TEDxBoston 2009
George Whitesides: A lab the size of a postage stamp
Джордж Уайтсайдс: Лаборатория с размера на пощенска марка
Filmed:
Readability: 3.2
544,696 views
Традиционните лабораторни тестове за диагностика на заболявания могат да бъдат прекалено скъпи и неудобни в най-силно нуждаещи се региони. Находчивият отговор, представен на TEDxBoston от Джордж Уайтсайдс, е съвсем просто приспособление, с практически нулеви разходи за производство.
George Whitesides - Chemist
In his legendary career in chemistry, George Whitesides has been a pioneer in microfabrication and nanoscale self-assembly. Now, he's fabbing a diagnostic lab on a chip. Full bio
In his legendary career in chemistry, George Whitesides has been a pioneer in microfabrication and nanoscale self-assembly. Now, he's fabbing a diagnostic lab on a chip. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:15
The problem that I want to talk with you about
0
0
3000
Проблемът, за който искам да поговорим,
00:18
is really the problem of:
1
3000
2000
всъщност е
00:20
How does one supply healthcare
2
5000
4000
как да предоставим здравни грижи
00:24
in a world in which cost is everything?
3
9000
4000
в свят, в който разходите са всичко.
00:28
How do you do that?
4
13000
2000
Как може да се направи това?
00:30
And the basic paradigm we want to suggest to you,
5
15000
2000
И основният модел, който искам да ви
00:32
I want to suggest to you, is
6
17000
2000
предложа, се състои в това,
00:34
one in which you say that in order to
7
19000
2000
преди лечението да разберем
00:36
treat disease you have to first know what you're treating --
8
21000
4000
с каква болест имаме работа -
00:40
that's diagnostics -- and then you have to do something.
9
25000
2000
тоест, диагностика - а после да лекуваме.
00:42
So, the program that we're involved in is something which we call
10
27000
3000
Програмата, която провеждаме, се нарича диагностика за всички,
00:45
Diagnostics for All, or zero-cost diagnostics.
11
30000
4000
или диагностика с нулеви разходи.
00:49
How do you provide medically relevant information
12
34000
3000
Как да предоставим нужната медицинска информация при
00:52
at as close as possible to zero cost? How do you do it?
13
37000
4000
разходи, възможно най-близки до нула? Как?
00:56
Let me just give you two examples.
14
41000
2000
Ще ви дам само два примера.
00:58
The rigors of military medicine
15
43000
4000
Тежките условия, в които работи военната медицина,
01:02
are not so dissimilar from the third world --
16
47000
2000
са сходни с положението в страните от третия свят:
01:04
poor resources, a rigorous environment,
17
49000
3000
оскъдни ресурси, сурова среда,
01:07
a series of problems in lightweight, and things of this kind --
18
52000
4000
ред проблеми с ниско тегло и други.
01:11
and also not so different from the home healthcare
19
56000
3000
Не се отличава много и от домашното здравеопазване
01:14
and diagnostic system world.
20
59000
3000
и света на диагностичната система.
01:17
So, the technology that I want to talk about
21
62000
3000
Технологията, за която ще ви разкажа,
01:20
is for the third world, for the developing world,
22
65000
3000
е за третия свят, за развиващите се страни,
01:23
but it has, I think, much broader application,
23
68000
2000
но смятам, че има и много по-широко приложение
01:25
because information is so important in the healthcare system.
24
70000
5000
поради важността на информацията в системата на здравеопазването.
01:30
So, you see two examples here.
25
75000
2000
Пред вас има два примера.
01:32
One is a lab that is actually a fairly high-end laboratory in Africa.
26
77000
5000
Първият е лаборатория от доста висока класа в Африка.
01:37
The second is basically an entrepreneur
27
82000
2000
Вторият е предприемач,
01:39
who is set up and doing who-knows-what in a table in a market.
28
84000
4000
който е установен и познава пазара.
01:43
I don't know what kind of healthcare is delivered there.
29
88000
3000
Не знам какъв тип здравеопазване се оказва там.
01:46
But it's not really what is probably most efficient.
30
91000
5000
Но вероятно не е наистина най-ефикасното.
01:51
What is our approach?
31
96000
3000
Какъв е нашият подход?
01:54
And the way in which one typically approaches
32
99000
3000
Начинът, по който обикновено се подхожда
01:57
a problem of lowering cost,
33
102000
3000
към проблем с понижаване на стойността,
02:00
starting from the perspective of the United States,
34
105000
3000
от гледна точка на Съединените щати,
02:03
is to take our solution,
35
108000
2000
е да вземем нашето решение,
02:05
and then to try to cut cost out of it.
36
110000
2000
а после да се опитваме да съкращаваме разходи от него.
02:07
No matter how you do that,
37
112000
2000
Независимо как се прави това,
02:09
you're not going to start with a 100,000-dollar instrument
38
114000
2000
няма как да се започне с инструмент за 100 000 долара
02:11
and bring it down to no-cost. It isn't going to work.
39
116000
3000
и стойността му да се сведе до нищо. Няма да стане.
02:14
So, the approach that we took was the other way around.
