A crash course in organic chemistry | Jakob Magolan

266,721 views ・ 2018-07-27

TED


אנא לחץ פעמיים על הכתוביות באנגלית למטה כדי להפעיל את הסרטון.

תרגום: Shlomo Adam עריכה: Ido Dekkers
00:12
I'd like you to ask yourself,
0
12623
1432
אני רוצה שתשאלו את עצמכם,
00:14
what do you feel when you hear the words "organic chemistry?"
1
14973
3789
מה אתם מרגישים לשמע המלים "כימיה אורגנית"?
00:18
What comes to mind?
2
18786
1166
מה עולה בדעתכם?
00:20
There is a course offered at nearly every university,
3
20763
3643
יש קורס שכמעט כל אוניברסיטה מציעה בשם "כימיה אורגנית",
00:24
and it's called Organic Chemistry,
4
24430
1889
00:26
and it is a grueling, heavy introduction to the subject,
5
26343
2769
והוא נותן מבוא מתיש וכבד לתחום הזה,
00:30
a flood of content that overwhelms students,
6
30252
2974
מבול של תוכן שמציף את הסטודנטים
ועליכם להצטיין בו אם ברצונכם להיות רופאים, רופאי-שיניים
00:33
and you have to ace it if you want to become a doctor or a dentist
7
33250
4190
00:37
or a veterinarian.
8
37464
1362
או וטרינרים.
00:38
And that is why so many students perceive this science like this ...
9
38850
3936
ולכן סטודנטים רבים כל-כך רואים את המדע הזה ככה...
כמכשול בדרכם,
00:44
as an obstacle in their path,
10
44127
1970
והם חוששים ממנו ושונאים אותו
00:46
and they fear it and they hate it
11
46121
2164
ומכנים אותו "קורס עישוב".
00:48
and they call it a weed-out course.
12
48309
2143
00:50
What a cruel thing for a subject to do to young people,
13
50476
2825
כמה אכזרי שנושא לימודי ייראה כך לצעירים,
כמיועד לנכש אותם כעשבים שוטים.
00:53
weed them out.
14
53325
1189
00:55
And this perception spread beyond college campuses long ago.
15
55538
3780
והתפישה הזאת התפשטה מזמן באוניברסיטאות ובקמפוסים.
שוררת חרדה אוניברסלית משתי המלים האלה.
00:59
There is a universal anxiety about these two words.
16
59342
3672
01:04
I happen to love this science,
17
64963
2426
אני במקרה אוהב את המדע הזה,
01:07
and I think this position in which we have placed it
18
67413
2500
ולדעתי, הדימוי הזה שנתנו לו הוא בלתי-נסלח.
01:09
is inexcusable.
19
69937
1741
01:11
It's not good for science, and it's not good for society,
20
71702
3861
זה רע למדע, זה רע לחברה
01:15
and I don't think it has to be this way.
21
75587
2567
ואני לא חושב שזה חייב להיות כך.
לא שאני חושב שהקורס הזה צריך להיות קל. לא.
01:18
And I don't mean that this class should be easier. It shouldn't.
22
78178
4682
01:23
But your perception of these two words
23
83819
3817
אבל המושג שיש לכם לגבי שתי המלים האלה
01:28
should not be defined by the experiences of premed students
24
88884
4389
לא צריך להיות מוגדר לפי חוויותיהם של סטונדטים קדם-רפואיים
שלמען האמת, עוברים תקופה מתוחה מאד בחייהם.
01:33
who frankly are going through a very anxious time of their lives.
25
93297
3160
01:37
So I'm here today because I believe
26
97720
2455
לכן, באתי הנה היום כי אני מאמין
שיש ערך לידע בסיסי בכימיה אורגנית,
01:40
that a basic knowledge of organic chemistry is valuable,
27
100199
2633
01:42
and I think that it can be made accessible to everybody,
28
102856
4612
ולדעתי, ניתן להנגיש את התחום לכולם,
01:47
and I'd like to prove that to you today.
29
107492
2413
ואת זה אני רוצה להוכיח לכם היום.
01:49
Would you let me try?
30
109929
1381
תרשו לי לנסות?
01:51
Audience: Yeah!
31
111334
1528
קהל: כן!
01:52
Jakob Magolan: All right, let's go for it.
32
112886
3063
ג'ייקוב מאגולן: בסדר, נלך על זה.
01:55
(Laughter)
33
115973
1254
(צחוק)
יש לי כאן אחד ממזרקי האפיפן היקרים מדי.
01:57
Here I have one of these overpriced EpiPens.
34
117251
2793
02:00
Inside it is a drug called epinephrine.
35
120540
2281
בתוכו יש תרופה בשם אפינפרין.
02:03
Epinephrine can restart the beat of my heart,
36
123250
3134
האפינפרין יכול לחדש את הלמות הלב שלי,
02:06
or it could stop a life-threatening allergic reaction.
37
126408
2565
או לעצור תגובה אלרגית מסכנת-חיים.
02:08
An injection of this right here will do it.
38
128997
3364
הזרקה ממש כאן תעשה זאת.
זה יהיה כמו להפעיל את מתג ההצתה
02:13
It would be like turning the ignition switch
39
133076
2095
של מנגנון הלחימה-או-בריחה של גופי.
