A crash course in organic chemistry | Jakob Magolan

261,256 views ・ 2018-07-27

TED


Пожалуйста, дважды щелкните на английские субтитры ниже, чтобы воспроизвести видео.

Переводчик: Tatiana Lebedeva Редактор: Elena Malykh
00:12
I'd like you to ask yourself,
0
12623
1432
Я хочу, чтобы вы спросили себя,
00:14
what do you feel when you hear the words "organic chemistry?"
1
14973
3789
что вы чувствуете, когда слышите слова «органическая химия»?
00:18
What comes to mind?
2
18786
1166
Что приходит на ум?
00:20
There is a course offered at nearly every university,
3
20763
3643
Почти в каждом университете есть курс
00:24
and it's called Organic Chemistry,
4
24430
1889
под названием органическая химия,
00:26
and it is a grueling, heavy introduction to the subject,
5
26343
2769
и это тяжёлое, изнурительное введение в предмет,
00:30
a flood of content that overwhelms students,
6
30252
2974
это поток информации, который накрывает студентов с головой,
00:33
and you have to ace it if you want to become a doctor or a dentist
7
33250
4190
и его нужно знать на отлично, чтобы стать врачом, дантистом
00:37
or a veterinarian.
8
37464
1362
или ветеринаром.
00:38
And that is why so many students perceive this science like this ...
9
38850
3936
Поэтому многие студенты смотрят на этот предмет вот так:
00:44
as an obstacle in their path,
10
44127
1970
как на препятствие на своём пути.
00:46
and they fear it and they hate it
11
46121
2164
Его боятся и ненавидят,
00:48
and they call it a weed-out course.
12
48309
2143
и называют курсом для отсеивания.
00:50
What a cruel thing for a subject to do to young people,
13
50476
2825
Насколько это жестоко для предмета —
00:53
weed them out.
14
53325
1189
отсеивать студентов.
00:55
And this perception spread beyond college campuses long ago.
15
55538
3780
И это понимание предмета уже давно бытует далеко за пределами колледжей.
00:59
There is a universal anxiety about these two words.
16
59342
3672
Эти два слова вызывают тревогу у всех.
01:04
I happen to love this science,
17
64963
2426
Но так случилось, что я люблю эту науку,
01:07
and I think this position in which we have placed it
18
67413
2500
и мне кажется несправедливым то, что мы ей отвели
01:09
is inexcusable.
19
69937
1741
именно это место.
01:11
It's not good for science, and it's not good for society,
20
71702
3861
Это не хорошо для науки и не хорошо для общества,
01:15
and I don't think it has to be this way.
21
75587
2567
и я считаю, что так быть не должно.
01:18
And I don't mean that this class should be easier. It shouldn't.
22
78178
4682
Я вовсе не говорю, что этот предмет должен быть проще. Не должен.
01:23
But your perception of these two words
23
83819
3817
Но ваше восприятие этих двух слов
01:28
should not be defined by the experiences of premed students
24
88884
4389
не должно определяться опытом слушателей подготовительных медицинских курсов,
01:33
who frankly are going through a very anxious time of their lives.
25
93297
3160
которые, по правде говоря, переживают непростое время.
01:37
So I'm here today because I believe
26
97720
2455
Так что я стою сегодня здесь, потому что верю
01:40
that a basic knowledge of organic chemistry is valuable,
27
100199
2633
в ценность базовых знаний по органической химии,
01:42
and I think that it can be made accessible to everybody,
28
102856
4612
и я думаю, что эти знания можно сделать общедоступными,
01:47
and I'd like to prove that to you today.
29
107492
2413
что я и попробую вам сегодня доказать.
01:49
Would you let me try?
30
109929
1381
Вы мне позволите попытаться?
01:51
Audience: Yeah!
31
111334
1528
Зал: Да!
01:52
Jakob Magolan: All right, let's go for it.
32
112886
3063
Джейкоб Маголан: Хорошо, тогда поехали!
01:55
(Laughter)
33
115973
1254
(Смех)
01:57
Here I have one of these overpriced EpiPens.
34
117251
2793
У меня в руке один из этих дорогущих шприцов EpiPen.
02:00
Inside it is a drug called epinephrine.
35
120540
2281
Внутри него — препарат эпинефрин.
02:03
Epinephrine can restart the beat of my heart,
36
123250
3134
Эпинефрин может возобновить моё сердцебиение или остановить
02:06
or it could stop a life-threatening allergic reaction.
37
126408
2565
опасную для жизни аллергическую реакцию.
02:08
An injection of this right here will do it.
38
128997
3364
Достаточно одного укола вот сюда.
