< Return to Video

亚历山大·席亚拉：自受孕至出生——可视化

  • 0:00 - 0:03
    我曾被耶鲁大学的医学系
  • 0:03 - 0:06
    提供了
  • 0:06 - 0:08
    一个副教授和
  • 0:08 - 0:10
    科学可视化主任的职位
  • 0:10 - 0:13
    我的工作是为美国国家航天局NASA写
  • 0:13 - 0:15
    帮助NASA做虚拟手术用的程序和算法
  • 0:15 - 0:18
    虚拟手术用于为深空宇航飞行做准备的宇航员
  • 0:18 - 0:20
    好把他们封在机器人一样的外壳里
  • 0:20 - 0:22
    我们工作中很吸引人的一件事就是
  • 0:22 - 0:25
    我们能利用最新的扫描科到
  • 0:25 - 0:27
    看到从前根本无法看到的东西 ——
  • 0:27 - 0:29
    我意思是，不只是病菌和疾病有关系的
  • 0:29 - 0:33
    还可以看到
  • 0:33 - 0:36
    令人惊叹的人体
  • 0:36 - 0:39
    我记得有一次我们在研究胶原蛋白
  • 0:39 - 0:41
    整个人体，所有的东西
  • 0:41 - 0:43
    你的头发、皮肤、骨头、指甲 ……
  • 0:43 - 0:45
    所有的东西都是胶原蛋白组成的。
  • 0:45 - 0:47
    它是有绳子一样的结构
  • 0:47 - 0:49
    像这样拧来拧去的
  • 0:49 - 0:53
    而胶原蛋白唯一改变结构的地方
  • 0:53 - 0:55
    就在眼角膜里。
  • 0:55 - 0:57
    在眼睛里
  • 0:57 - 0:59
    它会变成一个网格结构
  • 0:59 - 1:02
    而因此它就变透明了，而不是（犹如指甲般）半透明。
  • 1:02 - 1:05
    组织的如此完美的一个结构，
  • 1:05 - 1:07
    很难不把这说成是神威所致
  • 1:07 - 1:10
    因为我们会一遍又一遍的不断看到这个（变化），
  • 1:10 - 1:12
    在身体各个不同的位置。
  • 1:12 - 1:15
    我曾经有个机会
  • 1:15 - 1:17
    和另一位为美国国家卫生研究院
  • 1:17 - 1:20
    研究微型磁共振成像机的人共事
  • 1:20 - 1:22
    我们要做的是
  • 1:22 - 1:24
    利用这些新科技
  • 1:24 - 1:26
    为一个关于胎儿发育的
  • 1:26 - 1:28
    新项目做扫描
  • 1:28 - 1:30
    我还是写我的算法和程序
  • 1:30 - 1:33
    而他，保罗·劳特伯尔，则负责硬件
  • 1:33 - 1:36
    他的磁共振成像后来赢得了诺贝尔奖
  • 1:36 - 1:38
    我有那些数据
  • 1:38 - 1:40
    我这就给大家看这研究的一个样片
  • 1:40 - 1:42
    “从受孕至出生”
  • 1:42 - 1:48
    ♫♪音乐♫
  • 1:48 - 1:51
    “从受孕至出生”
  • 1:54 - 1:57
    卵母细胞
  • 1:59 - 2:02
    精子
  • 2:05 - 2:09
    卵子被受精
  • 2:12 - 2:15
    第24个小时：婴儿“第一个分裂”
  • 2:18 - 2:21
    受精卵融合几个小时后开始分裂
  • 2:23 - 2:26
    差不多12至15小时分裂一次
  • 2:26 - 2:29
    胚胎早期
  • 2:29 - 2:32
    卵黄依然给予胚胎营养
  • 2:33 - 2:37
    第25天：心室正在发育
  • 2:41 - 2:48
    第32天：胳膊和手开始成型
  • 2:50 - 2:56
    第36天：原始脊椎出现
  • 2:56 - 3:03
    这几个星期是胚胎发育最快的阶段
  • 3:09 - 3:12
    假设胎儿九个月都在以这个速度生长……
  • 3:12 - 3:14
    它将会以1.5吨的重量出生
  • 3:16 - 3:20
    第45天
  • 3:24 - 3:29
    胎儿的心速是母亲的一倍
  • 3:31 - 3:34
    第51天
  • 3:34 - 3:42
    第52天：发育中的视网膜，鼻子和手指
  • 3:48 - 3:53
    胎儿在子宫中不断地活动
  • 3:53 - 3:58
    有必要帮助肌肉及骨骼的生长
  • 4:10 - 4:12
    第12周：性别未分化的阴茎
  • 4:12 - 4:14
    男孩女孩无法分辨
  • 4:16 - 4:20
    八个月
  • 4:46 - 4:52
    分娩：生产阶段
  • 5:28 - 5:31
    生命的奇迹
  • 5:37 - 5:41
    掌声
  • 5:41 - 5:43
    感谢大家
  • 5:43 - 5:45
    由此可见
  • 5:45 - 5:47
    当你开始处理这些数据的时候
  • 5:47 - 5:49
    其实是很壮观的
  • 5:49 - 5:51
    当我们继续扫描
  • 5:51 - 5:53
    做这个项目的时候
  • 5:53 - 5:55
    看到这两个很简单的细胞
  • 5:55 - 5:58
    拥有这种难以置信的机械构造
  • 5:58 - 6:00
    而这最终会变成一个人
  • 6:00 - 6:02
    当我们继续加工这数据
  • 6:02 - 6:05
    看着身体的这些小小的部分
  • 6:05 - 6:08
    这一小团组织
  • 6:08 - 6:10
    从怀胎分化出来的滋养细胞群
  • 6:10 - 6:13
