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

74,447 views ・ 2018-08-08

TED


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

תרגום: Shlomo Adam עריכה: Ido Dekkers
00:13
Alright, let me tell you about building synthetic cells
0
13388
3175
בסדר. אספר לכם על בניית תאים מלאכותיים
00:16
and printing life.
1
16587
1945
ועל הדפסת חיים.
00:18
But first, let me tell you a quick story.
2
18556
2483
אבל קודם - סיפור קטן.
ב-31 למרץ 2013,
00:21
On March 31, 2013,
3
21063
2506
00:23
my team and I received an email from an international health organization,
4
23593
4183
הצוות שלי ואני קיבלנו דוא"ל מארגון בריאות בינלאומי,
00:27
alerting us that two men died in China
5
27800
2833
שהודיע לנו שבסין מתו שני גברים
00:30
shortly after contracting the H7N9 bird flu.
6
30657
3055
מעט אחרי שנדבקו בשפעת העופות אייץ'-7-אן-9.
היו חששות מפני מגיפה עולמית
00:34
There were fears of a global pandemic
7
34149
1857
כשהנגיף החל להתפשט במהירות בסין.
00:36
as the virus started rapidly moving across China.
8
36030
3333
למרות שקיימות שיטות לייצור חיסון שפעת שימנע מהמחלה להתפשט,
00:40
Although methods existed to produce a flu vaccine
9
40004
2782
00:42
and stop the disease from spreading,
10
42810
1972
00:44
at best, it would not be available for at least six months.
11
44806
3844
במקרה הטוב, תעבור חצי שנה לפני שהחיסון יהיה זמין,
00:49
This is because a slow, antiquated flu vaccine manufacturing process
12
49474
4730
וזה בגלל תהליך ייצור מיושן של חיסון השפעת
שפותח לפני מעל 70 שנה והוא הברירה היחידה.
00:54
developed over 70 years ago was the only option.
13
54228
3958
יש לבודד את הנגיף מפני מטופלים שנדבקו,
00:59
The virus would need to be isolated from infected patients,
14
59140
3452
01:02
packaged up and then sent to a facility
15
62616
2294
לארוז אותו ולשלוח אותו למתקן מסוים
01:04
where scientists would inject the virus into chicken eggs,
16
64934
4016
שבו המדענים יזריקו אותו לביצי תרנגולות,
01:08
and incubate those chicken eggs for several weeks
17
68974
2571
וידגירו את הביצים במשך שבועות אחדים
01:11
in order to prepare the virus for the start of a multistep,
18
71569
3722
כדי להכין את הנגיף לתהליך הרב-שלבי
01:15
multimonth flu vaccine manufacturing process.
19
75315
3282
בן החודשים הרבים של ייצור חיסון השפעת.
01:19
My team and I received this email
20
79363
1994
הצוות שלי ואנוכי קיבלנו את הדוא"ל הזה
01:21
because we had just invented a biological printer,
21
81381
3886
משום שזה עתה המצאנו מדפסת ביולוגית
01:25
which would allow for the flu vaccine instructions
22
85291
2421
שמאפשרת להוריד מהאינטרנט את ההוראות להכנת חיסון השפעת
01:27
to be instantly downloaded from the internet and printed.
23
87736
3321
ולהדפיס אותו מיד.
01:31
Drastically speeding up the way in which flu vaccines are made,
24
91633
3286
זה מחיש באופן דרסטי את הכנת חיסוני השפעת
01:34
and potentially saving thousands of lives.
25
94943
2800
ויכול להציל אלפי נפשות.
01:38
The biological printer leverages our ability to read and write DNA
26
98776
4974
המדספת הביולוגית ממנפת את יכולתנו לקרוא ולכתוב דנ"א
01:43
and starts to bring into focus
27
103774
1970
ומתחילה לקרב אותנו
01:45
what we like to call biological teleportation.
28
105768
3133
למה שאנו מכנים "טלפורטציה ביולוגית".
01:49
I am a biologist and an engineer who builds stuff out of DNA.
29
109704
4200
אני ביולוג ומהנדס שבונה דברים מדנ"א.
01:54
Believe it or not, one of my favorite things to do
30
114577
2349
תאמינו או לא, אחד הדברים האהובים עלי
01:56
is to take DNA apart and put it back together
31
116950
2377
הוא לפרק ולהרכיב מחדש דנ"א
01:59
so that I can understand better how it works.
32
119351
2758
כדי להבין טוב יותר איך הוא עובד.
