我曾經在耶魯大學
擔任醫學系
副教授
以及科學視覺化主任。
我的工作是替美國太空總署寫演算法及程式
讓即將出發進入太空飛行的宇航員
練習做虛擬手術,
因而太空人可以在太空裝內做實驗。
我們的計畫裡有一件很有趣的事,
就是我們透過最新的掃描科技
觀看那些前所未見的東西--
我的意思是,新科技不僅運用於疾病管理,
還可以讓我們看到那些
讓你驚嘆不已的身體結構。
我記得我們最初幾次看膠原蛋白。
你全身所有的構造--
你的頭髮、皮膚、骨頭、指甲--
每一樣都由膠原蛋白組成。
它的結構很像繩子,
像這樣螺旋纏繞。
唯一一個膠原蛋白改變結構的地方
是你的角膜。
在你的眼睛裡,
它變成格狀的結晶結構,
因此它從原本的不透明變成透明的。
這個組織是如此的完美,
你很難不把它歸功於神蹟。
因為我們不斷地在身體的不同部位
看到這樣的結構。
我曾有個機會
是與一位在美國國立衛生研究院
研究非常有趣的核磁共振的人共事。
我們做的事情
是發展一個新計畫,
要使用這些新科技
掃描從受孕到出生的胎兒發育。
所以我寫了一些演算程式,
而他--美國化學教授羅特博--則製造機器,
他後來因為發明核磁共振而得到諾貝爾獎。
而我得到了這些資料。
我現在要播出這個計畫的部分成果
從受孕到出生(又譯:孕─目睹子宮內的奇蹟。天下文化)
(音樂)
影片文字:從受孕到出生
卵母細胞
精子
受精的卵
24小時:寶寶第一次細胞分裂
受精卵在新細胞完成融合後數小時開始分裂...
每12至15小時分裂一次。
胚胎早期
仍然由卵黃囊供給寶寶營養。
25天:心室開始成長
32天:手臂及雙手開始成形
36天:脊椎骨的原始形態出現
這幾個星期是胚胎成長最快速的時期。
如果胚胎在這九個月都照這個速率持續成長,
寶寶出生時會重達1.5噸。
45天
胚胎的心臟跳動比媽媽的快兩倍。
51天
52天:視網膜、鼻子以及指頭開始生長
胎兒在子宮裡不停地動
對肌肉及骨骼的生長不可或缺。
12週:沒有性別之分的陰莖─
尚不能分辨是男是女
八個月
分娩:胎兒脫出期
出生的瞬間
(掌聲)
亞歷山大:謝謝。
不過正如你所見,
當你開始處理這些資料,
其實是很壯觀的。
而且當我們繼續的掃描,
持續進行這個計畫,
看著這兩個簡單的細胞
居然擁有這種令人無法置信的機制
可以長成神奇的「你」。
當我們繼續處理資料
看著身體的這個小小的部分,
這團小小的組織
從囊胚分化出來的滋養細胞群,
瞬間就在子宮壁上著床,
說:「我要在這停留。」
瞬間就跟雌激素及黃體素
對話及溝通,
說:「我要在這裡長大,養我。」
長成這個不可思議的三胚層胚胎,
在44天內
長成一個你可以辨識的胎兒雛形,
然後在九週內
長成一個小小的人。
這項資訊令人驚異之處在於
到底我們是如何在體內
擁有這樣的生物機制
能夠了解這樣的資訊?
我們來看一段非常特別的東西。
這個是胎兒在25週大時的心臟。
看起來只是兩股絞線。
就像美麗的摺紙,
細胞成長的速率
在第四週時為每一秒產生一百萬個細胞,
就好像自己在摺疊複製自己。
五週內你就可以開始看見心房及腦室的初始結構。
六週時,這些摺疊就開始
與心臟內的乳頭肌一起
能夠拉扯
你心臟裡的每一個瓣膜
直到你的心臟成熟為止--
直到你的全身結構發展完成。
這些在每一個遺傳結構內
準確的告訴神經細胞要去哪裡的機制,
其不可思議之處在於--
這些數學模型的複雜程度,
這些事情是怎樣發生的
遠遠超過人類所能理解。
即使像我身為數學家,
我也要驚嘆
當我們在成形的時候
是如何讓這些指令
不出錯?
這真神秘,真不可思議,真是神蹟。
然後你開始觀察成人的生命。
看看這些小小綹的微血管。
這只是一個微小的次次結構,非常微觀的。
但是基本上當你在體內九個月大,即將出生時,
你的體內擁有
將近六萬英哩(九萬六千多公里)的血管。
而且只有一英哩是看的見的。
其他的59,999英哩
基本上都在輸送營養及帶走廢物。
在一個單一系統內建造這個的複雜度,
再說一次,是超乎理解的,
也不是所有現存的數學公式可以解答的。
而這些指令,
從頭腦到身體的每一部分--
看看這些摺疊有多複雜。
到底身體從何而知
摺疊結構其實可以儲存更多的資料,
所以現在你在看的是寶寶的腦子成長--
這也正是我們在做的事。
我們正開始作兩個新的研究
要從寶寶一出生起就開始掃瞄他們的腦子。
每六個月掃瞄一次,直到他們六歲為止--
我們要掃描大約250個小孩--
觀察他們的腦迴及腦溝如何發展
觀察這個令人讚嘆的發展,
如何轉化成記憶及奇蹟的「我們」。
而且這奇蹟不僅僅在於我們的存在本身,
還在於女性的身體要如何理解
這些遺傳結構,不但讓她自己成長,
而且還能了解到
自己要成為
一個活的免疫及心血管系統
基本上就是一個行動保溫箱,
用這種奇妙的方法培育、對待孩子,
再說一次,這實在不是我們能理解的--
而我們,人類的存在不就是奇蹟?
謝謝。
(掌聲)