How to build synthetic DNA and send it across the internet | Dan Gibson

74,447 views ・ 2018-08-08

TED


لطفا برای پخش فیلم روی زیرنویس انگلیسی زیر دوبار کلیک کنید.

Translator: mohammad ali masoum Reviewer: Leila Ataei
00:13
Alright, let me tell you about building synthetic cells
0
13388
3175
خب، می‌خواهم با شما درباره ساخت سلول‌های مصنوعی
00:16
and printing life.
1
16587
1945
و چاپ زندگی حرف بزنم.
00:18
But first, let me tell you a quick story.
2
18556
2483
اجازه دهید اول داستانی کوتاه را برایتان بگویم.
00:21
On March 31, 2013,
3
21063
2506
در ۳۱ مارس ۲۰۱۳،
00:23
my team and I received an email from an international health organization,
4
23593
4183
من و تیمم، ایمیلی از یک بین المللی بهداشت سازمان دریافت کردیم،
00:27
alerting us that two men died in China
5
27800
2833
که به ما خبر می‌داد در چین، دو مرد، در مدت کوتاهی پس از
00:30
shortly after contracting the H7N9 bird flu.
6
30657
3055
ابتلا به آنفولانزای مرغی H۷N۹ فوت کرده بودند.
00:34
There were fears of a global pandemic
7
34149
1857
ترس از همه گیر شدن بیماری وجود داشت،
00:36
as the virus started rapidly moving across China.
8
36030
3333
چون ویروس داشت به سرعت در سراسر چین پخش می‌شد.
00:40
Although methods existed to produce a flu vaccine
9
40004
2782
روش‌هایی برای تولید واکسن آنفلوانزا و جلوگیری
00:42
and stop the disease from spreading,
10
42810
1972
از گسترش بیماری وجود داشت،
00:44
at best, it would not be available for at least six months.
11
44806
3844
اما در بهترین حالت ممکن، حداقل شش ماه لازم بود تا بعد به دست بیماران برسد.
00:49
This is because a slow, antiquated flu vaccine manufacturing process
12
49474
4730
دلیلش هم این بود که تنها گزینه موجود، فرایندی کند و نخ نما
در تولید واکسن آنفلوانزا بود، که بیش از ۷۰ سال پیش، ایجاد شده بود.
00:54
developed over 70 years ago was the only option.
13
54228
3958
00:59
The virus would need to be isolated from infected patients,
14
59140
3452
ویروس می‌بایست از بیماران آلوده گرفته شده،
01:02
packaged up and then sent to a facility
15
62616
2294
بسته بندی شده، و سپس به مرکزی ارسال می‌شد
01:04
where scientists would inject the virus into chicken eggs,
16
64934
4016
و در آنجا دانشمندان ویروس را به تخم مرغ‌ها تزریق می‌کردند،
01:08
and incubate those chicken eggs for several weeks
17
68974
2571
و آن‌ها را چند هفته در دستگاه جوجه کشی قرار می‌دادند
01:11
in order to prepare the virus for the start of a multistep,
18
71569
3722
تا بتوانند ویروس را برای شروع فرآیند چند مرحله‌ای،
01:15
multimonth flu vaccine manufacturing process.
19
75315
3282
و چند ماهه تولید واکسن آنفلوآنزا آماده کنند.
01:19
My team and I received this email
20
79363
1994
من و تیمم این ایمیل را به این دلیل دریافت کردیم
01:21
because we had just invented a biological printer,
21
81381
3886
که اخیرا توانسته بودیم چاپگری بیولوژیک اختراع کنیم.
01:25
which would allow for the flu vaccine instructions
22
85291
2421
که این امکان را می‌داد که دستورالعمل تولید واکسن آنفلوانزا
01:27
to be instantly downloaded from the internet and printed.
23
87736
3321
بلافاصله از اینترنت دانلود، و چاپ شود.
01:31
Drastically speeding up the way in which flu vaccines are made,
24
91633
3286
روشی که به شدت سرعت تولید واکسن‌های آنفلوآنزا را بالا برده،
01:34
and potentially saving thousands of lives.
25
94943
2800
و به طور بالقوه جان هزاران نفر را نجات می‌داد.
01:38
The biological printer leverages our ability to read and write DNA
26
98776
4974
چاپگر بیولوژیکی توانایی ما را در خواندن و نوشتن DNA بالا می‌برد،
01:43
and starts to bring into focus
27
103774
1970
و قدرت تفکر چیزی را به ما می‌دهد.
01:45
what we like to call biological teleportation.
28
105768
3133
که دوست داریم اسمش را بگذاریم انتقال جرم بیولوژیکی.
01:49
I am a biologist and an engineer who builds stuff out of DNA.
29
109704
4200
من زیست شناس و مهندسی هستم که با استفاده از DNA چیزهایی تولید می‌کند.
