Manu Prakash: A 50-cent microscope that folds like origami

Translator: Nguyen Ngoc Diep Reviewer: Hien Lam

The year is 1800.

Vào năm 1800

A curious little invention is being talked about.

Một phát minh nhỏ kì lạ được nhắc tới

It's called a microscope.

Nó được gọi là kính hiển vi

What it allows you to do

Nó cho phép bạn có thể

is see tiny little lifeforms

nhìn thấy những dạng sống tí hon

that are invisible to the naked eye.

mà mắt thường không thể nhìn thấy được.

Soon comes the medical discovery

Không lâu sau một khám phá trong lĩnh vực y khoa

that many of these lifeforms are actually causes

đã chỉ ra rằng những dạng sống này thật ra là nguyên nhân

of terrible human diseases.

gây nên những căn bệnh kinh khủng cho loài người.

Imagine what happened to the society

Hãy tưởng tượng điều gì sẽ xảy ra trong xã hội

when they realized

khi họ nhận ra rằng

that an English mom in her teacup

một người phụ nữ Anh với tách trà

actually was drinking a monster soup,

thật ra đang uống một bát canh đầy quái vật.

not very far from here. This is from London.

Cách đây không xa. Chuyện này đến từ Luân Đôn.

Fast forward 200 years.

200 năm sau này.

We still have this monster soup around,

Chúng ta vẫn có những bát canh quái vật này quanh ta,

and it's taken hold in the developing countries

và chúng đang hoành hành ở các nước đang phát triển

around the tropical belt.

nằm xung quanh vành đai xích đạo.

Just for malaria itself,

Chỉ riêng bệnh sốt rét

there are a million deaths a year,

đã gây ra hàng triệu cái chết mỗi năm,

and more than a billion people

và có hơn một tỉ người

that need to be tested because they are at risk

cần được khám bệnh vì họ đang có nguy cơ đối mặt với

for different species of malarial infections.

những chủng loại vi rút sốt rét khác nhau.

Now it's actually very simple to put a face

Bây giờ thật sự rất đơn giản để gắn một bộ mặt

to many of these monsters.

cho những con quái vật này.

You take a stain, like acridine orange

Bạn lấy một ít thuốc màu, như là cam acridine

or a fluorescent stain or Giemsa,

hoặc là màu dạ quang hoặc Giemsa,

and a microscope, and you look at them.

và một cái kính hiển vi, và bạn nhìn vào kiến

They all have faces.

sẽ nhận ra những khuông mặt chúng.

Why is that so, that Alex in Kenya,

Vậy mà tại sao, Alex ở Kenya,

Fatima in Bangladesh, Navjoot in Mumbai,

Fatima ở Bangladesh, Navjoot ở Mumbai

and Julie and Mary in Uganda still wait months

Julie và Mary ở Ugana vẫn phải đợi cả tháng trời

to be able to diagnose why they are sick?

để được chẩn đoán nguyên nhân gây bệnh cho họ?

And that's primarily because scalability

Vì chủ yếu là do khả năng mở rộng

of the diagnostics is completely out of reach.

phương pháp chẩn đoán bệnh hoàn toàn nằm ngoài khả năng.

And remember that number: one billion.

Và đừng quên con số một tỉ.

The problem lies with the microscope itself.

Vấn đề nằm trên cái kính hiển vi.

Even though the pinnacle of modern science,

Mặc dù là đỉnh cao của khoa học hiện đại,

research microscopes are not designed for field testing.

song kính hiện vi dùng cho nghiên cứu không được thiết kế cho thử nghiệm thực địa.

Neither were they first designed

Và ban đầu chúng cũng không được thiết kế

for diagnostics at all.

để dùng cho việc chẩn đoán bệnh.

They are heavy, bulky, really hard to maintain,

Chúng rất nặng, cồng kềnh, rất khó bảo tồn

and cost a lot of money.

và tốn rất nhiều tiền.

This picture is Mahatma Gandhi in the '40s

Trong hình là Mahatma Gandi vào những năm 40.

using the exact same setup that we actually use today

dùng sự sắp đặt hoàn toàn giống với những gì chúng ta dùng hôm nay

for diagnosing T.B. in his ashram

để chẩn đoán bệnh lao trong tu viện của ông

in Sevagram in India.

ở Sevagram Ấn Độ.

Two of my students, Jim and James,

Hai trong số những học sinh của tôi, Jim và James,

traveled around India and Thailand,

du lich khắp Ấn Độ và Thái Lan,

starting to think about this problem a lot.

bắt đầu suy ngẫm nhiều về vấn đề này.

