Lifesaving scientific tools made of paper | Manu Prakash

Tłumaczenie: Marek Wilkowski Korekta: Rysia Wand

So, I love making tools and sharing them with people.

Uwielbiam tworzyć narzędzia i je dzielić się nimi.

I remember as a child,

W dzieciństwie

my first tool I built was actually a microscope

jako pierwsze narzędzie zbudowałem mikroskop,

that I built by stealing lenses from my brother's eyeglasses.

z soczewek ukradzionych z okularów brata.

He wasn't that thrilled.

Średnio się ucieszył.

But, you know, maybe because of that moment,

Ale może to właśnie dlatego

30 years later,

30 lat później

I'm still making microscopes.

wciąż buduję mikroskopy.

And the reason I built these tools is for moments like this.

Motorem do budowania narzędzi są chwile jak ta.

(Video) Girl: I have black things in my hair --

(Wideo) Dziewczynka: Mam we włosach coś czarnego.

Manu Prakash: This is a school in the Bay Area.

MP: To szkoła w Bay Area.

(Video) MP: The living world far supersedes our imagination

(Wideo) MP: Prawdziwy świat przekracza nasze wyobrażenia

of how things actually work.

o tym, jak wszystko właściwie działa.

(Video) Boy: Oh my God!

(Wideo) Chłopiec: O, Boże!

MP: Right -- oh my God!

MP: Właśnie. O, Boże!

I hadn't realized this would be such a universal phrase.

Nie spodziewałem się, że tak często będę to słyszał.

Over the last two years,

Przez ostatnie dwa lata

in my lab,

w moim laboratorium

we built 50,000 Foldscopes

powstało 50 0000 zginoskopów

and shipped them to 130 countries in the world,

i wysłaliśmy je do 130 krajów,

at no cost to the kids we sent them to.

bez żadnych kosztów dla dzieci, które je dostały.

This year alone,

Tylko w tym roku,

with the support of our community,

przy wsparciu naszej społeczności,

we are planning to ship a million microscopes

planujemy wysłać milion mikroskopów

to kids around the world.

do dzieci na całym świecie.

What does that do?

W jakim celu?

It creates an inspiring community of people around the world,

Tworzymy w ten sposób inspirującą, światową społeczność ludzi

learning and teaching each other,

uczących siebie i innych,

from Kenya to Kampala to Kathmandu to Kansas.

od Kenii do Kampali, do Katmandu do Kansas.

And one of the phenomenal things that I love about this

Najbardziej w tym kocham

is the sense of community.

poczucie wspólnoty.

There's a kid in Nicaragua

W Nikaragui jest dziecko,

teaching others how to identify mosquito species that carry dengue

które uczy innych, jak rozpoznać moskity przenoszące dengę,

by looking at the larva under a microscope.

obserwując pod mikroskopem ich larwy.

There's a pharmacologist who came up with a new way

Pewien farmakolog wymyślił łatwy nowy sposób

to detect fake drugs anywhere.

wykrywania fałszywych leków.

There is a girl who wondered:

Pewna dziewczynka zastanawiała się:

"How does glitter actually work?"

"Jak właściwie działa brokat?"

and discovered the physics of crystalline formation in glitter.

i odkryła w brokacie fizykę formacji krystalicznych.

There is an Argentinian doctor

Lekarz w Argentynie próbuje

who's trying to do field cervical cancer screening with this tool.

obrazować raka szyjki macicy, używając tych narzędzi.

And yours very truly found a species of flea

A niżej podpisany odkrył gatunek muchy,

that was dug inside my heel in my foot one centimeter deep.

która na centymetr wgryzła mi się w piętę.

Now, you might think of these as anomalies.

Może uznacie to za anomalie.

But there is a method to this madness.

Ale w tym szaleństwie jest metoda.

