TEDGlobalLondon
Jim Al-Khalili: How quantum biology might explain life's biggest questions
จิม อัล-คาห์ลิลิ (Jim Al-Khalili): ชีวควอนตัมช่วยอธิบายปริศนาชีวิตที่ยิ่งใหญ่ที่สุดได้อย่างไร
Filmed:
Readability: 4.9
2,255,707 views
นกโรบินเดินทางไปทางใต้ถูกได้อย่างไร คำตอบอาจแปลกกว่าที่คุณคิด ควอนตัมฟิสิกส์อาจมีส่วนเกี่ยวข้อง จิม อัล-คาห์ลิลิ สรุปโลกชีวควอนตัมที่สุดใหม่และสุดแปลก ที่ซึ่งอะไรบางอย่างที่ไอสไตน์เคยเรียกว่า "การกระทำทางไกลอันน่าขนลุก" ช่วยนำทางนก และผลกระทบจากควอนตัมอาจอธิบายจุดกำเนิดของชีวิตเอง
Jim Al-Khalili - Quantum physicist
Physicist Jim Al-Khalili and co-author Johnjoe McFadden, a biologist, explore the far edges of quantum biology in their book "Life on the Edge." Full bio
Physicist Jim Al-Khalili and co-author Johnjoe McFadden, a biologist, explore the far edges of quantum biology in their book "Life on the Edge." Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:13
I'd like to introduce you
to an emerging area of science,
to an emerging area of science,
0
1190
4528
ผมอยากจะแนะนำ
ให้คุณรู้จักกับสาขาวิทยาศาสตร์เกิดใหม่
ให้คุณรู้จักกับสาขาวิทยาศาสตร์เกิดใหม่
00:17
one that is still speculative
but hugely exciting,
but hugely exciting,
1
5742
3943
ที่ยังเป็นไปในเชิงทฤษฎี
แต่น่าสนใจเป็นอย่างมาก
แต่น่าสนใจเป็นอย่างมาก
00:21
and certainly one
that's growing very rapidly.
that's growing very rapidly.
2
9709
2629
และเป็นสาขาที่กำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว
00:25
Quantum biology
asks a very simple question:
asks a very simple question:
3
13448
4048
ชีวควอนตัม ถามคำถามง่ายๆ คือ
00:29
Does quantum mechanics --
4
17520
1350
กลศาสตร์ควอนตัม --
00:30
that weird and wonderful
and powerful theory
and powerful theory
5
18894
3302
ทฤษฎีที่ประหลาดและสวยงามและทรงพลัง
00:34
of the subatomic world
of atoms and molecules
of atoms and molecules
6
22220
2688
ของโลกระดับเล็กกว่าอะตอม
ของอะตอมและโมเลกุล
ของอะตอมและโมเลกุล
00:36
that underpins so much
of modern physics and chemistry --
of modern physics and chemistry --
7
24932
3488
ที่เป็นหลักให้ฟิสิกส์และเคมียุคใหม่มากมาย --
00:40
also play a role inside the living cell?
8
28444
3412
ยังมีบทบาทสำคัญในเซลล์ที่มีชีวิตหรือไม่
00:43
In other words: Are there processes,
mechanisms, phenomena
mechanisms, phenomena
9
31880
4079
หรืออีกนัยหนึ่งคือ มีกระบวนการ กลไก
ปรากฏการณ์
ปรากฏการณ์
00:47
in living organisms
that can only be explained
that can only be explained
10
35983
3988
ในสิ่งมีชีวิตที่ยังมีชีวิตหรือไม่
ที่สามารถอธิบายได้
ที่สามารถอธิบายได้
00:51
with a helping hand
from quantum mechanics?
from quantum mechanics?
11
39995
2743
ก็ต่อเมื่อได้รับความช่วยเหลือ
จากกลศาสตร์ควอนตัม
จากกลศาสตร์ควอนตัม
00:55
Now, quantum biology isn't new;
12
43546
1637
เอาล่ะ ชีวควอนตัม ไม่ได้ใหม่เลย
00:57
it's been around since the early 1930s.
13
45207
2401
มันมีมาตั้งแต่ราวๆ ต้นยุค 1930
00:59
But it's only in the last decade or so
that careful experiments --
that careful experiments --
14
47928
3715
แต่มันเพิ่งจะได้ถูกทดลองอย่างละเอียด
เมื่อทศวรรษที่ผ่านมานี้เอง
เมื่อทศวรรษที่ผ่านมานี้เอง
01:03
in biochemistry labs,
using spectroscopy --
using spectroscopy --
15
51667
3464
ในห้องทดลองชีวเคมี
โดยใช้เครื่องมือตรวจวิเคราะห์สเปกตรัม
โดยใช้เครื่องมือตรวจวิเคราะห์สเปกตรัม
01:07
have shown very clear, firm evidence
that there are certain specific mechanisms
that there are certain specific mechanisms
16
55155
6863
มันได้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจน ยืนยันหลักฐาน
ว่ามีกลไกจำเพาะบางอย่าง
ว่ามีกลไกจำเพาะบางอย่าง
01:14
that require quantum mechanics
to explain them.
to explain them.
17
62042
2511
ที่ต้องการกลศาสตร์ควอนตัมในการอธิบาย
01:17
Quantum biology brings together
quantum physicists, biochemists,
quantum physicists, biochemists,
18
65674
3329
ชีวควอนตัมเป็นการรวมเข้าด้วยกัน
ของนักฟิสิกส์ควอนตัม นักชีวเคมี
ของนักฟิสิกส์ควอนตัม นักชีวเคมี
01:21
molecular biologists --
it's a very interdisciplinary field.
it's a very interdisciplinary field.
19
69027
3641
นักชีวโมเลกุล
มันเป็นศาสตร์ที่มีการบูรณาการณ์
มันเป็นศาสตร์ที่มีการบูรณาการณ์
01:24
I come from quantum physics,
so I'm a nuclear physicist.
so I'm a nuclear physicist.
20
72692
3929
ผมศึกษาฟิสิกส์ควอนตัม
ผมเป็นนักนิวเคลียร์ฟิสิกส์
ผมเป็นนักนิวเคลียร์ฟิสิกส์
01:28
I've spent more than three decades
21
76645
2265
ผมใช้เวลาสามทศวรรษ
01:30
trying to get my head
around quantum mechanics.
around quantum mechanics.
22
78934
2929
พยายามเข้าใจกลศาสตร์ควอนตัม
01:33
One of the founders
of quantum mechanics, Niels Bohr,
of quantum mechanics, Niels Bohr,
23
81887
2493
หนึ่งในผู้ค้นพบกลศาสตร์ควอนตัม
นีล บอร์ (Niels Bohr)
นีล บอร์ (Niels Bohr)
01:36
said, If you're not astonished by it,
then you haven't understood it.
then you haven't understood it.
24
84404
3350
บอกว่า ถ้าคุณไม่ทึ่งเพราะมัน
แสดงว่าคุณยังไม่เข้าใจมัน
แสดงว่าคุณยังไม่เข้าใจมัน
01:40
So I sort of feel happy
that I'm still astonished by it.
that I'm still astonished by it.
