WEBVTT

00:00:00.557 --> 00:00:04.235
過去可容納一個電晶體的空間，

00:00:04.259 --> 00:00:07.638
我們現在可以放進 10 億個。

00:00:07.638 --> 00:00:11.553
這使得過去一個房間大小的電腦

00:00:11.557 --> 00:00:14.166
現在可以放進你的口袋裡了。

00:00:14.166 --> 00:00:17.609
你可能會說，未來的東西會是小的。

NOTE Paragraph

00:00:17.609 --> 00:00:18.838
身為一位工程師，

00:00:18.838 --> 00:00:22.847
我被這個電腦的 
微型化革命所啟發。

00:00:22.847 --> 00:00:24.219
而身為一位醫師，

00:00:24.223 --> 00:00:29.966
我在想，我們是否可以利用它來降低

00:00:29.970 --> 00:00:35.537
癌症 ─ 地球上成長最快速的疾病之一
的死亡人數。 


00:00:35.543 --> 00:00:36.818
現在，當我這樣說時，

00:00:36.822 --> 00:00:40.620
大部份聽到的人會說， 
我們是研究癌症治療的。

00:00:40.620 --> 00:00:41.907
的確是！

00:00:41.907 --> 00:00:43.082
但事實上，

00:00:43.086 --> 00:00:45.897
有一個不可思議的機會 
可以拯救生命，

00:00:45.911 --> 00:00:49.794
就是藉由癌症的早期發現與預防。

NOTE Paragraph

00:00:49.794 --> 00:00:55.164
全球因癌症死亡的病例
超過 2/3 是可預防的 ，


00:00:55.188 --> 00:00:58.388
經由使用我們現今已有的方法，

00:00:58.406 --> 00:01:01.335
像是接種疫苗、定期篩檢，

00:01:01.335 --> 00:01:04.322
當然，戒菸也是。

00:01:04.322 --> 00:01:07.929
但即使現在我們已經有
最好的工具與科技，

00:01:07.929 --> 00:01:13.706
某些腫瘤要開始成長十年後
才能被偵測出來， 


00:01:13.706 --> 00:01:18.180
那時的癌細胞已多達 5 千萬個了。

00:01:18.180 --> 00:01:19.877
要是我們有更好的科技，

00:01:19.877 --> 00:01:22.987
可以更早偵測到更多這些致命的癌症，

00:01:23.011 --> 00:01:24.343
也就是在它們可以被移除

00:01:24.343 --> 00:01:26.558
或剛長出時，那該有多好？

NOTE Paragraph

00:01:26.558 --> 00:01:31.147
讓我向各位說明 
微型化科技將如何讓我們做到。

00:01:31.147 --> 00:01:33.438
這是一般實驗室裡的一台顯微鏡，

00:01:33.452 --> 00:01:37.028
病理學家用它來觀察組織的樣本，

00:01:37.028 --> 00:01:39.920
例如活體切片或子宮頸抹片檢查。

00:01:39.927 --> 00:01:42.015
這台 $7000 美金的顯微鏡 ，

00:01:42.019 --> 00:01:45.295
會被某些受多年專業訓練的人

00:01:45.299 --> 00:01:48.128
用來找出癌細胞。

00:01:48.128 --> 00:01:51.202
這一張圖是來自我的 
一位萊斯大學的同事

00:01:51.202 --> 00:01:52.794
麗貝卡·理查茲卡頓，

00:01:52.798 --> 00:01:56.645
她和她的團隊所做的
就是把顯微鏡縮小成為一個


00:01:56.645 --> 00:01:58.644
價值十元的零件，

00:01:58.648 --> 00:02:01.924
並且可以裝在光纖的末端上。

00:02:01.924 --> 00:02:05.577
意思是，不需要從病人身上取出檢體，

00:02:05.581 --> 00:02:07.250
送到顯微鏡下觀察，

00:02:07.250 --> 00:02:10.240
而是你可以把顯微鏡放到病人體內。

00:02:10.260 --> 00:02:14.639
並且，不需要專家來檢視影像，

00:02:14.639 --> 00:02:20.075
你可以訓練電腦區分
正常細胞與癌症細胞。


NOTE Paragraph

00:02:20.075 --> 00:02:21.284
這很重要，

00:02:21.284 --> 00:02:24.335
因為他們發現在郊區工作，

00:02:24.335 --> 00:02:27.608
即使有一台行動篩檢箱型車，

00:02:27.608 --> 00:02:30.459
可以開到社區裡進行檢查，

00:02:30.459 --> 00:02:31.864