02:02
I can edit and program DNA to do things, just like coders programing a computer.
33
122442
4659
אני יכול לערוך ולתכנת דנ"א כמו תכנות מחשבים.
02:07
But my apps are different.
34
127797
1801
אבל היישומים שלי שונים.
02:09
They create life.
35
129622
1246
הם יוצרים חיים.
02:10
Self-replicating living cells and things like vaccines and therapeutics
36
130892
4272
תאים חיים שמשתכפלים ודברים כמו חיסונים ותרופות
שפועלים כפי שלא התאפשר מעולם.
02:15
that work in ways that were previously impossible.
37
135188
3107
הנה הזוכה במדליית המדע הלאומית, קרייג ונטר
02:19
Here's National Medal of Science recipient Craig Venter
38
139141
3301
02:22
and Nobel laureate Ham Smith.
39
142466
2135
וחתן פרס נובל האם סמית'.
לשני אלה יש חזון דומה.
02:25
These two guys shared a similar vision.
40
145038
2309
02:27
That vision was, because all of the functions and characteristics
41
147371
4397
החזון הוא, שמכיוון שכל התפקודים והמאפיינים
02:31
of all biological entities, including viruses and living cells,
42
151792
4157
של כל היישויות הביולוגיות, כולל נגיפים ותאים חיים,
02:35
are written into the code of DNA,
43
155973
2430
מקודדים בדנ"א,
02:38
if one can read and write that code of DNA,
44
158427
3396
הרי שאם אפשר לקרוא ולכתוב את קוד הדנ"א הזה,
02:41
then they can be reconstructed in a distant location.
45
161847
3263
אפשר גם לשחזר אותו במקום מרוחק.
זו הכוונה ב"טלפורטציה ביולוגית".
02:46
This is what we mean by biological teleportation.
46
166043
3334
כדי להגשים את החזון הזה
02:50
To prove out this vision,
47
170210
1342
02:51
Craig and Ham set a goal of creating, for the first time,
48
171576
2993
קרייג והאם הציבו מטרה, ליצור, בפעם הראשונה,
02:54
a synthetic cell, starting from DNA code in the computer.
49
174593
3153
תא מלאכותי, מתוך קוד הדנ"א שבמחשב.
בחייכם, כמדען שמחפש עבודה
02:58
I mean, come on, as a scientist looking for a job,
50
178284
4857
ושעוסק במחקר חדשני אין יותר טוב מזה.
03:03
doing cutting-edge research, it doesn't get any better than this.
51
183165
3063
03:06
(Laughter)
52
186252
1759
(צחוק)
הגנום הוא מערך דנ"א שלם שנמצא בתוך האורגניזם.
03:08
OK, a genome is a complete set of DNA within an organism.
53
188035
4527
בעקבות מיזם מיפוי הגנום האנושי של 2003,
03:13
Following the Human Genome Project in 2003,
54
193138
2709
03:15
which was an international effort to identify
55
195871
2199
שהיה מאמץ בינלאומי לזהות
את כל התכנית הגנטית של יצור אנושי,
03:18
the complete genetic blueprint of a human being,
56
198094
3158
03:21
a genomics revolution happened.
57
201276
2253
התחוללה מהפכת חקר הגנום.
03:23
Scientists started mastering the techniques for reading DNA.
58
203553
3692
מדענים החלו לרכוש מומחיות בטכניקות של קריאת דנ"א
03:27
In order to determine the order of the As, Cs, Ts and Gs
59
207269
3294
כדי לקבוע את סדר אותיות הדנ"א
03:30
within an organism.
60
210587
1266
באורגניזם מסוים.
03:32
But my job was far different.
61
212475
1556
אבל עבודתי היתה שונה בהרבה.
03:34
I needed to master the techniques for writing DNA.
62
214412
3006
היה עלי לשלוט בטכניקות של כתיבת דנ"א,
03:37
Like an author of a book,
63
217442
1270
כמו שעושה סופר,
03:38
this started out as writing short sentences,
64
218736
2182
זה החל בכתיבת משפטים, או רצפים קצרים של קוד דנ"א,
03:40
or sequences of DNA code,
65
220942
2103
אבל במהרה זה הפך לכתיבת פסקאות
03:43
but this soon turned into writing paragraphs
66
223069
2278
03:45
and then full-on novels of DNA code,
67
225371
2365
ואז רומנים שלמים של קוד דנ"א,
03:47
to make important biological instructions for proteins and living cells.
68
227760
4229
לצורך יצירת הוראות ביולוגיות חשובות ליצירת חלבונים ותאים חיים.