40
119000
3000
Затова подходът, който възприехме, беше обратният.
02:17
To ask, "What is the cheapest possible stuff
41
122000
2000
Да питаме: "Кое е най-евтиното възможно нещо,
02:19
that you could make a diagnostic system out of,
42
124000
3000
от което може да се прави диагностична система
02:22
and get useful information,
43
127000
2000
и да се получава полезна информация
02:24
add function?" And what we've chosen is paper.
44
129000
3000
и функция?" И избрахме хартията.
02:27
What you see here is a prototypic device.
45
132000
3000
Онова, което виждате тук, е прототипно устройство.
02:30
It's about a centimeter on the side.
46
135000
2000
Страната му е около сантиметър.
02:32
It's about the size of a fingernail.
47
137000
2000
Приблизително е с размер на нокът.
02:34
The lines around the edges are
48
139000
2000
Линиите край ръбовете
02:36
a polymer.
49
141000
2000
са полимер.
02:38
It's made of paper and paper, of course, wicks fluid,
50
143000
4000
Направено е от хартия, а хартията, разбира се, попива течност.
02:42
as you know, paper, cloth -- drop wine on the tablecloth,
51
147000
4000
Както знаете, хартия, плат, капка вино на покривката
02:46
and the wine wicks all over everything.
52
151000
3000
и виното попива във всичко.
02:49
Put it on your shirt, it ruins the shirt.
53
154000
2000
Сложи я на ризата си, и тя съсипва ризата.
02:51
That's what a hydrophilic surface does.
54
156000
3000
Ето какво прави една хидрофилна повърхност.
02:54
So, in this device the idea is that you drip
55
159000
2000
В това устройство идеята е да капнеш
02:56
the bottom end of it in a drop of,
56
161000
2000
в долния му край капка,
02:58
in this case, urine.
57
163000
2000
в този случай, урина.
03:00
The fluid wicks its way into those chambers at the top.
58
165000
4000
Течността попива в онези камери отгоре
03:04
The brown color indicates the amount of glucose in the urine,
59
169000
4000
Кафявият цвят показва количеството глюкоза в урината.
03:08
the blue color indicates the amount of protein in the urine.
60
173000
3000
Сниият цвят показва количеството протеин в урината.
03:11
And the combination of those two
61
176000
2000
А комбинацията от двете
03:13
is a first order shot at a number of
62
178000
2000
е първокласна снимка за ред
03:15
useful things that you want.
63
180000
3000
полезни неща, които ти трябват.
03:18
So, this is an example of a device made from a simple piece of paper.
64
183000
3000
Това е пример за устройство, направено от просто парче хартия.
03:21
Now, how simple can you make the production?
65
186000
3000
А колко евтино може да се направи производството?
03:24
Why do we choose paper?
66
189000
2000
Защо избираме хартия?
03:26
There's an example of the same thing on a finger,
67
191000
3000
Ето пример за същото нещо, върху пръст,
03:29
showing you basically what it looks like.
68
194000
2000
който ви показва как изглежда в основата си.
03:31
One reason for using paper is that it's everywhere.
69
196000
3000
Една причина да се използва хартия е, че тя е навсякъде.
03:34
We have made these kinds of devices using
70
199000
2000
Правили сме този тип устройства, като сме използвали
03:36
napkins and toilet paper
71
201000
3000
салфетки, тоалетна хартия,
03:39
and wraps, and all kinds of stuff.
72
204000
2000
опаковъчна хартия и всякакви неща.
03:41
So, the production capability is there.
73
206000
3000
Ето я възможността за производство.
03:44
The second is, you can put lots and lots
74
209000
2000
Второ, може да се слагат множество
03:46
of tests in a very small place.
75
211000
2000
тестове на много малко място.
03:48
I'll show you in a moment that the stack of paper there
76
213000
2000
Ще ви покажа след миг, че купът хартия там
03:50
would probably hold something like
77
215000
2000
вероятно ще съдържа нещо като
03:52
100,000 tests, something of that kind.
78
217000
3000
100 000 теста, нещо такова.
03:55
And then finally, a point that you don't think of so much
79
220000
3000
И накрая нещо, за което не се мисли толкова много
03:58
in developed world medicine:
80
223000
3000
в развитата световна медицина,
04:01
it eliminates sharps.
81
226000
2000
че елиминира острото.
04:03
And what sharps means is needles, things that stick.
82
228000
3000
А остро значи игли, неща, които бодат.
04:06
If you've taken a sample of someone's blood
83
231000
2000
Ако си взел кръвна проба от някого
04:08
and the someone might have hepatitis C,
84
233000
3000
и този някой може да има хепатит С,
04:11
you don't want to make a mistake and stick it in you.
85
236000
2000
не искаш да сгрешиш и да я забиеш в себе си.
04:13
It just -- you don't want to do that.
86
238000
2000
Просто не искаш да го правиш.
04:15
So, how do you dispose of that? It's a problem everywhere.
87
240000
2000
А как да се отървеш от това? То е проблем навсякъде.
04:17
And here you simply burn it.
