0:00:01.396,0:00:04.929
Pokušavati shvatiti život [br]bez da ga gledate u akciji,

0:00:04.953,0:00:08.466
ravno je izvanzemaljcima koji[br]pokušavaju shvatiti nogometna pravila

0:00:08.490,0:00:09.965
iz nekoliko slika utakmice.

0:00:09.989,0:00:12.029
Možemo mnogo toga saznati iz ovih slika.

0:00:12.053,0:00:14.506
Primjerice, imamo igrače [br]na polju i izvan njega.

0:00:14.530,0:00:15.743
Imamo bend.

0:00:15.767,0:00:19.789
Imamo i navijačice[br]koje se zabavljaju dok gledaju tekmu.

0:00:19.813,0:00:23.383
Ali, iako možemo izvući sve te informacije

0:00:23.407,0:00:25.540
iz ovih slika,

0:00:25.564,0:00:28.089
još uvijek ne možemo[br]pomoću nje shvatiti pravila igre.

0:00:28.113,0:00:29.895
Kako bismo to izveli,

0:00:29.919,0:00:32.057
moramo zapravo pogledati cijelu utakmicu.

0:00:33.013,0:00:35.568
Mnogo onoga što znamo o tome[br]kako život funkcionira

0:00:35.592,0:00:37.946
dolazi iz gledanja ovakvih slika.

0:00:37.970,0:00:42.460
Znanstvenici su uspjeli[br]skužiti mnogo toga iz slika

0:00:42.484,0:00:45.522
ali u konačnici, ako žele[br]shvatiti kako život funkcionira,

0:00:45.546,0:00:47.688
moraju ga gledati u akciji.

0:00:47.712,0:00:50.702
A život se u biti događa ovdje,

0:00:50.726,0:00:55.032
u pokušajima shvaćanja [br]kako rade osnovne jedinice života.

0:00:55.056,0:00:57.019
A kako bismo mogli to vidjeti,

0:00:57.043,0:01:00.102
moramo shvatiti što život jest.

0:01:01.278,0:01:03.325
U usporedbi s ovim mravom,

0:01:03.349,0:01:07.124
ljudska stanica ima otprilike[br]sto milijuna puta manji volumen.

0:01:07.148,0:01:09.519
Vidite li stanicu odmah do ovog mrava?

0:01:09.543,0:01:10.712
Evo je ovdje.

0:01:10.736,0:01:12.305
Da bismo promatrali tu stanicu,

0:01:13.202,0:01:15.521
moramo nevidljivo učiniti vidljivim,

0:01:15.545,0:01:17.870
a to radimo pomoću mikroskopa.

0:01:17.894,0:01:19.314
Ne ovih mikroskopa;

0:01:19.338,0:01:21.664
oni koje mi radimo izgledaju ovako nekako.

0:01:22.105,0:01:25.120
Pomaže što sam ja donekle paparazzi.

0:01:25.144,0:01:26.963
Umjesto da slikam ljude,

0:01:26.987,0:01:29.928
ja slikam slavne stanice.

0:01:29.952,0:01:34.031
Moja dosadašnja karijera

0:01:34.055,0:01:35.461
bila je dosta zavojita,

0:01:35.485,0:01:39.771
počinjući s mojom dječačkom opsesijom[br]i strašću za računalne znanosti

0:01:39.795,0:01:43.511
koja je onda naglo skrenula [br]u inženjerstvo,

0:01:44.365,0:01:46.393
da bi nedavno

0:01:46.417,0:01:50.402
ponovno oštro skrenula[br]u proučavanje stanične biologije.

0:01:51.134,0:01:53.764
To je kombinacija disciplina

0:01:53.788,0:01:55.838
koja me dovela do [br]mjesta na kojem sam sada.

0:01:55.862,0:01:58.860
Mogu provoditi [br]interdisciplinarna istraživanja

0:01:58.884,0:02:00.259
s jednim jasnim ciljem.

0:02:00.283,0:02:03.654
Ideja je da unaprijedimo[br]inovaciju i otkrića

0:02:03.678,0:02:07.141
spajanjem stručnjaka [br]iz tih različitih disciplina

0:02:07.165,0:02:10.548
da bismo skupa riješili probleme [br]koje ne možemo riješiti pojedinačno.

