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.
Felajánlottak egy állást, mint orvostudományi docens és a tudományos képalkotás vezetője, a Yale Egyetem orvostudományi karán. A munkám során számos algoritmust és kódot írtam a NASA-nak, hogy virtuális műtéteket hajthassanak végre az űrhajósok Naprendszeren túli űrrepülésére való felkészülés érdekében, hogy robothüvelyben lehessen tartani őket. Az egyik legérdekesebb dolog abban, amin dolgoztunk, valójában az volt, hogy olyasmit láttunk, újfajta szkennelesi technikákat alkalmazva, amit azelőtt még soha senki. Úgy értem, nem csupán a betegségek kezelésében, hanem olyan dolgokat, amelyek olyan dolgokat mutattak meg a testben, amelyek csodálattal töltöttek el.
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.
Emlékszem az egyik első alkalomra, amikor a kollagént vizsgáltuk. És az egész test, minden -- a haj, a bőr, a csontok, a körmök -- minden kollagénből van. Ez egy kötélszerű szerkezet, amely így tekeredik és csavarodik. Az egyetlen hely, ahol a kollagén szerkezete megváltozik, az a szem szaruhártyája. A szemben egy rácsos szerkezetté válik, és ennek következtében ez átlátszó az átlátszatlan helyett. Annyira tökéletesen rendezett struktúra, hogy nehéz volt nem isteni eredetet tulajdonítani neki. Mert ezt láttuk újra és újra a test különböző részei esetében.
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."
Az egyik lehetőség, amit kaptam, egy ember egy nagyon érdekes témán dolgozott, mikromágneses rezonanciás képalkotó gépen a Nemzeti Egészségügyi Intézettel. És amit csináltunk, az az volt, hogy egy új kutatást vizsgáltunk a magzat fejlődéséről, a foganásától a születéséig, ezeket az új technológiákat használva. Tehát én írtam az algoritmus kódokat, és ő -- Paul Lauterbur -- elkészítette a hardvert, majd megnyerte a Nobel-díjat az MRI felfedezéséért. Én megkaptam az adatokat. És most mutatni fogok egy részletet a "Fogantatástól a születésig" című munkából.
(Music)
(Zene)
[From Conception to Birth]
Videófelirat: "A fogantatástól a születésig"
[Oocyte]
Petesejt
[Sperm]
Sperma
[Egg Inseminated]
Megtermékenyített pete
[24 Hours: Baby's first division]
24 óra: a magzat első osztódása
[The fertilized ovum divides a few hours after fusion...]
A megtermékenyített pete az egyesülés után néhány órával osztódik...
[And divides anew every 12 to 15 hours.]
És 12-15 óránként ismét osztódik.
[Early Embryo]
Korai embrió
[Yolk sack still feeding baby.]
A petesejthártya még táplálja a magzatot.
[25 Days: Heart chamber developing.]
25 nap: a szívkamra fejlődésnek indul
[32 Days: Arms & hands are developing]
32 nap: karok és a kezek fejlődése
[36 Days: Beginning of the primitive vertebrae]
36 nap: a gerinc fejlődésének kezdete
[These weeks are the period of the most rapid development of the fetus.]
Ezekben a hetekben fejlődik a magzat leggyorsabban.
[If the fetus continues to grow at this speed for the entire 9 months, it would be 1.5 tons at birth.]
Ha a magzat ilyen sebességgel folytatná a növekedést a teljes kilenc hónap alatt, akkor 1,5 tonnás lenne a születés idejére.
[45 Days]
45 nap
[Embryo's heart is beating twice as fast as the mother's.]
Az embrió szíve kétszer gyorsabban ver, mint az anyjáé.
[51 Days]
51 nap
[Developing retina, nose and fingers]
52 nap: a retina, az orr és az ujjak fejlődése
[The fetus' continual movement in the womb is necessary for muscular and skeletal growth.]
A magzat folyamatos mozgása a méhben szükséges az izom- és a csontváz-növekedéshez.
[12 Weeks: Indifferent penis]
12 hét: közömbös pénisz --
[Girl or boy yet to be determined]
még nem határozható meg, hogy lány vagy fiú
[8 Months]
8 hónap
[Delivery: The expulsion stage]
Születés: a kilökés szakasza
[The moment of birth]
A születés pillanata
(Applause)
(Taps)
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?
