A new way to study the brain's invisible secrets | Ed Boyden

Translator: Hồng Khánh Lê Reviewer: Phung Ly

Hello, everybody.

Chào mọi người.

I brought with me today a baby diaper.

Tôi mang đến một tã giấy.

You'll see why in a second.

Bạn sẽ biết tại sao ngay đây thôi.

Baby diapers have interesting properties.

Tã giấy có độ sạch tuyệt vời.

They can swell enormously when you add water to them,

Chúng có thể thấm hút rất nhiều khi bạn đổ nước lên,

an experiment done by millions of kids every day.

một thí nghiệm được cả hàng triệu trẻ làm mỗi ngày.

(Laughter)

(Cười)

But the reason why

Nhưng lý do tôi nói về nó ở đây

is that they're designed in a very clever way.

là chúng được thiết kế một cách rất thông minh.

They're made out of a thing called a swellable material.

Chúng được làm từ chất được gọi là vật liệu hút chất lỏng.

It's a special kind of material that, when you add water,

Nó là một chất liệu đặc biệt mà khi bạn đổ nước vào,

it will swell up enormously,

nó sẽ hút được rất nhiều,

maybe a thousand times in volume.

có thể gấp nghìn lần thể tích của nó.

And this is a very useful, industrial kind of polymer.

Và đây là một loại polyme công nghiệp vô cùng hữu dụng.

But what we're trying to do in my group at MIT

Nhưng điều nhóm chúng tôi thử làm tại Viện MIT

is to figure out if we can do something similar to the brain.

là tìm hiểu liệu chúng ta có thể làm gì đó tương tự cho não người.

Can we make it bigger,

Có thể làm nó lớn hơn,

big enough that you can peer inside

nó đủ lớn để bạn có thể nhìn vào bên trong

and see all the tiny building blocks, the biomolecules,

và thấy tất cả những khối nhỏ xíu, phân tử sinh học,

how they're organized in three dimensions,

thấy được cấu trúc không gian 3 chiều của chúng,

the structure, the ground truth structure of the brain, if you will?

thấy được cấu trúc thực tế của não, liệu bạn có làm được không?

If we could get that,

Nếu chúng ta làm được,

maybe we could have a better understanding of how the brain is organized

có lẽ chúng ta sẽ hiểu tường tận hơn về cách thức tổ chức của não

to yield thoughts and emotions

để tiếp cận được suy nghĩ và cảm xúc

and actions and sensations.

và hành động và cảm giác.

Maybe we could try to pinpoint the exact changes in the brain

Chúng ta thử chỉ ra chính xác những thay đổi xảy ra trong não

that result in diseases,

đã gây ra bệnh tật,

diseases like Alzheimer's and epilepsy and Parkinson's,

những bệnh như Alzheimer, động kinh và Parkinson,

for which there are few treatments, much less cures,

đó là những bệnh mà ta có quá ít cách trị liệu, chữa trị,

and for which, very often, we don't know the cause or the origins

và chúng ta chưa biết nguyên nhân hay nguồn gốc

and what's really causing them to occur.

và điều làm cho những bệnh đó xuất hiện.

Now, our group at MIT

Nhóm của chúng tôi tại MIT

is trying to take a different point of view

đang cố gắng có cái nhìn khác

from the way neuroscience has been done over the last hundred years.

về cách khoa học thần kinh được hình thành trên một trăm năm qua,

We're designers. We're inventors.

Chúng tôi là nhà thiết kế, nhà phát minh,

We're trying to figure out how to build technologies

Chúng tôi cố gắng tìm ra cách xây dựng công nghệ

that let us look at and repair the brain.

cho phép chúng ta nhìn vào não và chỉnh sửa.

And the reason is,

Lý do là,

the brain is incredibly, incredibly complicated.

não vô cùng, vô cùng phức tạp.

So what we've learned over the first century of neuroscience

Vậy chúng ta học được từ thế kỷ đầu của khoa học thần kinh

is that the brain is a very complicated network,

rằng não là một mạng lưới rất phức tạp,

made out of very specialized cells called neurons

được làm từ những tế bào chuyên biệt được gọi là nơ ron

with very complex geometries,

với những hình dạng rất phức tạp,

and electrical currents will flow through these complexly shaped neurons.

và dòng điện chạy qua các nơ ron có hình dạng phức tạp này.