88
242000
2000
А тук просто го гориш.
04:19
So, it's a sort of a practical approach
89
244000
2000
Така че това е някак практичен подход
04:21
to starting on things.
90
246000
3000
към нещата.
04:24
Now, you say, "If paper is a good idea,
91
249000
3000
Ще кажете - ако хартията е добра идея,
04:27
other people have surely thought of it."
92
252000
2000
сигурно и други хора са се сетили за това.
04:29
And the answer is, of course, yes.
93
254000
3000
И отговорът е - разбира се, да.
04:32
Those half of you, roughly,
94
257000
2000
Онази половина от вас, приблизително,
04:34
who are women,
95
259000
2000
които са жени,
04:36
at some point may have had a pregnancy test.
96
261000
2000
в някакъв момент може да са си правили тест за бременност.
04:38
And the most common of these
97
263000
3000
А най-разпространените такива
04:41
is in a device that looks like the thing on the left.
98
266000
3000
е с устройство, подобно на онова нещо вляво.
04:44
It's something called a lateral flow immunoassay.
99
269000
2000
Нещо, наречено наречено имуноанализ на латерален поток.
04:46
In that particular test,
100
271000
2000
А в този тест
04:48
urine either, containing
101
273000
2000
урината, или съдържаща
04:50
a hormone called HCG, does or does not
102
275000
3000
един хормон, HCG, тече или не
04:53
flow across a piece of paper.
103
278000
2000
през парче хартия.
04:55
And there are two bars. One bar indicates that the test is working,
104
280000
4000
И има две ивици. Едната ивица показва, че тестът работи.
04:59
and if the second bar shows up, you're pregnant.
105
284000
3000
А ако се появи втората ивица, сте бременна.
05:02
This is a terrific kind of test in a binary world,
106
287000
3000
Това е страхотен вид тест в един бинарен свят.
05:05
and the nice thing about pregnancy
107
290000
2000
А хубавото в бременността
05:07
is either you are pregnant or you're not pregnant.
108
292000
2000
е, че или си бременна, илине си бременна.
05:09
You're not partially pregnant or thinking about being pregnant
109
294000
2000
Не си частично бременна или мисли за товаш, че си бременна
05:11
or something of that sort.
110
296000
2000
или нещо такова.
05:13
So, it works very well there,
111
298000
2000
Така че действа много добре там.
05:15
but it doesn't work very well when you need more quantitative information.
112
300000
3000
Но не действа много добре, когато ти е нужна по-качествена информация.
05:18
There are also dipsticks,
113
303000
2000
Има и пръчици за потапяне.
05:20
but if you look at the dipsticks, they're for
114
305000
2000
Но ако погледнеш пръчиците за потапяне,
05:22
another kind of urine analysis.
115
307000
2000
те са за друг вид уринен анализ.
05:24
There are an awful lot of colors and things like that.
116
309000
3000
Има ужасно много цветове и такива неща.
05:27
What do you actually do about that in a difficult circumstance?
117
312000
3000
А какво всъщност да се направи по въпроса при трудни обстоятелства?
05:30
So, the approach that we started with is to ask:
118
315000
5000
Подходът, с който започнахме, е да попитаме
05:35
Is it really practical to make things of this sort?
119
320000
4000
дали наистина е практично да се правят неща от такъв вид?
05:39
And that problem is now, in a purely engineering way, solved.
120
324000
4000
Този проблем сега е разрешен по чисто инженерен начин.
05:43
And the procedure that we have is simply to start with paper.
121
328000
4000
А процедурата, която имаме, е просто да започнем с хартия.
05:47
You run it through a new kind of printer called a wax printer.
122
332000
3000
Прокарва се през един нов вид принтер, наречен восъчен принтер.
05:50
The wax printer does what looks like printing.
123
335000
3000
Восъчният принтер прави нещо, което прилича на отпечатване.
05:53
It is printing. You put that on, you warm it a little bit,
124
338000
3000
То е отпечатване. Поставя се това, затопля се малко.
05:56
the wax prints through so it absorbs into the paper,
125
341000
3000
Восъкът се отпечатва и попива в хартията.
05:59
and you end up with the device that you want.
126
344000
2000
И в крайна сметка се получава нужното устройство.
06:01
The printers cost 800 bucks now.
127
346000
4000
Сега принтерите струват 800 кинта.
06:05
They'll make, we estimate that if you were to run them 24 hours a day
128
350000
3000
Те ще правят, по наши приблизителни оценки, ако работят по 24 часа в денонощието,
06:08
they'd make about 10 million tests a year.
129
353000
3000
биха правили по около 10 милиона теста годишно.
06:11
So, it's a solved problem, that particular problem is solved.
130
356000
3000
Така че това е разрешен проблем. Точно този проблем е разрешен.
06:14
And there is an example of the kind of thing that you see.
131
359000
2000
И има прибер за типа нещо, което се вижда.
06:16
That's on a piece of 8 by 12 paper.
132
361000
3000
Това е на парче хартия 8 на 12.
06:19
That takes about two seconds to make.
133
364000
2000
Отнема около две секунди да се направи.
