Animations of unseeable biology
-
0:00 - 0:02Thứ tôi sắp sửa cho các bạn xem
-
0:02 - 0:06là những cỗ máy phân tử kỳ diệu
-
0:06 - 0:09đã tạo ra toàn bộ cơ cấu sự sống của cơ thể các bạn.
-
0:09 - 0:12Những phân tử này thực sự, thực sự nhỏ xíu.
-
0:12 - 0:14Và khi tôi nói là nhỏ xíu,
-
0:14 - 0:16thì chúng thực sự như vậy.
-
0:16 - 0:18Chúng còn nhỏ hơn một bước sóng ánh sáng,
-
0:18 - 0:21vì vậy chúng ta không thể quan sát chúng trực tiếp.
-
0:21 - 0:23Nhưng qua khoa học, chúng ta vẫn có thể biết được tương đối tốt
-
0:23 - 0:26chuyện gì đang xảy ra ở mức độ phân tử.
-
0:26 - 0:29Vì thế những gì chúng tôi có thể làm là kể với các bạn về những phân tử này,
-
0:29 - 0:32nhưng chúng tôi lại không có cách nào giúp bạn nhìn trực tiếp những phân tử đó.
-
0:32 - 0:35Có một cách khác để làm việc này là vẽ.
-
0:35 - 0:37Và ý tưởng này thực sự không mới.
-
0:37 - 0:39Các nhà khoa học vẫn luôn tạo ra những bức vẽ
-
0:39 - 0:42như là một phần của quá trình suy nghĩ và khám phá của họ.
-
0:42 - 0:45Họ vẽ ra những thứ họ đang quan sát dưới con mắt của họ,
-
0:45 - 0:47thông qua những thiết bị như kính thiên văn và kính hiển vi,
-
0:47 - 0:50cũng như những gì họ đang nghĩ trong đầu.
-
0:50 - 0:52Tôi xin lấy hai ví dụ nổi tiếng,
-
0:52 - 0:55chúng rất nổi tiếng về sự biểu đạt khoa học thông qua nghệ thuật.
-
0:55 - 0:57Đầu tiên là Galileo
-
0:57 - 0:59người đã sử dụng kính thiên văn đầu tiên trên thế giới
-
0:59 - 1:01để quan sát Mặt Trăng.
-
1:01 - 1:03Và ông đã thay đổi nhận thức của chúng ta về Mặt Trăng.
-
1:03 - 1:05Theo quan niệm ở thế kỷ 17 thì
-
1:05 - 1:07Mặt Trăng là một trái cầu hoàn hảo.
-
1:07 - 1:10Nhưng cái mà Galileo nhìn thấy lại là một vùng đất cằn cỗi và nhiều đá,
-
1:10 - 1:13như ông đã diễn tả qua những bức tranh mầu nước của mình.
-
1:13 - 1:15Một nhà khoa học với những ý tưởng rất lớn khác,
-
1:15 - 1:18một siêu sao của ngành sinh học, là Charles Darwin.
-
1:18 - 1:20Ở mục ghi chép nổi tiếng trong cuốn sổ của ông,
-
1:20 - 1:23ông bắt đầu ở góc trái với, "Tôi nghĩ là",
-
1:23 - 1:26rồi phác họa ra cây sự sống đầu tiên,
-
1:26 - 1:28mà đồng thời cũng là quan điểm của ông
-
1:28 - 1:30về mối liên hệ giữa các loài, các sinh vật trên Trái đất,
-
1:30 - 1:33thông qua lịch sử tiến hóa --
-
1:33 - 1:35nguồn gốc của muôn loài qua chọn lọc tự nhiên
-
1:35 - 1:38và sự phân nhánh từ một quần thể tổ tiên ban đầu.
-
1:38 - 1:40Mặc dù cũng là một nhà khoa học,
-
1:40 - 1:42nhưng khi nghe bài giảng của các nhà sinh học phân tử
-
1:42 - 1:45tôi đã hoàn toàn không hiểu gì,
-
1:45 - 1:47với tất cả những ngôn ngữ kỹ thuật mầu mè và các biệt ngữ
-
1:47 - 1:49mà họ sử dụng để nói về công việc của họ,
-
1:49 - 1:52cho đến khi tôi thấy những bức ảnh minh họa của David Goodsell,
-
1:52 - 1:55một nhà sinh học phân tử ở viện Scripps.