03:52
Living cells are nature's most efficient machines at making new products,
69
232466
3500
התאים החיים הם המכונות הכי יעילות של הטבע ביצירת מוצרים חדשים,
03:55
accounting for the production
70
235990
1659
והם אחראיים לייצור 25% מכלל שוק התרופות,
03:57
of 25 percent of the total pharmaceutical market,
71
237673
3571
כלומר, מיליארדי דולרים.
04:01
which is billions of dollars.
72
241268
1933
04:03
We knew that writing DNA would drive this bioeconomy even more,
73
243823
3881
ידענו שכתיבת דנ"א תיתן דחיפה נוספת לכלכלת הביולוגיה,
04:07
once cells could be programmed just like computers.
74
247728
3166
כשניתן יהיה לתכנת תאים כמו מחשבים.
04:11
We also knew that writing DNA would enable biological teleportation ...
75
251339
4651
ידענו גם שכתיבת דנ"א תאפשר טלפורטציה ביולוגית:
הדפסה של חומר ביולוגי מוגדר על פי קוד דנ"א.
04:17
the printing of defined, biological material,
76
257186
2908
04:20
starting from DNA code.
77
260118
1695
04:22
As a step toward bringing these promises to fruition,
78
262575
2962
כצעד לקראת הגשמת ההבטחות האלה,
04:25
our team set out to create, for the first time,
79
265561
2722
הצוות שלנו נערך ליצור, בפעם הראשונה,
04:28
a synthetic bacterial cell,
80
268307
2238
תא חיידקי מלאכותי מקוד הד"נא הממוחשב.
04:30
starting from DNA code in the computer.
81
270569
2599
04:33
Synthetic DNA is a commodity.
82
273918
2127
דנ"א מלאכותי הוא מוצר.
אפשר להזמין מקטעים קצרים מאד של דנ"א ממספר חברות,
04:36
You can order very short pieces of DNA from a number of companies,
83
276069
3611
04:39
and they will start from these four bottles of chemicals that make up DNA,
84
279704
3667
והם יווצרו מארבעת בקבוקי הכימיקלים האלה שמהם מורכב דנ"א,
04:43
G, A, T and C,
85
283395
1445
ג'י, איי, טי ו-סי,
04:44
and they will build those very short pieces of DNA for you.
86
284864
3256
והחברות האלה יבנו עבורכם מקטעי דנ"א קצרים מאד.
04:48
Over the past 15 years or so,
87
288986
1833
במשך 15 השנה האחרונות בערך,
04:50
my teams have been developing the technology
88
290843
2323
הצוותים שלי פיתחו את הטכנולוגיה
הדרושה לתפירת מקטעי דנ"א קצרים אלה וחיבורם לגנומים חיידקיים שלמים.
04:53
for stitching together those short pieces of DNA
89
293190
2756
04:55
into complete bacterial genomes.
90
295970
2190
04:58
The largest genome that we constructed contained over one million letters.
91
298871
4333
הגנום הגדול ביותר שהרכבנו מכיל מעל מיליון אותיות,
05:03
Which is more than twice the size of your average novel,
92
303942
2660
יותר מפי שניים מהרומן הממוצע,
05:06
and we had to put every single one of those letters in the correct order,
93
306626
3443
והיה עלינו למקם כל אות ואות בסדר הנכון,
ללא שגיאת דפוס אחת ויחידה.
05:10
without a single typo.
94
310093
1269
05:11
We were able to accomplish this by developing a procedure
95
311386
4293
עלה בידינו להשלים זאת בכך שפיתחנו נוהל שרציתי לכנות,
05:15
that I tried to call the "one-step isothermal in vitro recombination method."
96
315703
5047
"רקומבינציה איזותרמית חד-שלבית במבחנה."
05:20
(Laughter)
97
320774
2089
(צחוק)
05:22
But, surprisingly, the science community didn't like this technically accurate name
98
322887
4992
אך למרבה ההפתעה, הקהילה המדעית לא אהבה את השם הטכני המדויק הזה,
05:27
and decided to call it Gibson Assembly.
99
327903
2600
והחליטה לכנות זאת "שיטת גיבסון".
05:31
Gibson Assembly is now the gold standard tool,
100
331625
2857
שיטת גיבסון היא כעת תקן הזהב
05:34
used in laboratories around the world
101
334506
2468
המשמש במעבדות בכל העולם
05:36
for building short and long pieces of DNA.
102
336998
2800
לבניית מקטעי דנ"א קצרים וארוכים.
