TEDxBoston 2009
George Whitesides: A lab the size of a postage stamp
جورج وايتسادس: مختبر بحجم طابع بريد
Filmed:
Readability: 3.2
544,696 views
عادة ما تكون مخابر اجراء تحاليل الاوبئة التقليدية عالية الكلفة و مرهقة بالنسبة الى الاماكن الاشد حاجة لها. ابتكار جورج وايتسادس المقدم ضمن فعالية تيد اكس بوسطن هو جهاز في غاية البساطة و بالامكان تصنيعه افتراضيا مجانا
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
المشكلة التي أريد أن أتحدث معكم حولها
00:18
is really the problem of:
1
3000
2000
هي في الواقع مشكلة
00:20
How does one supply healthcare
2
5000
4000
كيف يمكن للمرء توفير الرعاية الصحية
00:24
in a world in which cost is everything?
3
9000
4000
في عالم تمثل الكلفة فيه كل شيء.
00:28
How do you do that?
4
13000
2000
كيف يمكن فعل ذلك؟
00:30
And the basic paradigm we want to suggest to you,
5
15000
2000
والنموذج الأساسي الذي أود أن أقترحه عليكم ،
00:32
I want to suggest to you, is
6
17000
2000
ما أود أن أقترح عليكم هو ،
00:34
one in which you say that in order to
7
19000
2000
الذي يجعلنا نقول أنه من أجل
00:36
treat disease you have to first know what you're treating --
8
21000
4000
علاج المرض عليك أولا أن تعرف ما أنت بصدد علاجه --
00:40
that's diagnostics -- and then you have to do something.
9
25000
2000
هذا ما يدعى التشخيص -- ثم عليك أن تفعل شيئا.
00:42
So, the program that we're involved in is something which we call
10
27000
3000
لذا ، فالبرنامج الذي نحن بصدد انجازه وهو ما ندعوه
00:45
Diagnostics for All, or zero-cost diagnostics.
11
30000
4000
التشخيص للجميع ، أو التشخيص المجاني.
00:49
How do you provide medically relevant information
12
34000
3000
كيف يمكنك تقديم معلومات طبية ذات صلة
00:52
at as close as possible to zero cost? How do you do it?
13
37000
4000
بأقرب ما يمكن الى المجانية؟ كيف يمكن فعل ذلك؟
00:56
Let me just give you two examples.
14
41000
2000
اسمحوا لي أن أعرض أمامكم مثالين اثنين.
00:58
The rigors of military medicine
15
43000
4000
صرامة الطب العسكري
01:02
are not so dissimilar from the third world --
16
47000
2000
لا تختلف كثيرا عما هو الحال في دول العالم الثالث ،
01:04
poor resources, a rigorous environment,
17
49000
3000
موارد ضئيلة ، وبيئة قاسية ،
01:07
a series of problems in lightweight, and things of this kind --
18
52000
4000
سلسلة من المشاكل من الوزن الخفيف ، وأشياء من هذا القبيل.
01:11
and also not so different from the home healthcare
19
56000
3000
وأيضا لا يختلف كثيرا عن الرعاية الصحية المنزلية
01:14
and diagnostic system world.
20
59000
3000
و النظام العالمي للتشخيص.
01:17
So, the technology that I want to talk about
21
62000
3000
لذلك ، فإن التكنولوجيا التي أريد أن أتحدث عنها
01:20
is for the third world, for the developing world,
22
65000
3000
موجهة للعالم الثالث ، أما بالنسبة للعالم النامي ،
01:23
but it has, I think, much broader application,
23
68000
2000
فان لها ، في اعتقادي ، تطبيقا أوسع نطاقا ،
01:25
because information is so important in the healthcare system.
24
70000
5000
لأن للمعلومات أهمية قصوى في نظام الرعاية الصحية.
01:30
So, you see two examples here.
25
75000
2000
اذن ، لدينا هنا مثالين اثنين.
01:32
One is a lab that is actually a fairly high-end laboratory in Africa.
26
77000
5000
أحدهما هو في الواقع مختبر متطور إلى حد ما في أفريقيا.
01:37
The second is basically an entrepreneur
27
82000
2000
والثاني هو ببساطة مقاول
01:39
who is set up and doing who-knows-what in a table in a market.
28
84000
4000
اتخذ مكانا ومن يدري ما الذي يفعله على طاولة وسط السوق.
01:43
I don't know what kind of healthcare is delivered there.
29
88000
3000
و لا أدري أي نوع من الرعاية الصحية يتم تأمينها هناك.
01:46
But it's not really what is probably most efficient.
30
91000
5000
ولكنها على الأرجح ليست الأكثر فعالية.
01:51
What is our approach?
31
96000
3000
ما هو النهج الذي نتبعه؟
01:54
And the way in which one typically approaches
32
99000
3000
والطريقة التي عادة ما ننتهجها
01:57
a problem of lowering cost,
33
102000
3000
لتحقيق مسألة خفض التكلفة ،
02:00
starting from the perspective of the United States,
34
105000
3000
بالاستناد الى منظور الولايات المتحدة ،
02:03
is to take our solution,
35
108000
2000
هي اعتماد الحل الخاص بنا ،
02:05
and then to try to cut cost out of it.
36
110000
2000
ومن ثم محاولة خفض تكلفته.
02:07
No matter how you do that,
37
112000
2000
ولا يهم كيف يمكن تحقيق ذلك
02:09
you're not going to start with a 100,000-dollar instrument
38
114000
2000
أنت طبعا لن تبدأ مع أداة تكلفتها 100،000 دولار
02:11
and bring it down to no-cost. It isn't going to work.
39
116000
3000
ثم تعمل على جعلها مجانية. بالتأكيد هذا لن يكون ممكنا.
