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.
Tôi được đề nghị nhận chức phó giáo sư bộ môn Y học và trưởng nhóm minh họa khoa học ở Đại học Yale, Khoa Y. Và nhiệm vụ của tôi là viết thật nhiều thuật toán và mã để NASA có thể làm phẫu thuật ảo chuẩn bị cho các phi hành gia sắp bay vào vũ trụ dài kì, để chắc chắn họ có thể sống trong bộ áo giáp máy. Một trong những điểm vô cùng lôi cuốn về công việc hiện nay của chúng tôi là chúng tôi được chiêm ngưỡng, thông qua các kĩ thuật scan mới, những thứ chưa ai được nhìn thấy -- ý tôi là, không chỉ trong lĩnh vực phòng chống điều trị bệnh tật, mà cả những thứ cho chúng tôi thấy những đặc điểm của cơ thể khiến ta trầm trồ kinh ngạc.
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.
Tôi nhớ ngay từ những lần đầu tiên chúng tôi quan sát collagen. Và toàn bộ cơ thể bạn, mọi thứ -- tóc, da, xương, móng -- mọi thứ đều được tạo nên từ collagen. Và nó là một loại cấu trúc giống như dây thừng xoắn xoáy như thế này. Và chỗ duy nhất mà collagen thay đổi cấu trúc là ở giác mạc của mắt. Trong mắt bạn, nó sắp xếp thành dạng mạng lưới, và nhờ đó, nó trở nên trong suốt, chứ không phải mờ đục. Một cấu trúc được xếp đặt hoàn hảo đến nỗi nhất định phải do bàn tay thánh thần tạo nên. Bởi vì ta cứ thấy cái này hết lần này qua lần khác ở các vị trí khác nhau của cơ thể.
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."
Một trong những cơ hội tôi có được là khi có anh bạn này đang nghiên cứu một chiếc máy chụp siêu từ cộng hưởng rất thú vị, ở Viện Sức khỏe Quốc gia. Và điều chúng tôi chuẩn bị làm là chụp một dự án mới về quá trình phát triển của phôi, từ lúc thụ thai đến lúc chào đời bằng những loại công nghệ mới này. Thế là tôi viết thuật toán mã hóa, và anh này dựng phần cứng -- Paul Lauterbur -- anh này sau đó giành giải thưởng Nobel vì phát minh ra ảnh chụp bằng cộng hưởng từ. Còn tôi giành được một đống dữ liệu. Và tôi sẽ cho các bạn xem một đoạn mẫu trong tác phẩm thành quả, "Từ thời khắc thụ thai đến lúc chào đời."
(Music)
(Nhạc)
[From Conception to Birth]
Chữ trên video: "Từ thời khắc thụ thai đến lúc chào đời"
[Oocyte]
Trứng
[Sperm]
Tinh trùng
[Egg Inseminated]
Trứng được thụ tinh
[24 Hours: Baby's first division]
24 giờ: Lần phân bào đầu tiên của em bé
[The fertilized ovum divides a few hours after fusion...]
Vài giờ sau khi trứng kết hợp với tinh trùng, trứng đã thụ tinh chia làm hai...
[And divides anew every 12 to 15 hours.]
Và cứ mỗi 12 đến 15 giờ lại phân bào một lần.
[Early Embryo]
Phôi giai đoạn đầu
[Yolk sack still feeding baby.]
Noãn bào vẫn nuôi dưỡng em bé.
[25 Days: Heart chamber developing.]
25 ngày: Các ngăn tim trong quá trình phát triển
[32 Days: Arms & hands are developing]
32 ngày: Cánh tay và bàn tay trong quá trình phát triển
[36 Days: Beginning of the primitive vertebrae]
36 Ngày: Bắt đầu có đốt sống sơ khai
[These weeks are the period of the most rapid development of the fetus.]
Những tuần này là giai đoạn phôi phát triển nhanh nhất.
[If the fetus continues to grow at this speed for the entire 9 months, it would be 1.5 tons at birth.]
Nếu phôi lớn với tốc độ này trong suốt chín tháng, em bé lúc sinh sẽ nặng 1,5 tấn.
[45 Days]
45 ngày
[Embryo's heart is beating twice as fast as the mother's.]
Tim của phôi đập nhanh gấp đôi tim của người mẹ.
[51 Days]
51 ngày
[Developing retina, nose and fingers]
52 ngày: Màng lưới mắt, mũi và ngón tay trong quá trình phát triển
[The fetus' continual movement in the womb is necessary for muscular and skeletal growth.]
Sự chuyển động liên tục của bào thai trong bụng mẹ là rất cần thiết cho sự phát triển cơ xương.
