Мне прапанавалі пасаду дацэнта медыцыны і загадчыка аддзела навуковай візуалізацыі ў Ельскім універсітэце на кафедры медыцыны. Мая праца заключалася ў напісанні шматлікіх алгарытмаў і кодаў для віртуальных аперацый, якія праводзіла НАСА падчас падрыхтоўкі астранаўтаў, якіх гатовілі працяглага касмічнага палёту, дзе яны маглі б знаходзіцца ў робатызаваных капсулах. Найбольш захапляючым у ходзе нашай працы было тое, што, пры дапамозе новых тэхналогій сканавання, мы бачылі рэчы, якія ніхто не бачыў раней -- рэчы, звязаныя не толькі з лячэннем захворвання, але і таксама з магчымасцю ўбачыць цела як нешта сапраўды надзвычайнае.
I was offered a position as associate professor of medicine and chief of scientific visualization at Yale University in the department of medicine. And my job was to write many of the algorithms and code for NASA to do virtual surgery in preparation for the astronauts going into deep-space flight, so they could be kept in robotic pods. One of the fascinating things about what we were working on is that we were seeing, using new scanning technologies, things that had never been seen before. Not only in disease management, but also things that allowed us to see things about the body that just made you marvel.
Я помню, калі мы першы раз глядзелі на калаген. Усё вашае цела, усё -- вашыя валасы, скура, косці, пазногці -- усё зроблена з калагену. Ён нібыта мае структуру каната, які закручваецца і переплятаецца вось так. І адзіным месцам, дзе калаген змяняе сваю структуру, з'яўляецца рагавіца вашага вока. У вашым воку ён набывае форму сятчаткі і таму становіцца празрыстым, у адрозненне ад непразрыстага. У такой выдатна арганізаванай структуры было цяжка не ўбачыць боскасці. І мы працягвалі назіраць гэта зноў, і зноў, і зноў у розных частках цела.
I remember one of the first times we were looking at collagen. And your entire body, everything -- your hair, skin, bone, nails -- everything is made of collagen. And it's a kind of rope-like structure that twirls and swirls like this. And the only place that collagen changes its structure is in the cornea of your eye. In your eye, it becomes a grid formation, and therefore, it becomes transparent, as opposed to opaque. So perfectly organized a structure, it was hard not to attribute divinity to it. Because we kept on seeing this in different parts of the body.
Аднойчы я меў магчымасць, звязаную з адным чалавекам, што працаваў над вельмі цікавай мікрамагнітна-рэзананснай візуалізацыяй з Нацыянальным інстытутам аховы здароўя. Тое, што мы намерваліся зрабіць, было сканаванне новага праекту па развіццю эмбрыёна ад зачацця да нараджэння з выкарыстаннем гэтых новых тэхналогій. Такім чынам, я напісаў алгарытмы, а ён забяспечыў апаратуру - Пол Латербуд - і затым атрымаў Нобелеўскую прэмію за вынаходжанне МРТ. А я атрымаў падаткі. І збіраюся паказаць вам узор працы "Ад зачацця да нараджэння"
One of the opportunities I had was one person was working on a really interesting micromagnetic resonance imaging machine with the NIH. And what we were going to do was scan a new project on the development of the fetus from conception to birth using these new technologies. So I wrote the algorithms and code, and he built the hardware -- Paul Lauterbur -- then went onto win the Nobel Prize for inventing the MRI. I got the data. And I'm going to show you a sample of the piece, "From Conception to Birth."
