Byla mi nabídnuta pozice docenta medicíny a šéfa vědecké vizualizace na Yaleově univerzitě v oddělení medicíny. A mou prací bylo napsat mnoho algoritmů a kódu pro NASA v oboru virtuální chirurgie, v přípravě astronautů chystajících se na dlouhý vesmírný let, aby vydrželi v robotech. Jedna z fascinujících věcí na tom, na čem jsme pracovali, je, že jsme viděli za použití nových druhů pozorovacích technologií věci, která ještě nikdy před tím nebyly spatřeny -- myslím nejen oboru nemocí, ale také věci, které nám umožňují vidět věci přesahující tělo, z čehož právě žasnete.
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.
Pamatuji si, když jsme poprvé hleděli na kolagen. A vaše celé tělo, vše -- vaše vlasy, pokožku, kost, nehty -- vše je tvořeno kolagenem. A je to tak trochu "provazovitá" struktura, která se takhle otáčí a zatačí. A jediné místo, kde kolagen mění svou strukturu, je rohovka vašeho oka. Ve vašem oku se uskupí do mřížky, a proto se stane průsvitným v opaku k neprůhlednosti. Tak perfektně organizovaná struktura, že bylo těžké nepřisuzovat to boží ruce. Protože to vidíme stále znovu a znovu dokola v různých částech těla.
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.
Jedna z příležitostí, kterou jsem měl, byl člověk, který pracoval na opravdu zajímavém mikromagnetickou rezonanci zobrazujícím přístroji s NIH. (Národní ústavy zdraví) A co jsme se chystali udělat, bylo skenovat nový projekt o vývoji plodu od početí k narození za použití těchto nových druhů technologií. Tak jsem naprogramoval algoritmy a on sestavil hardware -- Paul Lauterbur -- a pak vyhrál Nobelovu cenu za vynález MRI. Získal jsem data. A ukáži vám ukázku díla: "Od početí k narození."
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."
(Hudba)
(Music)
Text videa: "Od početí k narození" Vajíčko Spermie Oplodnění vajíčka 24 hodin: První dělení dítěte Oplodněné vajíčko se dělí pár hodin po spojení ... A znovu se rozdělí každých 12 až 15 hodin. Rané embryo Žloutkový vak stále vyživující Dítě. 25 dní: Vyvíjí se srdeční komora 32 dní: Vyvíjí se paže a ruce 36 dní: Počátek primitivních obratlů Tyto týdny jsou obdobím nejrychlejšího vývoje plodu. Kdyby plod pokračoval v růstu touto rychlostí po celých devět měsíců, vážil by při porodu jeden a půl tuny. 45 dní Srdce embrya byje dvakrát rychleji než matčino. 51 dní 52 dní: Vytvařející se sítnice, nos a prsty Neustálý pohyb plodu v děloze je nezbytný pro vývoj svalů a kostí. 12 týdnů: Nerozlišený penis -- pohlaví se prozradí později 8 měsíců Porod: expulzační fáze Okamžik narození
[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]
(Aplaus)
(Applause)
Alexander Tsiaras: Děkuji vám. Ale jak můžete vidět, když opravdu začnete pracovat na těchto datech, je to docela úžasné. A jak jsme pokračovali ve skenování dál a dál, pracovali na tomtu projektu, dívali se na tyto dvě jednoduché buňky, které mají tento neuvěřitelný aparát, stane se to pro vás kouzlem. A jak jsme pokračovali v práci na těchto datech, hleděli na malé shluky těla, tyto malé kousky tkáně, které byly trofoblastem vycházejícím z blastocysty, najednou zavrtaným do stěny dělohy, říkajícím: "Jsem tu, abych zůstal." Najednou konverzuje a komunikuje s estrogeny a progesterony a říká: "Jsem tu, abych zůstal, zasaďte mě." Vystavuje tento neuvěřitelný trilineární plod, který se stane ve 44 dnech něčím, co dokážete poznat, a poté v devátém týdnu je opravdu tak nějak malou lidskou bytostí. Zázrak této informace: Jak vlastně máme tento biologický mechanismus v našem těle, abychom viděli tuto informaci?
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?
Ukáži vám něco opravdu unikátního. Tady je lidské tělo ve 25 [týdnech]. Jsou to v podstatě dvě cévy. A jako toto skvostné origami se buňky vyvíjí rychlostí milion buněk za sekundu ve čtvrtém týdnu, jen tím, že se skládají na sebe. Během pěti týdnů můžete začít vidět rané síně a rané komory. Šest týdnů, tyto ohyby nyní začínají výběžkem na vnitřku srdce a jsou vlastně schopny stáhnout každou z těchto chlopní ve vašem srdci, dokud nemáte vyspělé srdce -- a poté v podstatě vývoj celého lidského těla. Kouzlo mechanismu uvnitř každé genetické struktury říká přesně, kam má tato nervová buňka jít -- komplexnost těchto matematických modelů, jak jsou tyto věci vskutku dělány, jsou mimo lidské chápání.
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.
I přesto, že jsem matematik, koukám na toto s úžasem. Jak tyto sady instrukcí nedělají chyby, když staví to, co jsme my? Je to záhada, je to magie, je to božské. Poté se začnete dívat na dospělý život. Podívejte na tento shluk kapilár. Je to jen drobná sub-substruktura, mikroskopická. Ale v zásadě, když je vám devět měsíců a rodíte se, máte téměř 60 tisíc mil cév ve vašem těle. Chci říct, a jen jedna míle je viditelná. 59 999 mil, které v podstatě vedou živiny a odváží odpad. Složitost vybudování tohoto v jediném systému je opět mimo vše chápání, nebo jakoukoli dnešní matematiku.
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.
A tato sada instrukcí z mozku do každé další části těla -- podívejte na složitost ohybů. Kde tato inteligence, která ví, že ohyb udrží více informací, takže vlastně vidíte mozek dítěte růst -- a toto je jedna z věcí, které právě děláme. Ve skutečnosti spouštíme dvě nové studie o skenování mozků dětí od okamžiku, kdy se narodí. Každých šest měsíců dokud jim nebude šest let -- budeme pracovat s přibližně 250 dětmi -- sledovat přesně, jak se gyrus a sulcus mozku skládají, abychom viděli, jak se tento ohromující vývoj změní ve vzpomínky a div, jímž jsme my.
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.
A není to jen naše vlastní existence, ale jak ženské tělo rozumí tomu, že má genetickou strukturu, která nejen staví její tělo, ale také má schopnost, která jí umožňuje stát se chodícím imunologickým, kardiovaskulárním systémem, který v podstatě je pohyblivým systémem, které vlastně vyživuje a staré se o toto dítě tak trochu s úžasem. To je opět za hranicí našeho chápání -- toto kouzlo, které je existencí. Které je námi?
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?
Děkuji vám.
Thank you.
(Aplaus)
(Applause)