

自己組織化するのを待ちます

as the proteins find each other as the water evaporates.

そして水分が蒸発しタンパク質が集合したら

But I mentioned that the film is also technological.

フィルムになったタンパク質を取り外します

And so what does that mean?

フィルムは技術的でもあると言いましたが

It means that you can interface it

それはどういう意味か？

with some of the things that are typical of technology,

それは典型的な技術のいくつかと

like microelectronics and nanoscale technology.

連結できるということです

And the image of the DVD here

ミクロ電子工学やナノスケール技術などです

is just to illustrate a point

このDVDの画像は

that silk follows very subtle topographies of the surface,

絹は表面の非常に僅かな

which means that it can replicate features on the nanoscale.

起伏をたどることを説明するためで このため

So it would be able to replicate the information

ナノスケールで起伏を複製できるということです

that is on the DVD.

つまりDVDに記録された

And we can store information that's film with water and protein.

情報を複製できるということです

So we tried something out, and we wrote a message in a piece of silk,

情報を水とタンパク質のフィルムに記録できるのです

which is right here, and the message is over there.

試しに絹の一片にメッセージを書いてみました

And much like in the DVD, you can read it out optically.

これです メッセージはここです

And this requires a stable hand,

DVDのように光学的に情報を読み取れます

so this is why I decided to do it onstage in front of a thousand people.

手が震えるとダメなので

So let me see.

ステージで大勢の人たちを前にしてやれるか

So as you see the film go in transparently through there,

やってみましょう

and then ...

透明のフィルムですが

(Applause)

こうすると―

And the most remarkable feat

（拍手）

is that my hand actually stayed still long enough to do that.

ここで一番すごい業は

So once you have these attributes

やっている間 手が震えなかったことです

of this material,

そして一旦 素材のこのような

then you can do a lot of things.

特性が手に入ると

It's actually not limited to films.

たくさんのことができます

And so the material can assume a lot of formats.

実際フィルムに限られません

And then you go a little crazy, and so you do various optical components

この素材は様々な形態にすることができます

or you do microprism arrays,

ちょっと凝ったことをして 色々な光学素子や

like the reflective tape that you have on your running shoes.

ランニングシューズの反射テープのような

Or you can do beautiful things

マイクロプリズムを作ったりできます

that, if the camera can capture, you can make.

美しいものも作れます

You can add a third dimensionality to the film.

カメラで写せますか？

And if the angle is right,

フィルムに立体感を加えて

you can actually see a hologram appear in this film of silk.

ちょうどいい角度で見ると

But you can do other things.

絹のフィルムにホログラムが浮かび上がります

You can imagine that then maybe you can use a pure protein to guide light,

他のこともでできます

and so we've made optical fibers.

純タンパク質で光を導くことが

But silk is versatile and it goes beyond optics.

できるかもと考え 光ファイバーも作りました

And you can think of different formats.

でも絹は万能で光学以上のことができます

So for instance, if you're afraid of going to the doctor and getting stuck with a needle,

様々な形態が考えられます

we do microneedle arrays.

例えば医者に行って注射されるのが怖いなら

What you see there on the screen is a human hair

極細の針を作ればよいのです

superimposed on the needle that's made of silk --

画面にあるのは人間の髪の毛に

just to give you a sense of size.

絹でできた針を重ね合わせたものです

You can do bigger things.

細さが分かると思います

You can do gears and nuts and bolts --

もっと大きなものも作れます

that you can buy at Whole Foods.

歯車やネジやボルト

And the gears work in water as well.

これらはWhole Foodsで買うことができます

So you think of alternative mechanical parts.

歯車は水中でも使用できます

And maybe you can use that liquid Kevlar if you need something strong

機械の代替部品について考えると

to replace peripheral veins, for example,

ケブラーの溶液は 例えば末梢静脈や

or maybe an entire bone.

骨丸ごと１本を交換する耐久性のあるものとして

And so you have here a little example

使えるかもしれません

of a small skull --

ちょっとした見本として

what we call mini Yorick.

ミニチュアの頭蓋骨があります

(Laughter)

ミニ・ヨリックと呼んでいます

But you can do things like cups, for example,

（笑）

and so, if you add a little bit of gold, if you add a little bit of semiconductors

でも例えばカップのようなものも作れます

you could do sensors that stick on the surfaces of foods.

金と半導体を少し加えれば

You can do electronic pieces

食品の表面に貼り付けられるセンサーが作れます

that fold and wrap.

折り曲げたり包んだりできる

Or if you're fashion forward, some silk LED tattoos.

電子装置も作れます

So there's versatility, as you see,

ファッションに敏感な人なら絹のLEDタトゥーでも

in the material formats,

ご覧のとおり 絹には

that you can do with silk.

素材形態の

But there are still some unique traits.

多用途性があります

I mean, why would you want to do all these things for real?

まだ他にも独特の特性があります

I mentioned it briefly at the beginning;

どうして実際にこれが役立つのか？

the protein is biodegradable and biocompatible.

最初に少し述べましたが

And you see here a picture of a tissue section.

タンパク質は生分解性や生体適合性があります

And so what does that mean, that it's biodegradable and biocompatible?

