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.
Мне предложили должность адъюнкт-профессора медицины и руководителя научной визуализации в Йельском университете на кафедре медицины. Моя работа заключалась в написании множества алгоритмов и кода для НАСА, для осуществления виртуальной хирургии в рамках подготовки астронавтов к дальнему космическому перелёту, где они смогут находиться в роботизированных капсулах. Одним из увлекательных аспектов нашей работы было то, что мы, используя новые технологии сканирования, видели то, что никто никогда не видел раньше — я имею в виду не только то, что касается лечения болезней, но и то, что позволило нам видеть совершенно потрясающие вещи о нашем теле.
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.
Я помню один из первых случаев, когда мы смотрели на коллаген. Всё тело, всё — волосы, кожа, кости, ногти — всё состоит из коллагена. Это своего рода канатная структура, которая закручивается и заворачивается вот так. Eдинственное место, где коллаген меняет свою структуру находится в роговице глаза. В глазах он становится сеточным формированием, и, следовательно, он становится прозрачным, в отличие от непрозрачного. Это настолько прекрасно организованная структура, трудно было не назвать её божественной. Так как мы видели это снова и снова в разных частях тела.
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."
Одна из возможностей, которые у меня были, заключалась в том, что один человек работал над действительно интересным аппаратом микромагнитно-резонансной визуализации с Национальным институтом здравоохранения. Мы собирались сделать новый проект, сканирование развития плода от зачатия до рождения, используя эти новые технологии. Итак, я написал алгоритмы, а он — Пол Лотербур — обеспечил аппаратуру и затем получил Нобелевскую премию за изобретение МРТ. Зато я получил данные. И я собираюсь показать отрывок проекта «От зачатия до рождения».
(Music)
(Музыка)
[From Conception to Birth]
Текст видео: «От зачатия до рождения»
[Oocyte]
Незрелая яйцеклетка
[Sperm]
сперма
[Egg Inseminated]
яйцеклетка осеменена
[24 Hours: Baby's first division]
24 часа: первое деление клеток ребёнка
[The fertilized ovum divides a few hours after fusion...]
оплодотворенная яйцеклетка делится спустя несколько часов после слияния...
[And divides anew every 12 to 15 hours.]
и делится заново каждые 12 или 15 часов.
[Early Embryo]
Ранний эмбрион
[Yolk sack still feeding baby.]
Желток ещё кормит малыша.
[25 Days: Heart chamber developing.]
25 дней: развивается камера сердца
[32 Days: Arms & hands are developing]
32 дней: развиваются кисти и руки
[36 Days: Beginning of the primitive vertebrae]
36 дней: начало примитивного позвоночника
[These weeks are the period of the most rapid development of the fetus.]
В эти недели плод развивается наиболее быстро.
[If the fetus continues to grow at this speed for the entire 9 months, it would be 1.5 tons at birth.]
Если плод продолжит расти с такой скоростью в течение всех девяти месяцев, то он будет весить 1,5 тонны при рождении.
[45 Days]
45 дней
[Embryo's heart is beating twice as fast as the mother's.]
Сердце эмбриона бьется вдвое быстрее, чем сердце матери.
[51 Days]
51 дней
[Developing retina, nose and fingers]
52 дня: развитие сетчатки, носа и пальцев
[The fetus' continual movement in the womb is necessary for muscular and skeletal growth.]
Постоянное движение плода в утробе матери необходимо для роста мышц и скелета.
[12 Weeks: Indifferent penis]
12 недель: неопределенный пенис —
[Girl or boy yet to be determined]
девочка или мальчик — ещё не определено.
[8 Months]
8 месяцев
[Delivery: The expulsion stage]
Рождение: этап выталкивания
[The moment of birth]
Момент рождения
(Applause)
(Аплодисменты)
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?
Александр Циарас: Спасибо. Но, как вы можете видеть, когда вы на самом деле начинаете работать с этими данными, это зрелищно. И, по мере того как мы продолжали всё больше и больше сканировать, работая над этим проектом, глядя на эти две простые клетки, которые имеют такую невероятную структуру, которая волшебным образом станет вами. Когда мы продолжали работать с этими данными, глядя на небольшие участки тела, эти маленькие кусочки ткани, как трофобласт сходит с зародышевого пузыря, и неожиданно зарывается в стенку матки, сказав: «Я собираюсь здесь остаться». Неожиданно начинается разговор и связь с эстрогенами, прогестеронами, которые говорят: «Я собираюсь здесь остаться, прикрепи меня», строится этот невероятный трилинейный плод, который в течение 44 дней становится тем, что вы можете узнать, а затем в девять недель это на самом деле маленький человек. Жемчужина этих данных: откуда у нас такой биологический механизм внутри нашего тела, чтобы увидеть это?
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.
Я собираюсь показать вам кое-что уникальное. Вот сердце человека на 25-й (неделе). Это всего лишь две жилы. Как великолепный оригами — клетки развиваются со скоростью один миллион клеток в секунду на протяжении четырех недель — просто складывается сами в себя. На пятой неделе, можно видеть ранние предсердия и желудочки. Шесть недель, эти складки, начинающиеся с сосочков на внутренней части сердца способны закрывать каждый из клапанов в сердце до тех пор, пока оно не созреет — и затем в основном развитие всего человеческого тела. Магия механизмов внутри каждой генетической структуры говорит, где должна быть именно эта нервная клетка: сложность этих математических моделей, как эти вещи на самом деле происходят — за пределами человеческого понимания.
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.
И хотя я математик, я смотрю на это с изумлением: как эти наборы инструкций не делают ошибок, когда строят то, что станет нами? Это тайна, это магия, это божество. Потом ты начинаешь смотреть на взрослую жизнь. Взгляните на этот маленький пучок капилляров. Это всего лишь под-подструктура, микроскопического размера. Но к тому времени, когда вам девять месяцев, и вас родили, у вас почти 100 000 километров сосудов внутри вашего тела. И виден только километр. Остальные 99 999 километров приносят питательные вещества и уносят отходы. Сложность построения всего этого в рамках одной системы за пределами всякого понимания или любой современной математики.
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.
Этот набор команд от головного мозга к любой другой части тела: посмотрите на сложность сворачивания. Откуда берётся эта способность знать, что изгиб может фактически содержать больше информации: вы сейчас видите, как растёт мозг ребенка. Это как раз то, чем мы сейчас занимаемся. Мы запускаем два новых исследования сканирования мозга младенцев с момента их рождения. Каждые шесть месяцев, до шести лет, мы будем смотреть, — мы собираемся это делать с примерно 250 детьми — как именно извилины и борозды головного мозга складываются, чтобы увидеть, как это великолепное развитие превращается в воспоминания и чудо, то есть в нас.
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?
И это не только наше собственное существование, но как тело женщины понимает и имеет генетическую структуру, которая не только строит своё собственное тело, но также понимает, как стать ходячей иммунологической, сердечно-сосудистой системой, мобильной системой, которая может воспитывать, лечить ребёнка — это чудо снова за пределами нашего понимания: волшебство существования, то есть мы.
Thank you.
Спасибо.
(Applause)
(Аплодисменты)