02:14
So, the approach that we took was the other way around.
40
119000
3000
لذلك ، فإن النهج الذي اتخذناه كان على العكس من ذلك.
02:17
To ask, "What is the cheapest possible stuff
41
122000
2000
لنسأل ، "ما هي أرخص الاشياء الممكنة
02:19
that you could make a diagnostic system out of,
42
124000
3000
التي يمكننا أن نصنع منها نظام التشخيص ،
02:22
and get useful information,
43
127000
2000
والحصول على معلومات مفيدة ،
02:24
add function?" And what we've chosen is paper.
44
129000
3000
إضافة وظيفة؟ " ووقع اختيارنا على الورق.
02:27
What you see here is a prototypic device.
45
132000
3000
ما لدينا هنا هو جهاز نمطي.
02:30
It's about a centimeter on the side.
46
135000
2000
طوله يبلغ حوالي السنتيمتر.
02:32
It's about the size of a fingernail.
47
137000
2000
وهو بحجم الظفر.
02:34
The lines around the edges are
48
139000
2000
الخطوط حول الحواف
02:36
a polymer.
49
141000
2000
هي من البوليمر.
02:38
It's made of paper and paper, of course, wicks fluid,
50
143000
4000
انها مصنوعة من الورق ، والورق بالطبع يتشرب السوائل.
02:42
as you know, paper, cloth -- drop wine on the tablecloth,
51
147000
4000
كما تعلمون ،بالنسبة للورق والقماش ، اسكب قطرة نبيذ على القماش ،
02:46
and the wine wicks all over everything.
52
151000
3000
فسينتشر النبيذ في جميع الأنحاء.
02:49
Put it on your shirt, it ruins the shirt.
53
154000
2000
وضعها على قميصك ، فسيخرب القميص.
02:51
That's what a hydrophilic surface does.
54
156000
3000
هذا ما يفعله مسطح مائي.
02:54
So, in this device the idea is that you drip
55
159000
2000
لذا ،الفكرة في هذا الجهاز هي أن تقوم بسكب
02:56
the bottom end of it in a drop of,
56
161000
2000
قطرة في أسفله،
02:58
in this case, urine.
57
163000
2000
في هذه الحالة ، سنسكب البول.
03:00
The fluid wicks its way into those chambers at the top.
58
165000
4000
السائل يأخذ طريقه الى هذه الغرف في الجزء العلوي.
03:04
The brown color indicates the amount of glucose in the urine,
59
169000
4000
اللون البني يدل على كمية الجلوكوز في البول.
03:08
the blue color indicates the amount of protein in the urine.
60
173000
3000
اللون الأزرق يشير إلى مقدار البروتين في البول.
03:11
And the combination of those two
61
176000
2000
والجمع بينهما،
03:13
is a first order shot at a number of
62
178000
2000
يمثل مجموعة أولى من
03:15
useful things that you want.
63
180000
3000
الاشياء المفيدة التي نريدها.
03:18
So, this is an example of a device made from a simple piece of paper.
64
183000
3000
اذن هذا مثال لجهاز مصنوع من قطعة بسيطة من الورق.
03:21
Now, how simple can you make the production?
65
186000
3000
الآن ، الى أي مدى يمكن جعل الإنتاج يسيرا؟
03:24
Why do we choose paper?
66
189000
2000
لماذا وقع اختيارنا على الورق؟
03:26
There's an example of the same thing on a finger,
67
191000
3000
هنالك مثال آخر لنفس الشيء ، على الاصبع
03:29
showing you basically what it looks like.
68
194000
2000
يظهر لك أساسا ما يبدو عليه.
03:31
One reason for using paper is that it's everywhere.
69
196000
3000
أحد أسباب استخدام الورقة هو أنه متوفر في كل مكان.
03:34
We have made these kinds of devices using
70
199000
2000
تمكنا من صنع هذه الأنواع من الأجهزة باستخدام
03:36
napkins and toilet paper
71
201000
3000
المناديل والورق الصحي
03:39
and wraps, and all kinds of stuff.
72
204000
2000
وأوراق التغليف، وعديد الاشياء.
03:41
So, the production capability is there.
73
206000
3000
و هذا ما يعزز قدرة الانتاج.
03:44
The second is, you can put lots and lots
74
209000
2000
والثاني هو ، أنه بامكانك اجراء العديد والعديد
03:46
of tests in a very small place.
75
211000
2000
من الاختبارات في مكان صغير جدا.
03:48
I'll show you in a moment that the stack of paper there
76
213000
2000
سأبين بعد قليل كيف أن كومة من الورق
03:50
would probably hold something like
77
215000
2000
يمكن أن تأمن نحو
03:52
100,000 tests, something of that kind.
78
217000
3000
100،000 اختبارا، أو ما يعادل ذلك.
03:55
And then finally, a point that you don't think of so much
79
220000
3000
ثم أخيرا ، وهي النقطة التي لا ينتبه لها الكثير
03:58
in developed world medicine:
80
223000
3000
في البلدان المتقدمة في مجال الطب،
04:01
it eliminates sharps.
81
226000
2000
أنه يزيل الحاجة الى الأدوات الحادة.
04:03
And what sharps means is needles, things that stick.
82
228000
3000
وما يعني الحاد في الإبر ، الأشياء التي تغرز.
04:06
If you've taken a sample of someone's blood
83
231000
2000
إذا كنت قد اتخذت عينة من دم شخص ما
04:08
and the someone might have hepatitis C,
84
233000
3000
وقد يكون هذا الشخص مصابا بالتهاب الكبد الوبائي س ،
04:11
you don't want to make a mistake and stick it in you.
85
236000
2000
فأنت قطعا لا تريد ارتكاب خطأ وغرز نفسك.
