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.
ผมได้รับตำแหน่งรองศาสตราจารย์ทางการแพทย์ และหัวหน้าฝ่ายจินตทัศน์วิทยาศาสตร์ ที่มหาวิทยาลัยเยล ภาควิชาแพทยศาสตร์ และงานของผมก็คือ เขียนอัลกอริทึมและโปรแกรมคอมพิวเตอร์จำนวนมาก ให้กับนาซ่า เพื่อทำการผ่าตัดจำลองโดยใช้คอมพิวเตอร์ ในการเตรียมตัวนักบินอวกาศ ที่จะเดินทางไกลไปในยานอวกาศ เพื่อที่จะให้พวกเขาสามารถอยู่ ในห้องนักบินหุ่นยนต์ได้ สิ่งที่น่าทึ่งอย่างหนึ่งเกี่ยวกับสิ่งที่เราทำงานกันอยู่จริง ก็คือ โดยใช้เทคโนโลยีในการสแกนแบบใหม่ๆ ตอนนั้นเรากำลังมองดู สิ่งที่ไม่เคยถูกมองเห็นมาก่อนเลย ผมหมายถึงว่า มันไม่ใช่แค่ในเรื่องของการจัดการเชื้อโรค แต่ยังให้เราได้เห็นสิ่งต่างๆเกี่ยวกับร่างกาย ซึ่งทำให้คุณประหลาดใจจริงๆ
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.
ผมจำได้ว่า ครั้งหนึ่งในตอนแรกๆ ที่เราดูคอลลาเจน และทั้งตัวของคุณ ทุกสิ่งทุกอย่าง ผม ผิวหนัง กระดูก เล็บ ทุกสิ่งทุกอย่างทำมาจากคอลลาเจน และมันมีโครงสร้างประมาณว่าคล้ายๆเชือก ที่พันและบิดเป็นเกลียวเช่นนี้ และที่เดียวที่คอลลาเจน เปลี่ยนโครงสร้างของมันไป ก็คือในกระจกตาของคุณ ในลูกตาของคุณ มันเปลี่ยนมาอยู่ในรูปของตาข่าย และด้วยเหตุนี้ มันจึงโปร่งใส ไม่ขุ่นทึบ ช่างเป็นการจัดวางโครงสร้างที่สมบูรณ์ ยากที่จะไม่คิดว่า มันเป็นผลงานจากพระเจ้า เพราะว่าเราเห็นสิ่งนี้ครั้งแล้วครั้งเล่า ในส่วนต่างๆของร่างกาย
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."
ครั้งหนึ่ง ผมมีโอกาส เป็นบุคคลหนึ่งที่ทำงานกับ เครื่องตรวจเอ็กซ์เรย์ด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (MRI) ที่น่าสนใจมากๆ ที่ สถาบันสุขภาพแห่งชาติ (NIH) และสิ่งที่เราจะทำในตอนนั้น คือ โครงการใหม่ในการกวาดภาพ (scan) เพื่อดูพัฒนาการของตัวอ่อนตั้งแต่เริ่มปฎิสนธิจนถึงตอนเกิด โดยใช้เทคโนโลยีใหม่พวกนี้ ผมก็จึงเขียนอัลกอริทึมในโปรแกรม และเขาก็สร้างตัวเครื่อง--พอล ลูเทอร์เบอร์-- แล้วจากนั้นก็ได้รับรางวัลโนเบล จากการประดิษฐ์เครื่อง MRI นั้น ผมได้ข้อมูลมา และผมจะให้คุณชมตัวอย่างของชิ้นงานหนึ่งครับ "จากครรภ์ถึงคลอด"
(Music)
(เสียงดนตรี)
[From Conception to Birth]
ข้อความในวีดีโอ "จากครรภ์ถึงคลอด"
[Oocyte]
โอโอซิส
[Sperm]
อสุจิ
[Egg Inseminated]
ไข่ได้รับการผสม
[24 Hours: Baby's first division]
24 ชั่วโมง : เริ่มแบ่งตัวเป็นครั้งแรก
[The fertilized ovum divides a few hours after fusion...]
ไข่ที่ได้รับการผสมแบ่งตัวภายในไม่กี่ชั่วโมง หลังจากการผสม
[And divides anew every 12 to 15 hours.]
และแบ่งตัวใหม่ทุกๆ 12 ถึง 15 ชั่วโมง
[Early Embryo]
ตัวอ่อนเอ็มบริโอ (embryo) ช่วงแรก
[Yolk sack still feeding baby.]
ถุงไข่แดงยังถูกใช้เลี้ยงตัวอ่อน
[25 Days: Heart chamber developing.]
