Бумажные инструменты, спасающие жизнь

Изобретатель Ману Пракаш превращает предметы быта в мощные научные приборы: от бумажных микроскопов до умного устройства для отслеживания комаров. Со сцены TED Fellows он показал «Бумагофугу», приводимую в действие вручную, на которую его вдохновила игрушка-вертушка. Прибор стоит 20 центов, но может сделать то же самое, что аппарат за 1 000 долларов, причём без электричества.

Мне нравится изобретать инструменты
и делиться ими с другими.

Помню, ещё ребёнком

я смастерил первый прибор —
им оказался микроскоп —

из украденных у брата линз от очков.

Его это не сильно обрадовало.

Но, возможно, из-за того случая

30 лет спустя

я по-прежнему создаю микроскопы.

И причина, по которой я создал
те приборы, — ради таких моментов.

(Видео) Девочка: У меня в волосах
чёрные штучки.

Ману Пракаш: Это школа в Области Залива.

(Видео) МП: Живой мир намного шире
нашего воображения о том,

как вещи в действительности устроены.

(Видео) Мальчик: О, Господи!

МП: Всё так. О, Господи!

Я и не думал, какой универсальной
может быть эта фраза.

За последние пару лет

у себя в лаборатории

мы собрали 50 000 фолдскопов

и отправили их в 130 стран мира,

совершенно бесплатно послали их детям.

Только в этом году

с поддержкой нашего сообщества

мы планируем разослать
миллион микроскопов

детям по всему миру.

Для чего это?

Это вдохновляет людей по всему миру

на самообучение и обучение других:

от Кении до Кампалы,
до Катманду, до Канзаса.

И что удивительно, что мне
в этом особенно нравится —

это чувство общности.

В Никарагуа есть ребёнок,

обучающий других тому, как распознавать
комаров-переносчиков лихорадки денге,

разглядывая личинку под микроскопом.

Один фармацевт придумал новый способ

определять лекарства-подделки.

Одна девочка задумалась над тем,

как получается блеск,

и стала изучать физические свойства
образования кристаллов блеска.

В Аргентине есть доктор, пытающийся

с помощью этого прибора выявлять признаки
рака шейки матки в полевых условиях.

А ваш покорный слуга обнаружил вид вши,

что вгрызлась в мою пятку
на сантиметр вглубь.

Теперь вы, наверное, думаете
обо всём этом как об аномалиях.

Но у этого безумия имеется свой метод.

Я называю это «экономная наука».

В её основе — идея
о распространении научного опыта,

а не только информации.

Напомню вам:

на планете живёт миллиард людей,

лишённых какой-либо инфраструктуры:

в отсутствии дорог,

электричества,

а значит, и здравоохранения.

К тому же на планете в нищете
живёт миллиард детей.

Как же нам вдохновить их,
чтобы они стали

следующим поколением,
решающим эти проблемы?

Медицинским работникам приходится

бороться с инфекционными заболеваниями,

защищать нас при абсолютном
минимуме инструментов и ресурсов.

Наша лаборатория в Стэнфорде,

мы думаем об этом в контексте
«экономной науки»

и поиска решений для этих людей.

Мы часто думаем о том, как же
ставить диагнозы под деревом, без тока.

Расскажу вам о двух новейших
примерах таких приборов.

Один из них появился в Уганде.

В 2013 году

в полевых условиях для определения
шистосомоза с фолдскопом

я провёл поверхностный осмотр.

В клинике,

в очень отдалённой местности,

я увидел на полу центрифугу,
придерживавшую дверь.

Да, её использовали как дверную пружину.

На мой вопрос они ответили:

«У нас же нет электричества,

эта хреновина хоть для двери сгодилась».

Центрифуги — для тех, кто не знает, —

являются самым важным инструментом
при обработке анализов.

Они разделяют компоненты крови
или физиологических жидкостей,

чтобы найти и определить патогены.

Но центрифуги — громоздкие, дорогие.

Они стоят порядка 1 000 долларов.

И их очень сложно переносить
в полевых условиях.

И, конечно же,

они не работают без электричества.

Знакомо?

Поэтому мы начали думать,
как решить эту проблему,

и я снова вспомнил —

как и всегда — про игрушки.

Теперь...

я принёс с собой несколько из них.

Начал я с йо-йо...

у меня не очень-то это получается.

