1 00:00:01,992 --> 00:00:03,317 你不认识它们。 2 00:00:04,150 --> 00:00:05,436 你看不见它们。 3 00:00:06,405 --> 00:00:08,408 但它们一直都在周围, 4 00:00:09,404 --> 00:00:11,084 窃窃私语, 5 00:00:11,108 --> 00:00:12,922 秘密计划, 6 00:00:13,700 --> 00:00:17,382 以百万兵力建造军队。 7 00:00:18,826 --> 00:00:20,617 但它们决定进攻时, 8 00:00:21,435 --> 00:00:23,697 它们同一时间一哄而上。 9 00:00:27,130 --> 00:00:28,893 我在说的是细菌。 10 00:00:28,893 --> 00:00:30,232 (大笑) 11 00:00:30,232 --> 00:00:32,137 你们以为我在说谁? 12 00:00:34,401 --> 00:00:37,595 细菌生活的社群就和人类一样。 13 00:00:37,619 --> 00:00:38,886 它们有家庭, 14 00:00:38,886 --> 00:00:39,881 它们交谈, 15 00:00:39,881 --> 00:00:41,927 还会做行动计划。 16 00:00:41,927 --> 00:00:44,608 也像人类一样,它们耍花招, 17 00:00:44,608 --> 00:00:46,772 有些甚至互相欺骗。 18 00:00:48,127 --> 00:00:51,958 如果我告诉你, 我们可以听懂细菌的对话, 19 00:00:51,958 --> 00:00:55,572 并把它们的机密信息 翻译成人类语言呢? 20 00:00:56,255 --> 00:01:01,053 如果我告诉你, 翻译细菌语言可以挽救生命呢? 21 00:01:02,519 --> 00:01:04,284 我拥有纳米物理学博士学位, 22 00:01:04,284 --> 00:01:08,684 我使用纳米技术 开发了一个实时翻译工具, 23 00:01:08,684 --> 00:01:11,007 可以监视细菌群落, 24 00:01:11,007 --> 00:01:13,973 记录细菌在做什么。 25 00:01:16,123 --> 00:01:17,719 细菌无处不在。 26 00:01:17,733 --> 00:01:20,006 它们在土壤中,在我们的家具上, 27 00:01:20,006 --> 00:01:21,407 在我们的身体里。 28 00:01:22,083 --> 00:01:26,622 事实上,这个剧院里 有90%的活细胞是细菌。 29 00:01:27,915 --> 00:01:29,498 有些细菌对我们是好的, 30 00:01:29,498 --> 00:01:32,744 它们帮助我们消化食物 或生产抗生素。 31 00:01:32,744 --> 00:01:34,866 有些细菌对我们有害, 32 00:01:34,870 --> 00:01:36,784 它们会造成疾病和死亡。 33 00:01:37,794 --> 00:01:40,210 要协调所有细菌的功能, 34 00:01:40,214 --> 00:01:42,306 它们必须能够组织起来, 35 00:01:42,310 --> 00:01:44,365 方法与人类别无二致—— 36 00:01:44,365 --> 00:01:45,554 通过交谈。 37 00:01:46,751 --> 00:01:48,226 不同于使用语言, 38 00:01:48,230 --> 00:01:51,192 它们使用信号分子互相交流。 39 00:01:52,083 --> 00:01:53,314 当细菌不多时, 40 00:01:53,314 --> 00:01:56,091 信号分子就会流失, 41 00:01:56,091 --> 00:01:58,636 就像沙漠中一个人的尖叫。 42 00:01:59,518 --> 00:02:03,510 但当细菌很多时, 信号分子聚集起来, 43 00:02:03,534 --> 00:02:06,526 细菌觉察到它们并不孤单。 44 00:02:07,309 --> 00:02:08,643 它们互相倾听。 45 00:02:09,459 --> 00:02:12,259 通过这种方式,它们跟踪集群的数量, 46 00:02:12,259 --> 00:02:15,620 当它们足够多时,就开始一个新的行动。 47 00:02:16,575 --> 00:02:20,406 当信号分子已经达到一定的阈值, 48 00:02:20,406 --> 00:02:23,561 所有的细菌会同时感知它们需要 49 00:02:23,561 --> 00:02:24,919 同步行动。 