How designing brand-new enzymes could change the world | Adam Garske

73,159 views ・ 2020-02-11

TED


Vui lòng nhấp đúp vào phụ đề tiếng Anh bên dưới để phát video.

00:00
Translator: Ivana Korom Reviewer: Krystian Aparta
0
0
7000
Translator: Ivana Korom Reviewer: My Den
00:12
Growing up in central Wisconsin, I spent a lot of time outside.
1
12913
3103
Lớn lên trong trung tâm Wisconsin, tôi đã dành nhiều thời gian ở bên ngoài.
Vào mùa xuân, tôi sẽ ngửi hương thơm nồng nàn của hoa tử đinh hương.
00:16
In the spring, I'd smell the heady fragrance of lilacs.
2
16040
3047
00:19
In the summer, I loved the electric glow of fireflies
3
19666
2665
Vào mùa hè, tôi yêu đóm sáng đầy năng lượng của đom đóm
00:22
as they would zip around on muggy nights.
4
22355
2174
khi chúng bay quanh vào những đêm oi bức.
00:24
In the fall, the bogs were brimming with the bright red of cranberries.
5
24553
3476
Vào mùa thu, các đầm lầy tràn ngập ánh đỏ tươi của nam việt quất.
00:28
Even winter had its charms,
6
28776
1777
Kể cả mùa đông cũng có nét thu hút riêng,
00:30
with the Christmassy bouquet emanating from pine trees.
7
30577
2572
với các vòng hoa đậm chất Giáng sinh từ những cây thông.
00:33
For me, nature has always been a source of wonder and inspiration.
8
33173
3166
Đối với tôi, thiên nhiên đã luôn là một nguồn diệu kỳ và cảm hứng.
Cho đến khi tiếp tục học cao học chuyên ngành hóa, và những năm về sau,
00:37
As I went on to graduate school in chemistry, and in later years,
9
37292
3055
00:40
I came to better understand the natural world in molecular detail.
10
40371
3126
tôi bắt đầu thấu hiểu thiên nhiên hơn qua góc nhìn của phân tử học.
00:43
All the things that I just mentioned,
11
43521
1770
Tất cả những điều mà tôi vừa đề cập,
00:45
from the scents of lilacs and pines
12
45315
2199
từ mùi của tử đinh hương và những tán thông
00:47
to the bright red of cranberries and the glow of fireflies,
13
47538
2769
cho đến màu đỏ tươi của nam việt quất và những chú đom đóm lập lòe,
00:50
have at least one thing in common:
14
50331
1825
đều có ít nhất một điểm chung:
00:52
they're manufactured by enzymes.
15
52482
2133
chúng đều được sản xuất từ enzym.
Như đã nói, tôi lớn lên ở Wisconsin, nên tôi rất thích phô mai
00:55
As I said, I grew up in Wisconsin, so of course, I like cheese
16
55180
3150
00:58
and the Green Bay Packers.
17
58354
1715
và đội bóng bầu dục Green Bay Packers.
01:00
But let's talk about cheese for a minute.
18
60093
1968
Nhưng hãy nói về phô mai trước.
01:02
For at least the last 7,000 years,
19
62085
1627
7000 năm trước,
01:03
humans have extracted a mixture of enzymes
20
63736
2278
loài người đã chiết xuất một loại hỗn hợp enzym
từ dạ dày của những loài bò, cừu và dê
01:06
from the stomachs of cows and sheep and goats
21
66038
2722
01:08
and added it to milk.
22
68784
1214
và thêm nó vào sữa.
Điều này khiến cho sữa đặc lại -- đó là một phần của quá trình làm phô mai.
01:10
This causes the milk to curdle -- it's part of the cheese-making process.
23
70022
3429
01:13
The key enzyme in this mixture is called chymosin.
24
73475
2380
Enzim chính trong hỗn hợp này được gọi là chymosin.
01:15
I want to show you how that works.
25
75879
1825
Sau đây là cơ chế mà nó hoạt động.
01:17
Right here, I've got two tubes,
26
77728
1898
Tại đây, tôi có hai ống nghiệm,
01:19
and I'm going to add chymosin to one of these.
27
79650
2206
giờ tôi sẽ thêm chymosin vào một trong hai ống.
01:21
Just a second here.
28
81880
1267
Hãy chờ một chút.
01:23
Now my son Anthony, who is eight years old,
29
83744
3462
Giờ Anthony, con trai tám tuổi của tôi,
01:27
was very interested in helping me figure out a demo for the TED Talk,
30
87230
3278
từng hứng thú với việc giúp tôi nghiên cứu một bản demo cho TED Talk,
01:30
and so we were in the kitchen, we were slicing up pineapples,
31
90532
4120
chúng tôi đã làm việc trong nhà bếp, cắt từng lát dứa ra,
01:34
extracting enzymes from red potatoes
32
94676
3934
chiết xuất enzim từ những trái khoai tây đỏ
01:38
and doing all kinds of demos in the kitchen.
33
98634
2079
và làm nhiều bản thử khác trong nhà bếp.
