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

74,447 views ・ 2018-08-08

TED


โปรดดับเบิลคลิกที่คำบรรยายภาษาอังกฤษด้านล่างเพื่อเล่นวิดีโอ

Translator: Kelwalin Dhanasarnsombut Reviewer: Rawee Ma
00:13
Alright, let me tell you about building synthetic cells
0
13388
3175
เอาล่ะ ให้ผมจะเล่าเรื่อง เกี่ยวกับการสร้างเซลล์สังเคราะห์
00:16
and printing life.
1
16587
1945
และการพิมพ์ชีวิต
00:18
But first, let me tell you a quick story.
2
18556
2483
แต่ก่อนอื่น ให้ผมเล่าเรื่องสั้น ๆ ก่อน
00:21
On March 31, 2013,
3
21063
2506
วันที่ 31 มีนาคม ค.ศ. 2013
00:23
my team and I received an email from an international health organization,
4
23593
4183
ผมและทีมงานได้รับอีเมล จากองค์การอนามัยโลก
00:27
alerting us that two men died in China
5
27800
2833
เตือนให้เราทราบว่าชายสองคนเสียชีวิตในจีน
00:30
shortly after contracting the H7N9 bird flu.
6
30657
3055
ไม่นานหลังจากสัมผัสเชื้อหวัดนก H7N9
00:34
There were fears of a global pandemic
7
34149
1857
ความกลัวต่อการระบาดไปทั่วโลก
00:36
as the virus started rapidly moving across China.
8
36030
3333
เกิดขึ้นเมื่อไวรัสเริ่มกระจายออกไปทั่วจีน
00:40
Although methods existed to produce a flu vaccine
9
40004
2782
แม้ว่าเราจะมีวิธีการผลิตวัคซีนต้านหวัด
00:42
and stop the disease from spreading,
10
42810
1972
และหยุดยั้งการกระจายของโรค
00:44
at best, it would not be available for at least six months.
11
44806
3844
เราก็ยังต้องการเวลาอีกอย่างน้อยหกเดือน
00:49
This is because a slow, antiquated flu vaccine manufacturing process
12
49474
4730
เพราะว่าการผลิตวัคซีนหวัด ที่ล้าสมัย และล่าช้านี้
00:54
developed over 70 years ago was the only option.
13
54228
3958
ถูกพัฒนามากว่า 70 ปีแล้ว และยังเป็นเพียงทางเลือกเดียวของเรา
00:59
The virus would need to be isolated from infected patients,
14
59140
3452
ไวรัสจะต้องถูกแยกจากผู้ป่วยที่ติดเชื้อ
01:02
packaged up and then sent to a facility
15
62616
2294
บรรจุและส่งไปยังหน่วยปฏิบัติการ
01:04
where scientists would inject the virus into chicken eggs,
16
64934
4016
ที่มีนักวิทยาศาสตร์ จะฉีดไวรัสเข้าไปในไข่ไก่
01:08
and incubate those chicken eggs for several weeks
17
68974
2571
และบ่มเป็นเวลาสองสามสัปดาห์
01:11
in order to prepare the virus for the start of a multistep,
18
71569
3722
เพื่อเตรียมไวรัสให้พร้อม
01:15
multimonth flu vaccine manufacturing process.
19
75315
3282
สำหรับการผลิตวัคซีนหวัดที่มีขั้นตอนมากมาย
01:19
My team and I received this email
20
79363
1994
ผมและทีมได้รับอีเมล
01:21
because we had just invented a biological printer,
21
81381
3886
เพราะว่าเราเพิ่งประดิษฐ์เครื่องพิมพ์ชีวภาพ
01:25
which would allow for the flu vaccine instructions
22
85291
2421
ซึ่งสามารถใช้ผลิตวัตซีนหวัดจากแบบ
01:27
to be instantly downloaded from the internet and printed.
23
87736
3321
ด้วยการดาวโหลดจากอินเทอร์เน็ต แล้วก็พิมพ์ออกมา
01:31
Drastically speeding up the way in which flu vaccines are made,
24
91633
3286
ซึ่งเร่งการผลิตวัคซีนหวัด ให้เร็วขึ้นอย่างมาก
01:34
and potentially saving thousands of lives.
25
94943
2800
และน่าจะช่วยชีวิตคนได้หลายพันคน
01:38
The biological printer leverages our ability to read and write DNA
26
98776
4974
เครื่องพิมพ์ชีวภาพยกระดับความสามารถ การอ่านและเขียนดีเอ็นเอของเรา
01:43
and starts to bring into focus
27
103774
1970
และดึงดูดความสนใจของเรา
01:45
what we like to call biological teleportation.
28
105768
3133
สู่สิ่งที่เรามักเรียกว่า การส่งทางไกลเชิงชีวภาพ
01:49
I am a biologist and an engineer who builds stuff out of DNA.
29
109704
4200
ผมเป็นนักชีววิทยาและวิศวกร ที่สร้างสิ่งต่าง ๆ จากดีเอ็นเอ
01:54
Believe it or not, one of my favorite things to do
30
114577
2349
เชื่อไหมครับว่า สิ่งหนึ่งที่ผมชอบทำก็คือ
01:56
is to take DNA apart and put it back together
31
116950
2377
แยกดีเอ็นเอออกจากกัน แล้วประกอบมันเข้าด้วยกันใหม่
01:59
so that I can understand better how it works.
32
119351
2758
เพื่อที่ผมจะได้เข้าใจได้ดีขึ้น ว่ามันทำงานอย่างไร
02:02
I can edit and program DNA to do things, just like coders programing a computer.