Alexander Tsiaras: Köszönöm. De ahogy látják, amikor konkrétan ezeken az adatokon kezdtem dolgozni, ez eléggé látványos. És ahogyan egyre többet és többet vizsgáltunk, dolgoztunk ezen a kutatáson, tekintve ezt a két egyszerű sejtet, hogy van nekünk egy ilyen hihetetlen gépezetünk, ami a létezés csodája lesz. És ahogyan dolgoztunk tovább az adatokon, a test kicsi csomóit vizsgálva, ezeket a kis szövetdarabokat, amelyek a blasztocisztáról leszakadt trofoblasztsejtek voltak, amelyek hirtelen beágyazták magukat a méh oldalába, üzenvén: "Maradok." Hirtelen kialakul a párbeszéd és a kommunikáció az ösztrogénekkel, a progeszteronokkal, mondván: "Maradok, ültessetek el!" felépítve ezt a hihetetlen háromdimenziós magzatot, ami, 44 napon belül, észrevehetővé válik, és azután 9 hét múlva már igazán egy kis emberi lény. Ennek az információnak a csodája: Vajon hogyan van nekünk ilyen biológiai mechanizmusunk a testünkön belül, ami valójában érti ezt az információt?
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.
Valami egészen egyedit fogok most mutatni. Itt egy emberi szív 25 hetesen. Ez igazából csak két szál. És mint egy nagyszerű origami, a sejtek fejlődnek egy millió sejt másodpercenkénti sebességgel négy héten át, és önmagára hajtódik. Öt héten belül láthatóvá válik a korai pitvar és a korai szívkamrák. Hat hét, és ezek a redők a papillával együtt a szíven belül kezdenek képessé válni lehúzni minden egyes billentyűt a szívben, amíg kialakul az érett szív -- és ezután gyakorlatilag az egész emberi test kifejlődik. Ennek a mechanizmusnak a csodája minden egyes genetikus struktúrának a belsejében pontosan azt mondja, hogy hová kellene mennie annak az idegsejtnek -- ezeknek a matematikai modelleknek a komplexitása, hogy hogyan vannak ezek a dolgok valójában az emberi felfogáson túl vannak.
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.
Bár én matematikus vagyok, csodával tekintek arra, hogyan lehetséges, hogy ezek az utasítás-csomagok nem követnek el hibákat miközben felépítik azt, amik vagyunk? Ez rejtély, ez csoda, ez isteni. Ezután vessünk egy pillantást a felnőtt életre. Vessünk egy pillantást erre a rengeteg hajszálérre. Ez csak egy apró részlete a struktúrának, mikroszkópikus. De gyakorlatilag mire kilenc hónapos az ember és megszületik, addigra majdnem 96.560 kilométernyi ér van az ember testében. Komolyan, és csak 1,6 km látható. 96 559 km valójában tápanyagot hoz és salakanyagot visz. Annak a komplexitása, hogy ez egyetlen rendszerben működik, az, ismétlem, túl van bármilyen értelmen, vagy bármilyen mai matematikán.
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.
És az az utasítás-csomag az agyból a test minden része felé -- nézzék a redőzés komplexitását. Honnan a megértés arról a tudásról, hogy a redők valójában több információt tartalmaznak, ahogyan most a baba agyának növekedését nézik -- és ez az egyike azoknak dolgoknak, amivel most foglalkozunk. Jelenleg két új kutatás megkezdésén dolgozunk, amelyek a baba agyát vizsgálják a születés pillanatától kezdve. Hat havonta, amíg elérik a hat éves kort -- körülbelül 250 gyereket fogunk vizsgálni -- figyelni, hogy pontosan hogyan redőződnek a tekervények és a barázdák, hogy lássuk, ez a nagyszerű fejlődés hogyan válik memóriává és a csodává, amik vagyunk.
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?
És ez nem csak a saját létezésünkről szól, de hogyan érti meg a nők teste azt, hogy olyan genetikus struktúrája van, ami nem csak saját magát építi fel, hanem azt is tudja, ami képes őt egy sétáló szerológiai és szív- és érrendszerré tenni, amely valójában egy mobil rendszer, amely képes táplálni és olyan csodával gondozni ezt a gyermeket, ami, ismét, meghaladja a felfogásunkat -- ami a létezés csodája, ami mi vagyunk?
Thank you.
Köszönöm.
(Applause)
(Taps)