(מחיאות כפיים)
05:40
(Applause)
103
340236
5333
05:45
Once we chemically synthesized the complete bacterial genome,
104
345593
3325
לאחר שסינתזנו באופן כימי גנום חיידקי מלא,
05:48
our next challenge was to find a way
105
348942
2310
האתגר הבא שלנו היה למצוא דרך
05:51
to convert it into a free-living, self-replicating cell.
106
351276
3468
להמיר אותו לתא חי בעל כושר שכפול עצמאי.
05:55
Our approach was to think of the genome as the operating system of the cell,
107
355427
3825
הגישה שלנו היתה להתייחס לגנום כאל מערכת ההפעלה של התא,
05:59
with the cell containing the hardware necessary to boot up the genome.
108
359276
4495
כשהתא מכיל את החומרה הנחוצה לאיתחול הגנום.
06:04
Through a lot of trial and error,
109
364553
1619
אחרי ניסוי וטעייה ממושכים,
פיתחנו נוהל שבעזרתו יכולנו לתכנת תאים מחדש
06:06
we developed a procedure where we could reprogram cells
110
366196
3135
06:09
and even convert one bacterial species into another,
111
369355
3349
ואפילו להפוך תא חיידקי אחד לאחר
06:12
by replacing the genome of one cell with that of another.
112
372728
3524
ע"י החלפת הגנום של תא אחד בזה של תא אחר.
06:17
This genome transplantation technology then paved the way
113
377363
4064
טכנולוגיה זו של השתלת גנום סללה את הדרך
06:21
for the booting-up of genomes written by scientists
114
381451
3229
לאיתחול גנומים שנכתבו ע"י מדענים
06:24
and not by Mother Nature.
115
384704
1667
ולא ע"י הטבע.
06:26
In 2010, all of the technologies
116
386768
2619
ב-2010, כל הטכנולוגיות שפיתחנו לקריאה וכתיבה של דנ"א
06:29
that we had been developing for reading and writing DNA
117
389411
2785
התמזגו יחד כשהודענו על יצירת התא הסינטטי הראשון,
06:32
all came together when we announced the creation
118
392220
2921
06:35
of the first synthetic cell,
119
395165
2214
06:37
which of course, we called Synthia.
120
397403
2158
שאותו כינינו, כמובן, "סינתיה".
06:39
(Laughter)
121
399585
2001
(צחוק)
06:41
Ever since the first bacterial genome was sequenced, back in 1995,
122
401610
4580
מאז ריצוף התא החיידקי הראשון ב-1995,
רוצפו ונשמרו בבסיסי נתונים ממוחשבים אלפי גנומים חיידקיים נוספים מלאים.
06:46
thousands more whole bacterial genomes have been sequenced and stored
123
406214
3459
06:49
in computer databases.
124
409697
1406
06:51
Our synthetic cell work was the proof of concept
125
411601
2387
העבודה שלנו על התא המלאכותי הוכיחה את התפישה האומרת
שביכולתנו להפוך את התהליך הזה:
06:54
that we could reverse this process:
126
414012
2010
לקחת מהמחשב רצף של גנום חיידקי שלם
06:56
pull a complete bacterial genome sequence out of the computer
127
416046
3595
06:59
and convert that information into a free-living, self-replicating cell,
128
419665
4761
ולהמיר מידע זה לתא חי, עצמאי ומשתכפל,
07:04
with all of the expected characteristics of the species that we constructed.
129
424450
4338
עם כל המאפיינים המצופים מהמין שבנינו.
07:10
Now I can understand why there may be concerns
130
430409
2549
אני יכול להבין את הדאגות
07:12
about the safety of this level of genetic manipulation.
131
432982
3194
בנוגע לבטיחות של תפעול גנים ברמה כזאת.
07:16
While the technology has the potential for great societal benefit,
132
436918
4151
הגם שלטכנולגיה זו יש פוטנציאל של תועלת חברתית רבה,
יש לה גם פוטנציאל להזיק.
07:21
it also has the potential for doing harm.
133
441093
2440
07:24
With this in mind, even before carrying out the very first experiment,
134
444355
4063
לאור זאת, עוד לפני שבוצע הניסוי הראשון,
07:28
our team started to work with the public and the government
135
448442
2865
הצוות שלנו החל לעבוד עם הציבור והממשלה
07:31
to find solutions together
136
451331
2603
כדי למצוא ביחד פתרונות
07:33
to responsibly develop and regulate this new technology.