33
122442
4659
ผมแก้ไขและกำหนดดีเอ็นเอให้ทำงาน แบบที่นักเขียนโปรแกรมทำกับคอมพิวเตอร์
02:07
But my apps are different.
34
127797
1801
แต่แอพที่ผมได้แตกต่างไป
02:09
They create life.
35
129622
1246
พวกมันสร้างชีวิต
02:10
Self-replicating living cells and things like vaccines and therapeutics
36
130892
4272
เซลล์ที่เพิ่มจำนวนได้เอง แล้วก็วัคซีนและยารักษาโรค
02:15
that work in ways that were previously impossible.
37
135188
3107
ที่ถูกผลิตขึ้น ในแบบที่เราทำไม่ได้ก่อนหน้านี้
02:19
Here's National Medal of Science recipient Craig Venter
38
139141
3301
นี่คือผู้ได้รับรางวัลวิทยาศาสตร์แห่งชาติ เครก เวนเทอร์
02:22
and Nobel laureate Ham Smith.
39
142466
2135
และแฮม สมิท เจ้าของรางวัลโนเบล
02:25
These two guys shared a similar vision.
40
145038
2309
ชายสองคนนี้ให้มุมมองที่คล้ายกันเอาไว้
02:27
That vision was, because all of the functions and characteristics
41
147371
4397
นั่นคือ การทำงานและลักษณะ ของสิ่งที่มีความเป็นชีวภาพทุกอย่าง
02:31
of all biological entities, including viruses and living cells,
42
151792
4157
รวมถึงไวรัสและเซลล์ที่มีชีวิต
02:35
are written into the code of DNA,
43
155973
2430
ถูกเขียนขึ้นโดยรหัสดีเอ็นเอ
02:38
if one can read and write that code of DNA,
44
158427
3396
ถ้าเราสามารถอ่านและเขียนรหัสดีเอ็นเอได้
02:41
then they can be reconstructed in a distant location.
45
161847
3263
พวกเราก็จะสามารถสร้างมันขึ้นใหม่ ในอีกที่หนึ่งได้
02:46
This is what we mean by biological teleportation.
46
166043
3334
นั่นคือความหมายของ การส่งทางไกลเชิงชีวภาพในแบบของเรา
02:50
To prove out this vision,
47
170210
1342
เพื่อที่จะพิสูจน์แนวคิดนี้
02:51
Craig and Ham set a goal of creating, for the first time,
48
171576
2993
เครกและแฮม วางเป้าหมายที่จะสร้าง เซลล์สังเคราะห์ขึ้นเป็นครั้งแรก
02:54
a synthetic cell, starting from DNA code in the computer.
49
174593
3153
โดยเริ่มจากรหัสดีเอ็นเอในคอมพิวเตอร์
02:58
I mean, come on, as a scientist looking for a job,
50
178284
4857
ไม่เอาน่า ในฐานะนักวิทยาศาสตร์ ที่กำลังหางานเนี่ย
03:03
doing cutting-edge research, it doesn't get any better than this.
51
183165
3063
ได้ทำงานวิจัยสุดล้ำแบบนี้ จะมีอะไรที่เจ๋งไปกว่านี้อีก
03:06
(Laughter)
52
186252
1759
(เสียงหัวเราะ)
03:08
OK, a genome is a complete set of DNA within an organism.
53
188035
4527
ครับ จีโนมคือชุดสมบูรณ์ ของดีเอ็นเอในสิ่งมีชีวิต
03:13
Following the Human Genome Project in 2003,
54
193138
2709
หลังจากโครงการจีโนมมนุษย์ ในปี ค.ศ. 2003
03:15
which was an international effort to identify
55
195871
2199
ซึ่งนั่นเป็นความพยายามระดับโลกในการระบุ
03:18
the complete genetic blueprint of a human being,
56
198094
3158
พิมพ์เขียวทางพันธุกรรมที่สมบูรณ์ของมนุษย์
03:21
a genomics revolution happened.
57
201276
2253
ปฏิวัติทางจีโนมิกจึงได้ถือกำเนิดขึ้น
03:23
Scientists started mastering the techniques for reading DNA.
58
203553
3692
นักวิทยาศาสตร์เริ่มที่จะมีความเชี่ยวชาญ ด้านเทคนิคการอ่านดีเอ็นเอ
03:27
In order to determine the order of the As, Cs, Ts and Gs
59
207269
3294
เพื่อที่จะกำหนดลำดับของ A C T และ G
03:30
within an organism.
60
210587
1266
ในสิ่งมีชีวิต
03:32
But my job was far different.
61
212475
1556
แต่งานของผมต่างออกไป
03:34
I needed to master the techniques for writing DNA.
62
214412
3006
ผมต้องมีความเชี่ยวชาญ ด้านเทคนิคสำหรับการเขียนดีเอ็นเอ
03:37
Like an author of a book,
63
217442
1270
เหมือนกับผู้เขียนหนังสือ
03:38
this started out as writing short sentences,
64
218736
2182
มันเริ่มต้นจากการเขียนประโยคสั้น ๆ
03:40
or sequences of DNA code,
65
220942
2103
หรือลำดับของรหัสดีเอ็นเอ
03:43
but this soon turned into writing paragraphs
66
223069
2278
แต่ไม่นานมันก็กลายเป็นการเขียน ที่มีความยาวหลายย่อหน้า
03:45
and then full-on novels of DNA code,
67
225371
2365
และเป็นรหัสดีเอ็นเอความยาวเท่ากับนิยาย
03:47
to make important biological instructions for proteins and living cells.