25
88237
2843
ฉะนั้น ผมค่อนข้างจะยินดี
ที่ผมยังรู้สึกทึ่งกับมัน
ที่ผมยังรู้สึกทึ่งกับมัน
01:43
That's a good thing.
26
91104
1745
นั่นเป็นเรื่องดี
01:44
But it means I study the very
smallest structures in the universe --
smallest structures in the universe --
27
92873
6885
แต่นั่นหมายความว่า ผมได้ศึกษา
โครงสร้างที่เล็กมากที่สุดของจักรวาล
โครงสร้างที่เล็กมากที่สุดของจักรวาล
01:51
the building blocks of reality.
28
99782
2075
องค์ประกอบพื้นฐานของความจริง
01:53
If we think about the scale of size,
29
101881
3215
ถ้าคุณคิดถึงระดับขนาด
01:57
start with an everyday object
like the tennis ball,
like the tennis ball,
30
105120
2952
เริ่มจากของในชีวิตประจำวัน
เช่นลูกเทนนิส
เช่นลูกเทนนิส
02:00
and just go down orders
of magnitude in size --
of magnitude in size --
31
108096
2901
และเลื่อนลงไปเรื่อยๆ ตามลำดับของขนาด
02:03
from the eye of a needle down to a cell,
down to a bacterium, down to an enzyme --
down to a bacterium, down to an enzyme --
32
111021
5197
จากรูเข็มลงไปถึงเซลล์
ลงไปยังแบคทีเรีย ถึงเอนไซม์ --
ลงไปยังแบคทีเรีย ถึงเอนไซม์ --
02:08
you eventually reach the nano-world.
33
116242
1729
ในที่สุดคุณจะไปถึงโลกนาโน
02:09
Now, nanotechnology may be
a term you've heard of.
a term you've heard of.
34
117995
2495
ทีนี้ เทคโนโลยีนาโนอาจเป็นคำที่คุณเคยได้ยิน
02:12
A nanometer is a billionth of a meter.
35
120841
2853
นาโนเมตร คือหน่วยที่เล็กกว่าเมตรพันล้านเท่า
02:16
My area is the atomic nucleus,
which is the tiny dot inside an atom.
which is the tiny dot inside an atom.
36
124560
4370
สาขาของผมคือนิวเคลียร์อะตอม
ซึ่งเป็นจุดเล็กๆ ในอะตอม
ซึ่งเป็นจุดเล็กๆ ในอะตอม
02:20
It's even smaller in scale.
37
128954
1932
ขนาดของมันเล็กเสียยิ่งกว่า
02:22
This is the domain of quantum mechanics,
38
130910
1918
นี่คือส่วนของกลศาสตร์ควอนตัม
02:24
and physicists and chemists
have had a long time
have had a long time
39
132852
2516
และนักฟิสิกส์ และนักเคมี
ก็ใช้เวลามานานแล้ว
ก็ใช้เวลามานานแล้ว
02:27
to try and get used to it.
40
135392
1301
ที่จะพยายามและทำความคุ้นเคยกับมัน
02:29
Biologists, on the other hand,
have got off lightly, in my view.
have got off lightly, in my view.
41
137248
4457
แต่ทว่า นักชีววิทยา นั้นต่างออกไปหน่อย
สำหรับความคิดผมนะ
สำหรับความคิดผมนะ
02:34
They are very happy with their
balls-and-sticks models of molecules.
balls-and-sticks models of molecules.
42
142071
4331
พวกเขาพอใจมากๆ แล้ว
กับโครงสร้างโมเลกุลจากลูกบอลและไม้
กับโครงสร้างโมเลกุลจากลูกบอลและไม้
02:38
(Laughter)
43
146426
1082
(เสียงหัวเราะ)
02:39
The balls are the atoms, the sticks
are the bonds between the atoms.
are the bonds between the atoms.
44
147532
3198
ลูกบอลคืออะตอม และไม้คือพันธะระหว่างอะตอม
02:42
And when they can't build them
physically in the lab,
physically in the lab,
45
150754
2494
และเมื่อพวกเขาสร้างมันขึ้น
มาจริงๆ ไม่ใช่ในห้องทดลอง
มาจริงๆ ไม่ใช่ในห้องทดลอง
02:45
nowadays, they have
very powerful computers
very powerful computers
46
153272
2392
ทุกวันนี้ พวกเขามีคอมพิวเตอร์ดีๆ
02:47
that will simulate a huge molecule.
47
155688
1967
ที่จะสร้างแบบจำลองของโมเลกุลใหญ่ๆ
02:49
This is a protein made up
of 100,000 atoms.
of 100,000 atoms.
48
157679
3664
นี่คือโปรตีนที่สร้างด้วยอะตอม 100,000 อะตอม
02:54
It doesn't really require much in the way
of quantum mechanics to explain it.
of quantum mechanics to explain it.
49
162003
4335
มันไม่ต้องการกลศาสตร์ควอนตัม
ในการอธิบายมันสักเท่าไร
ในการอธิบายมันสักเท่าไร
02:59
Quantum mechanics
was developed in the 1920s.
was developed in the 1920s.
50
167695
2889
กลศาสตร์ควอนตัม
ถูกพัฒนาขึ้นในยุค 1920
ถูกพัฒนาขึ้นในยุค 1920
03:02
It is a set of beautiful and powerful
mathematical rules and ideas
mathematical rules and ideas
51
170965
6880
มันกำหนดกฎและความคิดทางคณิตศาสตร์
ที่สวยงามและทรงอิทธิพล
ที่สวยงามและทรงอิทธิพล
03:09
that explain the world of the very small.
52
177869
2608
ที่อธิบายโลกของเราในระดับที่เล็กมากๆ
03:12
And it's a world that's very different
from our everyday world,
from our everyday world,
53
180501
3372
และมันคือโลกที่ต่างออกไปมาก
จากโลกในชีวิตประจำวัน
จากโลกในชีวิตประจำวัน
03:15
made up of trillions of atoms.
54
183897
1519
ที่สร้างด้วยอะตอมหลายล้านล้าน
03:17
It's a world built
on probability and chance.
on probability and chance.
55
185440
3557
มันคือโลกที่สร้างขึ้นบนความน่าจะเป็น
และโอกาส
และโอกาส
03:21
It's a fuzzy world.
56
189818
1302
มันเป็นโลกที่คลุมเครือ
03:23
It's a world of phantoms,
57
191144
1730
มันเป็นโลกลวงตา
03:24
where particles can also behave
like spread-out waves.
like spread-out waves.
58
192898
3348
ที่ซึ่งอนุภาคสามารถที่จะมีพฤติกรรม
เหมือนกับคลื่นที่แผ่ขยายออกไป
เหมือนกับคลื่นที่แผ่ขยายออกไป
03:30
If we imagine quantum mechanics
or quantum physics, then,
or quantum physics, then,
59
198157
2862
ถ้าคุณลองคิดถึงกลศาสตร์ควอนตัม
หรือฟิสิกส์กลศาสตร์แล้ว
หรือฟิสิกส์กลศาสตร์แล้ว
03:33
as the fundamental
foundation of reality itself,
foundation of reality itself,
60
201043
5214
โดยหลักพื้นฐานของความจริงของมัน
03:38
then it's not surprising that we say
61
206281
1730
มันไม่น่าประหลาดใจเลยที่จะบอกว่า
03:40
quantum physics underpins
organic chemistry.
organic chemistry.