これは組織切片の写真です

You can implant it in the body without needing to retrieve what is implanted.

生分解性と生体適合性があるから何だと言うのか？

Which means that all the devices that you've seen before and all the formats,

身体に埋め込んだ後 取り除く必要がないということです

in principle, can be implanted and disappear.

つまりお見せしたすべての装置や形態は理論上では

And what you see there in that tissue section,

身体に埋め込まれた後 消えてしまうということです

in fact, is you see that reflector tape.

この組織切片に見えるのは

So, much like you're seen at night by a car,

実は反射テープです

then the idea is that you can see, if you illuminate tissue,

車からあなたのことが見えるように

you can see deeper parts of tissue

光を当てれば組織の奥まで見ることが

because there is that reflective tape there that is made out of silk.

できるというアイデアです

And you see there, it gets reintegrated in tissue.

絹でできた反射テープがあるからです

And reintegration in the human body

更にこれは組織と一体化します

is not the only thing,

人体と

but reintegration in the environment is important.

一体化するだけではなく

So you have a clock, you have protein,

環境と一体化することも重要です

and now a silk cup like this

タンパク質の時間設定をすると

can be thrown away without guilt --

このような絹のカップができ

(Applause)

罪悪感なしで捨てることができます

unlike the polystyrene cups

（拍手）

that unfortunately fill our landfills everyday.

残念なことに埋立地に日々溜まっていく

It's edible,

発砲スチロールのカップとは違います

so you can do smart packaging around food

食べることもできるので

that you can cook with the food.

そのまま調理できる

It doesn't taste good,

食品用のスマート包装も作れます

so I'm going to need some help with that.

味はよくないので

But probably the most remarkable thing is that it comes full circle.

助けが必要なんですが

Silk, during its self-assembly process,

でも最も素晴らしい点は元に戻るということです

acts like a cocoon for biological matter.

絹は自己組織化の過程で

And so if you change the recipe,

生体物質の繭として機能します

and you add things when you pour --

そこでレシピを変えて

so you add things to your liquid silk solution --

流し込む時に何か加え―

where these things are enzymes

絹の溶液に何か加え

or antibodies or vaccines,

それが酵素であろうが

the self-assembly process

抗体やワクチンであろうが

preserves the biological function of these dopants.

自己組織化の過程が

So it makes the materials environmentally active

これらのドーパントの生体機能を守ります

and interactive.

つまり素材は環境に対して活性を持つようにも

So that screw that you thought about beforehand

持たないようにもできるのです

can actually be used

先ほどお見せしたネジも

to screw a bone together -- a fractured bone together --

実際に折れた骨を

and deliver drugs at the same,

繋ぎ合わせるネジとして使えるのです

while your bone is healing, for example.

骨が治癒している間

Or you could put drugs in your wallet and not in your fridge.

同時に薬品を投与することもできます

So we've made a silk card

要冷蔵の薬品を財布に入れておくこともできます

with penicillin in it.

そこでペニシリンの入った

And we stored penicillin at 60 degrees C,

絹カードを作りました

so 140 degrees Fahrenheit,

これを２ヶ月間摂氏60度

for two months without loss of efficacy of the penicillin.

つまり華氏140度で保存しましたが

And so that could be ---

ペニシリンの薬効は失われませんでした

(Applause)

ですからこれは―

that could be potentially a good alternative

（拍手）

to solar powered refrigerated camels. (Laughter)

これはソーラー冷蔵庫を背負った

And of course, there's no use in storage if you can't use [it].

ラクダより良い案かもしれません

And so there is this other unique material trait

もちろん使用できなければ保存の意味はありません

that these materials have, that they're programmably degradable.

それにはもう１つの独特の素材特性があります

And so what you see there is the difference.

素材の分解を設定することができるのです

In the top, you have a film that has been programmed not to degrade,

ここに見えるのがその差です

and in the bottom, a film that has been programmed to degrade in water.

上は分解しないよう設定されたフィルムで

And what you see is that the film on the bottom

下は水中で分解するよう設定されたフィルムです

releases what is inside it.

ご覧のとおり 下のフィルムは

So it allows for the recovery of what we've stored before.

中身を放出しています

And so this allows for a controlled delivery of drugs

このように保存したものを使用することができます

and for reintegration in the environment

時間制御した薬品投与や

in all of these formats that you've seen.

環境への還元も可能となります

So the thread of discovery that we have really is a thread.

見て頂いた形態のどれでも可能です

We're impassioned with this idea that whatever you want to do,

これらの発見を繋いでいるのは実際に糸なのです

whether you want to replace a vein or a bone,

静脈や骨の差し替えや もっと持続可能な

or maybe be more sustainable in microelectronics,

ミクロ電子学を行うこと

perhaps drink a coffee in a cup

コーヒーを飲んだあと罪悪感なく

and throw it away without guilt,

カップを捨てたり

maybe carry your drugs in your pocket,

薬をポケットに入れて持ち歩て

deliver them inside your body

それをそのまま飲んだり

or deliver them across the desert,

そのまま砂漠を渡って届けたり

the answer may be in a thread of silk.

したいことが何であれ 答えは絹糸に

Thank you.

あるかもしれないことには感動させられます

(Applause)

ありがとう