06:21
And so I regard that as done.
134
366000
2000
И затова приемам това за свършено.
06:23
There is a very important issue here,
135
368000
2000
Тук има един много важен въпрос,
06:25
which is that because it's a printer,
136
370000
3000
а именно, че, тъй като е принтер,
06:28
a color printer, it prints colors. That's what color printers do.
137
373000
3000
цветен принтер, отпечатва цветове. Така правят цветните примери.
06:31
I'll show you in a moment, that's actually quite useful.
138
376000
4000
Ще ви покажа след малко, това всъщност е доста полезно.
06:35
Now, the next question that you would like to ask
139
380000
3000
Следващият въпрос, който бихте искали да зададете
06:38
is: What would you like to measure? What would you like to analyze?
140
383000
3000
е - какво бихте искали да измервате? Какво бихте искали да анализирате?
06:41
And the thing which you'd most like to analyze,
141
386000
3000
А онова, което най-много бихте искали да анализирате,
06:44
we're a fair distance from.
142
389000
2000
от него сме на ясно разстояние.
06:46
It's what's called "fever of undiagnosed origin."
143
391000
4000
Нарича се "терпература с недиагностициран произход".
06:50
Someone comes into the clinic,
144
395000
2000
Някой идва в клиниката,
06:52
they have a fever, they feel bad. What do they have?
145
397000
2000
има температура, чувства се злеу какво му е?
06:54
Do they have T.B.? Do they have AIDS?
146
399000
2000
От туберкулоза ли е болен? Или от СПИН?
06:56
Do they have a common cold?
147
401000
2000
Или пък има обикновена настинка?
06:58
The triage problem. That's a hard problem
148
403000
2000
Проблемът със сортировката. Това е труден проблем
07:00
for reasons that I won't go through.
149
405000
2000
по причини, в които няма да навлизам.
07:02
There are an awful lot of things that you'd like to distinguish among.
150
407000
3000
Има ужасно много неща, между които човек би искал да разграничава.
07:05
But then there are a series of things:
151
410000
2000
Но има серия неща,
07:07
AIDS, hepatitis, malaria,
152
412000
2000
СПИН, хепатит, малария,
07:09
TB, others
153
414000
2000
туберкулоза и други.
07:11
and simpler ones, such as guidance of treatment.
154
416000
4000
И по-прости, като насока за лечение.
07:15
Now even that's more complicated than you think.
155
420000
3000
Дори това е по-сложно, отколкото мислите.
07:18
A friend of mine works in transcultural psychiatry,
156
423000
4000
Един мой приятел работи в транс-културна психиатрия.
07:22
and he is interested in the question of
157
427000
2000
И се интересува от въпроса
07:24
why people do and don't take their meds.
158
429000
3000
защо хората вземат лекарствата си или не ги вземат.
07:27
So, Dapsone, or something like that,
159
432000
2000
Значи, Дафсън, или нещо такова,
07:29
you have to take it for a while.
160
434000
2000
трябва да го вземаш известно време.
07:31
He has a wonderful story of talking to a villager in India
161
436000
3000
Има една чудесна история как говорил с един селянин в Индия.
07:34
and saying, "Have you taken your Dapsone?" "Yes."
162
439000
2000
И казал: "Вземаш ли си Дафсън-а?" "Да."
07:36
"Have you taken it every day?" "Yes."
163
441000
3000
"Всеки ден ли си го вземал?" "Да."
07:39
"Have you taken if for a month?" "Yes."
164
444000
2000
"Един месец ли си го вземал?" "Да."
07:41
What the guy actually meant
165
446000
2000
Онова, което всъщност имал предвид човекът,
07:43
was that he'd fed a 30-day dose of Dapsone
166
448000
2000
било, че е дал 30-дневна доза Дафсън
07:45
to his dog, that morning.
167
450000
2000
на учето си онази сутрин.
07:47
(Laughter)
168
452000
1000
(Смях)
07:48
He was telling the truth. Because
169
453000
2000
Казвал истината.
07:50
in a different culture,
170
455000
2000
Защото в една различна култура
07:52
the dog is a surrogate for you,
171
457000
2000
кучето е сурогат за теб,
07:54
you know, "today," "this month," "since the rainy season" --
172
459000
3000
разбирате ли, "днес, "този месец", "от дъждовния сезон насам",
07:57
there are lots of opportunities for misunderstanding,
173
462000
3000
има много възможности за недоразумение.
08:00
and so an issue here is to,
174
465000
2000
Затова въпросът тук е
08:02
in some cases, to figure out
175
467000
2000
в някои случаи да разбереш
08:04
how to deal with matters that seem uninteresting,
176
469000
3000
как да се справиш с неща, които изглеждат интересни,
08:07
like compliance.
177
472000
3000
като съгласието.
08:10
Now, take a look at what a typical test looks like.
178
475000
4000
А сега, погледнете как изглежда един типичен тест.
08:14
Prick a finger, you get some blood,
179
479000
2000
Убождаш пръста, вземаш малко кръв,
08:16
about 50 microliters.
180
481000
2000
около 50 микролитра.