137
453958
3800
כדי לפתח טכנולוגיה זו ולפקח עליה באופן אחראי.
07:38
One of the outcomes from those discussions was to screen every customer
138
458331
3802
אחת התוצאות של דיונים אלה היתה לבדוק כל לקוח
ואת הוראות ייצור הדנ"א של כל לקוח,
07:42
and every customer's DNA synthesis orders,
139
462157
2595
07:44
to make sure that pathogens or toxins are not being made by bad guys,
140
464776
4896
כדי למנוע ייצור גורמי מחלה או רעלנים בידי אנשים רעים,
07:49
or accidentally by scientists.
141
469696
1934
או בשגגה, בידי מדענים.
07:52
All suspicious orders are reported to the FBI
142
472974
3388
כל ההזמנות החשודות מדווחות לבולשת הפדרלית
07:56
and other relevant law-enforcement agencies.
143
476386
2770
ולסוכנויות אכיפת חוק רלוונטיות אחרות.
08:00
Synthetic cell technologies will power the next industrial revolution
144
480641
4270
טכנולוגיות ייצור תאים יעניקו דחיפה למהפכה התעשייתית הבאה
08:04
and transform industries and economies
145
484935
2864
וישנו את התעשיות והכלכלות
08:07
in ways that address global sustainability challenges.
146
487823
3667
כדי לענות על אתגרי קיימות עולמיים.
האפשרויות הן אינסופיות.
08:12
The possibilities are endless.
147
492006
2206
למשל, אפשר לדמיין בגדים
08:14
I mean, you can think of clothes
148
494236
1588
08:15
constructed form renewable biobased sources,
149
495848
3697
שייבנו ממקורות ביולוגיים מתחדשים,
08:19
cars running on biofuel from engineered microbes,
150
499569
3651
מכוניות שיופעלו בדלק ביולוגי מחיידקים מהונדסים,
פלסטיק עשוי פולימרים מתכלים
08:23
plastics made from biodegradable polymers
151
503244
3579
08:26
and customized therapies, printed at a patient's bedside.
152
506847
3719
וטיפולים מותאמים-אישית שיודפסו ליד מיטת החולה.
המאמצים הכבירים ליצירת תאים מלאכותיים
08:31
The massive efforts to create synthetic cells
153
511196
2587
08:33
have made us world leaders at writing DNA.
154
513807
2800
הפכו אותנו למובילים עולמיים בכתיבת דנ"א.
לאורך התהליך מצאנו דרכים
08:37
Throughout the process, we found ways to write DNA faster,
155
517149
3722
לכתיבה מהירה יותר, מדויקת יותר ואמינה יותר של דנ"א,
08:40
more accurately and more reliably.
156
520895
2200
08:43
Because of the robustness of these technologies,
157
523688
2294
הודות לאמינותן של טכנולוגיות אלה,
מצאנו שנוכל מיד להפוך את התהליכים לאוטומטיים,
08:46
we found that we could readily automate the processes
158
526006
3000
להוציא את שגרות העבודה במעבדה מידי המדענים
08:49
and move the laboratory workflows out of the scientist's hands
159
529030
3666
08:52
and onto a machine.
160
532720
1266
ולהעבירן למכונה.
ב-2013 בנינו את מדפסת הדנ"א הראשונה.
08:55
In 2013, we built the first DNA printer.
161
535004
3000
08:58
We call it the BioXp.
162
538631
2309
אנו מכנים אותה "ביו אקס-פי".
09:00
And it has been absolutely essential in writing DNA
163
540964
3196
והיא נחוצה ביותר לכתיבת דנ"א במספר יישומים
09:04
across a number of applications
164
544184
1615
09:05
my team and researchers around the world are working on.
165
545823
3800
שעליהם עובד הצוות שלי יחד עם חוקרים בעולם.
זמן קצר אחרי שבנינו את "ביו אקס פי",
09:10
It was shortly after we built the BioXp
166
550077
2017
קיבלנו את הדוא"ל בנוגע לבהלה של שפעת העופות בסין.
09:12
that we received that email about the H7N9 bird flu scare in China.
167
552118
4886
09:17
A team of Chinese scientists had already isolated the virus,
168
557498
3421
צוות של מדענים סיניים כבר בודד את הנגיף,
09:20
sequenced its DNA and uploaded the DNA sequence to the internet.
169
560943
3516
ריצף את הדנ"א שלו והעלה את הרצף הזה לאינטרנט.