01:40
And in the end, though,
34
100737
1159
Và cuối cùng thì, dẫu cho,
01:41
we thought the chymosin demo was pretty cool.
35
101920
2166
chúng tôi nghĩ rằng bản thử của chymosin khá là ổn.
01:44
And so what's happening here
36
104110
1396
Và những gì bạn đang theo dõi
01:45
is the chymosin is swimming around in the milk,
37
105530
3999
chính là chymosin vùng vẫy trong phần sữa tươi,
01:49
and it's binding to a protein there called casein.
38
109553
3119
và nó liên kết với một loại protein gọi là casein.
01:52
What it does then is it clips the casein --
39
112696
2278
Những gì nó làm sau đó là cắt rời casein--
01:54
it's like a molecular scissors.
40
114998
1802
như là những chiếc kéo phân tử.
01:57
It's that clipping action that causes the milk to curdle.
41
117102
4039
Chính những lát cắt đó đã khiến cho sữa đông đặc lại.
02:01
So here we are in the kitchen, working on this.
42
121165
2770
Đây là lúc chúng tôi ở căn bếp, và tiến hành việc đó.
02:04
OK.
43
124332
1174
Được rồi.
02:05
So let me give this a quick zip.
44
125530
2134
Giờ tôi sẽ đóng chặt lại.
02:08
And then we'll set these to the side and let these simmer for a minute.
45
128180
3477
Và chúng ta sẽ để chúng ở một góc và chờ chúng sôi một chút.
02:11
OK.
46
131681
1150
Được rồi.
02:15
If DNA is the blueprint of life,
47
135506
1579
Nếu DNA là một bản thiết kế,
02:17
enzymes are the laborers that carry out its instructions.
48
137109
2876
thì enzim sẽ là những người xây dựng dựa trên sự hướng dẫn đó.
Một enzim làm nhiệm vụ chất xúc tác,
02:20
An enzyme is a protein that's a catalyst,
49
140009
2046
02:22
it speeds up or accelerates a chemical reaction,
50
142079
2819
nó sẽ làm tăng tốc độ phản ứng hóa học,
02:24
just as the chymosin over here is accelerating the curdling of the milk.
51
144922
3476
giống như cách mà chymosin đang tăng tốc khả năng làm đặc sữa.
02:28
But it's not just about cheese.
52
148914
1755
Nhưng không chỉ dừng lại ở phô mai.
02:30
While enzymes do play an important role in the foods that we eat,
53
150693
3317
Enzim còn đóng một vai trò quan trọng trong các loại thức ăn khác,
02:34
they also are involved in everything from the health of an infant
54
154034
3444
chúng cũng liên quan đến các vấn đề về sức khỏe của một trẻ sơ sinh
02:37
to attacking the biggest environmental challenges
55
157502
2310
đến những thách thức liên quan đến môi trường
02:39
we have today.
56
159836
1150
mà chúng ta đang đối mặt ngày nay.
02:41
The basic building blocks of enzymes are called amino acids.
57
161720
3373
Hệ thống cơ bản của enzim được gọi là axit amin.
02:45
There are 20 common amino acids,
58
165482
1572
Có 20 loại axit amin phổ biến,
02:47
and we typically designate them with single-letter abbreviations,
59
167078
3357
và chúng ta gọi tên nó bằng những chữ cái viết tắt,
02:50
so it's really an alphabet of amino acids.
60
170459
2428
nên đây là một bảng chữ cái của các axit amin.
02:53
In an enzyme, these amino acids are strung together,
61
173236
2540
Ở một enzim, những axit amin này liên kết với nhau,
02:55
like pearls on a necklace.
62
175800
1439
như những hạt ngọc vòng cổ.
02:57
And it's really the identity of the amino acids,
63
177263
2552
Đây là điểm đặc trưng của axit amin,
02:59
which letters are in that necklace,
64
179839
1686
nơi những chữ cái ở chiếc vòng ngọc,
03:01
and in what order they are, what they spell out,
65
181549
2270
có những thứ tự riêng và ý nghĩa riêng,
03:03
that gives an enzyme its unique properties and differentiates it from other enzymes.
66
183843
4083
điều đó giúp một enzim có đặc tính riêng để phân biệt với các enzim khác.
03:07
Now, this string of amino acids,
67
187950
2316
Giờ thì, những chuỗi axit amin này,
03:10
this necklace,
68
190290
1166
chiếc vòng cổ này,
03:11
folds up into a higher-order structure.
69
191480
1876
gộp lại thành một cấu trúc cao cấp hơn.
03:13
And if you were to zoom in at the molecular level
70
193380
2308
Và nếu bạn phóng to nhìn ở mức độ phân tử
03:15
and take a look at chymosin, which is the enzyme working over here,
71
195712
3196
và quan sát chymosin, nơi mà enzim làm việc ở đây,
03:18
you would see it looks like this.
72
198932
1613
nó sẽ có hình dạng thế này đây.
