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.
Hãy tưởng tượng bạn là người chăn nuôi lợn. Bạn sống trong một trang trại nhỏ ở Philipines Những con thú của bạn là nguồn thu duy nhất của gia đình. khi chúng khỏe mạnh. Bạn biết là vào 1 ngày nào đó, một trong những chú heo có thể bị cúm, triệu chứng cảm của lợn. Sống trong không gian chật hẹp, 1 chú heo ho và hắt hơi, có thể dẫn tới chú heo tiếp theo cũng ho và hắt hơi, cho đến khi dịch bệnh chiếm lấy trang trại của bạn. Nếu như nó là 1 virut đủ tệ, thì sức khỏe của đàn heo có thể ra đi trong chớp mắt. Nếu bạn gọi cho bác sĩ thú y, ông ấy hoặc bà ấy sẽ đến thăm trang trại của bạn, lấy những mẫu thử từ mũi và miệng của mấy chú heo. Nhưng sau đó họ sẽ phải lái xe về thành phố để kiểm tra những mẫu tại phòng thí nghiệm của họ. Hai tuần sau đó, bạn mới biết kết quả. Hai tuần có thể vừa đủ thời gian để cho dịch bệnh lan rộng hơn và lấy đi nguồn kiểm sống của bạn.
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.
Nhưng không cần phải làm theo cách đó. Ngày nay, những người nông dân có thể tự kiểm tra những mẫu đó. Họ có thể dùng ngay những chiếc bút và lau vào mũi và miệng những chú lợn cùng với mẩu giấy lọc nhỏ, đặt mẩu giấy lọc đó vào một chiếc ống nhỏ, và trộn vào đó một ít hóa chất mà sẽ trích xuất vật liệu di truyền từ mũi và mõm những chú lợn đó. Và không cần phải rời trang trại của mình, họ lấy những mẫu gen di truyền đó và đặt vào một chiếc máy phân tích nhỏ, bé hơn một chiếc hộp giày, lập trình nó để phát hiện ra DNA hoặc RNA của virut cúm, và trong vòng một tiếng sau cho kết quả, Hiện thực này là có thể bởi vì ngày nay chúng ta sống trong kỉ nguyên của công nghệ DNA tiên tiến. Mỗi chúng ta thực sự có thế tự mình kiểm tra DNA bản thân.
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 là phân tử lớn mang các cấu trúc di truyền để tạo nên thế giới sự sống. Con người có DNA. Lợn có DNA. Ngay cả vi sinh vật và một vài loại virut cũng có DNA. Những cấu trúc di truyền được mã hóa trong DNA mô tả cách mà cơ thể chúng ta phát triển, lớn lên, chuyển hóa . Và trong nhiều trường hợp, những thông tin tương tự có thể mô tả sự lan truyền dịch bệnh. Thông tin di truyền của bạn được gắn vào chuỗi phân tử dài và xoắn, chuỗi xoắn kép DNA có khoảng hơn ba tỷ kí hiệu, kéo dài tới cả hai đầu. Nhưng những dòng mang những thông tin giá trị thực ra lại rất ngắn. dài khoảng vài nghìn ký hiệu. Vì vậy chúng tôi đang tìm kiếm câu trả lời cho câu hỏi dựa vào DNA, chúng ta thực sự không cần phải đọc tất cả ba tỷ kí hiệu đó Điều đó có thể giống như việc đói bụng vào ban đêm và phải lướt qua cả quyển danh bạ điện thoại từ đầu đến cuối, dừng lại ở từng dòng, chỉ để tìm ra số điện thoại của cửa hàng pizza gần nhất.
(Laughter)
( Cười lớn )
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?
Thật may mắn, ba thập kỷ trước, con người đã bắt đầu phát minh ra công cụ có thể tìm kiếm những dòng đặc biệt mang thông tin di truyền. Những cỗ máy DNA này rất tuyệt vời. Chúng có thể tìm được bất cứ dòng nào trong DNA. Nhưng một lần họ tìm ra nó, DNA đó rất nhỏ, và được bao quanh bởi rất nhiều những DNA khác, và điều những cố máy này sẽ làm tiếp theo đó là sao chép những gen chính, và một bản sao nối trước bản sao khác, hàng nghìn và hàng nghìn bản sao, cho đến khi bộ gen được hoàn thiện, đến khi chúng ta có thể hình dung ra nó, dịch nó, đọc nó, hiểu được nó, cho đến khi chúng ta có thể trả lời : Chú lợn của tôi có bị cúm hay không ? Hoặc có những câu hỏi khác ẩn trong chính DNA của chúng ta : Liệu tôi có nguy cơ mắc ung thư? Liệu tôi có phải con cháu của người Do Thái? Có thật đó là con trai tôi?
