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.
Мені запропонували посаду старшого викладача медицини та керівника з наукової візуалізації в Єльському університеті при кафедрі медицини. І моє завдання полягало у розробці численних алгоритмів і кодів для НАСА, щоб робити віртуальні операції під час підготовки космонавтів до космічного польоту, під час якого вони могли б знаходитись у відокремлюваному відсіку. Найзахопливішим під час нашої роботи було те, що ми бачили, за допомогою нових технологій сканування, речі, які раніше не можна було побачити - я маю на увазі, не лише у сфері вивчення хвороб, але й те, що дало нам змогу побачити з чого побудований людський організм. Вони просто змушують захоплюватись.
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 пам’ятаю один з тих разів, коли ми вперше дивились на колаген. Усе Ваше тіло, усе – ваше волосся, шкіра, кістки, нігті – усе зроблене із колагену. І він за структурою нагадує мотузку, яка ось так закручується і звивається. Єдине місце, де колаген змінює свою структуру – - це рогівка ока. У Вашому оці він перетворюється на решітку, і тому стає прозорим, напротивагу непрозорому. У нього настільки ідеальна будова, що важко не назвати його божественним. Тому що ми постійно бачили це знову, і знову, і знову у різних частинах тіла.
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."
Мені трапилась слушна нагода. Один науковець розробляв дуже цікавий мікромагнітно- резонансний томограф разом із Національним Інститутом Охорони здоров’я США. Ми планували зробити ось що - створити новий проект розвитку плоду від зачаття до народження, використовуючи ці нові технології. Отже, я розробив програмне забезпечення, а він апаратуру - Пол Лотербур – потім він став Лауреатом Нобелівської премії за винайдення методу магнітно-резонансної томографії. А я отримав потрібні дані. І зараз я покажу Вам зразок роботи «Від зачаття до народження».
(Music)
(Музика)
[From Conception to Birth]
Текст відео: «Від зачаття до народження»
[Oocyte]
Овоцит
[Sperm]
Сперма
[Egg Inseminated]
Запліднена яйцеклітина
[24 Hours: Baby's first division]
24 години: Перший поділ плоду
[The fertilized ovum divides a few hours after fusion...]
Запліднена яйцеклітина ділиться через кілька годин після злиття...
[And divides anew every 12 to 15 hours.]
І знову ділиться кожних 12- 15 годин.
[Early Embryo]
Рання стадія ембріона
[Yolk sack still feeding baby.]
Жовтковий мішок все ще живить маля.
[25 Days: Heart chamber developing.]
25 днів: Розвиваєтся камера серця
[32 Days: Arms & hands are developing]
32 дні: розвиваються руки та кисті
[36 Days: Beginning of the primitive vertebrae]
36 днів: зародження простого хребта
[These weeks are the period of the most rapid development of the fetus.]
Протягом цих тижнів плід розвивається найшвидше.
[If the fetus continues to grow at this speed for the entire 9 months, it would be 1.5 tons at birth.]
Якби плід продовжував рости з такою швидкістю протягом всіх дев’яти місяців, то при народженні він би важив 1,5 тонни.
[45 Days]
45 днів
[Embryo's heart is beating twice as fast as the mother's.]
Серце ембріона б’ється вдвічі швидше, ніж серце матері.
[51 Days]
51 день
[Developing retina, nose and fingers]
52 дні: розвивається сітківка ока, ніс та пальці рук
[The fetus' continual movement in the womb is necessary for muscular and skeletal growth.]
Постійний рух плоду всередині матки необхідний для розвитку м’язів і скелету.
[12 Weeks: Indifferent penis]
12 тижнів: статевий орган нерозвинений –
[Girl or boy yet to be determined]
визначення статі ще попереду
[8 Months]
8 місяців
[Delivery: The expulsion stage]
Пологи: стадія зганяння плоду
[The moment of birth]
Мить народження
(Applause)
(Аплодисменти)
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?
Дякую. Але, як Ви бачите, коли ти справді починаєш працювати над цими матеріалами, то вони виглядають досить ефектно. Ми продовжували сканувати все більше і більше знімків, працюючи над цим проектом, дивлячись на ці дві прості гамети, де закладений якийсь неймовірний механізм, що згодом стане чудом, тобто Вами. Продовжуючи працювати над цими матеріалами, дивлячись на ці маленькі клітини тіла, на ці дрібні шматочки прозорої тканини, трофобласти, що вкривають бластоцисту, потім раптом кріпляться до стінок матки, «Я тут, щоб залишитись.» Несподівано розмовляючи з гормонами естрогену і прогестерону, кажучи: «Я тут, щоб залишитись, прийміть мене», будуючи цей дивовижний плід, що протягом 44 днів перетворюється на те, що Ви можете розпізнати, а згодом, у віці дев’яти тижнів справді схожий на маленьку людську істоту. Дивовижність цієї інформації: яким чином працює біологічний механізм всередині нас, що, по-суті, розпізнає цю інформацію?
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 покажу Вам щось досить унікальне. Це людське серце на двадцять п’ятому тижні життя. Це, по суті, просто дві судини. На четвертому тижні клітини розмножуються зі швидкістю один мільйон на секунду, подібно до розкішного орігамі, що саме складається. Впродовж п’ятого тижня Ви можете бачити зародки передсердя і шлуночока. Шість тижнів, на початку цих стулок тепер розташований соскоподібний м’яз, що здатний приводити в рух кожен клапан Вашого серця, поки воно повністю сформується - а тоді і весь організм загалом. Дивовижність цих процесів у кожній генетичній структурі, яка точно вказує де та нервова клітина повинна розташовуватись, складність математичних моделей, що насправді виконуються, є поза людським розумінням.
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.
Незважаючи на те, що я математик, дивлюсь на це із захопленням - як складені ці команди, щоб не зробити жодної помилки, будуючи наш організм? Це таємниця, це магія, це божественність. Потім Ви починаєте спостерігати за дорослою людиною. Гляньте на цей маленький пучок капілярів. Це лише крихітна підструктутра, мікроскопічна. Але насправді, на той час, коли Вам дев’ять місяців і Ви народжуєтесь, у Вашому тілі поміщається майже 60 000 миль судин. Але лише одна миля видима. Решта 59 999 миль, що розносять поживні речовини і забирають рештки, невидимі. Складність побудови в межах однієї системи, є, знову ж таки, поза будь-яким розумінням і поза будь-якою існуючою сьогодні математикою.
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.
І ці вказівки йдуть від мозку до кожної частини тіла - погляньте на складність цих згинів. Де поміщається цей інтелект? Клітина насправді може помістити більше інформації, тому коли Ви починаєте спостерігати за розвитком мозку малюка – саме цим ми зараз займаємось. Ми розпочинаємо наукове дослідження, що полягає у скануванні мозку малят починаючи з моменту народження. Кожні шість місяців до шести років – ми будемо працювати з приблизно 250 дітьми – ми будемо спостерігати, як мозкові борозни і звивини згинаються, щоб побачити як цей дивовижний розвиток перетворюється у пам’ять, а потім у те диво, що і є нами.
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?
І це не лише наше власне існування, але й те, як жіночий організм має генетичну структуру, що будує не лише його самого, але потім має розуміння того, що дозволяє йому стати ходячою імунологічною, серцево-судинною системою, яка є рухомою і може виношувати, поводитися з цією дитиною з такою дивовижністю, що, повторюю, є поза нашим розумінням – магія, що є буттям, що є нами.
Thank you.
Дякую.
(Applause)
(Оплески)