04:13
It just -- you don't want to do that.
86
238000
2000
حتما لا نريد ان نفعل ذلك.
04:15
So, how do you dispose of that? It's a problem everywhere.
87
240000
2000
لذلك ، كيف يمكن تفادي ذلك؟ انها مشكلة في كل مكان.
04:17
And here you simply burn it.
88
242000
2000
هنا يمكنك ببساطة حرقها.
04:19
So, it's a sort of a practical approach
89
244000
2000
لذلك ، فهذا يمثل نهجا عمليا
04:21
to starting on things.
90
246000
3000
في البدء في العمل.
04:24
Now, you say, "If paper is a good idea,
91
249000
3000
الآن ، يمكن القول، إذا كان استعمال الورق هو فكرة جيدة ،
04:27
other people have surely thought of it."
92
252000
2000
فمن المؤكد أن أشخاصا آخرين فكروا في استعماله.
04:29
And the answer is, of course, yes.
93
254000
3000
والجواب هو ، بالطبع ، نعم.
04:32
Those half of you, roughly,
94
257000
2000
نصفكم ، تقريبا ،
04:34
who are women,
95
259000
2000
وهم من النساء ،
04:36
at some point may have had a pregnancy test.
96
261000
2000
ربما قاموا في احدى المرات باختبار للحمل.
04:38
And the most common of these
97
263000
3000
والأكثر شيوعا من بينها
04:41
is in a device that looks like the thing on the left.
98
266000
3000
هو في جهاز يشبه ما ترونه الى اليسار.
04:44
It's something called a lateral flow immunoassay.
99
269000
2000
انه يدعى التدفق الأفقي للمناعة.
04:46
In that particular test,
100
271000
2000
وبوجه خاص في هذا الاختبار
04:48
urine either, containing
101
273000
2000
البول ،إما أن يحتوي على
04:50
a hormone called HCG, does or does not
102
275000
3000
هرمون يسمى HCG أو لا
04:53
flow across a piece of paper.
103
278000
2000
يتدفق عبر قطعة من الورق.
04:55
And there are two bars. One bar indicates that the test is working,
104
280000
4000
وهناك شريطان. شريط يشير إلى أن الاختبار يعمل.
04:59
and if the second bar shows up, you're pregnant.
105
284000
3000
وإذا ظهر الشريط الثاني ،فأنت حامل.
05:02
This is a terrific kind of test in a binary world,
106
287000
3000
وهذا يمثل نوعا رائعا من الاختبار في عالم ثنائي.
05:05
and the nice thing about pregnancy
107
290000
2000
والشيء الجميل في الحمل
05:07
is either you are pregnant or you're not pregnant.
108
292000
2000
هو أنك إما أن تكوني حاملا أو غير حامل.
05:09
You're not partially pregnant or thinking about being pregnant
109
294000
2000
أنت لست جزئيا حاملا أو تفكرين أن تكوني حاملا
05:11
or something of that sort.
110
296000
2000
أو شيء من هذا القبيل.
05:13
So, it works very well there,
111
298000
2000
لذلك ، فإنه يعمل بشكل جيد جدا.
05:15
but it doesn't work very well when you need more quantitative information.
112
300000
3000
ولكنها لا تعمل بشكل جيد عندما تكونين بحاجة لمزيد من المعلومات الكمية.
05:18
There are also dipsticks,
113
303000
2000
وهناك أيضا الغميسة.
05:20
but if you look at the dipsticks, they're for
114
305000
2000
ولكن اذا نظرتم الى الغميسة ، فانها تمثل
05:22
another kind of urine analysis.
115
307000
2000
نوع آخر من تحليل البول.
05:24
There are an awful lot of colors and things like that.
116
309000
3000
يوجد تنوع هائل للألوان و الأشياء مثلها
05:27
What do you actually do about that in a difficult circumstance?
117
312000
3000
ما الذي نفعله حاليا حيال ذلك في الأوقات الصعبة ؟
05:30
So, the approach that we started with is to ask:
118
315000
5000
اذا, فالمقاربة التي انطلقنا منها, هي أن نسأل
05:35
Is it really practical to make things of this sort?
119
320000
4000
هل حقا من العملي عمل أشياء من هذا القبيل ؟
05:39
And that problem is now, in a purely engineering way, solved.
120
324000
4000
و لقد تم, من الناحية الهندسية البحتة, حل هذا المشكل.
05:43
And the procedure that we have is simply to start with paper.
121
328000
4000
و الاجراء الذي تم اتخاذه هو أن نبدأ باستعمال الورق.
05:47
You run it through a new kind of printer called a wax printer.
122
332000
3000
نضعه في نوع جديد من الطابعات تدعى طابعات الشمع.
05:50
The wax printer does what looks like printing.
123
335000
3000
تقوم طابعات الشمع بما يشبه الطباعة.
05:53
It is printing. You put that on, you warm it a little bit,
124
338000
3000
أنها بصدد الطباعة. تضعه بداخله, ثم تسخنه قليلا.
05:56
the wax prints through so it absorbs into the paper,
125
341000
3000
يطبع الشمع خلالها فتمتصه الورقة.
05:59
and you end up with the device that you want.
126
344000
2000
فتحصل على الجهاز الذي تريده.
06:01
The printers cost 800 bucks now.
127
346000
4000
يقدر ثمن الطابعات حاليا ب800 دولارا.
06:05
They'll make, we estimate that if you were to run them 24 hours a day
128
350000
3000
نقدر أنه بامكانها, اذا شغلت لمدة 24 ساعة في اليوم
06:08
they'd make about 10 million tests a year.
129
353000
3000
أن تقوم ب10 ملايين اختبار في السنة.