Музыка
(Music)
Тэкст відэа "Ад зачацця да нараджэння" Нязрэлая яйцаклетка Сперма Яйцаклетка асемянёна 24 гадзіны: першае дзяленне клетак дзіцяці Аплодненая яйцаклетка дзеліцца праз некалькі гадзін пасля зліцця... І дзеліцца нанова кожныя 12 ці 15 гадзін. Ранні эмбрыён Жаўток яшчэ корміць дзіця. 25 дзён: развіццё камеры сэрца 32 дні: развіваюцца рукі і кісці 36 дзён: пачатак прымітыўнага пазваночніка Гэтыя тыдні з'яўляюцца часам найхутчэйшага развіцця плода. Калі б плод працягваў расці з такой хуткасцю на працягу ўсіх дзевяці месяцаў, ён меў бы 1.5 тоны пасля нараджэння. 45 дзён Сэрца эмбрыёна б'ецца у два разы хутчэй за сэрца маці. 51 дзень 52 дні: развіваюцца сятчатка, нос і пальцы Пастаянныя рухі эмбрыёна ва ўлонні неабходныя для росту мышцаў і шкілета. 12 тыдняў: нявызначаны палавы орган хлопчык ці дзяўчынка - яшчэ вызначыцца 8 месяцаў Нараджэнне: этап выштурхоўвання Момант нараджэння
[From Conception to Birth] [Oocyte] [Sperm] [Egg Inseminated] [24 Hours: Baby's first division] [The fertilized ovum divides a few hours after fusion...] [And divides anew every 12 to 15 hours.] [Early Embryo] [Yolk sack still feeding baby.] [25 Days: Heart chamber developing.] [32 Days: Arms & hands are developing] [36 Days: Beginning of the primitive vertebrae] [These weeks are the period of the most rapid development of the fetus.] [If the fetus continues to grow at this speed for the entire 9 months, it would be 1.5 tons at birth.] [45 Days] [Embryo's heart is beating twice as fast as the mother's.] [51 Days] [Developing retina, nose and fingers] [The fetus' continual movement in the womb is necessary for muscular and skeletal growth.] [12 Weeks: Indifferent penis] [Girl or boy yet to be determined] [8 Months] [Delivery: The expulsion stage] [The moment of birth]
(Апладысменты)
(Applause)
Аляксандар Ціарас: Дзякуй. Але, як вы можаце пабачыць, калі вы насамрэы пачынаеце працаваць з гэтымі дадзенымі, гэта відовішчна. Мы працягвалі сканаваць больш і больш, працуючы над гэтым праектам, назіраючы за дзвюма простымі клеткамі, што мелі такую неверагодную структуру, якая магічным чынам стане вамі. І пакуль мы працягвалі працаваць з гэтымі звесткамі, гледзячы на маленькія часткі цела, гэтыя невялічкія кавалкі тканіны, як трафабласт сыходзіць з зародкавага пузырка і неспадзявана закопвае сябе ў сценку маткі, кажучы: "Я тут, каб застацца". Раптоўна пачынаецца размова з эстрагенамі, прагестэронамі, што кажуць: "Я тут, каб застацца, узгадуй мяне", будуючы гэты надзвычайны трохлінейны плод, які праз 44 дні стане нечым, што вы зможаце распазнаць, і затым праз дзевяць тыдняў ён будзе сапраўдным маленькім чалавекам. Цуд гэтых назіранняў: Адкуль у нас ёсць такі біялагічны механізм унутры нашага цела, што дазваляе бачыць гэта?
Alexander Tsiaras: Thank you. But as you can see, when you actually start working on this data, it's pretty spectacular. And as we kept on scanning more and more, working on this project, looking at these two simple cells that have this unbelievable machinery that will become the magic of you. And as we kept on working on this data, looking at small clusters of the body, these little pieces of tissue that were the trophoblasts coming off of the blastocyst, all of a sudden burrowing itself into the side of the uterus, saying, "I'm here to stay." Having conversation and communications with the estrogens, the progesterones, saying, "I'm here to stay, plant me," building this incredible trilinear fetus that becomes, within 44 days, something that you can recognize, and then at nine weeks is really kind of a little human being. The marvel of this information: How do we actually have this biological mechanism inside our body to actually see this information?
Я хачу паказаць вам нешта сапраўды ўнікальнае. Вось сэрца чалавека на 25-ым тыдні Гэта па сутнасці толькі дзве жылкі. Як гэта цуда-арыгамі, будуюцца клеткі, з хуткасцю адзін мільён клетак ў сякунду напрацягу чатырох тыдняў, яны нібыта складваюцца самі ў сабе. Праз пяць тыдняў, вы пачынаеце бачыць першыя перадсэрдзі і страўнічкі. Шэсць тыдняў, складкі, што пачынаюцца з сасочкаў унутры сэрца, здольныя закрыць кожны клапан сэрца, пакуль вы не атрымаеце развітае сэрца -- і асноўнае развіццё ўсяго цела затым. Цудоўныя механізмы ўнутры кожнай генетычнай структуры паведамляюць, дзе дакладана павінна быць нервовая клетка -- складанасць гэтых матэматычных мадэляў і тое, як яны на самой справе зроблены, за межамі чалавечага разумення.
