ABOUT THE SPEAKER
Alexander Tsiaras - Medical image maker
Using art and technology, Alexander Tsiaras visualizes the unseen human body.

Why you should listen

Alexander Tsiaras is an artist and technologist whose work explores the unseen human body, developing scientific visualization software to enable him to "paint" the human anatomy using volume data. He's the author of Body Voyage and co-author of Information Architects. Most recently, he is the author of From Conception to Birth: A Life Unfolds and The Architecture and Design of Man and Woman: The Marvel of the Human Body, Revealed.

His latest project is The Visual MD, an online compendium of health visualizations.

More profile about the speaker
Alexander Tsiaras | Speaker | TED.com
INK Conference

Alexander Tsiaras: Conception to birth -- visualized

亞歷山大‧席亞瑞斯:從受孕到出生--視覺化影像

Filmed:
7,405,500 views

影像製作人亞歷山大‧席亞瑞斯分享一段震懾人心的醫學視覺化影片,顯示人從受孕到出生及之後的發展。 (包含寫實的影像。)
- Medical image maker
Using art and technology, Alexander Tsiaras visualizes the unseen human body. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:15
I was offered提供 a position位置 as associate關聯 professor教授 of medicine醫學
0
0
3000
我曾經在耶魯大學
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and chief首席 of scientific科學 visualization可視化
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3000
3000
擔任醫學系
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at Yale耶魯 University大學
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6000
2000
副教授
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in the department of medicine醫學.
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8000
2000
以及科學視覺化主任。
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And my job工作 was to write many許多 of the algorithms算法 and code
4
10000
3000
我的工作是替美國太空總署寫演算法及程式
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for NASANASA to do virtual虛擬 surgery手術
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13000
2000
讓即將出發進入太空飛行的宇航員
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in preparation製備 for the astronauts宇航員 going into deep spaceflight航天,
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15000
3000
練習做虛擬手術,
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so they could be kept不停 in robotic機器人 pods.
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18000
2000
因而太空人可以在太空裝內做實驗。
00:35
One of the fascinating迷人 things about what we were actually其實 working加工 on
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20000
2000
我們的計畫裡有一件很有趣的事,
00:37
is that we were seeing眼看, using運用 new kinds of scanning掃描 technologies技術,
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22000
3000
就是我們透過最新的掃描科技
00:40
things that had just never been seen看到 before --
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25000
2000
觀看那些前所未見的東西--
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I mean, not only in disease疾病 management管理,
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27000
2000
我的意思是,新科技不僅運用於疾病管理,
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but also things that allowed允許 us to see things about the body身體
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29000
4000
還可以讓我們看到那些
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that just made製作 you marvel奇蹟.
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33000
3000
讓你驚嘆不已的身體結構。
00:51
I remember記得 one of the first times we were looking at collagen膠原.
14
36000
3000
我記得我們最初幾次看膠原蛋白。
00:54
And your entire整個 body身體, everything --
15
39000
2000
你全身所有的構造--
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your hair頭髮, skin皮膚, bone, nails釘子 --
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2000
你的頭髮、皮膚、骨頭、指甲--
00:58
everything is made製作 of collagen膠原.
17
43000
2000
每一樣都由膠原蛋白組成。
01:00
And it's a kind of rope-like繩狀 structure結構體
18
45000
2000
它的結構很像繩子,
01:02
that twirls縈繞 and swirls漩渦 like this.
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47000
2000
像這樣螺旋纏繞。
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And the only place地點 that collagen膠原 changes變化 its structure結構體
20
49000
4000
唯一一個膠原蛋白改變結構的地方
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is in the cornea角膜 of your eye.
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53000
2000
是你的角膜。
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In your eye,
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55000
2000
在你的眼睛裡,
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it becomes a grid formation編隊,
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57000
2000
它變成格狀的結晶結構,