50 00:02:25,967 --> 00:02:30,277 细菌的交流包括 自发行动和被动反应, 51 00:02:30,277 --> 00:02:33,389 生产一个分子以及对分子的反应。 52 00:02:35,094 --> 00:02:38,418 在我的研究中,我专注于监听细菌菌落 53 00:02:38,418 --> 00:02:39,861 在人体中的活动。 54 00:02:40,343 --> 00:02:41,588 它们如何工作的? 55 00:02:42,385 --> 00:02:44,300 我们会拿一个病人的样本。 56 00:02:44,304 --> 00:02:46,862 可能是血液或唾液样本。 57 00:02:47,304 --> 00:02:49,805 我们把电子射入样本, 58 00:02:49,805 --> 00:02:53,785 电子会和任何可沟通分子互动, 59 00:02:53,789 --> 00:02:56,190 这种互动会给我们信息 60 00:02:56,204 --> 00:02:58,105 来确认细菌种类, 61 00:02:58,129 --> 00:02:59,800 它们交谈的类型 62 00:02:59,804 --> 00:03:02,117 以及有多少细菌在交谈。 63 00:03:04,269 --> 00:03:06,590 细菌在交谈时是什么样的呢? 64 00:03:07,747 --> 00:03:11,491 在我开发这个翻译工具之前, 65 00:03:11,491 --> 00:03:15,371 我最早猜测细菌会有一种原始的语言, 66 00:03:15,371 --> 00:03:18,579 就像没有发育出 表达单词和句子能力的婴儿。 67 00:03:19,208 --> 00:03:22,103 当它们笑,就是开心; 当它们哭,就是难过。 68 00:03:22,103 --> 00:03:23,303 就像这样简单。 69 00:03:24,008 --> 00:03:28,123 但事实证明, 细菌可不像我想象的那样原始。 70 00:03:28,615 --> 00:03:30,849 一个分子不仅仅是一个分子。 71 00:03:30,849 --> 00:03:33,633 根据具体情境, 它们可以有不同的含义, 72 00:03:34,404 --> 00:03:37,346 就像婴儿的哭泣 可以表示不同的事情: 73 00:03:37,350 --> 00:03:39,140 有时是这个婴儿饿了, 74 00:03:39,164 --> 00:03:40,358 有时是尿湿了, 75 00:03:40,362 --> 00:03:42,385 有时是受伤了或害怕了。 76 00:03:42,385 --> 00:03:44,775 父母知道怎么解码它们的哭泣。 77 00:03:45,624 --> 00:03:47,490 要做一个真正的翻译工具, 78 00:03:47,490 --> 00:03:50,503 它必须能够解码信号分子 79 00:03:50,517 --> 00:03:54,588 并根据上下文翻译。 80 00:03:55,497 --> 00:03:56,632 谁知道呢? 81 00:03:56,632 --> 00:03:58,797 也许谷歌翻译很快会采用。 82 00:03:58,797 --> 00:04:01,226 (大笑) 83 00:04:02,386 --> 00:04:04,104 我来举一个例子。 84 00:04:04,118 --> 00:04:07,661 我带来了一些细菌数据, 它们可能有点难以理解, 85 00:04:07,661 --> 00:04:08,826 如果你没有经过训练的话, 86 00:04:08,826 --> 00:04:10,261 不过试着看一下。 87 00:04:11,548 --> 00:04:13,467 (大笑) 88 00:04:14,959 --> 00:04:18,436 这是一个感染了病人的快乐细菌家族。 89 00:04:20,261 --> 00:04:22,294 就叫它们蒙太古家吧。 90 00:04:23,920 --> 00:04:27,381 它们分享资源,再生产,繁衍。 91 00:04:28,294 --> 00:04:30,273 一天,它们来了一个新邻居, 92 00:04:32,746 --> 00:04:34,497 细菌凯普莱特家。 93 00:04:34,497 --> 00:04:35,687 (大笑) 94 00:04:36,157 --> 00:04:38,947 只要它们能和谐相处,一切都没问题。 