Imagine that you're a pig farmer. You live on a small farm in the Philippines. Your animals are your family's sole source of income -- as long as they're healthy. You know that any day, one of your pigs can catch the flu, the swine flu. Living in tight quarters, one pig coughing and sneezing may soon lead to the next pig coughing and sneezing, until an outbreak of swine flu has taken over your farm. If it's a bad enough virus, the health of your herd may be gone in the blink of an eye. If you called in a veterinarian, he or she would visit your farm and take samples from your pigs' noses and mouths. But then they would have to drive back into the city to test those samples in their central lab. Two weeks later, you'd hear back the results. Two weeks may be just enough time for infection to spread and take away your way of life.
تصور کنید که خوکچران هستید. و در مزرعه کوچکی در فیلیپین زندگی میکنید. خوکها تنها منبع درآمد خانواده شما است -- تا مادامی که خوکها سالم باشند. میدانید که یک روز، یکی از خوکها میتواند آنفولانزا بگیرد. آنفولانزای خوکی. زندگی اشتراکی پرازدحام، سرفه و عطسه یک خوک ممکن است به زودی منجر به سرفه و عطسه خوک بعدی شود. تا زمانی که شیوع آنفلوآنزای خوکی مزرعه شما را فرا بگیرد. اگر این ویروس به اندازه کافی بد باشد، سلامت گله شما ممکن است در چشم به هم زدنی از بین برود. اگر با دامپزشک تماس بگیرید، او از مزرعه شما دیدن کرده و نمونههایی از بینی و دهان خوکهای شما را میگیرد. اما پس از آن، باید به شهر برگردد تا در آزمایشگاههای مرکزی خود آزمایشهایی را انجام دهد. دو هفته بعد، شما از نتایج با خبر میشوید. ممکن است دو هفته زمان کافی برای انتشار عفونت باشد و زندگی شما را خراب کند.
But it doesn't have to be that way. Today, farmers can take those samples themselves. They can jump right into the pen and swab their pigs' noses and mouths with a little filter paper, place that little filter paper in a tiny tube, and mix it with some chemicals that will extract genetic material from their pigs' noses and mouths. And without leaving their farms, they take a drop of that genetic material and put it into a little analyzer smaller than a shoebox, program it to detect DNA or RNA from the swine flu virus, and within one hour get back the results, visualize the results. This reality is possible because today we're living in the era of personal DNA technology. Every one of us can actually test DNA ourselves.
اما لازم نیست اینگونه باشد. امروز، کشاورزان میتوانند آن نمونهها را خودشان بگیرند. آنها میتوانند مستقیما گوشپاکنها را با فیلترهای کاغذی کوچک به داخل دهان وبینی خوکها فرو کنند، وآن فیلترهای کاغذی کوچک را در هر لوله کوچکی قرار دهند، و آن را با مقداری مواد شیمیایی مخلوط کرده که مواد ژنتیکی را از دهان و بینی خوکهایشان استخراج خواهد کرد. و بدون ترک مزرعهشان، یک قطره از مواد ژنتیکی را میگیرند و داخل آنالیزورهای کوچکتر ازجعبه کفش میگذارند. وبرای تشخیص DNA یا RNA ازویروس آنفولانزای خوکی برنامه ریزی میکنند. و ظرف یک ساعت نتایج برگردانده میشود، نتایج قابل دیدن میشود. این واقعیت امکان پذیر است، زیرا امروزه ما در قلمرو تکنولوژی DNA شخصی زندگی میکنیم. هر کدام از ما در واقع قادر هستیم تا DNA خودمان را آزمایش کنیم.
DNA is the fundamental molecule the carries genetic instructions that help build the living world. Humans have DNA. Pigs have DNA. Even bacteria and some viruses have DNA too. The genetic instructions encoded in DNA inform how our bodies develop, grow, function. And in many cases, that same information can trigger disease. Your genetic information is strung into a long and twisted molecule, the DNA double helix, that has over three billion letters, beginning to end. But the lines that carry meaningful information are usually very short -- a few dozen to several thousand letters long. So when we're looking to answer a question based on DNA, we actually don't need to read all those three billion letters, typically. That would be like getting hungry at night and having to flip through the whole phone book from cover to cover, pausing at every line, just to find the nearest pizza joint.