Furthermore, neurons are connected in networks.

Hơn nữa, nơ ron được kết nối trong các mạng lưới.

They're connected by little junctions called synapses that exchange chemicals

chúng được nối bởi những đầu nối nhỏ gọi là khớp thần kinh, có trao đổi hóa học

and allow the neurons to talk to each other.

và cho phép các nơ ron liên lạc được với nhau.

The density of the brain is incredible.

Độ đậm đặc của não thật không tin nổi.

In a cubic millimeter of your brain,

Trong một milimet khối của não,

there are about 100,000 of these neurons

có khoảng 100.000 nơ ron

and maybe a billion of those connections.

và có thể có 1 tỷ kết nối.

But it's worse.

Nhưng còn hơn nữa.

So, if you could zoom in to a neuron,

Vậy, nếu bạn có thể phóng to một nơ ron,

and, of course, this is just our artist's rendition of it.

thì đó chỉ là một cách diễn đạt theo nghệ thuật.

What you would see are thousands and thousands of kinds of biomolecules,

Điều bạn thấy là hàng nghìn, hàng nghìn loại phân tử sinh học,

little nanoscale machines organized in complex, 3D patterns,

đó là những bộ máy siêu vi được làm theo mô hình 3D phức tạp,

and together they mediate those electrical pulses,

và cùng với nhau chúng điều tiết những xung điện,

those chemical exchanges that allow neurons to work together

và những trao đổi hóa học để cho phép các nơ ron liên lạc với nhau

to generate things like thoughts and feelings and so forth.

để tạo ra những thứ như suy nghĩ, cảm xúc và vân vân.

Now, we don't know how the neurons in the brain are organized

Bây giờ chúng ta vẫn chưa biết cách thức các nơ ron trong não được sắp xếp

để hình thành các mạng lưới,

to form networks,

and we don't know how the biomolecules are organized

và ta cũng không biết cách các phân tử sinh học được tổ chức

within neurons

bên trong các nơ ron

to form these complex, organized machines.

để hình thành các bộ máy có tổ chức và phức tạp.

If we really want to understand this,

Nếu ta thật sự muốn hiểu điều này,

we're going to need new technologies.

ta cần có những công nghệ mới.

But if we could get such maps,

Nhưng nếu ta có thể có được những bản đồ thế này,

if we could look at the organization of molecules and neurons

nếu ta nhìn được tổ chức của phân tử và nơ ron

and neurons and networks,

và mạng lưới nơ ron,

maybe we could really understand how the brain conducts information

có thể ta hiểu được cách thức bộ não quản lý thông tin

from sensory regions,

từ những vùng giác quan,

mixes it with emotion and feeling,

kết hợp với xúc giác và cảm giác,

and generates our decisions and actions.

và tạo ra các quyết định và hành động của ta.

Chúng ta có thể chỉ ra hình thức chính xác của các thay đổi phân tử xảy ra

Maybe we could pinpoint the exact set of molecular changes that occur

in a brain disorder.

trong sự phức tạp của não.

And once we know how those molecules have changed,

Mỗi lần ta biết cách những phân tử này thay đổi,

whether they've increased in number or changed in pattern,

thì chúng đã tăng số lượng và thay đổi nguyên mẫu,

we could use those as targets for new drugs,

ta có thể dùng những thay đổi này như là mục tiêu của thuốc chữa mới,

for new ways of delivering energy into the brain

cho cách thức mới để phân phối năng lượng trong não

in order to repair the brain computations that are afflicted

để chỉnh lại những thao tác trong não bị sai lệch

in patients who suffer from brain disorders.

của bệnh nhân đang chịu những rối loạn não.

We've all seen lots of different technologies over the last century

Chúng ta thấy xuất hiện nhiều công nghệ mới ở thế kỷ qua

để đương đầu với khó khăn đó.

to try to confront this.

Tôi nghĩ tất cả chúng ta đã thấy hình scan của não

I think we've all seen brain scans

taken using MRI machines.

được chụp bằng máy MRI.

Đương nhiên, những máy này có lợi thế to lớn là chúng không tác hại đến não,

These, of course, have the great power that they are noninvasive,

they can be used on living human subjects.

chúng có thể dùng trên đối tượng người sống.

Nhưng chúng cũng còn rất thô.

But also, they're spatially crude.