09:25
At the request of the US government, we downloaded the DNA sequence
170
565616
3515
לבקשת ממשלת ארה"ב, הורדנו את רצף הדנ"א,
ובתוך פחות מ-12 שעות הדפסנו אותו ב"ביו אקס פי".
09:29
and in less than 12 hours, we printed it on the BioXp.
171
569155
3565
09:33
Our collaborators at Novartis
172
573529
1578
שותפינו ב"נובארטיס"
החלו במהירות להפוך את הדנ"א המלאכותי הזה לחיסון שפעת.
09:35
then quickly started turning that synthetic DNA into a flu vaccine.
173
575131
4015
09:39
Meanwhile, the CDC, using technology dating back to the 1940s,
174
579497
4530
בינתיים, המרכזים לבקרת מחלות, בטכנולוגיה של שנות ה-40,
עדיין חיכו למשלוח הנגיף מסין
09:44
was still waiting for the virus to arrive from China
175
584051
2930
כדי שיוכלו להתחיל בתהליך שלהם, מבוסס הביצים.
09:47
so that they could begin their egg-based approach.
176
587005
2740
לראשונה היה לנו חיסון שפעת שפותח מבעוד מועד
09:50
For the first time, we had a flu vaccine developed ahead of time
177
590234
3549
09:53
for a new and potentially dangerous strain,
178
593807
2469
עבור זן חדש ומסוכן בפוטנציה,
09:56
and the US government ordered a stockpile.
179
596300
2641
וממשלת ארה"ב הזמינה אצלנו מלאי שלו.
09:58
(Applause)
180
598965
5628
(מחיאות כפיים)
10:04
This was when I began to appreciate, more than ever,
181
604617
2468
ואז התחלתי להעריך יותר מאי-פעם בעבר
את כוחה של הטלפורטציה הביולוגית.
10:07
the power of biological teleportation.
182
607109
2754
10:09
(Laughter)
183
609887
1150
לאור זאת, וכמתבקש, התחלנו לבנות טלפורטר ביולוגי.
10:11
Naturally, with this in mind,
184
611061
2088
10:13
we started to build a biological teleporter.
185
613173
2206
10:16
We call it the DBC.
186
616402
2189
קראנו לו "די-בי-סי",
10:18
That's short for digital-to-biological converter.
187
618615
3132
ראשי-תיבות של "ממיר מדיגיטלי לביולוגי".
10:22
Unlike the BioXp,
188
622267
1334
שלא כמו ה"ביו אקס פי",
10:23
which starts from pre-manufactured short pieces of DNA,
189
623625
3079
שמתחיל עם פיסות מוכנות וקצרות של דנ"א,
10:26
the DBC starts from digitized DNA code
190
626728
3103
הדי-בי-סי מתחיל לעבוד עם קוד דנ"א שעבר דיגיטציה
10:29
and converts that DNA code into biological entities,
191
629855
3055
וממיר את קוד הדנ"א ליישויות ביולוגיות,
10:32
such as DNA, RNA, proteins or even viruses.
192
632934
3533
כמו דנ"א, רנ"א, חלבונים ואף נגיפים.
אפשר לחשוב על ה"ביו אקס פי" כעל נגן תקליטורים
10:37
You can think of the BioXp as a DVD player,
193
637188
2873
שיש צורך להכניס לתוכו תקליטור,
10:40
requiring a physical DVD to be inserted,
194
640085
3048
בעוד שהדי-בי-סי הוא כמו "נטפליקס".
10:43
whereas the DBC is Netflix.
195
643157
2333
10:47
To build the DBC,
196
647974
1232
לצורך בניית הדי-בי-סי
צוות המדענים שלי עבד עם מהנדסי תוכנה ומיכשור
10:49
my team of scientists worked with software and instrumentation engineers
197
649230
4849
כדי לצמצם שגרות מעבדה רבות
10:54
to collapse multiple laboratory workflows,
198
654103
2768
10:56
all in a single box.
199
656895
1468
לתוך קופסה בודדה.
10:58
This included software algorithms to predict what DNA to build,
200
658696
3881
זה כלל אלגוריתמי תוכנה שצופים איזה דנ"א יש לבנות,
11:02
chemistry to link the G, A, T and C building blocks of DNA into short pieces,
201
662601
4452
כימיה לחיבור אותיות הדנ"א לכלל פיסות קצרות,
"שיטת גיבסון" לתפירת הפיסות הקצרות לפיסות ארוכות יותר,
11:07
Gibson Assembly to stitch together those short pieces into much longer ones,
202
667077
4278
11:11
and biology to convert the DNA into other biological entities,
203
671379
3559
וביולוגיה, לצורך המרת הדנ"א ליישויות ביולוגיות אחרות,
11:14
such as proteins.