及收集檢體

00:02:31.888 --> 00:02:35.124
並把它們送回醫院做分析，

00:02:35.128 --> 00:02:36.492
過幾天後，

00:02:36.496 --> 00:02:39.173
受測女士們接到
檢查結果不正常的電話，


00:02:39.187 --> 00:02:40.824
並被要求到醫院來，

00:02:40.828 --> 00:02:45.721
但她們至少有一半不會來，
因為付不起旅費。


00:02:45.721 --> 00:02:49.165
藉由整合顯微鏡與電腦分析，

00:02:49.165 --> 00:02:52.007
麗貝卡和她的同事
已經可以做出一台

00:02:52.021 --> 00:02:55.827
同時具有診斷與治療設施的廂型車。

00:02:55.827 --> 00:02:58.555
意思就是，他們可以直接在現場

00:02:58.569 --> 00:03:01.276
做診斷與治療，

00:03:01.276 --> 00:03:03.828
這樣就沒人會錯過追蹤了。

NOTE Paragraph

00:03:03.831 --> 00:03:08.149
這僅是一個微型化科技
如何拯救人命的案例之一。

00:03:08.149 --> 00:03:09.325
身為工程師，

00:03:09.325 --> 00:03:12.090
我們認為這就是微型化，

00:03:12.090 --> 00:03:14.561
你把一個大的東西變小了。

00:03:14.561 --> 00:03:16.826
但我稍早跟各位提到
有關於電腦


00:03:16.830 --> 00:03:19.096
改變了我們的生活，

00:03:19.100 --> 00:03:23.791
當它們變得
小到可以讓我們帶到任何地方時。


00:03:23.791 --> 00:03:28.501
在醫學上，
有什麼東西是相對等的改變呢？


00:03:28.501 --> 00:03:31.657
如果你有一個偵測器，

00:03:31.657 --> 00:03:35.939
它小到可以在你的體內循環，

00:03:35.946 --> 00:03:38.359
並靠它自己找到腫瘤，

00:03:38.383 --> 00:03:41.082
而且還能把訊號傳到體外呢？

00:03:41.082 --> 00:03:43.176
這聽起來有點像科幻小說，

00:03:43.180 --> 00:03:47.413
但實際上，奈米科技 
已經可以讓我們做到了。

00:03:47.415 --> 00:03:52.296
奈米科技已經讓我們能夠
把製造偵測器的零件


00:03:52.320 --> 00:03:55.867
從原本是頭髮寬度即100微米

00:03:55.867 --> 00:03:58.440
縮更小到其 1/1000，

00:03:58.444 --> 00:04:00.366
也就是100奈米。

00:04:00.370 --> 00:04:03.570
這樣就有很大的影響了，

NOTE Paragraph

00:04:03.583 --> 00:04:09.276
也就是說，材質實際上
以奈米規格改變其特性。


00:04:09.279 --> 00:04:11.807
就拿黃金這個普遍的材質來說，

00:04:11.807 --> 00:04:15.152
當你把黃金磨到奈米粒子的大小，

00:04:15.152 --> 00:04:19.078
它會從金色變成紅色。

00:04:19.082 --> 00:04:22.915
如果你再拿一個更奇特的材質， 
像是硒化鎘 ──

00:04:22.915 --> 00:04:25.113
一個大而黑的晶體，

00:04:25.117 --> 00:04:27.728
若把它製成奈米大小，

00:04:27.742 --> 00:04:29.335
然後放進一種液體裡，

00:04:29.335 --> 00:04:31.183
並以光線照射它

00:04:31.187 --> 00:04:32.373
它們會發光。

00:04:32.377 --> 00:04:38.018
它們會發出藍色、綠色、
黃色、橘色、紅色的光，

00:04:38.032 --> 00:04:40.887
僅依據它們的大小不同。

00:04:40.887 --> 00:04:44.900
這太神奇了！你可想像 
這樣一個在宏觀世界裡的物體嗎？

00:04:44.914 --> 00:04:51.505
就好比你衣櫃裡那些 
全都是棉製的牛仔褲，

00:04:51.505 --> 00:04:56.200
會依它們的尺寸大小
而有不同的顏色。

NOTE Paragraph

00:04:56.212 --> 00:04:58.978
（笑聲）

NOTE Paragraph

00:04:58.982 --> 00:05:00.526
所以，身為一位醫師，

00:05:00.530 --> 00:05:02.774
讓我感興趣的

00:05:02.778 --> 00:05:07.058
不只是材質
會依奈米規格的大小而改變顏色；