0:02:11.814,0:02:15.020
Želimo razumjeti stanicu.

0:02:15.044,0:02:16.233
Stanica... što je to?

0:02:16.257,0:02:18.185
Pa, to je osnovna jedinica života.

0:02:18.209,0:02:20.554
Jednostavno rečeno, to je samo vreća.

0:02:20.578,0:02:23.617
Vreća u kojoj je [br]trilijun neživih molekula,

0:02:23.641,0:02:26.562
proteina, ugljikohidrata, lipida i masti.

0:02:26.586,0:02:29.095
U posljednjih pedeset godina

0:02:29.119,0:02:31.930
molekularni biolozi i biokemičari[br]našli su načine

0:02:31.954,0:02:34.024
kako da natjeraju proteine da svijetle.

0:02:34.536,0:02:36.565
Poput krijesnica.

0:02:37.518,0:02:39.849
Proizvođači mikroskopa[br]uspjeli su izraditi

0:02:39.873,0:02:41.297
sve bolje i bolje instrumente

0:02:41.321,0:02:44.301
kako bismo snimili svjetlo[br]koje odašilju te molekule,

0:02:44.325,0:02:48.421
a kompjuterski znanstvenici i matematičari[br]uspjeli su protumačiti

0:02:48.445,0:02:51.467
signale koje su kamere snimile.

0:02:51.491,0:02:53.610
Spajanjem tih oruđa,

0:02:53.634,0:02:57.870
počinjemo shvaćati[br]organizaciju ovih molekula

0:02:57.894,0:02:59.330
unutar stanica,

0:02:59.354,0:03:02.184
kako se organizacija mijenja kroz vrijeme

0:03:02.208,0:03:04.916
i to je ono što nas zapravo zanima,

0:03:04.940,0:03:07.176
razumijevanje biti života.

0:03:07.589,0:03:10.445
Želimo prijeći sa slikanja života,

0:03:10.469,0:03:13.144
tradicionalno ograničenog[br]na dvije dimenzije,

0:03:13.168,0:03:15.503
na slikanje života u tri dimenzije.

0:03:15.527,0:03:19.073
Kako pretvoriti dvodimenzionalnu sliku [br]u trodimenzionalnu sliku?

0:03:19.097,0:03:21.176
Pa, zapravo je prilično jednostavno.

0:03:21.200,0:03:22.906
Skupite niz dvodimenzionalnih slika

0:03:22.906,0:03:24.822
uzorka koji se pomiče gore-dolje,

0:03:24.822,0:03:27.035
i onda složimo slike jednu na drugu,

0:03:27.035,0:03:29.107
i stvorimo trodimenzionalni volumen.

0:03:29.107,0:03:32.469
Problem s ovim pristupom[br]je da tradicionalni mikroskopi

0:03:32.469,0:03:35.064
ispuštaju previše energije u sustav.

0:03:35.088,0:03:37.697
To znači da ova stanica koju vidite

0:03:37.721,0:03:40.686
prima mnogo svjetlosnog toksiciteta,

0:03:40.710,0:03:42.118
a to je problem.

0:03:43.388,0:03:45.322
Da malo bolje objasnim.

0:03:45.346,0:03:46.525
Na primjer,

0:03:46.549,0:03:50.021
recimo da se na ovom planetu[br]život razvio pod samo jednim suncem, da?

0:03:50.854,0:03:53.911
Sad recimo da želim promatrati[br]kupce na ovoj ulici

0:03:53.935,0:03:55.795
kako bih shvatio njihove [br]potrošačke navike:

0:03:55.819,0:03:58.024
koliko se dugo zadržavaju pred izlozima,

0:03:58.024,0:03:59.662
u koliko dućana uđu,

0:03:59.662,0:04:01.849
koliko dugo ostanu u svakom dućanu.

0:04:01.849,0:04:05.121
Da sjedim u kafiću i promatram ljude,

0:04:05.121,0:04:07.267
nitko ne bi ni primijetio da ih promatram.