[12 Weeks: Indifferent penis]
12 tuần: Bộ phận sinh dục chưa phát triển --
[Girl or boy yet to be determined]
chưa biết là bé trai hay bé gái
[8 Months]
8 tháng
[Delivery: The expulsion stage]
Quá trình sinh: giai đoạn em bé bắt đầu ra
[The moment of birth]
Thời khắc chào đời
(Applause)
(Vỗ tay)
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: Xin cám ơn các bạn. Nhưng như bạn thấy đó, khi bạn thực sự bắt tay vào làm việc với những dữ liệu này, thật ngoạn mục vô cùng. Và chúng tôi cứ scan thêm mãi, làm việc cho dự án này, quan sát hai tế bào đơn giản này, chúng có một bộ máy bên trong thật đáng kinh ngạc có thể tạo ra phép nhiệm màu là chính bạn đây. Và chúng tôi cứ làm việc với những dữ liệu này, quan sát các phần nhỏ trong cơ thể, những mảnh mô tế bào bé nhỏ này vỏ phôi phát triển từ phôi giai đoạn đầu, đột nhiên làm tổ ở thành tử cung, nói rằng, "Con đến ở đây." Đột nhiên, trò chuyện trao đổi với các hóc-môn estrogen, progesterone, nói rằng, "Tôi đến ở đây, hãy trồng tôi chắc chắn ở chỗ này," cấu thành nên bào thai ba chiều phi thường này mà trong vòng 44 ngày sẽ trở thành, một thực thể bạn có thể nhận ra được, và rồi sau chín tuần, thì thực sự là một sinh linh bé nhỏ của loài người rồi. Điều kì diệu trong tất cả những thông tin này là: Làm thế nào chúng tôi có được cơ chế sinh học này trong cơ thể ta để thấy được các dữ liệu này?
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.
Tôi sẽ cho các bạn xem một thứ khá là độc đáo. Đây là tim người lúc 25 tuần tuổi. Cơ bản nó chỉ là hai sợi. Và như một tác phẩm origami tuyệt diệu, các tế bào đang phát triển với tốc độ 1 triệu tế bào mỗi giây, lúc bốn tuần tuổi, và nó cứ tự gấp mình thôi. Trong vòng năm tuần, các bạn có thể bắt đầu thấy tâm nhĩ và tâm thất sơ khai. Sáu tuần, các nếp gấp đang bắt đầu với chỗ nhú lên trong tim đã có thể kéo xuống từng van tim một cho tới khi bạn có một trái tim phát triển hoàn chính -- và rồi, về cơ bản, sự phát triển của cả cơ thể người. Phép màu nhiệm phía sau các cơ chế bên trong mỗi cấu trúc gen cho biết chính xác từng tế bào thần kinh nằm ở chỗ nào -- sự phức tạp của các model toán học mô phỏng những quá trình trên khiến con người không thể hiểu nổi.
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.
Dù tôi là một nhà toán học, tôi cũng phải trầm trồ chiêm ngưỡng làm cách nào mà các bản hướng dẫn tài tình không phạm sai lầm khi chúng dựng nên chúng ta? Đó là một bí ẩn, đó là phép màu, đó là bàn tay tạo hóa. Và rồi bạn bắt đầu xem xét cơ thể đã trưởng thành. Hãy nhìn mớ mao mạch nhỏ này nhé. Nó chỉ là một cấu trúc rất rất phụ, bé xíu, hiển vi. Nhưng về cơ bản, khi đã chín tháng tuổi và được sinh ra, bạn có gần 60,000 dặm mạch máu trong cơ thể. Ý tôi là thế, và chỉ có một dặm là thấy được thôi. 59 999 dặm đưa dưỡng chất đến và mang chất thải đi. Sự phức tạp của việc dựng nên hệ đó, trong một hệ thống duy nhất một lần nữa, lại nằm ngoài tầm hiểu biết của toán học ngày nay.
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.
Và bản hướng dẫn đó, từ tế bào đến mọi phần khác của cơ thể -- hãy chiêm ngưỡng sự phức tạp của các nếp gấp não. Làm thế nào mà nó biết được nếu gấp lại thì có thể lưu nhiều thông tin hơn. thế nên, khi bạn xem quá trình phát triển của bộ não em bé và đây là một trong những điều chúng tôi hiện đang nghiên cứu. Thực ra chúng tôi đang khởi động hai nghiên cứu mới scan não của các em bé từ thời khắc chào đời. Sáu tháng một lần, tới khi các bé sáu tuổi -- chúng tôi sẽ nghiên cứu chừng 250 em bé -- theo dõi chính xác các phần của não gấp lại như thế nào để xem làm thế nào mà quá trình phát triển hoành tráng này tạo ra kí ức, và điều kì diệu là chúng ta đây.
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?
Và không chỉ là sự tồn tại của chính chúng ta, nhưng làm thế nào mà cơ thể của người phụ nữ có thể hiểu được phải có một cấu trúc gen, không chỉ tạo nên cơ thể của riêng chị, mà còn có đủ hiểu biết cho phép chị trở thành một hệ thống miễn dịch, tim phổi biết đi về cơ bản là một hệ thống lưu động có thể nuôi dưỡng, bảo bọc em bé một cách nhiệm màu điều này, một lần nữa, nằm ngoài tầm hiểu biết của chúng ta -- phép màu ấy là sự tồn tại, là chính chúng ta?
Thank you.
Xin cám ơn các bạn.
(Applause)
(Vỗ tay)