Các bạn không biết chúng.
Các bạn không thấy chúng.
Nhưng chúng luôn ở quanh đây,
thầm thì,
lên những kế hoạch bí mật,
xây dựng quân đội với hàng triệu binh sĩ.
Và khi chúng quyết định tấn công,
chúng nhất tề tấn công.
Tôi đang nói về vi khuẩn.
(Cười)
Các bạn nghĩ tôi đang nói về ai chứ?
Vi khuẩn sống trong những cộng đồng như con người vậy.
Chúng có gia đình,
chúng nói chuyện
và chúng lên kế hoạch các hoạt động.
Và cũng như con người, chúng mưu mô, lừa gạt
và một số còn gian dối nhau.
Nếu tôi nói với bạn rằng ta có thể nghe các cuộc trò chuyện của vi khuẩn
và giải mã thông tin tuyệt mật của chúng sang tiếng người thì sao?
Và nếu tôi nói với bạn rằng dịch các cuộc trò chuyện của vi khuẩn có thể cứu người?
Tôi có bằng Tiến sĩ trong Vật lí nano
và tôi đã dùng công nghệ nano để phát triển công cụ dịch thời gian thật
mà có thể do thám các cộng đồng vi khuẩn
để chúng ta có thể nghe lén về mưu đồ của tụi vi khuẩn.
Vi khuẩn sống ở mọi nơi.
Chúng ở trong đất, trên đồ nội thất của chúng ta
và trong cơ thể chúng ta.
Thật ra, 90% số tế bào sống trong hội trường này là vi khuẩn.
Một số vi khuẩn tốt cho chúng ta;
chúng giúp chúng ta tiêu hóa thức ăn hay sản sinh kháng sinh.
Và một số vi khuẩn rất tệ cho chúng ta;
chúng gây ra bệnh tật và cái chết.
Để phối hợp tất cả các các chức năng của vi khuẩn,
chúng phải có sự tổ chức
và chúng làm thế y như con người -
bằng cách giao tiếp.
Nhưng thay vì sử dụng ngôn từ,
chúng dùng những phân tử tín hiệu để giao tiếp với nhau.
Khi có ít vi khuẩn,
phân tử tín hiệu chỉ trôi đi,
như tiếng thét của người đàn ông cô độc giữa sa mạc.
Nhưng khi có nhiều vi khuẩn, những phân tử tín hiệu tích tụ
và tụi vi khuẩn bắt đầu cảm nhận được là chúng không cô độc.
Chúng lắng nghe lẫn nhau.
Theo cách đó, chúng theo dõi số lượng đồng loại
và thời điểm chúng đủ đông để bắt đầu một hành động mới.
Và khi những phân tử tín hiệu đạt đến một ngưỡng nhất định,
tất cả vi khuẩn đều cảm thấy cùng một lúc là chúng cần hành động
một việc chung nhất.
Vậy là sự giao tiếp của vi khuẩn gồm có sự bắt đầu và phản ứng,
sự sản sinh một phân tử và sự đáp lại nó.
Trong nghiên cứu của mình, tôi tập trung do thám cộng đồng vi khuẩn
ở trong cơ thể con người.
Chúng vận hành thế nào?
Chúng tôi có một mẫu bệnh phẩm.
Có thể là mẫu máu hay nước bọt.
Chúng tôi bắn electron vào mẫu,
những electron sẽ tương tác với những phân tử tín hiệu hiện diện
và sự tương tác đó sẽ cung cấp thông tin cho ta
về danh tính của vi khuẩn,
loại giao tiếp
và chúng nói chuyện với nhau nhiều không.
Nhưng vi khuẩn giao tiếp như thế nào?
Trước khi tôi phát triển công cụ dịch,
giả định đầu của tôi là vi khuẩn sẽ có một ngôn ngữ sơ khai,
như những trẻ sơ sinh chưa phát triển từ vựng và câu từ.
Khi chúng cười, tức là chúng vui; khi chúng khóc, tức là chúng buồn.
Đơn giản thế thôi.
Nhưng hóa ra, vi khuẩn không sơ khai như tôi nghĩ.
Một phân tử không chỉ là một phân tử.
nó có nhiều nghĩa khác nhau dựa theo ngữ cảnh,
như một đứa bé đang khóc có nhiều ý nghĩa khác nhau:
nhiều khi là chúng đói,
đôi khi là chúng bị ướt,
đôi khi chúng đau hay sợ.
Cha mẹ biết cách giải mã những tiếng khóc.
Và để thực sự là một công cụ dịch,
nó phải có khả năng giải nghĩa những phân tử tín hiệu
và dịch chúng tùy theo ngữ cảnh.
Và ai biết được?
Có thể Google dịch sẽ tiếp nhận việc này sớm.