(Laughter)
( Cười lớn )
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.
Khả năng này để khiến cho những bản sao của DNA, đơn giản như cái tên của nó đã thay đổi thế giới của chúng ta. Những nhà khoa học dùng nó hàng ngày để nhận biết và đưa ra kết luận đối với triệu chứng, để tạo ra những loại thuốc hiệu quả, để sửa đổi thức ăn, để đánh giá thức ăn nào là an toàn hoặc khi nào nó bị nhiễm độc bởi những vi khuẩn chết người. Ngay cả thẩm phán cũng sử dụng kết quả kiểm tra của những chiếc máy này ở tòa án để phán quyết khi nào thì một người vô tội hay có tội dựa vào chứng cứ lấy từ DNA. Phát minh ra công nghệ sao chép DNA đã được nhận giải Nobel Hóa học vào năm 1993. Nhưng trong 30 năm, Sức mạnh của những nghiên cứu gen đã bị bó buộc và xa rời thực tiễn, hoặc bị những tiến sĩ khoa học đứng đầu quản lý. Rất nhiều công ty trên thế giới đang làm việc để tạo ra công nghệ truy cập tương tự đến với những người như người nông dân chăn lợn, như bạn.
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.
Tôi đã đồng sáng lập một trong số những công ty này. Ba năm trước, cùng với một nhà sinh vật học và một người bạn của tôi, Zeke Alvarez Saavedra, chúng tôi đã quyết định làm một cỗ máy DNA cá nhân thứ mà mọi người đều sử dụng được. Mục tiêu của chúng tôi là mang công nghệ DNA đến với nhiều người hơn dưới góc nhìn mới mẻ Chúng tôi bắt đầu làm việc trong một tầng hầm Chúng tôi đặt một câu hỏi đơn giản : Thế giới sẽ ra sao nếu như mọi người đều có thể nghiên cứu DNA? Chúng tôi rất hiếu kì, hiếu kì giống như các bạn khi tôi cho các bạn xem bức tranh này vào năm 1980.
(Laughter)
( Cười lớn )
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.
Lúc đó bạn sẽ nghĩ : " Wow! Ngay bây giờ tôi có thể gọi cho dì Glenda của tôi từ xe và chúc mừng sinh nhật dì ấy. Tôi có thể gọi bất cứ ai, bất cứ khi nào. Đây là tương lai! Bạn có thể chưa biết, bạn có thể chạm vào chiếc điện thoại kia để đặt bữa tối cho bạn và cho dì Glenda để tổ chức cùng nhau. Với một vài cú chạm, bạn đã đặt quà cho bà ấy. Và thêm một lần bấm nữa, và bạn đang "like" Auntie Glenda trên Facebook. Bạn làm tất cả việc này, khi đang ngồi trong toilet
(Laughter)
( Cười lớn )
It is notoriously hard to predict where new technology might take us. And the same is true for personal DNA technology today.
Rõ ràng khó dự đoán được công nghệ mới có thể đưa chúng ta đến đâu. Và điều tương tự đúng với với công nghệ ADN cá nhân ngày nay
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.
