ในอีก 16 นาทีข้างหน้า ผมกำลังจะพาคุณเดินทางไปด้วยกัน
ที่บางที มันอาจเป็นความฝัน ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของมวลมนุษยชาติ
เพื่อทำความเข้าใจรหัสของชีวิต
สำหรับผมแล้ว ทุกอย่างเริ่มขึ้น เมื่อหลายปีมาแล้ว
เมื่อผมพบเข้ากับเครื่องพิมพ์สามมิติเครื่องแรก
แนวคิดมันน่าสนใจมาก
เครื่องพิมพ์สามมิติต้องการสามสิ่ง
ข้อมูลนิดหน่อย วัตถุดิบ และพลังงาน
และมันสามารถสร้างวัตถุใดก็ตาม ที่ไม่ได้ปรากฏอยู่ตรงนั้นแต่แรก
ตอนนั้นผมเรียนฟิสิกส์ ผมกำลังจะกลับบ้าน
และตระหนักว่า อันที่จริง ผมรู้จักเครื่องพิมพ์สามมิติมาโดยตลอด
และทุกคนก็เช่นกัน
มันก็คือแม่ของผมนี่เอง
(เสียงหัวเราะ)
แม่ของผมใช้สามสิ่งนี้
ข้อมูลนิดหน่อย ซึ่งในกรณีนี้ คือระหว่างพ่อและแม่ของผม
วัตถุดิบและพลังงาน ในบริบทเดียวกันมันคืออาหาร
และหลังจากสองสามเดือน ผมก็เกิดขึ้นมา
และผมก็ไม่ได้ปรากฏอยู่ก่อนหน้านี้
ฉะนั้น นอกเหนือจากที่แม่ผมตกใจ ว่าเธอเป็นเครื่องพิมพ์สามมิติ
ผมก็ตะลึงกับสิ่งนั้นโดยทันที
ประการแรก ข้อมูล
ข้อมูลปริมาณเท่าไรที่มันต้องการ
เพื่อที่จะสร้างและประกอบขึ้นเป็นมนุษย์
มันเยอะหรือเปล่า มันน้อยหรือเปล่า
ต้องใช้ทัมป์ไดรฟ์กี่อันในการเก็บข้อมูล
ครับ ผมกำลังเริ่มเรียนฟิสิกส์ในตอนนั้น
และผมก็ประมาณเอาว่า มนุษย์เป็นเลโก้ชิ้นใหญ่ยักษ์
ฉะนั้น ลองนึกดูว่าโครงสร้างพื้นฐาน เป็นอะตอมเล็ก ๆ
และมีไฮโดรเจนอยู่ตรงนี้ คาร์บอนตรงนี้ ไนโตรเจนตรงนี้
ฉะนั้นในการประมาณการครั้งแรก
ถ้าผมเขียนจำนวนของอะตอม ที่ถูกใช้สร้างมนุษย์ได้
ผมก็จะสร้างมันได้
ตอนนี้ คุณสามารถลองดูจำนวนบางส่วนได้
และนั้นก็ค่อนข้างจะเป็นจำนวนที่น่าทึ่งทีเดียว
จำนวนของอะตอม
ไฟล์ที่ผมจะเก็บไว้ในทัมป์ไดรฟ์ เพื่อที่จะประกอบเด็กทารกตัวเล็กขึ้นมา
จะกินพื้นที่ทั้งหมดของทัมป์ไดรฟ์จำนวนมาก --
คูณด้วย 2,000 ครั้ง
มันคืออัศจรรย์แห่งชีวิต
ทุกครั้งที่คุณเห็นต่อไปจากนี้ หญิงตั้งครรภ์คนนี้
เธอกำลังรวบรวมปริมาณข้อมูล ที่มากมายที่สุด
ที่คุณจะเคยพบเคยเห็น
ลืมเรื่องบิ๊กเดต้าไปได้เลย ลืมทุกเรื่องที่คุณเคยได้ยิน
นี่เป็นปริมาณของข้อมูลที่มากที่สุด ที่เคยปรากฏอยู่
(เสียงหัวเราะ)
แต่น่าเสียดายที่ธรรมชาติ ฉลาดกว่านักฟิสิกส์เด็ก ๆ นัก
และในเวลาสี่พันล้านปี มันสามารถอัดข้อมูลนี้
เข้าไปในผลึกเล็ก ๆ ที่เรียกว่า ดีเอ็นเอ
