Ik hou van gereedschappen maken en ze delen met mensen.
Ik herinner me dat ik als kind mijn eerste instrument bouwde,
een microscoop,
door de lenzen van de bril van mijn broer te pikken.
Waar hij niet zo blij mee was.
Maar misschien maak ik juist daardoor 30 jaar later nog altijd microscopen.
Dat doe ik voor dit soort momenten.
(Video) Meisje:
Ik heb zwarte dingen in mijn haar --
Manu Prakash: Dit is een school in de Bay Area.
(Video) MP: De levende wereld overtreft onze verbeelding
van hoe de dingen echt werken.
(Video) Jongen: O, mijn God!
MP: Juist -- O, mijn God!
Ik had me niet gerealiseerd dat dit zo'n universeel gezegde was.
In de afgelopen twee jaar bouwden we in mijn lab 50.000 Foldscopes
en stuurden ze naar 130 landen in de wereld,
zonder kosten voor de kinderen die ze ontvingen.
Alleen al dit jaar willen we met de steun van onze gemeenschap
een miljoen microscopen verzenden naar kinderen over de hele wereld.
Wat doet dat?
Het creëert een inspirerende gemeenschap van mensen over de hele wereld
die van elkaar leren en elkaar onderwijzen,
van Kenia tot Kampala tot Kathmandu tot Kansas.
Een van de fenomenale dingen die ik hieraan zo leuk vind,
is het gevoel van gemeenschap.
Een kind in Nicaragua
leert anderen om de muggensoort die dengue overbrengt te identificeren
door met een microscoop naar de larve te kijken.
Een farmacoloog vond een nieuwe manier
om overal nepgeneesmiddelen op te sporen.
Een meisje vroeg zich af: "Hoe werkt glitter eigenlijk?"
en ontdekte de fysica van kristalvorming in glitter.
Een Argentijnse dokter probeert hiermee baarmoederhalskanker op te sporen.
En ondergetekende vond een vlooiensoort
die zich één centimeter diep in mijn hiel had ingegraven.
Nu kan je dit zien als toevalstreffers,
maar er is methode in deze waanzin.
Ik noem dit ‘zuinige wetenschap’ --
het idee om wetenschapservaring te delen,
niet alleen maar informatie.
Bedenk dat er op deze planeet één miljard mensen leven zonder enige infrastructuur:
geen wegen,
geen elektriciteit
en dus ook geen gezondheidszorg.
Ook leven op deze planeet één miljard kinderen in armoede.
Hoe moeten we hen inspireren
om de volgende generatie van oplossingszoekers te worden?
We rusten werkers in de gezondheidszorg uit
voor de bestrijding van infectieziekten,
om ons te beschermen met het absolute minimum aan instrumenten en middelen.
Op mijn lab op Stanford
denk ik hieraan in een context van zuinige wetenschap
en bouw ik oplossingen voor deze gemeenschappen.
Eigenlijk willen we een diagnose stellen, onder een boom, zonder elektriciteit.
Ik geef twee voorbeelden van nieuwe instrumenten.
Eén kwam van Uganda.
In 2013 tijdens een veldstudie
om schistosomiasis te detecteren met Foldscopes
kwam ik op iets geks uit.
In een kliniek in een afgelegen gebied
zag ik dat een centrifuge werd gebruikt als een deurstop.
Ik bedoel -- letterlijk als deurstop.
Ik vroeg hen waarom en ze zeiden:
"Ach, we hebben toch geen elektriciteit,
dus kan dit stuk schroot evengoed als deurstop dienen."
Centrifuges, voor wie het niet weet,
zijn het hulpmiddel bij uitstek om bloedmonsters te verwerken.
Je scheidt de componenten van bloed of lichaamsvloeistoffen
om pathogenen te kunnen detecteren en identificeren.
Maar centrifuges zijn groot, duur --
ze kosten ongeveer 1.000 dollar --
en zijn echt moeilijk om mee rond te zeulen.
En natuurlijk werken ze niet zonder stroom.
Klinkt bekend?
Dus zochten we een oplossing voor dit probleem
en ik vond iets --
door te denken aan speelgoed.
Nu ...
Ik heb er een paar bij me.
Eerst probeerde ik jojo's ...
en ik ben een abominabele jojo-werper.
Omdat deze objecten draaien, vroegen we ons af
of we gebruik konden maken van de fysica van deze objecten
om centrifuges te kunnen bouwen?
Slechter werpen kon niet.
