Titta

UR Samtiden - Nobelföreläsningar 2018

UR Samtiden - Nobelföreläsningar 2018

Om UR Samtiden - Nobelföreläsningar 2018

Föreläsningar av 2018 års Nobelpristagare. Inspelat den 7-8 december 2018 på Stockholms universitet. Arrangör: Kungliga Vetenskapsakademien och Nobelförsamlingen vid Karolinska institutet.

Till första programmet

UR Samtiden - Nobelföreläsningar 2018 : Frances H Arnold, kemiDela
  1. Vi har alla dessa verktyg,
    men för 30 år sen ställde jag frågan:

  2. Hur komponerar man ihop det? Livets
    kod är som en symfoni av Beethoven.

  3. Jag vill tacka
    Kungliga Vetenskapsakademien-

  4. -Nobelkommittén för kemi-

  5. -min familj och mina vänner.
    Många av dem är här.

  6. Och jag vill speciellt tacka mina gamla
    och nya studenter. Några är här i dag.

  7. För det är egentligen deras bidrag
    som jag kommer att prata om i dag.

  8. Jag är ingenjör.

  9. Jag känner vördnad och fascination
    för kemin i den biologiska världen.

  10. Det finns en sån mångfald av
    transformationer. De ger upphov till-

  11. -den skönhet och funktionalitet
    som vi ser i den naturliga världen-

  12. -komplexiteten
    hos produkterna som naturen skapar.

  13. Och när man tänker på
    hur hon kan sätta ihop de produkterna-

  14. -med lätthet och elegans
    och enastående effektivitet-

  15. -från enkla, förnybara startmaterial,
    som finns i riklig mängd-

  16. -för mig är det en inspirationskälla
    för framtidens kemi.

  17. Vilka utför kemin? Enzymerna, dessa
    enastående molekylära maskiner.

  18. De katalyserar alla kemiska reaktioner
    i den levande världen. Nästan alla.

  19. Och de är kodade i dna.

  20. Jag känner vördnad inför
    och inspireras av enzymerna-

  21. -men även av naturens process
    för att skapa dem.

  22. Naturen skapar allt i den levande
    världen med hjälp av evolution.

  23. Det är en enastående maskin
    som genererar mångfald.

  24. Det är en enkel algoritm
    med mutationer och naturligt urval.

  25. Den ger ett recept för anpassning,
    optimering och innovation.

  26. Den har skapat allt liv runtom oss.

  27. Det började med en gemensam
    förfader, en enkel livsform-

  28. -för mer än tre miljarder år sen.

  29. Jag ville bygga nya enzymer.

  30. Jag var proteiningenjör på 1980-talet.
    Vi brottades med ett enkelt problem:

  31. Vi visste inte tillräckligt
    - och det gör vi fortfarande inte-

  32. -om hur en dna-sekvens
    kodar för funktion-

  33. -för att vi skulle kunna formge
    ett nytt enzym med lyckat resultat.

  34. Därför studerade jag
    processen i naturen.

  35. I dag kan vi läsa dna,
    och vi kan skriva dna.

  36. Man kan mejla en sekvens till
    sin leverantör, och få det levererat.

  37. Vi kan redigera dna med Crispr-Cas.
    Vi har alla dessa verktyg.

  38. Men för 30 år sen gav jag mig
    i kast med det här problemet:

  39. Hur komponerar man ihop det? Livets
    kod är som en symfoni av Beethoven.

  40. Det är intrikat, det är vackert,
    men vi vet inte hur man skriver så.

  41. Men naturen kan det.
    Där finns den här processen.

  42. Vi kan tänka på alla proteiner som har
    funnits sen vår gemensamma förfader-

  43. -som mängden av proteiner
    som är relevanta för biologin.

  44. Biologer studerar
    den här lilla gröna platsen.

  45. Det är bara en oändligt liten del
    av de proteiner som är möjliga.

  46. Universumet med alla möjliga proteiner
    är en tummelplats inför framtiden.

  47. Här vill jag utforska,
    och jag vill utforska här för jag tror-

  48. -att lösningen på många
    av mänsklighetens problem finns här.