เราพบมันเป็นครั้งแรกในปี ค.ศ. 1950 เมื่อ โรสริน แฟรงคลิน
นักวิทยาศาสตร์หญิงที่น่าทึ่ง
ถ่ายภาพมันเอาไว้ได้
แต่เราใช้เวลาอีกกว่า 40 ปี ก่อนจะ สามารถมองเข้าไปในเซลล์มนุษย์ได้
นำผลึกดังกล่าวออกมา
คลี่มันออก และอ่านมันได้เป็นครั้งแรก
รหัสนั้นเป็นตัวอักษร ที่ค่อนข้างจะธรรมดาสามัญ
สี่ตัวอักษร คือ A, T, C และ G
และเพื่อที่จะสร้างมนุษย์ คุณต้องการตัวอักษรนั้นสามพันล้านตัว
สามพันล้าน
สามพันล้านนี่มันมากแค่ไหน
จำนวนนั้น มันไม่ได้ช่วย ทำให้เรามองเห็นภาพเลย ใช่ไหมครับ
ครับ ผมก็คิดเหมือนกัน ว่าทำอย่างไรจึงจะอธิบายได้ดีกว่านี้
เกี่ยวกับว่ารหัสที่ว่าใหญ่ยักษ์ขนาดไหน
แต่ว่า -- ผมหมายความว่า ผมกำลังจะขอความช่วยเหลือ
และคนที่เหมาะสมที่สุด ที่จะมาช่วยผมแนะนำรหัสนี้
ก็คือ บุคคลแรกที่หาลำดับมันได้ ดร. เคร๊ก เวนเตอร์
ครับ ขอต้อนรับ ดร. เคร๊ก เวนเตอร์ ขึ้นมาบนเวทีด้วยครับ
(เสียงปรบมือ)
ไม่ได้มาเป็นตัวเป็นตน
แต่นี่เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์
นี่คือจีโนมของบุคคลหนึ่ง
ที่ถูกตีพิมพ์เป็นหน้า ๆ ทุกตัวอักษร
ข้อมูลจำนวน 262,000 หน้า
น้ำหนัก 450 กิโลกรัม ถูกส่งจากสหรัฐฯ ไปแคนาดา
ต้องขอขอบคุณ บรูโน โบวเดน, Lulu.com สตาร์ทอัพที่ทำทุกอย่าง
มันเป็นโครงสร้างที่น่าทึ่งครับ
แต่นี่เป็นมุมมองเชิงทัศนะ ว่ารหัสแห่งชีวิตคืออะไร
และตอนนี้ มันเป็นครั้งแรก ที่ผมจะได้ทำอะไรสนุก ๆ
ผมสามารถมองเข้าไป และอ่านมันได้
ให้ผมเลือกหนังสือที่น่าสนใจสักเล่ม อย่างเช่น เล่มนี้
ผมมีความเห็นประกอบครับ มันเป็นหนังสือเล่มโต
เพื่อที่จะให้คุณเห็นภาพ ว่ารหัสแห่งชีวิตมีหน้าตาอย่างไร
ตัวอักษรมากมาย
หลายพันล้าน
และมันก็สมเหตุสมผลครับ
ลองมาดูส่วนจำเพาะกันบ้าง
ให้ผมลองอ่านให้ฟังนะครับ
(เสียงหัวเราะ)
"AAG, AAT, ATA"
สำหรับคุณมันเหมือนเป็นตัวอักษร ที่ไม่มีความหมายอะไร
แต่ลำดับนี้ให้สีกับตาของเคร๊ก
ผมจะแสดงให้คุณเห็นอีกส่วนหนึ่ง ของหนังสือนี้
นี่มันซับซ้อนกว่าหน่อย
โครโมโซม 14 หนังสือเล่มที่ 132
(เสียงหัวเราะ)
เป็นไปอย่างที่คุณคาด
(เสียงหัวเราะ)
"ATT, CTT, GATT"
คนคนนี้โชคดีจังเลย
เพราะว่าถ้าตัวอักษรตกหล่นไปสองตัว ในตำแหน่งนี้ --
สองตัวอักษรจากสามพันล้าน --
เขาจะเป็นโรคร้ายในทันที
ซึ่งมันก็คือ ซิย์สติกไฟโบรซิส