25 วัน : ช่องหัวใจเริ่มมีพัฒนาการ
[32 Days: Arms & hands are developing]
32 วัน: เริ่มมีพัฒนาการแขน และมือ
[36 Days: Beginning of the primitive vertebrae]
36 วัน: เริ่มต้นโครงสร้างแกนสันหลัง
[These weeks are the period of the most rapid development of the fetus.]
ช่วงสัปดาห์นี้เป็นช่วงที่ตัวอ่อนฟีตัส (fetus) มีการพัฒนารวดเร็วที่สุด
[If the fetus continues to grow at this speed for the entire 9 months, it would be 1.5 tons at birth.]
ถ้าแม้นว่า ตัวอ่อน fetus ยังคงเติบโตต่อไป ด้วยความเร็วนี้ตลอดเก้าเดือน มันก็จะมีน้ำหนักแรกเกิดถึง 1.5 ตัน
[45 Days]
45 วัน
[Embryo's heart is beating twice as fast as the mother's.]
หัวใจของเอ็มบริโอเต้นเร็วกว่าหัวใจของแม่ถึงสองเท่า
[51 Days]
51 วัน
[Developing retina, nose and fingers]
52 วัน: มีพัฒนาการของจอประสาทตา จมูก และนิ้ว
[The fetus' continual movement in the womb is necessary for muscular and skeletal growth.]
การขยับตัวอย่างต่อเนื่องของฟีตัสในครรภ์ มีความสำคัญต่อการเติบโต ของกล้ามเนื้อและโครงกระดูก
[12 Weeks: Indifferent penis]
12 สัปดาห์: ไม่มีความแตกต่างของอวัยวะเพศ
[Girl or boy yet to be determined]
จะเป็นหญิงหรือชายต้องพิจารณากันอีกที
[8 Months]
8 เดือน
[Delivery: The expulsion stage]
การคลอด: ช่วงที่ทารกดันตัว
[The moment of birth]
วินาทีแห่งกำเนิด
(Applause)
(เสียงปรบมือ)
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?
อเล็กซานเดอร์ ซีเอรัส: ขอบคุณครับ จากที่คุณเห็นได้ เมื่อคุณเริ่มที่จะทำงานจริงๆกับข้อมูล มันน่าตื่นเต้นมาก และเมื่อเรายังคงกวาดภาพเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ในการทำงานกับโครงงานนี้ ดูที่เซลล์พื้นฐานสองเซลล์นี้ ที่มีลักษณะกลไกอันเหลือเชื่อ ที่กลายมาเป็นความอัศจรรย์แห่งคุณ และเมื่อเราก็ยังคงทำงานกับข้อมูลนี้ต่อ ดูที่ส่วนเล็กๆของร่างกาย ชิ้นเนื้อเยื่อเล็กๆพวกนี้ ที่เคยเป็นโทรโพบลาส (trophoblast) ซึ่งยื่นออกมาจากบลาสโตซิส (blastocyst) ทันใดนั้น มันก็ฝังตัวลงไปในข้างมดลูก แล้วบอกว่า "ฉันจะอยู่ตรงนี้แหละ" ในทันใดนั้นมันก็มีการพูดคุยสื่อสาร กับเอสโตรเจน (estrogen) กับโปรเจสเตอโรน (progesterone) บอกว่า "ฉันอยู่นี่ มาเลี้ยงฉันที" สร้างให้ฟีตัสที่มีรูปร่างสามเหลี่ยมแสนน่าทึ่ง ภายใน 44 สัปดาห์ ให้กลายมาเป็น สิ่งที่คุณสามารถรู้จัก แล้วในสัปดาห์ที่เก้า มันก็มีลักษณะเหมือนมนุษย์ตัวเล็กๆ สิ่งที่น่าพิศวงของข้อมูลนี้ก็คือ อันที่จริงแล้ว เรามีกลไกทางชีวภาพนี้ ในร่างกายของเรา เพื่อที่จะใช้อ่านข้อมูลนี้ได้อย่างไร
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.