Они ведь крутятся,

и мы задумались:

а можно ли применить их
физические свойства,

чтобы создать центрифугу?

Пожалуй, я мог бы и лучше это сделать.

Наверно, вам уже становится понятно,

когда берёшься исследовать
безопасные области игрушек...

Мы попробовали вращающиеся верхушки,

но затем в лаборатории

нас ввела в ступор эта загадка.

То ли это юла, то ли зуммер.

Пара верёвок и маленький диск,

и если толкнуть, он будет вращаться.

Многие ли из вас играли с ними в детстве?

Игра называлась «пуговица на нитке».

Где-то половина зала.

Но вы даже не знаете,

что этот маленький объект —

самая старая игрушка
в истории человечества.

Ей 5 000 лет.

На планете были найдены куски
их прародителей.

Ирония состоит в том,

что мы не понимали, как эта
маленькая штучка крутится.

Из-за этого я воодушевился.

И мы вернулись к делу,

написали пару уравнений.

Если придать первый крутящий момент,

потянуть диск,

который раскрутит эти нитки,

то этому можно найти
математическое решение.

Это не единственное уравнение
в моём выступлении.

Спустя 10 страниц вычислений

мы смогли записать полное
аналитическое решение

для этой динамической системы.

И получили нечто,
что мы назвали «Бумагофуга».

Это Саад Бамла, мой научный сотрудник

и соавтор этого изобретения.

А слева можно видеть все центрифуги,

которые мы пытаемся заменить.

Маленький предмет справа —

это диск, пара верёвок и ручки.

И когда я вращаю

и подталкиваю,

она начинает крутиться.

Теперь, когда вы понимаете,

когда сделаны расчёты,

когда мы вычислили число
его оборотов в минуту,

теоретически можно довести
до миллиона оборотов.

Но есть маленькая загвоздка,
связанная с анатомией человека.

Так как резонансная частота
этого предмета примерно равна 10 Гц,

и, если вы играли на пианино, вы знаете,
частота не может быть выше двух-трёх герц.

Максимальная скорость, которую
мы смогли на нём развить,

была не 10 000 оборотов в минуту,

не 50 000 об/мин,

а 120 000 об/мин.

Это равносильно перегрузке в 30 000 G.

Если бы я вставил вас сюда и раскрутил,

вы бы задумались, что за силы
можно при этом испытать.

Одна из особенностей такого прибора —

возможность его применения
для диагностики.

И я хочу быстро показать её в действии...

Я лишь чуть-чуть проколю себе палец

и возьму крошечную каплю крови.

Если вам не нравится вид крови,
можете не смотреть.

Вот маленький скальпель.

Такие скальпели можно найти везде,

совершенно без напряга.

Если бы я сегодня позавтракал...

Совсем не больно.

Так, беру небольшой капилляр...

и в этой капле крови содержатся ответы,

поэтому она мне и нужна.

Она может сообщить мне,
не болен ли я сейчас малярией.

Беру маленький капилляр,

и вы можете увидеть, как она засасывается.

Возьму-ка ещё немного.

Теперь достаточно.

Теперь я просто запечатываю капилляр,
положив его в глину.

Теперь наш образец запечатан.

Возьмём образец,

положим его поверх бумагофуги.

Небольшим куском ленты
заклеим отверстие.

Теперь наш образец полностью запечатан.

Теперь можно раскручивать.

Я толкаю и растягиваю прибор.

Мне нужно его завести...

Вот мы видим, как он начал вращаться.

В отличие от обычной центрифуги,

вращение происходит
в противоположных направлениях.

Она двигается вперёд-назад,
вперёд-назад...

Теперь я её ускоряю,

и видно, как она набирает импульс.

Теперь же — и я не знаю, слышно ли вам, —

после 30 секунд вот этого

я смогу отделить все
клетки крови от плазмы.

И соотношение этих клеток к плазме...

(Аплодисменты)

Вы уже можете видеть вот здесь,

если присмотритесь,

вы увидите отделившееся количество

крови и плазмы.

И их соотношение сообщит мне,
есть ли у меня анемия.

Один из аспектов этого —
мы создали много видов бумагофуги.

Этот же позволяет нам выявить
паразитов малярии,

вращая их немного дольше.

И мы можем обнаружить малярийных
паразитов, находящихся в крови,

которую мы можем отделить
и сделать её анализ с помощи центрифуги.