01:54
Believe it or not, one of my favorite things to do
30
114577
2349
باور کنید یکی از کار‌های مورد علاقه‌ام
01:56
is to take DNA apart and put it back together
31
116950
2377
این است که DNA را تکه تکه کنم و دوباره آن را سرهم کنم
01:59
so that I can understand better how it works.
32
119351
2758
تا بتوانم نحوه عملکرد آن را بهتر درک کنم.
02:02
I can edit and program DNA to do things, just like coders programing a computer.
33
122442
4659
مثل برنامه‌نویسان کامپیوتر، می‌توانم DNA را برای کار‌های مختلف
02:07
But my apps are different.
34
127797
1801
ویرایش و برنامه نویسی کنم. اما نرم افزار‌های من متفاوت‌اند.
02:09
They create life.
35
129622
1246
آفریننده زندگی هستند.
02:10
Self-replicating living cells and things like vaccines and therapeutics
36
130892
4272
سلول‌های زنده خودجایگزین‌گری و چیز‌هایی مثل واکسن، و داروهایی
02:15
that work in ways that were previously impossible.
37
135188
3107
که به روش‌هایی کار می‌کنند که قبلا غیرممکن بود.
02:19
Here's National Medal of Science recipient Craig Venter
38
139141
3301
اینجا برنده مدال ملی علوم، کریگ ونتر
02:22
and Nobel laureate Ham Smith.
39
142466
2135
و برنده جایزه نوبل، هم اسمیت را می‌بینید.
02:25
These two guys shared a similar vision.
40
145038
2309
این دو مرد دیدگاه مشابهی داشتند.
02:27
That vision was, because all of the functions and characteristics
41
147371
4397
از آنجایی که عملکرد و ویژگی‌های همه موجودات بیولوژیکی،
02:31
of all biological entities, including viruses and living cells,
42
151792
4157
از جمله ویروس‌ها و سلول‌های زنده،
02:35
are written into the code of DNA,
43
155973
2430
با کد DNA نوشته می‌شود.
02:38
if one can read and write that code of DNA,
44
158427
3396
اگر کسی بتواند آن کد DNA را بخواند و بنویسد،
02:41
then they can be reconstructed in a distant location.
45
161847
3263
پس می‌تواند آن‌ها را در مکان دیگری بازتولید کند.
02:46
This is what we mean by biological teleportation.
46
166043
3334
منظور ما از دور ترارسانى بیولوژیکی، چنین چیزی هست.
02:50
To prove out this vision,
47
170210
1342
برای اثبات این دیدگاه،
02:51
Craig and Ham set a goal of creating, for the first time,
48
171576
2993
کریگ و هم هدفی را برای
02:54
a synthetic cell, starting from DNA code in the computer.
49
174593
3153
ایجاد اولین سلول مصنوعی ایجاد کردند که از کد DNA در رایانه شروع می‌شود.
02:58
I mean, come on, as a scientist looking for a job,
50
178284
4857
یعنی، بی خیال به عنوان یک دانشمند به دنبال شغل
03:03
doing cutting-edge research, it doesn't get any better than this.
51
183165
3063
انجام تحقیقات پیشرفته، از این بهتر هم نمی‌شود.
03:06
(Laughter)
52
186252
1759
(خنده حضار)
03:08
OK, a genome is a complete set of DNA within an organism.
53
188035
4527
خب، ژنوم مجموعه‌ای کامل از DNA درون یک اندام است.
03:13
Following the Human Genome Project in 2003,
54
193138
2709
پس از پروژه ژنوم انسان در سال ۲۰۰۳،
03:15
which was an international effort to identify
55
195871
2199
که تلاش بین‌المللی برای شناسایی
03:18
the complete genetic blueprint of a human being,
56
198094
3158
طرح کلی ژنتیکی انسان بود،
03:21
a genomics revolution happened.
57
201276
2253
یک انقلاب ژن‌شناسی اتفاق افتاد.
03:23
Scientists started mastering the techniques for reading DNA.
58
203553
3692
دانشمندان شروع به یادگیری تکنیک‌های خواندن DNA کردند.
03:27
In order to determine the order of the As, Cs, Ts and Gs
59
207269
3294
به منظور تعیین نظم و ترتیب As ها، Ts، Cs وGsها
03:30
within an organism.
60
210587
1266
درون یک اندام.
03:32
But my job was far different.
61
212475
1556
اما شغل من بسیار متفاوت بود.
03:34
I needed to master the techniques for writing DNA.
62
214412
3006
باید در استفاده از تکنیک‌هایی برای نوشتن DNAاستاد شوم.
03:37
Like an author of a book,
63
217442
1270
مانند یک نویسنده کتاب،
03:38
this started out as writing short sentences,
64
218736
2182
با نوشتن جملات کوتاه،
03:40
or sequences of DNA code,
65
220942
2103
یا توالی کد‌های DNA،
03:43
but this soon turned into writing paragraphs
66
223069
2278
اما به زودی به پاراگراف‌های نوشتاری
03:45
and then full-on novels of DNA code,
67
225371
2365
و سپس رمانهای سرشار از کد DNA، آغاز گردید
03:47
to make important biological instructions for proteins and living cells.