03:20
It's all these strands and loops and helices and twists and turns,
73
200569
3111
Tất cả những sợi vòng, những xoắn ốc này,
03:23
and it has to be in just this conformation to work properly.
74
203704
2908
và chỉ khi ở cấu hình này nó mới có thể hoạt động tốt.
03:27
Nowadays, we can make enzymes in microbes,
75
207038
2730
Ngày nay, chúng ta có thể cấy enzim từ các vi trùng,
03:29
and that can be like a bacteria or a yeast, for example.
76
209792
2835
và đó có thể giống như một loại vi khuẩn hoặc là men bia.
03:32
And the way we do this is we get a piece of DNA
77
212982
2429
Chúng ta tiến hành điều đó bằng cách lấy mẫu thử DNA
03:35
that codes for an enzyme that we're interested in,
78
215435
2365
liên quan đến một loại enzim mà chúng ta hứng thú,
03:37
we insert that into the microbe,
79
217824
1563
chúng ta thêm nó vào vi khuẩn,
03:39
and we let the microbe use its own machinery, its own wherewithal,
80
219411
3460
và để loại vi khuẩn đó dùng cơ chế của nó và những gì nó có,
03:42
to produce that enzyme for us.
81
222895
2134
để sản xuất ra enzim cho chúng ta.
03:45
So if you wanted chymosin, you wouldn't need a calf, nowadays --
82
225053
3407
Vậy nếu bạn muốn chymosin, bạn sẽ không cần một con bê nữa,
03:48
you could get this from a microbe.
83
228484
1714
bạn có thể lấy từ một loại vi khuẩn.
03:50
And what's even cooler, I think,
84
230222
1539
Và tôi nghĩ điều tuyệt vời hơn là
03:51
is we can now dial in completely custom DNA sequences
85
231785
2492
chúng ta có thể kết nối các chuỗi hệ thống DNA
03:54
to make whatever enzymes we want,
86
234301
1587
để tạo ra bất kỳ loại enzim nào,
03:55
stuff that's not out there in nature.
87
235912
1820
điều mà không có sẵn trong tự nhiên.
03:57
And, to me, what's really the fun part
88
237756
1852
Và đối với tôi, phần vui nhất chính là
03:59
is trying to design an enzyme for a new application,
89
239632
2651
thử thiết kế một enzim cho một ứng dụng mới,
04:02
arranging the atoms just so.
90
242307
2310
sắp xếp lại các nguyên tử một cách cẩn thận hơn.
04:05
The act of taking an enzyme from nature and playing with those amino acids,
91
245450
4120
Việc lấy một enzim từ môi trường và kết hợp với những axit amin,
04:09
tinkering with those letters,
92
249594
1412
mày mò với các chữ cái,
04:11
putting some letters in, taking some letters out,
93
251030
2341
thêm vài chữ vào, lấy vài chữ ra,
04:13
maybe rearranging them a little bit,
94
253395
1745
có thể điều chỉnh lại một chút,
04:15
is a little bit like finding a book
95
255164
1691
giống như việc tìm một cuốn sách
04:16
and editing a few chapters or changing the ending.
96
256879
3118
và chỉnh sửa một vài phần hoặc là thay đổi đoạn kết.
04:20
In 2018, the Nobel prize in chemistry
97
260720
1976
Vào 2018, Giải Nobel về hóa học
04:22
was given for the development of this approach,
98
262720
2191
đã trao cho việc phát triển phương pháp này,
04:24
which is known as directed evolution.
99
264935
2095
được biết đến như là tiến hóa có định hướng.
04:27
Nowadays, we can harness the powers of directed evolution
100
267966
3833
Ngày nay, ta có thể tận dụng năng lượng của tiến hóa có định hướng
04:31
to design enzymes for custom purposes,
101
271823
2087
để thiết kế các enzim cho nhiều mục đích,
04:33
and one of these is designing enzymes for doing applications in new areas,
102
273934
4953
một trong số đó là thiết kế enzim để áp dụng vào nhiều lĩnh vực mới,
04:38
like laundry.
103
278911
1158
như việc giặt ũi.
04:40
So just as enzymes in your body
104
280093
1499
Như các enzim trong cơ thể
04:41
can help you to break down the food that you eat,
105
281616
2620
có thể giúp bạn nghiền nhỏ thức ăn,
04:44
enzymes in your laundry detergent
106
284260
1596
enzim trong bột giặt
04:45
can help you to break down the stains on your clothes.
107
285880
3229
giúp xóa mọi vết bẩn trong quần áo của bạn.
04:49
It turns out that about 90 percent of the energy
108
289515
2610
Có khoảng đến 90% năng lượng
làm công việc giặt giũ
04:52
that goes into doing the wash
109
292149
1477
04:53
is from water heating.
110
293650
1150
là từ thiết bị đun nước.
04:55
And that's for good reason --
111
295165
1426
Và ví lí do hợp lí đó--
04:56
the warmer water helps to get your clothes clean.
112
296615
2332
nước ấm hơn sẽ giúp đồ của bạn sạch sẽ.