(Cười)
Tôi sẽ cho các bạn một ví dụ.
tôi mang theo một số dữ liệu về vi khuẩn mà có thể hơi khó để hiểu
nếu bạn chưa được luyện,
nhưng cũng hãy thử xem nhé.
(Cười)
Đây là một gia đình vi khuẩn hạnh phúc đang lây nhiễm trong một bệnh nhân.
Hãy gọi đây là gia đình Montague.
Chúng chia sẻ nguồn lực, sinh sản và phát triển.
Một ngày đẹp trời, chúng có hàng xóm mới,
gia đình vi khuẩn Capulet.
(Cười)
Mọi chuyện đều tốt đẹp, miễn là chúng hợp tác với nhau.
Nhưng rồi một việc xảy ra ngoài kế hoạch.
Romeo từ gia đình Montague có một cuộc tình với Juliet từ gia đình Capulet.
(Cười)
Vâng, và hai người họ chia sẻ vật chất di truyền với nhau.
(Cười)
Giờ, sự chuyển gen này có thể nguy hiểm với nhà Montague
đang có tham vọng thành gia đình duy nhất trong bệnh nhân mà chúng đang lây nhiễm
và việc chia sẻ gen sẽ giúp
nhà Capulet phát triển đề kháng với thuốc kháng sinh.
Vậy là nhà Montague bàn nội bộ để loại bỏ gia đình kia
bằng việc đưa ta phân tử này.
(Cười)
Và với tiêu đề:
[Chúng ta hãy cùng tấn công.]
(Cười)
Chúng ta hãy cùng tấn công.
Và mọi người đồng loạt hưởng ứng
bằng cách đưa ra một loại độc tố sẽ giết chết gia đình kia.
[Tiêu diệt!]
(Cười)
Nhà Capulet đáp trả bằng cách phản công.
[Phản công!]
Và họ đánh nhau.
Đây là đoạn băng thật về cuộc đọ sức của vi khuẩn với bào quan hình kiếm,
nơi chúng đang cố giết nhau
bằng cách đâm và chọc thủng nhau theo nghĩa đen.
Gia đình nào thắng trận sẽ trở thành gia đình vi khuẩn vượt trội.
Vậy điều tôi có thể làm là phát hiện các cuộc nói chuyện của vi khuẩn
sẽ dẫn đến các hành vi tập thể
như cuộc chiến ta vừa thấy.
Và điều tôi làm là do thám các cộng đồng vi khuẩn
trong cơ thể
của bệnh nhân trong bệnh viện.
Tôi theo dõi 62 bệnh nhân trong thí nghiệm
tôi xét nghiệm những mẫu bệnh phẩm của một bệnh cụ thể
mà không biết gì về kết quả của xét nghiệm chẩn đoán bệnh truyền thống,
Giờ, trong chẩn đoán vi khuẩn,
một mẫu được đặt lên bản kính
và nếu vi khuẩn phát triển trong năm ngày,
bệnh nhân được chẩn đoán là có bệnh.
Khi tôi hoàn thành nghiên cứu và so sánh kết quả của công cụ
với xét nghiệm chẩn đoán bệnh truyền thống và xét nghiệm thẩm định,
tôi đã rất bất ngờ.
Nó đáng ngạc nhiên hơn nhiều so với những gì tôi đã dự đoán.
Nhưng trước khi kể bạn về điều công cụ phát hiện
tôi muốn kể bạn về một bệnh nhân cụ thể mà tôi theo dõi,
một cô gái trẻ.
Cô ấy bị bệnh u xơ nang,
một bệnh di truyền khiến phổi cô rất nhạy cảm với sự nhiễm khuẩn.
Cô không tham gia thử nghiệm lâm sàng nào.
Tôi theo dõi cô ấy vì tôi biết từ bệnh án
rằng cô chưa bao giờ bị nhiễm khuẩn.
Mỗi tháng một lần, cô đến bệnh viện
để khạc ra một mẫu nước bọt mà cô nhổ trong một cái cốc.
Mẫu này được chuyển đến phân tích vi khuẩn
tại phòng thí nghiệm trung tâm
để bác sĩ có thể xử lí nhanh chóng nếu họ phát hiện ra sự nhiễm khuẩn.
Và việc đó cũng giúp tôi thử nghiệm thiết bị của mình trên đó.
Hai tháng đầu thử nghiệm mẫu, không có gì cả.
Nhưng vào tháng thứ ba,
tôi phát hiện tiếng huyên thiên của vi khuẩn trong mẫu.
Vi khuẩn đang phối hợp để phá hoại mô phổi của cô ấy.
Nhưng chẩn đoán truyền thống không cho thấy bất kì vi khuẩn nào.