68
227760
4229
تا دستورالعمل‌های مهم زیستی پروتئین‌ها و سلول‌های زنده را بسازند.
03:52
Living cells are nature's most efficient machines at making new products,
69
232466
3500
سلول‌های زنده موثرترین ماشین‌ها در ساخت محصولات جدید هستند،‌
03:55
accounting for the production
70
235990
1659
دربرگیرنده تولید ۲۵ درصد
03:57
of 25 percent of the total pharmaceutical market,
71
237673
3571
از کل بازار دارویی هستند که
04:01
which is billions of dollars.
72
241268
1933
میلیاردها دلار است.
04:03
We knew that writing DNA would drive this bioeconomy even more,
73
243823
3881
ما می‌دانستیم که نوشتن DNA این اقتصاد زیستی را حتی بیشتر می‌کند.
04:07
once cells could be programmed just like computers.
74
247728
3166
زمانی که سلول‌ها بتوانند مثل کامپیوترها برنامه ریزی شوند.
04:11
We also knew that writing DNA would enable biological teleportation ...
75
251339
4651
همچنین می‌دانستیم که نوشتن DNA، انتقال جرم بیولوژیکی زیستی را قادر می‌سازد…
04:17
the printing of defined, biological material,
76
257186
2908
چاپ تعریف شده، مواد زیستی
04:20
starting from DNA code.
77
260118
1695
از کد DNA شروع می‌شود.
04:22
As a step toward bringing these promises to fruition,
78
262575
2962
به عنوان یک گام برای به ثمر رساندن این وعده‌ها،
04:25
our team set out to create, for the first time,
79
265561
2722
تیم ما برای اولین بار،
04:28
a synthetic bacterial cell,
80
268307
2238
یک سلول باکتری سنتزی ایجاد کرد،
04:30
starting from DNA code in the computer.
81
270569
2599
که از کد DNA در رایانه شروع می‌شد.
04:33
Synthetic DNA is a commodity.
82
273918
2127
DNA مصنوعی یک کالا است.
04:36
You can order very short pieces of DNA from a number of companies,
83
276069
3611
شما می‌توانید قطعات خیلی کوتاه از DNA را از تعدادی از شرکت‌ها سفارش دهید،
04:39
and they will start from these four bottles of chemicals that make up DNA,
84
279704
3667
وآن‌ها از این چهار بطری مواد شیمیایی سازنده DNA،
04:43
G, A, T and C,
85
283395
1445
G، A، T و C. شروع خواهند کرد،
04:44
and they will build those very short pieces of DNA for you.
86
284864
3256
و آن‌ها این قطعات بسیار کوتاه DNA را برای شما خواهند ساخت.
04:48
Over the past 15 years or so,
87
288986
1833
طی ۱۵ سال گذشته،
04:50
my teams have been developing the technology
88
290843
2323
تیم‌های من در حال توسعه فن‌آوری برای
04:53
for stitching together those short pieces of DNA
89
293190
2756
چسباندن قطعات کوتاه DNA در کروموزم‌هاى کامل
04:55
into complete bacterial genomes.
90
295970
2190
باکتری‌ها بوده‌اند.
04:58
The largest genome that we constructed contained over one million letters.
91
298871
4333
بزرگ‌ترین کروموزمی که ایجاد کردیم شامل بیش از یک میلیون حروف بود،
05:03
Which is more than twice the size of your average novel,
92
303942
2660
که بیش از دو برابر اندازه رمان متوسط شما است.
05:06
and we had to put every single one of those letters in the correct order,
93
306626
3443
و ما باید هر یک از آن حروف را در ترتیب صحیح،
05:10
without a single typo.
94
310093
1269
بدون استثنا، قرار دهیم.
05:11
We were able to accomplish this by developing a procedure
95
311386
4293
قادر بودیم این کار را با توسعه روشی انجام دهیم
05:15
that I tried to call the "one-step isothermal in vitro recombination method."
96
315703
5047
که مایلم آن را"روش تک گام نقاط هم دما درآزمایشگاه ترکیبی" بنامم.
05:20
(Laughter)
97
320774
2089
(خنده)
05:22
But, surprisingly, the science community didn't like this technically accurate name
98
322887
4992
اما بطور شگفت‌آوری، جامعه علمی، این نام را به لحاظ فنی درست می‌خواند و تصمیم گرفت
05:27
and decided to call it Gibson Assembly.
99
327903
2600
آن را سر هم کردن گیبسون بنامد.
05:31
Gibson Assembly is now the gold standard tool,
100
331625
2857
سرهم بندی گیبسون اکنون ابزار استاندارد طلایی است،
05:34
used in laboratories around the world
101
334506
2468
که در آزمایشگاه‌های سرتاسر دنیا
05:36
for building short and long pieces of DNA.
102
336998
2800
برای ساخت قطعات کوتاه و بلند DNA استفاده می‌شود.