02:13
It would be like turning the ignition switch
39
133076
2095
Это как переключение механизма зажигания
02:15
in my body's fight-or-flight machinery.
40
135195
2030
«бей или беги» в моём организме.
02:17
My heart rate, my blood pressure would go up so blood could rush to my muscles.
41
137249
3817
Мои пульс и давление резко увеличатся, поэтому кровь устремится к мышцам.
02:21
My pupils would dilate. I would feel a wave of strength.
42
141090
2936
Мои зрачки расширятся. Я почувствую прилив сил.
02:24
Epinephrine has been the difference between life and death for many people.
43
144050
5150
Для многих, эпинефрин — это грань между жизнью и смертью.
02:29
This is like a little miracle that you can hold in your fingers.
44
149224
3195
Это как маленькое чудо в ваших руках.
02:33
Here is the chemical structure of epinephrine.
45
153459
3302
Это химическая структура эпинефрина.
02:37
This is what organic chemistry looks like.
46
157753
2207
Вот так выглядит органическая химия:
02:39
It looks like lines and letters ...
47
159984
2261
как чёрточки и буквы...
02:43
No meaning to most people.
48
163362
1597
Бессмысленно для многих людей.
02:45
I'd like to show you what I see when I look at that picture.
49
165740
2850
Я хотел бы показать вам то, что вижу я, когда на это смотрю.
02:49
I see a physical object
50
169645
1839
Я вижу физический объект,
02:53
that has depth and rotating parts,
51
173071
2350
у которого есть глубина и вращающиеся части,
02:55
and it's moving.
52
175445
1229
и он движется.
02:58
We call this a compound or a molecule,
53
178864
2104
Это называется соединение или молекула,
03:00
and it is 26 atoms that are stitched together by atomic bonds.
54
180992
5746
и оно состоит из 26 атомов, «сшитых» вместе атомными связями.
03:07
The unique arrangement of these atoms gives epinephrine its identity,
55
187443
4468
Уникальное расположение этих атомов даёт эпинефрину его индивидуальность.
03:11
but nobody has ever actually seen one of these,
56
191935
2311
Но никто никогда не видел эти соединения,
03:14
because they're very small,
57
194270
1454
потому что они очень малы.
03:15
so we're going to call this an artistic impression,
58
195748
3148
Поэтому назовём всё это художественным представлением,
03:18
and I want to explain to you how small this is.
59
198920
2230
и сейчас я объясню вам, насколько оно мало.
03:22
In here, I have less than half a milligram of it dissolved in water.
60
202618
4144
Здесь менее половины миллиграмма вещества, растворённого в воде.
03:26
It's the mass of a grain of sand.
61
206786
1573
Это масса одной песчинки.
03:28
The number of epinephrine molecules in here is one quintillion.
62
208383
3936
Количество молекул эпинефрина здесь — один квинтиллион.
03:33
That's 18 zeroes.
63
213528
1459
Это 18 нулей.
03:35
That number is hard to visualize.
64
215011
1572
Такое число сложно представить.
03:37
Seven billion of us on this planet?
65
217336
2685
Семь миллиардов людей на планете?
03:40
Maybe 400 billion stars in our galaxy?
66
220877
4755
Около 400 миллиардов звёзд в нашей галактике?
03:45
You're not even close.
67
225656
1151
Ничего подобного.
03:46
If you wanted to get into the right ballpark,
68
226831
2097
Если бы вы хотели узнать, насколько их много,
03:48
you'd have to imagine every grain of sand
69
228952
2717
представьте себе каждую песчинку
03:51
on every beach, under all the oceans and lakes,
70
231693
3596
на каждом пляже, а также на дне всех океанов и озёр
03:55
and then shrink them all so they fit in here.
71
235313
2722
и сожмите их так, чтобы поместить сюда.
03:59
Epinephrine is so small we will never see it,
72
239821
2850
Эпинефрин настолько мал, что мы никогда его не увидим,
04:02
not through any microscope ever,
73
242695
2356
даже в микроскоп.
04:05
but we know what it looks like,
74
245995
1549
Но мы знаем, как он выглядит,
04:07
because it shows itself through some sophisticated machines
75
247568
3809
потому что он обнаруживает себя, когда мы используем сложнейшие устройства
04:11
with fancy names
76
251401
2132
с причудливыми названиями, как, например,
04:13
like "nuclear magnetic resonance spectrometers."
77
253557
2405
«спектрометр ядерного магнитного резонанса».
04:17
So visible or not, we know this molecule very well.
78
257398
3271
Так что, видимая или нет, эта молекула нам хорошо известна.
04:20
We know it is made of four different types of atoms,
79
260693
2443
Мы знаем, что в ней есть четыре разных вида атомов:
04:23
hydrogen, carbon, oxygen and nitrogen.