04:58
But what if you were able to do the wash in cold water instead?
113
298971
3027
Nhưng sẽ ra sao nếu bạn có thể giặt giũ bằng nước lạnh?
Bạn chắc chắn sẽ tiết kiệm khá nhiều tiền,
05:02
You certainly would save some money,
114
302022
1746
05:03
and in addition to that,
115
303792
1175
và thêm vào đó,
05:04
according to some calculations done by Procter and Gamble,
116
304991
2729
dựa trên một vài tính toán của Procter và Gamble,
05:07
if all households in the US were to do the laundry in cold water,
117
307744
3087
nếu tất cả các hộ gia đình ở Mĩ giặt giũ bằng nước lạnh,
05:10
we would save the emissions of 32 metric tons of CO2 each year.
118
310855
5015
chúng ta sẽ giảm được 32 tấn CO2 thải ra hằng năm.
05:15
That's a lot,
119
315894
1183
Đó là một lượng lớn,
05:17
that's about the equivalent
120
317101
1316
và điều đó tương đương với
05:18
of the carbon dioxide emitted by 6.3 million cars.
121
318441
3175
lượng CO2 thải ra bởi 6,3 triệu xe ôtô.
05:21
So, how would we go about designing an enzyme
122
321640
2356
Vậy chúng ta làm cách nào để thiết kế một enzim
để nhận ra những thay đổi đó?
05:24
to realize these changes?
123
324020
1318
05:25
Enzymes didn't evolve to clean dirty laundry,
124
325362
2761
Enzim vốn không dành cho việc tẩy đi các vết bẩn quần áo,
05:28
much less in cold water.
125
328147
1600
ngay cả ở trong nước lạnh,
05:30
But we can go to nature, and we can find a starting point.
126
330282
3065
Nhưng chúng ta có thể bắt đầu mọi thứ từ trong tự nhiên trước.
05:33
We can find an enzyme that has some starting activity,
127
333371
2611
Chúng ta có thể tìm một enzim có những bước khởi đầu,
một ít đất sét có thể dùng được.
05:36
some clay that we can work with.
128
336006
1681
05:37
So this is an example of such an enzyme, right here on the screen.
129
337711
3096
Và đây là một ví dụ của loại enzim đó, hãy theo dõi màn hình.
05:40
And we can start playing with those amino acids, as I said,
130
340831
2857
Và chúng ta bắt đầu với những axit amin, như tôi vừa nói,
05:43
putting some letters in, taking some letters out,
131
343712
2437
đặt vào và bỏ ra một số ký tự,
05:46
rearranging those.
132
346173
1167
sắp xếp lại chúng.
05:47
And in doing so, we can generate thousands of enzymes.
133
347364
3070
Bằng cách này, chúng ta có thể tổng hợp hàng ngàn enzim.
05:50
And we can take those enzymes,
134
350458
2508
Và chúng ta có thể sử dụng chúng,
05:52
and we can test them in little plates like this.
135
352990
2576
và tiến hành kiểm tra ở những chiếc đĩa nhỏ như thế này.
05:56
So this plate that I'm holding in my hands
136
356339
2881
Hãy quan sát chiếc đĩa trên tay của tôi
05:59
contains 96 wells,
137
359244
1611
chứa tổng cộng 96 cái rãnh,
06:00
and in each well is a piece of fabric with a stain on it.
138
360879
4087
và trong mỗi rãnh là một mảnh vải đã bị vấy bẩn.
06:04
And we can measure how well each of these enzymes
139
364990
2341
Và chúng ta có thể tính toán cách mà những enzim này
06:07
are able to remove the stains from the pieces of fabric,
140
367355
2659
có thể loại bỏ những vết bẩn trên từng mẫu vải,
06:10
and in that way see how well it's working.
141
370038
2022
và chúng đã làm rất tốt điều đấy.
Và chúng ta có thể làm vậy bằng robot,
06:12
And we can do this using robotics,
142
372084
1723
06:13
like you'll see in just a second on the screen.
143
373831
2514
hãy quan sát màn hình sau đây.
06:19
OK, so we do this, and it turns out
144
379427
2317
OK, khi chúng ta tiến hành, hóa ra
06:21
that some of the enzymes are sort of in the ballpark
145
381768
2452
một vài enzim có lượng gần bằng với
06:24
of the starting enzyme.
146
384244
1190
enzim khởi đầu.
06:25
That's nothing to write home about.
147
385458
1691
Điều đó không có gì phải bàn cả.
06:27
Some are worse, so we get rid of those.
148
387173
2388
Những điều gì xấu thì ta sẽ loại bỏ chúng.
06:29
And then some are better.
149
389585
1325
Và rồi cũng sẽ có cái tốt đẹp.
06:30
Those improved ones become our version 1.0s.
150
390934
2635
Chúng sẽ góp phần cải thiện phiên bản 1.0.
06:33
Those are the enzymes that we want to carry forward,
151
393593
2440
Chúng là những enzim mà ta muốn phát triển,
06:36
and we can repeat this cycle again and again.