  49. Det här är ju en utmaning,
    för det här rummet är vidsträckt.

  50. Det är större än antalet partiklar
    i universum, många gånger större.

  51. Jorge Luis Borges skrev
    novellen "Biblioteket i Babel".

  52. Där beskrivs ett oändligt bibliotek
    med alla böcker som är möjliga.

  53. Bibliotekarierna förtvivlar: "Hur söker
    jag i detta universum av sekvenser?"

  54. Det är samma sak
    med alla möjliga proteiner.

  55. Men de flesta av de möjliga böckerna
    innehåller bara nonsens.

  56. Slumpmässiga bokstavskombinationer
    är inget mot att kunna pumpa upp olja.

  57. Hur kan jag söka i biblioteket
    och hitta nånting meningsfullt?

  58. Det är ett svårt problem.
    Det här rummet är så stort.

  59. Vi har hört stora siffror i de här
    experimenten: miljarders miljoner.

  60. Hur letar man? Jag har inte tio upphöjt
    till miljarders miljoner doktorander-

  61. -inte ens tio upphöjt till nio!

  62. Om vi letar efter ett stort protein...
    Antikroppar kan vara ganska stora.

  63. Hos ett enzym
    finns det enormt många möjligheter.

  64. Det finns tusentals sätt att skapa en
    enda mutation hos ett typiskt protein.

  65. Och miljontals sätt att skapa två.

  66. Och skapar man tre...
    Det växer exponentiellt.

  67. Vi kan inte söka i det här rummet
    utan att fundera lite på processen.

  68. John Maynard Smith hjälpte mig
    att angripa problemet-

  69. -i en artikel som publicerades 1970,
    favoriten bland artiklar på 1 1/2 sida.

  70. Han sa att man kan tänka sig
    proteiner ordnade i ett rum-

  71. -där varje sekvens omges av grannar
    som skiljer sig åt med en mutation.

  72. Han menade att för att evolution
    ska ske - och han tror att den sker...

  73. De flesta här tror nog
    att evolutionen sker.

  74. Då måste funktionella proteiner
    finnas i det här rummet-

  75. -så att varje funktionellt protein,
    sånt som finns under skon-

  76. -omges av åtminstone
    några andra funktionella proteiner.

  77. De bildar ett nätverk - kanske glest,
    för de flesta sekvenser är nonsens.

  78. De bildar ett nätverk
    där evolutionen kan vandra.

  79. Precis det här har proteiner gjort
    under 3 1/2 miljarder år.

  80. De har ackumulerat mutationer,
    en i taget för det mesta-

  81. -och det har skapat dagens proteiner.

  82. Jag vill göra bättre proteiner:
    enzymer som löser mänskliga problem-

  83. -så jag vill lägga till en dimension,
    och det är fitness-

  84. -förmågan,
    hur väl ett enzym utför en ny uppgift.

  85. Det definieras av mig
    i de här experimenten.

  86. Vi kan se det som ett optimerings-
    problem i ett fitnesslandskap.

  87. På 1980-talet visste vi mycket lite
    om strukturen hos detta landskap.

  88. Om det är mycket ojämnt
    är de flesta mutationer dåliga-

  89. -och skickar ner en
    i ett bråddjup av icke-funktion.

  90. Evolutionen är sträng i det fallet.

  91. Men om det är jämnt,
    och John Maynard Smith menade-

  92. -att det måste vara jämnt
    för att vi ska finnas här-

  93. -då kan man använda
    enkla optimeringsprocesser.

  94. Vetenskap är en evolutionär process,
    liksom allt som människor tar sig för.

  95. Den bygger på det som redan finns,
    och man kombinerar saker på nya sätt.

  96. Det hände mycket intressant på
    1980-talet och i början av 1990-talet.

  97. Manfred Eigen pratade
    om experimentell molekylär evolution.

  98. Jerry Joyce fick RNA att evolvera i
    labbet. Det var riktad evolution av RNA.

  99. Jeremy Knowles visade-

  100. -att gynnsamma mutationer
    hos proteiner kan ackumuleras.

  101. Stuart Kauffman pratade om teoretiska
    sökningar i fitnesslandskapet.

  102. Filosofen Dan Dennett försåg mig
    med underbara ord och ett ramverk-

  103. -för idéerna som jag arbetade med.

  104. Allt det här förenades
    i en enkel process.

  105. Skillnaden
    mellan mina experiment och deras-

  106. -är att jag inte kan söka igenom en
    miljon eller en miljard olika molekyler.

  107. Vi måste titta på en i taget.
    Man får fram det man letar efter.

  108. Om man tittar på ett enzym måste
    man undersöka vad det enzymet gör.

  109. Kanske kan vi testa några tusen saker
    eller några tiotusen.

  110. De flesta av mutationerna är dåliga-

  111. -så vi fick noggrant överväga
    hur vi skulle kunna få en optimering.

