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Animations of unseeable biology

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    我要展示给大家的
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    是创造了你们身体活组织
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    的惊人的分子机器
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    分子实在是很小
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    说到小呢，
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    我的意思是真小
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    它们比光的波长还小，
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    所以，我们无法直接观察它们
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    但是，通过科学，我们有一个很好的概念
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    分子比例是怎么回事
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    我们能做到真实地告诉你分子的情况，
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    但我们不能有一个直接的方法把分子展示给你们
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    有一种方法就是画图
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    实际上这已不是个新方法
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    科学家们总是在创造图片
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    作为他们思考和发现过程的一部分
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    他们借助望远镜和显微镜之类的技术，
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    以及他们大脑思考的
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    画出他们所观察到的
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    我举两个众所周知的例子，
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    因为他们以通过艺术来表达科学而著名
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    我先从伽利略开始
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    伽利略用过世界上第一台望远镜
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    来看月亮
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    他改变了我们对月亮的理解
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    17世纪的感知
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    月亮是个完美的天球
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    可是，伽利略所看到的是坚硬的，贫瘠的世界，
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    他通过他的水彩画表达了出来
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    另一位的科学家有一个很大的想法，
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    他就是生物学界的超级明星-查尔斯·达尔文
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    在他的笔记里，那著名的开始语，
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    他从左上角开始写道：“我认为，”
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    接着呢，画出了第一棵生命树，
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    那就是他的见解
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    地球上所有的物种及生物，
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    如何通过进化的历史而连接起来
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    物种的起源来自物竞天择
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    并分歧于一个祖先群体
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    即使作为一名科学家，
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    我曾参加过分子生物学家们的演讲
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    发现完全无法理解，
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    他们使用所有时髦的技术语言和行话
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    来描述他们的作品，
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    知道我遇到大卫 古德塞尔的艺术作品，
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    他是斯克里普斯研究所的分子生物学家
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    他的图画，
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    样样都精确，并且都按比例
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    他的作品对我释明
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    我们内在的分子世界是什么样
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    这是通过血液的一个横断面
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    在左上角，你看到这个黄绿色的区域
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    这个黄绿区血液的流体，大部分是水分，
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    但它也是抗体，糖分，
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    和激素类的东西
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    这个红色区是一个红血球的切片
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    这些红分子是血红蛋白
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    它们实际就是红色，也就是血液的颜色
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    血红蛋白像是一个分子海绵
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    在你的肺里面浸透氧气
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    再带到身体的其他部位
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    很多年前，我就很被这个图像所激励，
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    我就想是否能够使用电脑绘图
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    来描绘分子世界
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    它会是个什么样子呢？
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    就这样我就开始了。现在让我们来看，
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    这是传统的DNA的双螺旋结构，
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    它来自X射线晶体学，
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    所以它是一个精确的DNA模型
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    如果我们把双螺旋展开，把两股拉开，
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    你们看到它们像牙齿一样
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    这些就是遗传密码的字母，
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    在你的DNA上有25，000个基因
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    这就是他们通常谈论的 --
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    遗传密码--大家都这样讲的
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    我想从不同的角度来谈论DNA科学，
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    那是DNA的物理性质
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    这两条线走向不同的方向
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    我现在先不讲什么原因
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    它们实际上就是在走向不同的方向，
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    这就给你们的活细胞制作了大量的混乱，
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    你会看到，
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    大多数特别是在DNA复制过程中
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    我就要给你们看的是
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    是一个精确的描述
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    有关DNA在你身体内部的实际复制，
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    至少是2002的生物学
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    DNA从左手边进入生产线，
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    撞倒这一堆小型的生化机器，
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    这些生化机器把DNA线拉开，重新复制
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    DNA进来
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    碰到这个蓝色的，圆圈状的结构
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    把两条线扯开
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    一条线可以直接复制，
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    你能看到这些放在底部
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    但另一条线就没有这么简单
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    因为它要反向复制
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    它要反复在这些圈里被推出
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    一次复制一段，
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    创造两个新的DNA分子
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    现在你有成千上亿的机器
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    此时此刻就在你里面工作，
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    忠实细致地复制着你的DNA
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    这是个很精确的描述，
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    它的速度和你体内发生的正在进行的一样
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    我没提一些更正和其它的
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    这是几年前的作品