00:05:07.058 --> 00:05:11.135
它們在你身體裡面的 
運行方式也會改變。

00:05:11.135 --> 00:05:13.956
而我們將運用這種觀察方式

00:05:13.960 --> 00:05:16.154
來製作更好的癌症偵測器。

NOTE Paragraph

00:05:16.158 --> 00:05:18.691
讓我向各位解釋一下，

00:05:18.691 --> 00:05:20.913
這是身體裡面的一條血管，

00:05:20.913 --> 00:05:23.688
圍繞著血管的是一個腫瘤。

00:05:23.688 --> 00:05:26.744
我們把奈米粒子注射到血管裡面，

00:05:26.748 --> 00:05:31.468
然後觀察它們如何從
血流中進到腫瘤裡面。

00:05:31.468 --> 00:05:35.846
結果我們看到 
許多腫瘤的血管有漏洞，

00:05:35.846 --> 00:05:40.616
所以奈米粒子會從血流漏向腫瘤，

00:05:40.628 --> 00:05:44.132
它們是否會漏出去 
取決於它們的大小。

00:05:44.132 --> 00:05:45.299
在這影像

00:05:45.299 --> 00:05:49.684
較小、100奈米的 
藍色奈米粒子正在漏出去，

00:05:49.698 --> 00:05:53.114
較大、500奈米的紅色奈米粒子

00:05:53.118 --> 00:05:54.915
則留在血流當中。

00:05:54.919 --> 00:05:57.042
所以身為一位工程師，

00:05:57.046 --> 00:06:01.058
依據我所製作的物質大小，

00:06:01.062 --> 00:06:05.233
可改變它在你身體裡的去處。

NOTE Paragraph

00:06:05.249 --> 00:06:09.911
在我的實驗室，我們最近 
作出一種癌症奈米偵測器，

00:06:09.915 --> 00:06:15.473
它小到可以進入身體並找尋腫瘤，

00:06:15.477 --> 00:06:19.589
我們設計它用來監聽腫瘤的侵犯：

00:06:19.593 --> 00:06:24.936
腫瘤需要製造這些
化學訊號的樂音來擴散。


00:06:24.936 --> 00:06:27.864
腫瘤為了要從它長出來的
組織突破出去，

00:06:27.864 --> 00:06:30.574
它必須製造一種 
稱為「酵素」的化學物質，

00:06:30.598 --> 00:06:33.762
來穿破組織架構而出。

00:06:33.763 --> 00:06:39.035
我們設計這些奈米粒子
可被腫瘤酵素活化，


00:06:39.035 --> 00:06:45.456
一個酵素一小時內
可活化一千個這種化學反應。

00:06:45.462 --> 00:06:50.624
用工程術語來說，我們稱這種 
1:1000 比率為一種放大率，


00:06:50.633 --> 00:06:52.825
它會變得超靈敏。

00:06:52.829 --> 00:06:57.212
所以我們製造出一種 
超靈敏的癌症偵測器，

NOTE Paragraph

00:06:57.220 --> 00:07:02.130
但我要如何把這個活化訊號傳到體外，

00:07:02.144 --> 00:07:03.902
我要從那裡著手呢？

00:07:03.906 --> 00:07:07.478
為此，我們要再利用另一個
奈米規格生物學，


00:07:07.482 --> 00:07:09.656
而這與腎臟有關。

00:07:09.659 --> 00:07:11.985
腎臟是一種過濾器，

00:07:11.996 --> 00:07:17.195
它的功能就是將廢物
從血液濾出並排入尿液，


00:07:17.195 --> 00:07:19.879
其實腎臟所過濾的物質

00:07:19.883 --> 00:07:22.895
也是根據大小而定。

00:07:22.901 --> 00:07:24.861
所以在這影片，各位可以看到

00:07:24.865 --> 00:07:27.904
任何小於 5 奈米的物質，

00:07:27.904 --> 00:07:32.023
會從血液通過腎臟而排入尿液，

00:07:32.027 --> 00:07:35.177
其他比較大的物質會被留下來。

00:07:35.177 --> 00:07:40.143
好，如果我做了一個
100 奈米的癌症偵測器，

00:07:40.147 --> 00:07:42.639
然後把它注射到血流裡面，

00:07:42.643 --> 00:07:48.093
它會漏入腫瘤裡面，
被腫瘤酵素活化，


00:07:48.097 --> 00:07:50.483
並釋放一種微小訊號，

00:07:50.483 --> 00:07:53.719
小到可以被腎臟過濾出來，

00:07:53.723 --> 00:07:55.921
然後排到尿液裡面，

00:07:55.925 --> 00:08:00.586
這樣在體外