08:18
That's about all you're going to get,
181
483000
2000
Горе-долу толкова ще получиш.
08:20
because you can't use the usual sort of systems.
182
485000
4000
Защото не може да се използват обичайният тип системи.
08:24
You can't manipulate it very well,
183
489000
2000
Не може да се манипулира много добре,
08:26
although I'll show something about that in a moment.
184
491000
2000
макар че ще ви покажа нещо по въпроса след малко.
08:28
So, you take the drop of blood, no further manipulations,
185
493000
3000
Значи, вземаш капката кръв, без по-нататъшни манипулации.
08:31
you put it on a little device,
186
496000
2000
Слагаш я върху малко устройство.
08:33
the device filters out the blood cells, lets the serum go through,
187
498000
4000
Устройството филтрира кръвните клетки навън, оставя серума да мине през тях
08:37
and you get a series of colors
188
502000
2000
и получаваш серия цветове
08:39
down in the bottom there.
189
504000
2000
тук отдолу.
08:41
And the colors indicate "disease" or "normal."
190
506000
4000
А цветовете сочат заболяване или нормално.
08:45
But even that's complicated,
191
510000
2000
Но дори това е сложно.
08:47
because to you, to me, colors might indicate "normal,"
192
512000
4000
Защото за вас, за мен, цветовете може да сочат нормално.
08:51
but, after all, we're all suffering from
193
516000
2000
В крайна сметка всички вероятно страдаме
08:53
probably an excess of education.
194
518000
3000
от излишък на образование.
08:56
What you do about something which requires
195
521000
2000
Какво да се прави за нещо, което изисква
08:58
quantitative analysis?
196
523000
2000
количествен анализ?
09:00
And so the solution that we and many other people
197
525000
3000
И така, решението, за което ние и много други хора
09:03
are thinking about there,
198
528000
2000
мислят тук,
09:05
and at this point there is a dramatic flourish,
199
530000
2000
и в момента е в пълен разцвет
09:07
and out comes the universal solution to everything these days,
200
532000
3000
и излиза универсалното решение за всичко тези дни,
09:10
which is a cell phone. In this particular case, a camera phone.
201
535000
3000
а именно - мобилен телефон. В този случай - телефон с камера.
09:13
They're everywhere, six billion a month in India.
202
538000
5000
Те са навсякъде, по шест милиона месечно в Индия.
09:18
And the idea is that what one does,
203
543000
3000
А идеята е, че онова, което се прави,
09:21
is to take the device,
204
546000
2000
е да вземеш устройството.
09:23
you dip it, you develop the color,
205
548000
3000
Потапяш го. Проявяваш цвета.
09:26
you take a picture, the picture goes to a central laboratory.
206
551000
3000
Правиш снимка. Снимката отива в една централна лаборатория.
09:29
You don't have to send out a doctor,
207
554000
2000
Не се налага да се изпраща лекар.
09:31
you send out somebody who can just take the sample,
208
556000
3000
Изпращаш някой, който просто може да вземе пробата.
09:34
and in the clinic either a doctor, or ideally a computer
209
559000
3000
А в клиниката или лекар, или в идеалния случай компютър
09:37
in this case, does the analysis.
210
562000
2000
прави анализа в такъв случай.
09:39
Turns out to work actually quite well, particularly when your
211
564000
2000
Оказва се, че всъщност действа доста добре, особено когато
09:41
color printer has printed the color bars
212
566000
2000
цветният принтер е отпечатал цветните ивици,
09:43
that indicate how things work.
213
568000
2000
които показват как действат нещата.
09:45
So, my view of the health care worker of the future
214
570000
3000
Затова моят възглед за работник в здравеопазването от бъдещето
09:48
is not a doctor,
215
573000
2000
не е лекар,
09:50
but is an 18-year-old, otherwise unemployed,
216
575000
3000
а 18-годишен, иначе безработен,
09:53
who has two things: He has a backpack full of these tests,
217
578000
2000
който има две неща. Има раница, пълна с тези тестове,
09:55
and a lancet to occasionally take a blood sample,
218
580000
3000
ланцет, за да взема кръвна проба от време на време,
09:58
and an AK-47.
219
583000
2000
и автомат "Калашников" 47.
10:00
And these are the things that get him through his day.
220
585000
5000
Това са нещата, които му трябват през работния ден.
10:05
There's another very interesting connection here,
221
590000
2000
Тук има друга много интересна връзка.
10:07
and that is that what one wants to do
222
592000
2000
А това е, което искаш да правиш,
10:09
is to pass through useful information
223
594000
3000
да преминава през полезна информация
10:12
over what is generally a pretty awful telephone system.
224
597000
4000
по една като цяло доста ужасна телефонна система.
10:16
It turns out there's an enormous amount of information
225
601000
3000
Оказва се, че има огромно количество информация,
10:19
already available on that subject, which is the Mars rover problem.
226
604000
3000
вече налична по тази тема, а именно - въпросът с марсохода.
10:22
How do you get back an accurate view of the color on Mars
227
607000
4000
Как да получиш точен изглед за цвета на Марс,
10:26
if you have a really terrible bandwidth to do it with?