152
396037
2096
và ta có thể lặp lại chu trình này.
06:38
And it's the repetition of this cycle that lets us come up with a new enzyme,
153
398157
3779
Đó là cũng là vòng tuần hoàn giúp chúng ta phát minh ra loại enzim mới,
06:41
something that can do what we want.
154
401960
1822
giúp ta thực hiện điều ta mong muốn.
06:43
And after several cycles of this,
155
403806
1588
Trải qua nhiều vòng lặp,
06:45
we did come up with something new.
156
405418
1650
chúng ta đã tìm ra được cái mới.
06:47
So you can go to the supermarket today, and you can buy a laundry detergent
157
407092
3540
Do đó mà bạn có thể đến siêu thị ngay hôm nay, và mua một loại bột giặt
06:50
that lets you do the wash in cold water because of enzymes like this here.
158
410656
3897
cho phép bạn giặt giũ trong nước lạnh nhờ những enzim như thế này.
06:54
And I want to show you how this one works too.
159
414577
2460
Và tôi muốn cho các bạn xem nó sẽ hoạt động thế nào.
06:57
So I've got two more tubes here,
160
417061
2700
Tôi có thêm hai ống nghiệm ở đây,
06:59
and these are both milk again.
161
419785
2400
và chúng lại chứa sữa.
07:02
And let me show you,
162
422518
1151
Cùng theo dõi nhé,
07:03
I've got one that I'm going to add this enzyme to
163
423693
2317
tôi lấy ống mà tôi sẽ cho enzim vào
07:06
and one that I'm going to add some water to.
164
426034
2309
và còn ống kia tôi sẽ cho nước.
07:08
And that's the control,
165
428367
1152
Và theo cơ bản,
07:09
so nothing should happen in that tube.
166
429543
1828
ống nghiệm này sẽ không có gì xảy ra.
07:11
You might find it curious that I'm doing this with milk.
167
431395
3222
Bạn có thể thấy tò mò khi tôi làm điều này với sữa.
07:14
But the reason that I'm doing this
168
434641
1642
Nhưng lý do tôi làm vậy
07:16
is because milk is just loaded with proteins,
169
436307
2889
là vì sữa có rất nhiều protein,
07:19
and it's very easy to see this enzyme working in a protein solution,
170
439220
3719
và rất dễ dàng nhận thấy enzyme này hoạt động trong dung dịch protein,
07:22
because it's a master protein chopper,
171
442963
2638
bởi nó là máy nghiền protein giỏi nhất,
07:25
that's its job.
172
445625
1150
đó là công việc của nó.
07:27
So let me get this in here.
173
447133
1800
Hãy để tôi giải thích rõ hơn.
07:30
And you know, as I said, it's a master protein chopper
174
450323
3984
Như tôi vừa nói, nó là chiếc máy nghiền chuyên nghiệp
07:34
and what you can do is you can extrapolate what it's doing in this milk
175
454331
3912
và bạn có thể tưởng tượng rằng những gì nó làm trong cốc sữa này
07:38
to what it would be doing in your laundry.
176
458267
2016
sẽ là cách nó thực hiện việc giặt giũ.
07:40
So this is kind of a way to visualize what would be happening.
177
460307
2979
Bằng cách này ta có thể minh họa những gì sẽ diễn ra.
07:43
OK, so those both went in.
178
463310
1734
OK, sau khi cho tất cả vào.
07:46
And I'm going to give this a quick zip as well.
179
466081
4087
Và tôi cũng sẽ khóa chặt nó lại.
OK, chúng ta sẽ để chúng ngay bên cạnh mẫu thử chymosin,
07:55
OK, so we'll let these sit over here with the chymosin sample,
180
475017
3770
07:58
so I'm going to come back to those toward the end.
181
478811
2381
và chúng ta sẽ quay lại phần này sau.
Vậy chuyện gì sẽ xảy ra với việc thiết kế enzim?
08:03
Well, what's on the horizon for enzyme design?
182
483152
2933
Nó chắc chắn sẽ nhanh nhạy hơn --
08:06
Certainly, it will get it faster --
183
486109
1680
08:07
there are now approaches for evolving enzymes
184
487813
2111
bây giờ chúng ta đã có những phương pháp để phát triển các enzim
08:09
that allow researchers to go through far more samples
185
489948
2492
giúp các nhà nghiên cứu làm việc với nhiều mẫu thử
08:12
than I just showed you.
186
492464
1620
hơn là cái tôi vừa cho bạn xem.
08:14
And in addition to tinkering with natural enzymes,
187
494108
2386
Thêm vào đó, việc thay đổi các enzim từ tự nhiên,
08:16
like we've been talking about,
188
496518
1432
như ta vẫn đang bàn luận,
08:17
some scientists are now trying to design enzymes from scratch,
189
497974
2944
một vài nhà khoa học đang bắt đầu tạo ra các enzim,
08:20
using machine learning, an approach from artificial intelligence,
190
500942
3740
sử dụng học máy, một bước tiến của trí tuệ nhân tạo,
08:24
to inform their enzyme designs.