06:11
So, it's a solved problem, that particular problem is solved.
130
356000
3000
اذا فهذا المشكل قد تم حله. هذا المشكل بالذات قد تم حله.
06:14
And there is an example of the kind of thing that you see.
131
359000
2000
و يوجد مثال لما انتم بصدد رؤيته
06:16
That's on a piece of 8 by 12 paper.
132
361000
3000
في قطعة ورقية بمساحة 8 على 12
06:19
That takes about two seconds to make.
133
364000
2000
والتي يستغرق صنعها نحو الثانيتين
06:21
And so I regard that as done.
134
366000
2000
ولذلك اعتقد ان هذا قد تم.
06:23
There is a very important issue here,
135
368000
2000
يوجد امر مهم هنا,
06:25
which is that because it's a printer,
136
370000
3000
وهو...لأن الطابعة
06:28
a color printer, it prints colors. That's what color printers do.
137
373000
3000
طابعة ملونة, فهي تعطي ألوانا. و هذا ما تقوم به الطابعة الملونة
06:31
I'll show you in a moment, that's actually quite useful.
138
376000
4000
هذا ما ساريكم اياه بعد قليل, وهو أمر على درجة من الاهمية
06:35
Now, the next question that you would like to ask
139
380000
3000
الان, السؤال التالي الذي يخطر ببالكم طرحه
06:38
is: What would you like to measure? What would you like to analyze?
140
383000
3000
مالذي تودون قياسه؟ و مالذي تودون تحليله؟
06:41
And the thing which you'd most like to analyze,
141
386000
3000
أكثر شىء تودون تحليله,
06:44
we're a fair distance from.
142
389000
2000
لا يزال بعيد المنال.
06:46
It's what's called "fever of undiagnosed origin."
143
391000
4000
وهو ما ندعوه "حمى مجهولة المصدر".
06:50
Someone comes into the clinic,
144
395000
2000
يأتي أحدهم الى المشفى,
06:52
they have a fever, they feel bad. What do they have?
145
397000
2000
يشكون من حمى, حالتهم سيئة, مما يشكون؟
06:54
Do they have T.B.? Do they have AIDS?
146
399000
2000
هل هم مصابون بمرض السل؟ هل هم مصابون بمرض الإيدز؟
06:56
Do they have a common cold?
147
401000
2000
هل هم مصابون بنزلة برد؟
06:58
The triage problem. That's a hard problem
148
403000
2000
مشكلة الفرز. هذا مشكل عويص
07:00
for reasons that I won't go through.
149
405000
2000
لاسباب لن اخوض فيها.
07:02
There are an awful lot of things that you'd like to distinguish among.
150
407000
3000
هنالك كم هائل من الامور التي علينا التمييز بينها.
07:05
But then there are a series of things:
151
410000
2000
ومن ثم هنالك أمور أخرى,
07:07
AIDS, hepatitis, malaria,
152
412000
2000
الايدز, التهاب الكبد, الملاريا,
07:09
TB, others
153
414000
2000
مرض السل, وأمراض أخرى.
07:11
and simpler ones, such as guidance of treatment.
154
416000
4000
وأمور أبسط كتوجيهات العلاج.
07:15
Now even that's more complicated than you think.
155
420000
3000
و حتى هذا فهو معقد اكثر مما تتصورون.
07:18
A friend of mine works in transcultural psychiatry,
156
423000
4000
لدي صديق يعمل في علم النفس حول اختلاف الثقافات
07:22
and he is interested in the question of
157
427000
2000
وهو مهتم بالاجابة عن سؤال
07:24
why people do and don't take their meds.
158
429000
3000
لماذا يتناول بعض الناس أدويتهم فيما يمتنع البعض.
07:27
So, Dapsone, or something like that,
159
432000
2000
اذا, دابسون, أو شىء من هذا القبيل,
07:29
you have to take it for a while.
160
434000
2000
عليك أن تستعمله لفترة ما.
07:31
He has a wonderful story of talking to a villager in India
161
436000
3000
حصلت قصة رائعه أثناء حديث الى قرويين في الهند.
07:34
and saying, "Have you taken your Dapsone?" "Yes."
162
439000
2000
كان السؤال, "هل تناولت الدابسون؟" "نعم."
07:36
"Have you taken it every day?" "Yes."
163
441000
3000
"هل تناولته بانتظام يوميا؟" "نعم."
07:39
"Have you taken if for a month?" "Yes."
164
444000
2000
"هل تناولته لمدة شهر؟" "نعم."
07:41
What the guy actually meant
165
446000
2000
ما كان يعنيه في الواقع هذا الشخص
07:43
was that he'd fed a 30-day dose of Dapsone
166
448000
2000
هو أنه أطعم جرعة 30 يوما من الدابسون
07:45
to his dog, that morning.
167
450000
2000
لكلبه ذلك الصباح.
07:47
(Laughter)
168
452000
1000
(ضحك)
07:48
He was telling the truth. Because
169
453000
2000
كان يقول الحقيقة. لأنه
07:50
in a different culture,
170
455000
2000
في ثقافة مختلفة
07:52
the dog is a surrogate for you,
171
457000
2000
الكلب هو بديل عنك,
07:54
you know, "today," "this month," "since the rainy season" --
172
459000
3000
تعلمون ، "اليوم" ، "هذا الشهر" ، "منذ موسم الأمطار ،"
07:57
there are lots of opportunities for misunderstanding,
173
462000
3000
هناك الكثير من الفرص لسوء الفهم.
08:00
and so an issue here is to,
174
465000
2000
وهكذا فان المسألة هنا
08:02
in some cases, to figure out
175
467000
2000
في بعض الحالات هي معرفة
08:04
how to deal with matters that seem uninteresting,
176
469000
3000
كيفية التعامل مع المسائل التي تبدو بدون أهمية ،
08:07
like compliance.
