WEBVTT

00:00:00.000 --> 00:00:02.000
我要展示给大家的

00:00:02.000 --> 00:00:06.000
是创造了你们身体活组织

00:00:06.000 --> 00:00:09.000
的惊人的分子机器

00:00:09.000 --> 00:00:12.000
分子实在是很小

00:00:12.000 --> 00:00:14.000
说到小呢，

00:00:14.000 --> 00:00:16.000
我的意思是真小

00:00:16.000 --> 00:00:18.000
它们比光的波长还小，

00:00:18.000 --> 00:00:21.000
所以，我们无法直接观察它们

00:00:21.000 --> 00:00:23.000
但是，通过科学，我们有一个很好的概念

00:00:23.000 --> 00:00:26.000
分子比例是怎么回事

00:00:26.000 --> 00:00:29.000
我们能做到真实地告诉你分子的情况，

00:00:29.000 --> 00:00:32.000
但我们不能有一个直接的方法把分子展示给你们

NOTE Paragraph

00:00:32.000 --> 00:00:35.000
有一种方法就是画图

00:00:35.000 --> 00:00:37.000
实际上这已不是个新方法

00:00:37.000 --> 00:00:39.000
科学家们总是在创造图片

00:00:39.000 --> 00:00:42.000
作为他们思考和发现过程的一部分

00:00:42.000 --> 00:00:45.000
他们借助望远镜和显微镜之类的技术，

00:00:45.000 --> 00:00:47.000
以及他们大脑思考的

00:00:47.000 --> 00:00:50.000
画出他们所观察到的

00:00:50.000 --> 00:00:52.000
我举两个众所周知的例子，

00:00:52.000 --> 00:00:55.000
因为他们以通过艺术来表达科学而著名

NOTE Paragraph

00:00:55.000 --> 00:00:57.000
我先从伽利略开始

00:00:57.000 --> 00:00:59.000
伽利略用过世界上第一台望远镜

00:00:59.000 --> 00:01:01.000
来看月亮

00:01:01.000 --> 00:01:03.000
他改变了我们对月亮的理解

00:01:03.000 --> 00:01:05.000
17世纪的感知

00:01:05.000 --> 00:01:07.000
月亮是个完美的天球

00:01:07.000 --> 00:01:10.000
可是，伽利略所看到的是坚硬的，贫瘠的世界，

00:01:10.000 --> 00:01:13.000
他通过他的水彩画表达了出来

NOTE Paragraph

00:01:13.000 --> 00:01:15.000
另一位的科学家有一个很大的想法，

00:01:15.000 --> 00:01:18.000
他就是生物学界的超级明星-查尔斯·达尔文

00:01:18.000 --> 00:01:20.000
在他的笔记里，那著名的开始语，

00:01:20.000 --> 00:01:23.000
他从左上角开始写道：“我认为，”