191
504706
1958
để áp dụng vào việc thiết kế enzim.
08:26
Still others are adding unnatural amino acids to the mix.
192
506688
4103
Một số đó sẽ thêm vào các axit amin không thuần thúy vào hỗn hợp.
08:30
We talked about the 20 natural amino acids,
193
510815
2215
Chúng ta đang nói về 20 loại axit amin tự nhiên,
08:33
the common amino acids, before --
194
513054
1583
các loại axit phổ biến, trước khi--
08:34
they're adding unnatural amino acids
195
514661
1755
họ thêm axit amin không từ tự nhiên
08:36
to make enzymes with properties unlike those that could be found in nature.
196
516440
3610
để làm enzim có đặc tính khác với những loại tìm được trong tự nhiên.
08:40
That's a pretty neat area.
197
520074
1654
Đó là một lĩnh vực tinh xảo.
08:42
How will designed enzymes affect you in years to come?
198
522211
4637
Vậy việc thiết kế enzim sẽ ảnh hưởng đến đời sống sau này của bạn ra sao?
08:46
Well, I want to focus on two areas:
199
526872
2000
Ở đây, tôi muốn nhấn mạnh ở hai lĩnh vực:
08:48
human health and the environment.
200
528896
2200
sức khỏe con người và môi trường.
08:52
Some pharmaceutical companies
201
532142
1421
Một vài công ty dược phẩm
08:53
now have teams that are dedicated to designing enzymes
202
533587
3346
đã có sẵn nguồn nhân lực cống hiến cho việc thiết kế các enzim
08:56
to make drugs more efficiently and with fewer toxic catalysts.
203
536957
3868
để chế tạo thuốc hiệu quả hơn với ít chất xúc tác độc hại.
09:00
For example, Januvia,
204
540849
1596
Ví dụ như, Januvia,
09:02
which is a medication to treat type 2 diabetes,
205
542469
2238
là một loại thuốc chữa bệnh tiểu đường loại 2,
09:04
is made partially with enzymes.
206
544731
1531
được tạo ra từ một phần enzim.
09:06
The number of drugs made with enzymes is sure to grow in the future.
207
546286
3344
Số lượng thuốc tạo ra bằng enzim sẽ phát triển hơn trong tương lai.
09:10
In another area,
208
550536
1158
Trong lĩnh vực còn lại,
09:11
there are certain disorders
209
551718
1286
có một vài loại rối loạn
khi mà một enzim đơn lẻ không làm việc được trong cơ thể người.
09:13
in which a single enzyme in a person's body doesn't work properly.
210
553028
3119
Ví dụ minh họa cho điều này là bệnh rối loạn chuyển hóa,
09:16
An example of this is called phenylketonuria,
211
556171
2222
09:18
or PKU for short.
212
558417
1214
hoặc viết tắt là PKU.
09:20
People with PKU are unable to properly metabolize or digest phenylalanine,
213
560180
4123
Người mắc bệnh PKU không thể chuyển hóa hoặc tiêu hóa phenylalanin,
09:24
which is one of the 20 common amino acids that we've been talking about.
214
564327
3634
là một trong 20 loại axit amin phổ biến mà chúng ta đã từng đề cập.
09:27
The consequence of ingesting phenylalanine for people with PKU
215
567985
3817
Hậu quả từ việc khó tiêu phenylalanin của người mắc PKU
09:31
is that they are subject to permanent intellectual disabilities,
216
571826
4531
là họ có thể bị thiểu năng trí tuệ vĩnh viễn,
09:36
so it's a scary thing to have.
217
576381
1847
điều đáng sợ không một ai muốn có.
09:38
Now, those of you with kids --
218
578252
1794
Giờ thì, những ai đã có con cái rồi --
09:40
do you guys have kids, here, which ones have kids?
219
580070
2547
Ở đây có những ai đã nuôi con rồi nào?
09:42
A lot of you.
220
582641
1158
Rất nhiều người.
09:43
So may be familiar with PKUs,
221
583823
1786
Và tương tự như người mắc PKU,
09:45
because all infants in the US are required to be tested for PKU.
222
585633
4920
bởi những bé sơ sinh ở nước Mỹ được yêu cầu kiểm tra về PKU.
09:50
I remember when Anthony, my son, had his heel pricked to test for it.
223
590577
3364
Tôi nhớ khi họ tiêm vào gót chân của con trai tôi Anthony để kiểm tra.
09:54
The big challenge with this is: What do you eat?
224
594639
2580
Thách thức lớn nhất lúc đó là : Bạn đã ăn gì?
09:57
Phenylalanine is in so many foods, it's incredibly hard to avoid.
225
597243
3500
Phenylalanin có ở rất nhiều loại thức ăn, và thật sự khó mà tránh khỏi.
10:00
Now, Anthony has a nut allergy, and I thought that was tough,
226
600767
2921
Giờ, Anthony bị dị ứng quả hạch, và tôi nghĩ điều đó thật tệ,
10:03
but PKU's on another level of toughness.