0:04:07.267,0:04:08.427
Sad, što ako ih odjednom

0:04:08.427,0:04:10.691
obasjam svjetlom ravnim, recimo,

0:04:10.691,0:04:16.690
svjetlu pet ili deset sunaca?

0:04:16.714,0:04:19.027
Bi li se i dalje ponašali normalno?

0:04:20.277,0:04:23.329
Bi li se i dalje zadržavali[br]vani jednako dugo?

0:04:23.353,0:04:26.227
Uvjeravam li se da neće[br]promijeniti ponašanje

0:04:26.251,0:04:29.500
zbog izlaganja tolikoj količini[br]sunčeve svjetlosti?

0:04:29.524,0:04:30.675
Ne.

0:04:30.699,0:04:32.906
Većina današnjih mikroskopa,

0:04:32.930,0:04:34.529
i konvencionalnih mikroskopa,

0:04:34.553,0:04:39.155
ispuštaju između deset i deset tisuća puta[br]jaču svjetlost od one

0:04:39.179,0:04:42.420
kojoj smo izloženi na ovom planetu[br]na kojem se život zapravo razvio.

0:04:43.431,0:04:45.229
Zbog toga,

0:04:45.253,0:04:47.921
pa, budući da sam paparazzi za stanice,

0:04:47.945,0:04:50.958
zato moram paziti na količinu svjetla

0:04:50.982,0:04:52.477
kojom obasjavamo stanicu.

0:04:52.501,0:04:55.211
Inače ćemo završiti sa sprženom stanicom.

0:04:55.780,0:04:56.950
Ispada da nema

0:04:56.974,0:05:01.296
ničeg prirodnog u oštećenoj stanici

0:05:01.320,0:05:04.054
čije je ponašanje drastično promijenjeno.

0:05:05.323,0:05:08.782
Uzmimo ovu stanicu kao primjer.

0:05:08.806,0:05:10.620
Nalazi se na komadiću stakla.

0:05:10.644,0:05:12.448
Vidite ove točkice posvuda?

0:05:12.472,0:05:14.997
Te točkice su molekularni mehanizmi

0:05:15.021,0:05:17.330
koji se skupljaju na površini stanice

0:05:17.354,0:05:21.813
i prenose hranu iz okoline u stanicu.

0:05:21.837,0:05:25.002
Naš laboratorij koristi tzv. mikroskope[br]s faznim kontrastom,

0:05:25.026,0:05:27.635
koji proizvodi vrlo tanak sloj svjetlosti,

0:05:27.659,0:05:29.642
pazeći da ne ošteti stanice

0:05:29.666,0:05:32.319
i ne ispusti previše svjetla u sustav.

0:05:32.343,0:05:33.512
Tim postupkom

0:05:33.536,0:05:37.729
možemo promatrati dinamiku procesa[br]puno duže

0:05:37.753,0:05:39.983
bez preopterećivanja stanica.

0:05:40.612,0:05:43.302
Koristili smo tu mikroskopsku tehniku[br]i instrumente

0:05:43.326,0:05:45.870
kako bismo bolje shvatili kako[br]virusi zaraze stanice.

0:05:45.894,0:05:49.011
U ovom primjeru,[br]izložili smo stanicu rotavirusu.

0:05:49.035,0:05:53.944
To je vrlo zarazni patogen[br]koji godišnje ubije 200 000 ljudi.

0:05:53.968,0:05:56.573
Promatrajući ove molekule,[br]ove virusne čestice,

0:05:56.597,0:05:59.078
kako se raspršuju na površini stanice,

0:05:59.102,0:06:02.008
možemo shvatiti pravila[br]po kojima igraju.

0:06:02.032,0:06:03.717
Kad shvatimo ta pravila,

0:06:03.741,0:06:05.175
možemo ih nadigrati,

0:06:05.199,0:06:07.470
bilo putem inteligentnih terapija,

0:06:07.494,0:06:10.665
kako bismo ublažili, kontrolirali,[br]ili čak spriječili virus

0:06:10.689,0:06:12.881
da se veže na stanicu.

0:06:13.929,0:06:16.735
Dakle, učinili smo nevidljivo vidljivim,

0:06:16.759,0:06:17.973
ali ostaje nam pitanje:

0:06:17.997,0:06:20.418
Kad možemo vjerovati onome što vidimo?