68
227760
4229
เพื่อสร้างคำสั่งทางชีวภาพที่สำคัญ สำหรับโปรตีนและเซลล์ที่มีชีวิต
03:52
Living cells are nature's most efficient machines at making new products,
69
232466
3500
เซลล์ที่มีชีวิตเป็นจักรกลทรงประสิทธิภาพ ในการสร้างผลิตภัณฑ์ใหม่
03:55
accounting for the production
70
235990
1659
ซึ่งคิดเป็นการผลิตของ
03:57
of 25 percent of the total pharmaceutical market,
71
237673
3571
ตลาดเภสัชภัณฑ์ร้อยละ 25
04:01
which is billions of dollars.
72
241268
1933
ซึ่งมีมูลค่าหลายพันล้านดอลล่า
04:03
We knew that writing DNA would drive this bioeconomy even more,
73
243823
3881
เรารู้ว่าการเขียนดีเอ็นเอน่าจะขับเคลื่อน เศรษฐกิจเชิงชีวภาพได้มากกว่านี้
04:07
once cells could be programmed just like computers.
74
247728
3166
เมื่อเซลล์ถูกกำหนดได้อย่างเช่นคอมพิวเตอร์
04:11
We also knew that writing DNA would enable biological teleportation ...
75
251339
4651
เรายังรู้ว่าการเขียนดีเอ็นเอ จะทำให้การส่งทางไกลเชิงชีวภาพเป็นไปได้
04:17
the printing of defined, biological material,
76
257186
2908
การพิมพ์สารทางชีวภาพที่เรากำหนดได้
04:20
starting from DNA code.
77
260118
1695
เริ่มจากรหัสดีเอ็นเอ
04:22
As a step toward bringing these promises to fruition,
78
262575
2962
เมื่อเราก้าวเข้าสู่การทำเป้าหมายนี้ ให้เกิดผลขึ้นจริง
04:25
our team set out to create, for the first time,
79
265561
2722
เป็นครั้งแรกทีมของเราเริ่ม
04:28
a synthetic bacterial cell,
80
268307
2238
สังเคราะห์เซลล์แบคทีเรีย
04:30
starting from DNA code in the computer.
81
270569
2599
โดยเริ่มจากรหัสดีเอ็นเอในคอมพิวเตอร์
04:33
Synthetic DNA is a commodity.
82
273918
2127
ดีเอ็นเอสังเคราะห์คือสินค้า
04:36
You can order very short pieces of DNA from a number of companies,
83
276069
3611
คุณสามารถสั่งซื้อดีเอ็นเอชิ้นเล็ก ๆ จากบริษัทมากมาย
04:39
and they will start from these four bottles of chemicals that make up DNA,
84
279704
3667
และพวกเขาจะเริ่มสร้างมันจากสารเคมี ที่เป็นองค์ประกอบของดีเอ็นเอ
04:43
G, A, T and C,
85
283395
1445
G, A, T และ C
04:44
and they will build those very short pieces of DNA for you.
86
284864
3256
พวกเขาจะสร้างดีเอ็นเอชิ้นเล็ก ๆ สำหรับคุณ
04:48
Over the past 15 years or so,
87
288986
1833
ตลอดประมาณ 15 ปีที่ผ่านมา
04:50
my teams have been developing the technology
88
290843
2323
ทีมของผมได้พัฒนาเทคโนโลยี
04:53
for stitching together those short pieces of DNA
89
293190
2756
สำหรับการร้อยชิ้นส่วนดีเอ็นเอเล็ก เข้าด้วยกัน
04:55
into complete bacterial genomes.
90
295970
2190
เป็นจีโนมของแบคทีเรียที่สมบูรณ์
04:58
The largest genome that we constructed contained over one million letters.
91
298871
4333
จีโนมที่ใหญ่ที่สุดที่เราสร้าง มีตัวอักษรกว่าหนึ่งล้านตัว
05:03
Which is more than twice the size of your average novel,
92
303942
2660
ซึ่งมากกว่าสองเท่าของขนาดนิยายตามปกติ
05:06
and we had to put every single one of those letters in the correct order,
93
306626
3443
และเราต้องเรียงลำดับตัวอักษรเหล่านี้ ให้ถูกต้อง
05:10
without a single typo.
94
310093
1269
โดยไม่มีการสะกดผิดเลย
05:11
We were able to accomplish this by developing a procedure
95
311386
4293
เราสามารถที่จะทำสิ่งนี้ได้ โดยการพัฒนากรรมวิธี
05:15
that I tried to call the "one-step isothermal in vitro recombination method."
96
315703
5047
ที่ผมพยายามเรียกมันว่า "วิธีการรวม ในสภาพจำลองอุณหภูมิเดี่ยวหนึ่งขั้นตอน"
05:20
(Laughter)
97
320774
2089
(เสียงหัวเราะ)
05:22
But, surprisingly, the science community didn't like this technically accurate name
98
322887
4992
แต่น่าประหลาด วงการวิทยาศาสตร์ ไม่ค่อยจะชอบชื่อทางเทคนิคนี้
05:27
and decided to call it Gibson Assembly.
99
327903
2600
และตัดสินใจที่จะเรียกมันว่า กิบสัน แอสเซมบลี
05:31
Gibson Assembly is now the gold standard tool,
100
331625
2857
ตอนนี้ กิบสัน แอสเซมบลี เป็นเครื่องมือมาตรฐาน
05:34
used in laboratories around the world
101
334506
2468
ที่ใช้ในห้องทดลองทั่วโลก
05:36
for building short and long pieces of DNA.