05:40
(Applause)
103
340236
5333
(تشویق)
05:45
Once we chemically synthesized the complete bacterial genome,
104
345593
3325
هنگامی که به طور شیمیایی ژنوم کامل باکتری را سنتز کردیم،
05:48
our next challenge was to find a way
105
348942
2310
چالش بعدی ما یافتن راهی برای تبدیل
05:51
to convert it into a free-living, self-replicating cell.
106
351276
3468
آن به یک سلول آزاد وسلول خود ‌‌ تکرارشونده بود.
05:55
Our approach was to think of the genome as the operating system of the cell,
107
355427
3825
رویکرد ما این بود که به ژنوم به عنوان سیستم عملیاتی سلول بیندیشیم.
05:59
with the cell containing the hardware necessary to boot up the genome.
108
359276
4495
و سلول شامل سخت افزار لازم برای راه اندازی ژنوم بود.
06:04
Through a lot of trial and error,
109
364553
1619
از طریق آزمون و خطای فراوان،
06:06
we developed a procedure where we could reprogram cells
110
366196
3135
روشی را توسعه دادیم که در آن می‌توانستیم سلول‌هایی
06:09
and even convert one bacterial species into another,
111
369355
3349
را شناسایی کنیم وبا جایگزین کردن ژنوم یک سلول با یک سلول دیگر،
06:12
by replacing the genome of one cell with that of another.
112
372728
3524
حتی یک گونه باکتری را به دیگری تبدیل کنیم.
06:17
This genome transplantation technology then paved the way
113
377363
4064
این پیوند ژنوم، راه را برای راه اندازی
06:21
for the booting-up of genomes written by scientists
114
381451
3229
ژنوم‌ها که توسط دانشمندان نوشته شده بود هموار کرد
06:24
and not by Mother Nature.
115
384704
1667
و نه توسط طبیعت مادر.
06:26
In 2010, all of the technologies
116
386768
2619
در سال ۲۰۱۰، همه فن آوری‌هایی
06:29
that we had been developing for reading and writing DNA
117
389411
2785
که برای خواندن و نوشتن DNA در حال توسعه بودیم،
06:32
all came together when we announced the creation
118
392220
2921
همگی به وقت اعلام خلق اولین سلول مصنوعی
06:35
of the first synthetic cell,
119
395165
2214
البته ما آن را سنتیا
06:37
which of course, we called Synthia.
120
397403
2158
نامیده بودیم گرد هم آمدند.
06:39
(Laughter)
121
399585
2001
(خنده )
06:41
Ever since the first bacterial genome was sequenced, back in 1995,
122
401610
4580
از زمانی که اولین ژنوم باکتریایی در ۱۹۹۵ توالی یابی شد،
06:46
thousands more whole bacterial genomes have been sequenced and stored
123
406214
3459
بیشتر از هزاران ژنوم باکتریایی توالی یابی و در پایگاه
06:49
in computer databases.
124
409697
1406
داده‌های کامپیوتری ذخیره شده است.
06:51
Our synthetic cell work was the proof of concept
125
411601
2387
کار سلول مصنوعی ما اثباتی بر این مفهوم بود
06:54
that we could reverse this process:
126
414012
2010
که می‌توانستیم این فرآیند را معکوس کنیم:
06:56
pull a complete bacterial genome sequence out of the computer
127
416046
3595
یک زنجیره کامل ژنوم باکتریایی را از کامپیوتر بیرون بکشید
06:59
and convert that information into a free-living, self-replicating cell,
128
419665
4761
و آن اطلاعات را به یک سلول زنده، خود همانند شونده،
07:04
with all of the expected characteristics of the species that we constructed.
129
424450
4338
با تمام ویژگی‌های مورد انتظار گونه‌هایی که ساخته‌ایم، تبدیل کنید.
07:10
Now I can understand why there may be concerns
130
430409
2549
حالا می‌توانم درک کنم که چرا ممکن است
07:12
about the safety of this level of genetic manipulation.
131
432982
3194
نگرانی‌هایی در مورد ایمنی این سطح از دستکاری ژنتیکی وجود داشته باشد.
07:16
While the technology has the potential for great societal benefit,
132
436918
4151
در حالی که این فن‌آوری دارای پتانسیل برای منافع اجتماعی بزرگ است،
07:21
it also has the potential for doing harm.
133
441093
2440
اما پتانسیل آسیب رساندن را نیز دارد.
07:24
With this in mind, even before carrying out the very first experiment,
134
444355
4063
با توجه به این مساله، حتی قبل از انجام اولین آزمایش،
07:28
our team started to work with the public and the government
135
448442
2865
تیم ما شروع به کار با مردم و دولت برای
07:31
to find solutions together
136
451331
2603
یافتن راه حل‌هایی برای توسعه
07:33
to responsibly develop and regulate this new technology.
137
453958
3800
مسئولانه و قانونمند کردن این فن‌ٰآوری جدید کرد.