I call this "frugal science" --

Nazywam to "oszczędną nauką",

the idea of sharing the experience of science,

to idea dzielenia się doświadczaniem nauki

and not just the information.

a nie jedynie informacją.

To remind you:

Krótkie przypomnienie:

there are a billion people on this planet

miliard ludzi na świecie

who live with absolutely no infrastructure:

żyje bez jakiejkolwiek infrastruktury,

no roads,

bez dróg,

no electricity

bez elektryczności,

and thus, no health care.

a w związku z tym bez opieki medycznej.

Also, there a billion kids on this planet that live in poverty.

Ponadto, miliard dzieci żyje w skrajnym ubóstwie.

How are we supposed to inspire them

Jak mamy ich zainspirować,

for the next generation of solution makers?

żeby stali się następnym pokoleniem innowatorów?

There are health care workers that we put on the line

Wysyłamy na inię frontu pracowników medycznych,

to fight infectious diseases,

żeby walczyli z chorobami zakaźnymi,

to protect us with absolutely bare-minimum tools and resources.

chroniąc nas mimo minimalnego dostępu do narzędzi i zasobów.

So as a lab at Stanford,

Jako laboratorium w Stanford

I think of this from a context of frugal science

myślę o tym w kontekście oszczędnej nauki

and building solutions for these communities.

i tworzenia rozwiązań dla takich ludzi.

Often we think about being able to do diagnosis under a tree, off-grid.

Rozważamy możliwości diagnozowania pod drzewem, z dala od prądu.

I'll tell you two examples today of new tools.

Podam wam dwa przykłady nowych narzędzi.

One of them starts in Uganda.

Jedno ma swoje początki w Ugandzie.

In 2013,

W 2013 roku,

on a field trip to detect schistosomiasis with Foldscopes,

podczas wykrywania schistosomatozy przy użyciu zginoskopów,

I made a minor observation.

zaobserwowałem coś ciekawego.

In a clinic,

Otóż w klinice,

in a far, remote area,

w odległym miejscu,

I saw a centrifuge being used as a doorstop.

zobaczyłem wirówkę służącą za stoper do drzwi.

I mean -- quite literally, the doorstop.

Dosłownie za stoper.

And I asked them and they said,

Zapytani pracownicy odparli:

"Oh, we don't actually have electricity,

"W sumie to nie mamy prądu,

so this piece of junk is good as a doorstop."

więc ten śmieć może chociaż przytrzymywać drzwi.

Centrifuges, for some of you who don't know,

Jeśli ktoś nie wie,

are the pinnacle tool to be able to do sample processing.

wirówki to najważniejsze narzędzia w analizie próbek.

You separate components of blood or body fluids

Dzięki nim można oddzielać składniki krwi lub płynów ustrojowych

to be able to detect and identify pathogens.

w celu wykrycia i identyfikacji patogenów.

But centrifuges are bulky, expensive --

Ale wirówki są duże, drogie,

cost around 1,000 dollars --

kosztują około 1000 dolarów

and really hard to carry out in the field.

i trudno brać je w teren.

And of course,

I oczywiście nie działają bez prądu.

they don't work without power.

Sound familiar?

Brzmi znajomo?

So we started thinking about solving this problem,

Zaczęliśmy myśleć nad rozwiązaniem

and I came back --

i cały czas

kept thinking about toys.

myślałem o zabawkach.

Now ...

Więc...

I have a few with me here.

Przyniosłem ze sobą kilka.

I first started with yo-yos ...

Zacząłem od jo-jo...

and I'm a terrible yo-yo thrower.

jestem w tym kiepski.

Because these objects spin,

Jako że te zabawki wirują, zaczęliśmy się zastanawiać,

we wondered,

could we actually use the physics of these objects

czy można wykorzystać ich właściwości fizyczne

do zbudowania wirówki.

to be able to build centrifuges?

This was possibly the worst throw I could make.

To był chyba mój najgorszy popis.