102
336998
2800
สำหรับการสร้างชิ้นส่วนดีเอ็นเอสั้นและยาว
05:40
(Applause)
103
340236
5333
(เสียงปรบมือ)
05:45
Once we chemically synthesized the complete bacterial genome,
104
345593
3325
เมื่อเราสังเคราะห์ทางเคมีได้ จีโนมของแบคทีเรียที่สมบูรณ์แล้ว
05:48
our next challenge was to find a way
105
348942
2310
ความท้าทายต่อไปคือการหาทาง
05:51
to convert it into a free-living, self-replicating cell.
106
351276
3468
เปลี่ยนมันเป็นเซลล์ที่เพิ่มจำนวนได้เอง ที่พึ่งพาตัวเองได้
05:55
Our approach was to think of the genome as the operating system of the cell,
107
355427
3825
วิธีของเราคือคิดว่าจีโนม เป็นระบบการจัดการของเซลล์
05:59
with the cell containing the hardware necessary to boot up the genome.
108
359276
4495
โดยเซลล์มีฮาร์ดแวร์ ที่จำเป็นต่อการดำเนินการจีโนม
06:04
Through a lot of trial and error,
109
364553
1619
จากการลองผิดลองถูก
06:06
we developed a procedure where we could reprogram cells
110
366196
3135
เราพัฒนากรรมวิธี ที่เราสามารถโปรแกรมเซลล์ได้ใหม่
06:09
and even convert one bacterial species into another,
111
369355
3349
และแม้แต่เปลี่ยนแบคทีเรียสายพันธุ์หนึ่ง เป็นอีกสายพันธุ์หนึ่ง
06:12
by replacing the genome of one cell with that of another.
112
372728
3524
โดยการแทนที่จีโนมของเซลล์หนึ่ง ด้วยจีโนมของอีกเซลล์
06:17
This genome transplantation technology then paved the way
113
377363
4064
เทคโนโลยีการถ่ายจีโนมนี้เป็นการกรุยทาง
06:21
for the booting-up of genomes written by scientists
114
381451
3229
ให้กับการเปิดการทำงานจีโนม ที่ถูกสร้างโดยนักวิทยาศาสตร์
06:24
and not by Mother Nature.
115
384704
1667
และไม่ได้ถูกสร้างโดยธรรมชาติ
06:26
In 2010, all of the technologies
116
386768
2619
ใน ค.ศ. 2010 เทคโนโลยีทั้งหมด
06:29
that we had been developing for reading and writing DNA
117
389411
2785
ที่เราได้พัฒนามา เพื่อการอ่านและเขียนดีเอ็นเอของเรา
06:32
all came together when we announced the creation
118
392220
2921
ทุกอย่างลงตัวเมื่อเราประกาศว่ามีการสร้าง
06:35
of the first synthetic cell,
119
395165
2214
เซลล์สังเคราะห์แรกของเรา
06:37
which of course, we called Synthia.
120
397403
2158
ซึ่งแน่ล่ะว่า เราเรียกมันว่า ซินเทีย
06:39
(Laughter)
121
399585
2001
(เสียงหัวเราะ)
06:41
Ever since the first bacterial genome was sequenced, back in 1995,
122
401610
4580
ตั้งแต่จีโนมแบคทีเรียแรก ถูกหาลำดับ เมื่อ ค.ศ. 1995
06:46
thousands more whole bacterial genomes have been sequenced and stored
123
406214
3459
จีโนมของแบคทีเรียแบบสมบูรณ์อีกมากมาย ก็ถูกหาลำดับและจัดเก็บ
06:49
in computer databases.
124
409697
1406
ในคลังข้อมูลคอมพิวเตอร์
06:51
Our synthetic cell work was the proof of concept
125
411601
2387
เซลล์สังเคราะห์ของเราพิสูจน์แนวคิดที่ว่า
06:54
that we could reverse this process:
126
414012
2010
เราสามารถย้อนกระบวนการ
06:56
pull a complete bacterial genome sequence out of the computer
127
416046
3595
ดึงลำดับจีโนมสมบูรณ์ของแบคทีเรีย ออกจากคอมพิวเตอร์
06:59
and convert that information into a free-living, self-replicating cell,
128
419665
4761
และเปลี่ยนข้อมูลนั้นเป็นเซลล์ ที่เพิ่มจำนวนและพึ่งพาตัวเองได้
07:04
with all of the expected characteristics of the species that we constructed.
129
424450
4338
โดยมีลักษณะที่ต้องการทุกอย่าง ของสายพันธุ์ที่เราสร้าง
07:10
Now I can understand why there may be concerns
130
430409
2549
ตอนนี้ ผมเข้าใจแล้วว่าทำไมจึงมีผู้ที่กังวล
07:12
about the safety of this level of genetic manipulation.
131
432982
3194
เกี่ยวกับความปลอดภัย ของการปรับปรุงพันธุกรรมในระดับนี้
07:16
While the technology has the potential for great societal benefit,
132
436918
4151
ในขณะที่เทคโนโลยีมีศักยภาพ เพื่อสร้างประโยชน์ต่อสังคม
07:21
it also has the potential for doing harm.
133
441093
2440
มันยังมีศัยภาพในการสร้างอันตรายด้วย
07:24
With this in mind, even before carrying out the very first experiment,
134
444355
4063
เราตระหนักได้เช่นนี้ ตั้งแต่ก่อนทำการทดลองครั้งแรกเสียอีก
07:28
our team started to work with the public and the government
135
448442
2865
ทีมของเราเริ่มร่วมมือกับภาคประชาชน และรัฐบาล
07:31
to find solutions together
136
451331
2603
ในการหาทางออกร่วมกัน
07:33
to responsibly develop and regulate this new technology.