Each of these blobs that you see, or voxels, as they're called,

Mỗi vệt mà bạn thấy, nhiều người gọi là những hình khối,

can contain millions and millions of neurons.

có thể chứa hàng triệu nơ ron.

Vậy nếu nó không đạt được mức độ phân giải

So it's not at the level of resolution

ở đó nó có thể xác định được vị trí phân tử đang thay đổi

where it can pinpoint the molecular changes that occur

or the changes in the wiring of these networks

hay những thay đổi trong hệ thống của những mạng lưới này

that contributes to our ability to be conscious and powerful beings.

đang đóng góp vào khả năng của chúng ta về nhận thức và sức mạnh con người.

At the other extreme, you have microscopes.

Ở thái cực khác, bạn có kính hiển vi.

Đương nhiên kính hiển vi sẽ dùng ánh sáng để nhìn vào những vật vô cùng nhỏ.

Microscopes, of course, will use light to look at little tiny things.

Trong nhiều thế kỷ, chúng được dùng để nhìn những thứ như vi khuẩn.

For centuries, they've been used to look at things like bacteria.

Đối với khoa học thần kinh,

For neuroscience,

kính hiển vi là cách khám phá ra nơ ron đầu tiên,

microscopes are actually how neurons were discovered in the first place,

about 130 years ago.

cách đây khoảng 130 năm.

But light is fundamentally limited.

Nhưng về cơ bản, ánh sáng bị hạn chế.

You can't see individual molecules with a regular old microscope.

Chúng ta không thể thấy phân tử dạng đơn lập với một kính hiển vi cũ kỹ.

You can't look at these tiny connections.

Bạn không thể nhìn những kết nối bé xíu này.

So if we want to make our ability to see the brain more powerful,

Vậy nếu chúng ta muốn tăng khả năng quan sát bộ não,

to get down to the ground truth structure,

để tiếp cận được cấu trúc thực địa,

we're going to need to have even better technologies.

chúng ta cần có công nghệ tốt hơn nữa.

Cách đây vài năm, nhóm của tôi nghĩ:

My group, a couple years ago, started thinking:

Why don't we do the opposite?

Tại sao chúng ta không làm ngược lại?

If it's so darn complicated to zoom in to the brain,

Nếu nó quá rối rắm không thể phóng to bộ não,

why can't we make the brain bigger?

tại sao chúng ta không làm cho bộ não to lên?

Ý tưởng đó bắt đầu

It initially started

with two grad students in my group, Fei Chen and Paul Tillberg.

với 2 sinh viên tốt nghiệp trong nhóm tôi, Fei Chen và Paul Tillberg.

Now many others in my group are helping with this process.

Bây giờ nhiều sinh viên khác trong nhóm đang tham gia giúp chương trình này.

We decided to try to figure out if we could take polymers,

Chúng tôi quyết định tìm hiểu liệu có thể dùng chất tổng hợp,

like the stuff in the baby diaper,

như chất trong tã giấy trẻ em,

and install it physically within the brain.

và cài đặt nó trong não.

If we could do it just right, and you add water,

Nếu ta có thể làm điều đó chính xác, và bạn thêm nước vào,

you can potentially blow the brain up

bạn có thể thổi phình to bộ não lên

to where you could distinguish those tiny biomolecules from each other.

để ở đó bạn có thể phân biệt những phân tử sinh học với nhau.

You would see those connections and get maps of the brain.

Bạn sẽ thấy những kết nối và có được bản đồ não.

This could potentially be quite dramatic.

Điều đó vô cùng khó khăn.

We brought a little demo here.

Chúng tôi mang hình mẫu đến đây.

We got some purified baby diaper material.

Chúng tôi có chất liệu tinh khiết làm tã giấy trẻ em.

It's much easier just to buy it off the Internet

Mua qua mạng thì dễ hơn

than to extract the few grains that actually occur in these diapers.

là tự làm, thực ra thì chất đó có trong những cái tã giấy này.

I'm going to put just one teaspoon here

Tôi đặt cái muỗng nhỏ ở đây

of this purified polymer.

trong chất tổng hợp tinh khiết này.

And here we have some water.

Và ở đây chúng ta có nước.

What we're going to do

Điều chúng ta sẽ làm

is see if this teaspoon of the baby diaper material

là quan sát xem liệu chiếc muỗng trong chất liệu tã trẻ em

can increase in size.

có thể tăng kích thước.

