Alexander Tsiaras: Conception to birth -- visualized

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 ảochuẩn 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.

00:47Tôi 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.

01:23Một 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 mớivề 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."

01:53(Nhạc)

01:59Chữ trên video: "Từ thời khắc thụ thai đến lúc chào đời" Trứng Tinh trùng Trứng được thụ tinh 24 giờ: Lần phân bào đầu tiên của em bé Vài giờ sau khi trứng kết hợp với tinh trùng, trứng đã thụ tinh chia làm hai... Và cứ mỗi 12 đến 15 giờ lại phân bào một lần. Phôi giai đoạn đầu Noãn bào vẫn nuôi dưỡng em bé. 25 ngày: Các ngăn tim trong quá trình phát triển 32 ngày: Cánh tay và bàn tay trong quá trình phát triển 36 Ngày: Bắt đầu có đốt sống sơ khai Những tuần này là giai đoạn phôi phát triển nhanh nhất. Nếu phôi lớn với tốc độ này trong suốt chín tháng, em bé lúc sinh sẽ nặng 1,5 tấn. 45 ngày Tim của phôi đập nhanh gấp đôi tim của người mẹ. 51 ngày 52 ngày: Màng lưới mắt, mũi và ngón tay trong quá trình phát triển Sự chuyển động liên tục của bào thai trong bụng mẹ là rất cần thiết cho sự phát triển cơ xương. 12 tuần: Bộ phận sinh dục chưa phát triển -- chưa biết là bé trai hay bé gái 8 tháng Quá trình sinh: giai đoạn em bé bắt đầu ra Thời khắc chào đời

05:48(Vỗ tay)

05:52Alexander 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?

06:51Tôi 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.

07:36Dù 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.

08:20Và 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.

08:53Và 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?

09:19Xin cám ơn các bạn.

09:21(Vỗ tay)