62
208035
2420
ฟิสิกส์ควอนตัมเป็นหลักให้กับเคมีอินทรีย์
03:42
After all, it gives us
the rules that tell us
the rules that tell us
63
210479
2120
ทั้งนี้ทั้งนั้น มันให้กฎที่บอกว่าเราว่า
03:44
how the atoms fit together
to make organic molecules.
to make organic molecules.
64
212623
2641
อะตอมเข้ามาอยู่ด้วยกัน
เพื่อสร้างเป็นโมเลกุลอินทรีย์ได้อย่างไร
เพื่อสร้างเป็นโมเลกุลอินทรีย์ได้อย่างไร
03:47
Organic chemistry,
scaled up in complexity,
scaled up in complexity,
65
215288
3239
เคมีอินทรีย์
ศาสตร์ในระดับใหญ่ซับซ้อนกว่า
ศาสตร์ในระดับใหญ่ซับซ้อนกว่า
03:50
gives us molecular biology,
which of course leads to life itself.
which of course leads to life itself.
66
218551
3322
นำมาซึ่งศาสตร์อย่างชีวโมเลกุล
ซึ่งแน่นอน มันนำไปสู่ชีวิต
ซึ่งแน่นอน มันนำไปสู่ชีวิต
03:54
So in a way, it's sort of not surprising.
67
222174
1977
ฉะนั้นในแง่มุมหนึ่ง
มันก็ไม่น่าประหลาดอะไร
มันก็ไม่น่าประหลาดอะไร
03:56
It's almost trivial.
68
224175
1214
มันเกือบจะเป็นเรื่องธรรมดา
03:57
You say, "Well, of course life ultimately
must depend of quantum mechanics."
must depend of quantum mechanics."
69
225413
4220
คุณบอกว่า "เอ้า แน่ล่ะ
ที่สุดแล้วชีวิตก็ต้องพึ่งกลศาสตร์ควอนตัม"
ที่สุดแล้วชีวิตก็ต้องพึ่งกลศาสตร์ควอนตัม"
04:02
But so does everything else.
70
230141
2390
แต่อย่างอื่นก็เช่นกัน
04:04
So does all inanimate matter,
made up of trillions of atoms.
made up of trillions of atoms.
71
232555
3615
สสารที่ไม่มีชีวิตอื่นๆ
ที่สร้างด้วยอะตอมเป็นล้านล้านก็เช่นกัน
ที่สร้างด้วยอะตอมเป็นล้านล้านก็เช่นกัน
04:08
Ultimately, there's a quantum level
72
236501
4878
ที่สุดแล้ว มันมีระดับควอนตัม
04:13
where we have to delve into
this weirdness.
this weirdness.
73
241403
2183
ที่ซึ่งเราต้องขุดลึกลงไปในความประหลาดนี้
04:15
But in everyday life,
we can forget about it.
we can forget about it.
74
243610
2416
แต่ในชีวิตประจำวัน
เราสามารถลืมมันไปได้
เราสามารถลืมมันไปได้
04:18
Because once you put together
trillions of atoms,
trillions of atoms,
75
246404
3199
เพราะว่าเมื่อคุณนำอะตอมเป็นล้านล้าน
เข้ามาอยู่ด้วยกัน
เข้ามาอยู่ด้วยกัน
04:21
that quantum weirdness
just dissolves away.
just dissolves away.
76
249627
2615
ควอนตัมประหลาดนั่นก็จะมลายไป
04:27
Quantum biology isn't about this.
77
255288
2569
ชีวควอนตัมไม่ได้เกี่ยวกับสิ่งนี้
04:29
Quantum biology isn't this obvious.
78
257881
2556
ชีวควอนตัมไม่ได้เห็นเด่นชัดขนาดนี้
04:32
Of course quantum mechanics
underpins life at some molecular level.
underpins life at some molecular level.
79
260461
4229
แน่ล่ะ กลศาสตร์ควอนตัม
ให้หลักกับชีวิตที่ระดับประมาณโมเลกุล
ให้หลักกับชีวิตที่ระดับประมาณโมเลกุล
04:37
Quantum biology is about looking
for the non-trivial --
for the non-trivial --
80
265254
6004
ชีวควอนตัม เกี่ยวกับการมองหา
ความคิด --
ความคิด --
04:43
the counterintuitive ideas
in quantum mechanics --
in quantum mechanics --
81
271282
4476
ที่ไม่ธรรมดาแตกต่างจากสัญชาตญาณ
ในกลศาสตร์ควอนตัม
ในกลศาสตร์ควอนตัม
04:47
and to see if they do, indeed,
play an important role
play an important role
82
275782
3015
และดูว่า มันมีบทบาทสำคัญ
04:50
in describing the processes of life.
83
278821
2452
ในการอธิบายกระบวนการของชีวิตหรือไม่
04:54
Here is my perfect example
of the counterintuitiveness
of the counterintuitiveness
84
282653
5220
นี่คือตัวอย่างที่สมบูรณ์ของผม
สำหรับความแตกต่างจากสัญชาตญาณ
สำหรับความแตกต่างจากสัญชาตญาณ
04:59
of the quantum world.
85
287897
1446
ของโลกควอนตัม
05:01
This is the quantum skier.
86
289367
1251
นี่คือนักสกีควอนตัม
05:02
He seems to be intact,
he seems to be perfectly healthy,
he seems to be perfectly healthy,
87
290642
2640
เหมือนว่า เขาดูเป็นตัวเป็นตน
เหมือนว่า เขาดูครบถ้วนสมบูรณ์ดี
เหมือนว่า เขาดูครบถ้วนสมบูรณ์ดี
05:05
and yet, he seems to have gone around
both sides of that tree at the same time.
both sides of that tree at the same time.
88
293306
4127
ถึงกระนั้นเ ก็เหมือนว่าเขาวิ่งไปวิ่งมา
รอบๆ ทั้งสองข้างต้นไม้ในเวลาเดียวกัน
รอบๆ ทั้งสองข้างต้นไม้ในเวลาเดียวกัน
05:09
Well, if you saw tracks like that
89
297457
1663
ครับ ถ้าคุณเห็นทางเป็นแบบนั้น
05:11
you'd guess it was some
sort of stunt, of course.
sort of stunt, of course.
90
299144
2309
คุณคงเดาว่า มันคงเป็นการกระทำผาดโผน
อะไรสักอย่างแน่นอน
อะไรสักอย่างแน่นอน
05:13
But in the quantum world,
this happens all the time.
this happens all the time.
91
301477
2591
แต่ในโลกควอนตัม
สิ่งนี้เกิดขึ้นตลอดเวลา
สิ่งนี้เกิดขึ้นตลอดเวลา
05:16
Particles can multitask,
they can be in two places at once.
they can be in two places at once.
