Have you ever experienced a moment in your life that was so painful and confusing, that all you wanted to do was learn as much as you could to make sense of it all? When I was 13, a close family friend who was like an uncle to me passed away from pancreatic cancer. When the disease hit so close to home, I knew I needed to learn more. So I went online to find answers. Using the Internet, I found a variety of statistics on pancreatic cancer, and what I had found shocked me. Over 85 percent of all pancreatic cancers are diagnosed late, when someone has less than a two percent chance of survival. Why are we so bad at detecting pancreatic cancer? The reason? Today's current "modern" medicine is a 60-year-old technique. That's older than my dad. (Laughter) But also, it's extremely expensive, costing 800 dollars per test, and it's grossly inaccurate, missing 30 percent of all pancreatic cancers. Your doctor would have to be ridiculously suspicious that you have the cancer in order to give you this test. Learning this, I knew there had to be a better way. So, I set up scientific criteria as to what a sensor would have to look like in order to effectively diagnose pancreatic cancer. The sensor would have to be: inexpensive, rapid, simple, sensitive, selective, and minimally invasive. Now, there's a reason why this test hasn't been updated in over six decades. And that's because when we're looking for pancreatic cancer, we're looking at your bloodstream, which is already abundant in all these tons and tons of protein, and you're looking for this miniscule difference in this tiny amount of protein. Just this one protein. That's next to impossible. However, undeterred due to my teenage optimism -- (Laughter) (Applause) I went online to a teenager's two best friends, Google and Wikipedia. I got everything for my homework from those two sources. (Laughter) And what I had found was an article that listed a database of over 8,000 different proteins that are found when you have pancreatic cancer. So, I decided to go and make it my new mission to go through all these proteins, and see which ones could serve as a bio-marker for pancreatic cancer. And to make it a bit simpler for myself, I decided to map out scientific criteria, and here it is. Essentially, first, the protein would have to be found in all pancreatic cancers, at high levels in the bloodstream, in the earliest stages, but also only in cancer. And so I'm just plugging and chugging through this gargantuan task, and finally, on the 4,000th try, when I'm close to losing my sanity, I find the protein. And the name of the protein I'd located was called mesothelin, and it's just your ordinary, run-of-the-mill type protein, unless, of course, you have pancreatic, ovarian or lung cancer, in which case it's found at these very high levels in your bloodstream. But also, the key is that it's found in the earliest stages of the disease, when someone has close to 100 percent chance of survival. So now that I'd found a reliable protein I could detect, I then shifted my focus to actually detecting that protein, and thus, pancreatic cancer. Now, my breakthrough came in a very unlikely place, possibly the most unlikely place for innovation -- my high school biology class, the absolute stifler of innovation. (Laughter) (Applause) And I had snuck in this article on these things called carbon nanotubes, and that's just a long, thin pipe of carbon that's an atom thick, and one 50,000th the diameter of your hair. And despite their extremely small sizes, they have these incredible properties. They're kind of like the superheroes of material science. And while I was sneakily