00:01:23.000 --> 00:01:26.000
接着呢，画出了第一棵生命树，

00:01:26.000 --> 00:01:28.000
那就是他的见解

00:01:28.000 --> 00:01:30.000
地球上所有的物种及生物，

00:01:30.000 --> 00:01:33.000
如何通过进化的历史而连接起来

00:01:33.000 --> 00:01:35.000
物种的起源来自物竞天择

00:01:35.000 --> 00:01:38.000
并分歧于一个祖先群体

NOTE Paragraph

00:01:38.000 --> 00:01:40.000
即使作为一名科学家，

00:01:40.000 --> 00:01:42.000
我曾参加过分子生物学家们的演讲

00:01:42.000 --> 00:01:45.000
发现完全无法理解，

00:01:45.000 --> 00:01:47.000
他们使用所有时髦的技术语言和行话

00:01:47.000 --> 00:01:49.000
来描述他们的作品，

00:01:49.000 --> 00:01:52.000
知道我遇到大卫 古德塞尔的艺术作品，

00:01:52.000 --> 00:01:55.000
他是斯克里普斯研究所的分子生物学家

00:01:55.000 --> 00:01:57.000
他的图画，

00:01:57.000 --> 00:01:59.000
样样都精确，并且都按比例

00:01:59.000 --> 00:02:02.000
他的作品对我释明

00:02:02.000 --> 00:02:04.000
我们内在的分子世界是什么样

NOTE Paragraph

00:02:04.000 --> 00:02:07.000
这是通过血液的一个横断面

00:02:07.000 --> 00:02:09.000
在左上角，你看到这个黄绿色的区域

00:02:09.000 --> 00:02:12.000
这个黄绿区血液的流体，大部分是水分，

00:02:12.000 --> 00:02:14.000
但它也是抗体，糖分，

00:02:14.000 --> 00:02:16.000
和激素类的东西

00:02:16.000 --> 00:02:18.000
这个红色区是一个红血球的切片

00:02:18.000 --> 00:02:20.000
这些红分子是血红蛋白

00:02:20.000 --> 00:02:22.000
它们实际就是红色，也就是血液的颜色

00:02:22.000 --> 00:02:24.000
血红蛋白像是一个分子海绵

00:02:24.000 --> 00:02:26.000
在你的肺里面浸透氧气

00:02:26.000 --> 00:02:28.000
再带到身体的其他部位

NOTE Paragraph

00:02:28.000 --> 00:02:31.000
很多年前，我就很被这个图像所激励，

00:02:31.000 --> 00:02:33.000
我就想是否能够使用电脑绘图

00:02:33.000 --> 00:02:35.000
来描绘分子世界

00:02:35.000 --> 00:02:37.000
它会是个什么样子呢？

00:02:37.000 --> 00:02:40.000
就这样我就开始了。现在让我们来看，

NOTE Paragraph

00:02:40.000 --> 00:02:42.000
这是传统的DNA的双螺旋结构，

00:02:42.000 --> 00:02:44.000
它来自X射线晶体学，

00:02:44.000 --> 00:02:46.000
所以它是一个精确的DNA模型

00:02:46.000 --> 00:02:48.000
如果我们把双螺旋展开，把两股拉开，

00:02:48.000 --> 00:02:50.000
你们看到它们像牙齿一样

00:02:50.000 --> 00:02:52.000
这些就是遗传密码的字母，

00:02:52.000 --> 00:02:55.000
在你的DNA上有25，000个基因

00:02:55.000 --> 00:02:57.000
这就是他们通常谈论的 --

00:02:57.000 --> 00:02:59.000
遗传密码--大家都这样讲的

00:02:59.000 --> 00:03:01.000
我想从不同的角度来谈论DNA科学，

00:03:01.000 --> 00:03:04.000
那是DNA的物理性质

00:03:04.000 --> 00:03:07.000
这两条线走向不同的方向

00:03:07.000 --> 00:03:09.000
我现在先不讲什么原因

00:03:09.000 --> 00:03:11.000
它们实际上就是在走向不同的方向，

00:03:11.000 --> 00:03:14.000
这就给你们的活细胞制作了大量的混乱，

00:03:14.000 --> 00:03:16.000
你会看到，

00:03:16.000 --> 00:03:19.000
大多数特别是在DNA复制过程中

NOTE Paragraph

00:03:19.000 --> 00:03:21.000
我就要给你们看的是

00:03:21.000 --> 00:03:23.000
是一个精确的描述

00:03:23.000 --> 00:03:26.000
有关DNA在你身体内部的实际复制，

00:03:26.000 --> 00:03:29.000
至少是2002的生物学

00:03:29.000 --> 00:03:32.000
DNA从左手边进入生产线，

00:03:32.000 --> 00:03:35.000
撞倒这一堆小型的生化机器，

00:03:35.000 --> 00:03:38.000
这些生化机器把DNA线拉开，重新复制

00:03:38.000 --> 00:03:40.000
DNA进来

00:03:40.000 --> 00:03:42.000
碰到这个蓝色的，圆圈状的结构