  112. Man skapar en eller ett par mutationer
    åt gången i molekylen - slumpmässigt-

  113. -och undersöker noga de små effekter
    man kan förvänta sig efter en mutation.

  114. Om man vill få nåt helt annorlunda
    än det man börjar med...

  115. Utgångspunkten är viktig. Man får inte
    en kapplöpningshäst från en åsna.

  116. Att välja den är nåt mycket rationellt.

  117. Om man vill få fram nåt annorlunda
    krävs upprepning.

  118. Man måste ackumulera mutationer
    över flera generationer.

  119. Det gav oss en experimentell process,
    som har visat sig vara användbar.

  120. Om man utgår från sin åsna...

  121. De flesta enzymer är bra. Naturen
    har optimerat dem för deras uppgift.

  122. Men om jag ber dem utföra en ny
    uppgift, är de mindre entusiastiska.

  123. Och deras fitness sjunker dramatiskt.

  124. Men enkla ackumulerade mutationer
    över flera generationer-

  125. -kan optimera enzymet
    för den nya uppgiften.

  126. Arbetet som vi påbörjade på 1980-talet
    kulminerade-

  127. -i den här första artikeln,
    som publicerades 1993.

  128. Keqin Chen visade
    att vi kunde anpassa ett enzym-

  129. -till en högst onaturlig miljö.

  130. Många biokemister sa: "Ni kan inte
    göra så, det kommer inte att fungera."

  131. "Ett enzym fungerar aldrig
    i dimetylformamid. Det gillar de inte."

  132. Vi visade att man med några
    få mutationer och den här processen-

  133. -kan få det att fungera lika bra
    i en lösning med 50 eller 60 % DMF-

  134. -som det gjorde i sin naturliga miljö.

  135. 1995 träffade jag Pim Stemmer.

  136. Det var strax efter hans artikel
    om dna-shuffling.

  137. Vi träffades på Santa Fe Institute,
    och hans vision fängslade mig.

  138. Han introducerade
    idén om sexuell rekombination.

  139. Det är en annan sökstrategi
    för evolutionen.

  140. Det fungerar bra. Vi får diversitet när
    ens dna kombineras med nån annans.

  141. Pim pratade om att det var
    en molekylär förädlingsprocess.

  142. Jag använder ofta det uttrycket
    när jag presenterar mitt arbete.

  143. Tråkigt nog gick Pim bort år 2013-

  144. -men han startade ett bolag som
    förde ut min och hans teknik i världen.

  145. Tack vare deras arbete på Maxygen
    och arbetet på andra laboratorier-

  146. -har den här processen
    med riktad evolution skapat enzymer-

  147. -som finns i tvättmedel eller
    används vid läkemedelsframställning.

  148. De används
    inom många olika branscher i dag.

  149. Jag är stolt över tillämpningarna
    men tog inte fram dem.

  150. Men det fina är att om man
    tillhandahåller ett enkelt ramverk-

  151. -och ingenjörer
    vill att det ska vara enkelt-

  152. -då kan hela världen använda det.

  153. Men vi lärde oss intressanta saker
    om enzymer under arbetets gång.

  154. De anpassar sig förstås snabbt.
    Det visste vi inte då.

  155. Vi visste inte hur många
    mutationsrundor som krävs-

  156. -för att ett enzym ska få en ny funktion
    eller fungera i en onaturlig miljö-

  157. -eller processa ett nytt substrat.
    De sakerna skedde snabbt.

  158. Vi lärde oss också att det är långt kvar
    tills vi kan formge dem.

  159. Redan på 90-talet visste jag
    att processen skulle bli användbar-

  160. -för den var snabb
    och kom upp med oväntade lösningar.

  161. Mutationer skedde överallt i proteinet,
    20-30 ångström från den aktiva ytan.

  162. Ingen kunde förklara dem,
    än mindre förutsäga dem.

  163. Här har vi
    en fantastisk optimeringsmekanism.

  164. Man tar alltså ett biologiskt enzym
    och optimerar det för olika funktioner.

  165. Nu ska jag snabbspola fram till i dag,
    så att jag kan avsluta med framtiden.

  166. I dag är jag inte så intresserad av
    optimering, även om det är viktigt-

  167. -utan mer av
    hur evolutionen skapar nya saker.

  168. Hur kan man skapa enzymer
    som katalyserar reaktioner-

  169. -som man inte har hittat i den
    biologiska världen? I alla fall inte än.