80
263160
1913
водород, углерод, кислород и азот.
04:25
These are the colors we typically use for them.
81
265097
2767
Это цвета, которые мы для них используем.
04:27
Everything in our universe is made of little spheres
82
267888
2627
Всё в нашей Вселенной состоит из крошечных сфер,
04:30
that we call atoms.
83
270539
1176
так называемых атомов.
04:31
There's about a hundred of these basic ingredients,
84
271739
2402
Существует около сотни основных компонентов,
04:34
and they're all made from three smaller particles:
85
274165
2359
и все они состоят из трёх видов ещё меньших частиц:
04:36
protons, neutrons, electrons.
86
276548
1636
протонов, нейтронов, электронов.
04:38
We arrange these atoms into this familiar table.
87
278208
2912
Мы упорядочиваем атомы в знакомую нам таблицу.
04:42
We give them each a name and a number.
88
282755
2223
Мы даём им всем имя и число.
04:45
But life as we know it doesn't need all of these,
89
285002
2326
Но в нашей с вами жизни они нужны не все,
04:47
just a smaller subset, just these.
90
287352
2515
а только маленькое подмножество, вот это.
04:50
And there are four atoms in particular that stand apart from the rest
91
290671
3303
Есть четыре особых атома, стоящих особняком, —
04:53
as the main building blocks of life,
92
293998
2033
это четыре составных элемента жизни,
04:56
and they are the same ones that are found in epinephrine:
93
296055
3366
те же самые, какие мы нашли в эпинефрине:
04:59
hydrogen, carbon, nitrogen and oxygen.
94
299445
3038
водород, углерод, азот и кислород.
05:04
Now what I tell you next is the most important part.
95
304512
2915
То, что я скажу вам дальше, — самое важное.
05:08
When these atoms connect to form molecules,
96
308443
2856
Когда эти атомы соединяются, чтобы образовать молекулы,
05:11
they follow a set of rules.
97
311323
1729
они следуют определённым правилам.
05:13
Hydrogen makes one bond,
98
313076
2262
Водород создаёт одну связь,
05:15
oxygen always makes two,
99
315362
1746
у кислорода есть две связи,
05:17
nitrogen makes three
100
317132
1432
у азота — три,
05:18
and carbon makes four.
101
318588
1524
и у углерода — четыре.
05:20
That's it.
102
320857
1421
И всё.
05:22
HONC -- one, two, three, four.
103
322302
1685
HONC — один, два, три, четыре.
05:25
If you can count to four, and you can misspell the word "honk,"
104
325962
3716
Если вы можете сосчитать до четырёх и простить опечатку в слове «honk» —
05:29
you're going to remember this for the rest of your lives.
105
329702
2668
вы запомните это на всю жизнь.
05:32
(Laughter)
106
332394
1652
(Смех)
05:34
Now here I have four bowls with these ingredients.
107
334070
2423
Здесь у меня четыре чаши с этими ингредиентами.
05:36
We can use these to build molecules.
108
336517
2764
Можно их использовать, чтобы построить молекулы.
05:40
Let's start with epinephrine.
109
340828
1579
Начнём с эпинефрина.
05:43
Now, these bonds between atoms, they're made of electrons.
110
343464
4181
Эти связи между атомами состоят из электронов,
05:48
Atoms use electrons like arms to reach out and hold their neighbors.
111
348454
3293
которые, как руки, помогают атомам добраться до соседей и удержать их.
05:51
Two electrons in each bond, like a handshake,
112
351771
2122
Каждая пара электронов — как рукопожатие,
05:53
and like a handshake, they are not permanent.
113
353917
2097
и как рукопожатие, она непостоянна.
05:56
They can let go of one atom and grab another.
114
356038
2143
Они могут отпустить один атом и взять другой.
05:58
That's what we call a chemical reaction,
115
358205
1906
Это мы и называем химической реакцией:
06:00
when atoms exchange partners and make new molecules.
116
360135
2861
когда атомы обмениваются партнёрами и создают новые молекулы.
06:03
The backbone of epinephrine is made mostly of carbon atoms,
117
363020
3585
Основу эпинефрина в основном образуют атомы углерода,
06:06
and that's common.
118
366629
1158
и это частое явление.
06:07
Carbon is life's favorite structural building material,
119
367811
2683
В создании структур для всего живого
06:10
because it makes a good number of handshakes
120
370518
3173
углерод — любимый материал, потому что он делает много рукопожатий
06:13
with just the right grip strength.
121
373715
2008
и у него подходящая сила захвата.
06:15
That's why we define organic chemistry as the study of carbon molecules.