    转眼嵌入了子宫壁
  • 6:13 - 6:15
    与子宫开始沟通
  • 6:15 - 6:17
    与雌激素和孕酮沟通
  • 6:17 - 6:19
    说：我要留下
  • 6:19 - 6:21
    说：我要留在这，养育我
  • 6:21 - 6:24
    逐渐成为这个三胚层胚胎
  • 6:24 - 6:26
    在44天左右
  • 6:26 - 6:28
    胚胎便可以辨认
  • 6:28 - 6:30
    并在九周内
  • 6:30 - 6:32
    基本就变成一个小人
  • 6:32 - 6:34
    这信息令人超凡之处在于
  • 6:34 - 6:36
    人体内原有的
  • 6:36 - 6:38
    生物机制是如何
  • 6:38 - 6:40
    读出这些信息的？
  • 6:40 - 6:42
    给你们看个很别致的东西
  • 6:42 - 6:44
    这是25周大胚胎的心脏
  • 6:44 - 6:46
    只有两根血管
  • 6:46 - 6:48
    而就像一个壮观的折纸手工
  • 6:48 - 6:50
    在胚胎四周大时，细胞
  • 6:50 - 6:53
    会以每秒上千万的速度生长
  • 6:53 - 6:55
    就像折纸一样折叠自己
  • 6:55 - 6:58
    五周大的胚胎，可以辨认出心房、心室
  • 6:58 - 7:00
    六周大，这些折叠便开始
  • 7:00 - 7:02
    和心脏内的乳头肌一起
  • 7:02 - 7:04
    能够拽下
  • 7:04 - 7:06
    心脏内每个瓣膜
  • 7:06 - 7:09
    直至心脏发育完毕
  • 7:09 - 7:11
    ——直至全身发育完止
  • 7:11 - 7:13
    即便身为数学家的我
  • 7:13 - 7:16
    也要惊叹
  • 7:16 - 7:19
    这里生物机制的魔法
  • 7:19 - 7:21
    在每个基因结构内
  • 7:21 - 7:23
    能准确指示每个细胞去哪里的机制
  • 7:23 - 7:25
    能解释这一过程的数学模型
  • 7:25 - 7:27
    的复杂性
  • 7:27 - 7:29
    远远超过人类的理解
  • 7:29 - 7:32
    我迷惑这些指令
  • 7:32 - 7:34
    在我们形成的时候
  • 7:34 - 7:36
    如何不出错？
  • 7:36 - 7:38
    真神秘，简直不可思议
  • 7:38 - 7:41
    然后看看成人的生命
  • 7:41 - 7:43
    看看这一绺毛细血管
  • 7:43 - 7:46
    只是一个很小的，微观的结构
  • 7:46 - 7:50
    但你九个月出生的时候
  • 7:50 - 7:53
    你体内已拥有
  • 7:53 - 7:55
    近六万英里（近九万六千公里）的血管
  • 7:55 - 7:57
    只有一英里是可见的
  • 7:57 - 8:00
    其他的59,999英里
  • 8:00 - 8:03
    输送营养带走废物的血管
  • 8:03 - 8:05
    在一个独立系统内达到这种复杂程度
  • 8:05 - 8:07
    重申一遍，是超乎理解的
  • 8:07 - 8:09
    超过现有任何的科学的可能性
  • 8:09 - 8:11
    从大脑到人体每个部位的
  • 8:11 - 8:13
    复杂指令 看看这折叠有多复杂
  • 8:13 - 8:15
    而身体从哪里得到
  • 8:15 - 8:17
    知道哪里折叠可以获得更多
  • 8:17 - 8:19
    储存容量的智慧
  • 8:19 - 8:22
    这也正是我们现在正在做的研究之一
  • 8:22 - 8:24
    要从婴儿出生开始
  • 8:24 - 8:26
    每六个月一次，知道六岁为止
  • 8:26 - 8:29
    扫描婴儿的大脑
  • 8:29 - 8:31
    大约要扫描250名小孩
  • 8:31 - 8:34
    观察他们脑回和脑沟具体如何发展
  • 8:34 - 8:37
    观察这个惊人的过程
  • 8:37 - 8:39
    是如何变成记忆
  • 8:39 - 8:42
    如何变成我们
  • 8:42 - 8:44
    而着奇迹不仅限于我们个人的存在
  • 8:44 - 8:46
    女性的身体是如何知道
  • 8:46 - 8:49
    基因信息不仅需要制造自己
  • 8:49 - 8:51
    还要有足够理解
  • 8:51 - 8:53
    如何让自己变成
  • 8:53 - 8:56
    一个行走的免疫、心血管系统
  • 8:56 - 8:58
    一个可移动哺育系统
  • 8:58 - 9:02
    一个可以用超过我们理解能力的奇迹——
  • 9:02 - 9:05
    来招待这个孩子的系统
  • 9:05 - 9:08
    一个存在奇迹。我们存在的奇迹。
  • 9:08 - 9:10
    谢谢大家。
  • 9:10 - 9:15
    掌声
Title:
亚历山大·席亚拉：自受孕至出生——可视化
Speaker:
Alexander Tsiaras
Description:

图像制作家亚历山大·席亚拉分享一个强大的可视化的医学数据, 展现人类胎儿自受孕至分娩发育过程。（视频含有医学图片）
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
09:16
Carl Men added a translation

Chinese, Simplified subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.