Showing Revision 11 created 06/09/2019 by Yolanda Zhang.

1. Title:
   为了更早地发现疾病，让我们来谈谈细菌的秘密语言
2. Description:

   细菌互相“交谈”，发送化学信息来协调攻击。如果我们能听到它们在说什么呢？纳米物理学家法提麦·阿扎拉·阿特拉齐（Fatima AlZahra'a Alatraktchi）发明了一种工具来监视细菌的喋喋不休，并将它们的秘密交流转化为人类语言。她的工作可能为疾病的早期诊断——甚至在我们生病之前——铺平道路。

3. Speaker:
   法提麦·阿扎拉·阿特拉齐
4. 1992 0:02 - 0:03
   你不认识它们。

   ¶

5. 4150 0:04 - 0:05
   你看不见它们。
6. 6405 0:06 - 0:08
   但它们一直都在周围，
7. 9404 0:09 - 0:11
   窃窃私语，
8. 11108 0:11 - 0:13
   秘密计划，
9. 13700 0:14 - 0:17
   以百万兵力建造军队。
10. 18826 0:19 - 0:21
    但它们决定进攻时，
11. 21435 0:21 - 0:24
    它们同一时间一哄而上。
12. 27130 0:27 - 0:29
    我在说的是细菌。
13. 28893 0:29 - 0:30
    （大笑）

    ¶

14. 30232 0:30 - 0:32
    你们以为我在说谁？

    ¶

15. 34401 0:34 - 0:38
    细菌生活的社群就和人类一样。

    ¶

16. 37619 0:38 - 0:39
    它们有家庭，
17. 38886 0:39 - 0:40
    它们交谈，
18. 39881 0:40 - 0:42
    还会做行动计划。
19. 41927 0:42 - 0:45
    也像人类一样，它们耍花招，
20. 44608 0:45 - 0:47
    有些甚至互相欺骗。
21. 48127 0:48 - 0:52
    如果我告诉你，
    我们可以听懂细菌的对话，
22. 51958 0:52 - 0:56
    并把它们的机密信息
    翻译成人类语言呢?
23. 56255 0:56 - 1:01
    如果我告诉你，
    翻译细菌语言可以挽救生命呢？
24. 62519 1:03 - 1:04
    我拥有纳米物理学博士学位，
25. 64284 1:04 - 1:09
    我使用纳米技术
    开发了一个实时翻译工具，
26. 68684 1:09 - 1:11
    可以监视细菌群落，
27. 71007 1:11 - 1:14
    记录细菌在做什么。
28. 76123 1:16 - 1:18
    细菌无处不在。

    ¶

29. 77733 1:18 - 1:20
    它们在土壤中，在我们的家具上，
30. 80006 1:20 - 1:21
    在我们的身体里。
31. 82083 1:22 - 1:27
    事实上，这个剧院里
    有90%的活细胞是细菌。
32. 87915 1:28 - 1:29
    有些细菌对我们是好的，
33. 89498 1:29 - 1:33
    它们帮助我们消化食物
    或生产抗生素。
34. 92744 1:33 - 1:35
    有些细菌对我们有害，
35. 94870 1:35 - 1:37
    它们会造成疾病和死亡。
36. 97794 1:38 - 1:40
    要协调所有细菌的功能，
37. 100214 1:40 - 1:42
    它们必须能够组织起来，
38. 102310 1:42 - 1:44
    方法与人类别无二致——
39. 104365 1:44 - 1:46
    通过交谈。
40. 106751 1:47 - 1:48
    不同于使用语言，
41. 108230 1:48 - 1:51
    它们使用信号分子互相交流。
42. 112083 1:52 - 1:53
    当细菌不多时，
43. 113314 1:53 - 1:56
    信号分子就会流失，
44. 116091 1:56 - 1:59
    就像沙漠中一个人的尖叫。
45. 119518 2:00 - 2:04
    但当细菌很多时，
    信号分子聚集起来，
46. 123534 2:04 - 2:07
    细菌觉察到它们并不孤单。
47. 127309 2:07 - 2:09
    它们互相倾听。
48. 129459 2:09 - 2:12
    通过这种方式，它们跟踪集群的数量，
49. 132259 2:12 - 2:16
    当它们足够多时，就开始一个新的行动。
50. 136575 2:17 - 2:20
    当信号分子已经达到一定的阈值，
51. 140406 2:20 - 2:24
    所有的细菌会同时感知它们需要
52. 143561 2:24 - 2:25
    同步行动。
53. 145967 2:26 - 2:30
    细菌的交流包括
    自发行动和被动反应，