reading this article under my desk in my biology class, we were supposed to be paying attention to these other kind of cool molecules, called antibodies. And these are pretty cool because they only react with one specific protein, but they're not nearly as interesting as carbon nanotubes. And so then, I was sitting in class, and suddenly it hit me: I could combine what I was reading about, carbon nanotubes, with what I was supposed to be thinking about, antibodies. Essentially, I could weave a bunch of these antibodies into a network of carbon nanotubes, such that you have a network that only reacts with one protein, but also, due to the properties of these nanotubes, it will change its electrical properties, based on the amount of protein present. However, there's a catch. These networks of carbon nanotubes are extremely flimsy. And since they're so delicate, they need to be supported. So that's why I chose to use paper. Making a cancer sensor out of paper is about as simple as making chocolate chip cookies, which I love. (Laughs) You start with some water, pour in some nanotubes, add antibodies, mix it up, take some paper, dip it, dry it, and you can detect cancer. (Applause) Then, suddenly, a thought occurred that kind of put a blemish on my amazing plan here. I can't really do cancer research on my kitchen countertop. My mom wouldn't really like that. So instead, I decided to go for a lab. So I typed up a budget, a materials list, a timeline, and a procedure, and I emailed it to 200 different professors at Johns Hopkins University and the National Institutes of Health -- essentially, anyone that had anything to do with pancreatic cancer. I sat back waiting for these positive emails to be pouring in, saying, "You're a genius! You're going to save us all!" And -- (Laughter) Then reality took hold, and over the course of a month, I got 199 rejections out of those 200 emails. One professor even went through my entire procedure, painstakingly -- I'm not really sure where he got all this time -- and he went through and said why each and every step was like the worst mistake I could ever make. Clearly, the professors did not have as high of an opinion of my work as I did. However, there is a silver lining. One professor said, "Maybe I might be able to help you, kid." So, I went in that direction. (Laughter) As you can never say no to a kid. And so then, three months later, I finally nailed down a harsh deadline with this guy, and I get into his lab, I get all excited, and then I sit down, I start opening my mouth and talking, and five seconds later, he calls in another Ph.D. Ph.D.s just flock into this little room, and they're just firing these questions at me, and by the end, I kind of felt like I was in a clown car. There were 20 Ph.D.s, plus me and the professor crammed into this tiny office space, with them firing these rapid-fire questions at me, trying to sink my procedure. How unlikely is that? I mean, pshhh. (Laughter) However, subjecting myself to that interrogation -- I answered all their questions, and I guessed on quite a few but I got them right -- and I finally landed the lab space I needed. But it was shortly afterwards that I discovered my once brilliant procedure had something like a million holes in it, and over the course of seven months, I painstakingly filled each and every one of those holes. The result? One small paper sensor that costs three cents and takes five minutes to run. This makes it 168 times faster, over 26,000 times less expensive, and over 400 times more sensitive than our current standard for pancreatic cancer detection. (Applause) One of the best parts of the