07:38
One of the outcomes from those discussions was to screen every customer
138
458331
3802
یکی از نتایج آن بحث‌ها این بود که هر مشتری
07:42
and every customer's DNA synthesis orders,
139
462157
2595
و هر سفارش دهنده DNA ساخته شده،
07:44
to make sure that pathogens or toxins are not being made by bad guys,
140
464776
4896
را غربال کند، تا مطمئن شود که بیماری یا سموم
07:49
or accidentally by scientists.
141
469696
1934
توسط افراد بد و یا تصادفا توسط دانشمندان ساخته نشده‌اند.
07:52
All suspicious orders are reported to the FBI
142
472974
3388
همه سفارش‌های مشکوک به اف بی آی
07:56
and other relevant law-enforcement agencies.
143
476386
2770
و دیگر موسسات اجرای قانون گزارش می‌شوند.
08:00
Synthetic cell technologies will power the next industrial revolution
144
480641
4270
فن‌آوری‌های سلولی مصنوعی، انقلاب صنعتی بعدی را به قدرت
08:04
and transform industries and economies
145
484935
2864
خواهند رساند و صنایع و اقتصاد را
08:07
in ways that address global sustainability challenges.
146
487823
3667
به روش‌هایی تبدیل خواهند کرد که به چالش‌های پایداری جهانی رسیدگی می‌کنند.
08:12
The possibilities are endless.
147
492006
2206
احتمالات بی پایان هستند.
08:14
I mean, you can think of clothes
148
494236
1588
منظورم این است که می‌توانید به لباس‌های ساخته شده
08:15
constructed form renewable biobased sources,
149
495848
3697
از منابع انرژی تجدیدپذیر،
08:19
cars running on biofuel from engineered microbes,
150
499569
3651
اتومبیل‌هایی که با سوخت زیستی از میکروب‌های مهندسی شده حرکت می‌کنند،
08:23
plastics made from biodegradable polymers
151
503244
3579
پلاستیک‌های ساخته شده از پلیمر‌های
08:26
and customized therapies, printed at a patient's bedside.
152
506847
3719
قابل تجزیه زیستی و درمان‌های سفارشی چاپ شده در کنارتخت‌ بیماران فکر کنید.
08:31
The massive efforts to create synthetic cells
153
511196
2587
تلاش‌های گسترده برای ایجاد سلول‌های مصنوعی باعث شده است
08:33
have made us world leaders at writing DNA.
154
513807
2800
که ما را در زمینه نوشتن DNA به رهبران دنیا تبدیل کند.
08:37
Throughout the process, we found ways to write DNA faster,
155
517149
3722
در طی این فرایند، ما راه‌هایی برای نوشتن
08:40
more accurately and more reliably.
156
520895
2200
سریع‌تر، دقیق‌تر و مطمئن‌تر پیدا کردیم.
08:43
Because of the robustness of these technologies,
157
523688
2294
به دلیل نیرومندی این فن‌آوری‌ها،
08:46
we found that we could readily automate the processes
158
526006
3000
دریافتیم که می‌توانیم به آسانی فرآیندها را خودکار کنیم
08:49
and move the laboratory workflows out of the scientist's hands
159
529030
3666
و جریان کار آزمایشگاه را از دانشمندان
08:52
and onto a machine.
160
532720
1266
به یک ماشین منتقل کنیم.
08:55
In 2013, we built the first DNA printer.
161
535004
3000
در سال ۲۰۱۳، اولین چاپگر DNA را ساختیم.
08:58
We call it the BioXp.
162
538631
2309
آن را بایو ایکس پی نامیدیم.
09:00
And it has been absolutely essential in writing DNA
163
540964
3196
و قطعا برای نوشتن DNA
09:04
across a number of applications
164
544184
1615
در طول تعدادی از اپلیکیشنهایی
09:05
my team and researchers around the world are working on.
165
545823
3800
که تیم من و محققان سراسر جهان در حال کار بر روی آن هستند، بسیار ضروری بوده است.
09:10
It was shortly after we built the BioXp
166
550077
2017
کمی بعد از این که بیو ایکس پی را ساختیم بود
09:12
that we received that email about the H7N9 bird flu scare in China.
167
552118
4886
که آن ایمیل را در مورد بیماری آنفلوآنزای مرغی H۷N۹ در چین دریافت کردیم.
09:17
A team of Chinese scientists had already isolated the virus,
168
557498
3421
یک تیم از دانشمندان چینی قبلا این ویروس را جدا کرده،
09:20
sequenced its DNA and uploaded the DNA sequence to the internet.
169
560943
3516
و DNA را توالی یابی کردند و ترتیب DNA را به اینترنت آپلود کرده بودند.
09:25
At the request of the US government, we downloaded the DNA sequence
170
565616
3515
ما به درخواست دولت ایالات متحده، توالی DNA را دانلود کردیم
09:29
and in less than 12 hours, we printed it on the BioXp.
171
569155
3565
و در کم تر از ۱۲ ساعت، ما آن را روی بیو ایکس پی چاپ کردیم.