DNA مولکول ساختاری است که دستورالعملهای ژنتیکی را حل میکند که به ساخت جهان زنده کمک میکند. انسانها DNA دارند. خوکها DNA دارند. حتی بعضی از باکتریها و ویروسها هم DNA دارند. دستورالعملهای ژنتیکی که در DNA کد کذاری میشود، آگاهی میدهد چگونه بدن ما توسعه، رشد و عمل کند. و در بسیاری از موارد، همان اطلاعات میتواند موجب بیماریها شود. اطلاعات ژنتیکی شما به یک مولکول طولانی و پیچیده تبدیل میشود، DNA دو رشته، که بیش از سه میلیارد حروف دارد. از ابتدا تا پایان. اما خطوطی که اطلاعات معنیدار را حمل میکنند معمولا بسیار کوتاه هستند -- چند ده تا چند هزار حروف طولانی. بنابراین هنگامی که ما به دنبال پاسخ به یک سوال بر اساس DNA هستیم، در واقع معموما نیازی به خواندن تمام این سه میلیارد حروف نداریم. این مانند گرسنه شدن در شب است و سرسری نگاه کردن به کل دفترچه تلفن از اول تا آخر است. توقف در هر خط، فقط برای پیدا کردن نزدیکترین پیتزا فروشی.
(Laughter)
(خنده حضار)
Luckily, three decades ago, humans started to invent tools that can find any specific line of genetic information. These DNA machines are wonderful. They can find any line in DNA. But once they find it, that DNA is still tiny, and surrounded by so much other DNA, that what these machines then do is copy the target gene, and one copy piles on top of another, millions and millions and millions of copies, until that gene stands out against the rest; until we can visualize it, interpret it, read it, understand it, until we can answer: Does my pig have the flu? Or other questions buried in our own DNA: Am I at risk of cancer? Am I of Irish descent? Is that child my son?
خوشبختانه، سه دهه قبل، انسانها شروع به اختراع ابزارها کردند که میتوانست هر خط مخصوص اطلاعت ژنتیکی را پیدا کند. این ماشینهای DNA فوقالعاده هستند. آنها میتوانند هر خطی در DNA را پیدا کنند. اما زمانی آنها این را پیدا میکنند، که DNA هنوز کوچک است، و توسط مقداری DNA احاطه شده است. عمل بعدی این ماشینها کپی کردن ژن هدف است. و توده کپیها بر بالای یکدیگر، میلیون و میلیون ومیلیونها کپی، تا زمانی که این ژن در مقابل بقیه قرار گیرد: تا وقتی که آن را ببینیم، تفسیر کنیم، بخوانیم، بفهمیم. تا زمانی که بتوانیم جواب دهیم: آیا خوک من آنفولانزا دارد؟ یا سؤالات دیگری در DNA خود ما مدفون هستند: آیا من در معرض خطر سرطان هستم؟ آیا من ایرلندی تبار هستم؟ آن بچه پسر من است؟
(Laughter)
(خنده حضار)
This ability to make copies of DNA, as simple as it sounds, has transformed our world. Scientists use it every day to detect and address disease, to create innovative medicines, to modify foods, to assess whether our food is safe to eat or whether it's contaminated with deadly bacteria. Even judges use the output of these machines in court to decide whether someone is innocent or guilty based on DNA evidence. The inventor of this DNA-copying technique was awarded the Nobel Prize in Chemistry in 1993. But for 30 years, the power of genetic analysis has been confined to the ivory tower, or bigwig PhD scientist work. Well, several companies around the world are working on making this same technology accessible to everyday people like the pig farmer, like you.
این توانایی برای ساختن کپی از DNA، به همان سادگی به نظر میرسد، دنیای ما را تغییر داده است، دانشمندان هر روز از این برای تشخیص و درمان بیماری استفاده میکنند. تا داروهای ابداعی را برای اصلاح غذاها ایجاد کنند. تا ارزیابی کنند که غذای ما برای خوردن ایمن است یا اینکه با باکتریهای مرگبار آلوده است. حتی قضات از خروجی این دستگاهها در دادگاه استفاده میکنند تا تصمیم بگیرند که آیا شخصی بر اساس شواهد مبتنی بر DNA بیگناه یا متهم است. مخترع این تکنیک کپیسازی DNA جایزه نوبل شیمی را در سال ۱۹۹۳ گرفت. اما برای ۳۰ سال، قدرت تجزیه و تحلیل ژنتیکی محدود به برج عاج بوده است. یا کار دانشمند دکترای سرشناس محدود شده است. خب، چندین شرکت درسرتاسر دنیا در تلاشند تا این فناوری مشابه را برای افراد روزمره مانند خوکچران در دسترس قرار دهند، مثل شما.