ผมกำลังจะให้คุณชมอะไรบางอย่าง ที่พิเศษอย่างมาก นี่คือหัวใจมนุษย์ เมื่ออายุ 25 สัปดาห์ โดยพื้นฐานแล้วมันเป็นแค่เส้นสองเส้น และเหมือนกับโอริกามิ (origami) สุดอลังการ เซลล์พวกนี้กำลังพัฒนา ด้วยอัตราหนึ่งล้านเซลล์ต่อวินาทีในช่วงสี่สัปดาห์ ราวกับว่ามันแค่พับตัวของมันเอง ภายในห้าสัปดาห์ คุณจะเริ่มเห็นระยะเริ่มต้นของ หัวใจห้องบน (atrium) และห้องล่าง (ventricle) ได้ หกสัปดาห์ รอยพับพวกนี้เริ่มจาก ติ่ง (papilla) ภายในหัวใจ จริงๆแล้วพวกมันทำหน้าที่ดึง ลึ้นหัวใจแต่ละอันในหัวใจของคุณลงมา จนกระทั่งคุณมีหัวใจที่เติบโตสมบูรณ์เต็มที่ และตลอดจนการเจริญของทั้งร่างกายมนุษย์ ความอัศจรรย์ของระบบกลไก ภายในแต่ละโครงสร้างทางพันธุกรรม บอกอย่างแม่นยำว่า เซลล์ประสาทควรไปตรงไหน ความซับซ้อนของโมเดลทางคณิตศาสตร์เหล่านี้ ว่าโดยแท้จริงการทำงานเป็นอย่างไรนั้น มันเกินกว่าความเข้าใจของมนุษย์
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.
ถึงแม้ว่าผมจะเป็นนักคณิตศาสตร์ ผมมองมันด้วยความพิศวง ว่าชุดของคำสั่งเหล่านี้ ไม่ทำให้เกิดความผิดพลาด เมื่อมันสร้างสิ่งที่กลายมาเป็นเราได้อย่างไร มันเป็นปริศนา มหัศจรรย์ และขลัง แล้วคุณเริ่มที่จะมองดูชีวิตในวัยผู้ใหญ่ มองดูที่กระจุกเล็กๆของเส้นเลือดฝอยนี่สิ มันช่างเป็นโครงสร้างที่เล็กยิ่งกว่าเล็ก แต่ โดยพื้นฐานแล้ว เมื่อคุณมีอายุครบเก้าเดือน และคลอดออกมา คุณมีเส้นเลือดยาวเกือบ 60,000 ไมล์ ภายในร่างกายของคุณ ผมหมายความว่า และมันมีแค่ไมล์เดียวที่เห็นได้ ที่เหลือ 59,999 ไมล์ ซึ่งโดยหลักๆแล้วนำสารอาหารมาเลี้ยง และเอาของเสียออกไป ความซับซ้อนในการสร้างสิ่งนั้นภายในระบบเดียว อีกครั้ง มันเกินกว่าความเข้าใจใดๆ หรือความรู้คณิตศาสตร์ใดๆที่มีอยู่ในปัจจุบัน
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.
และชุดคำสั่งนั้น จากสมองไปตลอดจนทุกส่วนของร่างกาย ดูความซับซ้อนของการพับนั่นสิ ตรงไหนที่เป็นที่อยู่ของเชาว์ปัญญาแห่งความรู้ ที่การม้วนพับนั้น สามารถทำให้มีการเก็บข้อมูลได้มากขึ้น เมื่อเราได้เฝ้าดูสมองของทารกเติบโตขึ้นจริงๆ และนี่คือสิ่งหนึ่งที่เรากำลังทำอยู่ในขณะนี้ จริงๆแล้วเรากำลังเริ่มการศึกษาวิจัยใหม่สองเรื่อง เกี่ยวกับการกวาดภาพสมองทารก จากวินาทีที่เขาเกิดมา ทุกๆหกเดือน จนกระทั่่งพวกเขาอายุได้หกปี เรากำลังจะใช้เด็กจำนวน 250 คน ดูว่าจริงๆแล้วส่วน ไจไร (gyri) และ ซัลไค (sulci) (ร่องต่างๆบนสมอง) มีการพับตัวอย่างไร เพื่อที่จะดูว่าการพัฒนาที่งดงามนี้ ที่จริงๆแล้วได้เปลี่ยนมาเป็นความทรงจำ (memories) และเป็นสิ่งที่น่าพิศวง ซึ่งก็คือเรา
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?
และมันไม่ใช่แค่การมีอยู่ของตัวเราเองเท่านั้น แต่ร่างกายของผู้หญิงเข้าใจ การมีโครงสร้างทางพันธุกรรม ที่ไม่ใช่แค่เอาไว้สร้างร่างกายของเธอ แต่ยังมีความเข้าใจ ที่จะยินยอมให้ร่างกายเธอนั้น เป็นระบบภูมิคุ้มกันเดินได้ เป็นระบบท่อและหลอดเลือด ที่โดยพื้นฐานแล้วเป็นระบบเคลื่อนที่ ซึ่งสามารถบำรุงเลี้ยงดูเด็กได้อย่างอัศจรรย์ ซึ่งมันเกินความเข้าใจของเรา ความพิศวงน่าทึ่งที่มีอยู่จริง นั่นคือตัวเรา
Thank you.
ขอบคุณครับ
(Applause)
(เสียงปรบมือ)