  170. Man kan inte gå till en databas och
    hitta ett enzym till en viss reaktion.

  171. Hur kan vi föra in reaktioner som
    människan har uppfunnit under 100 år-

  172. -in i den effektiva biologiska världen-

  173. -och genetiskt koda helt ny kemi?

  174. Jag trodde att det skulle bli svårt.

  175. Enzymer är så fint konstruerade
    med funktionella grupper-

  176. -för att katalysera reaktioner
    och stabilisera övergångsstadiet.

  177. Hur skapar man en helt ny aktiv yta?

  178. Det är en försiktig process, det som
    jag beskrev, med en mutation i taget.

  179. Men det är fel tankesätt, för naturen
    skapar nya enzymer hela tiden-

  180. -för att bryta ner antibiotika
    som kostade en miljard dollar-

  181. -men vanligtvis som svar på det
    som människan gör med planeten.

  182. Ett exempel: ett starkt bekämpnings-
    medel som har använts i över 60 år-

  183. -ansågs inte vara
    biologiskt nedbrytbart-

  184. -men plötsligt
    kunde ett enzym avklorera atrazin.

  185. Det blev en rik kvävekälla
    för organismen som kom på det.

  186. Och den spred sig i världen.
    Det är evolution i realtid.

  187. Evolution i realtid
    när vi använder bakteriedödande tvål.

  188. Vi orsakar och driver på evolutionen.
    Den sker snabbt.

  189. Hur går det här till?
    Hur får man evolution i realtid?

  190. Det som händer är att enzymer
    redan har de där förmågorna.

  191. De är som doktorander. - Ni klarar
    långa arbetsdagar med dåligt betalt.

  192. Men ni kan kanske spela piano
    eller diska, om ni måste.

  193. Om ni inte kan försörja er
    som kemister kan ni göra nåt annat.

  194. Enzymer fungerar precis så.

  195. Varje enzym
    har kapacitet för flera reaktioner-

  196. -och evolutionen utnyttjar det
    som näring till nya uppfinningar.

  197. Jag som tränar molekylerna
    måste se vad de har kapacitet till.

  198. Sen kan man veva i gång
    processen med riktad evolution.

  199. Ett exempel:
    jag gillar cytokrom c-gruppen.

  200. Det är en enzym-familj
    där naturen har skapat variation-

  201. -så att de kan påskynda
    flera olika kemiska reaktioner.

  202. Naturen använder väldigt reaktiva
    intermediärer för att kunna göra detta.

  203. Troligen har processen med mutationer
    och selektion gjort familjen varierad.

  204. Vi tyckte att det här var lite likt
    kemi som människor har uppfunnit.

  205. Om man kan övertyga
    en cytokrom P-450-

  206. -att skapa en reaktiv intermediär
    med kol...

  207. Reaktiva karbener på den aktiva ytan
    kan göra järnkarbid.

  208. Kanske kan man få den att
    överföra det och göra människokemi-

  209. -som att omvandla dubbelbindningar
    till cyklopropaner-

  210. -eller stoppa in karben
    i en X-H-bindning.

  211. Det här finns inte i den biologiska
    världen. Människor uppfann det-

  212. -men i rätt syntetisk miljö - tänk
    på atrazin, en ny nisch för enzymet-

  213. -och med verktyget riktad evolution-

  214. -kan vi kanske skapa
    enzymer för nya saker.

  215. Frågan är: kan ett hemprotein
    skapa nya reaktiva intermediärer?

  216. Det fanns tecken som tydde på det.

  217. Men skulle det
    låta bli att bryta ner sig själv-

  218. -och överföra det
    till ett andra substrat?

  219. Nu förenas två substrat i ett enzym
    som aldrig har sett dem förut.

  220. Och om man ser sån aktivitet,
    evolverar enzymet?

  221. För fem år sen ställde vi de frågorna.
    Här är ett mer aktuellt exempel.

  222. De överför faktiskt karbener.

  223. Vi skapade flera karben-transferaser.

  224. Jag gillar att berätta om en som gör
    kemi som människor har svårt att göra:

  225. Ringformade kolväten med stora
    spänningar, som bicyklobutaner-

  226. -en transformation
    som är okänd i den biologiska världen.

  227. Det är mycket svårt också för kemister,
    och det krävs ädelmetaller.

  228. Järn, som det finns gott om,
    har man aldrig sett göra det här.

  229. Kai Chen visade
    att han kunde göra cyklopropener.

  230. Ringspänningen är över 50 kcal/mol
    i de här strukturerna.

  231. Genom att ha
    en karben som startämne-

  232. -bildar enzymet reaktivt karben, överför
    det, och dessutom evolverar det.