-
1:55 - 1:57Và các bức hình của ông,
-
1:57 - 1:59tất cả đều chính xác và đúng tỷ lệ.
-
1:59 - 2:02Những bức vẻ của ông đã giúp tôi thấy rõ
-
2:02 - 2:04thế giới phân tử bên trong chúng ta như thế nào.
-
2:04 - 2:07Đây là một lát cắt ngang qua mạch máu.
-
2:07 - 2:09Ở góc trái trên cùng, bạn nhìn thấy khu vực màu xanh vàng này.
-
2:09 - 2:12Đó là huyết tương, với nước là chủ yếu,
-
2:12 - 2:14nhưng cũng có cả kháng thể, đường,
-
2:14 - 2:16hoóc môn, những thứ đại loại vậy.
-
2:16 - 2:18Và vùng màu đỏ là một lát cắt của một tế bào hồng cầu.
-
2:18 - 2:20Những phân tử màu đỏ là hemoglobin.
-
2:20 - 2:22Chúng có màu đỏ; và vì vậy tạo nên màu đỏ của máu.
-
2:22 - 2:24Và hemoglobin hoạt động như một miếng xốp phân tử
-
2:24 - 2:26hấp thu khí oxi từ phổi của bạn
-
2:26 - 2:28rồi vận chuyển nó tới những bộ phận khác của cơ thể.
-
2:28 - 2:31Bức ảnh này đã gây cảm hứng mạnh mẽ cho tôi từ nhiều năm trước,
-
2:31 - 2:33và tôi tự hỏi liệu chúng ta có thể sử dụng đồ họa máy tính
-
2:33 - 2:35để miêu tả thế giới phân tử.
-
2:35 - 2:37Nó sẽ trông như thế nào?
-
2:37 - 2:40Và đó là khi tôi bắt đầu ý tưởng. Vậy ta hãy bắt đầu.
-
2:40 - 2:42Đây là ADN ở dạng chuỗi xoắn kép.
-
2:42 - 2:44Và nó được xác định bởi tinh thể học tia X,
-
2:44 - 2:46cho nên mô hình này khá là chuẩn.
-
2:46 - 2:48Giờ nếu chúng ta tháo chuỗi xoắn kép và mở tách hai chuỗi ra,
-
2:48 - 2:50chúng ta sẽ nhìn thấy chúng giống như hàm răng.
-
2:50 - 2:52Đó là những ký tự của mã di truyền,
-
2:52 - 2:55là 25,000 gen được viết vào phân tử ADN của bạn.
-
2:55 - 2:57Đây là cái mà chúng ta vẫn luôn nói về --
-
2:57 - 2:59mã di truyền -- đây là cái chúng ta đang thảo luận.
-
2:59 - 3:01Nhưng tôi muốn nói về một khía cạnh khác của khoa học ADN,
-
3:01 - 3:04và đó là bản chất vật lý của ADN.
-
3:04 - 3:07Đó là 2 chuỗi này chạy theo 2 hướng ngược nhau
-
3:07 - 3:09vì những lý do mà tôi không đi vào chi tiết lúc này.
-
3:09 - 3:11Nhưng chúng chạy theo hai hướng ngược chiều nhau,
-
3:11 - 3:14dẫn tới rất nhiều sự phức tạp trong tế bào cơ thể,
-
3:14 - 3:16mà các bạn sắp sửa thấy đây,
-
3:16 - 3:19cụ thể nhất là khi ADN bắt đầu được sao chép.
-
3:19 - 3:21Và bởi vậy cái mà tôi sẽ cho bạn xem
-
3:21 - 3:23là một sự miêu tả chính xác
-
3:23 - 3:26về hoạt động thật sự của bộ máy sao chép DNA đang xảy ra bên trong bạn,
-
3:26 - 3:29ít nhất là vẫn còn đúng vào năm 2002.