I cofounded one of these companies. Three years ago, together with a fellow biologist and friend of mine, Zeke Alvarez Saavedra, we decided to make personal DNA machines that anyone could use. Our goal was to bring DNA science to more people in new places. We started working in our basements. We had a simple question: What could the world look like if everyone could analyze DNA? We were curious, as curious as you would have been if I had shown you this picture in 1980.
من یکی از این شرکتها را تاسیس کردم. سه سال پیش. همراه با زیست شناس همکار و یکی از دوستانم زیک آلوارز ساودرا، تصمیم به ساخت ماشین DNA شخصی گرفتیم که هرکسی میتوانست استفاده کند. هدف ما این بود که دانش DNA را به افراد بیشتری در مکانهای جدید بفرستیم. ما شروع به کار در زیرزمینهایمان کردیم. یک سوال ساده داشتیم: اگر همه میتوانستند DNA را تجزیه و تحلیل کنند، جهان چه شکلی میتوانست باشد؟ ما کنجکاو بودیم، به همان اندازه کنجکاو میشدید، اگر به شما این عکس را در سال ۱۹۸۰ نشان میدادم.
(Laughter)
(خنده حضار)
You would have thought, "Wow! I can now call my Aunt Glenda from the car and wish her a happy birthday. I can call anyone, anytime. This is the future!" Little did you know, you would tap on that phone to make dinner reservations for you and Aunt Glenda to celebrate together. With another tap, you'd be ordering her gift. And yet one more tap, and you'd be "liking" Auntie Glenda on Facebook. And all of this, while sitting on the toilet.
شما ممکن بود فکر کنید، عجبا! حالا میتوانم عمه گلندا را از ماشین صدا بزنم و برایش آرزوی یک جشن تولد شاد کنم. میتوانم به هرکسی، هر زمانی زنگ بزنم. این آینده است! خبر نداشتید تلفن را بر میدارید تا برای خودتان و عمه گلندا رزرو شام انجام دهید تا باهم جشن بگیرید. با گرفتن شماره دیگر میتوانید برای او هدیه سفارش دهید. و هنوز با یک شماره بیشتر میتوانید عمه گلندا را در فیسبوک لایک کنید. وهمه اینها، درحالی که در توالت نشستید.
(Laughter)
(خنده)
It is notoriously hard to predict where new technology might take us. And the same is true for personal DNA technology today.
گویا پیشبینی این که تکنولوژی جدید تا کجا ما را میبرد راحت نیست. و همین نیز برای فناوری DNA شخصی امروز صادق است.
For example, I could never have imagined that a truffle farmer, of all people, would use personal DNA machines. Dr. Paul Thomas grows truffles for a living. We see him pictured here, holding the first UK-cultivated truffle in his hands, on one of his farms. Truffles are this delicacy that stems from a fungus growing on the roots of living trees. And it's a rare fungus. Some species may fetch 3,000, 7,000, or more dollars per kilogram. I learned from Paul that the stakes for a truffle farmer can be really high. When he sources new truffles to grow on his farms, he's exposed to the threat of knockoffs -- truffles that look and feel like the real thing, but they're of lower quality. But even to a trained eye like Paul's, even when looked at under a microscope, these truffles can pass for authentic. So in order to grow the highest quality truffles, the ones that chefs all over the world will fight over, Paul has to use DNA analysis. Isn't that mind-blowing? I bet you will never look at that black truffle risotto again without thinking of its genes.