95 00:04:40,377 --> 00:04:43,383 但接着一些计划外的事发生了。 96 00:04:44,449 --> 00:04:48,631 蒙太古家的罗密欧 和凯普莱特家的朱丽叶在一起了。 97 00:04:48,631 --> 00:04:49,841 (大笑) 98 00:04:50,978 --> 00:04:53,847 而且,它们分享了基因物质。 99 00:04:53,847 --> 00:04:56,006 (大笑) 100 00:04:58,630 --> 00:05:01,381 而这个转移基因 对蒙太古家是一个威胁, 101 00:05:01,385 --> 00:05:05,455 会打乱它们要独占 这个感染病人的计划, 102 00:05:05,455 --> 00:05:06,919 而分享的基因会帮助 103 00:05:06,943 --> 00:05:09,777 凯普莱特家发展对抗生素的耐药性。 104 00:05:11,747 --> 00:05:16,386 所以蒙太古家族开始内部对话, 想要通过释放这个分子 105 00:05:16,386 --> 00:05:18,138 来摆脱另一个家族。 106 00:05:18,688 --> 00:05:19,838 (大笑) 107 00:05:20,700 --> 00:05:22,062 而且有主题: 108 00:05:22,372 --> 00:05:23,962 【让我们协调进攻。】 109 00:05:23,962 --> 00:05:25,293 (大笑) 110 00:05:25,639 --> 00:05:27,430 让我们协调进攻。 111 00:05:29,148 --> 00:05:32,248 然后每个人立刻释放出 112 00:05:32,272 --> 00:05:36,569 一种毒药,来杀死另一个家庭。 113 00:05:36,569 --> 00:05:38,387 【清除!】 114 00:05:40,129 --> 00:05:42,261 (大笑) 115 00:05:43,338 --> 00:05:47,725 凯普莱特人则要求反击。 116 00:05:47,725 --> 00:05:48,805 【反击!】 117 00:05:48,805 --> 00:05:50,360 然后它们发动了战争。 118 00:05:52,090 --> 00:05:56,692 这是一段真实的细菌 与剑状细胞器搏斗的视频, 119 00:05:56,692 --> 00:05:58,329 它们试图通过 120 00:05:58,329 --> 00:06:01,207 互相刺穿和撕裂杀死对方。 121 00:06:02,784 --> 00:06:06,745 谁的家族赢得了这场战斗, 就将成为占统治地位的细菌。 122 00:06:08,360 --> 00:06:11,613 所以我能做的就是监听细菌的对话, 123 00:06:11,613 --> 00:06:13,695 这些对话会导致不同的集体行为, 124 00:06:13,709 --> 00:06:15,154 就像你刚才看到的打斗。 125 00:06:15,633 --> 00:06:18,550 我要做的就是监视 126 00:06:18,554 --> 00:06:20,611 在医院病人体内的 127 00:06:20,611 --> 00:06:22,357 细菌群落。 128 00:06:22,737 --> 00:06:25,191 在一项实验中,我跟踪了62名患者, 129 00:06:25,191 --> 00:06:28,923 在不知道传统诊断测试结果的情况下, 130 00:06:28,923 --> 00:06:32,332 我对患者样本进行了 一种特定感染的测试。 131 00:06:32,336 --> 00:06:36,550 当前,细菌诊断学的方法是, 132 00:06:36,550 --> 00:06:38,575 把样本涂在玻片上, 133 00:06:38,575 --> 00:06:41,729 如果细菌在五天内生长出来, 134 00:06:41,733 --> 00:06:44,117 病人就被诊断为感染。 135 00:06:45,842 --> 00:06:48,661 当我完成研究,并将工具结果 136 00:06:48,665 --> 00:06:51,887 与传统的诊断测试和 验证测试进行比较时, 137 00:06:51,887 --> 00:06:53,347 我震惊了。 138 00:06:53,351 --> 00:06:57,082 这比我想象的更令人吃惊。 139 00:06:58,011 --> 00:07:00,004 但在我告诉你这个工具揭示了什么之前, 140 00:07:00,004 --> 00:07:03,112 我想告诉你一个 我跟踪的病人的具体情况, 141 00:07:03,112 --> 00:07:04,359 一个年轻女孩。 