00:03:42.000 --> 00:03:44.000
把两条线扯开

00:03:44.000 --> 00:03:46.000
一条线可以直接复制，

00:03:46.000 --> 00:03:49.000
你能看到这些放在底部

00:03:49.000 --> 00:03:51.000
但另一条线就没有这么简单

00:03:51.000 --> 00:03:53.000
因为它要反向复制

00:03:53.000 --> 00:03:55.000
它要反复在这些圈里被推出

00:03:55.000 --> 00:03:57.000
一次复制一段，

00:03:57.000 --> 00:04:00.000
创造两个新的DNA分子

NOTE Paragraph

00:04:00.000 --> 00:04:03.000
现在你有成千上亿的机器

00:04:03.000 --> 00:04:05.000
此时此刻就在你里面工作，

00:04:05.000 --> 00:04:07.000
忠实细致地复制着你的DNA

00:04:07.000 --> 00:04:09.000
这是个很精确的描述，

00:04:09.000 --> 00:04:12.000
它的速度和你体内发生的正在进行的一样

00:04:12.000 --> 00:04:15.000
我没提一些更正和其它的

00:04:17.000 --> 00:04:19.000
这是几年前的作品

00:04:19.000 --> 00:04:21.000
谢谢！

NOTE Paragraph

00:04:21.000 --> 00:04:24.000
这个是几年前的作品，

00:04:24.000 --> 00:04:27.000
接下来我要给你们看的是最新的科学，最新的技术

00:04:27.000 --> 00:04:29.000
我们再次从DNA开始

00:04:29.000 --> 00:04:32.000
因为周围被分子包围，它就不停摇摆扭动，

00:04:32.000 --> 00:04:34.000
我揭开了所以你们看得到

00:04:34.000 --> 00:04:36.000
DNA大约有两个纳米宽，

00:04:36.000 --> 00:04:38.000
真的是非常小

00:04:38.000 --> 00:04:40.000
在你的每一个细胞里，

00:04:40.000 --> 00:04:44.000
每条DNA大约是3至4千万纳米长

00:04:44.000 --> 00:04:47.000
为了保持DNA有组织有规律地到达遗传密码，

00:04:47.000 --> 00:04:49.000
它是被这些紫色的蛋白质包着--

00:04:49.000 --> 00:04:51.000
这是我是用了紫色

00:04:51.000 --> 00:04:53.000
它打好包，打好捆

00:04:53.000 --> 00:04:56.000
这里看到的是单条的DNA

00:04:56.000 --> 00:04:59.000
这一大包的DNA叫做染色体

00:04:59.000 --> 00:05:02.000
我们过会再回来讲染色体

NOTE Paragraph

00:05:02.000 --> 00:05:04.000
我们拉出来，拉远缩小，

00:05:04.000 --> 00:05:06.000
通过核膜孔拉出来，

00:05:06.000 --> 00:05:09.000
核膜孔是通往储存DNA包厢的通道

00:05:09.000 --> 00:05:11.000
称为细胞核

00:05:11.000 --> 00:05:13.000
这里所看到的

00:05:13.000 --> 00:05:16.000
够上一个学期的生物课，我把它压缩成7分钟

00:05:16.000 --> 00:05:19.000
所以今天我们能不能讲那么细呢？

00:05:19.000 --> 00:05:22.000
不能的，我被告知，不能的

NOTE Paragraph

00:05:22.000 --> 00:05:25.000
这里是在光学显微镜下看到的活细胞

00:05:25.000 --> 00:05:28.000
因为是採用慢速摄影，所以你们能看到它在动

00:05:28.000 --> 00:05:30.000
核膜打开了

00:05:30.000 --> 00:05:33.000
这些形状像香肠的是染色体，我们集中讲一下他们

00:05:33.000 --> 00:05:35.000
它们通过非常明显的运动

00:05:35.000 --> 00:05:38.000
集中在这些小红点上

00:05:38.000 --> 00:05:41.000
当细胞准备好了，

00:05:41.000 --> 00:05:43.000
它就脱离染色体

00:05:43.000 --> 00:05:45.000
一组DNA去这一边，

00:05:45.000 --> 00:05:47.000
另一组DNA就去另一边

00:05:47.000 --> 00:05:49.000
DNA的复制一模一样

00:05:49.000 --> 00:05:51.000
接下来，细胞在中间分裂

00:05:51.000 --> 00:05:53.000
同样，你有成千上亿的细胞

00:05:53.000 --> 00:05:56.000
此时此刻在你体内正在做这个工序

NOTE Paragraph

00:05:56.000 --> 00:05:59.000
我们再回来看染色体

00:05:59.000 --> 00:06:01.000
看看它的结构来讲述一下

00:06:01.000 --> 00:06:04.000
我们现在是赤道时刻

00:06:04.000 --> 00:06:06.000
染色体们排着队

00:06:06.000 --> 00:06:08.000
如果我们分出一条染色体，

00:06:08.000 --> 00:06:10.000
我们把它拿出来看看它的结构