92
304864
3026
อนุภาคทำงานหลายอย่าง
พวกมันอยู่ได้สองที่ในเวลาเดียวกัน
พวกมันอยู่ได้สองที่ในเวลาเดียวกัน
05:19
They can do more than one thing
at the same time.
at the same time.
93
307914
2328
พวกมันทำได้มากกว่าหนึ่งอย่างในเวลาเดียวกัน
05:22
Particles can behave
like spread-out waves.
like spread-out waves.
94
310266
2643
อนุภาคสามารถมีพฤติกรรม
เหมือนกับคลื่นที่แผ่กระจายออกไป
เหมือนกับคลื่นที่แผ่กระจายออกไป
05:25
It's almost like magic.
95
313298
1599
มันเกือบจะเหมือนกับมายากล
05:27
Physicists and chemists have had
nearly a century
nearly a century
96
315538
2749
นักฟิสิกส์และนักเคมี ได้ใช้เวลาเกือบศตวรรษ
05:30
of trying to get used to this weirdness.
97
318311
2646
ที่จะพยายามทำความคุ้นเคย
กับความประหลาดนี้
กับความประหลาดนี้
05:33
I don't blame the biologists
98
321445
1350
ผมไม่โทษนักชีววิทยานะ
05:34
for not having to or wanting
to learn quantum mechanics.
to learn quantum mechanics.
99
322819
2635
ที่ไม่ได้สนใจ และต้องการเรียนกลศาสตร์ควอนตัม
05:37
You see, this weirdness is very delicate;
100
325478
3198
คุณก็รู้ ความประหลาดนี้มันละเอียดอ่อนมาก
05:40
and we physicists work very hard
to maintain it in our labs.
to maintain it in our labs.
101
328700
4450
และพวกเรานักฟิสิกส์ทำงานกันอย่างหนัก
เพื่อรักษามันเอาไว้ในห้องทดลอง
เพื่อรักษามันเอาไว้ในห้องทดลอง
05:45
We cool our system down
to near absolute zero,
to near absolute zero,
102
333174
4204
พวกเราทำให้ระบบเย็นจัด
จนเข้าใกล้ศูนย์สัมบูรณ์
จนเข้าใกล้ศูนย์สัมบูรณ์
05:49
we carry out our experiments in vacuums,
103
337402
1945
เราทำการทดลองในสูญญากาศ
05:51
we try and isolate it
from any external disturbance.
from any external disturbance.
104
339371
3527
เราพยายามและแยกมัน
จากการรบกวนภายนอกอื่นๆ
จากการรบกวนภายนอกอื่นๆ
05:55
That's very different from the warm,
messy, noisy environment of a living cell.
messy, noisy environment of a living cell.
105
343602
5078
มันแตกต่างจากสิ่งแวดล้อมที่อบอุ่น
วุ่นวาย และเสียงดังในเซลล์ที่มีชีวิตมาก
วุ่นวาย และเสียงดังในเซลล์ที่มีชีวิตมาก
06:01
Biology itself, if you think of
molecular biology,
molecular biology,
106
349960
2787
ถ้าคุณคิดถึงชีวโมเลกุล นักชีววิทยาเอง
06:04
seems to have done very well
in describing all the processes of life
in describing all the processes of life
107
352771
3457
ก็ทำได้ดีที่เดียวในการอธิบายกระบวนการทั้งหมด
ในชีวิต
ในชีวิต
06:08
in terms of chemistry --
chemical reactions.
chemical reactions.
108
356252
2486
ในแง่ของเคมี -- ปฏิกิริยาเคมี
06:10
And these are reductionist,
deterministic chemical reactions,
deterministic chemical reactions,
109
358762
4850
และนี่คือนักคตินิยมลดทอน
ปฏิกิริยาเคมีที่ถูกกำหนด
ปฏิกิริยาเคมีที่ถูกกำหนด
06:15
showing that, essentially, life is made
of the same stuff as everything else,
of the same stuff as everything else,
110
363636
5114
ที่แสดงว่า โดยหลักแล้ว
ชีวิตทำมาจากของอย่างเดียวกัน เช่นเดียวกับสิ่งอื่น
ชีวิตทำมาจากของอย่างเดียวกัน เช่นเดียวกับสิ่งอื่น
06:20
and if we can forget about quantum
mechanics in the macro world,
mechanics in the macro world,
111
368774
3060
และถ้าเราสามารถลืมกลศาสตร์ควอนตัม
ในโลกเล็กๆ ไปได้แล้ว
ในโลกเล็กๆ ไปได้แล้ว
06:23
then we should be able to forget
about it in biology, as well.
about it in biology, as well.
112
371858
3246
เราก็ควรที่จะลืมมันไปได้ในชีววิทยาเช่นกัน
06:27
Well, one man begged
to differ with this idea.
to differ with this idea.
113
375706
3364
ครับ มีคนคนหนึ่งขอร้องที่จะเห็นต่าง
สำหรับความคิดนี้
สำหรับความคิดนี้
06:32
Erwin Schrödinger,
of Schrödinger's Cat fame,
of Schrödinger's Cat fame,
114
380062
3469
เออร์วิน ชโรดิงเจอร์ (Erwin Schrödinger)
แห่งแมวชโรดิงเจอร์อันมีชื่อเสียง
แห่งแมวชโรดิงเจอร์อันมีชื่อเสียง
06:35
was an Austrian physicist.
115
383555
1317
เป็นนักฟิสิกส์ชาวออสเตรีย
06:36
He was one of the founders
of quantum mechanics in the 1920s.
of quantum mechanics in the 1920s.
116
384896
3183
เขาเป็นหนึ่งในผู้ก่อตั้ง
กลศาสตร์ควอนตัม ในยุค 1920
กลศาสตร์ควอนตัม ในยุค 1920
06:40
In 1944, he wrote a book
called "What is Life?"
called "What is Life?"
117
388663
2707
ในปี ค.ศ. 1944
เขาเขียนหนังสือที่มีชื่อว่า "ชีวิตคืออะไร"
เขาเขียนหนังสือที่มีชื่อว่า "ชีวิตคืออะไร"
06:43
It was tremendously influential.
118
391839
1731
มันสร้างแรงบันดาลใจอย่างมาก
06:45
It influenced Francis Crick
and James Watson,
and James Watson,
119
393594
2881
มันเป็นแรงบันดาลใจ ให้กับฟรานซิส คลิก
และเจมส์ วัตสัน
และเจมส์ วัตสัน
06:48
the discoverers of the double-helix
structure of DNA.
structure of DNA.
120
396499
2523
ผู้ค้นพบโครงสร้างเกลียวคู่ของดีเอ็นเอ
06:51
To paraphrase a description
in the book, he says:
in the book, he says:
121
399343
3668
ในหนังสือ เขาได้พูดไว้ประมาณว่า
06:55
At the molecular level,
living organisms have a certain order,
living organisms have a certain order,
122
403035
5786
ที่ระดับโมเลกุล
สิ่งมีชีวิตมีระเบียบในระดับหนึ่ง
สิ่งมีชีวิตมีระเบียบในระดับหนึ่ง
07:00
a structure to them that's very different
123
408845
3232
มีโครงสร้างที่แตกต่างกัน
07:04
from the random thermodynamic jostling
of atoms and molecules
of atoms and molecules
124
412101
4736
ตั้งแต่การอัดกันทางเทอร์โมไดนามิกอย่างสุ่ม
ของอะตอมและโมเลกุล
ของอะตอมและโมเลกุล
07:08
in inanimate matter
of the same complexity.
of the same complexity.