177
472000
3000
كالامتثال
08:10
Now, take a look at what a typical test looks like.
178
475000
4000
الآن ، دعونا نلقي نظرة على ما يبدو وكأنه اختبار نموذجي.
08:14
Prick a finger, you get some blood,
179
479000
2000
أوخز اصبعا ، ستحصل على بعض الدم ،
08:16
about 50 microliters.
180
481000
2000
حوالي 50 مياكرولتر
08:18
That's about all you're going to get,
181
483000
2000
هذا كل ما ستحصلون عليه.
08:20
because you can't use the usual sort of systems.
182
485000
4000
وبما أنه لا يمكنك استخدام هذا النوع من النظم المتبعة.
08:24
You can't manipulate it very well,
183
489000
2000
فانه لا يمكنك استعماله بشكل جيد ،
08:26
although I'll show something about that in a moment.
184
491000
2000
على الرغم من أنا سأريك شيئا عن ذلك في لحظة.
08:28
So, you take the drop of blood, no further manipulations,
185
493000
3000
اذا ، تأخذ قطرة دم ، بدون أي اضافات.
08:31
you put it on a little device,
186
496000
2000
تضعها على جهاز صغير.
08:33
the device filters out the blood cells, lets the serum go through,
187
498000
4000
يقوم الجهاز بتصفية خلايا الدم ، ويسمح للمصل أن يمر،
08:37
and you get a series of colors
188
502000
2000
وسوف تحصل على مجموعة من الألوان
08:39
down in the bottom there.
189
504000
2000
في أسفل هناك.
08:41
And the colors indicate "disease" or "normal."
190
506000
4000
وتشير الألوان الى وجود مرض أو لا.
08:45
But even that's complicated,
191
510000
2000
ولكن حتى هذا الأمر يعتبرمعقدا.
08:47
because to you, to me, colors might indicate "normal,"
192
512000
4000
لأنه بالنسبة لك ،أو لي ، قد تشير الألوان الى حالة عادية.
08:51
but, after all, we're all suffering from
193
516000
2000
ولكن في نهاية الامر يعاني جميعنا من
08:53
probably an excess of education.
194
518000
3000
إفراط في التعليم
08:56
What you do about something which requires
195
521000
2000
ما الذي يمكن عمله حيال الأمر الذي يتطلب
08:58
quantitative analysis?
196
523000
2000
التحليل الكمي؟
09:00
And so the solution that we and many other people
197
525000
3000
وبالتالي فإن الحل الذي نحن والكثير من الناس
09:03
are thinking about there,
198
528000
2000
يفكرون فيه،
09:05
and at this point there is a dramatic flourish,
199
530000
2000
وعند هذه النقطة كان هناك ازدهار درامي،
09:07
and out comes the universal solution to everything these days,
200
532000
3000
ويخرج الحل الشامل لكل شيء لهذه الأيام,
09:10
which is a cell phone. In this particular case, a camera phone.
201
535000
3000
وهو الهاتف الخلوي. في هذه الحالة بالذات ، كاميرا الهاتف.
09:13
They're everywhere, six billion a month in India.
202
538000
5000
وهم في كل مكان ، ستة ملايين شهريا ، في الهند.
09:18
And the idea is that what one does,
203
543000
3000
والفكرة هي ما فعله أحدهم،
09:21
is to take the device,
204
546000
2000
هو أخذ الجهاز.
09:23
you dip it, you develop the color,
205
548000
3000
تقوم ببعض التعديلات. تطور اللون.
09:26
you take a picture, the picture goes to a central laboratory.
206
551000
3000
تقوم بأخذ صورة. و من ثمة تقوم بارسالها الى المختبر.
09:29
You don't have to send out a doctor,
207
554000
2000
لن يكون من الضروري ارسال طبيب.
09:31
you send out somebody who can just take the sample,
208
556000
3000
فقط تقوم بارسال شخص يستطيع أخذ العينة.
09:34
and in the clinic either a doctor, or ideally a computer
209
559000
3000
و في العيادة يقوم اما الطبيب, أو من المستحسن جهاز كمبيوتر
09:37
in this case, does the analysis.
210
562000
2000
في هذه الحالة, باجراء التحاليل.
09:39
Turns out to work actually quite well, particularly when your
211
564000
2000
و قد تبين فعلا أنه يعمل جيد جدا ، وخاصة عندما تقوم
09:41
color printer has printed the color bars
212
566000
2000
طابعة الالوان بطبع أشرطة اللون
09:43
that indicate how things work.
213
568000
2000
التي تبين كيف تعمل الأشياء.
09:45
So, my view of the health care worker of the future
214
570000
3000
ولذا ، فمن وجهة نظري عامل الرعاية صحية في المستقبل
09:48
is not a doctor,
215
573000
2000
ليس طبيبا،
09:50
but is an 18-year-old, otherwise unemployed,
216
575000
3000
ولكن شاب في 18 من العمر، ليس لديه عمل دون هذا
09:53
who has two things: He has a backpack full of these tests,
217
578000
2000
بحوزته شيئين اثنين. حقيبة مملوؤة بهذه التجارب،
09:55
and a lancet to occasionally take a blood sample,
218
580000
3000
و مشرط لاخذ عينة دم,
09:58
and an AK-47.
219
583000
2000
و بندقية كلاشينكوف.
10:00
And these are the things that get him through his day.
220
585000
5000
وهذه هي الأمور التي تحصل له خلال يومه.
10:05
There's another very interesting connection here,
221
590000
2000
هناك اتصال آخر مثيرا للاهتمام هنا.