09:33
Our collaborators at Novartis
172
573529
1578
همکاران ما در نوارتیس
09:35
then quickly started turning that synthetic DNA into a flu vaccine.
173
575131
4015
به سرعت شروع به تبدیل DNA مصنوعی به یک واکسن آنفلوآنزای خوکی کردند.
09:39
Meanwhile, the CDC, using technology dating back to the 1940s,
174
579497
4530
در همین حال، CDC با استفاده از فن آوری که به دهه ۱۹۴۰ برمی گردد،
09:44
was still waiting for the virus to arrive from China
175
584051
2930
هنوز منتظر ورود این ویروس از چین بود
09:47
so that they could begin their egg-based approach.
176
587005
2740
تا جایی که بتوانند رویکرد مبتنی بر تخم مرغ‌هابشان را آغاز کنند.
09:50
For the first time, we had a flu vaccine developed ahead of time
177
590234
3549
برای اولین بار، ما یک واکسن آنفلوآنزای خوکی داشتیم
09:53
for a new and potentially dangerous strain,
178
593807
2469
که برای نژاد جدید و بالقوه خطرناک توسعه یافته بود.
09:56
and the US government ordered a stockpile.
179
596300
2641
و دولت آمریکا یک انبار سفارش داد
09:58
(Applause)
180
598965
5628
(تشویق)
10:04
This was when I began to appreciate, more than ever,
181
604617
2468
این زمانی بود که من بیشتر از همیشه قدردانی می‌کردم.
10:07
the power of biological teleportation.
182
607109
2754
حتی بیشتر از همیشه قدرت انتقال جرم بیولوژیکی.
10:09
(Laughter)
183
609887
1150
(خنده)
10:11
Naturally, with this in mind,
184
611061
2088
طبیعتا، با توجه به این موضوع،
10:13
we started to build a biological teleporter.
185
613173
2206
شروع به ساخت یک انتقال دهنده بیولوژیکی کردیم.
10:16
We call it the DBC.
186
616402
2189
آن را DBC می‌نامیم.
10:18
That's short for digital-to-biological converter.
187
618615
3132
خلاصه شده برای مبدل زیستی به دیجیتالی است.
10:22
Unlike the BioXp,
188
622267
1334
برخلاف بایو اکس پی.
10:23
which starts from pre-manufactured short pieces of DNA,
189
623625
3079
که از قطعات کوتاه پیش ساخته از DNA شروع می‌شود.
10:26
the DBC starts from digitized DNA code
190
626728
3103
DBC از کد DNA دیجیتال شروع می‌شود
10:29
and converts that DNA code into biological entities,
191
629855
3055
و تبدیل کد DNA به موجودیت‌های بیولوژیکی مانند
10:32
such as DNA, RNA, proteins or even viruses.
192
632934
3533
RNA، پروتئین‌ها یا حتی ویروس‌ها می‌شود.
10:37
You can think of the BioXp as a DVD player,
193
637188
2873
شما می‌توانید به بایو ایکس پی به عنوان یک دی وی دی پلیر فکر کنید،
10:40
requiring a physical DVD to be inserted,
194
640085
3048
و یک دی وی دی فیزیکی را وارد کنید،
10:43
whereas the DBC is Netflix.
195
643157
2333
در حالی که DBC نت فلیکس است.
10:47
To build the DBC,
196
647974
1232
برای ساخت DBC،
10:49
my team of scientists worked with software and instrumentation engineers
197
649230
4849
تیم دانشمندان من با مهندسین نرم افزار و ابزار دقیق کار کردند
10:54
to collapse multiple laboratory workflows,
198
654103
2768
تا جریان کار آزمایشگاهی را از بین ببرند.
10:56
all in a single box.
199
656895
1468
همه در یک جعبه.
10:58
This included software algorithms to predict what DNA to build,
200
658696
3881
این شامل الگوریتم‌های نرم افزاری برای پیش بینی آنچه DNA است، می‌شود.
11:02
chemistry to link the G, A, T and C building blocks of DNA into short pieces,
201
662601
4452
از لحاظ شیمی برای پیوند بلوک G، A، T و C به قطعات کوتاه،
11:07
Gibson Assembly to stitch together those short pieces into much longer ones,
202
667077
4278
سرهم نهادن گیبسون برای کنار هم گذاشتن این قطعات کوتاه به قطعات بسیار طولانی‌تر.
11:11
and biology to convert the DNA into other biological entities,
203
671379
3559
و به زعم زیست شناسی، DNA را به سایر نهاده‌ای زیستی تبدیل کنیم،
11:14
such as proteins.
204
674962
1182
مثل پروتئین.
11:17
This is the prototype.
205
677089
1627
این نمونه اولیه است.
11:18
Although it wasn't pretty, it was effective.
206
678740
2190
هر چند که جذاب نبود، اما موثر بود.
11:20
It made therapeutic drugs and vaccines.