125
416861
3706
ในสิ่งที่ไม่มีชีวิตที่มีความซับซ้อนเหมือนกัน
07:13
In fact, living matter seems to behave
in this order, in a structure,
in this order, in a structure,
126
421504
5014
อันที่จริง สิ่งมีชีวิตเหมือนจะมีพฤติกรรม
ในระเบียบนี้ ในโครงสร้างนี้
ในระเบียบนี้ ในโครงสร้างนี้
07:18
just like inanimate matter
cooled down to near absolute zero,
cooled down to near absolute zero,
127
426542
3834
เหมือนกับสิ่งที่ไม่มีชีวิต
ที่ถูกทำให้เย็นเกือบจะศูนย์องศาสัมบูรณ์
ที่ถูกทำให้เย็นเกือบจะศูนย์องศาสัมบูรณ์
07:22
where quantum effects
play a very important role.
play a very important role.
128
430400
3033
เมื่อปฏิกิริยาควอนตัม
มีบทบาทที่สำคัญมากๆ
มีบทบาทที่สำคัญมากๆ
07:26
There's something special
about the structure -- the order --
about the structure -- the order --
129
434280
4160
มันมีอะไรพิเศษบางอย่าง
เกี่ยวกับโครงสร้างและความเป็นระเบียบ
เกี่ยวกับโครงสร้างและความเป็นระเบียบ
07:30
inside a living cell.
130
438464
1560
ภายในเซลล์
07:32
So, Schrödinger speculated that maybe
quantum mechanics plays a role in life.
quantum mechanics plays a role in life.
131
440048
5293
ฉะนั้น ชโรดิงเจอร์ คิดว่า
บางทีกลศาสตร์ควอนตัมอาจมีบทบาทสำคัญในชีวิต
บางทีกลศาสตร์ควอนตัมอาจมีบทบาทสำคัญในชีวิต
07:38
It's a very speculative,
far-reaching idea,
far-reaching idea,
132
446096
3425
มันเป็นทฤษฎีมากๆ
เป็นแนวคิดที่เข้าถึงได้ยาก
เป็นแนวคิดที่เข้าถึงได้ยาก
07:41
and it didn't really go very far.
133
449545
2873
และมันไปไหนไม่ได้ไกล
07:45
But as I mentioned at the start,
134
453536
1533
แต่อย่างที่ผมได้บอกไว้ตอนเริ่มต้น
07:47
in the last 10 years, there have been
experiments emerging,
experiments emerging,
135
455093
2799
ว่าใน 10 ปีที่ผ่านมา
มันมีการทดลองเกิดขึ้น
มันมีการทดลองเกิดขึ้น
07:49
showing where some of these
certain phenomena in biology
certain phenomena in biology
136
457916
4055
ที่แสดงว่า
ปรากฏการณ์ทางชีววิทยาบางอย่าง
ปรากฏการณ์ทางชีววิทยาบางอย่าง
07:53
do seem to require quantum mechanics.
137
461995
1763
ดูเหมือนจะต้องการกลศาสตร์ควอนตัม
07:55
I want to share with you
just a few of the exciting ones.
just a few of the exciting ones.
138
463782
3123
ผมอยากจะให้พวกคุณชมสักสองสามอย่าง
ที่น่าตื่นเต้น
ที่น่าตื่นเต้น
08:00
This is one of the best-known
phenomena in the quantum world,
phenomena in the quantum world,
139
468215
3707
นี่คือปรากฎการณ์หนึ่งที่เป็นที่รู้จักกันดีที่สุด
ในโลกควอนตัม
ในโลกควอนตัม
08:03
quantum tunneling.
140
471946
1701
ควอนตัม ทันเนอลิง
(quantum tunnelling)
(quantum tunnelling)
08:05
The box on the left shows
the wavelike, spread-out distribution
the wavelike, spread-out distribution
141
473671
4389
กล่องทางซ้ายแสดงให้เห็น
การแผ่กระจายออก แบบคลื่น
การแผ่กระจายออก แบบคลื่น
08:10
of a quantum entity --
a particle, like an electron,
a particle, like an electron,
142
478084
2761
ของตัวควอนตัม --
อนุภาค เช่นเดียวกับ อิเล็กตรอน
อนุภาค เช่นเดียวกับ อิเล็กตรอน
08:12
which is not a little ball
bouncing off a wall.
bouncing off a wall.
143
480869
3637
ซึ่งมันไม่ใช่ลูกบอลเล็กๆ
ที่กระเด้งเมื่อชนกำแพง
ที่กระเด้งเมื่อชนกำแพง
08:16
It's a wave that has a certain probability
of being able to permeate
of being able to permeate
144
484530
4739
มันเป็นคลื่นที่มีบางคุณสมบัติ
ที่สามารถแทรกผ่าน
ที่สามารถแทรกผ่าน
08:21
through a solid wall, like a phantom
leaping through to the other side.
leaping through to the other side.
145
489293
3406
กำแพงแข็งๆ ได้อย่างกับผีทะลุกำแพง
08:24
You can see a faint smudge of light
in the right-hand box.
in the right-hand box.
146
492723
4098
คุณสามารถเห็นรอยเปรอะของแสง
ในทางขวาของกล่อง
ในทางขวาของกล่อง
08:29
Quantum tunneling suggests that a particle
can hit an impenetrable barrier,
can hit an impenetrable barrier,
147
497773
4612
ควอนตัม ทันเนอลิง อธิบายว่า
อนุภาคสามารถกระทบกับสิ่งกีดขวางที่ผ่านไม่ได้
อนุภาคสามารถกระทบกับสิ่งกีดขวางที่ผ่านไม่ได้
08:34
and yet somehow, as though by magic,
148
502409
2460
และไม่ว่าด้วยอะไรก็ดี
08:36
disappear from one side
and reappear on the other.
and reappear on the other.
149
504893
2444
มันล่องหนจากด้านหนึ่ง และไปโผล่อีกด้านหนึ่ง
ราวกับโดยมายากล
ราวกับโดยมายากล
08:39
The nicest way of explaining it is
if you want to throw a ball over a wall,
if you want to throw a ball over a wall,
150
507658
4251
วิธีที่ดีที่สุดที่จะอธิบายก็คือ
ถ้าคุณต้องการขว้างบอลข้ามกำแพง
ถ้าคุณต้องการขว้างบอลข้ามกำแพง
08:43
you have to give it enough energy
to get over the top of the wall.
to get over the top of the wall.