You're going to see it increase in volume by about a thousandfold

Bạn sẽ thấy nó tăng kích thước khoảng 1000 lần

before your very eyes.

ngay trước mắt bạn.

I could pour much more of this in there,

Tôi có thể đổ nhiều nước vào,

but I think you've got the idea

nhưng tôi nghĩ bạn đã thấy rồi

that this is a very, very interesting molecule,

đó là một phân tử rất thú vị,

and if can use it in the right way,

và nếu có thể dùng nó đúng đắn,

we might be able to really zoom in on the brain

chúng ta có thể phóng to phần bên trong bộ não

in a way that you can't do with past technologies.

theo cách mà bạn không thể làm với những công nghệ trong quá khứ.

OK. So a little bit of chemistry now.

Vậy, cần một ít hóa chất.

What's going on in the baby diaper polymer?

Cái gì sẽ xảy ra trong chất tổng hợp làm tã giấy trẻ em?

If you could zoom in,

Nếu bạn có thể phóng to nó,

it might look something like what you see on the screen.

nó phải giống như cái bạn thấy trên màn hình đây.

Polymers are chains of atoms arranged in long, thin lines.

Chất tổng hợp là chuỗi các nguyên tử được xếp dài theo những đường mỏng.

The chains are very tiny,

Những chuỗi này rất nhỏ,

khoảng bằng độ rộng của một phân tử sinh học,

about the width of a biomolecule,

and these polymers are really dense.

và những chất tổng hợp này rất đậm đặc.

They're separated by distances

Chúng cách xa nhau bằng

that are around the size of a biomolecule.

kích thước của một phân tử sinh học.

This is very good

Thật tuyệt vời

because we could potentially move everything apart in the brain.

vì chúng ta có thể di chuyển mọi thứ riêng biệt trong bộ não.

If we add water, what will happen is,

Nếu ta thêm nước vào, điều xảy ra là

this swellable material is going to absorb the water,

chất có thể phồng lên này sẽ hút nước,

the polymer chains will move apart from each other,

chuỗi polymer sẽ di chuyển riêng biệt giữa chúng,

and the entire material is going to become bigger.

và toàn bộ chất này sẽ phồng to lên.

And because these chains are so tiny

Và bởi vì những chuỗi này quá nhỏ

và cách nhau chỉ bằng một phân tử sinh học,

and spaced by biomolecular distances,

we could potentially blow up the brain

nên chúng ta có thể đưa vào não

and make it big enough to see.

và làm cho nó đủ lớn để xem.

Thậy là bí ẩn, rồi sau đó:

Here's the mystery, then:

How do we actually make these polymer chains inside the brain

Làm sao để tạo những chuỗi polymer trong não

khi chúng ta cũng có thể di chuyển các phân tử sinh học riêng biệt?

so we can move all the biomolecules apart?

Nếu chúng ta có thể làm điều đó,

If we could do that,

maybe we could get ground truth maps of the brain.

chúng ta có thể có được bản đồ thực địa của não.

We could look at the wiring.

Chúng ta có thể nhìn rõ cả hệ thống trong não.

We can peer inside and see the molecules within.

Chúng ta có thể nhìn vào trong và thấy những phân tử trong đó.

To explain this, we made some animations

Để minh họa, chúng tôi làm vài đoạn hoạt hình,

where we actually look at, in these artist renderings,

theo cách vẽ không gian 3 chiều, chúng tôi nhìn thấy

what biomolecules might look like and how we might separate them.

cái mà các phân tử sinh học thể hiện và cách mà chúng ta tách chúng ra.

Step one: what we'd have to do, first of all,

Bước 1: điều mà ta cần làm trước hết là

is attach every biomolecule, shown in brown here,

gắng mỗi phân tử sinh học, chúng có màu vàng ở đây,

to a little anchor, a little handle.

với 1 cái định vị, một cái móc kết nối.

We need to pull the molecules of the brain apart from each other,

Chúng ta cần kéo những phân tử của não rời nhau ra,

and to do that, we need to have a little handle

và để làm điều đó, chúng ta cần có một cái tay cầm nhỏ

that allows those polymers to bind to them

cho phép những phân tử polymer này kết với chúng

and to exert their force.

và cho phép dùng lực kéo của chúng.