142 00:07:04,803 --> 00:07:06,253 她得了囊性纤维化, 143 00:07:06,257 --> 00:07:10,017 这是一种遗传疾病, 导致她的肺部疾病易受细菌感染。 144 00:07:10,837 --> 00:07:13,227 这个女孩没有参与临床试验。 145 00:07:13,227 --> 00:07:16,008 我跟踪她是因为, 我从她的医疗记录中 146 00:07:16,008 --> 00:07:18,208 得知她以前从未感染过。 147 00:07:19,453 --> 00:07:21,558 这个女孩每个月去医院一次, 148 00:07:21,562 --> 00:07:24,236 把她咳出的痰样本吐在杯子里。 149 00:07:24,916 --> 00:07:28,042 这个样本被转移到中央实验室 150 00:07:28,046 --> 00:07:29,996 进行细菌分析, 151 00:07:30,000 --> 00:07:33,486 这样医生们就可以在 发现感染时迅速采取行动。 152 00:07:34,099 --> 00:07:36,973 这也让我有机会 用她的样本测试我的设备。 153 00:07:37,355 --> 00:07:40,767 头两个月,我在她的样本中 什么都没发现。 154 00:07:41,794 --> 00:07:42,961 但第三个月, 155 00:07:42,975 --> 00:07:45,641 我在她的样本中发现 一些细菌在说个不停。 156 00:07:46,473 --> 00:07:49,585 细菌正在协同破坏她的肺组织。 157 00:07:50,534 --> 00:07:54,545 但传统的诊断显示根本没有细菌。 158 00:07:55,711 --> 00:07:57,604 下一个月我再次测试, 159 00:07:57,604 --> 00:08:01,282 我可以看到细菌的对话 变得更加激烈。 160 00:08:02,167 --> 00:08:04,919 然而,传统的诊断 还没有显示出任何结果。 161 00:08:06,456 --> 00:08:10,094 我的研究结束了,但半年后, 我对她的病情进行了追踪, 162 00:08:10,094 --> 00:08:13,299 想看看在没有医疗干预的情况下, 163 00:08:13,299 --> 00:08:15,844 这种只有我知道的细菌 是否已经消失了。 164 00:08:16,350 --> 00:08:17,500 它们并没有。 165 00:08:18,020 --> 00:08:20,853 但那女孩现在被诊断出 166 00:08:20,857 --> 00:08:22,195 严重感染致命细菌。 167 00:08:23,511 --> 00:08:27,589 而这正是我的工具 早些时候发现的细菌。 168 00:08:28,537 --> 00:08:31,027 尽管进行了积极的抗生素治疗, 169 00:08:31,027 --> 00:08:33,586 仍然不可能根除感染。 170 00:08:34,816 --> 00:08:37,898 医生认为她活不过30岁。 171 00:08:40,404 --> 00:08:42,509 当我测量这个女孩的样本时, 172 00:08:42,513 --> 00:08:44,696 我的工具还处于初级阶段。 173 00:08:44,696 --> 00:08:47,449 我甚至不知道我的方法是否有效, 174 00:08:47,449 --> 00:08:49,470 因此我与医生达成协议, 175 00:08:49,470 --> 00:08:51,165 不告诉他们我的工具揭示了什么, 176 00:08:51,165 --> 00:08:53,675 以免影响他们的治疗。 177 00:08:54,111 --> 00:08:56,908 所以当我看到这些结果 甚至没有得到证实时, 178 00:08:56,908 --> 00:08:58,290 我不敢说出来, 179 00:08:58,290 --> 00:09:01,115 因为治疗一个没有感染的病人 180 00:09:01,115 --> 00:09:03,755 也会对病人产生负面影响。 181 00:09:05,092 --> 00:09:06,714 但现在我们知道得更多了, 182 00:09:06,718 --> 00:09:10,137 还有很多年轻的男孩女孩们可以被救, 183 00:09:11,172 --> 00:09:14,596 因为,不幸的是,这种情况经常发生。 