برای مثال: من هرگز نمیتوانستم تصور کنم پرورشدهنده قارچ در میان همهی افراد، از ماشینهای DNA شخصی استفاده کند. دکتر پاول توماس برای امرار معاش قارچ پرورش میدهد. ما تصویر او را اینجا میبینیم. اولین قارچ کاشته شده در انگلستان را در یکی از مزرعههایش در دستش نگه داشته. قارچهای ظریفی که در ریشه درختان زنده از یک قارچ رشد میکند. و این یک قارچ نادر است. برخی از گونهها ممکن است۳۰۰۰، ۷۰۰۰ دلار یا حتی بیشتر در هر کیلوگرم باشند. من از پاول یاد گرفتم که سهم پرورش دهنده قارچ میتواند واقعا بالا باشد. هنگامی که او منابع قارچ جدید را برای رشد قارچ در مزارع خود به دست میآورد، او در معرض تهدید تقلب قرار میگیرد-- قارچهایی که به نظر واقعی نگاه واحساس میشوند. اما از کیفیت پایینتری برخوردارند. اما حتی برای چشمان آموزش دیده پاول، حتی موقعی که زیر میکروسکوپ دیده میشوند، این قارچها میتوانند برای اصل بودن آزمایش شوند. بنابراین برای رشد قارچهای با کیفیت بالا، آنهایی که سرآشپزها در سراسر جهان با آن مبارزه میکنند، پاول باید ازتجزیه و تحلیل DNA استفاده کند. آیا این دیوانه کننده نیست؟ شرط میبندم که هرگز به این خوراک ریساتو با قارچ سیاه بدون فکر کردن به ژنهایش نگاه نکردید.
(Laughter)
(خنده حضار)
But personal DNA machines can also save human lives. Professor Ian Goodfellow is a virologist at the University of Cambridge. Last year he traveled to Sierra Leone. When the Ebola outbreak broke out in Western Africa, he quickly realized that doctors there lacked the basic tools to detect and combat disease. Results could take up to a week to come back -- that's way too long for the patients and the families who are suffering. Ian decided to move his lab into Makeni, Sierra Leone. Here we see Ian Goodfellow moving over 10 tons of equipment into a pop-up tent that he would equip to detect and diagnose the virus and sequence it within 24 hours. But here's a surprise: the same equipment that Ian could use at his lab in the UK to sequence and diagnose Ebola, just wouldn't work under these conditions. We're talking 35 Celsius heat and over 90 percent humidity here. But instead, Ian could use personal DNA machines small enough to be placed in front of the air-conditioning unit to keep sequencing the virus and keep saving lives.
اما ماشینهای DNA شخصی نیز میتوانند جان انسانها را نجات دهند. پروفسور این گودفیلو در دانشگاه کمبریج ویروس شناس است. او سال گذشته به سیرالئون مسافرت کرد. هنگامی که شیوع ابولا در غرب آفریقا رخ داد، او به سرعت متوجه شد که پزشکان ابزارهای اساسی برای تشخیص و مبارزه با بیماری ندارند. نتایج میتوانست تا یک هفته طول بکشد -- این راه بسیار طولانی برای بیماران و خانوادههایی است که رنج میبردند. ین تصمیم به انقال آزمایشگاهش به مکنی، سیرالئون را گرفت در اینجا ایان گودفلو را میبینیم در حال انتقال بیش از ۱۰ تن تجهیزات به یک چادر مسافرتی است که او را قادر به شناسایی و تشخیص ویروس در ظرف ۲۴ ساعت میکند. اما سورپرایز اینجاست: همان تجهیزاتی که ایان میتوانست در آزمایشگاه خود در انگلستان برای پیگیری و تشخیص ابولا استفاده کند، تحت این شرایط کار نمیکرد. صحبت از گرمای ۳۵ درجه سلسیوس و رطوبت بالای ۹۰ درصد هستیم. اما درعوض، ایان میتوانست از ماشینهای DNA شخصی به اندازه کافی کوچک استفاده کند تا در مقابل واحدهای تهویه قرار گیرد تا توالی ویروس را حفظ کند و زندگیها را نجات دهد،
This may seem like an extreme place for DNA analysis, but let's move on to an even more extreme environment: outer space. Let's talk about DNA analysis in space. When astronauts live aboard the International Space Station, they're orbiting the planet 250 miles high. They're traveling at 17,000 miles per hour. Picture that -- you're seeing 15 sunsets and sunrises every day. You're also living in microgravity, floating. And under these conditions, our bodies can do funky things. One of these things is that our immune systems get suppressed, making astronauts more prone to infection.