122
375747
3721
Поэтому мы и определяем органическую химию как изучение молекул углерода.
06:20
Now, if we build the smallest molecules we can think of that follow our rules,
123
380559
4963
Теперь, когда мы строим наименьшие вообразимые молекулы по нашим правилам,
06:25
they highlight our rules, and they have familiar names:
124
385546
2572
они подтверждают наши правила, и у них знакомые имена:
06:28
water, ammonia and methane, H20 and NH3 and CH4.
125
388142
3785
вода, аммиак и метан: H2O, NH3, и CH4.
06:33
The words "hydrogen," "oxygen" and "nitrogen" --
126
393739
2461
Слова «водород», «кислород» и «углерод» —
06:36
we use the same words
127
396224
2268
мы берём те же слова для этих трёх молекул
06:38
to name these three molecules that have two atoms each.
128
398516
2651
с двумя атомами у каждой из них, чтобы их назвать.
06:41
They still follow the rules,
129
401191
1341
Они тоже следуют правилам,
06:42
because they have one, two and three bonds between them.
130
402556
2668
потому что между ними одна, две и три связи.
06:45
That's why oxygen gets called O2.
131
405248
1725
Поэтому кислород называется O2.
06:48
I can show you combustion.
132
408449
1945
Я покажу вам реакцию горения.
06:51
Here's carbon dioxide, CO2.
133
411323
2421
Тут у нас диоксид углерода, СO2.
06:53
Above it, let's place water and oxygen, and beside it, some flammable fuels.
134
413768
4904
Над ним поместим воду и кислород, и рядом с ним — горючее топливо.
06:58
These fuels are made of just hydrogen and carbon.
135
418696
2302
Это топливо сделано лишь из водорода и углерода.
07:01
That's why we call them hydrocarbons. We're very creative.
136
421022
2716
Поэтому мы называем его углеводород. Очень оригинально.
07:03
(Laughter)
137
423762
1456
(Смех)
07:05
So when these crash into molecules of oxygen,
138
425242
2143
Когда они сталкиваются с молекулами кислорода,
07:07
as they do in your engine or in your barbecues,
139
427409
3714
что, к примеру, происходит у вас в двигателе или в барбекю,
07:12
they release energy and they reassemble,
140
432091
1993
они высвобождают энергию, перестраиваясь.
07:14
and every carbon atom ends up at the center of a CO2 molecule,
141
434108
2992
И каждый атом углерода становится в центре молекулы СО2,
07:17
holding on to two oxygens,
142
437124
1242
удерживая два кислорода.
07:18
and all the hydrogens end up as parts of waters,
143
438390
2449
И как итог, молекулы водорода входят в состав воды,
07:20
and everybody follows the rules.
144
440863
1992
и все действуют по правилам.
07:22
They are not optional,
145
442879
1318
Эти правила обязательны,
07:24
and they're not optional for bigger molecules either,
146
444221
2478
и они так же обязательны и для бóльших молекул,
07:26
like these three.
147
446723
1418
таких, как эти три.
07:29
This is our favorite vitamin
148
449347
2175
Это наш любимый витамин,
07:31
sitting next to our favorite drug,
149
451546
1650
рядом к нашим любимым наркотиком.
07:33
(Laughter)
150
453220
1246
(Смех)
07:34
and morphine is one of the most important stories in medical history.
151
454490
3739
Морфин — одно из важнейших событий в истории медицины.
07:38
It marks medicine's first real triumph over physical pain,
152
458253
2912
Он знаменует первый медицинский триумф над физической болью,
07:41
and every molecule has a story,
153
461189
2004
и у каждой молекулы есть история,
07:43
and they are all published.
154
463217
1584
и все они опубликованы.
07:44
They're written by scientists, and they're read by other scientists,
155
464825
3466
Они написаны учёными, и читают их другие учёные,
07:48
so we have handy representations to do this quickly on paper,
156
468315
3075
и у нас есть удобные символы, чтобы делать это быстро на бумаге,
07:51
and I need to teach you how to do that.
157
471414
1859
и я должен вас этому научить.
07:53
So we lay epinephrine flat on a page,
158
473297
2775
Изобразим эпинефрин на плоскости бумаги,
07:56
and then we replace all the spheres with simple letters,
159
476096
2680
затем заменим все сферы простыми буквами,
07:58
and then the bonds that lie in the plane of the page,
160
478800
2495
и тогда связи, лежащие в плоскости,
08:01
they just become regular lines,
161
481319
1809
становятся обычными линиями,
08:03
and the bonds that point forwards and backwards,
162
483152
2253
а связи, указывающие вперёд и назад,
08:05
they become little triangles,
163
485429
1398
становятся треугольничками:
08:06
either solid or dashed to indicate depth.