  233. Kai Chen hittade ett enzym
    som vi förvarade i vårt kylskåp.

  234. Jag har en samling hemproteiner.

  235. Han sa: "Kan ni göra det här
    som en promiskuös aktivitet?"

  236. Han fick det att evolvera och
    bli en tämligen effektiv katalysator.

  237. Och han fick till och med enzymet
    att göra det två gånger.

  238. Om det håller fast vid det reaktiva
    cyklopropenet på den aktiva ytan-

  239. -kan han lägga till en karben till. Då
    släpper kvävet och driver reaktionen.

  240. Då får man bicyklobutaner.

  241. Rena upp diastereomerer. Man gör
    bara en av fyra möjliga diastereomerer-

  242. -för enzymet skapar miljön där den
    här kemiska reaktionen kan äga rum.

  243. Enzymerna kan dessutom
    göra många olika bicyklobutaner.

  244. Så vitt jag vet vill ingen ha
    bicyklobutaner. Hör av er i så fall!

  245. Men de är intressanta molekyler
    som har undgått kemisterna.

  246. Ett enzym lärde sig tillverka dem
    på bara några generationer.

  247. Och det skedde inne i levande celler.

  248. Man utför den kemin genom att tillsätta
    substratet till bakterier i en odling.

  249. Då spyr de ut så många att vi kan
    bestämma deras absoluta stereokemi.

  250. Ett annat exempel: tänk er bindningar
    som är okända inom biologin.

  251. Här har vi kisel, ett grundämne
    som det finns gott om i jordskorpan-

  252. -men som aldrig har hittats bundet
    till kol i den biologiska världen.

  253. Det finns inga kolkiselbindingar
    i biologin.

  254. En del undrar varför. Jag tänker inte
    ge ett svar, men nu finns de i biologin.

  255. Om man går till mitt kylskåp
    kan man hitta proteiner-

  256. -till exempel från den här heta källan
    med salthaltigt vatten på Island-

  257. -från en organism därifrån.

  258. Det proteinet
    tar en karben som startämne-

  259. -och saltlösningen med dimetylfenyl-

  260. -och stoppar in karben
    i kiselvätebindningen-

  261. -och gör nya organiska föreningar
    med kisel. Ett vildtypsprotein!

  262. Ingen frågade
    om naturen kunde göra det.

  263. Det här är ju inga föreningar
    som förekommer rikligt-

  264. -men naturen har förmågan
    att göra organisk kemi med kisel.

  265. Omsättningstalet är 40 - lika bra
    som kemisternas bästa katalysatorer.

  266. Enantioselektiviteten är 97 %.

  267. Och jag vill påpeka
    att det här är en cytokrom c.

  268. Den är så stabil att den går att koka.
    Även en kemist kan använda den!

  269. Den är så stabil. Den ser ut som ett
    pulver och fungerar för den här kemin.

  270. Dess ursprungliga funktion
    är elektronöverföring.

  271. Om man vet nåt om cytokrom c,
    så undrar man: "Hur går det här till?"

  272. Den aktiva ytan
    där den kemiska reaktionen äger rum...

  273. Om man tittar
    på proteinets kristallstruktur ser man-

  274. -att den aktiva ytan
    är helt fylld av protein.

  275. Järnet är helt mättat.

  276. Ligander från porfyrin-ringen och
    axiala ligander fyller den aktiva ytan.

  277. På er dataskärm skulle den aktiva
    ytans volym anges med en stor nolla.

  278. Men naturen bryr sig inte om
    era beräkningar.

  279. Det här proteinet
    gör gärna den här kemin.

  280. Förenklade bilder av proteiner ger inte
    en rättvisande bild av det som sker.

  281. Proteinet gör den här kemin
    - och det evolverar dessutom.

  282. Om man skapar mutationer nära
    den aktiva ytan över tre generationer-

  283. -kan man få vildtypsproteinet
    med låg aktivitet att evolvera-

  284. -till nåt som är många gånger bättre
    än människans bästa katalysator.

  285. Man vevar i gång processen
    och ger dem lite socker-

  286. -och då kommer proteinerna
    att evolvera.

  287. Och det fungerar inuti bakterieceller.
    Varför är det viktigt?

  288. Bakteriecellerna
    tillverkar katalysatorn-

  289. -och miljontals versioner
    av katalysatorn, om de får socker.