02:15
in my body's fight-or-flight machinery.
40
135195
2030
קצב הלב שלי ולחץ דמי יתגברו כדי להזרים דם לשרירים שלי.
02:17
My heart rate, my blood pressure would go up so blood could rush to my muscles.
41
137249
3817
האישונים שלי יתרחבו, אחוש בגל של כוח.
02:21
My pupils would dilate. I would feel a wave of strength.
42
141090
2936
לאנשים רבים, האפינפרין היה ההבדל בין חיים למוות.
02:24
Epinephrine has been the difference between life and death for many people.
43
144050
5150
זה כמו להחזיק באצבעות נס קטן.
02:29
This is like a little miracle that you can hold in your fingers.
44
149224
3195
02:33
Here is the chemical structure of epinephrine.
45
153459
3302
הנה המבנה הכימי של האפינפרין.
02:37
This is what organic chemistry looks like.
46
157753
2207
ככה נראית כימיה אורגנית.
02:39
It looks like lines and letters ...
47
159984
2261
זה נראה כמו קווים ואותיות...
02:43
No meaning to most people.
48
163362
1597
למרבית האנשים - חסרת-פשר.
02:45
I'd like to show you what I see when I look at that picture.
49
165740
2850
אני רוצה להראות לכם מה אני רואה בתמונה הזאת.
02:49
I see a physical object
50
169645
1839
אני רואה עצם פיזי
עם עומק ועם חלקים מסתובבים,
02:53
that has depth and rotating parts,
51
173071
2350
02:55
and it's moving.
52
175445
1229
שמצוי בתנועה.
02:58
We call this a compound or a molecule,
53
178864
2104
אני מכנים זאת "תרכובת" או "מולקולה",
03:00
and it is 26 atoms that are stitched together by atomic bonds.
54
180992
5746
ואלה 26 אטומים שקשורים יחד בקשר אטומי.
03:07
The unique arrangement of these atoms gives epinephrine its identity,
55
187443
4468
המערך הייחודי של האטומים האלה מעניק לאפינפרין את זהותו,
03:11
but nobody has ever actually seen one of these,
56
191935
2311
אבל איש לא ראה דבר כזה במו-עיניו,
משום שהוא קטן מאד,
03:14
because they're very small,
57
194270
1454
03:15
so we're going to call this an artistic impression,
58
195748
3148
ולכן נתייחס לזה כאל התרשמות אמנותית,
03:18
and I want to explain to you how small this is.
59
198920
2230
ואני רוצה להסביר לכם כמה זה קטן.
03:22
In here, I have less than half a milligram of it dissolved in water.
60
202618
4144
כאן יש לי פחות מחצי מיליגרם מומס במים.
03:26
It's the mass of a grain of sand.
61
206786
1573
זאת מסה של גרגר חול.
03:28
The number of epinephrine molecules in here is one quintillion.
62
208383
3936
מספר מולקולות האפינפרין שיש כאן הוא קוונטיליון אחד.
03:33
That's 18 zeroes.
63
213528
1459
אלה 18 אפסים.
קשה לדמיין את המספר הזה.
03:35
That number is hard to visualize.
64
215011
1572
03:37
Seven billion of us on this planet?
65
217336
2685
אנחנו שבעה מיליארד על כוכב הלכת הזה?
03:40
Maybe 400 billion stars in our galaxy?
66
220877
4755
יש אולי 400 מיליארד כוכבים בגלקסיה שלנו?
03:45
You're not even close.
67
225656
1151
זה אפילו לא קרוב.
03:46
If you wanted to get into the right ballpark,
68
226831
2097
אם תרצו להתקרב להערכה הנכונה, תצטרכו לדמיין כל גרגר חול
03:48
you'd have to imagine every grain of sand
69
228952
2717
03:51
on every beach, under all the oceans and lakes,
70
231693
3596
[מספר גרגרי החול בעולם בערך]
בכל חוף, בכל האוקיינוסים והאגמים,
ואז לכווץ את כולם כך שייכנסו לכאן.
03:55
and then shrink them all so they fit in here.
71
235313
2722
03:59
Epinephrine is so small we will never see it,
72
239821
2850
האפינפרין כה קטן, עד שלעולם לא נראה אותו,
04:02
not through any microscope ever,
73
242695
2356
בשום מיקרוסקופ,
04:05
but we know what it looks like,
74
245995
1549
אבל ידוע לנו איך הוא נראה,
04:07
because it shows itself through some sophisticated machines
75
247568
3809
כי הוא מתגלה באמצעות מכונות מתוחכמות
עם שמות מצועצעים
04:11
with fancy names
76
251401
2132
04:13
like "nuclear magnetic resonance spectrometers."
77
253557
2405
כמו "מד ספקטרום תהודה מגנטית גרעינית".
אז גלויה לעין או לא, אנו מכירים היטב את המולקולה הזאת.
04:17
So visible or not, we know this molecule very well.
78
257398
3271
04:20
We know it is made of four different types of atoms,
79
260693
2443
אנו יודעים שהיא מורכבת מארבעה סוגי אטומים שונים,
מימן, פחמן, חמצן וחנקן.
04:23
hydrogen, carbon, oxygen and nitrogen.