10:07
and that is that what one wants to do
222
592000
2000
وهذا ما يريد أحدهم تحقيقه
10:09
is to pass through useful information
223
594000
3000
هو تمرير معلومات مفيدة
10:12
over what is generally a pretty awful telephone system.
224
597000
4000
من خلال ما يكون عادة نظام هاتف متسع.
10:16
It turns out there's an enormous amount of information
225
601000
3000
وتبين وجود كمية هائلة من المعلومات
10:19
already available on that subject, which is the Mars rover problem.
226
604000
3000
المتاحة بالفعل حول هذا الموضوع ، وهو مشكلة مسبار المريخ.
10:22
How do you get back an accurate view of the color on Mars
227
607000
4000
كيف نعود بمنظر دقيق للون على سطح المريخ ،
10:26
if you have a really terrible bandwidth to do it with?
228
611000
4000
إذا كان لدينا نطاق تردد كبير لنحقق ذلك؟
10:30
And the answer is not complicated
229
615000
2000
والجواب ليس معقدا
10:32
but it's one which I don't want to go through here,
230
617000
2000
و لكني لن أتطرق لذلك هنا,
10:34
other than to say that the communication systems
231
619000
3000
غير أني سأضيف أن أنظمة الاتصالات
10:37
for doing this are really pretty well understood.
232
622000
2000
المتاحة للقيام بذلك هي في الواقع مفهومة بشكل جيد.
10:39
Also, a fact which you may not know
233
624000
3000
أيضا ، الأمر الذي قد لا تعرفه،
10:42
is that the compute capability of this thing
234
627000
3000
هو أن قدرة الحاسب لهذه المهمة
10:45
is not so different from the compute capability
235
630000
2000
لا تختلف كثيرا عن قدرة الحاسب
10:47
of your desktop computer.
236
632000
2000
على كمبيوتر مكتبك الخاص.
10:49
This is a fantastic device which is only beginning to be tapped.
237
634000
3000
هذا جهاز رائع وهو لا يزال في بداية استغلاله.
10:52
I don't know whether the idea of one computer, one child
238
637000
4000
أنا لا أعرف ما إذا كانت فكرة جهاز كمبيوتر لكل طفل
10:56
makes any sense. Here's the computer of the future,
239
641000
3000
يجعل أي معنى لهذا. وهذا كمبيوتر المستقبل.
10:59
because this screen is already there and they're ubiquitous.
240
644000
5000
لأن هذه الشاشة موجودة بالفعل وانهم في كل مكان.
11:04
All right now let me show you just a little bit about advanced devices.
241
649000
2000
حسنا الآن اسمحوا لي أن أعرض قليلا بعض الأجهزة المتقدمة.
11:06
And we'll start by posing a little problem.
242
651000
3000
وسوف نبدأ بطرح مشكلة صغيرة.
11:09
What you see here is another centimeter-sized device,
243
654000
3000
ما نراه هنا هو جهاز آخر بحجم سنتيمتر.
11:12
and the different colors are different colors of dye.
244
657000
4000
والألوان المختلفة هي ألوان مختلفة من الصبغة.
11:16
And you notice something which might strike you as
245
661000
2000
وتلاحظ الأمر الذي قد يثير لديك القليل
11:18
a little bit interesting,
246
663000
2000
من الاهتمام,
11:20
which is the yellow seems to disappear,
247
665000
3000
وهو ان اللون الأصفر بدأ يختفي،
11:23
get through the blue, and then get through the red.
248
668000
3000
و حصلنا من خلاله على اللون الأزرق ، ومن ثم على اللون أحمر.
11:26
How does that happen? How do you make something flow through something?
249
671000
3000
كيف حدث ذلك؟ كيف يمكن لشىء أن يتدفق من خلال شيء ما؟
11:29
And, of course the answer is, "You don't."
250
674000
2000
وبالطبع الجواب هو "لا".
11:31
You make it flow under and over.
251
676000
2000
أنت تجعل من التدفق يحدث تحت و من خلال.
11:33
But now the question is: How do you make it flow
252
678000
2000
ولكن فإن السؤال الآن هو ، كيف يمكن أن تجعله يتدفق
11:35
under and over in a piece of paper?
253
680000
3000
تحت و خلال في قطعة من الورق؟
11:38
The answer is that what you do,
254
683000
3000
والجواب هو ان ما تقوم به ،
11:41
and the details are not terribly important here,
255
686000
3000
والتفاصيل ليست مهمة جدا هنا ،
11:44
is to make something more elaborate:
256
689000
2000
هو جعل شيء أكثر تفصيلا ،
11:46
You take several different layers of paper,
257
691000
2000
وانت تأخذ طبقات عدة مختلفة من الورق ،
11:48
each one containing its own little fluid system,
258
693000
3000
يحتوي كل منها على نظامه السائل الصغير،
11:51
and you separate them by pieces of,
259
696000
2000
ثم تقوم بفصلها قطعة قطعة،
11:53
literally, double-sided carpet tape,
260
698000
3000
بالضبط كما تفعل مع شريط سجاد ذو جهتين,
11:56
the stuff you use to stick the carpets onto the floor.
261
701000
3000
المادة التي تستخدم في الصاق السجاد على الأرض.
11:59
And the fluid will flow from one layer into the next.
262
704000
3000
وسوف تدفق السائل من طبقة الى أخرى.
12:02
It distributes itself, flows through further holes,
263
707000
3000
وتوزع نفسها ، وتتدفق من خلال فتحات أخرى ،
12:05
distributes itself.
264
710000
2000
وتوزع نفسها.