227
603712
2460
nhưng PKU là một mức độ tồi tệ hơn cả.
10:06
However, new enzymes may soon enable PKU patients
228
606196
3127
Tuy nhiên, các loại enzim mới sớm có thể giúp các bệnh nhân PKU
10:09
to eat whatever they want.
229
609347
1794
được ăn những món mà họ muốn.
10:11
Recently, the FDA approved an enzyme designed to treat PKU.
230
611165
4190
Gần đây, FDA đã cho phép thiết kế một enzim để chữa PKU.
10:15
This is big news for patients,
231
615379
1627
Một tin tốt lành cho các bệnh nhân,
10:17
and it's actually very big news
232
617030
1492
điều đó thực sự quá tuyệt vời
10:18
for the field of enzyme-replacement therapy more generally,
233
618546
2793
cho lĩnh vực trị liệu bằng cách thay thế enzim nói chung,
10:21
because there are other targets out there where this would be a good approach.
234
621363
3912
bởi vì còn nhiều mục tiêu khác có khả năng để tiếp cận tốt,
10:26
So that was a little bit about health.
235
626726
1818
Và đó là những gì liên quan đến sức khỏe,
10:28
Now I'm going to move to the environment.
236
628568
2158
Bây giờ hãy bàn luận về môi trường.
10:31
When I read about the Great Pacific Garbage Patch --
237
631155
2690
Khi tôi đọc về Đảo Rác Thái Bình Dương --
10:33
by the way, that's, like, this huge island of plastic,
238
633869
3248
thì nó giống như một hòn đảo lớn chỉ toàn nhựa,
10:37
somewhere between California and Hawaii --
239
637141
2269
đâu đó nằm giữa Cafifornia và Hawaii --
10:39
and about microplastics pretty much everywhere,
240
639434
3248
và về các vi hạt nhựa tồn tại ở khắp nơi,
10:42
it's upsetting.
241
642706
1166
thật là đáng buồn.
10:43
Plastics aren't going away anytime soon.
242
643896
2022
Nhựa sẽ không sớm biến mất.
10:45
But enzymes may help us in this area as well.
243
645942
2532
Nhưng các enzim có thể giúp chúng ta trong lĩnh vực này.
10:48
Recently, bacteria producing plastic-degrading enzymes were discovered.
244
648498
3865
Gần đây, vi khuẩn sản xuất enzim giúp giảm lượng nhựa đã được tìm ra.
10:52
Efforts are already underway to design improved versions
245
652387
2635
Mọi nỗ lực đang được thực hiện để thiết kế ra các phiên bản tốt hơn.
10:55
of these enzymes.
246
655046
1150
của các enzim này.
10:56
At the same time, there are enzymes that have been discovered
247
656585
2865
Cùng thời điểm đó, có những enzim được khám phá ra
10:59
and that are being optimized
248
659474
1365
và đã được tận dụng tối đa
11:00
to make non-petroleum-derived biodegradable plastics.
249
660863
3015
để tạo ra loại nhựa phân hủy sinh học không bắt nguồn từ dầu mỏ.
11:05
Enzymes may also offer some help in capturing greenhouse gases,
250
665171
3674
Enzim cũng có thể giúp việc nhìn nhận các khí thải nhà kính,
11:08
such as carbon dioxide, methane and nitrous oxide.
251
668869
3643
như CO2, CH4 và N2O.
Bây giờ, không còn nghi ngờ gì nữa, có những thách thức vô cùng lớn,
11:12
Now, there is no doubt, these are major challenges,
252
672536
2412
11:14
and none of them are easy.
253
674972
1843
và không có gì trong số đó là dễ dàng.
11:16
But our ability to harness enzymes may help us to tackle these in the future,
254
676839
4151
Nhưng khả năng tận dụng các enzim có thể giúp ta giải quyết vấn đề sau này,
vậy nên tôi nghĩ một lĩnh vực nữa cũng đáng mong đợi.
11:21
so I think that's another area to be looking forward.
255
681014
2516
11:23
So now I'm going to get back to the demo --
256
683554
2007
Và giờ tôi sẽ quay lại bản demo--
11:25
this is the fun part.
257
685585
1214
đây là phần vui nhất.
11:26
So we'll start with the chymosin samples.
258
686823
3413
Chúng ta bắt đầu với các mẫu thử chymosin.
11:31
So let me get these over here.
259
691863
1730
Chờ tôi đặt chúng lại đây.
11:33
And you can see here,
260
693617
1405
Và bạn có thể thấy,
11:35
this is the one that got the water,
261
695046
1905
đây là ống nghiệm đựng nước,
11:36
so nothing should happen to this milk.
262
696975
1840
và không có điều gì xảy ra với sữa.
11:38
This is the one that got the chymosin.
263
698839
2151
Đây là ống nghiệm có chymosin.
Và bạn có thể thấy ở đây nó hoàn toàn trong suốt.
11:41
So you can see that it totally clarified up here.