80
263160
1913
אלה הם בד"כ הצבעים שבהם אנו מסמנים אותם.
04:25
These are the colors we typically use for them.
81
265097
2767
04:27
Everything in our universe is made of little spheres
82
267888
2627
כל דבר ביקום עשוי מכדורים קטנים שאנו מכנים "אטומים".
04:30
that we call atoms.
83
270539
1176
04:31
There's about a hundred of these basic ingredients,
84
271739
2402
יש בערך מאה מרכיבי יסוד כאלה,
וכולם עשויים משלושה חלקיקים קטנים יותר:
04:34
and they're all made from three smaller particles:
85
274165
2359
פרוטונים, ניוטרונים ואלקטרונים.
04:36
protons, neutrons, electrons.
86
276548
1636
אנו מסדרים את האטומים בטבלה המוכרת הזאת.
04:38
We arrange these atoms into this familiar table.
87
278208
2912
04:42
We give them each a name and a number.
88
282755
2223
אנו נותנים לכל אחד מהם שם ומספר.
אבל לחיים המוכרים לנו אין צורך בכל אלה,
04:45
But life as we know it doesn't need all of these,
89
285002
2326
אלא רק בתת-מערכת קטנה, זאת.
04:47
just a smaller subset, just these.
90
287352
2515
04:50
And there are four atoms in particular that stand apart from the rest
91
290671
3303
ובפרט ארבעה אטומים מתבלטים לעומת כל היתר
04:53
as the main building blocks of life,
92
293998
2033
כאבני הבניין העיקריות של החיים,
אותם אטומים שמצויים באפינפרין:
04:56
and they are the same ones that are found in epinephrine:
93
296055
3366
04:59
hydrogen, carbon, nitrogen and oxygen.
94
299445
3038
מימן, פחמן, חנקן וחמצן.
05:04
Now what I tell you next is the most important part.
95
304512
2915
עכשיו בא החלק החשוב ביותר.
05:08
When these atoms connect to form molecules,
96
308443
2856
כשאטומים אלה מתקשרים ויוצרים מולקולות,
זה נעשה לפי מערכת חוקים.
05:11
they follow a set of rules.
97
311323
1729
המימן יוצר קישור אחד,
05:13
Hydrogen makes one bond,
98
313076
2262
החמצן - תמיד שניים,
05:15
oxygen always makes two,
99
315362
1746
החנקן יוצר שלושה קשרים
05:17
nitrogen makes three
100
317132
1432
05:18
and carbon makes four.
101
318588
1524
והפחמן - ארבעה.
05:20
That's it.
102
320857
1421
זהו.
מחח"פ - 1,2,3,4.
05:22
HONC -- one, two, three, four.
103
322302
1685
05:25
If you can count to four, and you can misspell the word "honk,"
104
325962
3716
אם אתם יודעים לספור עד 4 ומאייתים לא נכון את המילה "פחם",
05:29
you're going to remember this for the rest of your lives.
105
329702
2668
תזכרו את זה עד סוף חייכם.
(צחוק)
05:32
(Laughter)
106
332394
1652
הנה ארבע קערות עם המרכיבים האלה.
05:34
Now here I have four bowls with these ingredients.
107
334070
2423
05:36
We can use these to build molecules.
108
336517
2764
אנו יכולים להשתמש בהם כדי לבנות מולקולות.
05:40
Let's start with epinephrine.
109
340828
1579
נתחיל מהאפינפרין.
05:43
Now, these bonds between atoms, they're made of electrons.
110
343464
4181
הקשרים בין האטומים עשויים אלקטרונים.
05:48
Atoms use electrons like arms to reach out and hold their neighbors.
111
348454
3293
האטומים מושיטים את האלקטרונים כמו זרועות כדי להיאחז בשכניהם.
05:51
Two electrons in each bond, like a handshake,
112
351771
2122
שני אלקטרונים בכל קישור. כמו בלחיצת-יד,
05:53
and like a handshake, they are not permanent.
113
353917
2097
וכמו בלחיצת-יד, הקישור אינו קבוע.
הם מסוגלים להרפות מאטום אחד ולתפוס אחר.
05:56
They can let go of one atom and grab another.
114
356038
2143
זה מה שאנו מכנים "תגובה כימית",
05:58
That's what we call a chemical reaction,
115
358205
1906
כשאטומים מחליפים בני-זוג ויוצרים מולקולות חדשות.
06:00
when atoms exchange partners and make new molecules.
116
360135
2861
השדרית של האפינפרין עשויה בעיקר מאטומי פחמן,
06:03
The backbone of epinephrine is made mostly of carbon atoms,
117
363020
3585
06:06
and that's common.
118
366629
1158
וזה נפוץ.
06:07
Carbon is life's favorite structural building material,
119
367811
2683
הפחמן הוא חומר הבניה המועדף של החיים,
06:10
because it makes a good number of handshakes
120
370518
3173
משום שהוא יוצר כמות נאה של לחיצות-יד
06:13
with just the right grip strength.
121
373715
2008
ויש לו חוזק לחיצה נכון.
06:15
That's why we define organic chemistry as the study of carbon molecules.
122
375747
3721
ולכן אנו מגדירים את הכימיה האורגנית כחקר מולקולות הפחמן.