0:06:20.442,0:06:22.576
Sve što sam vam dosad pokazao

0:06:22.600,0:06:26.900
bila je stanica prikovana na staklo[br]ili zarobljena u Petrijevoj zdjelici.

0:06:26.924,0:06:30.935
Ali stanice se nisu razvile [br]na staklu, zar ne?

0:06:30.959,0:06:32.500
Nisu se razvile u izolaciji

0:06:32.524,0:06:35.316
i nisu se razvile [br]izvan svog fiziološkog konteksta.

0:06:35.340,0:06:37.725
Kako bismo shvatili[br]prirodno ponašanje stanice,

0:06:37.749,0:06:43.884
moramo ih promatrati u akciji [br]na njihovom terenu.

0:06:44.482,0:06:47.513
Promotrimo ovaj složeni sustav.

0:06:47.537,0:06:50.544
Ovo je razvijajući embrij zebrice,

0:06:50.568,0:06:53.760
gledate stanice koje se organiziraju

0:06:53.784,0:06:56.877
kako bi izgradile tkiva,[br]koja će graditi organske sustave.

0:06:56.901,0:06:59.592
Kad ponovno pogledamo film,[br]vidjet ćete da nakon otprilike 20 sati

0:06:59.592,0:07:02.291
počinje formacija oka i repa zebrice.

0:07:02.291,0:07:05.048
Ne moramo promatrati ovo[br]u tako niskoj rezoluciji,

0:07:05.048,0:07:07.845
možemo zabilježiti i najsitnije detalje,

0:07:07.869,0:07:10.292
i želimo promatrati ovo u tri dimenzije

0:07:10.292,0:07:13.491
tijekom minuta, sekunda,[br]sati, ili čak dana.

0:07:13.967,0:07:17.322
Dakle, problem s ovim složenim sustavima

0:07:17.346,0:07:19.199
je da izmješamo svjetlost,

0:07:19.223,0:07:22.060
ili stanice izmiješaju svjetlost [br]kojima ih obasjamo,

0:07:22.084,0:07:25.158
zbog čega dobijemo vrlo mutnu sliku.

0:07:25.182,0:07:28.531
Astronomi su imali isti problem,

0:07:28.555,0:07:30.470
ali se kod njih problem pojavio

0:07:30.494,0:07:33.521
kad su pokušavali snimiti[br]svjetlost udaljenih zvijezda

0:07:33.545,0:07:35.986
na teleskopima na tlu.

0:07:36.597,0:07:39.760
Problem je da kad svjetlost prijeđe[br]tisuće svjetlosnih godina

0:07:39.784,0:07:42.519
i naglo udari u našu turbulentnu atmosferu,

0:07:42.543,0:07:44.072
svjetlost se izmiješa.

0:07:44.676,0:07:47.155
Na sreću, i oni su našli rješenje za ovo

0:07:47.179,0:07:49.127
prije pedeset godina.

0:07:49.151,0:07:51.624
Generiraju umjetnu zvijezdu

0:07:51.648,0:07:54.127
otprilike 90 kilometara[br]od Zemljine površine

0:07:54.151,0:07:55.714
i koriste njezino svjetlo,

0:07:55.738,0:07:59.811
koje prolazi kroz istu turbulentnu [br]atmosferu kao i svjetlo daleke zvijezde,

0:07:59.835,0:08:02.993
tada mogu shvatiti kako se svjetlo miješa,

0:08:03.017,0:08:05.289
i uzmu zrcalo promjenjivog oblika

0:08:05.313,0:08:07.729
koje kompenzira ili poništava miješanje.

0:08:08.215,0:08:10.497
Mi smo uzeli njihove ideje

0:08:10.521,0:08:13.317
i implementirali ih u naš[br]mikroskopski sustav.

0:08:13.341,0:08:14.492
Kad to napravite,

0:08:14.516,0:08:17.788
možete razjasniti to složeno miješanje

0:08:17.812,0:08:19.517
i mućenje do kojeg dolazi

0:08:19.541,0:08:21.699
zbog složenosti sustava.