228
611000
4000
ако имаш наистина ужасен честотен спектър за тази цел?
10:30
And the answer is not complicated
229
615000
2000
Отговорът не е сложен,
10:32
but it's one which I don't want to go through here,
230
617000
2000
но не искам да се занимавам с него тук,
10:34
other than to say that the communication systems
231
619000
3000
освен да кажа, че комуникационните системи
10:37
for doing this are really pretty well understood.
232
622000
2000
за това всъщност са доста добре разбрани.
10:39
Also, a fact which you may not know
233
624000
3000
Също така - факт, който може да не знаете,
10:42
is that the compute capability of this thing
234
627000
3000
е, че изчислителната способност на това нещо
10:45
is not so different from the compute capability
235
630000
2000
не е толкова различна от изчислителната способност
10:47
of your desktop computer.
236
632000
2000
на компютъра на вашето бюро.
10:49
This is a fantastic device which is only beginning to be tapped.
237
634000
3000
Това е фантастичен уред, в който едва сега се навлиза.
10:52
I don't know whether the idea of one computer, one child
238
637000
4000
Не знам дали идеята за един комптър, едно дете
10:56
makes any sense. Here's the computer of the future,
239
641000
3000
има някакъв смисъл. Ето го компютърът от бъдещето.
10:59
because this screen is already there and they're ubiquitous.
240
644000
5000
Защото този екран вече е го има и са вездесъщи.
11:04
All right now let me show you just a little bit about advanced devices.
241
649000
2000
Така - а сега, нека ви покажа само малко за напреднали устройства.
11:06
And we'll start by posing a little problem.
242
651000
3000
Ще започнем с поставяне на една задачка.
11:09
What you see here is another centimeter-sized device,
243
654000
3000
Онова, което виждате тук, е друго устройство с размер един сантиметър.
11:12
and the different colors are different colors of dye.
244
657000
4000
А различните цветове са различни видове оцветяване.
11:16
And you notice something which might strike you as
245
661000
2000
Забелязвате нещо, което може да ви се стори
11:18
a little bit interesting,
246
663000
2000
донякъде интересно,
11:20
which is the yellow seems to disappear,
247
665000
3000
тоест, че жълтото като че ли изчезва,
11:23
get through the blue, and then get through the red.
248
668000
3000
минава през синьото, а после минава през червеното.
11:26
How does that happen? How do you make something flow through something?
249
671000
3000
Как се случва това? Как да направиш така, че нещо да тече през нещо?
11:29
And, of course the answer is, "You don't."
250
674000
2000
И, разбира се, отговорът е: "Няма начин."
11:31
You make it flow under and over.
251
676000
2000
Правиш така, че да тече отдолу и отгоре.
11:33
But now the question is: How do you make it flow
252
678000
2000
Но сега въпросът е как да направиш така, че да тече
11:35
under and over in a piece of paper?
253
680000
3000
отдолу и отгоре в парче хартия?
11:38
The answer is that what you do,
254
683000
3000
А отговорът е, че онова, което правиш,
11:41
and the details are not terribly important here,
255
686000
3000
и тук подробностите не са ужасно важни,
11:44
is to make something more elaborate:
256
689000
2000
е да направиш нещо по-сложно -
11:46
You take several different layers of paper,
257
691000
2000
вземаш няколко слоя хартия,
11:48
each one containing its own little fluid system,
258
693000
3000
всеки съдържащ своя собствена малка флуидна система,
11:51
and you separate them by pieces of,
259
696000
2000
и ги разделяш на парчета,
11:53
literally, double-sided carpet tape,
260
698000
3000
буквално, двустранна лепенка за килими,
11:56
the stuff you use to stick the carpets onto the floor.
261
701000
3000
от онези, които се използват, за да се лепят килимите за пода.
11:59
And the fluid will flow from one layer into the next.
262
704000
3000
А течността ще тече от един пласт в следващия.
12:02
It distributes itself, flows through further holes,
263
707000
3000
Тя се разпространява сама, тече през по-нататъшните дупки,
12:05
distributes itself.
264
710000
2000
разпространява се сама.
12:07
And what you see, at the lower right-hand side there,
265
712000
3000
А онова, което виждате там долу вдясно
12:10
is a sample in which a single sample
266
715000
2000
е образец, при който една-единствена проба
12:12
of blood has been put on the top,
267
717000
3000
кръв е била поставена отгоре
12:15
and it has gone through and distributed itself
268
720000
3000
и е преминала и се е саморазпространила
12:18
into these 16 holes on the bottom,
269
723000
3000
в тези 16 дупки отдолу,
12:21
in a piece of paper -- basically it looks like a chip,
270
726000
2000
в парче хартия, общо взето прилича на чип,
12:23
two pieces of paper thick.
271
728000
3000
две парчета дебела хартия.
12:26
And in this particular case we were just interested in
272
731000
2000
А в този случай просто ни интересуваше
12:28
the replicability of that.
273
733000
2000
повторяемостта на това.