06:20
Now, if we build the smallest molecules we can think of that follow our rules,
123
380559
4963
אם נבנה את המולקולות הכי קטנות שמצייתות לחוקים שלנו,
הן מפגינות את החוקים האלה ושמותיהן מוכרים:
06:25
they highlight our rules, and they have familiar names:
124
385546
2572
מים, אמוניה ומתאן:
06:28
water, ammonia and methane, H20 and NH3 and CH4.
125
388142
3785
מימן דו-חמצני, חנקן תלת-מימני ופחמן ארבע-חמצני.
06:33
The words "hydrogen," "oxygen" and "nitrogen" --
126
393739
2461
המלים "מימן", "חמצן" ו"חנקן" -
אנו משתמשים באותן המלים
06:36
we use the same words
127
396224
2268
06:38
to name these three molecules that have two atoms each.
128
398516
2651
לכינוי שלושת המולקולות האלה בעלות שני האטומים כל אחת.
הן עדיין מצייתות לחוקים,
06:41
They still follow the rules,
129
401191
1341
06:42
because they have one, two and three bonds between them.
130
402556
2668
כי יש להן ביחד שלושה קישורים.
ולכן החמצן מכונה O2.
06:45
That's why oxygen gets called O2.
131
405248
1725
06:48
I can show you combustion.
132
408449
1945
אני יכול להראות לכם בעירה.
06:51
Here's carbon dioxide, CO2.
133
411323
2421
זהו פחמן דו-חמצני, CO2.
06:53
Above it, let's place water and oxygen, and beside it, some flammable fuels.
134
413768
4904
נניח מעליו מים וחמצן ולידו - חומר דליק כלשהו.
06:58
These fuels are made of just hydrogen and carbon.
135
418696
2302
הדלקים האלה עשויים מימן ופחמן בלבד.
ולכן אנו מכנים אותם "פחמימנים". אנו מאד יצירתיים.
07:01
That's why we call them hydrocarbons. We're very creative.
136
421022
2716
07:03
(Laughter)
137
423762
1456
(צחוק)
אז כשאלה מתנגשים במולקולות החמצן,
07:05
So when these crash into molecules of oxygen,
138
425242
2143
07:07
as they do in your engine or in your barbecues,
139
427409
3714
כמו במנוע או במנגל,
הם משחררים אנרגיה ונערכים מחדש,
07:12
they release energy and they reassemble,
140
432091
1993
וכל אטום פחמן מגיע למרכזה של מולקולת פחמן דו-חמצני,
07:14
and every carbon atom ends up at the center of a CO2 molecule,
141
434108
2992
כשהוא אוחז שני אטומי חמצן,
07:17
holding on to two oxygens,
142
437124
1242
וכל הפחמימנים הופכים לחלק מהמים,
07:18
and all the hydrogens end up as parts of waters,
143
438390
2449
07:20
and everybody follows the rules.
144
440863
1992
וכולם מצייתים לחוקים.
07:22
They are not optional,
145
442879
1318
החוקים אינם בגדר בחירה,
07:24
and they're not optional for bigger molecules either,
146
444221
2478
גם לא במולקולות גדולות יותר,
07:26
like these three.
147
446723
1418
כמו שלושת אלה.
07:29
This is our favorite vitamin
148
449347
2175
זהו הוויטמין האהוב עלינו [ויטמין סי],
07:31
sitting next to our favorite drug,
149
451546
1650
ליד הסם האהוב עלינו [קפה],
07:33
(Laughter)
150
453220
1246
(צחוק)
07:34
and morphine is one of the most important stories in medical history.
151
454490
3739
ואילו המורפין הוא אחד הסיפורים החשובים ביותר בתולדות הרפואה.
הוא מסמל את נצחונה האמיתי הראשון של הרפואה על הכאב הגופני.
07:38
It marks medicine's first real triumph over physical pain,
152
458253
2912
לכל מולקולה יש סיפור
07:41
and every molecule has a story,
153
461189
2004
וכולם פורסמו.
07:43
and they are all published.
154
463217
1584
07:44
They're written by scientists, and they're read by other scientists,
155
464825
3466
הם נכתבו בידי מדענים, נקראו ע"י... מדענים אחרים,
ולכן יש לנו ייצוגים זמינים שלהן שאפשר לשרטט במהירות על נייר,
07:48
so we have handy representations to do this quickly on paper,
156
468315
3075
07:51
and I need to teach you how to do that.
157
471414
1859
ואני מוכרח ללמד אתכם לעשות זאת.
אז נשטח את האפינפרין על דף נייר,
07:53
So we lay epinephrine flat on a page,
158
473297
2775
ונחליף את כל הכדורים באותיות פשוטות,
07:56
and then we replace all the spheres with simple letters,
159
476096
2680
07:58
and then the bonds that lie in the plane of the page,
160
478800
2495
הקישורים שבמישור הדף
08:01
they just become regular lines,
161
481319
1809
יהפכו לקווים פשוטים,
ואילו הקישורים שמצביעים קדימה ואחורה
08:03
and the bonds that point forwards and backwards,
162
483152
2253
08:05
they become little triangles,
163
485429
1398
יהפכו למשולשים קטנים,
08:06
either solid or dashed to indicate depth.