204
674962
1182
כגון חלבונים.
זהו אב הטיפוס.
11:17
This is the prototype.
205
677089
1627
11:18
Although it wasn't pretty, it was effective.
206
678740
2190
למרות שהוא לא יפה לעין, הוא הוכיח את יעילותו.
11:20
It made therapeutic drugs and vaccines.
207
680954
2293
הוא ייצר תרופות וחיסונים,
11:23
And laboratory workflows that once took weeks or months
208
683271
3774
ושגרות מעבדה שפעם ארכו שבועות או חודשים,
יכלו כעת להתבצע ביום או יומיים בלבד.
11:27
could now be carried out in just one to two days.
209
687069
3548
11:30
And that's all without any human intervention
210
690641
2587
וכל זה - ללא התערבות אנושית,
11:33
and simply activated by the receipt of an email
211
693252
2591
כשזה פשוט מופעל עם קבלת דוא"ל מכל מקום בעולם.
11:35
which could be sent from anywhere in the world.
212
695867
2543
אנו אוהבים להשוות את הדי-בי-סי למכשירי הפקס.
11:39
We like to compare the DBC to fax machines.
213
699069
3119
אבל בעוד מכשירי הפקס מקבלים תמונות ומסמכים,
11:43
But whereas fax machines received images and documents,
214
703016
3365
11:46
the DBC receives biological materials.
215
706405
2738
הדי-בי-סי מקבל חומרים ביולוגיים.
חישבו איך התפתחו מכשירי הפקס.
11:50
Now, consider how fax machines have evolved.
216
710024
2682
11:53
The prototype of the 1840s is unrecognizable,
217
713553
3183
אי-אפשר לזהות את האבטיפוס של המאה ה-19
11:56
compared with the fax machines of today.
218
716760
2518
בהשוואה למכשירי הפקס של ימינו.
11:59
In the 1980s, most people still didn't know what a fax machine was,
219
719958
3810
בשנות ה-80, רוב האנשים לא ידעו מהו מכשיר פקס,
12:03
and if they did,
220
723792
1396
ומי שידע, התקשה לתפוש את הרעיון
12:05
it was difficult for them to grasp the concept
221
725212
2359
12:07
of instantly reproducing an image on the other side of the world.
222
727595
3621
של תמונה שמועתקת באופן מיידי בקצה השני של העולם.
12:11
But nowadays, everything that a fax machine does
223
731672
2294
אבל היום, כל מה שמכשיר פקס עושה,
12:13
is integrated on our smart phones,
224
733990
1675
משולב בטלפונים החכמים שלנו,
12:15
and of course, we take this rapid exchange of digital information for granted.
225
735689
4418
ובעינינו, כמובן, חילופי המידע הדיגיטלי המהירים האלה מובנים מאליהם.
12:20
Here's what our DBC looks like today.
226
740831
2452
כך נראה היום הדי-בי-סי.
12:23
We imagine the DBC evolving in similar ways as fax machines have.
227
743307
4387
אנו חוזים שהדי-בי-סי יתפתח כפי שהתפתחו מכשירי הפקס.
אנו עובדים על הקטנת גודל המכשיר,
12:28
We're working to reduce the size of the instrument,
228
748212
2627
12:30
and we're working to make the underlying technology
229
750863
2619
ועל שיפור האמינות, העלות, המהירות והדיוק של הטכנולוגיה שביסודו.
12:33
more reliable, cheaper, faster and more accurate.
230
753506
3754
לדיוק חשיבות רבה ביותר בסינתוז דנ"א,
12:38
Accuracy is extremely important when synthesizing DNA,
231
758061
3762
12:41
because a single change to a DNA letter
232
761847
2016
משום שהחלפת אות אחת בד"נא
12:43
could mean the difference between a medicine working or not
233
763887
3024
מסוגלת לקבוע אם תרופה תעבוד או לא
12:46
or synthetic cell being alive or dead.
234
766935
2533
או אם תא מלאכותי יהיה חי או מת.
12:50
The DBC will be useful for the distributed manufacturing
235
770292
3460
הדי-בי-סי יעזור לייצור מבוזר של תרופות מבוססות דנ"א.
12:53
of medicine starting from DNA.
236
773776
2000
12:56
Every hospital in the world could use a DBC
237
776649
2763
כל בית חולים בעולם יוכל להשתמש בדי-בי-סי
12:59
for printing personalized medicines for a patient at their bedside.