207
680954
2293
باعث شد که داروها و واکسن‌های درمانی
11:23
And laboratory workflows that once took weeks or months
208
683271
3774
و جریان کار آزمایشگاهی که زمانی چند هفته یا چند ماه طول می‌کشید
11:27
could now be carried out in just one to two days.
209
687069
3548
اکنون می‌توانست در عرض یک تا دو روز انجام شود.
11:30
And that's all without any human intervention
210
690641
2587
و همه آن‌ها بدون هیچ گونه دخالت انسانی
11:33
and simply activated by the receipt of an email
211
693252
2591
و از طریق دریافت یک ایمیل که می‌توانست
11:35
which could be sent from anywhere in the world.
212
695867
2543
از هر جایی در جهان فرستاده شود، فعال شود.
11:39
We like to compare the DBC to fax machines.
213
699069
3119
دوست داریم بایو ایکس پی را با ماشین‌های فکس مقایسه کنیم.
11:43
But whereas fax machines received images and documents,
214
703016
3365
اما در جایی که ماشین‌های فکس تصویر و اسناد را دریافت می‌کنند،
11:46
the DBC receives biological materials.
215
706405
2738
DBC مواد زیستی را دریافت می‌کند.
11:50
Now, consider how fax machines have evolved.
216
710024
2682
حال، توجه کنید که یک دستگاه فکس چگونه تکامل یافته است.
11:53
The prototype of the 1840s is unrecognizable,
217
713553
3183
نمونه اولیه دهه ۱۸۴۰ در قیاس با
11:56
compared with the fax machines of today.
218
716760
2518
ماشین‌های فکس امروز غیرقابل تشخیص است.
11:59
In the 1980s, most people still didn't know what a fax machine was,
219
719958
3810
در دهه ۱۹۸۰ بسیاری از مردم هنوز نمی‌دانستند که دستگاه فکس چه کار می‌کند.
12:03
and if they did,
220
723792
1396
و اگر می‌دانستند
12:05
it was difficult for them to grasp the concept
221
725212
2359
درک مفهوم تولید سریع یک تصویر در طرف دیگر
12:07
of instantly reproducing an image on the other side of the world.
222
727595
3621
جهان برای آن‌ها دشوار بود.
12:11
But nowadays, everything that a fax machine does
223
731672
2294
اما امروزه، هر آنچه فکس انجام می‌دهد
12:13
is integrated on our smart phones,
224
733990
1675
با تلفن‌های هوشمند ما ادغام شده،
12:15
and of course, we take this rapid exchange of digital information for granted.
225
735689
4418
و البته که این تبادل سریع اطلاعات دیجیتال را به طور بدیهی فرض می‌کنیم.
12:20
Here's what our DBC looks like today.
226
740831
2452
این چیزی است که DBC ما امروز به نظر می‌رسد.
12:23
We imagine the DBC evolving in similar ways as fax machines have.
227
743307
4387
ما تصور می‌کنیم که DBC در روش‌های مشابه دستگاه‌های فکس در حال تکامل هستند.
12:28
We're working to reduce the size of the instrument,
228
748212
2627
تلاش می‌کنیم که اندازه ابزار را کاهش دهیم،
12:30
and we're working to make the underlying technology
229
750863
2619
و تلاش می‌کنیم تا فن‌آوری زیربنایی معتبرتر،
12:33
more reliable, cheaper, faster and more accurate.
230
753506
3754
ارزانتر، سریع‌تر و دقیق‌تری را بسازیم.
12:38
Accuracy is extremely important when synthesizing DNA,
231
758061
3762
زمانی که DNA سنتز می‌شود دقت بسیار مهم است.
12:41
because a single change to a DNA letter
232
761847
2016
چون تغییر حتی در یک حرف DNA
12:43
could mean the difference between a medicine working or not
233
763887
3024
می‌تواند به معنی تفاوت بین کار یک دارو باشد یا نه،
12:46
or synthetic cell being alive or dead.
234
766935
2533
یا که سلول سنتز شده زنده یا مرده باشد.
12:50
The DBC will be useful for the distributed manufacturing
235
770292
3460
DBC برای تولید توزیع شده دارو که از DNA شروع می‌شود
12:53
of medicine starting from DNA.
236
773776
2000
مفید خواهد بود.
12:56
Every hospital in the world could use a DBC
237
776649
2763
هر بیمارستانی در جهان می‌تواند از DBC
12:59
for printing personalized medicines for a patient at their bedside.
238
779436
3731
برای چاپ دارو‌های شخصی بیمار در کنار بستر خود استفاده کند.
13:03
I can even imagine a day when it's routine for people to have a DBC
239
783846
5010
حتی می‌توانم روزی را تصور کنم که داشتن DBC برای افرادی که مجبور
13:08
to connect to their home computer or smart phone
240
788880
2269
به اتصال به کامپیوتر خانگی و یا تلفن هوشمند هستند
13:11
as a means to download their prescriptions,
241
791173
2015
بعنوان ابزاری برای دانلود نسخه‌ها
13:13
such as insulin or antibody therapies.