We saw all kinds of donated equipment.

Chúng tôi đã thấy đủ loại thiết bị được người ta cho.

We saw fungus growing on microscope lenses.

Chúng tôi thấy nấm mọc trên ống kính hiển vi.

And we saw people who had a functional microscope

Chúng tôi cũng thấy những người sở hữu một kính hiển vi hoạt động tốt

but just didn't know how to even turn it on.

nhưng không biết cách bật nó lên.

What grew out of that work and that trip

Điều nảy sinh ra từ công việc đó và chuyến đi đó

was actually the idea of what we call Foldscopes.

chính là ý tưởng mà chúng tôi gọi là Foldscopes.

So what is a Foldscope?

Vậy Foldscope là gì?

A Foldscope is a completely functional microscope,

Foldscope là một kính hiển vi có đầy đủ các chức năng,

a platform for fluorescence, bright-field,

hệ thống đèn gương, hệ thống khấu độ,

polarization, projection,

hệ thống phân cực, lăng kính

all kinds of advanced microscopy

tất cả những loại kính hiển vi tân tiến

built purely by folding paper.

được xây dựng chỉ dựa trên việc gấp giấy.

So, now you think, how is that possible?

Chắc bạn đang nghĩ rằng làm sao điều đó khả thi?

I'm going to show you some examples here,

Tôi sẽ cho bạn xem vài ví dụ.

and we will run through some of them.

Chúng ta sẽ xem qua một vài trong số đó.

It starts with a single sheet of paper.

Nó bắt đầu từ một tờ giấy.

What you see here is all the possible components

Thứ bạn nhìn thấy ở đây là tất cả những thành phần

to build a functional bright-field and fluorescence microscope.

để tạo nên một kính hiển vi.

So, there are three stages:

Ở đây, chúng ta có ba phần

There is the optical stage, the illumination stage

Quang học,chiếu sáng

and the mask-holding stage.

Và phần giữ chiếc kính

And there are micro optics at the bottom

Và còn có những mắt kính siêu nhỏ ở dưới

that's actually embedded in the paper itself.

mà hiện tại nó đã được gắn vào trong giấy.

What you do is, you take it on,

Bây giờ thì bạn cầm nó lên

and just like you are playing like a toy,

Và giống như bạn đang chơi đồ chơi vậy,

which it is,

y như vậy,

I tab it off,

Tôi mở nó

and I break it off.

Và tôi tách nó ra

This paper has no instructions and no languages.

Bộ kính này không có hướng dẫn cũng như ngôn ngữ liên quan

There is a code, a color code embedded,

Nó có một quy tắc riêng, bằng màu sắc đã được gắn vào trong này

that tells you exactly how to fold that specific microscope.

Nó sẽ hướng dẫn bạn cách gấp cụ thể

When it's done, it looks something like this,

Sau khi hoàn thành, nó sẽ trông như thế này.

has all the functionalities of a standard microscope,

Và nó có tất cả các chức năng của chiếc kính hiển bình thường

just like an XY stage,

Nó giống như là một bộ phận điều chỉnh

a place where a sample slide could go,

nơi mà ta có thể đẩy cái mẫu vào để xem,

for example right here.

như là ở đây.

We didn't want to change this,

Chúng tôi không muốn thay đổi cái này

because this is the standard

Bởi vì nó là một tiêu chuẩn

that's been optimized for over the years,

được nhìn theo một cách lạc quan suốt nhiều năm qua.

and many health workers are actually used to this.

Và nhiều nhân viên chăm sóc sức khỏe đã quen sử dụng bộ phận nầy.

So this is what changes,

Nên đây là những thay đổi.

but the standard stains all remain the same

Nhưng tất cả các tiêu chuẩn đều được giữ lại

for many different diseases.

để chuẩn đoán các bệnh khác nhau,

You pop this in.

Bạn bật nó lên

There is an XY stage,

Đây là bộ phận điều chỉnh

and then there is a focusing stage,

và đây là tiêu điểm,

which is a flexure mechanism

một kĩ thuật uốn cong

that's built in paper itself that allows us to move

cho phép chúng ta có thể di chuyển nó tùy ý

and focus the lenses by micron steps.

để nhắm vào đường kính từ những bước nhỏ xíu.

So what's really interesting about this object,

Cái mà thú vị nhất của của công việc này,

and my students hate when I do this,

và học sinh của tôi ghét tôi làm điều này,

but I'm going to do this anyway,

nhưng tôi vẫn cứ làm.

is these are rugged devices.