137
453958
3800
เพื่อรับผิดชอบพัฒนา และกำกับเทคโนโลยีใหม่นี้
07:38
One of the outcomes from those discussions was to screen every customer
138
458331
3802
หนึ่งในผลลัพธ์จากการอภิปราย ก็คือการตรวจสอบลูกค้าทุกราย
07:42
and every customer's DNA synthesis orders,
139
462157
2595
และแม้แต่คำสั่งซื้อดีเอ็นเอสังเคราะห์ จากลูกค้า
07:44
to make sure that pathogens or toxins are not being made by bad guys,
140
464776
4896
เพื่อให้มั่นใจได้ว่าเชื้อก่อโรคหรือสารพิษ ไม่ได้ถูกสร้างโดยผู้ประสงค์ร้าย
07:49
or accidentally by scientists.
141
469696
1934
หรือเกิดขึ้นโดยบังเอิญโดยนักวิทยาศาสตร์
07:52
All suspicious orders are reported to the FBI
142
472974
3388
คำสั่งซื้อที่น่าสงสัยจะถูกรายงานต่อ FBI
07:56
and other relevant law-enforcement agencies.
143
476386
2770
และหน่วยงานที่มีหน้า ที่บังคับกฎหมายที่เกี่ยวข้อง
08:00
Synthetic cell technologies will power the next industrial revolution
144
480641
4270
เทคโนโลยีสังเคราะห์เซลล์ จะเสริมศักยภาพให้กับการปฏิวัติอุตสาหกรรม
08:04
and transform industries and economies
145
484935
2864
และการปฏิรูปอุตสาหกรรมและเศรษฐกิจ
08:07
in ways that address global sustainability challenges.
146
487823
3667
ในแบบที่จะแก้ปัญหาระดับโลกอย่างยั่งยืน
08:12
The possibilities are endless.
147
492006
2206
ความเป็นไปได้ไม่มีที่สิ้นสุด
08:14
I mean, you can think of clothes
148
494236
1588
คุณอาจนึกถึงเสื้อผ้า
08:15
constructed form renewable biobased sources,
149
495848
3697
ที่สร้างมาจากแหล่งชีวภาพที่ทำขึ้นใหม่ได้
08:19
cars running on biofuel from engineered microbes,
150
499569
3651
รถที่ขับเคลื่อนได้ด้วยเชื้อเพลิงชีวภาพ จากจุลชีพที่ถูกวิศวกรรม
08:23
plastics made from biodegradable polymers
151
503244
3579
พลาสติกที่สร้างจากโพลีเมอร์ ที่ย่อยสลายได้ด้วยกระบวนการชีวภาพ
08:26
and customized therapies, printed at a patient's bedside.
152
506847
3719
และการรักษาจำเพาะแต่ละบุคคล
08:31
The massive efforts to create synthetic cells
153
511196
2587
ความพยายามทั้งปวงที่จะสร้างเซลล์สังเคราะห์
08:33
have made us world leaders at writing DNA.
154
513807
2800
ทำให้เราเป็นผู้นำในการเขียนดีเอ็นเอ ในระดับโลก
08:37
Throughout the process, we found ways to write DNA faster,
155
517149
3722
ตลอดทั้งกระบวนการ เราพบวิธีการเขียนดีเอ็นเอที่เร็วขึ้น
08:40
more accurately and more reliably.
156
520895
2200
แม่นยำขึ้น และน่าเชื่อถือมากขึ้น
08:43
Because of the robustness of these technologies,
157
523688
2294
ด้วยความแม่นยำของเทคโนโลยีนี้
08:46
we found that we could readily automate the processes
158
526006
3000
เราพบว่าเราสามารถ กำกับกระบวนการได้โดยอัตโนมัติ
08:49
and move the laboratory workflows out of the scientist's hands
159
529030
3666
และทำให้นักวิทยาศาสตร์ละมือจากสิ่งเหล่านี้
08:52
and onto a machine.
160
532720
1266
และให้จักรกลทำงานแทน
08:55
In 2013, we built the first DNA printer.
161
535004
3000
ในปี ค.ศ. 2013 เราสร้างเครื่องพิมพ์ดีเอ็นเอครั้งแรก
08:58
We call it the BioXp.
162
538631
2309
เราเรียกมันว่า BioXp
09:00
And it has been absolutely essential in writing DNA
163
540964
3196
และมันก็จำเป็นมากสำหรับการเขียนดีเอ็นเอ
09:04
across a number of applications
164
544184
1615
ในบรรดาวิธีการทั้งหลาย
09:05
my team and researchers around the world are working on.
165
545823
3800
ที่ทีมของผมและนักวิจัยทั่วโลกใช้
09:10
It was shortly after we built the BioXp
166
550077
2017
หลังจากที่เราสร้าง BioXp ได้ไม่นาน
09:12
that we received that email about the H7N9 bird flu scare in China.
167
552118
4886
เราได้รับอีเมลเกี่ยวกับ ไข้หวัดนก H7N9 ในจีน
09:17
A team of Chinese scientists had already isolated the virus,
168
557498
3421
ทีมของนักวิทยาศาสตร์จีนได้แยกไวรัส
09:20
sequenced its DNA and uploaded the DNA sequence to the internet.
169
560943
3516
หาลำดับดีเอ็นเอ และอัพโหลด ไว้ในอินเทอร์เน็ต
09:25
At the request of the US government, we downloaded the DNA sequence
170
565616
3515
เราดาวโหลดลำดับดีเอ็นเอ ตามคำขอของรัฐบาลสหรัฐฯ
09:29
and in less than 12 hours, we printed it on the BioXp.