But you might start realizing,

Zdaliśmy sobie sprawę,

if you start exploring the space of toys --

zagłębiając się w świat zabawek...

we tried these spinning tops,

Próbowaliśmy tych bączków,

and then in the lab,

aż w końcu

we stumbled upon this wonder.

natrafiliśmy w laboratorium na to cudo.

It's the whirligig, or a buzzer, or a rundle.

Jest to kręcik.

A couple of strings and a little disk,

Kilka nitek i niewielki dysk,

and if I push, it spins.

wystarczy pociągnąć i się kręci.

How many of you have played with this as a kid?

Ile z was bawiło się tym w dzieciństwie?

This is called a button-on-a-string.

Nazywa się to guzik na sznurku.

OK, maybe 50 percent of you.

Może 50% z was.

What you didn't realize --

Pewnie nie wiedzieliście,

that this little object

że ten przedmiot

is the oldest toy in the history of mankind ...

jest najstarszą znaną ludzkości zabawką...

5,000 years ago.

Ma 5000 lat.

We have found relics of this object hidden around on our planet.

Znaleźliśmy pozostałości po nim w różnych częściach świata.

Now the irony is,

Co zabawne,

we actually don't understand how this little thing works.

nie mamy pojęcia, jak to maleństwo działa.

That's when I get excited.

Właśnie wtedy robi się ciekawie.

So we got back to work,

Wróciliśmy do pracy,

wrote down a couple of equations.

napisaliśmy parę równań.

If you take the input torque that you put in,

Jeśli wziąć moment obrotowy,

you take the drag on this disc,

usunąć opory z dysku

and the twist drag on these strings,

oraz opory skrętne z nitek,

you should be able to mathematically solve this.

można rozwiązać to matematycznie.

This is not the only equation in my talk.

To nie jedyne równanie w mojej prelekcji.

Ten pages of math later,

Dziesięć stron później

we could actually write down the complete analytical solution

mogliśmy napisać kompletne równanie

for this dynamic system.

dla tego złożonego systemu.

And out comes what we call "Paperfuge."

W efekcie otrzymaliśmy "Papierowirówkę" ("Paperfuge").

That's my postdoc Saad Bhamla,

To mój doktorant, Saad Bhamla,

who's the co-inventor of Paperfuge.

współtwórca Papierowirówki.

And to the left, you see all the centrifuges

Po lewej macie wirówki,

that we're trying to replace.

które chcemy zastąpić.

This little object that you see right here

Ten mały obiekt przed wami

is a disc, a couple of strings and a handle.

to dysk, kilka sznurków i rączka.

And when I spin

Kiedy zakręcę

and I push,

i ciągnę,

it starts to spin.

zaczyna wirować.

Now, when you realize,

Kiedy sobie to uświadomić

when you do the math,

i wyliczyć,

when we calculate the rpm for this object,

obliczyliśmy ilość obrotów na minutę,

mathematically, we should be able to go all the way to a million rpm.

na papierze można dojść do miliona obrotów na minutę.

Now, there is a little twist in human anatomy,

Szczegół związany z ludzką anatomią,

because the resonant frequency of this object is about 10 hertz,

ze względu na częstotliwość rezonansu tego obiektu, około 10 Hz,

and if you've ever played the piano,

jeśli ktoś grał na pianinie, to wie,

you can't go higher than two or three hertz.

że nie możemy przekroczyć 2-3 Hz.

The maximum speed we've been able to achieve with this object

Maksymalna prędkość, jaką udało nam się uzyskać,

is not 10,000 rpm,

to nie 10 000 obrotów na minutę,

not 50,000 rpm --

ani nie 50 000,

120,000 rpm.

tylko 120 000 obrotów na minutę.

That's equal to 30,000 g-forces.

To odpowiednik 30 000 G.

If I was to stick you right here and have it spin,

Gdybym was tu przymocował i zaczął kręcić,

you would think about the types of forces you would experience.

zdalibyście sobie sprawę, z przeciążeń, jakie to wytwarza.