Maar je zou iets kunnen realiseren
door de veilige ruimte van speelgoed te verkennen --
we hebben tollen getest
en kwamen daarna in het lab
bij dit wonder terecht.
Je zou het een zoemknoop of zoemer kunnen noemen.
Een paar touwtjes en een kleine schijf,
en als ik trek, gaat hij draaien.
Hoeveel van jullie hebben er als kind mee gespeeld?
Het heet een knoop-aan-een-touwtje.
Oké, misschien de helft van jullie.
Wat je niet besefte, is dat dit kleine object
het oudste speelgoed in de geschiedenis is ...
5.000 jaar oud.
We vonden resten van dit ding over de hele planeet.
Ironisch genoeg begrijpen we eigenlijk niet hoe dit kleine ding werkt.
Dan raak ik pas opgewonden.
We gingen weer aan het werk
en schreven wat vergelijkingen op.
Als je er de momentkracht, de weerstand op de schijf
en de draaiweerstand op de touwtjes in steekt,
moet je dit wiskundig kunnen oplossen.
Dit is niet de enige vergelijking in mijn lezing.
Tien pagina's berekeningen later
konden we de complete analytische oplossing opschrijven
voor dit dynamische systeem.
Daar kwam de ‘Paperfuge’ van.
Dat is postdoctoraal student Saad Bhamla,
de mede-uitvinder van Paperfuge.
Links zie je alle centrifuges die we proberen te vervangen.
Dit kleine object hier
bestaat uit een schijf, een paar draden en een handvat.
Als ik draai
en duw,
begint het te draaien.
Als je je realiseert,
als je het uitrekent,
als je het toerental van dit object berekent,
komen we op een miljoen toeren per minuut.
Nu is er wat raars in de menselijke anatomie,
omdat de resonantiefrequentie van dit object ongeveer 10 hertz is
en als je ooit piano hebt gespeeld,
kom je niet hoger dan twee of drie hertz.
De maximale snelheid die we konden bereiken met dit object
is geen 10.000 toeren/min,
geen 50.000 toeren/min,
maar 120.000 toeren/min.
Dat komt overeen met 30.000 g-krachten.
Als ik je hier op zou plakken en zou draaien,
denk dan eens over welk soort krachten je zou ervaren.
Maar waar het om gaat,
is dat je er diagnoses mee kan uitvoeren.
Snel een korte demo.
Even een kleine vingerprik
en we hebben een druppeltje bloed.
Als je niet tegen bloed kunt, kijk dan maar niet.
Hier is een klein lancet.
Deze lancetten zijn overal beschikbaar,
volledig passief.
Als ik vandaag al had ontbeten ...
Dat deed geen pijn.
OK, ik neem een kleine capillair met een druppel bloed.
Deze druppel bloed bevat antwoorden, daarom ben ik erin geïnteresseerd.
Ze zou me kunnen vertellen of ik al dan niet malaria heb.
Ik neem een kleine capillair
en je ziet dat hij het begint op te zuigen.
Nog wat bloed.
Zo is het genoeg.
Ik verzegel deze capillair met wat klei.
Nu is het monster verzegeld.
We nemen het monster
en monteren het op de Paperfuge.
Een stukje tape om de holte af te dichten.
Nu is het monster volledig omsloten.
En we zijn klaar om te gaan draaien.
Ik duw en trek aan dit object.
Ik ga het opladen ...
Je ziet dat het object begint te draaien.
Anders dan een gewone centrifuge is dit een tegengesteld draaiende centrifuge.
Ze gaat heen en weer, heen en weer ...
Ik ben ze aan het opladen
en je ziet dat ze steeds sneller gaat --
ik weet niet of jullie dit horen --
Als ik dit 30 seconden doe,
zou ik alle bloedcellen van het plasma moeten kunnen scheiden.
De verhouding van bloedcellen tot plasma --
(Applaus)
Als je goed kijkt,
als je erop let,
zie je aparte volumes van bloed en plasma.
De verhouding ervan vertelt me of ik bloedarmoede kan hebben.
Een van de aspecten hiervan is dat we vele soorten Paperfuges bouwen.
Deze laat ons toe om malariaparasieten te identificeren
door het een beetje langer te laten draaien.
We kunnen de malariaparasieten in het bloed identificeren
door ze met een dergelijke centrifuge te scheiden en op te sporen.
Met een andere versie kan ik nucleïnezuren afscheiden
om ter plekke op nucleïnezuur te testen.
Met nog een andere versie kan ik bulkmonsters afscheiden.