171
569155
3565
เราพิมพ์มันออกมาด้วย BioXp ในเวลาน้อยกว่า 12 ชั่วโมง
09:33
Our collaborators at Novartis
172
573529
1578
ผู้ร่วมโครงการของเราที่โนวาทิส
09:35
then quickly started turning that synthetic DNA into a flu vaccine.
173
575131
4015
เปลี่ยนดีเอ็นเอสังเคราะห์นั้น ไปเป็นวัคซีนต้านหวัดอย่างรวดเร็ว
09:39
Meanwhile, the CDC, using technology dating back to the 1940s,
174
579497
4530
ในขณะเดียวกัน กองควบคุมโรค ก็ใช้เทคโนโลยีนี้ตั้งแต่ยุค 1940
09:44
was still waiting for the virus to arrive from China
175
584051
2930
ยังรอไวรัสที่ถูกส่งมาจากจีน
09:47
so that they could begin their egg-based approach.
176
587005
2740
เพื่อที่เขาจะได้เริ่มการเพาะในไข่ได้
09:50
For the first time, we had a flu vaccine developed ahead of time
177
590234
3549
เป็นครั้งแรก ที่วัคซีนต้านโรคหวัด ถูกพัฒนาขึ้นมาก่อนเวลา
09:53
for a new and potentially dangerous strain,
178
593807
2469
ที่เชื้อสายพันธุ์ใหม่ และอันตรายกว่าจะเกิดขึ้น
09:56
and the US government ordered a stockpile.
179
596300
2641
และรัฐบาลสหรัฐฯ ก็สั่งซื้อเข้ามาอย่างมาก
09:58
(Applause)
180
598965
5628
(เสียงปรบมือ)
10:04
This was when I began to appreciate, more than ever,
181
604617
2468
นั่นเป็นตอนที่ผมเริ่มรู้สึกปลื้ม
10:07
the power of biological teleportation.
182
607109
2754
กับอำนาจของการส่งทางไกลเชิงชีวภาพ มากกว่าครั้งไหน
10:09
(Laughter)
183
609887
1150
(เสียงหัวเราะ)
10:11
Naturally, with this in mind,
184
611061
2088
เมื่อเรารู้ว่ามีมัน
10:13
we started to build a biological teleporter.
185
613173
2206
เราเริ่มสร้างตัวส่งทางชีวภาพ
10:16
We call it the DBC.
186
616402
2189
เราเรียกมันวา DBC
10:18
That's short for digital-to-biological converter.
187
618615
3132
ซึ่งย่อมาจากตัวเปลี่ยนดิจิตัลเป็นสารชีวภาพ
10:22
Unlike the BioXp,
188
622267
1334
ต่างจาก BioXp
10:23
which starts from pre-manufactured short pieces of DNA,
189
623625
3079
ที่เริ่มจากดีเอ็นเอสายสั้น ๆ ก่อนการผลิต
10:26
the DBC starts from digitized DNA code
190
626728
3103
DBC เริ่มจากทำให้รหัสดีเอ็นเอเป็นดิจิตัล
10:29
and converts that DNA code into biological entities,
191
629855
3055
และเปลี่ยนรหัสดีเอ็นเอไปเป็นสารทางชีวภาพ
10:32
such as DNA, RNA, proteins or even viruses.
192
632934
3533
เช่น ดีเอ็นเอ อาร์เอ็นเอ โปรตีน หรือแม้แต่ไวรัส
10:37
You can think of the BioXp as a DVD player,
193
637188
2873
อาจเปรียบเทียบได้ว่า BioXp เหมือนกับเครื่องเล่นแผ่นดีวีดี
10:40
requiring a physical DVD to be inserted,
194
640085
3048
ที่ต้องการแผ่นดีวีดี
10:43
whereas the DBC is Netflix.
195
643157
2333
ในขณะที่ DBC คือเน็ตฟลิก
10:47
To build the DBC,
196
647974
1232
เพื่อสร้าง DBC
10:49
my team of scientists worked with software and instrumentation engineers
197
649230
4849
ทีมนักวิทยาศาสตร์ทำงานร่วมกับ วิศวกรซอร์ฟแวร์และอุปกรณ์ต่าง ๆ
10:54
to collapse multiple laboratory workflows,
198
654103
2768
เพื่อลดขั้นตอนการทำงานในห้องทดลอง
10:56
all in a single box.
199
656895
1468
ให้อยู่ในกล่องเพียงกล่องเดียว
10:58
This included software algorithms to predict what DNA to build,
200
658696
3881
มันรวมถึงซอร์ฟแวร์อัลกอริธึม ที่คาดเดาว่าจะสร้างดีเอ็นเออะไร
11:02
chemistry to link the G, A, T and C building blocks of DNA into short pieces,
201
662601
4452
เคมีที่จะใช้เชื่อมหน่วยพื้นฐาน G, A, T และ C เป็นดีเอ็นเอชิ้นสั้น ๆ
11:07
Gibson Assembly to stitch together those short pieces into much longer ones,
202
667077
4278
กิบสัน แอสเซมบลี ที่ร้อยให้ดีเอ็นเอติดกันเป็นสายยาว
11:11
and biology to convert the DNA into other biological entities,
203
671379
3559
และชีววิทยาที่เปลี่ยนดีเอ็นเอ ไปเป็นสารทางชีวภาพ
11:14
such as proteins.
204
674962
1182
เช่น โปรตีน
11:17
This is the prototype.
205
677089
1627
นี่เป็นต้นแบบ
11:18
Although it wasn't pretty, it was effective.