151
511933
3577
คุณต้องให้พลังงานมันมากพอ
เพื่อให้มันข้ามจุดสูงสุดของกำแพงไป
เพื่อให้มันข้ามจุดสูงสุดของกำแพงไป
08:47
In the quantum world,
you don't have to throw it over the wall,
you don't have to throw it over the wall,
152
515534
3058
ในโลกควอนตัม
คุณไม่ต้องขว้างมันข้ามกำแพง
คุณไม่ต้องขว้างมันข้ามกำแพง
08:50
you can throw it at the wall,
and there's a certain non-zero probability
and there's a certain non-zero probability
153
518616
3407
คุณขว้างมันไปที่กำแพงเลย
แล้วมันจะมีความน่าจะเป็นที่ไม่ใช่ศูนย์แน่นอน
แล้วมันจะมีความน่าจะเป็นที่ไม่ใช่ศูนย์แน่นอน
08:54
that it'll disappear on your side,
and reappear on the other.
and reappear on the other.
154
522047
3323
ที่มันจะหายไปจากด้านของคุณ
และปรากฏขึ้นที่อีกด้านหนึ่ง
และปรากฏขึ้นที่อีกด้านหนึ่ง
08:57
This isn't speculation, by the way.
155
525394
1678
สิ่งนี้ไม่อาจสังเกตุได้นะครับ
08:59
We're happy -- well, "happy"
is not the right word --
is not the right word --
156
527096
3396
เราค่อนข้างพอใจ -- อ่า "พอใจ"
ไม่ค่อยจะเป็นคำที่เหมาะเท่าไรเลย
ไม่ค่อยจะเป็นคำที่เหมาะเท่าไรเลย
09:02
(Laughter)
157
530516
2045
(เสียงหัวเราะ)
09:04
we are familiar with this.
158
532585
1618
เราคุ้นเคยกับมัน
09:06
(Laughter)
159
534227
2745
(เสียงหัวเราะ)
09:08
Quantum tunneling
takes place all the time;
takes place all the time;
160
536996
2294
ควอนตัม ทันเนอลิง
เกิดขึ้นตลอดเวลา
เกิดขึ้นตลอดเวลา
09:11
in fact, it's the reason our Sun shines.
161
539314
2667
อันที่จริง มันเป็นเหตุผล
ว่าทำไมพระอาทิตย์จึงส่องสว่าง
ว่าทำไมพระอาทิตย์จึงส่องสว่าง
09:14
The particles fuse together,
162
542655
1509
และอนุภาคหลอมรวมกัน
09:16
and the Sun turns hydrogen
into helium through quantum tunneling.
into helium through quantum tunneling.
163
544188
3698
และดวงอาทิตย์เปลี่ยนไฮโดรเจน
ไปเป็นฮีเลียมผ่านควอนตัน ทันเนอลิง
ไปเป็นฮีเลียมผ่านควอนตัน ทันเนอลิง
09:21
Back in the 70s and 80s, it was discovered
that quantum tunneling also takes place
that quantum tunneling also takes place
164
549464
5220
ย้อนกลับไปในยุค 70 และ 80
มีการค้นพบว่า ควอนตัม ทันเนอลิง ยังเกิดขึ้น
มีการค้นพบว่า ควอนตัม ทันเนอลิง ยังเกิดขึ้น
09:26
inside living cells.
165
554708
1192
ภายในเซลล์สิ่งมีชีวิต
09:28
Enzymes, those workhorses of life,
the catalysts of chemical reactions --
the catalysts of chemical reactions --
166
556290
6266
เอนไซม์ แรงม้าของชีวิต
ตัวเร่งปฏิกิริยาเคมี --
ตัวเร่งปฏิกิริยาเคมี --
09:34
enzymes are biomolecules that speed up
chemical reactions in living cells,
chemical reactions in living cells,
167
562580
4166
เอนไซม์คือชีวโมเลกุลที่เร่งความเร็ว
ของปฏิกิริยาเคมีในเซลล์ที่มีชีวิต
ของปฏิกิริยาเคมีในเซลล์ที่มีชีวิต
09:38
by many, many orders of magnitude.
168
566770
1703
ให้เร็วกว่าลำดับความเร็วปกติมากๆ
09:40
And it's always been a mystery
how they do this.
how they do this.
169
568497
2784
และมันก็เป็นปริศนามาตลอดว่า
พวกมันทำอย่างนั้นได้อย่างไร
พวกมันทำอย่างนั้นได้อย่างไร
09:43
Well, it was discovered
170
571650
1189
ครับ มันถูกค้นพบ
09:44
that one of the tricks that enzymes
have evolved to make use of,
have evolved to make use of,
171
572863
4852
ว่าหนึ่งในกลเม็ดที่เอนไซม์ที่มีวิวัฒนาการ
พัฒนาเพื่อมาดำเนินการ
พัฒนาเพื่อมาดำเนินการ
09:49
is by transferring subatomic particles,
like electrons and indeed protons,
like electrons and indeed protons,
172
577739
5228
ก็คือการถ่ายโอนอนุภาคระดับเล็กกว่าอะตอม
เช่น อิเล็กตรอน และแน่นอน โปรตอน
เช่น อิเล็กตรอน และแน่นอน โปรตอน
09:54
from one part of a molecule
to another via quantum tunneling.
to another via quantum tunneling.
173
582991
4661
จากหนึ่งส่วนของโมเลกุล
และอื่นๆ ผ่านควอนตัม โฟตอน
และอื่นๆ ผ่านควอนตัม โฟตอน
10:00
It's efficient, it's fast,
it can disappear --
it can disappear --
174
588333
2851
มันมีประสิทธิภาพ มันรวดเร็ว
มันล่องหนได้ --
มันล่องหนได้ --
10:03
a proton can disappear from one place,
and reappear on the other.
and reappear on the other.
175
591208
3111
โปรตอนสามารถล่องหนจากที่หนึ่ง
และไปปรากฏอีกที่หนึ่ง
และไปปรากฏอีกที่หนึ่ง
10:06
Enzymes help this take place.
176
594343
1629
เอนไซม์ช่วยทำให้สิ่งนี้เกิดขึ้น
10:08
This is research that's been
carried out back in the 80s,
carried out back in the 80s,
177
596548
2683
นี่คืองานวิจัยในช่วงยุค 80
10:11
particularly by a group
in Berkeley, Judith Klinman.
in Berkeley, Judith Klinman.
178
599255
4037
โดยเฉพาะจากกลุ่มที่เบิร์กลี
ของ จูดิท คลินแมน
ของ จูดิท คลินแมน
10:15
Other groups in the UK
have now also confirmed
have now also confirmed
179
603316
2205
กลุ่มอื่นๆ ในสหราชอาณาจักร
ยังได้ยืนยัน
ยังได้ยืนยัน
10:17
that enzymes really do this.