0:08:22.475,0:08:24.283
I to radimo sa zebricama.

0:08:24.307,0:08:27.955
Volimo zebrice jer su kralješnjaci,[br]poput nas.

0:08:27.979,0:08:30.433
Ali za razliku od nas, [br]one su većinom prozirne.

0:08:30.457,0:08:32.906
To znači da kad ih obasjamo svjetlošću,

0:08:32.930,0:08:35.544
možemo promatrati stanične[br]i podstanične dinamike

0:08:35.568,0:08:36.919
u izvanrednoj rezoluciji.

0:08:37.430,0:08:38.992
Pokazat ću vam primjer.

0:08:39.817,0:08:44.328
Ovaj video prikazuje kralježnicu[br]i mišiće zebrice.

0:08:44.352,0:08:48.393
Možemo promatrati organizaciju stanice,

0:08:48.417,0:08:51.303
stotine stanice u ovom slučaju,

0:08:51.327,0:08:53.871
sa ili bez optičkih prilagodbi.

0:08:53.895,0:08:55.257
Ovim oruđem

0:08:55.281,0:08:59.260
možemo vidjeti jasnije nego ikad prije.

0:09:00.605,0:09:02.167
U ovom primjeru,

0:09:02.191,0:09:04.585
gledajući kako se razvija oko zebrice,

0:09:04.609,0:09:09.181
možete vidjeti pomutnju unutar[br]ovog embrija zebrice.

0:09:09.205,0:09:11.563
Možete vidjeti stanice koje plešu okolo.

0:09:11.587,0:09:14.638
U ovom primjeru, vidite staničnu diobu.

0:09:14.662,0:09:15.841
U drugom primjeru,

0:09:15.865,0:09:19.311
vidite stanicu koja pokušava stići nekamo[br]i gura se pokraj druge stanice.

0:09:19.831,0:09:23.601
U posljednjem primjeru, vidite[br]skroz raspojasanu stanicu

0:09:23.625,0:09:25.241
koja mlati svoje susjede.

0:09:25.265,0:09:26.426
Zar ne?

0:09:27.295,0:09:31.719
Ova tehnologija nam omogućava[br]da vidimo dublje i jasnije,

0:09:31.743,0:09:34.884
gotovo kao da promatramo [br]pojedinačne stanice na staklu

0:09:34.908,0:09:36.914
za koje smo ih prikovali.

0:09:36.938,0:09:39.675
Kako bismo pokazali koliko je[br]tehnologija obećavajuća,

0:09:39.699,0:09:42.521
udružili smo se s nekima od [br]najboljih svjetskih znanstvenika.

0:09:42.521,0:09:44.750
Počeli smo postavljati [br]niz osnovnih pitanja

0:09:44.750,0:09:47.708
na kojima upravo radimo.

0:09:47.708,0:09:51.114
Na primjer, kako se rak širi tijelom?

0:09:51.138,0:09:54.359
U ovom primjeru, vidite[br]stanice raka dojke

0:09:54.383,0:09:56.191
kako migiriraju,

0:09:56.215,0:09:59.062
koristeći krvne žile[br]koje su prikazane u ljubičastoj boji.

0:09:59.062,0:10:01.374
U biti koriste žile kao autoput

0:10:01.374,0:10:02.989
kako bi se kretale.

0:10:02.989,0:10:05.188
Vidite ih kako se guraju kroz žile,

0:10:05.188,0:10:07.556
kako se kotrljaju tamo[br]gdje ima dovoljno prostora.

0:10:07.556,0:10:12.040
U jednom primjeru, vidite[br]nešto što liči na trailer Ridleyja Scotta

0:10:12.064,0:10:13.487
za novi nastavak "Aliena."

0:10:13.511,0:10:17.162
Ova stanica raka doslovno[br]pokušava prokopati kroz žilu

0:10:17.186,0:10:19.437
kako bi napala drugi dio tijela.

0:10:21.685,0:10:23.549
U posljednjem primjeru [br]koji ću pokazati,

0:10:23.549,0:10:26.038
pokušavamo shvatiti kako se razvija uho.