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    谢谢！
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    这个是几年前的作品，
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    接下来我要给你们看的是最新的科学，最新的技术
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    我们再次从DNA开始
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    因为周围被分子包围，它就不停摇摆扭动，
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    我揭开了所以你们看得到
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    DNA大约有两个纳米宽，
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    真的是非常小
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    在你的每一个细胞里，
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    每条DNA大约是3至4千万纳米长
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    为了保持DNA有组织有规律地到达遗传密码，
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    它是被这些紫色的蛋白质包着--
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    这是我是用了紫色
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    它打好包，打好捆
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    这里看到的是单条的DNA
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    这一大包的DNA叫做染色体
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    我们过会再回来讲染色体
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    我们拉出来，拉远缩小，
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    通过核膜孔拉出来，
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    核膜孔是通往储存DNA包厢的通道
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    称为细胞核
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    这里所看到的
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    够上一个学期的生物课，我把它压缩成7分钟
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    所以今天我们能不能讲那么细呢？
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    不能的，我被告知，不能的
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    这里是在光学显微镜下看到的活细胞
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    因为是採用慢速摄影，所以你们能看到它在动
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    核膜打开了
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    这些形状像香肠的是染色体，我们集中讲一下他们
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    它们通过非常明显的运动
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    集中在这些小红点上
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    当细胞准备好了，
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    它就脱离染色体
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    一组DNA去这一边，
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    另一组DNA就去另一边
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    DNA的复制一模一样
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    接下来，细胞在中间分裂
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    同样，你有成千上亿的细胞
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    此时此刻在你体内正在做这个工序
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    我们再回来看染色体
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    看看它的结构来讲述一下
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    我们现在是赤道时刻
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    染色体们排着队
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    如果我们分出一条染色体，
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    我们把它拿出来看看它的结构
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    这是你拥有的最大分子结构之一，
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    至少是至今我们发现的我们体内的
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    这是个单条染色体
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    每条染色体有两条DNA
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    一条卷起来进到一条香肠里
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    另一条卷起来进到另一条香肠里
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    这些像胡须的东西从另一头伸出来
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    它们是细胞的动态支架
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    他们称作微管。名字并不重要
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    我们要集中在这个红色区域，我把它标成红色
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    这是个接口
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    介于动态支架和染色体之间
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    很显然，它是染色体运动的中枢
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    我们也搞不懂它到底是怎么运动的
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    我们一直在研究一种叫动力球的东西
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    认真研究了上百年，
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    我们发现它仍处在初级阶段
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    它由大约200种不同的蛋白质组成，
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    总共有上千种蛋白质
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    它是一个信号传播系统
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    它通过化学信号传播
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    告诉其它的细胞它准备好了，
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    当它觉得事情都准备好了
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    为了染色体的分裂
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    它能够把成长的和缩小的微管连接起来
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    它也参与微管的成长，
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    它能暂时连接它们
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    它也是个能感觉注意力的系统
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    它能感觉到什么时候细胞准备好了，
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    什么时候染色体位置正确
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    这里变成绿色
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    因为它感觉样样都对
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    你会看到，这里有一点点
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    还是红色
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    它在微管下面走开了
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    这是信号传播系统发出停止的信号
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    它走开了，我的意思是，它是机械的
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    分子式钟表装置
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    这就是在分子比例层的工作
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    有点分子式的华而不实，
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    我们还有驱动蛋白，是这些橙色的
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    它们是分子的信差，单向行走
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    这里是动力蛋白。它们携带者传播系统
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    它们有长长的腿，能跨越障碍物
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    同样地，从科学的角度来说
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    所有这些都很精确
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    问题是我们不能用别的方法展示给你们看
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    用人类的领悟力的前沿，
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    来探索科学的前沿，
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    太令人兴奋了
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    去发现这些东西
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    确实是在科学领域工作的令人愉快的奖励
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    但，大多数的医学研究者们，
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    发现这种东西
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    只是通往远大目标的简单步骤，
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    那就是根除疾病，
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    减少疾病造成的痛苦和不幸
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    带人脱离贫困
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    谢谢！
  • 8:42 - 8:46
    （掌声）
Title:
Animations of unseeable biology
Speaker:
Drew Berry
Description:
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
08:47
Regina Chu edited Chinese, Simplified subtitles for Animations of unseeable biology
Emma Zhao added a translation

Chinese, Simplified subtitles

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