-
3:29 - 3:32Và đây là ADN đang đi vào phạm vi sản xuất từ phía bên trái,
-
3:32 - 3:35và đâm vào khu vực tập hợp những bộ máy hóa sinh nhỏ,
-
3:35 - 3:38mà đang kéo tách một phần chuỗi ADN và tạo ra một bản copy chính xác.
-
3:38 - 3:40Vậy là ADN đi vào
-
3:40 - 3:42và chạm vào kết cấu mầu xanh hình bánh rán
-
3:42 - 3:44rồi bị xé thành hai chuỗi.
-
3:44 - 3:46Một chuỗi có thể được sao chép một cách trực tiếp,
-
3:46 - 3:49và bạn có thể nhìn thấy chúng đang được cuộn vào cho tới tận cùng đây.
-
3:49 - 3:51Nhưng mọi sự không hề đơn giản cho chuỗi còn lại
-
3:51 - 3:53bởi vì nó phải được sao chép theo hướng ngược lại.
-
3:53 - 3:55Vậy là nó bị quẳng ra ngoài một cách lặp đi lặp lại qua những vòng này
-
3:55 - 3:57và mỗi lần như vậy lại được sao chép một phần,
-
3:57 - 4:00để tạo ra hai phân tử ADN mới.
-
4:00 - 4:03Giờ bạn có hàng tỷ những cỗ máy này
-
4:03 - 4:05đang làm việc ngay lúc này bên trong bạn,
-
4:05 - 4:07sao chép ADN của bạn với độ tin cậy cao.
-
4:07 - 4:09Đây là một sự miêu tả chính xác,
-
4:09 - 4:12và rất gần với tốc độ chính xác những gì đang xảy ra bên trong bạn.
-
4:12 - 4:15Dù tôi đã bỏ sót quá trình sửa lỗi và nhiều thứ khác.
-
4:17 - 4:19Đây là công trình từ nhiều năm về trước.
-
4:19 - 4:21Cảm ơn.
-
4:21 - 4:24Công trình này đã cũ rồi,
-
4:24 - 4:27nhưng thứ tôi sẽ cho các bạn xem sau đây là công nghệ khoa học đã được cập nhật.
-
4:27 - 4:29Nào hãy bắt đầu lại với ADN.
-
4:29 - 4:32Và nó đang lắc lư và xóc xóc nhẹ bởi vì xung quanh nó là rất nhiều phân tử khác,
-
4:32 - 4:34mà giờ tôi sẽ dẹp đi để bạn có thể nhìn thấy thứ gì đó.
-
4:34 - 4:36ADN chỉ rộng cỡ khoảng 2 nm
-
4:36 - 4:38nó rất nhỏ.
-
4:38 - 4:40Nhưng bên trong mỗi tế bào của bạn,
-
4:40 - 4:44mỗi chuỗi ADN dài khoảng 30 - 40 triệu nm.
-
4:44 - 4:47Bởi vậy để giữ cho ADN ở trạng thái có tổ chức và để điều khiển việc tiếp cận mã di truyền,
-
4:47 - 4:49nó được cuốn quanh những phân tử protein mầu tím này --
-
4:49 - 4:51tôi đã đánh dấu mầu tím ở đây.
-
4:51 - 4:53Nó được gói ghém và bó lại.
-
4:53 - 4:56Và cái chúng ta đang nhìn là một chuỗi đơn ADN.
-
4:56 - 4:59Gói ADN lớn này được gọi là nhiễm sắc thể.
-
4:59 - 5:02Chúng ta sẽ nói về nhiễm sắc thể sau một phút.
-
5:02 - 5:04Giờ chúng ta đang gỡ ra, thu nhỏ lại,
-
5:04 - 5:06nhìn qua một lỗ hổng của nhân,
-
5:06 - 5:09mà chính là cổng để tới nơi đang giữ tất cả ADN
-
5:09 - 5:11và ta gọi nơi đó là nhân tế bào.
-
5:11 - 5:13Tất cả những gì chúng ta nhìn thấy
-
5:13 - 5:16có giá trị ngang với một học kỳ của môn sinh học, và tôi chỉ gói trong 7 phút.
-
5:16 - 5:19Chẳng lẽ ngày nay chúng ta sẽ không thể làm được điều này?
-
5:19 - 5:22Và tôi được trả lời là "Không thể."