Vì thiết bị rất chắc chắn,

I can turn it on and throw it on the floor

tôi bật nó lên và ném nó xuống sàn

and really try to stomp on it.

rồi dẫm lên nó.

And they last, even though they're designed

Và chúng vẫn nguyên vẹn, dù chúng được thiết kế

from a very flexible material, like paper.

từ một vật liệu rất dẻo dai, như giấy.

Another fun fact is, this is what we actually

Một việc thú vị nữa là, đây thực chất là

send out there as a standard diagnostic tool,

một công cụ chẩn đoán tiêu chuẩn ta đưa ra,

but here in this envelope

chứa đựng được trong chiếc phong bì này.

I have 30 different foldscopes

Tôi có 30 chiếc Foldscope khác nhau

of different configurations all in a single folder.

với các cấu hình khác nhau, tất cả trong duy nhất một bìa giấy.

And I'm going to pick one randomly.

Và tôi sẽ ngẫu nhiên chọn một cái.

This one, it turns out, is actually designed

Cái này, hóa ra, là được thiết kế

specifically for malaria,

đặc biệt cho bệnh tả,

because it has the fluorescent filters built

bởi nó có bộ lọc huỳnh quang được xây dựng

specifically for diagnosing malaria.

riêng biệt cho việc chẩn đoán bệnh tả.

So the idea of very specific diagnostic microscopes

Vậy ý tưởng kính hiển vi đặc trưng cho chẩn đoán

comes out of this.

xuất phát từ cái này.

So up till now, you didn't actually see

Cho tới bây giờ, bạn chưa thực sự thấy

what I would see from one of these setups.

những gì tôi thấy từ một trong những bộ sắp xếp này.

So what I would like to do is,

Vậy nên điều tôi muốn làm là,

if we could dim the lights, please,

làm ơn dịu ánh sáng giùm cho,

it turns out foldscopes are also projection microscopes.

hóa ra, Foldscope cũng là kính hiển vi lồi

I have these two microscopes that I'm going to turn --

Tôi có 2 chiếc kính hiển vi tôi chuẩn bị bật lên

go to the back of the wall --

tới phía sau của bức tường,

and just project, and this way you will see

và vừa được chiếu sáng, theo cách này bạn sẽ thấy

exactly what I would see.

những gì mà tôi thấy.

What you're looking at --

Những gì bạn đang nhìn thấy...

(Applause) —

( Vỗ tay )

This is a cross-section of a compound eye,

Đây là tế bào đan nhau của một con mắt phức hợp,

and when I'm going to zoom in closer, right there,

và tôi sẽ phóng to hình chụp hơn, ở đây,

I am going through the z-axis.

tôi sẽ đi qua trục Z.

You actually see how the lenses are cut together

Bạn sẽ thực sự thấy cách các thấu kính cắt

in the cross-section pattern.

theo kiểu đan nhau.

Another example, one of my favorite insects,

Một ví dụ khác, một trong những côn trùng yêu thích của tôi,

I love to hate this one,

Tôi thích phải ghét con này,

is a mosquito,

là một con muỗi.

and you're seeing the antenna of a culex pipiens.

và bạn đang nhìn thấy ăng ten của một con muỗi vằn.

Right there.

Ngay ở đây.

All from the simple setup that I actually described.

Tất cả từ sự cài đặt đơn giản mà tôi tả.

So my wife has been field testing

Vợ tôi gần đây đang thực nghiệm

some of our microscopes

một vài chiếc kính hiển vi của chúng tôi

by washing my clothes whenever I forget them

bằng việc giặt rồi sấy quần áo mỗi khi

in the dryer.

tôi bỏ quên kính trong đó.

So it turns out they're waterproof, and --

Và hóa ra là chúng còn chống nước nữa, và...

(Laughter) —

(Cười)

right here is just fluorescent water,

đây là nước huỳnh quang,

and I don't know if you can actually see this.

và tôi không biết liệu các bạn có thực sự nhìn thấy nó

This also shows you how the projection scope works.

Đây cũng cho thấy cách dụng cụ quan sát chiếu sáng hoạt động.

You get to see the beam the way it's projected and bent.

Bạn phải nhìn thấy cách chùm sáng được chiếu ra và bẻ cong.

Can we get the lights back on again?

Chúng ta có thể bật lại ánh sáng được không?

So I'm quickly going to show you,

Tôi sẽ cho các bạn xem ngay,

since I'm running out of time,

bởi tôi đang gần hết thời gian.

in terms of how much it costs for us to manufacture,

Về việc chúng ta tốn bao nhiêu để sản xuất,

the biggest idea was roll-to-roll manufacturing,

ý tưởng hay nhất là sản xuất dây chuyền,

so we built this out of 50 cents of parts and costs.

vậy nên chúng tôi tạo nó hết khoảng 50 cent.

