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.
به من شغلی به عنوان استادیار داروسازی و ریاست بخش متصورسازی علمی در گروه داروسازی دانشگاه یل پیشنهاد شده بود. و شغل من نوشتن الگوریتمها و کدهای بسیاری برای ناسا بود، به منظور آماده سازی انجام عمل جراحی مجازی برای فضانوردانی که به اعماق فضا میروند، به طوری که بتوان آنها را در محفظه رباتیک نگه داشت. یکی از چیزهای جالب درباره آنچه که ما بر روی آن کار میکردیم این بود که با استفاده از نوع جدیدی از تکنولوژی اسکن، چیزهایی میدیدیم، چیزهایی که قبلا هرگز دیده نشده بودند. منظورم این است که نه تنها در مدیریت بیماری بلکه همچنین مواردی که به ما اجازه دیدن چیزهایی را در مورد بدن دادند که باعث شگفتزدگی ما شدهاند.
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.
به یاد دارم یکی از اولین زمانهایی که ما به دنبال کلاژن بودیم. و تمامی بدن شما، همه چیز-- موهای شما، پوست، استخوان ، ناخنها -- همه چیز از کلاژن ساخته شده است. نوعی ساختار طناب مانند که حرکتی پیچشی و چرخشی مثل این را دارد. و تنها جایی که کلاژن ساختارش را عوض میکند در قرنیه چشم شماست. در چشم شما، این پروتئین تبدیل به ساختمان شبکه میشود، در نتیجه، شفاف میشود، در مقابل مات و غیرشفاف بودن. آنقدر ساختار کامل و بینقصی را ساخته است، که نمیشود الهی بودن را به آن نسبت نداد. چون که ما بارها و بارها این سازماندهیِ عالی را در قسمت های مختلف بدن میدیدیم.
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."
یکی از فرصتهایی که من داشتم این بود که فردی روی دستگاه واقعا جالبِ تصویربرداری میکرومغناطیسی رزونانس با انآیاچ کار میکرد. آنچه که ما قصد داشتیم انجام دهیم، اسکن یک پروژه جدید ازمراحل رشد جنین، از لقاح تا تولد با استفاده از این نوع فناوریهای جدید بود. بنابراین من الگوریتم آن را بصورت کد نوشتم، و پُل لاتربور سختافزار آن را ساخت -- سپس برای اختراع امآرآی برنده جایزه نوبل شد. من این دادهها را دریافت کردم. قصد دارم که یک نمونه از قطعهی «از لقاح تا تولد » را به شما نشان دهم.
(Music)
( موسیقی)
[From Conception to Birth]
[از لقاح تا تولد]
[Oocyte]
[تخمک]
[Sperm]
[اسپرم]
[Egg Inseminated]
[تلقیح تخمک]
[24 Hours: Baby's first division]
[۲۴ ساعت بعد: اولین تقسیم جنین]
[The fertilized ovum divides a few hours after fusion...]
[اولین تقسیم تخمک بارورشده چند ساعت پس از همجوشی ...]
[And divides anew every 12 to 15 hours.]
[و تقسیم دوباره در هر ۱۲ تا ۱۵ ساعت]
[Early Embryo]
[اوایل دوران جنینی]
[Yolk sack still feeding baby.]
[زرده تخمک هنوز جنین را تغذیه میکند.]
[25 Days: Heart chamber developing.]
[۲۵ روزگی: حفره قلب در حال رشد و گسترش]
[32 Days: Arms & hands are developing]
[۳۲ روزگی: دست و پا در حال رشد و گسترش]
[36 Days: Beginning of the primitive vertebrae]
[۳۶ روزگی : شروع شکلگیری ستون مهرههای اولیه]
[These weeks are the period of the most rapid development of the fetus.]
[این هفتهها سریعترین دوره از رشد جنین است.]
[If the fetus continues to grow at this speed for the entire 9 months, it would be 1.5 tons at birth.]
[اگر جنین رشدش را در طول این نُه ماه با همین سرعت ادامه دهد، در زمان تولد، او حدود یکونیم تُن خواهد بود.]
[45 Days]
[۴۵ روزگی]
[Embryo's heart is beating twice as fast as the mother's.]
ضربان قلب جنین دو برابر سریعتر از ضربان قلب مادر است.]
[51 Days]
[۵۱ روزگی]
[Developing retina, nose and fingers]
[۵۲ روزگی: ایجاد شبکیه چشم، بینی و انگشتان]
[The fetus' continual movement in the womb is necessary for muscular and skeletal growth.]
[حرکت مستمر جنین در داخل رحم برای رشد عضلات و اسکلت ضروریست.]
[12 Weeks: Indifferent penis]
[۱۲ هفتگی: آلت تناسلی بدون معین بودن جنسیت]
[Girl or boy yet to be determined]
[دختر یا پسر بودن هنوز مشخص نیست]
[8 Months]
[هشت ماهگی]
[Delivery: The expulsion stage]
[وضع حمل: مرحله خروج از رحم]
[The moment of birth]
[لحظهی تولد]
(Applause)
( تشویق تماشاگران)
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?