0:10:26.062,0:10:29.643
U ovom slučaju, potpuno nas [br]šišaju puzeći neutrofili.

0:10:29.667,0:10:32.785
Te su imuno-stanice stalno u patroli.

0:10:32.809,0:10:34.684
Nemaju ni minutu slobodnog vremena.

0:10:34.708,0:10:38.198
Neprestano pokušavaju prokljuviti[br]ima li stranih stanica,

0:10:38.222,0:10:40.838
postoji li infekcija.

0:10:40.862,0:10:44.345
Osjećaju okolinu, stalno su u pokretu.

0:10:45.244,0:10:48.598
Možemo promatrati ove slike i videe

0:10:48.622,0:10:52.600
u rezoluciji koja nije bila moguća

0:10:52.624,0:10:54.078
sve do sada.

0:10:54.102,0:10:56.821
Kao i sa svim novim tehnologijama,

0:10:56.845,0:10:59.013
nove mogućnosti prate novi izazovi,

0:10:59.037,0:11:02.542
a za nas je najveći bio [br]kako se nositi s količinom podataka.

0:11:03.033,0:11:06.284
Ovi mikroskopi proizvode tonu podataka.

0:11:06.308,0:11:10.314
Generiramo između[br]1 i 3 terabajta podataka na sat.

0:11:10.338,0:11:15.101
Da stavim to u kontekst: punimo[br]dva milijuna disketa svaki sat,

0:11:15.125,0:11:17.445
za iskusnije članove naše publike.

0:11:17.469,0:11:19.189
(Smijeh)

0:11:19.850,0:11:22.362
To je kao otprilike 500 DVD-ova,

0:11:22.386,0:11:24.870
ili, za generaciju Z,

0:11:24.894,0:11:28.881
punim otprilike tucet iPhonea 11 na sat.

0:11:31.199,0:11:32.629
Imamo tonu podataka.

0:11:32.653,0:11:35.205
Moramo naći nove načine[br]kako bismo vizualizirali to.

0:11:35.229,0:11:36.927
Moramo pronaći nove načine

0:11:36.951,0:11:39.236
kako izvući biološki[br]relevantne informacije

0:11:39.236,0:11:40.271
iz tih skupova podataka.

0:11:40.271,0:11:41.536
I najvažnije,

0:11:41.536,0:11:44.583
moramo se pobrinuti da[br]stavimo te napredne mikroskope

0:11:44.583,0:11:47.652
u ruke znanstvenika iz čitavog svijeta.

0:11:47.676,0:11:51.930
I dijelimo nacrte za[br]te mikroskope besplatno.

0:11:51.954,0:11:53.498
Ali najbitniji dio je

0:11:53.522,0:11:56.300
da moramo još jače surađivati[br]kako bismo postigli učinak.

0:11:56.324,0:11:58.190
Povezujemo znanstvenike

0:11:58.214,0:12:01.213
koji mogu razviti nova[br]biološka i kemijska oruđa.

0:12:01.237,0:12:03.663
Radimo sa stručnjacima za podatke

0:12:03.687,0:12:05.171
i instrumentaciju

0:12:05.195,0:12:07.735
kako bismo izgradili i [br]kontrolirali podatke.

0:12:08.228,0:12:11.383
I budući da dijelimo ta oruđa besplatno

0:12:11.407,0:12:13.557
za sve akademske i neprofitne organizacije,

0:12:13.581,0:12:16.738
također gradimo napredne centre [br]u kojima ćemo ih staviti,

0:12:16.762,0:12:20.190
kako bismo mogli okupiti [br]stručnjake za mikroskope,

0:12:20.214,0:12:22.823
biologe i komputaciju,

0:12:22.847,0:12:25.851
i formirati tim koji može riješiti [br]one vrste problema

0:12:25.875,0:12:28.030
koje pojedinačno ne možemo.

0:12:28.447,0:12:29.984
Zahvaljujući ovim mikroskopima,

0:12:30.008,0:12:31.848
granica znanosti se opet pomiče.

0:12:31.872,0:12:33.432
Pa pogledajmo zajedno.

0:12:33.904,0:12:35.111
Hvala vam.

0:12:35.446,0:12:37.637
(Pljesak)