00:06:10.000 --> 00:06:13.000
这是你拥有的最大分子结构之一，

00:06:13.000 --> 00:06:17.000
至少是至今我们发现的我们体内的

00:06:17.000 --> 00:06:19.000
这是个单条染色体

00:06:19.000 --> 00:06:22.000
每条染色体有两条DNA

00:06:22.000 --> 00:06:24.000
一条卷起来进到一条香肠里

00:06:24.000 --> 00:06:26.000
另一条卷起来进到另一条香肠里

NOTE Paragraph

00:06:26.000 --> 00:06:29.000
这些像胡须的东西从另一头伸出来

00:06:29.000 --> 00:06:32.000
它们是细胞的动态支架

00:06:32.000 --> 00:06:34.000
他们称作微管。名字并不重要

00:06:34.000 --> 00:06:37.000
我们要集中在这个红色区域，我把它标成红色

00:06:37.000 --> 00:06:39.000
这是个接口

00:06:39.000 --> 00:06:42.000
介于动态支架和染色体之间

00:06:42.000 --> 00:06:45.000
很显然，它是染色体运动的中枢

00:06:45.000 --> 00:06:48.000
我们也搞不懂它到底是怎么运动的

NOTE Paragraph

00:06:48.000 --> 00:06:50.000
我们一直在研究一种叫动力球的东西

00:06:50.000 --> 00:06:52.000
认真研究了上百年，

00:06:52.000 --> 00:06:55.000
我们发现它仍处在初级阶段

00:06:55.000 --> 00:06:58.000
它由大约200种不同的蛋白质组成，

00:06:58.000 --> 00:07:01.000
总共有上千种蛋白质

00:07:01.000 --> 00:07:04.000
它是一个信号传播系统

00:07:04.000 --> 00:07:06.000
它通过化学信号传播

00:07:06.000 --> 00:07:09.000
告诉其它的细胞它准备好了，

00:07:09.000 --> 00:07:12.000
当它觉得事情都准备好了

00:07:12.000 --> 00:07:14.000
为了染色体的分裂

00:07:14.000 --> 00:07:17.000
它能够把成长的和缩小的微管连接起来

NOTE Paragraph

00:07:17.000 --> 00:07:20.000
它也参与微管的成长，

00:07:20.000 --> 00:07:23.000
它能暂时连接它们

00:07:23.000 --> 00:07:25.000
它也是个能感觉注意力的系统

00:07:25.000 --> 00:07:27.000
它能感觉到什么时候细胞准备好了，

00:07:27.000 --> 00:07:29.000
什么时候染色体位置正确

00:07:29.000 --> 00:07:31.000
这里变成绿色

00:07:31.000 --> 00:07:33.000
因为它感觉样样都对

00:07:33.000 --> 00:07:35.000
你会看到，这里有一点点

00:07:35.000 --> 00:07:37.000
还是红色

00:07:37.000 --> 00:07:40.000
它在微管下面走开了

00:07:41.000 --> 00:07:44.000
这是信号传播系统发出停止的信号

00:07:44.000 --> 00:07:47.000
它走开了，我的意思是，它是机械的

00:07:47.000 --> 00:07:49.000
分子式钟表装置

NOTE Paragraph

00:07:49.000 --> 00:07:52.000
这就是在分子比例层的工作

00:07:52.000 --> 00:07:55.000
有点分子式的华而不实，

00:07:55.000 --> 00:07:58.000
我们还有驱动蛋白，是这些橙色的

00:07:58.000 --> 00:08:00.000
它们是分子的信差，单向行走

00:08:00.000 --> 00:08:03.000
这里是动力蛋白。它们携带者传播系统

00:08:03.000 --> 00:08:06.000
它们有长长的腿，能跨越障碍物

00:08:06.000 --> 00:08:08.000
同样地，从科学的角度来说

00:08:08.000 --> 00:08:10.000
所有这些都很精确

00:08:10.000 --> 00:08:13.000
问题是我们不能用别的方法展示给你们看

NOTE Paragraph

00:08:13.000 --> 00:08:15.000
用人类的领悟力的前沿，

00:08:15.000 --> 00:08:17.000
来探索科学的前沿，

00:08:17.000 --> 00:08:20.000
太令人兴奋了

00:08:20.000 --> 00:08:22.000
去发现这些东西

00:08:22.000 --> 00:08:25.000
确实是在科学领域工作的令人愉快的奖励

00:08:25.000 --> 00:08:28.000
但，大多数的医学研究者们，

00:08:28.000 --> 00:08:30.000
发现这种东西

00:08:30.000 --> 00:08:33.000
只是通往远大目标的简单步骤，

00:08:33.000 --> 00:08:36.000
那就是根除疾病，

00:08:36.000 --> 00:08:38.000
减少疾病造成的痛苦和不幸

00:08:38.000 --> 00:08:40.000
带人脱离贫困

NOTE Paragraph

00:08:40.000 --> 00:08:42.000
谢谢！

NOTE Paragraph

00:08:42.000 --> 00:08:46.000
（掌声）