01:14
and therefore因此, it becomes transparent透明, as opposed反對 to opaque不透明.
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59000
3000
因此它從原本的不透明變成透明的。
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So perfectly完美 organized有組織的 a structure結構體,
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62000
3000
這個組織是如此的完美,
01:20
it was hard not to attribute屬性 divinity to it.
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65000
2000
你很難不把它歸功於神蹟。
01:22
Because we kept不停 on seeing眼看 this over and over and over again
27
67000
3000
因為我們不斷地在身體的不同部位
01:25
in different不同 parts部分 of the body身體.
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70000
2000
看到這樣的結構。
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One of the opportunities機會 I had
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72000
3000
我曾有個機會
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was one person was working加工 on a really interesting有趣
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75000
2000
是與一位在美國國立衛生研究院
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micromagnetic微磁 resonance諧振 imaging成像 machine with the NIHNIH.
31
77000
3000
研究非常有趣的核磁共振的人共事。
01:35
And what we were going to do
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80000
2000
我們做的事情
01:37
was scan掃描 a new project項目
33
82000
2000
是發展一個新計畫,
01:39
on the development發展 of the fetus胎兒 from conception概念 to birth分娩
34
84000
2000
要使用這些新科技
01:41
using運用 these kinds of new technologies技術.
35
86000
2000
掃描從受孕到出生的胎兒發育。
01:43
So I wrote the algorithms算法 in code,
36
88000
2000
所以我寫了一些演算程式,
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and he built內置 the hardware硬件 -- Paul保羅 Lauterbur勞特布爾 --
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90000
3000
而他--美國化學教授羅特博--則製造機器,
01:48
then went onto win贏得 the Nobel諾貝爾 Prize for inventing發明了 the MRIMRI.
38
93000
3000
他後來因為發明核磁共振而得到諾貝爾獎。
01:51
I got the data數據.
39
96000
2000
而我得到了這些資料。
01:53
And I'm going to show顯示 you a sample樣品 of the piece,
40
98000
2000
我現在要播出這個計畫的部分成果
01:55
"From Conception概念 to Birth分娩."
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100000
2000
從受孕到出生(又譯:孕─目睹子宮內的奇蹟。天下文化)
01:57
(Music音樂)
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102000
6000
(音樂)
02:03
Video視頻 text文本: "From Conception概念 to Birth分娩"
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108000
3000
影片文字:從受孕到出生
02:09
Oocyte卵母細胞
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114000
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卵母細胞
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Sperm精子
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119000
3000
精子
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Egg Inseminated授精
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125000
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受精的卵
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24 Hours小時: Baby's嬰兒 first division
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132000
3000
24小時:寶寶第一次細胞分裂
02:33
The fertilized受精 ovum卵子 divides分歧 a few少數 hours小時 after fusion聚變 ...
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138000
3000
受精卵在新細胞完成融合後數小時開始分裂...
02:38
And divides分歧 anew重新 every一切 12 to 15 hours小時.
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143000
3000
每12至15小時分裂一次。
02:41
Early Embryo
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146000
3000
胚胎早期
02:44
Yolk蛋黃 sack解僱 still feeding饋送 Baby寶寶.
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149000
3000
仍然由卵黃囊供給寶寶營養。
02:48
25 Days: Heart chamber developing發展
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153000
4000
25天:心室開始成長
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32 Days: Arms武器 & hands are developing發展
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161000
7000
32天:手臂及雙手開始成形
03:05
36 Days: Beginning開始 of the primitive原始 vertabraevertabrae
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170000
6000
36天:脊椎骨的原始形態出現
03:11
These weeks are the period of the most rapid快速 development發展 of the fetus胎兒.
55
176000
7000
這幾個星期是胚胎成長最快速的時期。
03:24
If the fetus胎兒 continues繼續 to grow增長 at this speed速度 for the entire整個 nine months個月,
56
189000
3000
如果胚胎在這九個月都照這個速率持續成長,
03:27
it would be 1.5 tons at birth分娩.
57
192000
2000
寶寶出生時會重達1.5噸。
03:31
45 Days
58
196000
4000
45天
03:39
Embryo's胚胎 heart is beating跳動 twice兩次 as fast快速 as the mother's母親.
59
204000
5000
胚胎的心臟跳動比媽媽的快兩倍。
03:46
51 Days
60
211000
3000
51天
03:49
52 Days: Developing發展 retina視網膜, nose鼻子 and fingers手指
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214000
