1
00:00:00,788 --> 00:00:02,533
或许你并没有意识到，

2
00:00:02,533 --> 00:00:07,413
你身体里的细菌
比银河系中的星星还要多。

3
00:00:08,040 --> 00:00:11,167
我们体内这迷人的“细菌宇宙”

4
00:00:11,167 --> 00:00:13,443
是我们身体健康
不可缺少的组成部分，

5
00:00:13,443 --> 00:00:15,532
而高科技的迅速发展

6
00:00:15,532 --> 00:00:20,291
允许我们像处理计算机程序一样
处理这些细菌。

7
00:00:21,060 --> 00:00:22,939
现在，你看到的这张图，

8
00:00:22,939 --> 00:00:25,470
我知道这看起来像是
某种体育运动的示意图，

9
00:00:25,470 --> 00:00:29,626
但实际上是我开发的
第一个细菌程序。

10
00:00:29,626 --> 00:00:32,947
就像写软件代码那样，
我们可以依据不同的算法

11
00:00:32,947 --> 00:00:36,174
输出和撰写DNA序列，
并在细菌内部编写程序。

12
00:00:36,824 --> 00:00:39,519
这个程序做的事情就是
按照一定的节奏

13
00:00:39,519 --> 00:00:40,957
生产荧光蛋白，

14
00:00:40,957 --> 00:00:42,559
并生成一个小分子，

15
00:00:42,559 --> 00:00:45,137
让细菌可以彼此联系，实现信息同步，

16
00:00:45,137 --> 00:00:46,975
正如你在这个影片里看到的。

17
00:00:47,505 --> 00:00:49,785
这个成长中的菌落，

18
00:00:49,785 --> 00:00:51,778
和人类头发的宽度差不多大小。

19
00:00:51,778 --> 00:00:54,285
但你们看不到我们的基因程序如何

20
00:00:54,285 --> 00:00:57,768
指导这些细菌各自产生小分子，

21
00:00:57,768 --> 00:01:01,181
这些分子在数千个
细菌个体之间游移，

22
00:01:01,181 --> 00:01:03,897
告诉它们什么时候
开启和关闭相应的功能。

23
00:01:03,897 --> 00:01:07,148
在这个尺度下，
细菌同步表现得很好，

24
00:01:07,148 --> 00:01:11,142
但因为这些让细菌同步的分子
移动速度非常快，

25
00:01:11,142 --> 00:01:14,718
在比较大的菌落里，
将导致在相距较远的细菌个体间

26
00:01:14,718 --> 00:01:17,620
产生传导波动，

27
00:01:17,620 --> 00:01:21,356
你可以看到这样的波动
从荧幕的右边向左移动。

28
00:01:21,356 --> 00:01:24,144
我们的遗传程序依赖于
一种叫做“群体感应”的

29
00:01:24,144 --> 00:01:25,317
自然现象，

30
00:01:25,317 --> 00:01:28,649
一旦菌落达到临界密度，
细菌之间就会开始激发相互协调，

31
00:01:28,649 --> 00:01:31,590
有时甚至会产生致命后果的行为。

32
00:01:31,590 --> 00:01:34,245
在这段视频中，
你能观察到活动中的“群体感应”现象，

33
00:01:34,245 --> 00:01:37,887
成长中的菌落
只有在达到高密度或临界密度的时候

34
00:01:37,887 --> 00:01:40,258
才会开始发光。

35
00:01:40,258 --> 00:01:41,640
我们的基因程序

36
00:01:41,640 --> 00:01:45,251
在菌落向外蔓延时，
有节奏地

37
00:01:45,251 --> 00:01:47,619
持续制造荧光蛋白。

38
00:01:47,619 --> 00:01:51,310
我们称这个特别的影片
和这个实验为“超级新星”，

39
00:01:51,310 --> 00:01:54,340
因为这看起来很像星星大爆炸。

40
00:01:54,340 --> 00:01:56,730
除了编译这些美丽的图样外，

41
00:01:56,730 --> 00:01:59,321
我开始思考，
我们还能让这些细菌做些什么？