-
5:22 - 5:25Đây là tế bào sống được nhìn qua một chiếc kính hiển vi.
-
5:25 - 5:28Và nó đã được quay thành phim, bởi vậy mà bạn nhìn thấy nó đang chuyển động.
-
5:28 - 5:30Vỏ nhân bị phá hủy.
-
5:30 - 5:33Và những thứ có hình xúc xích này là nhiễm sắc thể, và chúng ta sẽ chú ý tới chúng.
-
5:33 - 5:35Chúng trải qua một sự chuyển động cực kỳ ấn tượng
-
5:35 - 5:38mà được tập trung ở những chấm đỏ này.
-
5:38 - 5:41Khi tế bào cảm thấy nó đã sẵn sàng,
-
5:41 - 5:43nó sẽ xé nhiễm sắc thể làm đôi.
-
5:43 - 5:45Một bộ ADN sẽ tới một phía,
-
5:45 - 5:47và bộ ADN còn lại sẽ tới phía kia --
-
5:47 - 5:49đó là hai bản giống nhau của ADN.
-
5:49 - 5:51Và sau đó tế bào chia cắt ở giữa.
-
5:51 - 5:53Và tiếp tục, chúng ta có hàng tỷ tế bào
-
5:53 - 5:56đang thực hiện quá trình này ngay bên trong bạn.
-
5:56 - 5:59Giờ chúng ta tua lại đoạn phim và chỉ tập trung vào nhiễm sắc thể,
-
5:59 - 6:01quan sát cấu trúc và miêu tả nó.
-
6:01 - 6:04Nào bây giờ chúng ta đang ở mặt phẳng xích đạo.
-
6:04 - 6:06Các nhiễm sắc thể xếp thành hàng dọc.
-
6:06 - 6:08Và nếu chúng ta tách một nhiễm sắc thể,
-
6:08 - 6:10chúng ta sẽ kéo nó ra và nhìn vào cấu trúc của nó.
-
6:10 - 6:13Đây là một trong những cấu trúc phân tử lớn nhất trong cơ thể bạn,
-
6:13 - 6:17ít nhất là với những gì chúng ta hiện giờ biết được.
-
6:17 - 6:19Và đây là một nhiễm sắc thể đơn.
-
6:19 - 6:22Và bạn có hai chuỗi ADN trong mỗi nhiễm sắc thể.
-
6:22 - 6:24Một chuỗi bó lại thành một chiếc xúc xích.
-
6:24 - 6:26Chuỗi kia bó lại thành một chiếc xúc xích khác.
-
6:26 - 6:29Còn những thứ mà trông giống như lông mèo mà đang vắt qua từ hai phía tế bào
-
6:29 - 6:32là những giàn giáo linh động nâng đỡ tế bào.
-
6:32 - 6:34Chúng được gọi là vi ống. Tên không quan trọng lắm.
-
6:34 - 6:37Cái mà chúng ta cần chú ý là khu vực đỏ này -- Tôi dán nhãn đỏ ở đây --
-
6:37 - 6:39và đó là mặt phân giới
-
6:39 - 6:42giữa hệ vi ống và nhiễm sắc thể.
-
6:42 - 6:45Nó hiển nhiên là trung tâm cho sự chuyển động của nhiễm sắc thể.
-
6:45 - 6:48Và chúng ta không biết thực sự nó đạt được sự chuyển động này bằng cách nào.
-
6:48 - 6:50Chúng ta đã tập trung nghiên cứu rất sâu
-
6:50 - 6:52cái gọi là vùng gắn thoi (kinetochore) hơn 100 năm nay rồi,
-
6:52 - 6:55và chúng ta vẫn mới chỉ bắt đầu khám phá nó thực sự là cái gì.
-
6:55 - 6:58Đó là một tập hợp của hơn 200 loại protein khác nhau,
-
6:58 - 7:01tổng cộng là hàng ngàn protein.
-
7:01 - 7:04Nó là một hệ thống truyền tín hiệu.