8000
52天:視網膜、鼻子以及指頭開始生長
04:03
The fetus'胎兒' continual持續 movement運動 in the womb子宮
62
228000
5000
胎兒在子宮裡不停地動
04:08
is necessary必要 for muscular肌肉發達 and skeletal骨骼 growth發展.
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233000
5000
對肌肉及骨骼的生長不可或缺。
04:25
12 Weeks: Indifferent冷漠 penis陰莖 --
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250000
2000
12週:沒有性別之分的陰莖─
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girl女孩 or boy男孩 yet然而 to be determined決心
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252000
2000
尚不能分辨是男是女
04:31
8 Months
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256000
4000
八個月
05:01
Delivery交貨: the expulsion開除 stage階段
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286000
6000
分娩:胎兒脫出期
05:43
The moment時刻 of birth分娩
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328000
3000
出生的瞬間
05:52
(Applause掌聲)
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337000
4000
(掌聲)
05:56
Alexander亞歷山大 TsiarasTsiaras: Thank you.
70
341000
2000
亞歷山大:謝謝。
05:58
But as you can see,
71
343000
2000
不過正如你所見,
06:00
when you actually其實 start開始 working加工 on this data數據,
72
345000
2000
當你開始處理這些資料,
06:02
it's pretty漂亮 spectacular壯觀.
73
347000
2000
其實是很壯觀的。
06:04
And as we kept不停 on scanning掃描 more and more,
74
349000
2000
而且當我們繼續的掃描,
06:06
working加工 on this project項目,
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351000
2000
持續進行這個計畫,
06:08
looking at these two simple簡單 cells細胞
76
353000
2000
看著這兩個簡單的細胞
06:10
that have this kind of unbelievable難以置信的 machinery機械
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355000
3000
居然擁有這種令人無法置信的機制
06:13
that will become成為 the magic魔法 of you.
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358000
2000
可以長成神奇的「你」。
06:15
And as we kept不停 on working加工 on this data數據,
79
360000
2000
當我們繼續處理資料
06:17
looking at small clusters集群 of the body身體,
80
362000
3000
看著身體的這個小小的部分,
06:20
these little pieces of tissue組織
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365000
3000
這團小小的組織
06:23
that were a trophoblast滋養 coming未來 off of a blastocyst胚泡,
82
368000
2000
從囊胚分化出來的滋養細胞群,
06:25
all of a sudden突然 burrowing穴居 itself本身 into the side of the uterus子宮,
83
370000
3000
瞬間就在子宮壁上著床,
06:28
saying, "I'm here to stay."
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373000
2000
說:「我要在這停留。」
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All of a sudden突然 having conversation會話 and communications通訊
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375000
2000
瞬間就跟雌激素及黃體素
06:32
with the estrogens雌激素, the progesterones孕酮,
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377000
2000
對話及溝通,
06:34
saying, "I'm here to stay, plant me,"
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379000
2000
說:「我要在這裡長大,養我。」
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building建造 this incredible難以置信 trilinear三線 fetus胎兒
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381000
3000
長成這個不可思議的三胚層胚胎,
06:39
that becomes, within 44 days,
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384000
2000
在44天內
06:41
something that you can recognize認識,
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386000
2000
長成一個你可以辨識的胎兒雛形,
06:43
and then at nine weeks
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388000
2000
然後在九週內
06:45
is really kind of a little human人的 being存在.
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390000
2000
長成一個小小的人。
06:47
The marvel奇蹟 of this information信息:
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392000
2000
這項資訊令人驚異之處在於
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How do we actually其實 have this biological生物 mechanism機制
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394000
2000
到底我們是如何在體內
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inside our body身體
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396000
2000
擁有這樣的生物機制
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to actually其實 see this information信息?
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398000
2000
能夠了解這樣的資訊?
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I'm going to show顯示 you something pretty漂亮 unique獨特.
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400000
2000
我們來看一段非常特別的東西。
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Here's這裡的 a human人的 heart at 25 [weeks].
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402000
2000
這個是胎兒在25週大時的心臟。
06:59
It's just basically基本上 two strands.
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404000
2000
看起來只是兩股絞線。
07:01
And like this magnificent華麗的 origami摺紙,
100
406000
