我们可以用细菌发现癌症(也许还能治愈它)
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0:01 - 0:03或许你并没有意识到,
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0:03 - 0:07你身体里的细菌
比银河系中的星星还要多。 -
0:08 - 0:11我们体内这迷人的“细菌宇宙”
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0:11 - 0:13是我们身体健康
不可缺少的组成部分, -
0:13 - 0:16而高科技的迅速发展
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0:16 - 0:20允许我们像处理计算机程序一样
处理这些细菌。 -
0:21 - 0:23现在,你看到的这张图,
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0:23 - 0:25我知道这看起来像是
某种体育运动的示意图, -
0:25 - 0:30但实际上是我开发的
第一个细菌程序。 -
0:30 - 0:33就像写软件代码那样,
我们可以依据不同的算法 -
0:33 - 0:36输出和撰写DNA序列,
并在细菌内部编写程序。 -
0:37 - 0:40这个程序做的事情就是
按照一定的节奏 -
0:40 - 0:41生产荧光蛋白,
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0:41 - 0:43并生成一个小分子,
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0:43 - 0:45让细菌可以彼此联系,实现信息同步,
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0:45 - 0:47正如你在这个影片里看到的。
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0:48 - 0:50这个成长中的菌落,
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0:50 - 0:52和人类头发的宽度差不多大小。
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0:52 - 0:54但你们看不到我们的基因程序如何
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0:54 - 0:58指导这些细菌各自产生小分子,
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0:58 - 1:01这些分子在数千个
细菌个体之间游移, -
1:01 - 1:04告诉它们什么时候
开启和关闭相应的功能。 -
1:04 - 1:07在这个尺度下,
细菌同步表现得很好, -
1:07 - 1:11但因为这些让细菌同步的分子
移动速度非常快, -
1:11 - 1:15在比较大的菌落里,
将导致在相距较远的细菌个体间 -
1:15 - 1:18产生传导波动,
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1:18 - 1:21你可以看到这样的波动
从荧幕的右边向左移动。 -
1:21 - 1:24我们的遗传程序依赖于
一种叫做“群体感应”的 -
1:24 - 1:25自然现象,
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1:25 - 1:29一旦菌落达到临界密度,
细菌之间就会开始激发相互协调, -
1:29 - 1:32有时甚至会产生致命后果的行为。
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1:32 - 1:34在这段视频中,
你能观察到活动中的“群体感应”现象, -
1:34 - 1:38成长中的菌落
只有在达到高密度或临界密度的时候 -
1:38 - 1:40才会开始发光。
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1:40 - 1:42我们的基因程序
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1:42 - 1:45在菌落向外蔓延时,
有节奏地 -
1:45 - 1:48持续制造荧光蛋白。
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1:48 - 1:51我们称这个特别的影片
和这个实验为“超级新星”, -
1:51 - 1:54因为这看起来很像星星大爆炸。
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1:54 - 1:57除了编译这些美丽的图样外,
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1:57 - 1:59我开始思考,
我们还能让这些细菌做些什么? -
1:59 - 2:02我决定探索研究
要如何编程细菌 -
2:02 - 2:05去发现和治疗身体内的疾病,
比如癌症。 -
2:06 - 2:08细菌的一个不可思议之处在于,
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2:08 - 2:12它们可以在肿瘤内部自然地生长。
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2:12 - 2:14这是因为,一般的肿瘤
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2:14 - 2:16是免疫系统涉及不到的区域,
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2:16 - 2:18所以当细菌发现这些肿瘤时,
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2:18 - 2:22会将肿瘤当做避风港,
在其中茁壮成长。 -
2:22 - 2:24我们开始使用益生菌,
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2:24 - 2:26它们安全并且对健康有益,
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2:26 - 2:29随后发现,当老鼠口服益生菌时,
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2:29 - 2:33这些益生菌会选择
生长在肝脏的肿瘤里。 -
2:33 - 2:35我们意识到最简便的
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2:35 - 2:37标记出益生菌,
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2:37 - 2:39进而让肿瘤现形的方式,
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2:39 - 2:41是让这些益生菌产生
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2:41 - 2:43可以在尿液中被检测到的信号,
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2:43 - 2:45所以我们特别编译了这些益生菌,
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2:45 - 2:48让它们产生可以改变
你尿液颜色的分子, -
2:48 - 2:51以此实现癌症的检测。
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2:51 - 2:53我们随后证明了这项技术
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2:53 - 2:56对肝癌的检测具有高灵敏度和准确度,
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2:56 - 2:59而肝癌很难通过其他方式检测到。
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3:00 - 3:03既然知道这些细菌能
准确定位肿瘤, -
3:03 - 3:05我们又试着实现
不止能检测癌症, -
3:05 - 3:07还能治疗癌症的编译,
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3:07 - 3:10通过从肿瘤内部产生治疗分子,
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3:10 - 3:13让现有的肿瘤萎缩,
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3:13 - 3:15而我们已经在用群体感应程序
来实现这一过程了, -
3:15 - 3:17就像之前影片中看到的一样。
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3:17 - 3:21想象一下,未来可以通过
服用这些编译后的细菌 -
3:21 - 3:24来检测和治疗癌症,
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3:24 - 3:26甚至是其他疾病。
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3:27 - 3:29我们能够编译细菌
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3:29 - 3:30以及生命的能力,
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3:30 - 3:33为癌症研究打开了新的天地,
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3:33 - 3:36为了分享这个美好的愿景,
我和艺术家 Vik Muniz 合作, -
3:36 - 3:38创作了这个完全由细菌和
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3:38 - 3:41癌症细胞所组成的宇宙符号。
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3:41 - 3:47最终,我希望这个美丽的微观世界
和它的存在意义, -
3:47 - 3:52能够给未来的癌症研究方法
带来新的创意。 -
3:52 - 3:53谢谢。
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3:53 - 3:58(鼓掌)
- Title:
- 我们可以用细菌发现癌症(也许还能治愈它)
- Speaker:
- 塔尔·丹尼诺
- Description:
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肝癌是最难检测出的癌症种类之一,但是合成生物学家塔尔·丹尼诺有个惊人的想法:如果我们能够创造一个可食用的益生菌,将它“编译”并用来发现肝癌肿瘤呢?他的研究开拓了我们刚开始了解的细菌知识,这些知识涉及了它们的群体感应能力,或是当遇到临界物质时协作的能力。TED 研究会员丹尼诺解释了群体感应的运作方式,并解释了聪明的细菌是如何合作并改变未来癌症的治疗方式的。
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 04:11
Yolanda Zhang approved Chinese, Simplified subtitles for We can use bacteria to detect cancer (and maybe treat it) | ||
Yolanda Zhang edited Chinese, Simplified subtitles for We can use bacteria to detect cancer (and maybe treat it) | ||
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