164
486851
2139
בשחור מלא או מקווקו כדי לציין עומק.
08:09
We don't actually draw these carbons.
165
489330
2231
איננו מציירים את אטומי הפחמן עצמם
08:11
We save time by just hiding them.
166
491585
2811
וחוסכים זמן בכך שאנו מסתירים אותם.
08:14
They're represented by corners between the bonds,
167
494897
3136
הם מיוצגים בפינות בין הקשרים,
נסתיר גם כל מימן שמקושר לפחמן.
08:18
and we also hide every hydrogen that's bonded to a carbon.
168
498057
3633
08:22
We know they're there
169
502583
1158
אנו יודעים שהם קיימים
08:23
whenever a carbon is showing us any fewer than four bonds.
170
503765
2898
בכל הפחמנים שמראים פחות מארבעה קישורים.
08:27
The last thing that's done is the bonds between OH and NH.
171
507853
2936
הדבר האחרון הוא הקישורים בין מימן-חמצן ובין חנקן-מימן.
08:31
We just get rid of those to make it cleaner,
172
511432
2088
ניפטר הם לשם הנקיון,
08:33
and that's all there is to it.
173
513544
1477
וזה כל הסיפור.
זאת הדרך המקצועית לשרטוט מולקולות.
08:35
This is the professional way to draw molecules.
174
515045
2580
08:37
This is what you see on Wikipedia pages.
175
517649
2411
זה מה שרואים בדפי "וויקיפדיה".
08:42
It takes a little bit of practice, but I think everyone here could do it,
176
522793
3762
זה דורש קצת אימון, אבל לדעתי, כולם כאן מסוגלים לכך,
08:46
but for today, this is epinephrine.
177
526579
2726
אבל היום נסתפק באפינפרין.
08:49
This is also called adrenaline. They're one and the same.
178
529886
2928
הוא קרוי גם "אדרנלין", זה אותו דבר והם זהים.
08:52
It's made by your adrenal glands.
179
532838
1612
בלטות האדרנל מייצרות אותו.
08:54
You have this molecule swimming through your body right now.
180
534474
2952
המולקולה הזאת שוחה כרגע בגופכם.
08:57
It's a natural molecule.
181
537450
1690
זאת מולקולה טבעית.
08:59
This EpiPen would just give you a quick quintillion more of them.
182
539164
4244
מזרק האפיפן פשוט נותן במהירות
עוד קוונטיליון אחד של כאלה.
09:03
(Laughter)
183
543432
1650
(צחוק)
09:05
We can extract epinephrine
184
545106
3191
אנו יכולים למצות אפינפרין
מבלוטות האדרנל של כבשים או בקר,
09:08
from the adrenal glands of sheep or cattle,
185
548321
3420
09:11
but that's not where this stuff comes from.
186
551765
2334
אבל זה איננו מקורו של החומר הזה.
את האפינפרין הזה אנו מייצרים במפעל
09:14
We make this epinephrine in a factory
187
554123
2868
באמצעות חיבור מולקולות קטנות יותר שמקורן בעיקר בנפט.
09:17
by stitching together smaller molecules that come mostly from petroleum.
188
557015
5239
09:23
And this is 100 percent synthetic.
189
563322
1709
וזה 100% סינטטי.
09:25
And that word, "synthetic," makes some of us uncomfortable.
190
565862
3253
המילה הזאת, "סינטטי", מעוררת אצל חלקנו אי-נוחות,
09:29
It's not like the word "natural," which makes us feel safe.
191
569964
3295
שלא כמו המילה "טבעי", שמעוררת תחושת בטחון.
09:33
But these two molecules, they cannot be distinguished.
192
573283
3642
אבל אי-אפשר להבדיל בין שתי המולקולות האלה.
09:38
We're not talking about two cars that are coming off an assembly line here.
193
578263
3896
אנו לא מדברים כאן על שתי מכוניות שירדו מפס הייצור.
במכונית יכולה להיות שריטה.
09:42
A car can have a scratch on it,
194
582183
2041
אטום אי-אפשר לשרוט.
09:44
and you can't scratch an atom.
195
584248
1855
שתי אלה זהות במובן סוריאליסטי, כמעט מתמטי.
09:46
These two are identical in a surreal, almost mathematical sense.
196
586127
4548
09:50
At this atomic scale, math practically touches reality.
197
590699
3101
בסדר-גודל אטומי כזה, המתמטיקה בעצם משיקה למציאות.
ולמולקולת אפינפרין
09:54
And a molecule of epinephrine ...
198
594128
1619
09:56
it has no memory of its origin.
199
596779
1699
אין זכרון לגבי מקורה.
09:58
It just is what it is,
200
598502
1405
היא מה שהיא,
09:59
and once you have it,
201
599931
1151
ומרגע שהיא קיימת,
אין חשיבות למלים "סינטטי" ו"טבעי".
10:01
the words "natural" and "synthetic," they don't matter,
202
601106
4411
10:06
and nature synthesizes this molecule just like we do,
203
606284
3212
הטבע מסנתז את המולקולה הזאת בדיוק כמונו,
10:09
except nature is much better at this than we are.
204
609520
2287
אלא שהטבע הרבה יותר טוב בזה מאיתנו.