-
7:04 - 7:06Nó truyền tin thông qua những tín hiệu hóa học
-
7:06 - 7:09để nói với phần còn lại của tế bào khi nào nó sẵn sàng,
-
7:09 - 7:12khi nào nó cảm thấy mọi thứ đã được sắp xếp và sẵn sàng để bắt đầu
-
7:12 - 7:14quá trình phân chia nhiễm sắc thể.
-
7:14 - 7:17Nó có thể nối các sợi vi ống đang trải rộng và co ngắn với nhau.
-
7:17 - 7:20Nó cũng tham gia vào quá trình phát triển các vi ống,
-
7:20 - 7:23và có thể nhất thời gắn vào vi ống.
-
7:23 - 7:25Nó cũng là một hệ thống cảm biến.
-
7:25 - 7:27Nó có thể cảm giác được khi nào thì tế bào đã sẵn sàng,
-
7:27 - 7:29khi nào nhiễm sắc thể đã xếp hàng ở đúng vị trí.
-
7:29 - 7:31Nó đang chuyển sang màu xanh ở đây
-
7:31 - 7:33vì nó cảm thấy tất cả mọi thứ đã chín muồi.
-
7:33 - 7:35Và bạn sẽ thấy, vẫn còn một chút xíu ở đây
-
7:35 - 7:37vẫn còn nguyên màu đỏ.
-
7:37 - 7:40Và nó được đưa dọc xuống vi ống.
-
7:41 - 7:44Đó là hệ thống truyền tín hiệu đang phát đi tín hiệu ngừng.
-
7:44 - 7:47Và nó đã được đưa đi. Ý tôi là, nó khá máy móc.
-
7:47 - 7:49Nó giống một chiếc đồng hồ phân tử.
-
7:49 - 7:52Và đây là những gì đang hoạt động ở cấp độ phân tử.
-
7:52 - 7:55Và để cho vào một chút khiếu thẩm mỹ,
-
7:55 - 7:58chúng ta có kinesin, những thứ có mầu da cam.
-
7:58 - 8:00Chúng là những phân tử chuyển phát nhanh chỉ đi theo một chiều.
-
8:00 - 8:03Và đây là dynein. Chúng vận chuyển hệ thống truyền tin đó.
-
8:03 - 8:06Và chúng có những đôi chân dài để có thể bước qua những chướng ngại vật.
-
8:06 - 8:08Và một lần nữa, tất cả đều đã được tạo ra một cách chính xác
-
8:08 - 8:10từ khoa học.
-
8:10 - 8:13Vấn đề là chúng tôi không thể giúp bạn nhìn thấy bằng bất cứ cách nào khác.
-
8:13 - 8:15Khám phá tại giới hạn của khoa học,
-
8:15 - 8:17ở ngưỡng cửa của sự hiểu biết của con người
-
8:17 - 8:20là một thử thách hấp dẫn.
-
8:20 - 8:22Việc khám phá ra công cụ này
-
8:22 - 8:25chắc chắn sẽ là một động lực thú vị cho nghiên cứu khoa học.
-
8:25 - 8:28Nhưng với hầu hết những nhà nghiên cứu y khoa --
-
8:28 - 8:30việc khám phá ra công cụ này
-
8:30 - 8:33đơn giản chỉ là những bước trên con đường tới những mục tiêu lớn
-
8:33 - 8:36để quét sạch bệnh tật,
-
8:36 - 8:38loại bỏ những đau đớn và khốn khổ mà bệnh tật gây ra
-
8:38 - 8:40và đưa con người thoát khỏi đói nghèo.
-
8:40 - 8:42Xin cảm ơn.
-
8:42 - 8:46(Tiếng vỗ tay)
- Title:
- Animations of unseeable biology
- Speaker:
- Drew Berry
- Description:
-
Chúng ta hiện không có cách nào để trực tiếp quan sát các phân tử và hoạt động của chúng --- Drew Berry muốn thay đổi thực tế đó. Tại TEDxSydney anh đã cho chúng ta xem những thước phim hoạt hình có tính chính xác khoa học cao (nhưng cũng rất thú vị!) giúp các nhà nghiên cứu nhìn thấy được những hoạt động không thể nhìn thấy bên trong tế bào của cơ thể chúng ta.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 08:47
Regina Chu edited Vietnamese subtitles for Animations of unseeable biology | ||
Van Pham added a translation |