En ten slotte werken we aan iets nieuws
waarmee we gehele multiplextesten op een voorwerp als dit uitvoeren.
Dus waar je de monstervoorbereiding en de chemie in hetzelfde object uitvoert.
Allemaal goed en wel,
maar als je erover begint na te denken,
moet je deze tools delen met mensen.
Een van de dingen die we deden -- we zijn net terug van Madagaskar;
zo zien klinische proeven voor malaria er daar uit.
(Gelach)
Je kunt dit doen tijdens een koffiepauze.
Maar het belangrijkste is
dat dit dorp op zes uur van elke weg is gelegen.
We zitten in een kamer met één van de vooraanstaanden van de gemeenschap
en een hulpverlener.
Dit deel van het werk boeit mij het meest --
die glimlach,
eenvoudige maar krachtige hulpmiddelen delen met mensen over de hele wereld.
Ik vergat te vertellen
dat die dingen me slechts 20 cent kosten.
In de negatieve tijd die me nog rest,
vertel ik jullie over de meest recente --
(Gelach)
uitvinding uit ons laboratorium.
Ze heet de Abuzz --
het idee dat jullie allemaal ons zouden kunnen helpen om muggen te bestrijden.
Je kunt ons helpen om onze vijanden op te sporen.
Het zijn vijanden omdat ze malaria, zika, chikungunya en dengue veroorzaken.
Maar het probleem is dat we eigenlijk niet weten waar onze vijanden zitten.
Een wereldkaart van waar de muggen zitten, bestaat niet.
Daar gingen we dus over nadenken.
Er bestaan 3500 soorten muggen
en ze lijken allemaal erg op elkaar.
Sommigen zelfs zozeer
dat zelfs een entomoloog ze niet kan identificeren onder een microscoop.
Maar ze hebben een achilleshiel.
Zo zien flirtende muggen eruit.
Hier zit een mannetje achter een vrouwtje aan.
Ze praten eigenlijk met elkaar door hun vleugelslagfrequenties.
(Zoemend geluid)
En dus hebben ze een kenmerk.
We realiseerden ons dat het gebruik van een gewone telefoon,
zo een klaptelefoon van $5 tot $10 --
kennen jullie hem nog?
(Gelach)
daarmee kunnen we de akoestische kenmerken van muggen opnemen.
Ik zal uitleggen hoe.
Ik ving buiten wat muggen.
Anders dan Bill [Gates] ga ik ze niet terug vrijlaten.
(Gelach)
Maar ik ga uitleggen hoe je hun gezoem kan opnemen.
Tik ertegen en ze gaan vliegen.
Je kunt het eerst testen --
Ik hoor ze al.
Je brengt de microfoons van je telefoon erbij --
die blijken verdomde goed te zijn,
zelfs van gewone telefoons,
dat je dit kenmerk in het veld kunt opnemen.
Mijn tijd is op.
Ik laat alleen de opname van een dag geleden horen.
(Muggen zoemen)
Dit is het al te charmante geluid dat jullie kennen,
waar jullie allemaal zo van houden.
Maar hierdoor kunnen we met een gewone mobiele telefoon
muggensoorten in kaart brengen.
Met behulp van een klaptelefoon
legden we een van de grootste akoestische databases aan
van de 25-20 soorten muggen die humane pathogenen dragen.
Hiermee en met machinaal leren,
en met iedereen die deze gegevens uploadt,
kunnen we ze identificeren en je vertellen
met welke soorten muggen je waarschijnlijk te maken hebt.
We noemen dit Abuzz en als je wil meedoen, ga je gewoon naar de website.
Ik sluit af met iets heel belangrijks, iets dat mij na aan het hart ligt.
Eén van de uitdagingen van vandaag is dat we verschrikkelijke problemen hebben.
Een miljard mensen hebben absoluut geen gezondheidszorg
en er is klimaatverandering, verlies aan biodiversiteit,
enzovoort, enzovoort.
En we hopen dat de wetenschap daar een antwoord op gaat geven.
Maar voordat je hier weggaat,
moet je me één ding beloven.
We gaan wetenschap toegankelijk maken --
niet alleen voor wie het zich kan veroorloven,
maar voor een miljard anderen die dat niet kunnen.
Laten we van wetenschap
en wetenschappelijke geletterdheid een mensenrecht maken.
Door het tintelend gevoel van het maken van een ontdekking
met kinderen te delen,
maak je van hen de volgende groep mensen
die daadwerkelijk deze problemen gaan oplossen.
Dank je.
(Applaus)