264
701014
2627
11:43
There's all this curdled stuff, that's cheese,
265
703665
2175
Đây là cách nó đông đặc mọi thứ, đó là phô mai,
11:45
we just made cheese in the last few minutes.
266
705864
2283
chúng ta vừa tạo ra phô mai trong một vài phút.
11:48
So this is that reaction
267
708171
1153
Và đây là phản ứng
11:49
that people have been doing for thousands and thousands of years.
268
709348
3316
mà loài người đã thực hiện hàng ngàn năm trở lại đây.
11:52
I'm thinking about doing this one at our next Kids to Work Day demo
269
712688
3163
Tôi đang nghĩ sẽ làm cái này cho bản thử Work Day ở dự án Kids lần tới
11:55
but they can be a tough crowd, so we'll see.
270
715875
2068
và có thể sẽ đông đúc lắm, rồi ta sẽ thấy.
11:57
(Laughter)
271
717967
1039
(Cười)
11:59
And then the other one I want to look at is this one.
272
719030
3309
Và về cái còn lại hãy cùng quan sát cái này.
12:02
So this is the enzyme for doing your laundry.
273
722363
3960
Đây là loại enzim có trong máy giặt của bạn.
12:06
And you can see that it's different than the one that has the water added.
274
726347
3508
Và bạn có thể thấy sự khác biệt so với loại đã được cho thêm nước vào.
12:09
It's kind of clarifying,
275
729879
1216
Giống như một cách thanh lọc,
12:11
and that's just what you want for an enzyme in your laundry,
276
731119
2815
và đó là điều mà bạn cần với enzim cho việc giặt giũ của bạn,
12:13
because you want to be able to have an enzyme
277
733958
2183
vì bạn mong muốn có được một enzim
12:16
that can be a protein chowhound, just chew them up,
278
736165
2952
đó có thể là một protein háu ăn, hãy nghiền ngẫm nó kỹ,
12:19
because you're going to get different protein stains on your clothes,
279
739141
3256
bởi vì bạn sẽ có được nhiều loại protein từ vết bẩn trên quần áo,
12:22
like chocolate milk or grass stains, for example,
280
742421
2313
như là sôcôla sữa hoặc bụi cỏ,
12:24
and something like this is going to help you get them off.
281
744758
2794
và những thứ tương tự sẽ giúp bạn loại bỏ chúng.
12:27
And this is also going to be the thing that allows you
282
747576
2589
Và đó cũng là thứ sẽ cho phép bạn
12:30
to do the wash in cold water, reduce your carbon footprint
283
750189
2772
giặt giũ trong nước lạnh, giảm thải các vết cacbon
12:32
and save you some money.
284
752985
1259
và tiết kiệm tiền cho bản thân.
12:36
Well, we've come a long way,
285
756713
1595
Chà, chúng ta đã trò chuyện khá lâu rồi,
12:38
considering this 7,000-year journey from enzymes in cheese making
286
758332
4746
hãy xem nó như một chuyến hành trình dài 7000 năm từ enzim trong phô mai
12:43
to the present day and enzyme design.
287
763102
2253
cho đến ngày nay và việc thiết kế enzim.
12:45
We're really at a creative crossroads,
288
765689
1881
Chúng ta đang ở một điểm dừng sáng tạo,
12:47
and with enzymes, can edit what nature wrote
289
767594
4262
và bằng enzim, có thể chỉnh sửa những gì tự nhiên đã làm
12:51
or write our own stories with amino acids.
290
771880
2533
hoặc đang viết lên câu chuyện của chúng ta bằng các axit amin
12:54
So next time you're outdoors on a muggy night
291
774880
3161
Và lần tới khi ra ngoài vào một đêm oi bức,
và bạn thấy một chú đom đóm,
12:58
and you see a firefly,
292
778065
1413
12:59
I hope you think of enzymes.
293
779502
1634
tôi hy vọng bạn sẽ nghĩ đến các enzim,
Chúng đang làm những điều tuyệt vời cho chúng ta hôm nay.
13:01
They're doing amazing things for us today.
294
781160
2373
13:03
And by design,
295
783557
1603
Và qua thiết kế,
13:05
they could be doing even more amazing things tomorrow.
296
785184
2530
sau này chúng ta có thể tạo ra những điều tuyệt vời hơn nữa.
13:07
Thank you.
297
787738
1151
13:08
(Applause)
298
788913
2031
Cảm ơn.
(Vỗ tay)
Về trang web này

Trang web này sẽ giới thiệu cho bạn những video YouTube hữu ích cho việc học tiếng Anh. Bạn sẽ thấy các bài học tiếng Anh được giảng dạy bởi các giáo viên hàng đầu từ khắp nơi trên thế giới. Nhấp đúp vào phụ đề tiếng Anh hiển thị trên mỗi trang video để phát video từ đó. Phụ đề cuộn đồng bộ với phát lại video. Nếu bạn có bất kỳ nhận xét hoặc yêu cầu nào, vui lòng liên hệ với chúng tôi bằng biểu mẫu liên hệ này.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7