242
793212
2119
مثل انسولین یا درمان‌های آنتی بادی باشد امری طبیعی باشد.
13:15
The DBC will also be valuable when placed in strategic areas around the world,
243
795355
4453
DBC همچنین زمانی ارزشمند خواهد بود که در مناطق استراتژیک سراسر جهان،
13:19
for rapid response to disease outbreaks.
244
799832
2667
برای واکنش سریع به شیوع بیماری قرار داده شود.
13:22
For example, the CDC in Atlanta, Georgia
245
802879
3103
به عنوان مثال، CDC در مرکز کنترل بیماری‌ها در آتلانتا، جورجیا
13:26
could send flu vaccine instructions to a DBC on the other side of the world,
246
806006
4793
می‌تواند دستورالعمل‌های واکسن آنفولانزا را به DBC در طرف دیگر جهان بفرستد.
13:30
where the flu vaccine is manufactured right on the front lines.
247
810823
3944
که در آنجا واکسن آنفولانزا درست در خطوط مقدم تولید می‌شود.
13:35
That flu vaccine could even be specifically tailored to the flu strain
248
815085
5230
این واکسن آنفولانزا می‌تواند به طور خاص با سویه‌های آنفولانزایی
13:40
that's circulating in that local area.
249
820339
3222
که در آن ناحیه محلی در جریان است، طراحی شود.
13:43
Sending vaccines around in a digital file,
250
823585
2492
ارسال واکسن در یک پرونده دیجیتالی.
13:46
rather than stockpiling those same vaccines and shipping them out,
251
826101
3817
به جای انبار کردن وحمل این واکسن‌ها
13:49
promises to save thousands of lives.
252
829942
2631
وعده نجات هزاران زندگی‌ را می‌دهد.
13:53
Of course, the applications go as far as the imagination goes.
253
833212
4200
البته این برنامه‌ها تا جایی که نیروی تخیل می‌رود پیش می‌روند.
13:58
It's not hard to imagine placing a DBC on another planet.
254
838164
3995
به سختی می‌توان تصور کرد که یک DBC روی یک سیاره دیگر قرار داده شود.
14:03
Scientists on Earth could then send the digital instructions to that DBC
255
843315
5104
دانشمندان روی زمین می‌توانند دستورالعمل‌های دیجیتال را برای ساختن
14:08
to make new medicines or to make synthetic organisms
256
848443
4007
دارو‌های جدید یا تولید اندام‌های مصنوعی
14:12
that produce oxygen, food, fuel or building materials,
257
852474
3667
که اکسیژن، غذا، سوخت و مصالح ساختمانی را تولید می‌کنند،
14:16
as a means for making the planet more habitable for humans.
258
856165
3174
بعنوان وسیله‌ای در قابل سکونت‌تر کردن سیاره برای انسان‌ها به DBC ارسال کنند.
14:20
(Applause)
259
860002
4440
(تشویق)
14:24
With digital information traveling at the speed of light,
260
864466
3341
با اطلاعات دیجیتالی که با سرعت نور سفر می‌کنند.
14:27
it would only take minutes to send those digital instructions
261
867831
2897
فقط چند دقیقه طول می‌کشد تا آن دستورالعمل‌های دیجیتال از زمین
14:30
from Earth to Mars,
262
870752
1190
به مریخ ارسال شود.
14:31
but it would take months to physically deliver those same samples
263
871966
3849
اما ماه‌ها طول می‌کشد تا به طور فیزیکی همان نمونه‌ها را در سفینه‌ای
14:35
on a spacecraft.
264
875839
1150
ارسال کنند.
14:37
But for now, I would be satisfied beaming new medicines across the globe,
265
877821
4603
اما فعلا می‌توانم به این رضایت دهم که دارو‌های جدید در سرتاسر جهان
14:42
fully automated and on demand,
266
882448
2190
کاملاً خودکار و با تقاضا ارسال شوند،
14:44
saving lives from emerging infectious diseases
267
884662
3598
به نجات جان‌ها از بیماری‌های عفونی در حال ظهور بپردازند
14:48
and printing personalized cancer medicines for those who don't have time to wait.
268
888284
4752
ودارو‌های مخصوص سرطان را برای کسانی که زمان کافی برای انتظار ندارند چاپ کنم.
14:53
Thank you.
269
893060
1175
سپاسگزارم.
14:54
(Applause)
270
894259
7000
(تشویق)
درباره این وب سایت

این سایت ویدیوهای یوتیوب را به شما معرفی می کند که برای یادگیری زبان انگلیسی مفید هستند. دروس انگلیسی را خواهید دید که توسط معلمان درجه یک از سراسر جهان تدریس می شود. روی زیرنویس انگلیسی نمایش داده شده در هر صفحه ویدیو دوبار کلیک کنید تا ویدیو از آنجا پخش شود. زیرنویس‌ها با پخش ویدیو همگام می‌شوند. اگر نظر یا درخواستی دارید، لطفا با استفاده از این فرم تماس با ما تماس بگیرید.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7