12:07
And what you see, at the lower right-hand side there,
265
712000
3000
وماذا ترى في الجانب الأيمن السفلي هناك
12:10
is a sample in which a single sample
266
715000
2000
عينة التي تم فيها وضع عينة واحدة
12:12
of blood has been put on the top,
267
717000
3000
من الدم الذي وضع في الأعلى ،
12:15
and it has gone through and distributed itself
268
720000
3000
وتسربت من خلال ووزعت نفسها
12:18
into these 16 holes on the bottom,
269
723000
3000
عبر هذه الثقوب الستة عشر في القاع ،
12:21
in a piece of paper -- basically it looks like a chip,
270
726000
2000
في قطعة من الورق ، تبدو أساسا كأنها رقاقة ،
12:23
two pieces of paper thick.
271
728000
3000
قطعتين من الورق السميك.
12:26
And in this particular case we were just interested in
272
731000
2000
وفي هذه الحالة بالذات نحن مهتمون فقط
12:28
the replicability of that.
273
733000
2000
في تكرار ذلك.
12:30
But that is, in principle, the way you solve
274
735000
2000
ولكن هذا هو ، من حيث المبدأ ، الطريقة التي تم بها حل
12:32
the "fever of unexplained origin" problem,
275
737000
2000
مشكلة الحمى "من اصل غير المبررة"
12:34
because each one of those spots then becomes
276
739000
2000
لأن كل واحدة من تلك البقع ثم يصبح
12:36
a test for a particular set of markers
277
741000
3000
اختبارا لمجموعة معينة من علامات
12:39
of disease,
278
744000
2000
المرض.
12:41
and this will work in due course.
279
746000
2000
وسيستمر هذا العمل في الوقت المناسب.
12:43
Here is an example of a slightly more complicated device.
280
748000
3000
وهنا مثال على جهاز أكثر تعقيدا قليلا.
12:46
There's the chip.
281
751000
2000
هنالك شريحة.
12:48
You dip in a corner. The fluid goes into the center.
282
753000
2000
تضعها في زاوية. السائل يذهب الى المركز.
12:50
It distributes itself out into these various
283
755000
3000
وتوزع نفسها للخروج الى هذه
12:53
wells or holes, and turns color,
284
758000
2000
الآبار المختلفة أو الثقوب ، وتتحول الى لون.
12:55
and all done with paper and carpet tape.
285
760000
3000
وكل شىء تم صنعه من الورقة وشريط السجاد.
12:58
So, I think it's as low-cost
286
763000
2000
لذا ، اعتقد انه منخفضة التكلفة
13:00
as we're likely to be able to come up and make things.
287
765000
4000
كما أننا من المحتمل أن نكون قادرين على الخروج والقيام بهذه الامور.
13:04
Now, I have one last, two last little stories
288
769000
3000
الآن ، لدي آخر ، أو ثاني آخر قصة
13:07
to tell you, in finishing off this business.
289
772000
3000
لأخبركم ، في نهاية هذه الأعمال.
13:10
This is one: One of the things that one does occasionally
290
775000
3000
الاولى. أحد الاشياء التي نحتاج من حين لآخر القيام بها
13:13
need to do is to separate blood cells from serum.
291
778000
3000
هو فصل خلايا الدم عن المصل.
13:16
And the question was,
292
781000
3000
و كان السؤال,
13:19
here we do it by taking a sample,
293
784000
2000
هنا نقوم بذلك عن طريق أخذ عينة.
13:21
we put it in a centrifuge,
294
786000
3000
نضعها في الجهاز الطارد.
13:24
we spin it, and you get blood cells out. Terrific.
295
789000
4000
نجعلها تدور, فنحصل على الخلايا جانبا. رائع.
13:28
What happens if you don't have an electricity,
296
793000
2000
ماذا سيحصل ان لم يكن لديك طاقة كهربائية,
13:30
and a centrifuge, and whatever?
297
795000
2000
أو جهاز طارد, أو ما شابه؟
13:32
And we thought for a while of how you might do this
298
797000
3000
ونفكر لبعض الوقت كيف يمكن القيام بذلك.
13:35
and the way, in fact, you do it is what's shown here.
299
800000
2000
والطريقة ، في الواقع ، تفعل ذلك ، هو ما هو موضح هنا.
13:37
You get an eggbeater,
300
802000
2000
تأخذ مضرب البيض ،
13:39
which is everywhere, and you saw off a blade,
301
804000
3000
وهو متوفر في كل مكان. تنزع منه الشفرة.
13:42
and then you take tubing,
302
807000
2000
ومن ثم تأخذ الأنابيب ،
13:44
and you stick it on that. You put the blood in, you spin it --
303
809000
2000
تلصقها على ذلك. تضع الدم فيها. ثم تجعلها تدور.
13:46
somebody sits there and spins it.
304
811000
2000
أحد ما يجلس هناك ويجعلها تدور.
13:48
It works really, really well.
305
813000
2000
حقا انها تعمل بشكل جيد.
13:50
And we sat down, we did the physics of eggbeaters
306
815000
2000
وقلنا اننا نقوم بفيزياء مضارب البيض
13:52
and self-aligning tubes and all the rest of that kind of thing,
307
817000
3000
و التصفيف الذاتي للأنابيب و كل الأشياء المتبقية من هذا القبيل.
13:55
sent it off to a journal.
308
820000
2000
أرسلناها الى مجلة.
13:57
We were very proud of this, particularly the title,
309
822000
2000
كنا فخورين جدا بهذا ، لا سيما بالعنوان
13:59
which was "Eggbeater as Centrifuge."
310
824000
2000
الذي كان "مضرب البيض كجهاز للطرد المركزي."
14:01
(Laughter)
311
826000
1000
(ضحك)
14:02
And we sent it off, and by return mail it came back.
312
827000
3000
أرسلناه ، وتم إعادته عن طريق البريد.