164
486851
2139
сплошными или штриховыми для обозначения глубины.
08:09
We don't actually draw these carbons.
165
489330
2231
Мы на самом деле не рисуем эти атомы углерода,
08:11
We save time by just hiding them.
166
491585
2811
мы экономим время и просто их прячем.
08:14
They're represented by corners between the bonds,
167
494897
3136
Они обозначены углами между связями.
08:18
and we also hide every hydrogen that's bonded to a carbon.
168
498057
3633
Мы также прячем каждый атом водорода, связанный с углеродом.
08:22
We know they're there
169
502583
1158
Мы знаем, что они там
08:23
whenever a carbon is showing us any fewer than four bonds.
170
503765
2898
каждый раз, когда углерод показывает нам менее четырёх связей.
08:27
The last thing that's done is the bonds between OH and NH.
171
507853
2936
Последнее, что мы сделали, это связи между ОH и NH.
08:31
We just get rid of those to make it cleaner,
172
511432
2088
От них мы избавились для чистоты картинки.
08:33
and that's all there is to it.
173
513544
1477
И на этом всё.
08:35
This is the professional way to draw molecules.
174
515045
2580
Это профессиональный способ изображения молекул.
08:37
This is what you see on Wikipedia pages.
175
517649
2411
Как раз то, что вы видите на страницах Википедии.
08:42
It takes a little bit of practice, but I think everyone here could do it,
176
522793
3762
Для этого нужно немного практики, но я думаю, любой в зале бы справился.
08:46
but for today, this is epinephrine.
177
526579
2726
Но на сегодня эпинефрин выглядит так.
08:49
This is also called adrenaline. They're one and the same.
178
529886
2928
Он также известен как адреналин. Это то же самое.
08:52
It's made by your adrenal glands.
179
532838
1612
Его производят ваши надпочечники.
08:54
You have this molecule swimming through your body right now.
180
534474
2952
У вас в теле сейчас плавает эта самая молекула.
08:57
It's a natural molecule.
181
537450
1690
Это естественная молекула.
08:59
This EpiPen would just give you a quick quintillion more of them.
182
539164
4244
Этот EpiPen просто мгновенно дал бы вам на квинтиллион больше таких молекул.
09:03
(Laughter)
183
543432
1650
(Смех)
09:05
We can extract epinephrine
184
545106
3191
Мы можем получить эпинефрин
09:08
from the adrenal glands of sheep or cattle,
185
548321
3420
из надпочечников овец или другого скота,
09:11
but that's not where this stuff comes from.
186
551765
2334
но мы взяли это вещество не оттуда.
09:14
We make this epinephrine in a factory
187
554123
2868
Мы производим этот эпинефрин на фабрике,
09:17
by stitching together smaller molecules that come mostly from petroleum.
188
557015
5239
путём склеивания меньших молекул, которые чаще всего мы берём из нефти.
09:23
And this is 100 percent synthetic.
189
563322
1709
Это стопроцентная синтетика.
09:25
And that word, "synthetic," makes some of us uncomfortable.
190
565862
3253
Слово «синтетический» беспокоит некоторых из нас.
09:29
It's not like the word "natural," which makes us feel safe.
191
569964
3295
Это не слово «натуральный», означающee для нас «безопасный».
09:33
But these two molecules, they cannot be distinguished.
192
573283
3642
Хотя эти две молекулы ничего особенного из себя не представляют.
09:38
We're not talking about two cars that are coming off an assembly line here.
193
578263
3896
Мы говорим не о двух автомобилях, сходящих со сборочного конвейера.
09:42
A car can have a scratch on it,
194
582183
2041
Автомобиль можно поцарапать,
09:44
and you can't scratch an atom.
195
584248
1855
но атом не поцарапаешь.
09:46
These two are identical in a surreal, almost mathematical sense.
196
586127
4548
Они идентичны в каком-то нереальном, почти математическом смысле.
09:50
At this atomic scale, math practically touches reality.
197
590699
3101
На уровне атомов математика почти соприкасается с реальностью.
09:54
And a molecule of epinephrine ...
198
594128
1619
Также, молекула эпинефрина
09:56
it has no memory of its origin.
199
596779
1699
не помнит о своём происхождении.
09:58
It just is what it is,
200
598502
1405
Это просто молекула,
09:59
and once you have it,
201
599931
1151
и когда она у вас есть,
10:01
the words "natural" and "synthetic," they don't matter,
202
601106
4411
слова «природный» или «синтетический» не имеют значения,
10:06
and nature synthesizes this molecule just like we do,
203
606284
3212
ведь природа синтезирует эту молекулу точно так же, как и мы,
10:09
except nature is much better at this than we are.