180
605545
1411
ว่าเอนไซม์ทำแบบนั้นจริงๆ
10:21
Research carried out by my group --
181
609048
2549
งานวิจัยที่ทำโดยกลุ่มของผม --
10:23
so as I mentioned,
I'm a nuclear physicist,
I'm a nuclear physicist,
182
611621
2434
อย่างที่ผมได้บอก
ผมเป็นนักฟิสิกส์นิวเคลียร์
ผมเป็นนักฟิสิกส์นิวเคลียร์
10:26
but I've realized I've got these tools
of using quantum mechanics
of using quantum mechanics
183
614079
3055
แต่ผมรู้ว่า ผมมีเครื่องมือเหล่านี้
ในการใช้กลศาสตร์ควอนตัม
ในการใช้กลศาสตร์ควอนตัม
10:29
in atomic nuclei, and so can apply
those tools in other areas as well.
those tools in other areas as well.
184
617158
5085
ในนิวเคลียร์อะตอม และผมสามารถ
ใช้เครื่องมือเหล่านี้กับศาสตร์ด้านอื่นได้เช่นกัน
ใช้เครื่องมือเหล่านี้กับศาสตร์ด้านอื่นได้เช่นกัน
10:35
One question we asked
185
623404
1810
คำถามหนึ่งที่เราถาม
10:37
is whether quantum tunneling
plays a role in mutations in DNA.
plays a role in mutations in DNA.
186
625238
4298
คือว่าควอนตัม ทันเนอลิง มีบทบาทสำคัญ
ในการกลายพันธุ์ของดีเอ็นเอหรือไม่
ในการกลายพันธุ์ของดีเอ็นเอหรือไม่
10:41
Again, this is not a new idea;
it goes all the way back to the early 60s.
it goes all the way back to the early 60s.
187
629843
3660
อีกครั้ง ที่นี่ไม่ใช่แนวคิดใหม่เลย
มันย้อนกลับไปได้ถึงต้นยุค 60
มันย้อนกลับไปได้ถึงต้นยุค 60
10:45
The two strands of DNA,
the double-helix structure,
the double-helix structure,
188
633527
2961
สองสายของดีเอ็นเอ
โครงสร้างเกลียวคู่
โครงสร้างเกลียวคู่
10:48
are held together by rungs;
it's like a twisted ladder.
it's like a twisted ladder.
189
636512
2823
ถูกยึดอยู่ด้วยกันโดยขั้นบันได
มันมีหน้าตาเหมือนบันไดเวียน
มันมีหน้าตาเหมือนบันไดเวียน
10:51
And those rungs of the ladder
are hydrogen bonds --
are hydrogen bonds --
190
639359
3507
และขั้นบันไดเหล่านั้นคือพันธะไฮโดรเจน --
10:54
protons, that act as the glue
between the two strands.
between the two strands.
191
642890
3790
โปรตอน ที่ทำหน้าที่เป็นกาวระหว่างสองสาย
10:58
So if you zoom in, what they're doing
is holding these large molecules --
is holding these large molecules --
192
646704
4750
ฉะนั้น ถ้าคุณมองเข้าไปจะเห็นว่า
พวกมันกำลังยึดโมเลกุลใหญ่ๆ เหล่านี้ --
พวกมันกำลังยึดโมเลกุลใหญ่ๆ เหล่านี้ --
11:03
nucleotides -- together.
193
651478
1607
นิวคลีโอไทด์ -- เอาไว้ด้วยกัน
11:06
Zoom in a bit more.
194
654130
1150
มองลึกเข้าไปอีก
11:07
So, this a computer simulation.
195
655304
1916
นี่คือภาพจำลองคอมพิวเตอร์
11:09
The two white balls
in the middle are protons,
in the middle are protons,
196
657855
3542
ลูกบอลสีขาวสองลูกตรงกลางคือโปรตอน
11:13
and you can see that
it's a double hydrogen bond.
it's a double hydrogen bond.
197
661421
2299
และคุณเห็นได้ว่ามันเป็นพันธะไฮโดรเจนคู่
11:15
One prefers to sit on one side;
the other, on the other side
the other, on the other side
198
663744
3314
ตัวหนึ่งชอบที่จะอยู่ทางด้านหนึ่ง
และอีกตัวอยู่อีกด้านหนึ่ง
และอีกตัวอยู่อีกด้านหนึ่ง
11:19
of the two strands of the vertical lines
going down, which you can't see.
going down, which you can't see.
199
667082
4558
ของสองสายที่ขนานกันลงไปตามยาว
ซึ่งคุณมองไม่เห็น
ซึ่งคุณมองไม่เห็น
11:24
It can happen that
these two protons can hop over.
these two protons can hop over.
200
672410
3395
มันเกิดขึ้นได้
ที่ทั้งสองโปรตอนจะกระโดดข้าม
ที่ทั้งสองโปรตอนจะกระโดดข้าม
11:27
Watch the two white balls.
201
675829
1436
ดูที่บอลขาวสองลูก
11:29
They can jump over to the other side.
202
677748
1998
พวกมันกระโดดข้ามไปยังอีกด้าน
11:32
If the two strands of DNA then separate,
leading to the process of replication,
leading to the process of replication,
203
680239
5646
ถ้าสองสายของดีเอ็นเอแยกออกจากกัน
ซึ่งนำไปสู่กระบวนการกรทำซ้ำ
ซึ่งนำไปสู่กระบวนการกรทำซ้ำ
11:37
and the two protons
are in the wrong positions,
are in the wrong positions,
204
685909
3199
และโปรตอนทั้งสองอยู่ในตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง
11:41
this can lead to a mutation.
205
689132
1763
มันอาจนำไปสู่การกลายพันธุ์
11:43
This has been known for half a century.
206
691204
1872
สิ่งนี้เป็นที่รู้กันมาครึ่งศตวรรษแล้ว
11:45
The question is: How likely
are they to do that,
are they to do that,
207
693100
2343
คำถามก็คือ
เป็นไปได้มากน้อยแค่ไหนที่มันจะทำอย่างนั้น
เป็นไปได้มากน้อยแค่ไหนที่มันจะทำอย่างนั้น
11:47
and if they do, how do they do it?
208
695467
2378
และถ้าพวกมันเป็นอย่างนั้น
พวกมันทำอย่างนั้นได้อย่างไร
พวกมันทำอย่างนั้นได้อย่างไร
11:49
Do they jump across,
like the ball going over the wall?
like the ball going over the wall?
209
697869
3019
มันกระโดดข้ามเหมือนลูกบอลที่ข้ามกำแพง
11:52
Or can they quantum-tunnel across,
even if they don't have enough energy?
even if they don't have enough energy?
210
700912
3502
หรือพวกมันควอนตัม ทันเนล ผ่านไป
แม้ว่าพวกมันจะมีพลังงานไม่พอ
แม้ว่าพวกมันจะมีพลังงานไม่พอ
11:57
Early indications suggest that
quantum tunneling can play a role here.
quantum tunneling can play a role here.
211
705089
4252
คำอธิบายล่าสุดกล่าวว่า
ควอนตัม ทันเนอลิง สามารถมีบทบาทสำคัญตรงนี้
ควอนตัม ทันเนอลิง สามารถมีบทบาทสำคัญตรงนี้
12:01
We still don't know yet
how important it is;
how important it is;
212
709365
2124
เรายังไม่รู้แน่ว่ามันมีความสำคัญอย่างไร
12:03
this is still an open question.