Ví dụ, tôi chưa bao giờ tưởng tượng một người nông dân chân chất, hay tất cả mọi người, có thể sử dụng một cỗ máy DNA cá nhân. Tiến sĩ Paul Thomas trồng nấm cục để kiếm sống. Chúng ta có thể thấy anh ấy trong bức ảnh này, đang cầm trên tay nấm cục đầu tiên của nước Anh, tại một trong những nông trại của anh ấy. Nấm cục là loại nấm kí sinh mọc ngược từ một cây nấm sinh trưởng trên nhánh của những cây sống. Và đó là một loài nấm hiếm. Một vài loại trị giá lên đến 3000, 7000 đô-la hoặc nhiều hơn cho 1 kg Tôi đã học được từ Paul rằng số tiền vốn mà một người nông dân trồng nấm bỏ ra có thể rất lớn. Khi anh ấy tìm được loại nấm mới và trồng trên nông trại của mình, anh ấy gặp phải vấn đề bị làm nhái -- những cây nấm nhìn và có cảm giác như thật. Nhưng chúng có chất lượng kém hơn. Và dù cho luyện đôi mắt tinh tường như Paul, ngay cả khi nhìn dưới kính hiển vi, nhưng cây nấm này vẫn có thể vượt kiểm duyệt. Vì vậy để trồng được giống nấm có chất lượng tốt nhất, những người đầu bếp thế giới buộc phải tẩy chay. Paul phải dùng đến nghiên cứu DNA. Điều đó không phải là sự đột phá sao ? Tôi cược là bạn sẽ không bao giờ nhìn vào những cây nấm risotto đen sì mà không nghĩ về cấu trúc gen của chúng.
(Laughter)
( Cười lớn )
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.
Nhưng máy DNA cá nhân cũng có thể cứu được cuộc sống của con người. Nhà phát minh Ian Goodfellow là một người nghiên cứu về virus ở trường đại học Cambridge. Năm ngoái anh ấy đã đến Sierra Leone. Khi dịch Ebola lan ra Bắc Phi, anh ấy đã nhanh chóng nhận rằng bác sĩ ở đây thiếu những thiệt bị cơ bản để phát hiện và chống lại dịch bệnh. Kết quả xét nghiệm có thể mất đến cả tuần điều này là quá lâu đối với người bệnh và gia đình họ - những người đang ở trong nỗi lo lắng. Ian quyết định đưa phòng thí nghiệm của anh ấy đến Makeni, Sierra Leone. Ở đây chúng ta thấy Ian Goodfellow đang chuyển hơn 10 tấn trang thiết bị vào trong lều mà anh ấy có thể chuẩn bị để nhận biết và chuẩn đoán virut và xử lý nó trong vòng chưa đến 24 giờ. Nhưng đáng ngạc nhiên, khi những thiết bị tương tự mà Ian có thể sử dụng tại phòng thí nghiệm ở Anh để xác định gen và chuẩn đoán Ebola chưa từng hoạt động ở những điều kiện như thế này Chúng ta đang nói đến cái nóng 35 độ C và độ ấm đến 90% ở đây. Nhưng thay vào đó, Ian có thể sử dụng máy DNA cá nhân đủ bé để đặt ở trước máy điều hòa không khí để giữ bộ gen của virus và để cứu sống mọi người.
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.
Đây có thể được xem như nơi lý tưởng cho nghiên cứu DNA, nhưng hãy đi đến một môi trường đầy thách thức: môi trường ngoài trái đất Hãy cùng nói về nghiên cứu DNA ngoài vũ trụ. Khi nhà du hành sống ở Trạm không gian Quốc tế, họ đang cách trái đất ở độ cao 250 dặm họ đang bay với tốc độ 17000 dặm một giờ. Hãy hình dung -- Bạn đang nhìn thấy 15 lần mặt trời lặn và mọc mỗi ngày. và bạn đang sống trong môi trường không trọng lượng, trôi nổi. Và dưới những điều kiện này, cơ thể chúng ta không thể hoạt động bình thường Một trong số đó là hệ thống miễn dịch của chúng ta bị suy giảm, làm cho nhà du hành dễ bị nhiễm trùng hơn.
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.
Một cô gái 16 tuổi, một học sinh cấp 3 đến từ New York, Anna-Sophia Boguraev, băn khoăn rằng thứ đã làm thay đổi DNA của nhà du hành vũ trụ có thể có mối liên hệ với sự suy giảm miễn dịch này, và trong một cuộc thi khoa học mang tên "Genes In Space " Anna- Sophia nghĩ ra một ý tưởng để kiểm tra giả thiết này sử dụng máy DNA cá nhân ở Trạm không gian Quốc tế. Ở đây, chúng ta thấy Anna-Sophia vào ngày 8/4/2016, ở Cape Canaveral, đứng xem thí nghiệm của cô ấy phóng lên Trạm không gian Quốc tế. Đám mây khói kia là từ tên lửa đang mang thí nghiệm của Anna-Sophia đến Trạm không gian Quốc tế, nơi mà, 3 ngày sau, nhà du hành Tim Peake thực hiện thí nghiệm của cô ấy trong môi trường không trọng lực. Máy DNA cá nhân bây giờ đã ra ngoài vũ trụ, nơi mà họ có thể theo dõi các điều kiện sống và bảo vệ mạng sống của những phi hành gia
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.