12:30
But that is, in principle, the way you solve
274
735000
2000
Но това по принцип е начинът, по който се разрешава проблемът
12:32
the "fever of unexplained origin" problem,
275
737000
2000
"температура с необясним произход".
12:34
because each one of those spots then becomes
276
739000
2000
Защото всяко от тези петна после става
12:36
a test for a particular set of markers
277
741000
3000
тест за определен набор от маркери
12:39
of disease,
278
744000
2000
за заболяване.
12:41
and this will work in due course.
279
746000
2000
И това ще сработи в нужното време.
12:43
Here is an example of a slightly more complicated device.
280
748000
3000
Тук има един пример за малко по-сложно устройство.
12:46
There's the chip.
281
751000
2000
Ето го чипът.
12:48
You dip in a corner. The fluid goes into the center.
282
753000
2000
Потапяш в ъгъла. Течността отива в центъра.
12:50
It distributes itself out into these various
283
755000
3000
Саморазпространява се върху тези различни
12:53
wells or holes, and turns color,
284
758000
2000
кладенци или дупки, и става цветна.
12:55
and all done with paper and carpet tape.
285
760000
3000
И всичко това - с хартия и лепенка за килими.
12:58
So, I think it's as low-cost
286
763000
2000
Мисля, че е възможно най-евтиният начин
13:00
as we're likely to be able to come up and make things.
287
765000
4000
да измисляме и да правим нещата.
13:04
Now, I have one last, two last little stories
288
769000
3000
Имам една последна, две последни кратки истории
13:07
to tell you, in finishing off this business.
289
772000
3000
да ви разкажа, за да приключим с тая работа.
13:10
This is one: One of the things that one does occasionally
290
775000
3000
Ето едната. Едно от нещата, които е нужно
13:13
need to do is to separate blood cells from serum.
291
778000
3000
да се правят от време на време, е да се отделят кръвни клетки от серум.
13:16
And the question was,
292
781000
3000
И въпросът беше,
13:19
here we do it by taking a sample,
293
784000
2000
тук го правим, като вземаме рпоба.
13:21
we put it in a centrifuge,
294
786000
3000
Слагаме я в центрофуга.
13:24
we spin it, and you get blood cells out. Terrific.
295
789000
4000
Въртим я, и се изваждат кръвните клетки. Страхотно.
13:28
What happens if you don't have an electricity,
296
793000
2000
А какво става, ако нямаш електричество,
13:30
and a centrifuge, and whatever?
297
795000
2000
центрофуга и каквото и да било?
13:32
And we thought for a while of how you might do this
298
797000
3000
Мислихме известно време как може да се направи това.
13:35
and the way, in fact, you do it is what's shown here.
299
800000
2000
А начинът да се направи всъщност е показаното тук.
13:37
You get an eggbeater,
300
802000
2000
Вземаш тел за разбиване на яйца,
13:39
which is everywhere, and you saw off a blade,
301
804000
3000
има я навсякъде. И отрязваш едно острие.
13:42
and then you take tubing,
302
807000
2000
После вземаш тръби
13:44
and you stick it on that. You put the blood in, you spin it --
303
809000
2000
и я слагаш върху тях. Слагаш кръвта вътре. Въртиш я.
13:46
somebody sits there and spins it.
304
811000
2000
Някой седи там и я върти.
13:48
It works really, really well.
305
813000
2000
Става наистина много добре.
13:50
And we sat down, we did the physics of eggbeaters
306
815000
2000
Казахме, че сме направили физика на телове а разбиване на яйца,
13:52
and self-aligning tubes and all the rest of that kind of thing,
307
817000
3000
самоподравняващи се тръби и всякакви подобни неща,
13:55
sent it off to a journal.
308
820000
2000
изпратихме го в едно списание.
13:57
We were very proud of this, particularly the title,
309
822000
2000
Много се гордеехме с това, особено със заглавиетоq
13:59
which was "Eggbeater as Centrifuge."
310
824000
2000
което беше "Телта за разбиване на яйца като центрофуга".
14:01
(Laughter)
311
826000
1000
(Смях)
14:02
And we sent it off, and by return mail it came back.
312
827000
3000
Изпратихме я, и се върна с обратна поща.
14:05
I called up the editor and I said,
313
830000
2000
Обадих се на редактора и попитах:
14:07
"What's going on? How is this possible?"
314
832000
2000
"Какво става? Как е възможно?"
14:09
The editor said, with enormous disdain,
315
834000
3000
Редакторът отвърна с огромно презрение:
14:12
"I read this.
316
837000
2000
"Прочетох го.
14:14
And we're not going to publish it, because we only
317
839000
2000
И няма да го публикуваме,
14:16
publish science."
318
841000
2000
защото публикуваме само наука."
14:18
And it's an important issue
319
843000
2000
А това е важен въпрос,
14:20
because it means that we have to,
320
845000
2000
защото означава, че ние трябва,
14:22
as a society,
321
847000
2000
като общество,
14:24
think about what we value.
322
849000
2000
да помислим за това какво ценим.
14:26
And if it's just papers and phys. rev. letters,
323
851000
2000
Ако това са само научни трудове и писма с физически прегледи,
14:28
we've got a problem.