Другой вариант такого прибора позволяет
отделить нуклеиновую кислоту,

чтобы провести анализ на нуклеиновую
кислоту в полевых условиях.

А здесь ещё один вариант,
позволяющий отделять массовые пробы,

и, наконец,

совсем новое, над чем сейчас работаем,

чтобы можно было проводить комплексный
анализ на подобном приборе.

Чтобы делать подготовку образца
и всю химию на одном приборе.

Теперь...

всё это хорошо,

но когда начинаешь думать обо всём этом,

понимаешь, что надо
рассказать об этом людям.

Мы, к примеру, делали вот что —
только что вернулись с Мадагаскара —

вот так выглядят клинические испытания...

(Смех)

Можно делать это за чашечкой кофе.

Но самое важное:

эта деревня в шести часах от дорог.

Мы в помещении с одним
из старейшин общины

и медицинским работником.

Вот эта часть работы
больше всего радует меня —

эта улыбка,

отчего хочется делиться простыми, но
мощными приборами с людьми со всего мира.

Да, забыл сказать вам,

что на создание всего этого
у меня ушло 20 центов.

Что ж, за тот отрицательный
кусочек времени, что у меня остался,

я расскажу вам о самом недавнем...

(Смех)

изобретении в моей лаборатории.

Оно называется Abuzz.

Идея в том, что все вы могли бы
помочь нам в борьбе с комарами,

вы все могли бы помочь выследить
наших врагов.

Все они враги, потому что разносят
малярию, вирус Зика, чикунгунью, денге.

Но трудность в том, что мы не знаем,
где находятся наши враги.

Нет карты мира с местами обитания комаров.

Поэтому мы начали о ней думать.

Существует 3 500 видов комаров,

и все они очень похожи.

Некоторые из них так похожи,

что даже энтомологи не могут
различить их под микроскопом.

Но у них есть Ахиллесова пята.

Это то, чем они заигрывают друг с другом.

Так самец преследует самку.

Они так общаются друг с другом,
часто махая крылышками.

(Жужжание)

Так что у нас есть их подпись.

Мы поняли, что используя обычный телефон,

за 5–10 долларов —

многие ли помнят о таких? —

(Смех)

мы можем записывать такие
звуковые подписи комаров.

Я вам скажу, как это надо делать.

Я поймал на улице несколько,

но в отличие от Билла [Гейтса],
я их отпускать не собираюсь.

(Смех)

Но я скажу, как их записывать.

Всё, что нужно, — это стукнуть,
и они полетят.

Сначала можете попробовать,

я даже слышу их.

И вы подносите свой телефон
со встроенными микрофонами.

Оказывается, эти микрофоны очень классные,

даже на обычных телефонах,

что можно делать записи
даже в полевых условиях.

И раз уж моё время заканчивается,

позвольте мне просто включить
запись, сделанную днём ранее.

(Жужжание комаров)

Это всё тот же завораживающий звук,
который вы уже слышали,

который все обожают.

Одна из причин делать это —

запись на обычный мобильный телефон

позволит нам создать карту с комарами.

С помощью дешёвого телефона

мы создаём одну из самых больших
звуковых баз данных

с 20–25 видами комаров-переносчиков
опасных для человека патогенов.

И благодаря этому, а также
машинному обучению

и всем, кто загрузит эти данные,

мы сможем узнать их
и подсказать вероятность

того, какой вид комаров попался вам.

Мы называем это Abuzz, и если
кто-то из вас захочет принять участие,

просто заходите на сайт.

Разрешите напоследок сказать

очень важную и дорогую сердцу вещь.

Сегодня в мире существуют
ужасные проблемы:

миллиарды людей без
медицинского обслуживания,

изменение климата, потеря биоразнообразия

и так далее.

И мы надеемся, что наука найдёт ответ.

Но прежде, чем вы выйдете отсюда сегодня,

я хочу, чтобы вы дали одно обещание.

Мы сделаем науку доступной,

и не только для людей,
кто может себе это позволить,

но и для миллиарда тех, кто не может.

Сделаем науку и научную грамотность
одним из прав человека.

В тот момент, когда у вас щемит
в груди, когда вы помогаете

ещё одному ребёнку сделать открытие,

вы создаёте из них следующую
группу людей,

кто на самом-то деле и будет
решать эти проблемы.

Спасибо.

(Аплодисменты)