10:11
Before there was life on earth,
205
611831
2378
לפני שהיו חיים עלי אדמות,
כל המולקולות היו קטנות ופשוטות:
10:14
all the molecules were small, simple:
206
614233
3007
10:17
carbon dioxide, water, nitrogen,
207
617264
1651
פחמן דו-חמצני, מים, חנקן,
דברים פשוטים בלבד.
10:20
just simple things.
208
620018
1150
הופעת החיים שינתה את זה.
10:21
The emergence of life changed that.
209
621192
1948
החיים הביאו עימם מפעלי סינתזה ביולוגית שפועלים על אור-שמש,
10:23
Life brought biosynthetic factories that are powered by sunlight,
210
623164
3236
10:26
and inside these factories, small molecules crash into each other
211
626424
3515
ובמפעלים האלה, מולקולות קטנות מתנגשות אלה באלה
10:29
and become large ones: carbohydrates, proteins, nucleic acids,
212
629963
3308
והופכות למולקולות גדולות: פחמימנים, חלבונים, חומצות גרעין,
שפע של יצירות מרהיבות-עין.
10:33
multitudes of spectacular creations.
213
633295
2453
10:37
Nature is the original organic chemist,
214
637613
2325
הטבע הוא הכימאי האורגני המקורי,
10:40
and her construction also fills our sky with the oxygen gas we breathe,
215
640932
3423
ויצירותיו ממלאות גם את השמיים בגז החמצן שאנו נושמים,
10:44
this high-energy oxygen.
216
644379
1468
החמצן עתיר האנרגיה הזה.
10:47
All of these molecules are infused with the energy of the sun.
217
647597
3261
כל המולקולות האלה נטענות באור-שמש.
10:50
They store it like batteries.
218
650882
1468
הן מאחסנות אותו כמו סוללות.
10:52
So nature is made of chemicals.
219
652810
2842
כך שהטבע עשוי כימיקלים.
10:56
Maybe you guys can help me to reclaim this word, "chemical,"
220
656251
2937
אולי תעזרו לי לתבוע בחזרה את המילה "כימיקל",
כי היא נגזלה מאיתנו.
10:59
because it has been stolen from us.
221
659212
2499
11:01
It doesn't mean toxic, and it doesn't mean harmful,
222
661735
2699
משמעות המילה אינה "רעל" או "מזיק",
11:04
and it doesn't mean man-made or unnatural.
223
664458
2635
וגם לא "מעשה אדם" או "לא טבעי",
אלא פשוט...
11:07
It just means "stuff," OK?
224
667117
3253
"דברים", בסדר?
11:10
(Laughter)
225
670394
1521
(צחוק)
11:11
You can't have chemical-free lump charcoal.
226
671939
4036
פחמים לא יכולים להיות נטולי כימיקלים. זה מגוחך.
11:15
That is ridiculous.
227
675999
1210
(צחוק)
11:17
(Laughter)
228
677233
1001
ואני רוצה לעבור על מילה נוספת.
11:18
And I'd like to do one more word.
229
678258
1833
11:20
The word "natural" doesn't mean "safe,"
230
680932
2675
משמעות המילה "טבעי" אינה "בטוח",
11:23
and you all know that.
231
683631
2508
וכולכם יודעים זאת.
11:26
Plenty of nature's chemicals are quite toxic,
232
686163
4483
הרבה מהכימיקלים של הטבע רעילים למדי,
11:30
and others are delicious,
233
690670
2603
אחרים הם טעימים,
וחלקם - גם וגם...
11:33
and some are both ...
234
693297
1922
(צחוק)
11:35
(Laughter)
235
695243
1371
11:36
toxic and delicious.
236
696638
1690
רעילים וגם טעימים.
11:38
The only way to tell whether something is harmful
237
698813
2778
הדרך היחידה לקבוע אם משהו הינו מזיק
11:41
is to test it,
238
701615
1872
היא לבחון אותו,
11:43
and I don't mean you guys.
239
703511
2158
ואני לא מתכוון בעזרתכם,
11:45
Professional toxicologists: we have these people.
240
705693
2809
אלא בעזרת חוקרי-רעלים מקצועיים;
יש אנשים כאלה והם מיומנים ביותר,
11:48
They're well-trained,
241
708526
1514
ועליכם לבטוח בהם, כמוני.
11:50
and you should trust them like I do.
242
710064
2002
11:52
So nature's molecules are everywhere,
243
712893
1770
אז המולקולות של הטבע נמצאות בכל,
11:54
including the ones that have decomposed
244
714687
1873
כולל אלה שהתפרקו והפכו לתערובות השחורות הקרויות "נפט".
11:56
into these black mixtures that we call petroleum.
245
716584
2310
11:58
We refine these molecules.
246
718918
2230
אנו מזקקים את המולקולות האלה.
12:01
There's nothing unnatural about them.
247
721695
1819
אין בהן שום דבר "לא-טבעי", זיקקנו אותן.
12:03
We purify them.
248
723538
1150
התלות שלנו בהן לצרכי אנרגיה -
12:06
Now, our dependence on them for energy --
249
726228
2968
ההמרה של כל פחמן כזה למולקולת פד"ח,
12:09
that means that every one of those carbons gets converted into a molecule of CO2.