206
678740
2190
แม้ว่ามันจะไม่สวย มันก็ใช้การได้
11:20
It made therapeutic drugs and vaccines.
207
680954
2293
มันสร้างยาสำหรับการรักษาและวัคซีน
11:23
And laboratory workflows that once took weeks or months
208
683271
3774
งานในห้องทดลองที่เคยใช้เวลา นานหลายสัปดาห์หรือหลายเดือน
11:27
could now be carried out in just one to two days.
209
687069
3548
ไม่อาจเสร็จสิ้นภายในวันเดียว
11:30
And that's all without any human intervention
210
690641
2587
ทั้งหมดนั้นไม่ต้องมีคนมายุ่งเกี่ยวเลย
11:33
and simply activated by the receipt of an email
211
693252
2591
มันถูกสั่งการด้วยอีเมลที่ส่งเข้ามา
11:35
which could be sent from anywhere in the world.
212
695867
2543
จากที่ไหนของโลกก็ได้
11:39
We like to compare the DBC to fax machines.
213
699069
3119
เราอยากที่จะเปรียบเทียบ DBC ว่าเป็นเครื่องโทรสาร
11:43
But whereas fax machines received images and documents,
214
703016
3365
ในขณะที่เครื่องโทรสารรับภาพและเอกสาร
11:46
the DBC receives biological materials.
215
706405
2738
DBC รับวัตถุดิบทางชีวภาพ
11:50
Now, consider how fax machines have evolved.
216
710024
2682
ทีนี้ ลองพิจารณาว่า เครื่องโทรสารมีวิวัฒนาการ
11:53
The prototype of the 1840s is unrecognizable,
217
713553
3183
ต้นแบบในยุค 1840 หน้าตาดูแตกต่างออกไปอย่างสิ้นเชิง
11:56
compared with the fax machines of today.
218
716760
2518
เมื่อเทียบกับเครื่องโทรสารในปัจจุบัน
11:59
In the 1980s, most people still didn't know what a fax machine was,
219
719958
3810
ในยุค 1980 คนส่วนใหญ่ ยังไม่รู้จักเลยว่าเครื่องโทรสารคืออะไร
12:03
and if they did,
220
723792
1396
และถึงพวกเขารู้
12:05
it was difficult for them to grasp the concept
221
725212
2359
มันก็ยากยิ่งที่พวกเขา จะเข้าใจถึงหลักการทำงาน
12:07
of instantly reproducing an image on the other side of the world.
222
727595
3621
ของการสร้างภาพขึ้นใหม่ ที่อีกฟากหนึ่งของโลก
12:11
But nowadays, everything that a fax machine does
223
731672
2294
แต่ทุกวันนี้ ทุกอย่างที่เครื่องโทรสารทำได้
12:13
is integrated on our smart phones,
224
733990
1675
ถูกรวมเข้าในโทรศัพท์มือถือ
12:15
and of course, we take this rapid exchange of digital information for granted.
225
735689
4418
และเราก็ใช้การแลกเปลี่ยนข้อมูลดิจิตัล อันรวดเร็วนี้โดยไม่ได้คิดถึงมันมากนัก
12:20
Here's what our DBC looks like today.
226
740831
2452
ตอนนี้ DBC มีหน้าตาแบบนี้
12:23
We imagine the DBC evolving in similar ways as fax machines have.
227
743307
4387
เราฝันไว้ว่า DBC จะมีวิวัฒนาการ ในแบบที่คล้ายกับเครื่องโทรสาร
12:28
We're working to reduce the size of the instrument,
228
748212
2627
เรากำลังพยายามลดขนาดของเครื่อง
12:30
and we're working to make the underlying technology
229
750863
2619
และทำให้เทคโนโลยีของมัน
12:33
more reliable, cheaper, faster and more accurate.
230
753506
3754
มีความน่าเชื่อถือมากขึ้น ถูกลง เร็วขึ้น และความแม่นยำมากขึ้น
12:38
Accuracy is extremely important when synthesizing DNA,
231
758061
3762
ความแม่นยำเป็นอะไรที่สำคัญมาก เมื่อสังเคราะห์ดีเอ็นเอ
12:41
because a single change to a DNA letter
232
761847
2016
เพราะว่าการเปลี่ยนดีเอ็นเอแค่ตำแหน่งเดียว
12:43
could mean the difference between a medicine working or not
233
763887
3024
อาจหมายถึงความแตกต่าง ระหว่างยาที่ใช้การได้กับใช้การไม่ได้
12:46
or synthetic cell being alive or dead.
234
766935
2533
หรือเซลล์สังเคราะห์ที่มีชีวิตหรือไม่มีชีวิต
12:50
The DBC will be useful for the distributed manufacturing
235
770292
3460
DBC จะเป็นประโยชน์ สำหรับการผลิตยาโดยมีดีเอ็นเอเป็นสารตั้งต้น
12:53
of medicine starting from DNA.
236
773776
2000
ในวงกว้าง
12:56
Every hospital in the world could use a DBC
237
776649
2763
โรงพยาบาลทุกแห่งในโลกอาจใช้ DBC
12:59
for printing personalized medicines for a patient at their bedside.
238
779436
3731
เพื่อพิมพ์ยาเฉพาะบุคคลที่ข้างเตียงผู้ป่วย
13:03
I can even imagine a day when it's routine for people to have a DBC
239
783846
5010
ผมฝันไว้ว่าวันหนึ่ง เราจะใช้ DBC กันเป็นประจำ
13:08
to connect to their home computer or smart phone
240
788880
2269
เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ที่บ้าน หรือโทรศัพท์มือถือ
13:11
as a means to download their prescriptions,
241
791173
2015
เพื่อเป็นการดาวน์โหลดใบสั่งยา
13:13
such as insulin or antibody therapies.