sensor, though, is that it has close to 100 percent accuracy, and can detect the cancer in the earliest stages, when someone has close to 100 percent chance of survival. And so in the next two to five years, this sensor could potentially lift the pancreatic cancer survival rates from a dismal 5.5 percent to close to 100 percent, and it would do similar for ovarian and lung cancer. But it wouldn't stop there. By switching out that antibody, you can look at a different protein, thus, a different disease -- potentially any disease in the entire world. So that ranges from heart disease, to malaria, HIV, AIDS, as well as other forms of cancer -- anything. And so, hopefully one day, we can all have that one extra uncle, that one mother, that one brother, sister, we can have that one more family member to love. And that our hearts will be rid of that one disease burden that comes from pancreatic, ovarian and lung cancer, and potentially any disease. But through the Internet, anything is possible. Theories can be shared, and you don't have to be a professor with multiple degrees to have your ideas valued. It's a neutral space, where what you look like, age or gender -- it doesn't matter. It's just your ideas that count. For me, it's all about looking at the Internet in an entirely new way, to realize that there's so much more to it than just posting duck-face pictures of yourself online. (Laughter) You could be changing the world. So if a 15 year-old who didn't even know what a pancreas was could find a new way to detect pancreatic cancer -- just imagine what you could do. Thank you. (Applause)
Đã bao giờ bạn trải qua một khoảnh khắc vô cùng đau đớn và bối rối trong cuộc đời mà lúc đó, tất cả những gì bạn muốn làm là tìm hiểu càng nhiều càng tốt để hiểu rõ điều gì đang diễn ra? Khi tôi 13 tuổi, một người bạn thân của gia đình tôi người mà tôi coi như cậu ruột qua đời vì căn bệnh ung thư tụy Khi sự ám ảnh về căn bệnh này ngày càng nhức nhối tôi quyết định tìm hiểu về nó nhiều hơn nữa. thế là tôi lên mạng tìm câu trả lời Qua Internet, tôi đã tìm được một loạt các số liệu thống kế về ung thư tụy, và những gì tôi tìm thấy đã làm tôi sửng sốt. Trên 85 phần trăm bệnh nhân ung thư tụy được chẩn đoán muộn vào lúc người đó chỉ còn có ít hơn 2 phần trăm cơ hội sống sót. Tại sao chúng ta lại quá yếu kém trong việc phát hiện ung thư tuyến tụy? Nguyên nhân là gì? Hiện tại, các liệu pháp chẩn đoán và chữa trị căn bệnh này là những phương pháp cũ, tồn tại 60 năm. Nó còn già hơn cả cha của tôi. (Tiếng cười) Nhưng, nó lại cực kì đắt mỗi lần thử nghiệm tốn hết 800 đô la và vô cùng thiếu chính xác bỏ sót 30 phần trăm các bệnh nhân ung thư tuyến tụy Bác sĩ của bạn chắc hẳn phải có lý do gì đó để cực kỳ nghi ngờ rằng bạn bị ung thư, để cho bạn làm thử nghiệm này. Biết được điều này, tôi muốn rằng tìm ra phải có một cách tốt hơn. Cho nên tôi thiếu lập một tiêu chuẩn khoa học như một bộ cảm biến sẽ trônng như thế nào để có thể chẩn đoán hiệu quả ung thư tuyến tụy Bộ cảm biến phải rẻ, nhanh đơn giản, nhạy, có chọn lọc và hạn chế tối đa những gì liên quan đến việc cắt bỏ/ xâm phạm vào cơ thế. Lý do tại sao liệu pháp chẩn đoán này chưa hề được cải tiến trong suốt 6 thập niên qua là vì, khi chúng ta tìm kiếm dấu hiệu của ung thư tuyến tụy, chúng ta phân tích và kiểm tra đường máu nơi mà có vô số protein và chúng ta phải tìm cho ra được sự khác biệt rất nhỏ trong số lượng protein ít ỏi này chỉ một protein này Điều đó gần như không thể Tuy nhiên, nhờ sự lạc quan tuổi teen của mình, tôi không nản lòng (Vỗ tay) Tôi tìm đến 2 người bạn thân nhất của các thanh thiếu niên là Google và Wikipedia Tôi đã tìm tất cả những gì liên quan đến