ممکن است به عنوان یک مکان افراطی برای تجزیه و تحلیل DNA به نظر برسد، اما اجازه دهید به محیطی حتی بیشتر از ابن حد برسیم: خارج از جو. اجازه دهید راجع به آنالیز DNA در فضا صحبت کنیم. هنگامی که فضانوردان در ایستگاه فضایی بین المللی زندگی میکنند، آنها سیاره را در مدار ۴۰۲ متر بالا میبرند. سرعتشان ۲۷،۳۵۹ کیلومتر در ساعت است. تصور کنید -- شما هر روز ۱۵ غروب وطلوع خورشید را میبینید. شما همچنین در حداقل جاذبه، شناور بودن زندگی میکنید. تحت چنین شرایطی، بدن ما میتواند کارهای عجیب غریب انجام دهد. یکی از این چیزها این است که سیستم ایمنی بدن ما سرکوب میشود. و فضانوردان بیشتر مستعد ابتلا به عفونت میشوند.
A 16-year-old girl, a high school student from New York, Anna-Sophia Boguraev, wondered whether changes to the DNA of astronauts could be related to this immune suppression, and through a science competition called "Genes In Space," Anna-Sophia designed an experiment to test this hypothesis using a personal DNA machine aboard the International Space Station. Here we see Anna-Sophia on April 8, 2016, in Cape Canaveral, watching her experiment launch to the International Space Station. That cloud of smoke is the rocket that brought Anna-Sophia's experiment to the International Space Station, where, three days later, astronaut Tim Peake carried out her experiment -- in microgravity. Personal DNA machines are now aboard the International Space Station, where they can help monitor living conditions and protect the lives of astronauts.
یک دختر ۱۶ ساله، دانشآموز دبیرستانی از نیویورک، آنا سوفیا بوگرایو، در مورد اینکه آیا تغییرات در DNA فضانوردان میتواند به این سرکوب ایمنی مرتبط باشد، کنجکاو شد. و از طریق یک رقابت علمی به نام "ژنها در فضا،" آنا سوفیا با استفاده از دستگاه DNA شخصی روی ایستگاه فضایی بین المللی آزمایشی را جهت تست این فرضیه طراحی کرد. اینجا آنا-سوفیا را در ۸ آورل ۲۰۱۶، در دماغه کاناورال میبینیم. درحال مشاهده پرتاب آزمایشی به ایستگاه فضایی بین المللی. آن ابر، دود فضاپیما است که تجربه آنا سوفیا را به ایستگاه فضایی بین المللی آورده است. جایی که، سه روز بعد، تیم پیک فضانورد تجربه او را در حداقل جاذبه حمل میکند-- دستگاههای DNA شخصی در حال حاضر در ایستگاه بین المللی فضایی قرار دارند. جایی که میتوانند به نظارت بر شرایط زندگی و حفاظت از زندگی فضانوردان کمک کنند.
A 16-year-old designing a DNA experiment to protect the lives of astronauts may seem like a rarity, the mark of a child genius. Well, to me, it signals something bigger: that DNA technology is finally within the reach of every one of you.
یک ۱۶ ساله آزمایشات DNA را برای محافظت از زندگی فضانوردان طراحی میکند ممکن است به نظر کمی نادر به نظر برسد، علامت یک نابغه کودک است. خب، برای من، نشانه چیزهای بزرگتری است: این فنآوری DNA در نهایت در دسترس هر یک از شما است،
A few years ago, a college student armed with a personal computer could code an app, an app that is now a social network with more than one billion users. Could we be moving into a world of one personal DNA machine in every home?
چند سال پیش، دانشجوی کالج مجهز به یک رایانه شخصی توانست اپلیکیشنی را کد گذاری کند. یک برنامه که در حال حاضر شبکه اجتماعی با بیش از یک میلیارد کاربر است. میتوانیم دنیای ماشینهای شخصی DNA را به هر منزلی انتقال دهیم؟
I know families who are already living in this reality. The Daniels family, for example, set up a DNA lab in the basement of their suburban Chicago home. This is not a family made of PhD scientists. This is a family like any other. They just like to spend time together doing fun, creative things. By day, Brian is an executive at a private equity firm. At night and on weekends, he experiments with DNA alongside his kids, ages seven and nine, as a way to explore the living world. Last time I called them, they were checking out homegrown produce from the backyard garden. They were testing tomatoes that they had picked, taking the flesh of their skin, putting it in a test tube, mixing it with chemicals to extract DNA and then using their home DNA copier to test those tomatoes for genetically engineered traits.