Tôi kiểm tra lại lần nữa tháng tiếp theo
và tôi thấy các cuộc giao tiếp của vi khuẩn trở nên dữ dội hơn.
Dù thế, chẩn đoán truyền thống vẫn không cho thấy gì.
Nghiên cứu của tôi kết thúc, nhưng nửa năm sau, tôi theo dõi tình trạng cô ấy
để xem vi khuẩn mà chỉ tôi phát hiện đã biến mất
mà không có sự can thiệp y học hay chưa.
Chúng chưa.
Nhưng giờ cô được chẩn đoán bị nhiễm trùng nghiêm trọng
từ vi khuẩn gây chết người.
Đó chính là loại vi khuẩn công cụ của tôi đã phát hiện lúc trước.
Và dù cho điều trị kháng sinh liều cao,
loại bỏ sự nhiễm trùng là bất khả thi.
Các bác sĩ dự đoán là cô sẽ không sống được đến năm 30 tuổi.
Khi tôi xét nghiệm mẫu cho cô,
công cụ của tôi đang trong giai đoạn khởi đầu.
Tôi còn không biết là phương pháp của tôi có đúng không,
nên tôi thỏa thuận với các bác sĩ
không nói họ công cụ tôi phát hiện gì
để tránh phá hoại việc điều trị.
Vậy là khi tôi thấy những kết quả không có tính xác thực,
tôi không dám tiết lộ
vì chữa bệnh cho bệnh nhân không có bệnh
cũng có ảnh hưởng tiêu cực đến bệnh nhân.
Nhưng giờ chúng tôi biết nhiều hơn
và có nhiều chàng trai và cô gái trẻ còn có thể được cứu
vì rất đáng tiếc là trường hợp này xảy ra rất nhiều.
Bệnh nhân bị nhiễm bệnh,
vi khuẩn không xuất hiện trên xét nghiệm chẩn đoán truyền thống
và đột nhiên, bệnh phát triển trong bệnh nhân với triệu chứng nghiêm trọng.
Và lúc đó thì mọi chuyện đã quá muộn.
Kết quả đáng ngạc nhiên từ 62 bệnh nhân tôi theo dõi
là thiết bị của tôi phát hiện giao tiếp của vi khuẩn
trong nửa số mẫu bệnh phẩm từ bệnh nhân
được chẩn đoán âm tính bởi các phương pháp truyền thống.
Nói cách khác, nửa số bệnh nhân về nhà và nghĩ rằng
họ không bị nhiễm bệnh,
dù họ đang mang theo những vi khuẩn nguy hiểm.
Trong những bệnh nhân bị chẩn đoán nhầm,
vi khuẩn đang phối hợp cho một cuộc tổng tấn công.
Chúng đang thầm thì to nhỏ với nhau.
Cái tôi gọi là "vi khuẩn thì thầm"
là vi khuẩn mà các phương pháp truyền thống không thể chẩn đoán.
Cho đến giờ, chỉ có công cụ dịch có thể phát hiện những vi khuẩn thầm thì.
Tôi tin là khoảng thời gian lúc vi khuẩn còn đang thì thầm
là cơ hội cho các liệu pháp điều trị nhắm đích.
Nếu cô gái được điều trị trong khoảng thời gian cơ hội kia,
có khả năng sẽ giết được vi khuẩn
trong giai đoạn đầu,
trước khi sự nhiễm khuẩn vượt ngoài kiểm soát.
Điều tôi đã trải qua với cô gái trẻ kia khiến tôi quyết định làm mọi thứ có thể
để đưa công nghệ này vào các bệnh viện.
Cùng với các bác sĩ,
tôi sẵn sàng ứng dụng công cụ này vào y tế
để chẩn đoán sớm bệnh nhiễm khuẩn.
Dù không biết các bác sĩ điều trị cho bệnh nhân thế nào
trong giai đoạn vi khuẩn thầm thì,
công cụ này có thể giúp bác sĩ để tâm đến các bệnh nhân rủi ro.
nó có thể giúp bác sĩ biết liệu pháp điều trị thành công hay không
và nó có thể giúp trả lời những câu hỏi đơn giản:
Bệnh nhân có bị nhiễm khuẩn không?
Và tụi vi khuẩn đang trù tính gì?
Tụi vi khuẩn nói chuyện,
chúng mưu đồ
và chúng gửi nhau những thông điệp mật.
Nhưng chúng ta không chỉ có thể phát hiện chúng thầm thì,
chúng ta còn có thể học mật ngữ của chúng
và tự trở thành những vi khuẩn thầm thì.
Và như vi khuẩn sẽ nói,
"3-oxo-C12-aniline." [Tôi xin hết]
(Cười)
(Vỗ tay)
Cảm ơn các bạn.