  290. Om det är dna-kodat...
    Man sätter in genen i bakterierna.

  291. Om det är dna-kodat
    kan man odla fram katalysatorer-

  292. -och mutera den en miljon gånger,
    till kostnaden av socker.

  293. Jag ska visa er ett exempel.

  294. Man kan välja att addera en karben
    till kisel eller kväve.

  295. Om man har låtit katalysatorn evolvera
    väljer den bara kisel.

  296. Man får kemoselektivitet,
    enantioselektivitet.

  297. Allt görs av bakterierna.

  298. Den här nyheten spreds över världen.
    Alla sa att vi gjorde kiselbaserat liv.

  299. Så var det inte...

  300. Jag har inte tid
    att berätta om alla tokiga saker-

  301. -men ingen hade läst artikeln,
    bara rubriken.

  302. Historien färdades runt jorden
    och muterade!

  303. Min grupp skrattade gott när de läste
    vad folk skrev i "Twitterversum"-

  304. -om hur vi skapade kiselbaserat liv.
    Men det fungerar på riktigt.

  305. Det går
    att bygga in kisel i levande system-

  306. -nu när vi har genetiskt kodad kemi.

  307. Och man kan ta reda på
    hur proteinet lärde sig.

  308. Man kan se proteinets struktur,
    och här ser vi-

  309. -att strukturen
    har förändrats dramatiskt.

  310. Vi har en ögla ovanför det aktiva järnet
    som har böjt sig ut i lösningen.

  311. Man skapade tre mutationer
    i det här proteinet.

  312. De får öglan att böja sig utåt
    och öppnar upp en ficka.

  313. Den har plats
    för ett stort antal olika substrat-

  314. -och kan katalysera den här kemin
    effektivt-

  315. -dussintals gånger bättre
    än den bästa katalysatorn-

  316. -som en människa
    har tagit fram och beskrivit.

  317. Om det går med kisel
    går det med andra atomer också.

  318. Och nyligen, ett år senare,
    publicerade vi... Ursäkta mig.

  319. Vi förde in karbener
    i borvätebindingar.

  320. Det finns inga borkolbindingar
    i den biologiska världen.

  321. Här har vi en bindning som
    kemister gillar - ett mångsidigt system.

  322. En organisk förening med bor.

  323. Man tar ett enzym eller ett protein, som
    cytokrom c, och vevar i gång det hela.

  324. Ni ser mönstret.

  325. Man upptäcker lite aktivitet och har den
    här underbara optimeringsprocessen.

  326. Vildtypsproteinet är generation noll och
    får evolvera under tre generationer.

  327. Nu har vi nåt som under optimala
    förhållanden är 400 gånger bättre-

  328. -än den bästa av människans
    katalysatorer för samma reaktion-

  329. -och den använder järn,
    som det finns gott om.

  330. Man kan förstås ändra selektiviteten-

  331. -och anpassa katalysatorn
    till den kemi man är intresserad av.

  332. I den biologiska världen får vi kritik
    om vi försöker göra biokatalys.

  333. "Ni kan inte göra det
    som jag kan göra."

  334. Jag har jätteduktiga kemister
    på Caltceh-

  335. -som kan göra material som
    den biologiska världen inte kan göra.

  336. Men förhoppningsvis
    kommer det att ändras.

  337. Biologin begränsas ju
    av bindningarna som den kan göra.

  338. Kol är till exempel ofta bundet
    till kväve, syre eller svavel-

  339. -och ibland till halogener och annat,
    och till mycket väte förstås.

  340. Men för stora delar av periodiska
    systemet har vi aldrig hittat-

  341. -nåt biologiskt system.
    Och som jag visade:

  342. Under två år utökade vi biologins
    repertoar med två grundämnen.

  343. Nu kan man bygga kol-bor- och
    kolkiselstrukturer i levande system-

  344. -och göra mer kemi
    genom att modifiera metaboliska vägar.

  345. Jag vill ge er
    en tanke inför framtiden.

  346. Jag är entusiastisk över det vi gör nu
    men ännu mer inför framtiden.

  347. Vi har den här otroligt kraftfulla
    algoritmen för formgivning.

  348. Den fungerar för alla skalor
    - från molekyler till ekosystem.

  349. Den optimerar inte bara,
    utan kan även skapa nytt - i realtid.

  350. Och i kemivärlden öppnar det upp
    en möjlighet att riva gränsen-

  351. -mellan naturlig kemi
    och kemi uppfunnen av människor-

  352. -och föra in alla mänskliga uppfinningar
    in i den biologiska världen.