    ¶

54. 150277 2:30 - 2:33
    生产一个分子以及对分子的反应。
55. 155094 2:35 - 2:38
    在我的研究中，我专注于监听细菌菌落
56. 158418 2:38 - 2:40
    在人体中的活动。
57. 160343 2:40 - 2:42
    它们如何工作的？
58. 162385 2:42 - 2:44
    我们会拿一个病人的样本。
59. 164304 2:44 - 2:47
    可能是血液或唾液样本。
60. 167304 2:47 - 2:50
    我们把电子射入样本，
61. 169805 2:50 - 2:54
    电子会和任何可沟通分子互动,
62. 173789 2:54 - 2:56
    这种互动会给我们信息
63. 176204 2:56 - 2:58
    来确认细菌种类，
64. 178129 2:58 - 3:00
    它们交谈的类型
65. 179804 3:00 - 3:02
    以及有多少细菌在交谈。
66. 184269 3:04 - 3:07
    细菌在交谈时是什么样的呢？

    ¶

67. 187747 3:08 - 3:11
    在我开发这个翻译工具之前，
68. 191491 3:11 - 3:15
    我最早猜测细菌会有一种原始的语言，
69. 195371 3:15 - 3:19
    就像没有发育出
    表达单词和句子能力的婴儿。
70. 199208 3:19 - 3:22
    当它们笑，就是开心；
    当它们哭，就是难过。
71. 202103 3:22 - 3:23
    就像这样简单。
72. 204008 3:24 - 3:28
    但事实证明，
    细菌可不像我想象的那样原始。

    ¶

73. 208615 3:29 - 3:31
    一个分子不仅仅是一个分子。
74. 210849 3:31 - 3:34
    根据具体情境，
    它们可以有不同的含义，
75. 214404 3:34 - 3:37
    就像婴儿的哭泣
    可以表示不同的事情：
76. 217350 3:37 - 3:39
    有时是这个婴儿饿了，
77. 219164 3:39 - 3:40
    有时是尿湿了，
78. 220362 3:40 - 3:42
    有时是受伤了或害怕了。
79. 222385 3:42 - 3:45
    父母知道怎么解码它们的哭泣。
80. 225624 3:46 - 3:47
    要做一个真正的翻译工具，
81. 227490 3:47 - 3:51
    它必须能够解码信号分子
82. 230517 3:51 - 3:55
    并根据上下文翻译。
83. 235497 3:55 - 3:57
    谁知道呢？
84. 236632 3:57 - 3:59
    也许谷歌翻译很快会采用。
85. 238797 3:59 - 4:01
    （大笑）

    ¶

86. 242386 4:02 - 4:04
    我来举一个例子。

    ¶

87. 244118 4:04 - 4:08
    我带来了一些细菌数据，
    它们可能有点难以理解，
88. 247661 4:08 - 4:09
    如果你没有经过训练的话，
89. 248826 4:09 - 4:10
    不过试着看一下。
90. 251548 4:12 - 4:13
    （大笑）

    ¶

91. 254959 4:15 - 4:18
    这是一个感染了病人的快乐细菌家族。

    ¶

92. 260261 4:20 - 4:22
    就叫它们蒙太古家吧。
93. 263920 4:24 - 4:27
    它们分享资源，再生产，繁衍。
94. 268294 4:28 - 4:30
    一天，它们来了一个新邻居，
95. 272746 4:33 - 4:34
    细菌凯普莱特家。
96. 274497 4:34 - 4:36
    （大笑）