242
793212
2119
เช่น อินซูลิน หรือแอนติบอดีสำหรับการรักษา
13:15
The DBC will also be valuable when placed in strategic areas around the world,
243
795355
4453
DBC จะยังเป็นประโยชน์ยิ่ง เมื่อติดตั้งมันในจุดยุทธศาสตร์
13:19
for rapid response to disease outbreaks.
244
799832
2667
เพื่อสนองตอบต่อการระบาดของโรค
13:22
For example, the CDC in Atlanta, Georgia
245
802879
3103
ยกตัวอย่างเช่น กองควบคุมโรค ในแอตแลนด์ตา จอร์เจีย
13:26
could send flu vaccine instructions to a DBC on the other side of the world,
246
806006
4793
สามารถส่งคำสั่งการสังเคราะห์ วัคซีนต้านหวัดไปยัง DBC ในที่อื่น ๆ ในโลก
13:30
where the flu vaccine is manufactured right on the front lines.
247
810823
3944
ที่จะผลิตวัคซีนได้ในทันที
13:35
That flu vaccine could even be specifically tailored to the flu strain
248
815085
5230
วัคซีนต้านหวัดสามารถที่จะถูกออกแบบ ให้จำเพาะต่อสายพันธุ์ของหวัด
13:40
that's circulating in that local area.
249
820339
3222
ที่ระบาดอยู่ในบริเวณนั้น
13:43
Sending vaccines around in a digital file,
250
823585
2492
การส่งวัคซีนออกไปในรูปแบบของไฟล์ดิจิตัล
13:46
rather than stockpiling those same vaccines and shipping them out,
251
826101
3817
แทนที่จะสะสมเป็นคลังไว้แล้วส่งมันออกไป
13:49
promises to save thousands of lives.
252
829942
2631
เอื้อให้เราช่วยชีวิตได้นับพัน
13:53
Of course, the applications go as far as the imagination goes.
253
833212
4200
แน่ล่ะว่า การใช้ประโยชน์จากมัน เป็นได้มากกว่าที่เราคิดฝันไว้
13:58
It's not hard to imagine placing a DBC on another planet.
254
838164
3995
มันไม่ยากเลยที่จะลองจินตนาการ ถึงการนำ DBC ไปไว้บนดาวอื่น
14:03
Scientists on Earth could then send the digital instructions to that DBC
255
843315
5104
นักวิทยาศาสตร์บนโลก สามารถส่งคำสั่งดิจิตัลไปยัง DBC
14:08
to make new medicines or to make synthetic organisms
256
848443
4007
เพื่อสร้างเป็นยาชนิดใหม่ หรือสร้างสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์
14:12
that produce oxygen, food, fuel or building materials,
257
852474
3667
ที่สร้างออกซิเจน อาหาร เชื้อเพลิง หรือสร้างวัสดุพื้นฐาน
14:16
as a means for making the planet more habitable for humans.
258
856165
3174
เพื่อเตรียมให้ดาวดวงนั้น พร้อมสำหรับการเป็นแหล่งอาศัย
14:20
(Applause)
259
860002
4440
(เสียงปรบมือ)
14:24
With digital information traveling at the speed of light,
260
864466
3341
ด้วยข้อมูลดิจิตัล ที่เดินทางด้วยความเร็วแสง
14:27
it would only take minutes to send those digital instructions
261
867831
2897
ด้วยเวลาเพียงไม่กี่นาที เราก็สามารถส่งข้อมูลดังกล่าว
14:30
from Earth to Mars,
262
870752
1190
จากโลกไปยังดาวอังคารได้
14:31
but it would take months to physically deliver those same samples
263
871966
3849
แต่มันอาจใช้เวลาหลายเดือน ในการส่งตัวอย่างทางกายภาพ
14:35
on a spacecraft.
264
875839
1150
ไปกับยานอวกาศ
14:37
But for now, I would be satisfied beaming new medicines across the globe,
265
877821
4603
แต่ตอนนี้ ผมก็พอใจมาก ที่การยิงยาใหม่จากอีกมุมโลก
14:42
fully automated and on demand,
266
882448
2190
ตามคำสั่งโดยอัตโนมัติ
14:44
saving lives from emerging infectious diseases
267
884662
3598
สามารถช่วยชีวิตจากโรคติดต่อที่เกิดขึ้น
14:48
and printing personalized cancer medicines for those who don't have time to wait.
268
888284
4752
และพิมพ์ยาต้านมะเร็งจำเพาะ สำหรับผู้ที่ไม่อาจรอนานได้
14:53
Thank you.
269
893060
1175
ขอบคุณครับ
14:54
(Applause)
270
894259
7000
(เสียงปรบมือ)
เกี่ยวกับเว็บไซต์นี้

ไซต์นี้จะแนะนำคุณเกี่ยวกับวิดีโอ YouTube ที่เป็นประโยชน์สำหรับการเรียนรู้ภาษาอังกฤษ คุณจะได้เห็นบทเรียนภาษาอังกฤษที่สอนโดยอาจารย์ชั้นนำจากทั่วโลก ดับเบิลคลิกที่คำบรรยายภาษาอังกฤษที่แสดงในแต่ละหน้าของวิดีโอเพื่อเล่นวิดีโอจากที่นั่น คำบรรยายเลื่อนซิงค์กับการเล่นวิดีโอ หากคุณมีความคิดเห็นหรือคำขอใด ๆ โปรดติดต่อเราโดยใช้แบบฟอร์มการติดต่อนี้

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7