324
853000
3000
имаме проблем.
14:31
Here is another example of something which is --
325
856000
3000
Ето друг пример за нещо, което е...
14:34
this is a little spectrophotometer.
326
859000
2000
Това е един малък спектрометър.
14:36
It measures the absorption of light in a sample
327
861000
3000
Измерва поглъщането на светлина в една проба.
14:39
The neat thing about this is, you have light source that flickers
328
864000
3000
Хубавото в това е, че имаш източник на светлина,
14:42
on and off at about 1,000 hertz,
329
867000
2000
който трепка с честота около 1000 херца.
14:44
another light source that detects that light at 1,000 hertz,
330
869000
4000
Друг източник на светлина, който открива тази светлина при 1000 херца.
14:48
and so you can run this system in broad daylight.
331
873000
3000
И така може да пуснеш тази система на дневна светлина.
14:51
It performs about equivalently
332
876000
2000
Действа приблизително еквивалентно
14:53
to a system that's in the order of
333
878000
3000
на система, която е от порядъка
14:56
100,000 dollars.
334
881000
2000
на 100 000 долара.
14:58
It costs 50 dollars. We can probably make it for 50 cents,
335
883000
3000
Струва 50 долара. Вероятно можем да я направим за 50 цента,
15:01
if we put our mind to it.
336
886000
2000
ако си го поставим за цел.
15:03
Why doesn't somebody do it? And the answer is,
337
888000
2000
Защо някой не го прави? Отговорът е:
15:05
"How do you make a profit in a capitalist system, doing that?"
338
890000
4000
"Как да докараш приход в една капиталистическа система, като правиш това?"
15:09
Interesting problem.
339
894000
3000
Интересен проблем.
15:12
So, let me finish by saying
340
897000
2000
Нека завърша, като кажа,
15:14
that we've thought about this as a kind of engineering problem.
341
899000
4000
че мислехме за това като един вид инженерен проблем.
15:18
And we've asked: What is the scientific unifying idea here?
342
903000
6000
Попитахме каква е научната обединяваща идея тук?
15:24
And we've decided that we should think about this
343
909000
1000
И решихме, че трябва да мислим за това
15:25
not so much in terms of cost,
344
910000
2000
не толкова с оглед на стойност,
15:27
but in terms of simplicity.
345
912000
2000
а с оглед на простота.
15:29
Simplicity is a neat word. And you've got to think about
346
914000
2000
Простота е чудесна дума. И трябва да се мисли
15:31
what simplicity means.
347
916000
2000
за това какво значи простота.
15:33
I know what it is but I don't actually know what it means.
348
918000
4000
Знам какво е, но всъщност не знам какво значи.
15:37
So, I actually was interested enough in this to put together
349
922000
2000
Всъщност бях достатъчно заинтересуван от това,
15:39
several groups of people.
350
924000
4000
за да събера няколко групи хора.
15:43
And the most recent involved a couple of people at MIT,
351
928000
3000
А най-скорошната включваше двама души в МТИы
15:46
one of them being an exceptionally bright kid
352
931000
2000
единият от тях - изключително умно хлапе,
15:48
who is one of the very few people I would think of
353
933000
2000
един от много малкото хора, за които се сещам
15:50
who's an authentic genius.
354
935000
2000
които са автентични гении.
15:52
We all struggled for an entire day to think about simplicity.
355
937000
4000
Всички се борихме цял един ден да мислим за простота.
15:56
And I want to give you the answer of this
356
941000
2000
Искам да ви дам отговора на тази
15:58
deep scientific thought.
357
943000
3000
дълбока научна мисъл.
16:01
(Laughter)
358
946000
3000
(Смях)
16:04
So, in a sense, you get what you pay for.
359
949000
3000
Така че в известен смисъл получаваш онова, за което си платил.
16:07
Thank you very much.
360
952000
2000
Много благодаря.
16:09
(Laughter)
361
954000
1000
(Смях)
ABOUT THE SPEAKER
George Whitesides - ChemistIn his legendary career in chemistry, George Whitesides has been a pioneer in microfabrication and nanoscale self-assembly. Now, he's fabbing a diagnostic lab on a chip.
Why you should listen
Someday Harvard chemistry professor George Whitesides will take the time to look back on the 950 scientific articles he's coauthored, the dozen companies he's co-founded or the 50-plus patents on which he's named. (He works in four main areas: biochemistry, materials science, catalysis and physical organic chemistry.) In the meantime, he's trying to invent a future where medical diagnosis can be done by anyone for little or no cost. He's co-founded a nonprofit called Diagnostics for All that aims to provide dirt-cheap diagnostic devices, to provide healthcare in a world where cost is everything.
Among his solutions is a low-cost "lab-on-a-chip," made of paper and carpet tape. The paper wicks bodily fluids -- urine, for example -- and turns color to provide diagnostic information, such as how much glucose or protein is present. His goal is to distribute these simple paper diagnostic systems to developing countries, where people with basic training can administer tests and send results to distant doctors via cameraphone.
George Whitesides | Speaker | TED.com