就有我可以偵測到的訊號了。


NOTE Paragraph

00:08:00.588 --> 00:08:02.650
好，但還有一個問題。

00:08:02.664 --> 00:08:04.430
這是一個很微小的訊號，

00:08:04.430 --> 00:08:06.726
我要如何偵測呢？

00:08:06.730 --> 00:08:08.975
訊號其實只是一種分子，

00:08:08.989 --> 00:08:11.676
是我們工程師設計出來的分子。

00:08:11.680 --> 00:08:14.878
它們完全是合成的，
我們可以設計它們，

00:08:14.878 --> 00:08:18.131
讓它與我們選擇的工具完全相容。

00:08:18.145 --> 00:08:21.607
如果我們要用一種 
相當靈敏的昂貴設備 ──

00:08:21.611 --> 00:08:23.605
叫做質譜儀，

00:08:23.605 --> 00:08:26.670
那麼我們會製造
一種特定質量的分子。


00:08:26.670 --> 00:08:30.370
或許我們想讓它 
不那麼昂貴且方便攜帶，

00:08:30.394 --> 00:08:34.197
那麼我們會製造 
能被試紙抓住的分子，

00:08:34.201 --> 00:08:35.925
就像驗孕一樣。

00:08:35.929 --> 00:08:38.575
事實上，現在有很多的試紙測試方法，

00:08:38.575 --> 00:08:43.711
已廣泛應用在「試紙診斷」領域了。

NOTE Paragraph

00:08:43.711 --> 00:08:46.717
好的，我們做這個有什麼用處呢？

00:08:46.717 --> 00:08:48.313
接下來我要告訴各位的是

00:08:48.317 --> 00:08:50.173
身為一位終身研究員，

00:08:50.173 --> 00:08:52.386
我想對各位訴說我的夢想。

00:08:52.396 --> 00:08:54.519
我不能說這是個承諾；

00:08:54.519 --> 00:08:56.025
但它至少是個夢想。

00:08:56.025 --> 00:08:59.626
我認為我們都必須有夢想 
來讓我們向前邁進，

00:08:59.640 --> 00:09:03.597
甚至，特別是癌症研究人員。

NOTE Paragraph

00:09:03.601 --> 00:09:07.130
我要告訴各位我期望 
我的技術將來會有何進展，

00:09:07.130 --> 00:09:10.139
我的團隊和我都會盡心盡力地

00:09:10.139 --> 00:09:13.291
讓這期望成真。

00:09:13.291 --> 00:09:15.007
好的，我要開始了。

00:09:15.011 --> 00:09:18.386
我夢想有一天，

00:09:18.390 --> 00:09:21.665
大家不用再使用昂貴的篩檢設備

00:09:21.665 --> 00:09:23.194
來做大腸鏡檢查

00:09:23.198 --> 00:09:24.541
或乳房攝影檢查

00:09:24.545 --> 00:09:26.583
或子宮頸抹片檢查，

00:09:26.585 --> 00:09:28.324
而是你可能扎一針，

00:09:28.328 --> 00:09:29.998
等一個小時，

00:09:30.012 --> 00:09:33.647
然後在試紙上做尿液檢測即可。

00:09:33.647 --> 00:09:35.640
我想像這甚至

00:09:35.640 --> 00:09:41.790
不需要穩定的電流 
或專業醫療人士在檢驗室裡就可能做到。


00:09:41.800 --> 00:09:43.656
或許他們可以遠隔千里

00:09:43.656 --> 00:09:46.850
僅用智能手機連結影像即可。

NOTE Paragraph

00:09:46.850 --> 00:09:48.609
我知道這聽起來像是個夢想，

00:09:48.613 --> 00:09:51.762
但在實驗室，
我們已經用在老鼠身上了，


00:09:51.762 --> 00:09:58.595
對於偵測肺癌、大腸癌及卵巢癌，
這比現行方法更有用。

00:09:58.603 --> 00:10:00.857
而這也意味著我期望

00:10:00.861 --> 00:10:09.377
有一天，在病人腫瘤開始成長的10年內，
我們就可以偵測到。

00:10:09.377 --> 00:10:13.263
在各行各業、世界各地的人都能受惠，

00:10:13.263 --> 00:10:16.015
這會促成早期治療，

00:10:16.019 --> 00:10:21.677
藉由早期發現，
我們能比今日拯救更多人的性命。


NOTE Paragraph

00:10:21.686 --> 00:10:22.888
謝謝！

NOTE Paragraph

00:10:22.888 --> 00:10:30.375
（掌聲）