250
729220
4009
זהו גז חממה שעושה לנו בלגן באקלים.
12:13
That's a greenhouse gas that is messing up our climate.
251
733253
2944
אולי הבנת הכימיה הזאת תקל על אנשים מסוימים לקבל מציאות זאת.
12:16
Maybe knowing this chemistry will make that reality easier to accept
252
736221
3691
12:19
for some people, I don't know,
253
739936
1470
12:21
but these molecules are not just fossil fuels.
254
741430
2283
אבל המולקולות האלה אינן רק דלקי מאובנים.
12:24
They're also the cheapest available raw materials
255
744523
2642
אלה הם גם חומרי הגלם הכי זולים שבנמצא
לעשיית משהו שאנו מכנים "סינתזה".
12:27
for doing something that we call synthesis.
256
747189
2334
אנו משתמשים בהם כמו באבני "לגו".
12:30
We're using them like pieces of LEGO.
257
750195
2102
למדנו לחבר ולהפריד ביניהם תחת בקרה קפדנית.
12:33
We have learned how to connect them or break them apart with great control.
258
753083
4287
12:37
I have done a lot of this myself,
259
757394
1606
עסקתי בזה הרבה בעצמי,
ועדיין מדהים אותי שזה בכלל אפשרי.
12:39
and I still think it's amazing it's even possible.
260
759024
2349
12:41
What we do is kind of like assembling LEGO
261
761397
3302
מה שאנו עושים זה כמו הרכבת יצירות מ"לגו"
12:44
by dumping boxes of it into washing machines,
262
764723
3032
ע"י שפיכת אריזות אבני "לגו" לתוך מכונת כביסה,
12:47
but it works.
263
767779
1305
אבל זה עובד.
אנו מסוגלים לייצר מולקולות שהן העתק מדויק של הטבע, כמו אפינפרין,
12:49
We can make molecules that are exact copies of nature, like epinephrine,
264
769108
4213
12:53
or we can make creations of our own from scratch, like these two.
265
773345
3992
או ליצור יצירות משלנו, מההתחלה, כמו שתי אלה.
12:57
One of these eases the symptoms of multiple sclerosis;
266
777361
4270
אחת מאלה מקלה על תסמיני הטרשת הנפוצה,
13:01
the other one cures a type of blood cancer that we call T-cell lymphoma.
267
781655
3787
והשניה מרפאת את סרטן הדם לימפומה של תאי טי.
13:05
A molecule with the right size and shape, it's like a key in a lock,
268
785466
4232
מולקולה בגודל ובצורה הנכונים היא כמו מפתח בחור המנעול,
13:09
and when it fits, it interferes with the chemistry of a disease.
269
789722
3475
וכשהיא המפתח הנכון, היא משבשת את הכימיה של המחלה.
ככה פועלות התרופות.
13:13
That's how drugs work.
270
793221
1293
13:15
Natural or synthetic,
271
795580
1620
טבעיות או מלאכותיות:
אלה רק מולקולות שבמקרה מתאימות היטב למשהו חשוב.
13:17
they're all just molecules that happen to fit snugly somewhere important.
272
797224
3460
13:20
But nature is much better at making them than we are,
273
800708
2680
אבל הטבע יודע לייצר אותן טוב בהרבה מאיתנו,
13:23
so hers look more impressive than ours,
274
803412
2112
ולכן אלה שלו נראות מרשימות בהרבה משלנו,
13:25
like this one.
275
805548
1578
כמו זאת.
זאת קרויה "ונקומיצין".
13:27
This is called vancomycin.
276
807150
1945
הטבע העניקה לחיה המפוארת הזאת שני אטומי כלור
13:29
She gave this majestic beast two chlorine atoms
277
809119
3063
כמו שני עגילים.
13:32
to wear like a pair of earrings.
278
812206
2185
13:34
We found vancomycin in a puddle of mud in a jungle in Borneo in 1953.
279
814415
5167
את הוונקומיצין מצאנו בשלולית בוץ בג'ונגל בבורניאו, ב-1953.
13:39
It's made by a bacteria.
280
819606
1816
הוא מופקת ע"י חיידקים.
13:42
We can't synthesize this cost-efficiently in a lab.
281
822355
2746
איננו יכולים לסתנז אותה במחיר סביר במעבדה.
13:45
It's too complicated for us, but we can harvest it from its natural source,
282
825798
4319
היא מורכבת מדי בשבילנו, אך אנו יכולים לקחת אותה מהטבע,
ואנו עושים זאת, כי זאת אחת התרופות האנטיביוטיות הכי חזקות שלנו.
13:50
and we do, because this is one of our most powerful antibiotics.
283
830141
4183
13:54
And new molecules are reported in our literature every day.
284
834348
2955
הספרות שלנו מדווחת על מולקולות חדשות מידי יום ביומו.
13:57
We make them or we find them in every corner of this planet.
285
837327
3230
אנו יוצרים או מוצאים אותן בכל פינה בכדור הארץ.
14:01
And that's where drugs come from,
286
841982
1691
זהו מקורן של התרופות,
14:03
and that's why your doctors have amazing powers ...
287
843697
2245
וזו הסיבה שהרופאים שלכם ניחנו בכוחות-על כאלה...