One of the factors of a tool like this

W takim urządzeniu liczy się

is to be able to do diagnosis with this.

przydatność do wykonania diagnozy.

So, I'm going to do a quick demo here, where --

Dlatego teraz przeprowadzę szybką demonstrację,

this is a moment where I'm going to make a little finger prick,

za chwilę ukłuję się w palec

and a tiny drop of blood is going to come out.

i pocieknie mała kropla krwi.

If you don't like blood, you don't have to look at it.

Jak ktoś nie lubi krwi, nie musi patrzeć.

Here is a little lancet.

Tu mam mały nakłuwacz,

These lancets are available everywhere,

dostępne są wszędzie,

completely passive.

zupełnie bierne.

And if I've had breakfast today ...

Jeśli jadłem dziś śniadanie...

That didn't hurt at all.

Nie bolało.

OK, I take a little capillary with a drop of blood --

Teraz przy pomocy kapilary pobiorę próbkę krwi,

now this drop of blood has answers,

ta kropla zawiera odpowiedzi,

that's why I'm interested in it.

właśnie dlatego mnie interesuje.

It might actually tell me whether I have malaria right now or not.

Może wykazać, czy jestem w tej chwili chory na malarię.

I take a little capillary,

Biorę kapilarę,

and you see it starts wicking in.

jak widzicie krew wpływa do środka.

I'm going to draw a little more blood.

Pobiorę jeszcze trochę.

And that's good enough for right now.

Powinno wystarczyć.

Now, I just seal this capillary by putting it in clay.

Teraz mogę zamknąć kapilarę, wkładając ją do gliny.

And now that's sealed the sample.

Teraz jest to zamknięta próbka.

We're going to take the sample,

Weźmiemy ją teraz

mount it on Paperfuge.

i zamocujemy na Papierowirówce.

A little piece of tape to make a sealed cavity.

Kawałek taśmy, żeby zamocować dokładnie.

So now the sample is completely enclosed.

Próbka jest odizolowana.

And we are ready for a spin.

Można kręcić.

I'm pushing and pulling with this object.

Ciągnę i popuszczam urządzenie.

I'm going to load this up ...

Nakręcę ją teraz...

And you see the object starts spinning.

Jak widzicie przedmiot wiruje.

Unlike a regular centrifuge,

W przeciwieństwie do zwykłej wirówki,

this is a counter-rotating centrifuge.

wiruje naprzemiennie.

It goes back and forth, back and forth ...

W przód i w tył, w przód i w tył...

And now I'm charging it up,

Zaczynam przyspieszać,

and you see it builds momentum.

jak widzicie dysk buduje pęd.

And now -- I don't know if you can hear this --

Nie wiem, czy to słyszycie,

30 seconds of this,

30 sekund

and I should be able to separate all the blood cells with the plasma.

i komórki krwi powinny się oddzielić od plazmy.

And the ratio of those blood cells to plasma --

Stosunek komórek krwi do plazmy...

(Applause)

(Brawa)

Already, if you see right here,

Już widać,

if you focus on this,

jeśli mogę prosić o zbliżenie,

you should be able to see a separated volume

powinniście widzieć oddzielone płyny,

of blood and plasma.

krew i plazmę.

And the ratio of that actually tells me whether I might be anemic.

Ich stosunek może mi powiedzieć, czy mam anemię.

One of the aspects of this is, we build many types of Paperfuges.

Tworzymy wiele rodzajów Papierowirówek.

This one allows us to identify malaria parasites

Ta pozwala identyfikować pasożyty malarii.

by running them for a little longer,

Wirując trochę dłużej,

and we can identify malaria parasites that are in the blood

można rozpoznać we krwi pasożyty malarii,

that we can separate out and detect with something like a centrifuge.

które oddzielamy i wykrywamy przy użyciu wirówek.