Bây giờ, nếu bạn chỉ lấy chất tổng hợp trong tã giấy và đưa vào trong não,

Now, if you just take baby diaper polymer and dump it on the brain,

đương nhiên, nó sẽ ở trên.

obviously, it's going to sit there on top.

Vậy chúng ta cần tìm ra một cách để đưa các phân tử polymer vào trong.

So we need to find a way to make the polymers inside.

And this is where we're really lucky.

Và đây là nơi chúng ta gặp may.

It turns out, you can get the building blocks,

Hóa ra, bạn có thể làm được những khối,

monomers, as they're called,

được gọi là phân tử đơn hợp,

and if you let them go into the brain

và nếu bạn cho chúng vào não

and then trigger the chemical reactions,

và kích hoạt các phản ứng hóa học,

you can get them to form those long chains,

bạn có thể làm cho chúng hình thành những chuỗi dài này,

right there inside the brain tissue.

ngay trong mô não.

Chúng sẽ uốn quanh những phân tử sinh học

They're going to wind their way around biomolecules

and between biomolecules,

và xen giữa chúng,

forming those complex webs

hình thành những mạng lưới phức tạp này

that will allow you, eventually, to pull apart the molecules

cho phép bạn kéo những phân tử

from each other.

ra xa nhau.

And every time one of those little handles is around,

Một khi mỗi tay cầm nhỏ này được cuốn xung quanh,

the polymer will bind to the handle, and that's exactly what we need

chất polimer sẽ nối tay cầm, và đó là cái ta cần

in order to pull the molecules apart from each other.

để kéo các phân tử rời nhau ra.

All right, the moment of truth.

Đây là giây phút chờ đợi.

We have to treat this specimen

Chúng ta cần phân tích mẫu này

with a chemical to kind of loosen up all the molecules from each other,

với một chất hóa học để kéo giãn tất cả những phân tử ra khỏi nhau,

and then, when we add water,

và khi chúng ta thêm nước vào,

that swellable material is going to start absorbing the water,

chất có thể phồng lên này sẽ hút nước,

the polymer chains will move apart,

chuỗi polymer sẽ căng ra,

but now, the biomolecules will come along for the ride.

nhưng các phân tử sinh học sẽ tách ra xa nhau.

And much like drawing a picture on a balloon,

Và rất giống với hình vẽ trên quả bong bóng,

and then you blow up the balloon,

rồi bạn thổi bong bóng đó lớn lên,

the image is the same,

hình vẽ đó cũng giống như vậy,

but the ink particles have moved away from each other.

các phân tử của mực vẽ đã tách xa nhau.

Đó là điều chúng tôi đã có thể làm bây giờ, nhưng trong không gian 3 chiều.

And that's what we've been able to do now, but in three dimensions.

There's one last trick.

Còn cái này nữa.

Như bạn thấy đấy,

As you can see here,

chúng tôi đã dùng màu đánh dấu tất cả những phân tử sinh học thành màu nâu.

we've color-coded all the biomolecules brown.

That's because they all kind of look the same.

Đó là bởi vì chúng giống nhau.

Phân tử sinh học được làm từ những nguyên tử giống nhau,

Biomolecules are made out of the same atoms,

but just in different orders.

nhưng theo trật tự khác nhau.

So we need one last thing

Vậy chúng ta cần một thứ sau cùng

in order to make them visible.

để có thể nhìn thấy chúng.

We have to bring in little tags,

Chúng tôi phải mang đánh dấu chúng,

with glowing dyes that will distinguish them.

với thuốc nhuộm sáng để phân biệt.

So one kind of biomolecule might get a blue color.

Vậy một loại phân tử sinh học có thể có màu xanh.

Another kind of biomolecule might get a red color.

Một loại phân tử sinh học khác có màu đỏ.

And so forth.

Và cứ thế tiếp tục.

And that's the final step.

Đó là bước cuối.

Now we can look at something like a brain

Bây giờ chúng ta dường như có thể nhìn một bộ não

and look at the individual molecules,

và nhìn từng phân tử riêng biệt,

because we've moved them far apart enough from each other

vì chúng ta đã đẩy chúng ra xa nhau đủ để

that we can tell them apart.

chúng ta có thể phân biệt chúng.

So the hope here is that we can make the invisible visible.

Vậy hy vọng ở đây là ta có thể làm cái không thấy thành cái thấy được.