42
00:01:59,321 --> 00:02:01,900
我决定探索研究
要如何编程细菌

43
00:02:01,900 --> 00:02:04,689
去发现和治疗身体内的疾病，
比如癌症。

44
00:02:06,009 --> 00:02:08,307
细菌的一个不可思议之处在于，

45
00:02:08,307 --> 00:02:11,744
它们可以在肿瘤内部自然地生长。

46
00:02:11,744 --> 00:02:13,508
这是因为，一般的肿瘤

47
00:02:13,508 --> 00:02:15,923
是免疫系统涉及不到的区域，

48
00:02:15,923 --> 00:02:17,920
所以当细菌发现这些肿瘤时，

49
00:02:17,920 --> 00:02:21,751
会将肿瘤当做避风港，
在其中茁壮成长。

50
00:02:21,751 --> 00:02:23,585
我们开始使用益生菌，

51
00:02:23,585 --> 00:02:26,209
它们安全并且对健康有益，

52
00:02:26,209 --> 00:02:28,670
随后发现，当老鼠口服益生菌时，

53
00:02:28,670 --> 00:02:32,826
这些益生菌会选择
生长在肝脏的肿瘤里。

54
00:02:32,826 --> 00:02:34,780
我们意识到最简便的

55
00:02:34,780 --> 00:02:36,861
标记出益生菌，

56
00:02:36,861 --> 00:02:38,724
进而让肿瘤现形的方式，

57
00:02:38,724 --> 00:02:40,953
是让这些益生菌产生

58
00:02:40,953 --> 00:02:43,069
可以在尿液中被检测到的信号，

59
00:02:43,069 --> 00:02:45,481
所以我们特别编译了这些益生菌，

60
00:02:45,481 --> 00:02:48,360
让它们产生可以改变
你尿液颜色的分子，

61
00:02:48,360 --> 00:02:51,170
以此实现癌症的检测。

62
00:02:51,170 --> 00:02:52,950
我们随后证明了这项技术

63
00:02:52,950 --> 00:02:56,140
对肝癌的检测具有高灵敏度和准确度，

64
00:02:56,140 --> 00:02:59,060
而肝癌很难通过其他方式检测到。

65
00:02:59,891 --> 00:03:02,890
既然知道这些细菌能
准确定位肿瘤，

66
00:03:02,890 --> 00:03:05,478
我们又试着实现
不止能检测癌症，

67
00:03:05,478 --> 00:03:07,266
还能治疗癌症的编译，

68
00:03:07,266 --> 00:03:10,493
通过从肿瘤内部产生治疗分子，

69
00:03:10,493 --> 00:03:12,815
让现有的肿瘤萎缩，

70
00:03:12,815 --> 00:03:15,070
而我们已经在用群体感应程序
来实现这一过程了，

71
00:03:15,070 --> 00:03:17,413
就像之前影片中看到的一样。

72
00:03:17,413 --> 00:03:21,110
想象一下，未来可以通过
服用这些编译后的细菌

73
00:03:21,110 --> 00:03:23,589
来检测和治疗癌症，

74
00:03:23,589 --> 00:03:26,170
甚至是其他疾病。

75
00:03:26,960 --> 00:03:28,604
我们能够编译细菌

76
00:03:28,604 --> 00:03:30,299
以及生命的能力，

77
00:03:30,299 --> 00:03:33,248
为癌症研究打开了新的天地，

78
00:03:33,248 --> 00:03:35,983
为了分享这个美好的愿景，
我和艺术家 Vik Muniz 合作，

79
00:03:35,983 --> 00:03:37,799
创作了这个完全由细菌和

80
00:03:37,799 --> 00:03:41,440
癌症细胞所组成的宇宙符号。

81
00:03:41,443 --> 00:03:46,645
最终，我希望这个美丽的微观世界
和它的存在意义，

82
00:03:46,645 --> 00:03:51,544
能够给未来的癌症研究方法
带来新的创意。

83
00:03:51,544 --> 00:03:52,988
谢谢。

84
00:03:52,988 --> 00:03:57,934
（鼓掌）