มันไม่มีวิธีรักษา เราไม่รู้ว่าจะต้องจัดการกับมันอย่างไร
และมันเป็นเพียงสองตัวอักษร ที่ต่างไปจากคนปกติ
หนังสือที่น่าทึ่ง หนังสือที่ทรงอนุภาพ
หนังสือที่ทำให้ผมเข้าใจ
และแสดงบางอย่างที่ค่อนข้างน่าทึ่ง ให้คุณได้ชม
สำหรับพวกคุณทุก ๆ คน -- สิ่งที่ ทำให้ผมเป็นผม ทำให้คุณเป็นคุณ --
คือเพียงประมาณห้าล้านตัวอักษร
ซึ่งคือหนังสือครึ่งเล่ม
ส่วนที่เหลือ
เราทุกคนมีเหมือน ๆ กัน
ห้าล้านหน้าคืออัศจรรย์แห่งชีวิตของคุณ
ส่วนที่เหลือ เรามีเหมือน ๆ กัน
ฉะนั้น ลองมานึกกันดูอีกที เมื่อเราคิดว่าเราแตกต่างกัน
นี่คือปริมาณที่เรามีร่วมกัน
เอาล่ะ ในเมื่อตอนนี้คุณให้ความสนใจแล้ว
คำถามถัดไปก็คือ
ผมจะอ่านมันได้อย่างไร
ผมจะเข้าใจทั้งหมดนั่นได้อย่างไร
ครับ ไม่ว่าคุณจะเชี่ยวชาญ ในการต่อเครื่องเรือนจากสวีเดนสักแค่ไหน
คู่มือคำแนะนำนี้ ไม่ใช่สิ่งที่คุณ จะถอดความออกได้ในชั่วชีวิต
(เสียงหัวเราะ)
และในปี ค.ศ. 2014 ชาว TED ผู้โด่งดังสองท่าน
ปีเตอร์ ไดแมนดิส และเคร๊ก เวนเตอร์ เอง
ตัดสินใจที่จะตั้งบริษัทใหม่
บริษัท ฮิวแมน ลองจิวิตี ก็เกิดขึ้น
ด้วยเป้าหมายหนึ่งคือ
พยายามทำทุกอย่างที่ทำได้
และเรียนรู้ทุกสิ่งทุกอย่างที่ทำได้ จากหนังสือเหล่านี้
ด้วยเป้าหมายเดียว --
ทำให้ความฝัน เรื่องการแพทย์ส่วนบุคคลให้เป็นจริง
ทำความเข้าใจว่าควรทำอะไร เพื่อที่จะให้มีสุขภาพที่ดี
และอะไรคือความลับของหนังสือเหล่านี้
กลุ่มคนที่น่าทึ่ง นักวิทยาศาสตร์ด้านข้อมูล 40 คน และผู้คนอีกมากมาย
ที่ผมรู้สึกเป็นเกียรติยิ่งที่ได้ร่วมงาน
หลักการนั้นง่ายมากครับ
เรากำลังจะใช้เทคโนโลยี ที่เรียกว่า การเรียนรู้ของเครื่อง (machine learning)
ทางด้านหนึ่ง เรามีจีโนม -- มากมายเลยทีเดียว
อีกด้านหนึ่ง เราเก็บรวบรวมฐานข้อมูลที่ใหญ่ที่สุด ของมนุษย์ ตั้งแต่
ฟีโนไทป์ ภาพสแกนด์สามมิติ เอ็นเอ็มอาร์ -- ทุกอย่างที่เราจะนึกออก
ภายในนั้น ทางด้านตรงข้าม
มันมีความลับของการแปล
และตรงกลางนี้ เราสร้างเครื่อง
เราสร้างเครื่องและเราสอนมัน --
ครับ ไม่ใช่เครื่องเดียว แต่หลายเครื่องมาก --
เพื่อทำความเข้าใจและแปลจีโนม ให้เป็นฟีโนไทป์
ตัวหนังสือเหล่านั้นคืออะไร และพวกมันทำอะไร
มันเป็นวิธีการที่สามารถใช้ได้กับทุกอย่าง
แต่การใช้มันในจีโนมิก ค่อนข้างที่จะซับซ้อนเป็นพิเศษ
เราเติบโตทีละเล็กทีละน้อย และเราต้องการที่จะสร้างความท้าทายใหม่