Another version of this allows me to separate nucleic acids

Inna wersja pozwala na oddzielenie kwasów nukleinowych

to be able to do nucleic acid tests out in the field itself.

w celu wykonania na nich badań, bezpośrednio w terenie.

Here is another version that allows me to separate bulk samples,

Tu inna wersja, pozwalająca na badanie większych próbek

and then, finally,

i wreszcie

something new that we've been working on

coś, co ma nam pozwolić

to be able to implement the entire multiplex test on an object like this.

na wykonywanie wielu badań jednocześnie.

So where you do the sample preparation and the chemistry in the same object.

Pozwoli na przygotowanie próbek

i wykonanie analizy chemicznej jednocześnie.

Now ...

Teraz...

this is all good,

wszystko pięknie,

but when you start thinking about this,

ale kiedy się o czymś takim myśli,

you have to share these tools with people.

trzeba się podzielić narzędziem z innymi.

And one of the things we did is -- we just got back from Madagascar;

Niedawno wróciliśmy z Madagaskaru.

this is what clinical trials for malaria look like --

To są próby kliniczne na obecność malarii.

(Laughter)

Można to robić, pijąc kawę.

You can do this while having coffee.

(Śmiech)

But most importantly,

Co ważniejsze,

this is a village six hours from any road.

ta wioska jest o 6 godzin od najbliższej drogi.

We are in a room with one of the senior members of the community

Siedzimy w sali z jednym ze starszyzny

and a health care worker.

i z pracownikiem opieki zdrowotnej.

It really is this portion of the work that excites me the most --

To mnie w tej pracy najbardziej cieszy:

that smile,

ten uśmiech,

to be able to share simple but powerful tools with people around the world.

możliwość podzielenia się prostymi, lecz ważnymi narzędziami z innymi.

Now, I forgot to tell you this,

Zapomniałem wspomnieć,

that all of that cost me 20 cents to make.

że wykonanie urządzenia kosztowało mnie 20 centów.

OK, in the negative time I have left,

Czas mi się skończył,

I'll tell you about the most recent --

ale opowiem wam o najświeższym...

(Laughter)

(Śmiech)

invention from our lab.

...rozwiązaniu z naszego laboratorium.

It's called Abuzz --

Nazywa się Abuzz.

the idea that all of you could help us fight mosquitoes;

To pomysł, że każdy mógłby pomóc w walce z moskitami;

you could all help us track our enemies.

pomóc śledzić naszych wrogów.

These are enemies because they cause malaria, Zika, chikungunya, dengue.

Są wrogami, bo przenoszą malarię, Zikę, czikungunię, dengę.

But the challenge is that we actually don't know where our enemies are.

Problem jednak w tym, że nie wiemy, gdzie nasi wrogowie są.

The world map for where mosquitoes are is missing.

Nie ma mapy występowania moskitów.

So we started thinking about this.

Zaczęliśmy się nad tym zastanawiać.

There are 3,500 species of mosquitoes,

Na świecie jest 3500 gatunków moskitów,

and they're all very similar.

są do siebie bardzo podobne.

Some of them are so identical

Niektóre tak bardzo,

that even an entomologist cannot identify them under a microscope.

że nawet entomologowie nie potrafią ich odróżnić pod mikroskopem.

But they have an Achilles' heel.

Ale mają piętę Achillesa.

This is what mosquitoes flirting with each other looks like.

Tak wyglądają zaloty moskitów.

That's a male chasing a female.

To samiec goniący samicę.

They're actually talking to each other with their wingbeat frequencies.

Właściwie komunikują się ze sobą używając częstotliwości machania skrzydeł.

(Buzzing sound)

(Bzyczenie)

And thus, they have a signature.

To jest ich podpis.

We realized that using a regular phone,

Zrozumieliśmy, że używając zwykłego telefonu,

a $5-10 flip phone --

takiego z klapką, za 5 -10 dolarów,

how many remember what this object is?

ile z was pamięta, co to jest?