204
609520
2287
разве что природа намного способнее нас.
10:11
Before there was life on earth,
205
611831
2378
До зарождения жизни на Земле
10:14
all the molecules were small, simple:
206
614233
3007
все молекулы были маленькие и простые:
10:17
carbon dioxide, water, nitrogen,
207
617264
1651
диоксид углерода, вода, азот —
10:20
just simple things.
208
620018
1150
только простые вещи.
10:21
The emergence of life changed that.
209
621192
1948
Появление жизни это изменило.
10:23
Life brought biosynthetic factories that are powered by sunlight,
210
623164
3236
Жизнь создала биосинтетические фабрики, работающие на солнечном свете,
10:26
and inside these factories, small molecules crash into each other
211
626424
3515
и внутри этих фабрик маленькие молекулы сталкиваются
10:29
and become large ones: carbohydrates, proteins, nucleic acids,
212
629963
3308
и становятся большими: углеводами, протеинами, нуклеиновыми кислотами
10:33
multitudes of spectacular creations.
213
633295
2453
и множеством удивительных творений.
10:37
Nature is the original organic chemist,
214
637613
2325
Природа — подлинный органический химик,
10:40
and her construction also fills our sky with the oxygen gas we breathe,
215
640932
3423
и её творения наполняют наше небо кислородом, которым мы дышим,
10:44
this high-energy oxygen.
216
644379
1468
высокоактивным кислородом.
10:47
All of these molecules are infused with the energy of the sun.
217
647597
3261
Все эти молекулы наполнены солнечной энергией.
10:50
They store it like batteries.
218
650882
1468
Они хранят её, как батарейки.
10:52
So nature is made of chemicals.
219
652810
2842
Так что природа состоит из химических веществ.
10:56
Maybe you guys can help me to reclaim this word, "chemical,"
220
656251
2937
Возможно, вы поможете мне вернуть слово «химический»,
10:59
because it has been stolen from us.
221
659212
2499
потому что его у нас украли.
11:01
It doesn't mean toxic, and it doesn't mean harmful,
222
661735
2699
Оно не означает токсичный, и оно не означает вредный,
11:04
and it doesn't mean man-made or unnatural.
223
664458
2635
и оно не значит сделанный человеком или ненатуральный.
11:07
It just means "stuff," OK?
224
667117
3253
Оно просто значит «вещество», понимаете?
11:10
(Laughter)
225
670394
1521
(Смех)
11:11
You can't have chemical-free lump charcoal.
226
671939
4036
Не существует угля, не содержащего химических веществ.
11:15
That is ridiculous.
227
675999
1210
Это смешно.
11:17
(Laughter)
228
677233
1001
(Смех)
11:18
And I'd like to do one more word.
229
678258
1833
И я хочу объяснить ещё одно слово.
11:20
The word "natural" doesn't mean "safe,"
230
680932
2675
«Натуральный» не значит «безопасный»,
11:23
and you all know that.
231
683631
2508
и вы все это знаете.
11:26
Plenty of nature's chemicals are quite toxic,
232
686163
4483
Многие из натуральных химических веществ достаточно токсичные,
11:30
and others are delicious,
233
690670
2603
а другие — очень вкусные,
11:33
and some are both ...
234
693297
1922
а третьи — всё сразу...
11:35
(Laughter)
235
695243
1371
(Смех)
11:36
toxic and delicious.
236
696638
1690
токсичные и вкусные.
11:38
The only way to tell whether something is harmful
237
698813
2778
Единственный способ узнать, является ли вещество вредным, —
11:41
is to test it,
238
701615
1872
это проверить его,
11:43
and I don't mean you guys.
239
703511
2158
но я не имею в виду вас.
11:45
Professional toxicologists: we have these people.
240
705693
2809
Для этого у нас есть профессиональные токсикологи.
11:48
They're well-trained,
241
708526
1514
Они хорошо подготовлены,
11:50
and you should trust them like I do.
242
710064
2002
и вы можете доверять им, как это делаю я.
11:52
So nature's molecules are everywhere,
243
712893
1770
Так что молекулы природы повсюду,
11:54
including the ones that have decomposed
244
714687
1873
включая те, что уже разложились
11:56
into these black mixtures that we call petroleum.
245
716584
2310
в эти чёрные смеси, которые мы зовём нефть.
11:58
We refine these molecules.
246
718918
2230
Мы фильтруем эти молекулы.
12:01
There's nothing unnatural about them.
247
721695
1819
В них нет ничего ненатурального.
12:03
We purify them.
248
723538
1150
Мы очищаем их.