I'm going to show you something pretty unique. Here's a human heart at 25 days. It's just basically two strands. And like this magnificent origami, cells are developing at one million cells per second at four weeks, as it's just folding on itself. Within five weeks, you start to see the early atrium and the early ventricles. Six weeks, these folds are now beginning with the papilla on the inside of the heart actually being able to pull down each one of those valves in your heart until you get a mature heart -- and then basically the development of the entire human body. The magic of the mechanisms inside each genetic structure saying exactly where that nerve cell should go -- the complexity of these, the mathematical models of how these things are indeed done are beyond human comprehension.
Нават з'яўляючыся матэматыкам, я гляджу з подзівам на тое, як гэтыя наборы інструкцый не робяць памылак, падчас будавання таго, што стане намі. Гэта таямніца, гэта цуд, гэта боскасць. Затым вы засяроджваеце погляд на дарослым жыцці. Паглядзіце на невялікі пучок капіляраў. Гэта толькі маленькая, мікраскапічная падструктура. Але на момант вашага нараджэння, у дзевяць месяцаў, вы маеце нешта каля 100,000 кіламетраў сасудаў у вашым целе. Я маю на ўвазе, толькі адзін кіламетар - бачны 99, 999 кіламетраў разносяць пажыўныя рэчывы і выводзяць адкіды. Складанасць унутранай пабудовы кожнай сістэмы, ізноў, па-за межамі любога разумення ці любой існуючай сёння матэматыкі.
Even though I am a mathematician, I look at this with marvel of how do these instruction sets not make these mistakes as they build what is us? It's a mystery, it's magic, it's divinity. Then you start to take a look at adult life. Take a look at this little tuft of capillaries. It's just a tiny sub-substructure, microscopic. But basically by the time you're nine months and you're given birth, you have almost 60,000 miles of vessels inside your body. And only one mile is visible. 59,999 miles that are basically bringing nutrients and taking waste away. The complexity of building that within a single system is, again, beyond any comprehension or any existing mathematics today.
Гэты набор інструкцый ад мозгу да кожнай іншай часткі цела -- паглядзіце на складанасць згортвання. Адкуль прыходзіць гэта магчымасць ведаць, што выгіб можа валодаць большай інфармацыяй: зараз вы назіраецце развіццё мозгу дзіцяці. Гэта тое, чым мы цяпер займаемся. Насамрэч, мы распачынаем два даследванні сканіравання дзіцячага мозгу з моманту нараджэння. Кожныя шэсць месяцаў да ўзросту шасці год -- плануецца даследваць каля 250 дзяцей -- мы будзем назіраць за тым, як складваюцца звіліны і разоры мозгу, каб пабачыць, як гэтае цудоўнае развіццё ператвараецца ў памяць і дзіва -- становіцца намі.
And then instructions set, from the brain to every other part of the body -- look at the complexity of the folding. Where does this intelligence of knowing that a fold can actually hold more information, so as you actually watch the baby's brain grow. And this is one of the things we're doing. We're launching two new studies of scanning babies' brains from the moment they're born. Every six months until they're six years old, we're going to be doing about 250 children, watching exactly how the gyri and the sulci of the brains fold to see how this magnificent development actually turns into memories and the marvel that is us.
І гэта не толькі нашае існаванне, аднак і тое, як жаночае цела разумее генетычную структуру, якая будуе не толькі сваё ўласнае цела, але і разумее, як стаць хадзячай імуннай, сардэчна-сасудзістай сістэмай, мабільнай сістэмай, якая можа выхоўваць, цудоўным чынам лячыць дзіця, што, яшчэ раз, па-за нашым разуменнем: цуд, імя якому існаванне, што ёсць мы?
And it's not just our own existence, but how does the woman's body understand to have genetic structure that not only builds her own, but then has the understanding that allows her to become a walking immunological, cardiovascular system that basically is a mobile system that can actually nurture, treat this child with a kind of marvel that is beyond, again, our comprehension -- the magic that is existence, that is us?
Дзякуй вам.
Thank you.
(Апладысменты)
(Applause)