(Laughter)

(Śmiech)

We can record these acoustic signatures from mosquitoes.

Możemy nagrywać podpis moskitów.

I'll tell you exactly how to do this.

Wytłumaczę wam, jak.

I caught some mosquitoes outside.

Złapałem kilka na zewnątrz.

Unlike Bill [Gates], I'm not going to release them.

W przeciwieństwie do Billa [Gatesa], nie wypuszczę ich,

(Laughter)

But I will tell you how to record from this.

(Śmiech)

ale powiem wam, jak je nagrać.

All you do is tap them and they fly.

Trzeba tylko postukać, żeby zaczęły latać.

You can first test --

Można najpierw sprawdzić.

I can actually hear that.

Słyszę, jak bzyczą.

And you bring your phone, which has microphones --

Bierzecie telefon z wbudowanym mikrofonem,

it turns out the mics are so damn good already,

okazuje się, że są bardzo dobre,

even on regular phones,

nawet w zwykłych telefonach,

that you can pick up this near-field signature.

pozwalają wyłapać ten podpis.

And since I'm out of time,

Jako że skończył mi się czas,

let me just play the recording that I made a day ago.

odtworzę wam wczorajsze nagranie.

(Mosquitoes buzz)

(Bzyczenie moskitów)

This is all the charming sound that you heard before

Ten czarujący dźwięk, który słyszeliście już,

that you all love.

który tak kochacie.

One of the contexts of this

Jednym z założeń jest to,

is that being able to do this with a regular cell phone

że możliwość nagrania komarów zwykłą komórką,

allows us to map mosquito species.

pozwoli stworzyć mapę gatunków moskitów.

Using a flip phone,

Używając telefonu z klapką,

we mapped one of the largest acoustic databases

stworzyliśmy największą akustyczną bazę danych,

with 25 to 20 species of mosquitoes that carry human pathogens.

zawierającą 20 - 25 gatunków moskitów przenoszących patogeny groźne dla ludzi.

And from this and machine learning,

Używając tego i uczących się maszyn,

anybody who uploads this data,

na podstawie otrzymanych danych,

we can identify and tell the probability

możemy podać prawdopodobieństwo,

of what species of mosquitoes you're actually working with.

z którym moskitem macie do czynienia.

We call this Abuzz, and if any of you want to sign up,

Nazywamy to Abuzz, jeśli ktoś z was chce pomóc,

just go to the website.

wejdźcie na stronę.

Let me close with something

Pozwólcie, że zakończę

that's very important and dear to my heart.

czymś, co jest dla mnie ważne.

One of the challenges of today is we have terrible problems.

Mamy obecnie mnóstwo strasznych problemów.

We have a billion people with absolutely no health care,

Miliard ludzi żyje bez opieki medycznej,

climate change, biodiversity loss,

zmiany klimatu, zanikanie bioróżnorodności

on and on and on.

i tak dalej.

And we hope that science is going to provide the answer.

Liczymy, że nauka poda nam rozwiązanie.

But before you leave this theatre today,

Ale nim wyjdziecie dziś z tej sali,

I want you to promise one thing.

chcę abyście coś obiecali.

We're going to make science accessible --

Udostępnimy naukę

not just to the people who can afford it,

nie tylko ludziom, których na to stać,

but a billion others who can't.

ale miliardowi tych, których nie stać.

Let's make science and scientific literacy a human right.

Uczyńmy naukę i znajomość jej podstaw prawem człowieka.

The moment that you pass the tingling feeling of making a discovery

Gdy przekazujesz podniecenie odkryciem

to another child,

innym dzieciom,

you're enabling them to be the next group of people

pozwalasz im stać się kolejną grupą,

who will actually solve these problems.

która rozwiąże te problemy.

Thank you.

Dziękuję.

(Applause)

(Brawa)