12:06
Now, our dependence on them for energy --
249
726228
2968
Сейчас наша энергия зависит от них,
12:09
that means that every one of those carbons gets converted into a molecule of CO2.
250
729220
4009
и это означает, что каждый углерод превращается в молекулу CO2.
12:13
That's a greenhouse gas that is messing up our climate.
251
733253
2944
Это парниковый газ, который вносит беспорядок в наш климат.
12:16
Maybe knowing this chemistry will make that reality easier to accept
252
736221
3691
Возможно, эти знания по химии помогут кому-то смириться с реальностью,
12:19
for some people, I don't know,
253
739936
1470
я не знаю.
12:21
but these molecules are not just fossil fuels.
254
741430
2283
Но эти молекулы — не просто ископаемое топливо.
12:24
They're also the cheapest available raw materials
255
744523
2642
Они также являются и самым дешёвым сырьём
12:27
for doing something that we call synthesis.
256
747189
2334
для того, что мы называем синтезом.
12:30
We're using them like pieces of LEGO.
257
750195
2102
Мы используем их как частички LEGO.
12:33
We have learned how to connect them or break them apart with great control.
258
753083
4287
Мы научились соединять и разбивать их, великолепно контролируя процесс.
12:37
I have done a lot of this myself,
259
757394
1606
Многое из этого я делаю сам,
12:39
and I still think it's amazing it's even possible.
260
759024
2349
думаю, что это замечательно, раз такое возможно.
12:41
What we do is kind of like assembling LEGO
261
761397
3302
То, что мы делаем, напоминает то, как мы собираем конструктор LEGO,
12:44
by dumping boxes of it into washing machines,
262
764723
3032
выгружая целые ящики всего этого в стиральные машины,
12:47
but it works.
263
767779
1305
но это работает.
12:49
We can make molecules that are exact copies of nature, like epinephrine,
264
769108
4213
Мы можем делать точные копии таких молекул, как эпинефрин,
12:53
or we can make creations of our own from scratch, like these two.
265
773345
3992
или же с нуля создавать свои, как эти две.
12:57
One of these eases the symptoms of multiple sclerosis;
266
777361
4270
Одна из них облегчает симптомы рассеянного склероза,
13:01
the other one cures a type of blood cancer that we call T-cell lymphoma.
267
781655
3787
другая лечит вид рака крови, который называется Т-клеточная лимфома.
13:05
A molecule with the right size and shape, it's like a key in a lock,
268
785466
4232
Молекула правильного размера и формы — как ключ в замкé:
13:09
and when it fits, it interferes with the chemistry of a disease.
269
789722
3475
когда она подходит, она вмешивается в химические процессы болезни.
13:13
That's how drugs work.
270
793221
1293
Так лекарства и работают.
13:15
Natural or synthetic,
271
795580
1620
Натуральные или синтетические,
13:17
they're all just molecules that happen to fit snugly somewhere important.
272
797224
3460
это просто молекулы, которые могут встать как раз на нужное место.
13:20
But nature is much better at making them than we are,
273
800708
2680
Хотя у природы получается лучше, чем у нас,
13:23
so hers look more impressive than ours,
274
803412
2112
её молекулы больше впечатляют.
13:25
like this one.
275
805548
1578
Например, эта,
13:27
This is called vancomycin.
276
807150
1945
которая называется ванкомицин.
13:29
She gave this majestic beast two chlorine atoms
277
809119
3063
Этому величественному творению природа дала два атома хлорина,
13:32
to wear like a pair of earrings.
278
812206
2185
как пару серёжек.
13:34
We found vancomycin in a puddle of mud in a jungle in Borneo in 1953.
279
814415
5167
Мы обнаружили ванкомицин в луже грязи в джунглях Борнео в 1953 году.
13:39
It's made by a bacteria.
280
819606
1816
Его производят бактерии.
13:42
We can't synthesize this cost-efficiently in a lab.
281
822355
2746
Мы не можем незатратно синтезировать его в лаборатории.
13:45
It's too complicated for us, but we can harvest it from its natural source,
282
825798
4319
Это очень сложно. Но мы можем его собрать, используя натуральные источники,
13:50
and we do, because this is one of our most powerful antibiotics.
283
830141
4183
и мы делаем это, так как это один из самых мощных антибиотиков.
13:54
And new molecules are reported in our literature every day.
284
834348
2955
Сообщения о новых молекулах появляются в печати каждый день.
13:57
We make them or we find them in every corner of this planet.
285
837327
3230
Мы создаём эти молекулы или находим их в каждом уголке планеты.
14:01
And that's where drugs come from,
286
841982
1691
Вот откуда берутся лекарства
14:03
and that's why your doctors have amazing powers ...
287
843697
2245
и удивительные способности наших врачей...