    ¶

97. 276157 4:36 - 4:39
    只要它们能和谐相处，一切都没问题。

    ¶

98. 280377 4:40 - 4:43
    但接着一些计划外的事发生了。
99. 284449 4:44 - 4:49
    蒙太古家的罗密欧
    和凯普莱特家的朱丽叶在一起了。
100. 288631 4:49 - 4:50
     （大笑）

     ¶

101. 290978 4:51 - 4:54
     而且，它们分享了基因物质。

     ¶

102. 293847 4:54 - 4:56
     （大笑）

     ¶

103. 298630 4:59 - 5:01
     而这个转移基因
     对蒙太古家是一个威胁，

     ¶

104. 301385 5:01 - 5:05
     会打乱它们要独占
     这个感染病人的计划，
105. 305455 5:05 - 5:07
     而分享的基因会帮助
106. 306943 5:07 - 5:10
     凯普莱特家发展对抗生素的耐药性。
107. 311747 5:12 - 5:16
     所以蒙太古家族开始内部对话，
     想要通过释放这个分子
108. 316386 5:16 - 5:18
     来摆脱另一个家族。
109. 318688 5:19 - 5:20
     （大笑）

     ¶

110. 320700 5:21 - 5:22
     而且有主题：

     ¶

111. 322372 5:22 - 5:24
     【让我们协调进攻。】

     ¶

112. 323962 5:24 - 5:25
     （大笑）

     ¶

113. 325639 5:26 - 5:27
     让我们协调进攻。

     ¶

114. 329148 5:29 - 5:32
     然后每个人立刻释放出
115. 332272 5:32 - 5:37
     一种毒药，来杀死另一个家庭。
116. 336569 5:37 - 5:38
     【清除！】

     ¶

117. 340129 5:40 - 5:42
     （大笑）

     ¶

118. 343338 5:43 - 5:48
     凯普莱特人则要求反击。

     ¶

119. 347725 5:48 - 5:49
     【反击！】

     ¶

120. 348805 5:49 - 5:50
     然后它们发动了战争。

     ¶

121. 352090 5:52 - 5:57
     这是一段真实的细菌
     与剑状细胞器搏斗的视频，

     ¶

122. 356692 5:57 - 5:58
     它们试图通过
123. 358329 5:58 - 6:01
     互相刺穿和撕裂杀死对方。
124. 362784 6:03 - 6:07
     谁的家族赢得了这场战斗，
     就将成为占统治地位的细菌。
125. 368360 6:08 - 6:12
     所以我能做的就是监听细菌的对话，

     ¶

126. 371613 6:12 - 6:14
     这些对话会导致不同的集体行为，
127. 373709 6:14 - 6:15
     就像你刚才看到的打斗。
128. 375633 6:16 - 6:19
     我要做的就是监视
129. 378554 6:19 - 6:21
     在医院病人体内的
130. 380611 6:21 - 6:22
     细菌群落。
131. 382737 6:23 - 6:25
     在一项实验中，我跟踪了62名患者，
132. 385191 6:25 - 6:29
     在不知道传统诊断测试结果的情况下，
133. 388923 6:29 - 6:32
     我对患者样本进行了
     一种特定感染的测试。
134. 392336 6:32 - 6:37
     当前，细菌诊断学的方法是，

     ¶

135. 396550 6:37 - 6:39
     把样本涂在玻片上，
136. 398575 6:39 - 6:42
     如果细菌在五天内生长出来，
137. 401733 6:42 - 6:44
     病人就被诊断为感染。
138. 405842 6:46 - 6:49
     当我完成研究，并将工具结果
139. 408665 6:49 - 6:52
     与传统的诊断测试和
     验证测试进行比较时，
140. 411887 6:52 - 6:53
     我震惊了。
141. 413351 6:53 - 6:57
     这比我想象的更令人吃惊。
142. 418011 6:58 - 7:00
     但在我告诉你这个工具揭示了什么之前，