2000
就像美麗的摺紙,
07:03
cells細胞 are developing發展
101
408000
2000
細胞成長的速率
07:05
at one million百萬 cells細胞 per second第二 at four weeks,
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410000
3000
在第四週時為每一秒產生一百萬個細胞,
07:08
as it's just folding摺頁 on itself本身.
103
413000
2000
就好像自己在摺疊複製自己。
07:10
Within five weeks, you can start開始 to see the early atrium中庭 and the early ventricles心室.
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415000
3000
五週內你就可以開始看見心房及腦室的初始結構。
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Six weeks, these folds褶皺 are now beginning開始
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418000
2000
六週時,這些摺疊就開始
07:15
with the papilla乳頭 on the inside of the heart
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420000
2000
與心臟內的乳頭肌一起
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actually其實 being存在 able能夠 to pull down
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422000
2000
能夠拉扯
07:19
each one of those valves閥門 in your heart
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424000
2000
你心臟裡的每一個瓣膜
07:21
until直到 you get a mature成熟 heart --
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426000
3000
直到你的心臟成熟為止--
07:24
and then basically基本上 the development發展 of the entire整個 human人的 body身體.
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429000
2000
直到你的全身結構發展完成。
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The magic魔法 of the mechanisms機制
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2000
這些在每一個遺傳結構內
07:28
inside each genetic遺傳 structure結構體
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433000
3000
準確的告訴神經細胞要去哪裡的機制,
07:31
saying exactly究竟 where that nerve神經 cell細胞 should go --
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436000
3000
其不可思議之處在於--
07:34
the complexity複雜 of these mathematical數學的 models楷模
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2000
這些數學模型的複雜程度,
07:36
of how these things are indeed確實 doneDONE
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441000
2000
這些事情是怎樣發生的
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are beyond human人的 comprehension理解.
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443000
2000
遠遠超過人類所能理解。
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Even though雖然 I am a mathematician數學家,
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445000
2000
即使像我身為數學家,
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I look at this with marvel奇蹟
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447000
2000
我也要驚嘆
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of how do these instruction指令 sets
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449000
3000
當我們在成形的時候
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not make these mistakes錯誤
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452000
2000
是如何讓這些指令
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as they build建立 what is us?
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454000
2000
不出錯?
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It's a mystery神秘, it's magic魔法, it's divinity.
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456000
2000
這真神秘,真不可思議,真是神蹟。
07:53
Then you start開始 to take a look at adult成人 life.
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458000
3000
然後你開始觀察成人的生命。
07:56
Take a look at this little tuft of capillaries毛細血管.
124
461000
2000
看看這些小小綹的微血管。
07:58
It's just a tiny sub-substructure子子, microscopic顯微.
125
463000
3000
這只是一個微小的次次結構,非常微觀的。
08:01
But basically基本上 by the time you're nine months個月 and you're given特定 birth分娩,
126
466000
4000
但是基本上當你在體內九個月大,即將出生時,
08:05
you have almost幾乎 60,000 miles英里 of vessels船隻
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470000
3000
你的體內擁有
08:08
inside your body身體.
128
473000
2000
將近六萬英哩(九萬六千多公里)的血管。
08:10
I mean, and only one mile英里 is visible可見.
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475000
2000
而且只有一英哩是看的見的。
08:12
59,999 miles英里
130
477000
3000
其他的59,999英哩
08:15
that are basically基本上 bringing使 nutrients營養成分 and taking服用 waste浪費 away.
131
480000
3000
基本上都在輸送營養及帶走廢物。
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The complexity複雜 of building建造 that within a single system系統
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483000
2000
在一個單一系統內建造這個的複雜度,
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is, again, beyond any comprehension理解
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485000
2000
再說一次,是超乎理解的,
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or any existing現有 mathematics數學 today今天.
134
487000
2000