เราเริ่มจากจุดเริ่มต้นจากลักษณะทั่วไป
ลักษณะทั่วไปเป็นอะไรที่เราสบายใจ เพราะว่าพวกมันเป็นสิ่งที่พบทั่วไป
ทุก ๆ คนมีมัน
ฉะนั้น เราเริ่มถามคำถามที่ว่า
เราจะสามารถคาดคะเนส่วนสูงได้ไหม
เราจะสามารถอ่านหังสือ และคาดเดาส่วนสูงของคุณได้ไหม
ครับ อันที่จริงเราทำได้
ด้วยความแม่นยำในระดับห้าเซนติเมตร
BMI ค่อนข้างที่จะเชื่อมโยง กับการใช้ชีวิตของคุณ
แต่เรายังสามารถ เราคาดการได้อย่างคร่าว ๆ ที่ระดับความแม่นยำแปดกิโลกรัม
เราจะสามารถคาดคะเนสีตาได้หรือไม่
ครับ เราทำได้
ด้วยความแม่นยำแปดสิบเปอร์เซ็นต์
เราจะสามารถคาดคะเนสีผิวได้หรือไม่
ครับ เราทำได้ ด้วยความแม่นยำ 80 เปอร์เซ็นต์
เราจะสามารถคาดคะเนอายุได้หรือไม่
เราทำได้ครับ เพราะว่ารหัสเปลี่ยนไป ในช่วงต่าง ๆ ของชีวิตของคุณ
มันสั้นลง และคุณสูญเสียงบางชิ้นส่วนไป มันมีส่วนที่ถูกแทรกเข้าไป
เราอ่านสัญญาณ และเราก็สร้างแบบจำลอง
ทีนี้ ความท้าทายที่น่าสนใจก็คือ
เราจะสามารถคาดคะเนหน้าของมนุษย์ได้หรือไม่
มันค่อนข้างจะซับซ้อนสักหน่อย
เพราะว่าหน้าของมนุษย์กระจัดกระจาย อยู่ท่ามกลางตัวหนังสือนับล้านเหล่านี้
และหน้าของคน ก็ไม่ใช่สิ่งที่ถูกกำหนดไว้อย่างชัดเจน
ฉะนั้น เราจะต้องสร้าง ระดับต่าง ๆ ทั้งหมดสำหรับมัน
เพื่อเรียนและสอนเครื่องว่าหน้าคืออะไร
และฝังมัน และย่อมัน
และถ้าคุณสบายใจกับการเรียนรู้ของเครื่อง
คุณจะเข้าใจว่าความท้าทายตรงนี้คืออะไร
ครับ หลังจาก 15 ปี -- 15 ปีหลังจากที่เราอ่านลำดับแรกได้ --
เดือนตุลาคมนี้ เราเริ่มที่จะเห็นสัญญาณบางอย่าง
และมันก็เป็นวินาทีที่น่าประทับใจยิ่ง
ที่คุณเห็นอยู่นี้คือตัวอย่างที่มายังห้องทดลอง
นี่คือหน้าของเรา
เราเอาหน้าจริง ๆ ของตัวอย่างมา เราลดความซับซ้อนลง
เพราะว่าไม่ใช่ว่าทุกอย่างจะอยู่ในหน้าของเรา --
ลักษณะและร่องรอย และความไม่สมมาตรต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นในชีวิตประจำวัน
เราสรุปโครงหน้าของเราและเราก็ใช้อัลกอริธึม
ผลที่ออกมาตรงนี้
เป็นการคาดคะเนที่เราได้จากเลือด
(เสียงปรบมือ)
รอเดี๋ยวครับ
ตอนนี้ ตาของคุณกำลังมองไปทางซ้ายแล้วก็ขวา แล้วก็ซ้ายแล้วก็ขวา
และสมองของคุณ ก็ต้องการให้ภาพนั้นเหมือนกัน
ผมก็เลยอยากจะให้คุณลองทำอะไรบางอย่าง
ลองมองหาความแตกต่างสิครับ
มันมีอยู่หลายจุดทีเดียว