  353. Jag läser kemiartiklar. Studenterna
    läser gamla nummer av JACS.

  354. De säger: "Wow! Jag kan nog
    lägga till den här reaktionen."

  355. Jag har inte visat er
    alla som de har lyckats med.

  356. Det här är spännande för de unga.

  357. Att kombinera olika forskningsfält
    ger en guldgruva av möjligheter.

  358. Nu kan man genetiskt koda
    sin favoritkemi, vilket underlättar.

  359. Och tänk på att den biologiska världen
    uppvisar en underbar diversitet.

  360. Det finns miljarders miljoner proteiner
    som väntar på att lösa era problem.

  361. Naturen visste det här.
    Glöm sakernas internet!

  362. De levande sakernas internet
    har crowdsourcat och problemlöst-

  363. -i över tre miljarder år-

  364. -och om vi lär oss att dra nytta av det
    kan vi få en mer hållbar framtid-

  365. -och tillverka drivmedel och kemikalier
    med hjälp av biologiska system.

  366. Jag avslutar med den här tanken:
    vi har ett universum att utforska-

  367. -och vi har ett rymdskepp att utforska
    det med - det kallas evolution.

  368. Jag vill tacka alla som har jobbat
    ihop med mig på Caltech genom åren.

  369. Många ser ni på bilden. De firade mig
    när jag fyllde jämnt för ett par år sen.

  370. Jag vill återigen tacka dem.
    Och tack för er uppmärksamhet!

  371. Översättning: Sirje Rundqvist Talva
    www.btistudios.com

Hjälp

Stäng

Skapa klipp

Klippets starttid

Ange tiden som sekunder, mm:ss eller hh:mm:ss.

Klippets sluttid

Ange tiden som sekunder, mm:ss eller hh:mm:ss.Sluttiden behöver vara efter starttiden.

Bädda in ditt klipp:

Bädda in programmet

Du som arbetar som lärare får bädda in program från UR om programmet ska användas för utbildning. Godkänn användarvillkoren för att fortsätta din inbäddning.

tillbaka

Bädda in programmet

tillbaka

Frances H Arnold, kemi

Produktionsår:
Längd:
Tillgängligt till:

Frances H Arnold, Nobelpristagare i kemi 2018, har genom så kallad riktad evolution tagit fram enzymer som bland annat används för att tillverka biobränsle och läkemedel. Inspelat den 8 december 2018 på Stockholms universitet. Arrangör: Kungliga Vetenskapsakademien.

Ämnen:
Kemi
Ämnesord:
Enzymer, Kemi, Medicin, Nobelpriset i kemi, Nobelpristagare
Utbildningsnivå:
Allmänbildande

Alla program i UR Samtiden - Nobelföreläsningar 2018

Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Nobelföreläsningar 2018

James P Allison, medicin

James P Allison, en av 2018 års Nobelpristagare i medicin, berättar om hur han utvecklade en ny behandlingsprincip mot cancer genom att studera ett känt protein som fungerar som en broms i immunsystemet. Inspelat den 7 december 2018 på Karolinska institutet i Stockholm. Arrangör: Nobelförsamlingen vid Karolinska institutet.

Produktionsår:
2018
Utbildningsnivå:
Allmänbildande
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Nobelföreläsningar 2018

Tasuku Honjo, medicin

Tasuku Honjo, en av 2018 års Nobelpristagare i medicin, berättar om hur han etablerat en ny princip för cancerbehandling genom att förstärka immunsystemets inneboende förmåga att angripa tumörceller. Inspelat den 7 december 2018 på Karolinska institutet i Stockholm. Arrangör: Nobelförsamlingen vid Karolinska institutet.

Produktionsår:
2018
Utbildningsnivå:
Allmänbildande
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Nobelföreläsningar 2018

Arthur Ashkin, fysik

Arthur Ashkin, Nobelpristagare i fysik 2018, har utvecklat den optiska pincetten som kan gripa tag i partiklar, atomer, molekyler och levande bakterier utan att skada dem. Föreläsningen hålls av kollegan René-Jean Essiambre. Inspelat den 8 december 2018 på Stockholms universitet. Arrangör: Kungliga Vetenskapsakademien.

Produktionsår:
2018
Utbildningsnivå:
Allmänbildande
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Nobelföreläsningar 2018

Donna Strickland, fysik

Donna Strickland, Nobelpristagare i fysik 2018, berättar om arbetet med att utveckla högintensitetslasern, ett verktyg som revolutionerat många områden. Inspelat den 8 december 2018 på Stockholms universitet. Arrangör: Kungliga Vetenskapsakademien.