We can turn things that might seem small and obscure

Chúng ta có thể biến đổi những thứ nhỏ và không rõ

and blow them up

và làm chúng phình to ra

until they're like constellations of information about life.

cho tới khi chúng trở thành những điểm chứa thông tin về sự sống.

Here's an actual video of what it might look like.

Đây là một video giống như vậy.

We have here a little brain in a dish --

Chúng ta có ở đây một não nhỏ trong một cái đĩa --

a little piece of a brain, actually.

đó là một mẩu của nhỏ của não.

We've infused the polymer in,

Chúng ta cho polymer vào,

and now we're adding water.

và chúng ta thêm nước vào.

What you'll see is that, right before your eyes --

Điều bạn sẽ thấy là, ngay trước mắt bạn --

this video is sped up about sixtyfold --

video này được tăng tốc khoảng 60 lần --

this little piece of brain tissue is going to grow.

miếng mô não này đang lớn dần lên.

It can increase by a hundredfold or even more in volume.

Nó có thể tăng độ lớn lên 100 lần hay còn nhiều hơn nữa.

And the cool part is, because those polymers are so tiny,

Và phần hay nhất là, vì những phân tử polymer rất nhỏ,

we're separating biomolecules evenly from each other.

chúng ta đang tách những phân tử sinh học ra.

It's a smooth expansion.

Đó là một sự dàn trải trơn tru.

We're not losing the configuration of the information.

Chúng ta không làm biến dạng thông tin.

We're just making it easier to see.

Chúng ta chỉ làm cho chúng trở nên dễ quan sát mà thôi.

Vậy chúng ta có thể lấy được mạch điện trong não --

So now we can take actual brain circuitry --

here's a piece of the brain involved with, for example, memory --

đây là một mẩu của não ví dụ có chứa trong đó trí nhớ --

and we can zoom in.

và chúng ta phóng to lên.

We can start to actually look at how circuits are configured.

Chúng ta có thể bắt đầu thấy cách các mạch điện hình thành.

Maybe someday we could read out a memory.

Có thể ngày nào đó chúng ta sẽ đọc được trí nhớ.

Maybe we could actually look at how circuits are configured

Có thể chúng ta sẽ thấy được cách hình thành các mạch điện

to process emotions,

để tạo ra được cảm xúc,

how the actual wiring of our brain is organized

cách tổ chức mạng lưới não

để làm cho chúng ta trở thành chính chúng ta.

in order to make us who we are.

Và đương nhiên, hy vọng chúng ta có thể thấy rõ

And of course, we can pinpoint, hopefully,

the actual problems in the brain at a molecular level.

các vấn đề trong não ở mức độ phân tử.

What if we could actually look into cells in the brain

Sẽ thế nào nếu chúng ta có thể nhìn vào phân tử trong não

and figure out, wow, here are the 17 molecules that have altered

và chỉ ra đây là 17 phân tử bị biến thái

in this brain tissue that has been undergoing epilepsy

trong mô não đang bị động kinh

or changing in Parkinson's disease

hay bị thay đổi do bệnh Parkinson

or otherwise being altered?

hoặc bị bệnh gì khác?

If we get that systematic list of things that are going wrong,

Nếu chúng ta có được danh sách tổng hợp của những trục trặc,

chúng trở thành mục tiêu chữa trị của chúng ta.

those become our therapeutic targets.

We can build drugs that bind those.

Ta có thể tìm ra thuốc kết nối những thứ này.

We can maybe aim energy at different parts of the brain

Ta có thể nhắm đến năng lượng cho những phần khác nhau của não

in order to help people with Parkinson's or epilepsy

để có thể giúp mọi người bệnh Parkinson hay động kinh

or other conditions that affect over a billion people

hay những điều kiện khác đang ảnh hưởng đến hàng tỷ người

around the world.

trên thế giới.

Now, something interesting has been happening.

Bây giờ, điều thú vị sắp xảy ra.

It turns out that throughout biomedicine,

Hóa ra trong ngành y sinh học,

có những vấn đề khác mà sự phồng to lên có thể giải quyết được.

there are other problems that expansion might help with.

This is an actual biopsy from a human breast cancer patient.

Đây là một mẩu sinh thiết từ bệnh nhân ung thư vú.