من خانوادههایی را میشناسم که در این واقعیت زندگی میکنند. به عنوان مثال، خانواده دنیل، یک آزمایشگاه DNA را در زیرزمین خانه حومخ شهر خ د در شیکاگو بنا نهاد. این یک خانواده از دانشمندان دکترای تخصصی نیست. خانوادهای است مثل بقیه. آنها دوست دارند باهم باشند کار مفرح انجام دهند، چیزهای خلاقانه بسازند. روزها، برایان مدیر اجرایی در شرکتی سهامی خصوصی است. شبها و در تعطیلات آخر هفته، با استفاده از DNA در کنار کودکان ۷ و ۹ ساله خود، به عنوان راهی برای کشف جهان زندگی آزمایشات را انجام میدهد. آخرین بار که به آنها زنگ زدم، آنها محصولات باغچه خود را آزمایش میکردند. گوجهفرنگیهایی را تست میکردند که برداشت کرده بودند. گوشت آنها را جدا کرده و داخل لوله آزمایش میگذاشتند. با مواد شیمیایی مخلوط میکردند تا DNA را استخراج کنند. و سپس با استفاده از کپی کننده DNA خانگی خودشان آن گوجه فرنگی را برای صفات ژنتیکی مهندسی تست میکردند.
For the Daniels family, the personal DNA machine is like the chemistry set for the 21st century. Most of us may not yet be diagnosing genetic conditions in our kitchen sinks or doing at-home paternity testing.
برای خانواده دنیل، دستگاه DNA شخصی مانند شیمی است که برای قرن ۲۱ام تنظیم شده است. برای اکثر ما شاید هنوز تشخیص شرایط ژنتیکی در سینک آشپزخانه خود یا انجام آزمایشهای پدرانه در منزل نباشد.
(Laughter)
(خده حضار)
But we've definitely reached a point in history where every one of you could actually get hands-on with DNA in your kitchen. You could copy, paste and analyze DNA and extract meaningful information from it. And it's at times like this that profound transformation is bound to happen; moments when a transformative, powerful technology that was before limited to a select few in the ivory tower, finally becomes within the reach of every one of us, from farmers to schoolchildren. Think about the moment when phones stopped being plugged into the wall by cords, or when computers left the mainframe and entered your home or your office.
اما ما قطعا به نقطهای در تاریخ رسیدهایم که هر یک از شما واقعا میتواند DNA را درآشپزخانه خودتان در دست بگیرد. شما میتوانید DNA را کپی کنید، بچسبانید و تجزیه و تحلیل کرده و اطلاعات معنیدار آن را استخراج کنید. در این زمان است که این تحول عمیق اتفاق میافتد: زمانی که یک فناوری تحولپذیر، قدرتمند که قبلا محدود به انتخاب چند در برج عاج بود، در نهایت در دسترس هر یک از ما قرار بگیرد. از کشاورزان به دانش آموزان. راجع به لحظهای فکر کنید که تلفنها یگر به دیوار با سیم به پریز نبودند، یا زمانی که رایانهها از چهارچوب خود خارج شدند و به داخل خانه و ادارهها وارد شدند.
The ripples of the personal DNA revolution may be hard to predict, but one thing is certain: revolutions don't go backwards, and DNA technology is already spreading faster than our imagination.
پیشگویی امواج انقلاب DNA شخصی ممکن است برای پیشگویی سخت باشد. اما یک چیز خاص است: انقلاب به عقب بر نمیگردد، و فناوری DNA در حال حاضر سریعتر از تخیل ما گسترش مییابد.
So if you're curious, get up close and personal with DNA -- today. It is in our DNA to be curious.
پس اگر کنجکاو هستید، با DNA شخصی نزدیک و همراه باشید-- امروز. در DNA ما کنجکاوی میتواند باشد.
(Laughter)
(خنده)
Thank you.
ممنونم.
(Applause)
(تشویق)