184 00:09:14,600 --> 00:09:16,137 病人被感染了, 185 00:09:16,137 --> 00:09:19,658 在传统的诊断测试中没有发现细菌, 186 00:09:19,658 --> 00:09:23,540 突然间,感染在有严重症状的 病人身上爆发了。 187 00:09:23,564 --> 00:09:25,722 但到了这个时候,已经太迟了。 188 00:09:27,219 --> 00:09:30,767 在我随访的62名患者中, 令人惊讶的结果是, 189 00:09:30,767 --> 00:09:33,324 我的设备在半数以上患者样本中 190 00:09:33,324 --> 00:09:35,544 捕捉到了细菌对话, 191 00:09:35,544 --> 00:09:38,535 而这些患者在传统方法中 都被诊断为阴性。 192 00:09:39,501 --> 00:09:43,039 换句话说,这些病人中 有一半以上回家时 193 00:09:43,039 --> 00:09:44,758 认为自己没有感染, 194 00:09:44,758 --> 00:09:47,536 尽管他们实际上携带着危险的细菌。 195 00:09:49,257 --> 00:09:51,554 在这些被误诊的病人体内, 196 00:09:51,558 --> 00:09:54,598 细菌正在协调一种同步的攻击。 197 00:09:55,530 --> 00:09:57,218 它们互相私语。 198 00:09:57,892 --> 00:09:59,507 我所说的“窃窃私语细菌” 199 00:09:59,507 --> 00:10:02,551 是传统方法无法诊断的细菌。 200 00:10:03,383 --> 00:10:07,326 到目前为止,只有翻译工具 才能捕捉到这些窃窃私语。 201 00:10:08,364 --> 00:10:11,767 我相信,细菌仍在窃窃私语的时间范围 202 00:10:11,771 --> 00:10:14,778 是靶向治疗的机会之窗。 203 00:10:15,608 --> 00:10:18,735 如果那个女孩在这段时间内接受治疗, 204 00:10:18,735 --> 00:10:21,266 则有可能在感染扩散之前 205 00:10:21,280 --> 00:10:22,755 在细菌的初始阶段 206 00:10:22,759 --> 00:10:24,885 消灭它们。 207 00:10:27,131 --> 00:10:31,076 我和这个小女孩的经历 让我决定要尽我所能 208 00:10:31,076 --> 00:10:33,331 把这项技术推广到医院。 209 00:10:34,212 --> 00:10:35,207 和医生们一起, 210 00:10:35,207 --> 00:10:38,320 我已经开始在诊所里使用这个工具 211 00:10:38,320 --> 00:10:40,202 来诊断早期感染。 212 00:10:41,319 --> 00:10:44,547 虽然还不清楚医生在窃窃私语阶段 213 00:10:44,547 --> 00:10:46,364 应该如何治疗病人, 214 00:10:46,364 --> 00:10:50,127 但这个工具可以帮助医生 密切关注处于危险中的病人。 215 00:10:50,548 --> 00:10:53,824 它可以帮助他们确认治疗是否有效, 216 00:10:53,824 --> 00:10:56,618 还可以帮助回答一些简单的问题: 217 00:10:56,632 --> 00:10:58,346 患者是否被感染了? 218 00:10:58,346 --> 00:11:00,206 这些细菌在做什么? 219 00:11:00,958 --> 00:11:02,745 细菌在说话, 220 00:11:02,749 --> 00:11:04,795 进行秘密计划, 221 00:11:04,809 --> 00:11:07,642 互相发送机密信息。 222 00:11:08,253 --> 00:11:10,932 但我们不仅可以捕捉它们的窃窃私语, 223 00:11:10,936 --> 00:11:13,407 还可以学会它们的秘密语言, 224 00:11:13,407 --> 00:11:16,326 让我们自己成为细菌语者。 225 00:11:16,973 --> 00:11:18,687 正如细菌所说, 226 00:11:19,656 --> 00:11:22,754 "3-oxo-C12-aniline." 227 00:11:23,763 --> 00:11:24,895 (大笑) 228 00:11:24,895 --> 00:11:25,974 (鼓掌) 229 00:11:25,974 --> 00:11:27,248 谢谢。