It turns out that if you look at cancers,

Hóa ra nếu bạn nhìn bệnh ung thư,

if you look at the immune system,

nếu bạn nhìn hệ thống miễn dịch,

if you look at aging, if you look at development --

nếu bạn nhìn sự lão hóa nếu bạn nhìn sự phát triển --

all these processes are involving large-scale biological systems.

tất cả những quá trình này đều liên quan đến những hệ thống sinh học ở quy mô lớn.

But of course, the problems begin with those little nanoscale molecules,

Nhưng đương nhiên, vấn đề bắt đầu từ những phân tử nano nhỏ bé này,

the machines that make the cells and the organs in our body tick.

đó là những bộ máy làm cho các tế bào và cơ quan trong cơ thể ta hoạt động.

So what we're trying to do now is to figure out

Vậy điều chúng ta đang cố gắng làm là tìm hiểu

if we can actually use this technology to map the building blocks of life

liệu ta có thể dùng công nghệ này để vẽ bản đồ về thành phần cơ bản của sự sống

in a wide variety of diseases.

trong sự đa dạng rộng lớn của các dạng bệnh tật.

Can we actually pinpoint the molecular changes in a tumor

Ta có thể chỉ ra những thay đổi trong một khối u

so that we can actually go after it in a smart way

mà ta có thể theo dõi một cách thông minh

and deliver drugs that might wipe out exactly the cells that we want to?

và dùng những loại thuốc có thể diệt chính xác những tế bào mà ta muốn không?

Như các bạn biết đấy, nhiều loại thuốc có nguy cơ tác hại rất cao.

You know, a lot of medicine is very high risk.

Sometimes, it's even guesswork.

Đôi khi, đó chỉ là những phỏng đoán.

My hope is we can actually turn what might be a high-risk moon shot

Tôi hy vọng chúng ta có thể biến một cú phóng đầy rủi ro

thành một hành động an toàn.

into something that's more reliable.

Nếu bạn nghĩ về vụ phóng phi thuyền lên mặt trăng,

If you think about the original moon shot,

ở đó họ đã đáp xuống mặt trăng,

where they actually landed on the moon,

vì nó được thực hiện trên nền tảng khoa học vững chắc.

it was based on solid science.

We understood gravity;

Chúng ta hiểu lực hấp dẫn;

we understood aerodynamics.

chúng ta hiểu khí động học.

We knew how to build rockets.

Chúng ta biết cách chế tạo tên lửa.

The science risk was under control.

Những nguy hiểm trong khoa học đã được kiểm soát.

It was still a great, great feat of engineering.

Cũng phải kể đến những thành công ngành kỹ thuật.

But in medicine, we don't necessarily have all the laws.

Nhưng trong y khoa, chúng ta không có những luật cần thiết.

Do we have all the laws that are analogous to gravity,

Chúng ta có tất cả các luật tương tự như luật hấp dẫn,

that are analogous to aerodynamics?

như khí động học chưa?

I would argue that with technologies

Tôi nghĩ với công nghệ

như tôi đang nói đến hôm nay,

like the kinds I'm talking about today,

thật sự chúng ta có thể làm được những việc này.

maybe we can actually derive those.

Chúng ta có thể vẽ bản đồ những phần tử cấu tạo nên hệ thống cơ thể sống,

We can map the patterns that occur in living systems,

and figure out how to overcome the diseases that plague us.

và tìm ra cách chữa trị bệnh tật làm ta đau khổ.

You know, my wife and I have two young kids,

Bạn biết không, vợ tôi và tôi có 2 đứa trẻ,

and one of my hopes as a bioengineer is to make life better for them

hy vọng một đứa sẽ làm kỹ sư sinh học để làm cho cuộc sống tốt hơn

than it currently is for us.

là so với cuộc sống hiện tại của chúng tôi.

And my hope is, if we can turn biology and medicine

Tôi hy vọng nếu chúng tôi có thể biến sinh học và y khoa

from these high-risk endeavors that are governed by chance and luck,

từ những thử nghiệm có nhiều rủi ro thành những cơ hội và may mắn,

and make them things that we win by skill and hard work,

và biến chúng thành những thành công nhờ vào kỹ năng và sự làm việc chăm chỉ,

then that would be a great advance.

và thế giới sẽ tiến bộ vượt bậc.

Thank you very much.

Cảm ơn nhiều.

(Applause)

(Vỗ tay)