Produktionsår:
2018
Utbildningsnivå:
Allmänbildande
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Nobelföreläsningar 2018

Gérard Mourou, fysik

En olyckshändelse i labbet ledde till att ögonlasern utvecklades. Gerard Mourou, Nobelpristagare i fysik 2018, berättar om sin passion för extremt ljus. Inspelat den 8 december 2018 på Stockholms universitet. Arrangör: Kungliga Vetenskapsakademien.

Produktionsår:
2018
Utbildningsnivå:
Allmänbildande
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Nobelföreläsningar 2018

George P Smith, kemi

George P Smith, Nobelpristagare i kemi 2018, ligger bakom metoden fagdisplay, som bland annat kan användas för att utveckla antikroppar mot autoimmuna sjukdomar. Inspelat den 8 december 2018 på Stockholms universitet. Arrangör: Kungliga Vetenskapsakademien.

Produktionsår:
2018
Utbildningsnivå:
Allmänbildande
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Nobelföreläsningar 2018

Gregory P Winter, kemi

Gregory P Winter, Nobelpristagare i kemi 2018, beskriver hur han genom riktad evolution av antikroppar har tagit fram läkemedel mot ledgångsreumatism, psoriasis och inflammatoriska tarmsjukdomar. Inspelat den 8 december 2018 på Stockholms universitet. Arrangör: Kungliga Vetenskapsakademien.

Produktionsår:
2018
Utbildningsnivå:
Allmänbildande
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Nobelföreläsningar 2018

Frances H Arnold, kemi

Frances H Arnold, Nobelpristagare i kemi 2018, har genom så kallad riktad evolution tagit fram enzymer som bland annat används för att tillverka biobränsle och läkemedel. Inspelat den 8 december 2018 på Stockholms universitet. Arrangör: Kungliga Vetenskapsakademien.

Produktionsår:
2018
Utbildningsnivå:
Allmänbildande
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Nobelföreläsningar 2018

William D Nordhaus, ekonomi

William Nordhaus, ekonomipristagare 2018, beskriver hur hans simuleringsmodell kan användas i arbetet med att beräkna kostnader knutna klimatförändringar. Inspelat den 8 december 2018 på Stockholms universitet. Arrangör: Kungliga Vetenskapsakademien.

Produktionsår:
2018
Utbildningsnivå:
Allmänbildande
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Nobelföreläsningar 2018

Paul M Romer, ekonomi

Hur kan vi uppnå en varaktig och hållbar ekonomisk tillväxt i världen? Paul Romer, ekonomipristagare 2018, ger oss sina teorier. Inspelat den 8 december 2018 på Stockholms universitet. Arrangör: Kungliga Vetenskapsakademien.

Produktionsår:
2018
Utbildningsnivå:
Allmänbildande
Beskrivning
Visa fler

Mer kemi

Spelbarhet:
UR Skola
Längd
Titta UR Samtiden - Nobel för gymnasister 2015

Hur får man ett Nobelpris i kemi?

Astrid Gräslund, sekreterare i Nobelkommittén, ger här flera konkreta tips att tänka på för den som siktar på ett Nobelpris i kemi. Gemensamt för alla pristagare, menar hon, är ett gott självförtroende, nyfikenhet, envishet och en förmåga att arbeta extremt hårt. Alfred Nobel som instiftade priset var själv kemist, berättar Astrid. Han älskade att laborera och var samtidigt en framgångsrik entreprenör, vilket så småningom lade grunden till den förmögenhet som än idag genererar den prissumma som delas ut till Nobelpristagarna. Inspelat den 9 december 2015 på Kungsholmens gymnasium, Stockholm. Arrangör: Kungliga Vetenskapsakademien.

Spelbarhet:
UR Skola
Längd
Titta Grym kemi

Krig

Vad finns det för kemi i krig? Programledaren Brita Zackari och kemiprofessor Ulf Ellervik reser till Flandern och besöker gamla skyttegravar från första världskriget. Första världskriget kallades också kemisternas krig, bland annat på grund av senapsgasen som först inte märktes men gav otäcka sår på huden. Vi får också höra om juden Fritz Habers Nobelprisbelönade upptäckt som gav upphov till konstgödsel. Upptäckten räddade miljoner människor ifrån svält men den var även grund för gasen som dödade väldigt många människor, däribland Habers släktingar, i koncentrationslägren under andra världskriget.

Fråga oss