สัญญาณที่มากที่สุดมาจากเพศ
จากนั้นก็อายุ บีเอ็มไอ และองค์ประกอบเชื้อชาติของมนุษย์
และการเพิ่มสัญญาณเพื่อกลบสิ่งเหล่านั้น เป็นอะไรที่ซับซ้อนกว่ามาก
แต่ที่คุณเห็นอยู่ตรงนี้ แม้ว่ามันจะมีความแตกต่าง
มันทำให้คุณเข้าใจ ว่าเราได้ภาพคร่าว ๆ ที่ถูกต้อง
ที่จะทำให้เราใกล้ความจริงมากขึ้น
และมันได้ให้ความรู้สึกบางอย่างกับคุณ
นี่คืออีกหนึ่งตัวอย่างที่เข้ามา
และนี่คือการคาดคะเน
หน้านี้เล็กกว่านิดหน่อย เราไม่ได้เห็นโครงสร้างกระโหลกที่สมบูรณ์
แต่ถึงกระนั้น มันก็เป็นภาพคร่าว ๆ
นี่คือตัวอย่างที่มาจากห้องทดลอง
และนี่คือผลการคาดคะเน
คนเหล่านี้ไม่เคยถูกเห็นมาก่อน ในการสอนเครื่อง
มันถูกเรียกว่าชุด "เฮล-เอ้า" (held-out)
แต่ว่ามีคนที่ไม่เชื่อ
เราตีพิมพ์ทุกสิ่งทุกอย่าง ในวารสารทางวิทยาศาสตร์
คุณไปดูเอาก็ได้
แต่เมื่อเรามาอยู่บนเวที คริสก็เลยท้าผม
บางทีผมจะลองเสนอตัวและพยายามคาดคะเน
ใครบางคนที่คุณอาจจะรู้จัก
เอาล่ะ นี่เป็นหลอดบรรจุเลือด -- และเชื่อผมเหอะ คุณไม่รู้หรอกว่า
เราต้องทำอย่างไรบ้างถึงจะได้เลือดหลอดนี้มา แต่เอาล่ะ --
ในหลอดบรรจุเลือดนี้มีข้อมูลทางชีวภาพ
ที่เราต้องการในการสร้างลำดับจีโนมทั้งหมด
เราต้องการเพียงเท่านี้
เราดำเนินการหาลำดับและผมกำลังจะทำให้ดู
และเราจะเริ่มวางรากฐานข้อมูลที่เราได้
ในหลอดบรรจุเลือดนี้ เราคาดคะเนได้ว่า เขาเป็นผู้ชาย
และตัวอย่างของเราก็เป็นผู้ชาย
เราคาดคะเนว่าเขาสูงหนึ่งเมตร กับ 76 เซนติเมตร
ตัวอย่างของเราสูงหนึ่งเมตร กับอีก 77 เซนติเมตร
เราคาดคะเนว่า เขามีน้ำหนัก 76 ตัวอย่างของเรามีน้ำหนัก 82
เราคาดคะเนว่าเขาอายุ 38 ปี
ตัวอย่างของเรามีอายุ 35 ปี
เราคาดคะแนสีตาของเขา
เข้มไปหน่อย
เราคาดคะเนสีผิวของเขา
เราเกือบจะได้แล้วครับ
และนี่คือหน้าของเขา
ทีนี้ วินาทีแห่งความจริงครับ
คนคนนี้คือตัวอย่างของเรา
(เสียงหัวเราะ)
และผมตั้งใจทำให้มันออกมาเป็นแบบนี้ครับ
ผมเองมีเชื้อชาติที่จำเพาะ และค่อนข้างจะแปลก
ผมเป็นชาวยุโรปทางตอนใต้ ชาวอิตาเลียน -- มันไม่เข้ากับแบบจำลองครับ
และรูปแบบจำเพาะนั่น -- เชื้อชาติดังกล่าว เป็นกรณีที่สร้างความซับซ้อนให้กับแบบจำลอง
แต่มันยังมีอีกจุดหนึ่งครับ
สิ่งหนึ่งที่เราใช้บ่อย ๆ เพื่อไว้จดจำบุคคล
ไม่ได้ถูกบันทึกไว้ในจีโนมเลย
มันเป็นเจตจำนงเสรีของเรา มันเป็นหน้าตาของผม