     ¶

143. 420004 7:00 - 7:03
     我想告诉你一个
     我跟踪的病人的具体情况，
144. 423112 7:03 - 7:04
     一个年轻女孩。
145. 424803 7:05 - 7:06
     她得了囊性纤维化，
146. 426257 7:06 - 7:10
     这是一种遗传疾病，
     导致她的肺部疾病易受细菌感染。
147. 430837 7:11 - 7:13
     这个女孩没有参与临床试验。
148. 433227 7:13 - 7:16
     我跟踪她是因为，
     我从她的医疗记录中
149. 436008 7:16 - 7:18
     得知她以前从未感染过。
150. 439453 7:19 - 7:22
     这个女孩每个月去医院一次，
151. 441562 7:22 - 7:24
     把她咳出的痰样本吐在杯子里。
152. 444916 7:25 - 7:28
     这个样本被转移到中央实验室
153. 448046 7:28 - 7:30
     进行细菌分析，
154. 450000 7:30 - 7:33
     这样医生们就可以在
     发现感染时迅速采取行动。
155. 454099 7:34 - 7:37
     这也让我有机会
     用她的样本测试我的设备。
156. 457355 7:37 - 7:41
     头两个月，我在她的样本中
     什么都没发现。

     ¶

157. 461794 7:42 - 7:43
     但第三个月，
158. 462975 7:43 - 7:46
     我在她的样本中发现
     一些细菌在说个不停。
159. 466473 7:46 - 7:50
     细菌正在协同破坏她的肺组织。
160. 470534 7:51 - 7:55
     但传统的诊断显示根本没有细菌。
161. 475711 7:56 - 7:58
     下一个月我再次测试，
162. 477604 7:58 - 8:01
     我可以看到细菌的对话
     变得更加激烈。
163. 482167 8:02 - 8:05
     然而，传统的诊断
     还没有显示出任何结果。
164. 486456 8:06 - 8:10
     我的研究结束了，但半年后，
     我对她的病情进行了追踪，
165. 490094 8:10 - 8:13
     想看看在没有医疗干预的情况下，
166. 493299 8:13 - 8:16
     这种只有我知道的细菌
     是否已经消失了。
167. 496350 8:16 - 8:18
     它们并没有。
168. 498020 8:18 - 8:21
     但那女孩现在被诊断出
169. 500857 8:21 - 8:22
     严重感染致命细菌。
170. 503511 8:24 - 8:28
     而这正是我的工具
     早些时候发现的细菌。
171. 508537 8:29 - 8:31
     尽管进行了积极的抗生素治疗，
172. 511027 8:31 - 8:34
     仍然不可能根除感染。
173. 514816 8:35 - 8:38
     医生认为她活不过30岁。
174. 520404 8:40 - 8:43
     当我测量这个女孩的样本时，

     ¶

175. 522513 8:43 - 8:45
     我的工具还处于初级阶段。
176. 524696 8:45 - 8:47
     我甚至不知道我的方法是否有效，
177. 527449 8:47 - 8:49
     因此我与医生达成协议，
178. 529470 8:49 - 8:51
     不告诉他们我的工具揭示了什么，
179. 531165 8:51 - 8:54
     以免影响他们的治疗。
180. 534111 8:54 - 8:57
     所以当我看到这些结果
     甚至没有得到证实时，
181. 536908 8:57 - 8:58
     我不敢说出来，
182. 538290 8:58 - 9:01
     因为治疗一个没有感染的病人
183. 541115 9:01 - 9:04
     也会对病人产生负面影响。
184. 545092 9:05 - 9:07
     但现在我们知道得更多了，
185. 546718 9:07 - 9:10
     还有很多年轻的男孩女孩们可以被救，
186. 551172 9:11 - 9:15
     因为，不幸的是，这种情况经常发生。
187. 554600 9:15 - 9:16
     病人被感染了，
188. 556137 9:16 - 9:20
     在传统的诊断测试中没有发现细菌，
189. 559658 9:20 - 9:24
     突然间，感染在有严重症状的
     病人身上爆发了。
190. 563564 9:24 - 9:26
     但到了这个时候，已经太迟了。
191. 567219 9:27 - 9:31
     在我随访的62名患者中，
     令人惊讶的结果是，