14:05
(Laughter)
288
845966
1022
(צחוק)
וביכולת לרפא זיהומים קטלניים ואת כל השאר.
14:07
to cure deadly infections and everything else.
289
847012
2206
הרופא של ימינו הוא אביר בשריון נוצץ.
14:09
Being a physician today is like being a knight in shining armor.
290
849242
3715
14:13
They fight battles with courage and composure,
291
853948
2901
הרופאים נלחמים באומץ ובקור-רוח,
14:16
but also with good equipment.
292
856873
1620
אבל גם בעזרת ציוד טוב.
14:18
So let's not forget the role of the blacksmith in this picture,
293
858517
4018
אז הבה לא נשכח את תפקידו של הנפח בתמונה הזאת,
14:22
because without the blacksmith, things would look a little different ...
294
862559
3463
כי בלי הנפח, הכל היה נראה אחרת, נכון?
(צחוק)
14:26
(Laughter)
295
866046
2093
אבל המדע הזה חורג מתחום הרפואה.
14:28
But this science is bigger than medicine.
296
868163
2333
14:30
It is oils and solvents and flavors, fabrics, all plastics,
297
870520
6219
הוא מקיף את כל השמנים, הממיסים, הטעמים, הבדים, הפלסטיק,
14:36
the cushions that you're sitting on right now --
298
876763
2270
הריפוד שעליו אתם יושבים -
כל אלה מיוצרים, ובעיקר מפחמן,
14:39
they're all manufactured, and they're mostly carbon,
299
879057
2460
14:41
so that makes all of it organic chemistry.
300
881541
2034
ולכן הכל שייך לכימיה האורגנית.
14:43
This is a rich science.
301
883599
2189
זהו מדע עשיר.
14:45
I left out a lot today:
302
885812
1854
יש הרבה שלא ציינתי היום:
14:47
phosphorus and sulfur and the other atoms,
303
887690
3185
זרחן, גפרית ואטומים נוספים,
14:51
and why they all bond the way they do,
304
891812
2285
ומדוע הם נקשרים בדרך מסוימת,
את הסימטריה,
14:54
and symmetry
305
894121
1255
14:55
and non-bonding electrons,
306
895400
1821
את האלקטרונים שאינם נקשרים,
את האטומים הטעונים,
14:57
and atoms that are charged,
307
897245
1544
14:58
and reactions and their mechanisms, and it goes on and on and on,
308
898813
3096
את התגובות הכימיות ומנגנוניהן וכן הלאה וכן הלאה.
15:01
and synthesis takes a long time to learn.
309
901933
2010
מלאכת הסינתוז דורשת למידה ממושכת.
15:03
But I didn't come here to teach you guys organic chemistry --
310
903967
2881
אבל לא באתי הנה כדי ללמד אתכם כימיה אורגנית -
15:06
I just wanted to show it to you,
311
906872
1842
רציתי רק להציגה בפניכם,
15:08
and I had a lot of help with that today from a young man named Weston Durland,
312
908738
5039
וזכיתי היום לעזרתו הרבה של צעיר בשם ווסטון דורלנד,
15:13
and you've already seen him.
313
913801
1476
כבר ראיתם אותו.
15:16
He's an undergraduate student in chemistry,
314
916427
2151
הוא לומד לתואר שני בכימיה,
15:18
and he also happens to be pretty good with computer graphics.
315
918602
3278
ובמקרה, הוא גם מצטיין בגרפיקה ממוחשבת.
15:21
(Laughter)
316
921904
1737
(צחוק)
15:23
So Weston designed all the moving molecules
317
923665
4088
ווסטון הוא שעיצב את כל המולקולות המונפשות
15:27
that you saw today.
318
927777
1412
שראיתם היום.
הוא ואני רצינו להמחיש באמצעות גרפיקה כזאת
15:29
He and I wanted to demonstrate through the use of graphics like these
319
929213
3240
15:32
to help someone talk about this intricate science.
320
932477
2458
איך אפשר לדבר על המדע המסובך הזה.
15:35
But our main goal was just to show you
321
935316
2341
אבל המטרה העיקרית שלנו היתה להראות לכם
15:37
that organic chemistry is not something to be afraid of.
322
937681
2959
שאין צורך לפחד מהכימיה האורגנית.
15:41
It is, at its core, a window
323
941418
3190
במהותה, היא חלון
15:44
through which the beauty of the natural world looks richer.
324
944632
3709
שהמבט דרכו מעצים את עושרו של עולם הטבע.
תודה לכם.
15:48
Thank you.
325
948365
1151
15:49
(Applause)
326
949540
3267
(מחיאות כפיים)
על אתר זה

אתר זה יציג בפניכם סרטוני YouTube המועילים ללימוד אנגלית. תוכלו לראות שיעורי אנגלית המועברים על ידי מורים מהשורה הראשונה מרחבי העולם. לחץ פעמיים על הכתוביות באנגלית המוצגות בכל דף וידאו כדי להפעיל את הסרטון משם. הכתוביות גוללות בסנכרון עם הפעלת הווידאו. אם יש לך הערות או בקשות, אנא צור איתנו קשר באמצעות טופס יצירת קשר זה.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7