238
779436
3731
להדפסת תרופות מותאמות לחולים ליד מיטתם.
13:03
I can even imagine a day when it's routine for people to have a DBC
239
783846
5010
אני יכול אפילו לדמיין שיום אחד ישתמשו בדי-בי-סי
13:08
to connect to their home computer or smart phone
240
788880
2269
באופן שגרתי כדי להתחבר למחשב בבית או לטלפון החכם
כדי להוריד מרשמים כמו אינסולין או טיפול בנוגדנים.
13:11
as a means to download their prescriptions,
241
791173
2015
13:13
such as insulin or antibody therapies.
242
793212
2119
13:15
The DBC will also be valuable when placed in strategic areas around the world,
243
795355
4453
הדי-בי-סי יהיה גם בעל ערך כשיוצב במקומות אסטרטגיים בעולם
13:19
for rapid response to disease outbreaks.
244
799832
2667
כמענה מהיר להתפרצות מגיפות.
13:22
For example, the CDC in Atlanta, Georgia
245
802879
3103
למשל, המרכז לבקרת מחלות באטלנטה שבג'ורג'יה
יוכל לשלוח הוראות לחיסוני שפעת לדי-בי-סי בעברו השני של העולם,
13:26
could send flu vaccine instructions to a DBC on the other side of the world,
246
806006
4793
13:30
where the flu vaccine is manufactured right on the front lines.
247
810823
3944
ושם ייצרו את חיסון השפעת בחזית הלחימה במחלה.
אפשר יהיה להתאים את חיסון השפעת
13:35
That flu vaccine could even be specifically tailored to the flu strain
248
815085
5230
במיוחד לזן הנגיף שפועל באותו אזור.
13:40
that's circulating in that local area.
249
820339
3222
13:43
Sending vaccines around in a digital file,
250
823585
2492
שיגור חיסונים בקובץ דיגיטלי,
במקום לאגור מלאי חיסונים כאלה ולשלוח אותם,
13:46
rather than stockpiling those same vaccines and shipping them out,
251
826101
3817
13:49
promises to save thousands of lives.
252
829942
2631
מבטיח להציל אלפי נפשות.
היישומים כמובן מוגבלים רק ע"י הדמיון.
13:53
Of course, the applications go as far as the imagination goes.
253
833212
4200
לא קשה לדמיין די-בי-סי שמוצב בכוכב-לכת אחר.
13:58
It's not hard to imagine placing a DBC on another planet.
254
838164
3995
14:03
Scientists on Earth could then send the digital instructions to that DBC
255
843315
5104
המדענים בכדור הארץ יוכלו לשלוח לאותו די-בי-סי הוראות דיגיטליות
14:08
to make new medicines or to make synthetic organisms
256
848443
4007
לייצור תרופות חדשות או אורגניזמים מלאכותיים
14:12
that produce oxygen, food, fuel or building materials,
257
852474
3667
שיפיקו חמצן, מזון, דלק או חומרי בנין,
לצורך הפיכת אותו כוכב-לכת מתאים יותר לחיי אדם.
14:16
as a means for making the planet more habitable for humans.
258
856165
3174
(מחיאות כפיים)
14:20
(Applause)
259
860002
4440
14:24
With digital information traveling at the speed of light,
260
864466
3341
כשמידע דיגיטלי עובר במהירות האור,
14:27
it would only take minutes to send those digital instructions
261
867831
2897
תידרשנה דקות בלבד למשלוח הוראות דיגיטליות
14:30
from Earth to Mars,
262
870752
1190
מהארץ למאדים,
14:31
but it would take months to physically deliver those same samples
263
871966
3849
בעוד שיידרשו חודשים למשלוח הדגימות עצמן בחללית.
14:35
on a spacecraft.
264
875839
1150
14:37
But for now, I would be satisfied beaming new medicines across the globe,
265
877821
4603
אבל לעת-עתה אסתפק בשיגור תרופות חדשות לקצה העולם,
14:42
fully automated and on demand,
266
882448
2190
באוטומציה מלאה ולפי דרישה,
14:44
saving lives from emerging infectious diseases
267
884662
3598
תוך הצלת חיים ממחלות מידבקות חדשות
14:48
and printing personalized cancer medicines for those who don't have time to wait.
268
888284
4752
והדפסת תרופות מותאמות-אישית לסרטן למי שאינם יכולים לחכות להן.
תודה לכם.
14:53
Thank you.
269
893060
1175
14:54
(Applause)
270
894259
7000
(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