Jakob Magolan: A crash course in organic chemistry
ג'ייקוב מאגולן: קורס מזורז בכימיה אורגנית
Professor Jakob Magolan is a synthetic chemist who assembles new molecules to discover new medicines. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
"כימיה אורגנית"?
the words "organic chemistry?"
בשם "כימיה אורגנית",
at nearly every university,
introduction to the subject,
that overwhelms students,
להיות רופאים, רופאי-שיניים
to become a doctor or a dentist
רואים את המדע הזה ככה...
perceive this science like this ...
ייראה כך לצעירים,
to do to young people,
באוניברסיטאות ובקמפוסים.
beyond college campuses long ago.
משתי המלים האלה.
about these two words.
הוא בלתי-נסלח.
in which we have placed it
זה רע לחברה
and it's not good for society,
צריך להיות קל. לא.
should be easier. It shouldn't.
לגבי שתי המלים האלה
לפי חוויותיהם של סטונדטים קדם-רפואיים
by the experiences of premed students
עוברים תקופה מתוחה מאד בחייהם.
a very anxious time of their lives.
of organic chemistry is valuable,
accessible to everybody,
היקרים מדי.
overpriced EpiPens.
the beat of my heart,
מסכנת-חיים.
allergic reaction.
right here will do it.
את מתג ההצתה
the ignition switch
כדי להזרים דם לשרירים שלי.
go up so blood could rush to my muscles.
אחוש בגל של כוח.
I would feel a wave of strength.
ההבדל בין חיים למוות.
between life and death for many people.
that you can hold in your fingers.
of epinephrine.
מה אני רואה בתמונה הזאת.
when I look at that picture.
"תרכובת" או "מולקולה",
בקשר אטומי.
together by atomic bonds.
מעניק לאפינפרין את זהותו,
gives epinephrine its identity,
דבר כזה במו-עיניו,
actually seen one of these,
התרשמות אמנותית,
an artistic impression,
כמה זה קטן.
how small this is.
מומס במים.
half a milligram of it dissolved in water.
שיש כאן הוא קוונטיליון אחד.
molecules in here is one quintillion.
על כוכב הלכת הזה?
בגלקסיה שלנו?
תצטרכו לדמיין כל גרגר חול
into the right ballpark,
under all the oceans and lakes,
כך שייכנסו לכאן.
so they fit in here.
עד שלעולם לא נראה אותו,
we will never see it,
באמצעות מכונות מתוחכמות
through some sophisticated machines
resonance spectrometers."
אנו מכירים היטב את המולקולה הזאת.
this molecule very well.
מארבעה סוגי אטומים שונים,
of four different types of atoms,
שבהם אנו מסמנים אותם.
we typically use for them.
מכדורים קטנים שאנו מכנים "אטומים".
is made of little spheres
of these basic ingredients,
חלקיקים קטנים יותר:
from three smaller particles:
בטבלה המוכרת הזאת.
into this familiar table.
שם ומספר.
אין צורך בכל אלה,
doesn't need all of these,
מתבלטים לעומת כל היתר
that stand apart from the rest
that are found in epinephrine:
is the most important part.
connect to form molecules,
ומאייתים לא נכון את המילה "פחם",
and you can misspell the word "honk,"
for the rest of your lives.
עם המרכיבים האלה.
with these ingredients.
כדי לבנות מולקולות.
they're made of electrons.
כמו זרועות כדי להיאחז בשכניהם.
to reach out and hold their neighbors.
כמו בלחיצת-יד,
like a handshake,
הקישור אינו קבוע.
they are not permanent.
ולתפוס אחר.
and grab another.
"תגובה כימית",
ויוצרים מולקולות חדשות.
and make new molecules.
עשויה בעיקר מאטומי פחמן,
is made mostly of carbon atoms,
המועדף של החיים,
structural building material,
כמות נאה של לחיצות-יד
a good number of handshakes
כחקר מולקולות הפחמן.
as the study of carbon molecules.
שמצייתות לחוקים שלנו,
we can think of that follow our rules,
ושמותיהן מוכרים:
and they have familiar names:
H20 and NH3 and CH4.
ופחמן ארבע-חמצני.
"oxygen" and "nitrogen" --
בעלות שני האטומים כל אחת.
that have two atoms each.
and three bonds between them.
ולידו - חומר דליק כלשהו.
and beside it, some flammable fuels.
מימן ופחמן בלבד.
of just hydrogen and carbon.
אנו מאד יצירתיים.
We're very creative.
into molecules of oxygen,
or in your barbecues,
של מולקולת פחמן דו-חמצני,
ends up at the center of a CO2 molecule,
as parts of waters,
for bigger molecules either,
[ויטמין סי],
[קפה],
החשובים ביותר בתולדות הרפואה.
important stories in medical history.
של הרפואה על הכאב הגופני.
real triumph over physical pain,
נקראו ע"י... מדענים אחרים,
and they're read by other scientists,
שאפשר לשרטט במהירות על נייר,
to do this quickly on paper,
באותיות פשוטות,
with simple letters,
that lie in the plane of the page,
forwards and backwards,
כדי לציין עומק.
by corners between the bonds,
that's bonded to a carbon.
פחות מארבעה קישורים.
any fewer than four bonds.
בין מימן-חמצן ובין חנקן-מימן.
is the bonds between OH and NH.
to make it cleaner,
to draw molecules.