Một ý tưởng thí nghiệm ADN của cô bé 16 tuổi bảo vệ cuộc sống của những phi hành gia có thể xem như một chuyện hiếm có, một thiên tài tuổi trẻ. Với tôi, đó là dấu hiệu cho điều gì đó to lớn hơn: công nghệ DNA đó cuối cùng có thể đến với mỗi người trong các bạn.
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?
Vài năm trước, một sinh viên cao đẳng đã bắt tay với máy tính cá nhân, có thể tạo ra một ứng dụng, một ứng dụng ngày nay là mạng xã hội với hơn một tỷ người dùng. Liệu chúng ta tạo ra một thế giới nơi nhà nhà đều có một máy ADN cá nhân?
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.
Tôi biết nhiều gia đình đã sẵn sàng sống với thế giới đó. Gia đình Daniel, là một ví dụ, xây dựng một phòng thí nghiệm ADN ngay tại căn hầm ngôi nhà ở ngoại ô Chicago. Đây không phải là gia đình của một tiến sĩ khoa học Đó là một gia đình bình thường như bất cứ gia đình nào. Họ chỉ là thích dành thời gian cùng với nhau để vui vẻ, sáng tạo nhiều thứ. Hiện tại, Brian là giám đốc điều hành tại một công ty cổ phần tư nhân, Vào buổi tối cuối tuần, ông ấy làm thí nghiệm với DNA cùng với các con của mình, 7 tuổi và 9 tuổi, giống như cách khám phá thế giới sự sống. Lần gần đây nhất tôi gọi cho họ, họ đang kiểm tra sản phẩm do chính họ phát triển tại sân vườn sau nhà Họ đang kiểm tra khoai tây mà họ vừa thu hoạch, lấy lớp da mỏng của củ khoai, đặt vào ống kiểm tra, trộn nó với hóa chất nhận biết DNA và sau đó sử dụng máy sao chép gen tại nhà để kiểm tra những củ khoai tây ấy có bị biến đổi gen tính trạng không.
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.
Đối với gia đình Daniel, máy DNA cá nhân giống như bộ "đồ chơi" hóa học của thế kỉ 21. Nhiều người trong chúng ta có thể chưa từng chuẩn đoán điều kiện di truyền trong bồn rửa bát hoặc xét nghiệm quan hệ cha con tại nhà
(Laughter)
( Cười lớn )
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.
Nhưng chúng ta chắc chắn đã chạm tới cột mốc lịch sử nơi mà mỗi người trong chúng ta đều thực sự có thể tự kiểm tra DNA ở trong căn bếp của mình. Bạn có thể sao chép và phân tích DNA và giải nghĩa những thông tin hữu ích từ nó. Và vào lúc như vậy là sự biển đổi sâu sắc nhất định sẽ xảy ra; khoảnh khắc mà một sự biến đổi, mạnh mẽ của công nghệ mà trước đây, bị giớ hạn và lãng quên, cuối cùng cũng trở nên gần gũi với mỗi người chúng ta, từ những người nông dân cho đến các em học sinh. Hãy nghĩ về khoảnh khắc này khi mà điện thoại không còn bị ràng buộc bởi sợi dây, hoặc khi mà những chiếc máy tính ngày càng nhỏ lại và đặt ở trong ngôi nhà hoặc văn phòng của bạn.
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.
Làn sóng của cuộc cách mạng máy DNA cá nhân có thể khó để dự đoán. nhưng có 1 điều chắc chắn : Cách mạng kĩ thuật sẽ không lùi bước, và công nghệ DNA đã sẵn sàng để lan tỏa nhanh hơn cả trí tưởng tượng của chúng ta
So if you're curious, get up close and personal with DNA -- today. It is in our DNA to be curious.
Vậy nên nếu bạn hiếu kì, hãy đến gần và cá nhân hóa DNA -- ngay hôm nay Tò mò về ADN nằm trong chúng ta.
(Laughter)
( Cười lớn )
Thank you.
Cảm ơn.
(Applause)
( Vỗ tay )