ในกรณีนี้ ไม่ใช่ทรงผมของผม แต่เป็นลักษณะของหนวดเครา
ผมกำลังจะแสดงให้คุณดู ในกรณีนี้ ผมจะย้ายมัน --
และมันไม่มีอะไรไปมากกว่า การทำโฟโตช๊อป ไม่มีทำแบบจำลอง --
หนวดของตัวอย่าง
และทันใดนั้นเอง เราได้ความรู้สึกที่ดีกว่ามาก ๆ
แล้วทำไมเราถึงทำอย่างนี้น่ะหรือครับ
เราไม่ได้ทำแบบนี้ เพื่อคาดคะเนความสูง
หรือถ่ายภาพสวย ๆ จากเลือด
เราทำแบบนี้เพราะว่าเทคโนโลยีเดียวกันนี้ และวิธีการเดียวกันนี้
การเรียนรู้เครื่องจากรหัสดังกล่าว
กำลังจะช่วยให้เราเข้าใจว่าเราเป็นเราได้อย่างไร
ร่ายกายของเราทำงานอย่างไร
ร่างกายของคุณมีอายุเท่าไร
โรคภัยไข้เจ็บเกิดขึ้นในร่างกายของคุณได้อย่างไร
มะเร็งเติบโตขึ้นและพัฒนาไปได้อย่างไร
ยาทำงานอย่างไร
และพวกมันได้ผลกับร่างกายของคุณหรือไม่
นี่เป็นความท้าทายที่ยิ่งใหญ่
นี่เป็นความท้าทายที่พวกเรามีร่วมกัน
กับนักวิจัยหลายพันทั่วโลก
มันเรียกว่าการแพทย์ส่วนบุคคล
มันเป็นความสามารถ ที่จะเปลี่ยนจากวิธีทางสถิติ
ที่คุณเป็นเพียงจุดหนึ่งในมหาสมุทร
ไปเป็นวิธีการทางการแพทย์ส่วนบุคคล
ที่เราทุกคนอ่านหนังสือทั้งหมดนี้
และเราก็มีความเข้าใจ ว่าเรานั้นจริง ๆ แล้วเป็นอย่างไร
แต่มันเป็นความท้าทายที่ซับซ้อนมากจริง ๆ
เพราะว่า ณ เวลานี้ หนังสือทั้งหมดเหล่านี้
เรารู้เพียงแค่สองเปอร์เซ็นต์
หนังสือสี่เล่มจากทั้งหมด 175
และนี่ไม่ใช่หัวข้อของการบรรยายของผม
เพราะว่าเราจะเรียนรู้กันมากกว่านี้
มีคนฉลาด ๆ มากมายในโลกที่รู้เรื่องนี้
การคาดคะเนจะดีขึ้น
แบบจำลองจะมีความแม่นยำมากขึ้น
และยิ่งเราเรียนรู้
เราก็ยิ่งจะต้องพบกับตัดสินใจ
ที่เราไม่เคยเผชิญหน้ามาก่อน
เกี่ยวกับชีวิต
เกี่ยวกับความตาย
เกี่ยวกับการเลี้ยงดู
ฉะนั้น เรากำลังเข้าใกล้รายละเอียดภายใน ว่าชีวิตนั้นเป็นเช่นใด
และมันคือการปฏิวัติที่ไม่สามารถจะจำกัดได้
ในเขตแดนของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
มันจะต้องเป็นการสนทนาระดับนานาชาติ
เราจะต้องเริ่มคิดถึงอนาคต ที่เรากำลังสร้างในฐานะมนุษยชาติ
เราต้องมีปฏิสัมพันธ์กับความสร้างสรรค์ กับศิลปิน กับนักปรัชญา
กับนักการเมือง
ทุกคนมีส่วนร่วมในเรื่องนี้
เพราะว่ามันเป็นอนาคตของสายพันธุ์ของเรา
โดยปราศจากความเกรงกลัว แต่ด้วยความเข้าใจ
ที่ว่าการตัดสินใจของเราในปีหน้า
จะเปลี่ยนแปลงประวัติศาสตร์ไปตลอดกาล
ขอบคุณครับ
(เสียงปรบมือ)