bài tập về nhà từ hai nguồn này. Và thứ mà tôi tìm được là một bài viết thống kê một cơ sở dữ liệu có trên 8.000 proteins khác nhau được tìm thấy khi một người mắc bệnh ung thư tuyến tụy. Thế là tôi quyết định chọn nó làm nhiệm vụ mới của mình đọc qua hết tất cả các proteins này và xem những cái nào có thể được xem như một dấu hiệu sinh học cho ung thư tuyến tụy Và để làm mọi thứ dễ dàng hơn một chút tôi quyết định vạch ra một tiêu chuẩnkhoa học. Và nó đây Điều cần thiết đầu tiên, protein này phải tồn tại trong máu với số lượng lớn trong tất cả bệnh nhân ung thư tuyến tụy (và chỉ bệnh nhân ung thư tuyết tụy) ngay từ những giai đoạn đầu Và rồi tôi chỉ tự mày mò trong nhiệm vụ khổng lồ này, và cuối cùng, vào lần thử thứ 4000, khi mà tôi gần mất đi sự tỉnh táo của mình, tôi tìm thấy protein đó. và protein mà tôi xác định được có tên là mesothelin và nó không phải là một loại protein thông thường trừ khi bạn có ung thư tuyến tụy u thư buồng trứng hay ung thư phổi nó sẽ được tìm thấy với nồng độ cao trong máu Tuy nhiên, điều quan trọng là nó được tìm thấy trong những giai đoạn sớm nhất của căn bệnh khi bệnh nhân có gân như 100 phần trăm cơ hội sống sót Vậy, tôi đã phát hiện ra được đúng loại protein tôi cần tìm. sau đó tôi chuyển mục tiêu sang việc "phát hiện" protein đó trong cơ thể bệnh nhân để phát hiện căn bệnh ung thư tuyến tụy. Bây giờ, bước đột phá của tôi đến từ một nơi không ai ngờ tới có thể là nơi ít ngờ nhất cho một sự đổi mới lớp sinh học ở trường trung học của tôi một điều hoàn toàn bất ngờ cho sự đổi mới (Tiếng cười) (Vỗ tay) Và tôi lén ghi vào bài viết này dựa trên những thứ gọi là ống nanocarbon - một đường ống carbon dài và mỏng có tường dày bằng một nguyên tử và bằng một phần 50 ngàn đường kính của một sợi tóc Mặc dù cực kì nhỏ các ống này mang những tính chất khó tin Chúng như những siêu anh hùng của khoa học vật chất Trong khi tôi lén lút đọc bài viết này dưới bàn trong lớp sinh học chúng ta đáng lẽ ra phải chú ý đến các phân tử thú vị khác được gọi là kháng thể Và kháng thể rất thú vị vì chúng chỉ phản ứng với một loại protein duy nhất nhưng chúng không thú vị bằng các ống carbon nano Và tôi đang ngồi trong lớp, và một ý tưởng đột nhiên đến với tôi tôi có thể kết hợp những gì tôi đã đọc, về ống nanocarbon với những gì tôi phải suy nghĩ tới, kháng thể Điều quan trọng là, tôi có thể dệt một bó các kháng thể này vào một mạng lưới các ống carbon nano và chúng ta có một mạng lưới chỉ phản ứng với một loại protein tuy nhiên ngoài ra, do các đặc tính của các ống nano này, chúng sẽ thay đổi tính chất điện của chúng dựa trên hàm lượng protein có sẵn Tuy nhiên, không phải tất cả đều diễn ra êm xuôi. Có một nhược điểm là những liên kết carbon nano này cực kì mỏng manh và bởi vì chúng mỏng manh như vậy, chúng cần được hỗ trợ Và đó là lý do tôi chọn giấy. Làm một bộ cảm biến ung thư từ giấy là một việc đơn giản như làm bánh quy với sôcôla loại bánh mà tôi rất thích. Bạn bắt đầu với một ít nước, thêm vào vài ống nano cho thêm kháng thể, trọn tất cả lên, lấy một ít giấy, nhúng vào, đem đi phơi khô và thế là bạn đã có thể phát hiện ung thư. (Vỗ tay) Rồi đột nhiên, tôi có một suy nghĩ mà có thể vạch ra một khuyết điểm trong kế hoạch tuyệt vời này của tôi Tôi không thể nghiên cứu ung thư trên bàn bếp ở nhà Mẹ tôi sẽ không thích điều đó. Và thay vào đó, tôi quyết định đến phòng nghiên cứu. Tôi lập ra và đánh máy một ngân sách, một danh sách các vật liệu thời gian, và quá trình và gửi thư điện tử đến 200 giáo sư khác nhau ở Đại học Johns Hopkins và Viện Y tế Quốc gia về cơ bản là bất kì ai liên quan đến ung thư tuyến tụy. Và tôi ngồi chờ cho những lá thư điện tử tích cực đổ về hộp thư của tôi Nói