(Applause)

( Vỗ tay )

And what this allows us to do

Và cái mà việc này cho phép chúng tôi làm

is to think about a new paradigm in microscopy,

là nghĩ về một cách dùng kính hiển vi mới,

which we call use-and-throw microscopy.

cái mà chúng tôi gọi là kính "dùng xong vất đi."

I'm going to give you a quick snapshot

Tôi sẽ cho bạn xem một chút

of some of the parts that go in.

về một vài phần dụng cụ.

Here is a sheet of paper.

Đây là một tờ giấy.

This is when we were thinking about the idea.

Đây là khi chúng tôi nghĩ về ý kiến đó.

This is an A4 sheet of paper.

Đây là một tờ giấy A4.

These are the three stages that you actually see.

Đây là 3 giai đoạn bạn thực sự thấy.

And the optical components, if you look at the inset up on the right,

và các thành phần ống kính, nếu bạn nhìn bộ phận nhỏ bên phải,

we had to figure out a way to manufacture lenses

chúng tôi phải tìm ra cách để sản xuất thấu kính

in paper itself at really high throughputs,

bằng giấy ở một lưu lượng rất cao,

so it uses a process of self-assembly

cho nên nó dùng quá trình tự lắp ráp

and surface tension

và sức căng bề mặt

to build achromatic lenses in the paper itself.

để dựng thấu kính vô sắc từ chính giấy.

So that's where the lenses go.

Vậy nên đây là nơi đặt thấu kính.

There are some light sources.

Có một vài nguồn ánh sáng.

And essentially, in the end,

Và chù yếu, nói tóm lại,

all the parts line up because of origami,

tất cả đều xếp hàng nhờ thuật gấp giấy,

because of the fact that origami allows us

vì thuật xếp giấy cho ta

micron-scale precision of optical alignment.

sự chính xác tới một phần một triệu mét điều chỉnh ống kính.

So even though this looks like a simple toy,

Cho nên dù nó nhìn như một thứ đồ chơi đơn giản,

the aspects of engineering that go in

kĩ thuật đem vào

something like this are fairly sophisticated.

một thứ như thế này là khá tinh xảo.

So here is another obvious thing that we would do,

Vậy nên đây là một thứ rõ ràng khác mà ta sẽ làm,

typically, if I was going to show

khá điển hình, nếu tôi tiết lộ rằng

that these microscopes are robust,

những chiếc kính hiển vi này rất bền,

is go to the third floor and drop it from the floor itself.

có thể đi lên tầng 3 và thả xuống.

There it is, and it survives.

Và đó, nó vẫn hoạt động tốt.

So for us, the next step actually

Vậy đối với chúng tôi, bước tiếp theo

is really finishing our field trials.

là thực sự hoàn thành những cuộc thực nghiệm.

We are starting at the end of the summer.

Chúng tôi đang bắt đầu vào cuối mùa hè.

We are at a stage where we'll be making thousands of microscopes.

Chúng tôi đang ở giai đoạn mà chúng tôi sẽ làm hàng ngàn chiếc kính hiển vi.

That would be the first time where we would be

Đó là lần đầu tiên chúng tôi

doing field trials with the highest density

làm những cuộc thực nghiệm với

of microscopes ever at a given place.

nhiều kính hiển vi nhất từ trước tới nay nằm trong một địa điểm.

We've started collecting data for malaria,

Chúng tôi bắt đầu thu thập dữ liệu bệnh tả,

Chagas disease and giardia from patients themselves.

bệnh Chagas và sốt hải li từ các bệnh nhân.

And I want to leave you with this picture.

Và tôi muốn kết thúc bằng bức ảnh này.

I had not anticipated this before,

Tôi chưa từng dự tính trước được cái này,

but a really interesting link

trừ một liên kết thực sự thú vị

between hands-on science education

giữa giáo dục khoa học thực tế

and global health.

và sức khỏe toàn cầu.

What are the tools that we're actually providing

Công cụ mà chúng ta đang cung cấp

the kids who are going to fight

những đứa trẻ chuẩn bị đấu tranh

this monster soup for tomorrow?

với bát súp quái vật ngày mai là gì?

I would love for them to be able to just print out

Tôi muốn chúng có thể in ra

a Foldscope and carry them around in their pockets.

một Foldscope và mang theo bên mình ở túi.

Thank you.

Xin cảm ơn.

(Applause)

( Vỗ tay )