آلکساندر تسیاریس : سپاسگزارم. اما همانطور که میتوانید ببینید، وقتی که شما واقعا بر روی این دادهها کار میکنید، این بسیار دیدنی و جذاب است. و همانطور که ما بیشتر و بیشتر اسکن و بر روی پروژه کار میکردیم، نگاه به این دو سلول ساده که دارای نوعی ساز و کار غیرقابل باورند و به طور جادویی به شما تبدیل میشوند. و همانطور که ما کار بر روی این دادهها را ادامه میدادیم و به توده کوچکی از بدن نگاه میکردیم، این تکههای کوچک از بافت که تروفوبلاستهایی بودند که از بلاستوسیست خارج میشدند، ناگهان همگی به سمت رحم نقب میزنند، و میگوید: «من برای ماندن اینجا هستم.» ناگهان گفتگو و ارتباط با استروژن و پروژسترون دارند، میگوید: «من برای ماندن اینجا هستم، مرا جایگذاری کن،» ساختمان این جنین باورنکردنی سه محوری، که طی ۴۴ روز، تبدیل به چیزی قابل تشخیص برای شما میشود، و پس از نُه هفته واقعا یک انسان کوچک است. شگفتی در این اطلاعات: ما چگونه برای دیدن این اطلاعات در حقیقت این مکانیسم بیولوژیکی را در بدنمان داریم؟ قصد دارم چیزی بسیار منحصربهفرد به شما نشان دهم.
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.
این یک قلب انسان در هفته ۲۵ام است. این اساسا دو رشته است. و مثل این اوریگامی باشکوه، سلولها برای مدت چهار هفته در هر ثانیه یک میلیون بار تکثیر میشوند، همینطور که روی خودش چین میخورد. و در طی پنج هفته، شما میتوانید شروع به دیدن دهلیز و بطنهای اولیه کنید. هفته ششم، این چین خوردگی و یا توده ( قلب ابتدایی) با برآمدگی کوچک داخل قلب در واقع قادر به ساختن هر یک ازاین دریچهها در قلب شما هستند تا زمانی که شما یک قلب بالغ داشته باشید -- پس از آن اساسا توسعه کل بدن انسان . جادوی این ساز و کار در داخل هر یک از ساختارهای ژنتیکی دقیقا میگوید هر سلول عصبی دقیقا به کجا باید برود -- پیچیدگی این مدلهای ریاضی برای اینکه این اتفاقات واقعا چطور رخ میدهند، بدون شک فراتر از درک انسان هستند.
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.
اگرچه من ریاضیدان هستم، با حیرت و شگفتی به این نگاه میکنم که چگونه این مجموعه دستورالعملها، برای ساختن ما اشتباهی نمیکنند؟ این راز است، این جادوست و این الهی است. سپس من شروع به نگاه کردن به زندگی بزرگسالان کردم. نگاهی به این رشتههای کوچک مویرگها کنید. این یک زیر- زیرساختار میکروسکوپی است. اما کلاً در زمانی که شما نُه ماهه و متولد میشوید، شما حدود ۶۰,۰۰۰ مایل رگ در داخل بدنتان دارید. منظورم این است که فقط یک مایل آن قابل رویت است. ۵۹,۹۹۹ مایل از آن اساسا مواد غذایی میآورند و ضایعات را خارج میکنند. پیچیدگی ساختمانی که در درون یک سیستم واحد است، باز هم فراتر از درک یا هر ریاضیات موجود امروز است.
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.
و این مجموعه دستورالعمل، از مغز به هر بخش دیگری از بدن -- به پیچیدگی این چینخوردگیها نگاه کنید. جایی که این آگاهی و فراست از دانستن اینکه یک چینخوردگی میتواند اطلاعات بیشتری را نگه دارد، به طوریکه شما رشد مغز یک کودک را واقعا تماشا میکنید -- و این یکی از کارهای جاری ماست. در واقع ما دو مطالعه جدید از اسکن واقعی مغز نوزادان از لحظه تولد آنها را آغاز کردیم. هر شش ماه یکبار، تا آنها شش ساله شوند؛ در واقع ما قصد داریم این را برای حدود ۲۵۰ کودک انجام دهیم. دقیق نگاه کردن به شیارهای مغز که چگونه چین میخورند و دیدن چگونگی توسعهی باشکوه آن که در واقع به خاطرات ما تبدیل میشوند و ما را شگفتزده میکنند.
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?
و این تنها موجودیت خودمان نیست، بلکه اینکه چگونه بدن یک زن درک میکند که ساختار ژنتیکی داشته باشد که نه تنها خودش را بسازد، بلکه درک آن را داشته باشد که به او اجازهی تبدیل شدن به یک سیستم ایمن متحرک قلبی عروقی بدهد که اساسا یک سیستم متحرک است که در واقع بتواند این نوزاد را با نوعی شگفتی تعذیه کند و پرورش دهد که باز هم فراتر از درک ماست -- موجودیت و هستی این جادو، ما هستیم؟
Thank you.
سپاسگزارم.
(Applause)
(تشویق تماشا گران)