14:05
I called up the editor and I said,
313
830000
2000
اتصلت برئيس التحرير وقلت :
14:07
"What's going on? How is this possible?"
314
832000
2000
"ما الذي يحدث؟ كيف حدث هذا؟"
14:09
The editor said, with enormous disdain,
315
834000
3000
فأجابني رئيس تحرير ، مع ازدراء كامل ،
14:12
"I read this.
316
837000
2000
"قرأت هذا.
14:14
And we're not going to publish it, because we only
317
839000
2000
ونحن لن ننشره ، لأننا فقط
14:16
publish science."
318
841000
2000
ننشر العلم. "
14:18
And it's an important issue
319
843000
2000
وانها مسألة مهمة
14:20
because it means that we have to,
320
845000
2000
لأنه يعني أنه يتعين علينا أن ،
14:22
as a society,
321
847000
2000
كمجتمع ،
14:24
think about what we value.
322
849000
2000
نحن نفكر فيما له قيمة.
14:26
And if it's just papers and phys. rev. letters,
323
851000
2000
واذا كان مجرد أوراق ورسائل مراجعة ،
14:28
we've got a problem.
324
853000
3000
فلدينا مشكلة.
14:31
Here is another example of something which is --
325
856000
3000
وهنا مثال آخر وهو --
14:34
this is a little spectrophotometer.
326
859000
2000
هذا مقياس طيف ضوئي صغير
14:36
It measures the absorption of light in a sample
327
861000
3000
يقيس امتصاص الضوء في عينة
14:39
The neat thing about this is, you have light source that flickers
328
864000
3000
الشيء الأنيق في هذا هو، أن لديك مصدر ضوء ذي ومضات
14:42
on and off at about 1,000 hertz,
329
867000
2000
ويشتغل و يتوقف حوالي 1000 هيرتز.
14:44
another light source that detects that light at 1,000 hertz,
330
869000
4000
مصدر آخر الضوء يكشف أن تردد الضوء 1000 هيرتز.
14:48
and so you can run this system in broad daylight.
331
873000
3000
وهكذا يمكنك تشغيل هذا النظام في وضح النهار.
14:51
It performs about equivalently
332
876000
2000
ينفذها بنحو متكافئ
14:53
to a system that's in the order of
333
878000
3000
مع نظام يكلف نحو
14:56
100,000 dollars.
334
881000
2000
100,000 دولارا
14:58
It costs 50 dollars. We can probably make it for 50 cents,
335
883000
3000
ثمنه 50 دولار. يمكننا ان نخفض من ذلك لربما 50 سنتا ،
15:01
if we put our mind to it.
336
886000
2000
إذا ركزنا عليه.
15:03
Why doesn't somebody do it? And the answer is,
337
888000
2000
لماذا لم يسبق لشخص القيام بذلك؟ والجواب هو ،
15:05
"How do you make a profit in a capitalist system, doing that?"
338
890000
4000
"كيف يمكنك تحقيق الربح في نظام رأسمالي ، والقيام بذلك؟"
15:09
Interesting problem.
339
894000
3000
مشكلة ذات اهتمام.
15:12
So, let me finish by saying
340
897000
2000
لذلك ، اسمحوا لي أن أنهي بالقول
15:14
that we've thought about this as a kind of engineering problem.
341
899000
4000
كنا ننظر لهذا كنوع من المشاكل الهندسية.
15:18
And we've asked: What is the scientific unifying idea here?
342
903000
6000
ولقد طلب منا ، ما هي الفكرة العلمية الموحدة هنا؟
15:24
And we've decided that we should think about this
343
909000
1000
ولقد قررنا أنه ينبغي لنا أن نفكر في هذا
15:25
not so much in terms of cost,
344
910000
2000
وليس ذلك بكثير من حيث التكلفة ،
15:27
but in terms of simplicity.
345
912000
2000
ولكن من حيث البساطة.
15:29
Simplicity is a neat word. And you've got to think about
346
914000
2000
البساطة هي كلمة أنيقة. وعلينا التفكير في ذلك
15:31
what simplicity means.
347
916000
2000
ماذا تعني البساطة.
15:33
I know what it is but I don't actually know what it means.
348
918000
4000
وأنا أعلم ما هي ولكن لا أعرف ما تعنيه في الواقع.
15:37
So, I actually was interested enough in this to put together
349
922000
2000
لذلك ، كنت فعلا مهتما بها بما فيه الكفاية لجمع
15:39
several groups of people.
350
924000
4000
عدة مجموعات من الناس معا.
15:43
And the most recent involved a couple of people at MIT,
351
928000
3000
و الاحدث يضم البعض من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ،
15:46
one of them being an exceptionally bright kid
352
931000
2000
أحدهم طفل لامع بشكل استثنائي
15:48
who is one of the very few people I would think of
353
933000
2000
وهو واحد من قلة قليلة من الناس أعتقد أنه
15:50
who's an authentic genius.
354
935000
2000
عبقري حقيقي.
15:52
We all struggled for an entire day to think about simplicity.
355
937000
4000
نحن نناضل جميعا لمدة يوم كامل للتفكير في البساطة.
15:56
And I want to give you the answer of this
356
941000
2000
وأريد أن أعطيكم الإجابة
15:58
deep scientific thought.
357
943000
3000
الفكر العلمي العميق.
16:01
(Laughter)
358
946000
3000
(ضحك)
16:04
So, in a sense, you get what you pay for.
359
949000
3000
لذلك ، إلى حد ما ، فسوف تحصل على ما تدفعه من مقابل.
16:07
Thank you very much.
360
952000
2000
شكرا جزيلا.
16:09
(Laughter)
361
954000
1000
(ضحك)
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