     ¶

192. 570767 9:31 - 9:33
     我的设备在半数以上患者样本中
193. 573324 9:33 - 9:36
     捕捉到了细菌对话，
194. 575544 9:36 - 9:39
     而这些患者在传统方法中
     都被诊断为阴性。
195. 579501 9:40 - 9:43
     换句话说，这些病人中
     有一半以上回家时
196. 583039 9:43 - 9:45
     认为自己没有感染，
197. 584758 9:45 - 9:48
     尽管他们实际上携带着危险的细菌。
198. 589257 9:49 - 9:52
     在这些被误诊的病人体内，
199. 591558 9:52 - 9:55
     细菌正在协调一种同步的攻击。
200. 595530 9:56 - 9:57
     它们互相私语。
201. 597892 9:58 - 10:00
     我所说的“窃窃私语细菌”
202. 599507 10:00 - 10:03
     是传统方法无法诊断的细菌。
203. 603383 10:03 - 10:07
     到目前为止，只有翻译工具
     才能捕捉到这些窃窃私语。
204. 608364 10:08 - 10:12
     我相信，细菌仍在窃窃私语的时间范围
205. 611771 10:12 - 10:15
     是靶向治疗的机会之窗。
206. 615608 10:16 - 10:19
     如果那个女孩在这段时间内接受治疗，
207. 618735 10:19 - 10:21
     则有可能在感染扩散之前
208. 621280 10:21 - 10:23
     在细菌的初始阶段
209. 622759 10:23 - 10:25
     消灭它们。
210. 627131 10:27 - 10:31
     我和这个小女孩的经历
     让我决定要尽我所能

     ¶

211. 631076 10:31 - 10:33
     把这项技术推广到医院。
212. 634212 10:34 - 10:35
     和医生们一起，
213. 635207 10:35 - 10:38
     我已经开始在诊所里使用这个工具
214. 638320 10:38 - 10:40
     来诊断早期感染。
215. 641319 10:41 - 10:45
     虽然还不清楚医生在窃窃私语阶段

     ¶

216. 644547 10:45 - 10:46
     应该如何治疗病人，
217. 646364 10:46 - 10:50
     但这个工具可以帮助医生
     密切关注处于危险中的病人。
218. 650548 10:51 - 10:54
     它可以帮助他们确认治疗是否有效，
219. 653824 10:54 - 10:57
     还可以帮助回答一些简单的问题：
220. 656632 10:57 - 10:58
     患者是否被感染了？
221. 658346 10:58 - 11:00
     这些细菌在做什么？
222. 660958 11:01 - 11:03
     细菌在说话，

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223. 662749 11:03 - 11:05
     进行秘密计划，
224. 664809 11:05 - 11:08
     互相发送机密信息。
225. 668253 11:08 - 11:11
     但我们不仅可以捕捉它们的窃窃私语，
226. 670936 11:11 - 11:13
     还可以学会它们的秘密语言，
227. 673407 11:13 - 11:16
     让我们自己成为细菌语者。
228. 676973 11:17 - 11:19
     正如细菌所说，
229. 679656 11:20 - 11:23
     "3-oxo-C12-aniline."
230. 683763 11:24 - 11:25
     （大笑）

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231. 684895 11:25 - 11:26
     （鼓掌）

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232. 685974 11:26 - 11:27
     谢谢。

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