אבל לדעתי, כולם כאן מסוגלים לכך,
but I think everyone here could do it,
זה אותו דבר והם זהים.
They're one and the same.
through your body right now.
a quick quintillion more of them.
of sheep or cattle,
where this stuff comes from.
אנו מייצרים במפעל
שמקורן בעיקר בנפט.
that come mostly from petroleum.
מעוררת אצל חלקנו אי-נוחות,
makes some of us uncomfortable.
שמעוררת תחושת בטחון.
which makes us feel safe.
בין שתי המולקולות האלה.
they cannot be distinguished.
שירדו מפס הייצור.
that are coming off an assembly line here.
כמעט מתמטי.
almost mathematical sense.
המתמטיקה בעצם משיקה למציאות.
math practically touches reality.
they don't matter,
בדיוק כמונו,
this molecule just like we do,
טוב בזה מאיתנו.
at this than we are.
שפועלים על אור-שמש,
that are powered by sunlight,
מולקולות קטנות מתנגשות אלה באלה
small molecules crash into each other
פחמימנים, חלבונים, חומצות גרעין,
carbohydrates, proteins, nucleic acids,
בגז החמצן שאנו נושמים,
with the oxygen gas we breathe,
with the energy of the sun.
את המילה "כימיקל",
to reclaim this word, "chemical,"
and it doesn't mean harmful,
נטולי כימיקלים. זה מגוחך.
chemical-free lump charcoal.
אינה "בטוח",
chemicals are quite toxic,
רעילים למדי,
אם משהו הינו מזיק
whether something is harmful
we have these people.
והם מיומנים ביותר,
לתערובות השחורות הקרויות "נפט".
that we call petroleum.
זיקקנו אותן.
למולקולת פד"ח,
gets converted into a molecule of CO2.
that is messing up our climate.
תקל על אנשים מסוימים לקבל מציאות זאת.
will make that reality easier to accept
are not just fossil fuels.
הכי זולים שבנמצא
available raw materials
that we call synthesis.
כמו באבני "לגו".
תחת בקרה קפדנית.
or break them apart with great control.
it's even possible.
הרכבת יצירות מ"לגו"
לתוך מכונת כביסה,
into washing machines,
העתק מדויק של הטבע, כמו אפינפרין,
exact copies of nature, like epinephrine,
מההתחלה, כמו שתי אלה.
from scratch, like these two.
על תסמיני הטרשת הנפוצה,
of multiple sclerosis;
לימפומה של תאי טי.
that we call T-cell lymphoma.
היא כמו מפתח בחור המנעול,
it's like a key in a lock,
היא משבשת את הכימיה של המחלה.
with the chemistry of a disease.
מתאימות היטב למשהו חשוב.
to fit snugly somewhere important.
טוב בהרבה מאיתנו,
at making them than we are,
מרשימות בהרבה משלנו,
שני אטומי כלור
two chlorine atoms
בג'ונגל בבורניאו, ב-1953.
in a jungle in Borneo in 1953.
במחיר סביר במעבדה.
cost-efficiently in a lab.
אך אנו יכולים לקחת אותה מהטבע,
can harvest it from its natural source,
התרופות האנטיביוטיות הכי חזקות שלנו.
one of our most powerful antibiotics.
מידי יום ביומו.
in our literature every day.
בכל פינה בכדור הארץ.
in every corner of this planet.
ניחנו בכוחות-על כאלה...
have amazing powers ...
ואת כל השאר.
and everything else.
הוא אביר בשריון נוצץ.
is like being a knight in shining armor.
with courage and composure,
של הנפח בתמונה הזאת,
of the blacksmith in this picture,
הכל היה נראה אחרת, נכון?
things would look a little different ...
הטעמים, הבדים, הפלסטיק,
fabrics, all plastics,
you're sitting on right now --
and they're mostly carbon,
וכן הלאה וכן הלאה.
and it goes on and on and on,
כדי ללמד אתכם כימיה אורגנית -
you guys organic chemistry --
של צעיר בשם ווסטון דורלנד,
from a young man named Weston Durland,
student in chemistry,
בגרפיקה ממוחשבת.
pretty good with computer graphics.
את כל המולקולות המונפשות
all the moving molecules
באמצעות גרפיקה כזאת
through the use of graphics like these
על המדע המסובך הזה.
about this intricate science.
היתה להראות לכם
is not something to be afraid of.
את עושרו של עולם הטבע.
of the natural world looks richer.
ABOUT THE SPEAKER
Jakob Magolan - Organic chemistProfessor Jakob Magolan is a synthetic chemist who assembles new molecules to discover new medicines.
Why you should listen
Jakob Magolan holds the Boris Family Endowed Chair in Drug Discovery at McMaster University in Canada. As a graduate student, he was trained to synthesize the complex and beautiful molecules made by nature from simple chemical building blocks. His medicinal chemistry laboratory now partners with biologists and clinicians to find new molecules and innovative strategies to treat disease. He and his colleagues at McMaster's Institute for Infectious Disease Research are working to discover new antibiotics to combat the threat of drug-resistant microbial infections.
Magolan has taught organic chemistry to hundreds of undergraduate students. He believes in the tremendous value of scientific literacy in society and loves to share his appreciation of science with the public. Magolan prepared this TEDx talk together with graphic designer Weston Durland, who was one of his chemistry students.
Jakob Magolan | Speaker | TED.com