14:05
(Laughter)
288
845966
1022
(Смех)
14:07
to cure deadly infections and everything else.
289
847012
2206
излечивать опасные инфекции и всё остальное.
14:09
Being a physician today is like being a knight in shining armor.
290
849242
3715
Сегодняшние врачи подобны рыцарям в блестящих доспехах.
14:13
They fight battles with courage and composure,
291
853948
2901
Они сражаются смело и с достоинством,
14:16
but also with good equipment.
292
856873
1620
но также и с хорошим снаряжением.
14:18
So let's not forget the role of the blacksmith in this picture,
293
858517
4018
Так что давайте не будем забывать о роли кузнеца в этой истории,
14:22
because without the blacksmith, things would look a little different ...
294
862559
3463
потому что без кузнеца всё бы выглядело немного иначе...
14:26
(Laughter)
295
866046
2093
(Смех)
14:28
But this science is bigger than medicine.
296
868163
2333
Но эта наука не ограничивается медициной.
14:30
It is oils and solvents and flavors, fabrics, all plastics,
297
870520
6219
Это и маслá, и растворители, и ароматизаторы, и ткани, и пластмасса,
14:36
the cushions that you're sitting on right now --
298
876763
2270
и подушки, на которых вы сейчас сидите, —
14:39
they're all manufactured, and they're mostly carbon,
299
879057
2460
всё это изготавливается, и чаще всего из углерода.
14:41
so that makes all of it organic chemistry.
300
881541
2034
Так что, всё это — органическая химия.
14:43
This is a rich science.
301
883599
2189
Это очень богатая наука.
14:45
I left out a lot today:
302
885812
1854
Многое из своего рассказа я упустил:
14:47
phosphorus and sulfur and the other atoms,
303
887690
3185
фосфор, серу, атомы других веществ,
14:51
and why they all bond the way they do,
304
891812
2285
а также и то, почему они соединяются именно так,
14:54
and symmetry
305
894121
1255
и симметрию,
14:55
and non-bonding electrons,
306
895400
1821
и свободные электроны,
14:57
and atoms that are charged,
307
897245
1544
и заряженные атомы,
14:58
and reactions and their mechanisms, and it goes on and on and on,
308
898813
3096
и реакции и их механизмы, и так далее, и синтез,
15:01
and synthesis takes a long time to learn.
309
901933
2010
который нужно изучать много времени.
15:03
But I didn't come here to teach you guys organic chemistry --
310
903967
2881
Но ведь я не пришёл сюда, чтобы учить вас органической химии:
15:06
I just wanted to show it to you,
311
906872
1842
я лишь хотел вам её показать.
15:08
and I had a lot of help with that today from a young man named Weston Durland,
312
908738
5039
Сегодня мне очень помог молодой человек по имени Уэстон Дюрланд,
15:13
and you've already seen him.
313
913801
1476
и вы его уже видели.
15:16
He's an undergraduate student in chemistry,
314
916427
2151
Он студент бакалавриата по химии,
15:18
and he also happens to be pretty good with computer graphics.
315
918602
3278
а также он неплохо разбирается в компьютерной графике.
15:21
(Laughter)
316
921904
1737
(Смех)
15:23
So Weston designed all the moving molecules
317
923665
4088
Уэстон сделал все движущиеся молекулы,
15:27
that you saw today.
318
927777
1412
которые вы видели сегодня.
15:29
He and I wanted to demonstrate through the use of graphics like these
319
929213
3240
Мы с ним хотели показать вам, как такая графика
15:32
to help someone talk about this intricate science.
320
932477
2458
помогает нам говорить о такой замысловатой науке.
15:35
But our main goal was just to show you
321
935316
2341
Однако нашей главной задачей было показать вам,
15:37
that organic chemistry is not something to be afraid of.
322
937681
2959
что органической химии не стоит бояться.
15:41
It is, at its core, a window
323
941418
3190
Это, по своей сути, окно,
15:44
through which the beauty of the natural world looks richer.
324
944632
3709
через которое вся красота природного мира выглядит ещё богаче.
15:48
Thank you.
325
948365
1151
Спасибо.
15:49
(Applause)
326
949540
3267
(Аплодисменты)
Об этом сайте

Этот сайт познакомит вас с видеороликами YouTube, полезными для изучения английского языка. Вы увидите уроки английского языка, преподаваемые высококлассными учителями со всего мира. Дважды щелкните по английским субтитрам, отображаемым на каждой странице видео, чтобы воспроизвести видео оттуда. Субтитры прокручиваются синхронно с воспроизведением видео. Если у вас есть какие-либо комментарии или пожелания, пожалуйста, свяжитесь с нами, используя эту контактную форму.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7