也不是所有現存的數學公式可以解答的。
08:24
And that instruction指令 set,
135
489000
2000
而這些指令,
08:26
from the brain to every一切 other part部分 of the body身體 --
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491000
2000
從頭腦到身體的每一部分--
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look at the complexity複雜 of the folding摺頁.
137
493000
2000
看看這些摺疊有多複雜。
08:30
Where does this intelligence情報
138
495000
2000
到底身體從何而知
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of knowing會心 that a fold can actually其實 hold保持 more information信息,
139
497000
2000
摺疊結構其實可以儲存更多的資料,
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so as you actually其實 watch the baby's寶寶 brain grow增長 --
140
499000
3000
所以現在你在看的是寶寶的腦子成長--
08:37
and this is one of the things that we're doing right now.
141
502000
2000
這也正是我們在做的事。
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We're actually其實 doing the launch發射 of two new studies學習
142
504000
2000
我們正開始作兩個新的研究
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of actually其實 scanning掃描 babies'嬰兒 brains大腦 from the moment時刻 they're born天生.
143
506000
3000
要從寶寶一出生起就開始掃瞄他們的腦子。
08:44
Every一切 six months個月 until直到 they're six years年份 old --
144
509000
2000
每六個月掃瞄一次,直到他們六歲為止--
08:46
we're going to be doing actually其實 to about 250 children孩子 --
145
511000
3000
我們要掃描大約250個小孩--
08:49
watching觀看 exactly究竟 how the gyri上回 and the sulci of the brains大腦 fold
146
514000
3000
觀察他們的腦迴及腦溝如何發展
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to see how this magnificent華麗的 development發展
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觀察這個令人讚嘆的發展,
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actually其實 turns into memories回憶 and the marvel奇蹟 that is us.
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如何轉化成記憶及奇蹟的「我們」。
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And it's not just our own擁有 existence存在,
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而且這奇蹟不僅僅在於我們的存在本身,
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but how does the woman's女人的 body身體 understand理解
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還在於女性的身體要如何理解
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to have genetic遺傳 structure結構體 that not only builds建立 her own擁有,
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這些遺傳結構,不但讓她自己成長,
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but then has the understanding理解
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而且還能了解到
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that allows允許 her to become成為
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自己要成為
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a walking步行 immunological免疫, cardiovascular心血管 system系統
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一個活的免疫及心血管系統
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that basically基本上 is a mobile移動 system系統
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基本上就是一個行動保溫箱,
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that can actually其實 nurture培育, treat對待 this child兒童 with a kind of marvel奇蹟
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用這種奇妙的方法培育、對待孩子,
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that is beyond, again, our comprehension理解 --
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再說一次,這實在不是我們能理解的--
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the magic魔法 that is existence存在, that is us?
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而我們,人類的存在不就是奇蹟?
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Thank you.
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謝謝。
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(Applause掌聲)
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(掌聲)
Translated by Regina Chu
Reviewed by Ana Choi

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ABOUT THE SPEAKER
Alexander Tsiaras - Medical image maker
Using art and technology, Alexander Tsiaras visualizes the unseen human body.

Why you should listen

Alexander Tsiaras is an artist and technologist whose work explores the unseen human body, developing scientific visualization software to enable him to "paint" the human anatomy using volume data. He's the author of Body Voyage and co-author of Information Architects. Most recently, he is the author of From Conception to Birth: A Life Unfolds and The Architecture and Design of Man and Woman: The Marvel of the Human Body, Revealed.

His latest project is The Visual MD, an online compendium of health visualizations.

More profile about the speaker
Alexander Tsiaras | Speaker | TED.com