rằng "Bạn là thiên tài!" "Bạn sẽ cứu tất cả chúng ta!" Và - (Tiếng cười) Rồi sự thực là trong suốt một tháng tôi nhận được 199 lời từ chối trong số 200 thư gửi đi Một giáo sư đã đọc hết tất cả quá trình mà tôi trình bày một cách nhẫn nại - Tôi thật sự không biết ông ấy lấy đâu ra tất cả thời gian để làm việc này. và ông ấy đọc hết và chỉ ra lý do tại sao mỗi bước trong quá trình giống như một sai lầm tồi tệ nhất tôi có thể làm. Rõ ràng là các giáo sư không đánh giá cao công việc của tôi như bản thân tôi Tuy nhiên, có một niềm hy vọng. Một vị giáo sư nói rằng "Có thể, tôi có thể giúp cậu, cậu nhóc à". Và tôi đi theo hướng đó. (Tiếng cười) Như rằng bạn không bao giờ có thể từ chối một đứa trẻ. 3 tháng sau, Tôi cuối cùng cũng tới một thời hạn khác nghiệt với ông giá sư này, và tôi vào trong phòng nghiên cứu của ông, Tôi rất phấn khởi và tôi ngồi xuống Tôi bắt đầu mở miệng và nói 5 giây sau ông ta gọi đến một vị tiến sĩ khác. Vị tiến sĩ kia xông ngay vào căn phòng bé nhỏ, và họ cùng nhau xả những câu hỏi thẳng vào tôi. và đến phút cuối, tôi hơi có cảm giác là mình đang ở trong một chếc xe hề. Ở đây có 20 tiến sĩ khác, thêm tôi và thêm vị giáo sư chen chúc nhau trong không gian ít ỏi của căn phòng làm việc và họ hỏi tôi nhiều câu hỏi nhanh tới mức chóng mặt cố gắng dìm quy trình của tôi xuống. Điều này có thể tin được không? Theo tôi, pshhh (Tiếng cười) Tuy nhiên, tôi chịu khó đi qua vòng thẩm vấn Tôi trả lời hết tất cả các câu hỏi và tôi đoán là tôi đã trả lời đúng khá nhiều câu và cuối cùng tôi hạ cánh trong không gian phòng thí nghiệm mà tôi cần. Nhưng không lâu sau đó tôi phát hiện ra rằng quy trình tuyệt vời của mình có hàng triệu lỗ hổng và trong suốt 7 tháng tôi chịu khó lắp đầy từng lỗ hổng một Kết quả là một bộ cảm biến bằng giấy nhỏ chỉ tốn 3 cents và 5 phút để hoạt động. Điều này làm nó trở nên nhanh hơn tiêu chuẩn hiện hành của chúng ta gấp 168 lần, rẻ hơn gấp 26 000 lần và nhạy hơn gấp 400 lần (Vỗ tay) Điều tốt nhất của bộ cảm biến là nó có độ chính xác gần 100 phần trăm và có thể phát hiện ra ung thư ngay từ những giai đoạn đầu khi người bệnh có 100 phần trăm cơ may sống sót Và như vậy, trong vòng 2 đến 5 năm tới bộ cảm biến này có khả năng nâng cao tỷ lệ sống sót cho bệnh nhân ung thư tuyến tụy từ mức 5.5 phần trăm lên tới gần 100 phần trăm và nó cũng sẽ làm điều tương tự cho ung thư buồng trứng và ung thư phổi. Nhưng nó sẽ không dừng lại ở đấy. Bằng cách thay kháng thể, chúng ta có thể nhìn thấy được nhiều protein khác nhau, và theo đó là các bệnh khác nhau có khả năng là mọi căn bệnh trên toàn thế giới từ bệnh tim đến sốt rét, HIV/AIDS và còn tất cả các dạng ung thư - tất cả. Và hi vọng là một ngày nào đó chúng ta có thể giữ được thêm một người cậu một người mẹ, một người anh, một người chị chúng ta có thể có thêm cả một thành viên gia đình để yêu thương và rằng trái tim chúng ta sẽ thoát khỏi gánh nặng bệnh tật đến từ ung thư tuyến tụy, ung thư buồng trứng và ung thư phổi hoặc có thể là bất kì loại bệnh gì rằng thông qua Internet mọi thứ đều có thể Lý thuyết có thể được sẻ chia và bạn không cần phải là một giáo sư với nhiều bằng cấp thì ý tưởng của bạn mới có giá trị Đó là một không gian trung lập nơi mà ngoại hình, tuổi hoặc giới tính của bạn, đều không quan trọng bằng những ý tưởng mà bạn có Đối với tôi, tất cả đều là nhìn vào thế giới Internet bằng một cách hoàn toàn mới để nhận ra rằng nó chứa đựng rất nhiều thứ nhiều hơn là việc đăng tải hình ảnh của bản thân lên mạng Bạn có thể thay đổi thế giới. Vậy nếu một đứa trẻ 15 tuổi chẳng biết tụy là cái gì mà có thể tìm ra một phương pháp mới để phát hiện ung thư tuyến tụy hãy tưởng tượng xem bạn có thể làm được gì. Xin cảm ơn. (Vỗ tay)