我要展示给大家的
是创造了你们身体活组织
的惊人的分子机器
分子实在是很小
说到小呢，
我的意思是真小
它们比光的波长还小，
所以，我们无法直接观察它们
但是，通过科学，我们有一个很好的概念
分子比例是怎么回事
我们能做到真实地告诉你分子的情况，
但我们不能有一个直接的方法把分子展示给你们
有一种方法就是画图
实际上这已不是个新方法
科学家们总是在创造图片
作为他们思考和发现过程的一部分
他们借助望远镜和显微镜之类的技术，
以及他们大脑思考的
画出他们所观察到的
我举两个众所周知的例子，
因为他们以通过艺术来表达科学而著名
我先从伽利略开始
伽利略用过世界上第一台望远镜
来看月亮
他改变了我们对月亮的理解
17世纪的感知
月亮是个完美的天球
可是，伽利略所看到的是坚硬的，贫瘠的世界，
他通过他的水彩画表达了出来
另一位的科学家有一个很大的想法，
他就是生物学界的超级明星-查尔斯·达尔文
在他的笔记里，那著名的开始语，
他从左上角开始写道：“我认为，”
接着呢，画出了第一棵生命树，
那就是他的见解
地球上所有的物种及生物，
如何通过进化的历史而连接起来
物种的起源来自物竞天择
并分歧于一个祖先群体
即使作为一名科学家，
我曾参加过分子生物学家们的演讲
发现完全无法理解，
他们使用所有时髦的技术语言和行话
来描述他们的作品，
知道我遇到大卫 古德塞尔的艺术作品，
他是斯克里普斯研究所的分子生物学家
他的图画，
样样都精确，并且都按比例
他的作品对我释明
我们内在的分子世界是什么样
这是通过血液的一个横断面
在左上角，你看到这个黄绿色的区域
这个黄绿区血液的流体，大部分是水分，
但它也是抗体，糖分，
和激素类的东西
这个红色区是一个红血球的切片
这些红分子是血红蛋白
它们实际就是红色，也就是血液的颜色
血红蛋白像是一个分子海绵
在你的肺里面浸透氧气
再带到身体的其他部位
很多年前，我就很被这个图像所激励，
我就想是否能够使用电脑绘图
来描绘分子世界
它会是个什么样子呢？
就这样我就开始了。现在让我们来看，
这是传统的DNA的双螺旋结构，
它来自X射线晶体学，
所以它是一个精确的DNA模型
如果我们把双螺旋展开，把两股拉开，
你们看到它们像牙齿一样
这些就是遗传密码的字母，
在你的DNA上有25，000个基因
这就是他们通常谈论的 --
遗传密码--大家都这样讲的
我想从不同的角度来谈论DNA科学，
那是DNA的物理性质
这两条线走向不同的方向
我现在先不讲什么原因
它们实际上就是在走向不同的方向，
这就给你们的活细胞制作了大量的混乱，
你会看到，
大多数特别是在DNA复制过程中
我就要给你们看的是
是一个精确的描述
有关DNA在你身体内部的实际复制，
至少是2002的生物学
DNA从左手边进入生产线，
撞倒这一堆小型的生化机器，
这些生化机器把DNA线拉开，重新复制
DNA进来
碰到这个蓝色的，圆圈状的结构
把两条线扯开
一条线可以直接复制，
你能看到这些放在底部
但另一条线就没有这么简单
因为它要反向复制
它要反复在这些圈里被推出
一次复制一段，
创造两个新的DNA分子
现在你有成千上亿的机器
此时此刻就在你里面工作，
忠实细致地复制着你的DNA
这是个很精确的描述，
它的速度和你体内发生的正在进行的一样
我没提一些更正和其它的
这是几年前的作品
谢谢！
这个是几年前的作品，
接下来我要给你们看的是最新的科学，最新的技术
我们再次从DNA开始
因为周围被分子包围，它就不停摇摆扭动，
我揭开了所以你们看得到
DNA大约有两个纳米宽，
真的是非常小
在你的每一个细胞里，
每条DNA大约是3至4千万纳米长
为了保持DNA有组织有规律地到达遗传密码，
它是被这些紫色的蛋白质包着--
这是我是用了紫色
它打好包，打好捆
这里看到的是单条的DNA
这一大包的DNA叫做染色体
我们过会再回来讲染色体
我们拉出来，拉远缩小，
通过核膜孔拉出来，
核膜孔是通往储存DNA包厢的通道
称为细胞核
这里所看到的
够上一个学期的生物课，我把它压缩成7分钟
所以今天我们能不能讲那么细呢？
不能的，我被告知，不能的
这里是在光学显微镜下看到的活细胞
因为是採用慢速摄影，所以你们能看到它在动
核膜打开了
这些形状像香肠的是染色体，我们集中讲一下他们
它们通过非常明显的运动
集中在这些小红点上
当细胞准备好了，
它就脱离染色体
一组DNA去这一边，
另一组DNA就去另一边
DNA的复制一模一样
接下来，细胞在中间分裂
同样，你有成千上亿的细胞
此时此刻在你体内正在做这个工序
我们再回来看染色体
看看它的结构来讲述一下
我们现在是赤道时刻
染色体们排着队
如果我们分出一条染色体，
我们把它拿出来看看它的结构
这是你拥有的最大分子结构之一，
至少是至今我们发现的我们体内的
这是个单条染色体
每条染色体有两条DNA
一条卷起来进到一条香肠里
另一条卷起来进到另一条香肠里
这些像胡须的东西从另一头伸出来
它们是细胞的动态支架
他们称作微管。名字并不重要
我们要集中在这个红色区域，我把它标成红色
这是个接口
介于动态支架和染色体之间
很显然，它是染色体运动的中枢
我们也搞不懂它到底是怎么运动的
我们一直在研究一种叫动力球的东西
认真研究了上百年，
我们发现它仍处在初级阶段
它由大约200种不同的蛋白质组成，
总共有上千种蛋白质
它是一个信号传播系统
它通过化学信号传播
告诉其它的细胞它准备好了，
当它觉得事情都准备好了
为了染色体的分裂
它能够把成长的和缩小的微管连接起来
它也参与微管的成长，
它能暂时连接它们
它也是个能感觉注意力的系统
它能感觉到什么时候细胞准备好了，
什么时候染色体位置正确
这里变成绿色
因为它感觉样样都对
你会看到，这里有一点点
还是红色
它在微管下面走开了
这是信号传播系统发出停止的信号
它走开了，我的意思是，它是机械的
分子式钟表装置
这就是在分子比例层的工作
有点分子式的华而不实，
我们还有驱动蛋白，是这些橙色的
它们是分子的信差，单向行走
这里是动力蛋白。它们携带者传播系统
它们有长长的腿，能跨越障碍物
同样地，从科学的角度来说
所有这些都很精确
问题是我们不能用别的方法展示给你们看
用人类的领悟力的前沿，
来探索科学的前沿，
太令人兴奋了
去发现这些东西
确实是在科学领域工作的令人愉快的奖励
但，大多数的医学研究者们，
发现这种东西
只是通往远大目标的简单步骤，
那就是根除疾病，
减少疾病造成的痛苦和不幸
带人脱离贫困
谢谢！
（掌声）