213
711513
1792
มันยังเป็นคำถามปลายเปิด
12:06
It's speculative,
214
714199
1150
มันยังเป็นทฤษฎี
12:07
but it's one of those questions
that is so important
that is so important
215
715373
2643
แต่นี่เป็นคำถามหนึ่ง
ที่สำคัญมากๆ
ที่สำคัญมากๆ
12:10
that if quantum mechanics
plays a role in mutations,
plays a role in mutations,
216
718040
2446
ว่าถ้ากลศาสตร์ควอนตัม
มีบทบาทสำคัญกับการกลายพันธุ์
มีบทบาทสำคัญกับการกลายพันธุ์
12:12
surely this must have big implications,
217
720510
2299
แน่ล่ะว่านี่จะต้องเป็นการสื่อความที่สำคัญ
12:14
to understand certain types of mutations,
218
722833
2694
ที่จะทำให้เข้าใจการกลายพันธุ์บางชนิด
12:17
possibly even those that lead
to turning a cell cancerous.
to turning a cell cancerous.
219
725551
3756
บางที ชนิดเหล่านั้น
อาจนำไปสู่การเปลี่ยนเซลล์มะเร็ง
อาจนำไปสู่การเปลี่ยนเซลล์มะเร็ง
12:22
Another example of quantum mechanics
in biology is quantum coherence,
in biology is quantum coherence,
220
730803
5299
อีกตัวอย่างหนึ่งของกลศาสตร์ควอนตัม
ในชีววิทยา คือความสัมพันธ์ควอนตัม
ในชีววิทยา คือความสัมพันธ์ควอนตัม
12:28
in one of the most
important processes in biology,
important processes in biology,
221
736126
2353
หนึ่งในกระบวนการที่สำคัญที่สุดของชีววิทยา
12:30
photosynthesis: plants
and bacteria taking sunlight,
and bacteria taking sunlight,
222
738503
3941
การสังเคราะห์แสง
พืชและแบคทีเรียรับแสงแดด
พืชและแบคทีเรียรับแสงแดด
12:34
and using that energy to create biomass.
223
742468
2954
และใช้พลังงานนั้นในการสร้างมวลชีวภาพ
12:38
Quantum coherence is the idea
of quantum entities multitasking.
of quantum entities multitasking.
224
746215
4152
ความสัมพันธ์ควอนตัม
เป็นศาสตร์ของตัวควอนตัมที่ทำหลากหน้าที่
เป็นศาสตร์ของตัวควอนตัมที่ทำหลากหน้าที่
12:42
It's the quantum skier.
225
750912
1604
มันเป็นนักเล่นสกีควอนตัม
12:44
It's an object that behaves like a wave,
226
752540
2952
มันเป็นวัตถุที่ทำหน้าที่เหมือนกับคลื่น
12:47
so that it doesn't just move
in one direction or the other,
in one direction or the other,
227
755516
2902
ฉะนั้น มันจึงไม่ใช่แค่เคลื่อน
ไปในทางใดทางหนึ่ง
ไปในทางใดทางหนึ่ง
12:50
but can follow multiple pathways
at the same time.
at the same time.
228
758442
3320
แต่ยังไปตามทางได้หลายทางในเวลาเดียวกัน
12:54
Some years ago,
the world of science was shocked
the world of science was shocked
229
762708
3916
หลายปีก่อน
วงการวิทยาศาสตร์โลกถึงกับช๊อค
วงการวิทยาศาสตร์โลกถึงกับช๊อค
12:58
when a paper was published
showing experimental evidence
showing experimental evidence
230
766648
3584
เมื่อเอกสารวิชาการถูกตีพิมพ์
แสดงหลักฐานการทดลอง
แสดงหลักฐานการทดลอง
13:02
that quantum coherence
takes place inside bacteria,
takes place inside bacteria,
231
770256
3776
ว่าความสัมพันธ์ควอนตัม
เกิดขึ้นในแบคทีเรีย
เกิดขึ้นในแบคทีเรีย
13:06
carrying out photosynthesis.
232
774056
1686
ที่มีกระบวนการสังเคราห์ด้วยแสง
13:07
The idea is that the photon,
the particle of light, the sunlight,
the particle of light, the sunlight,
233
775766
3064
แนวคิดก็คือ โฟตอน
อนุภาคของแสง แสงอาทิตย์
อนุภาคของแสง แสงอาทิตย์
13:10
the quantum of light
captured by a chlorophyll molecule,
captured by a chlorophyll molecule,
234
778854
3344
ควอนตัมของแสดง
ที่ถูกจับไว้โดยโมเลกุลคลอโรฟิล
ที่ถูกจับไว้โดยโมเลกุลคลอโรฟิล
13:14
is then delivered to what's called
the reaction center,
the reaction center,
235
782222
2591
ถูกส่งต่อไปยังสิ่งที่เรียกว่าศูนย์ปฏิกิริยา
13:16
where it can be turned into
chemical energy.
chemical energy.
236
784837
2064
ที่ซึ่งมันสามารถถูกเปลี่ยนไป
เป็นพลังงานเคมี
เป็นพลังงานเคมี
13:18
And in getting there,
it doesn't just follow one route;
it doesn't just follow one route;
237
786925
2648
และเพื่อจะไปให้ถึงตรงนั้น
มันไม่ได้แค่ตามทางเพียงทางเดียว
มันไม่ได้แค่ตามทางเพียงทางเดียว
13:21
it follows multiple pathways at once,
238
789597
2215
มันตามหลายช่องทางในเวลาเดียวกัน
13:23
to optimize the most efficient way
of reaching the reaction center
of reaching the reaction center
239
791836
4337
เพื่อที่จะปรับหาวิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุด
เพื่อให้ไปถึงศูนย์กลางปฏิกิริยา
เพื่อให้ไปถึงศูนย์กลางปฏิกิริยา
13:28
without dissipating as waste heat.
240
796197
1721
โดยปราศจากการค่อยๆ สูญเสียพลังงาน
ในรูปความร้อน
ในรูปความร้อน
13:31
Quantum coherence taking place
inside a living cell.
inside a living cell.
241
799228
3309
ความสัมพันธ์เชิงควอนตัม
เกิดขึ้นภายในเซลล์ที่มีชีวิต
เกิดขึ้นภายในเซลล์ที่มีชีวิต
13:34
A remarkable idea,
242
802561
2120
เป็นความคิดที่ยอดเยี่ยม
13:36
and yet evidence is growing almost weekly,
with new papers coming out,
with new papers coming out,
243
804705
6235
และแน่ล่ะ หลักฐานก็เพิ่มขึ้นเกือบทุกสัปดาห์
13:42
confirming that this
does indeed take place.
does indeed take place.
244
810964
2212
ยื่นยันว่ามันจะต้องเกิดขึ้น
13:45
My third and final example
is the most beautiful, wonderful idea.
is the most beautiful, wonderful idea.
245
813555
4739
ตัวอย่างที่สาม และเป็นตัวอย่างสุดท้ายของผม
เป็นแนวคิดที่สวยงามที่สุด
เป็นแนวคิดที่สวยงามที่สุด
13:50
It's also still very speculative,
but I have to share it with you.
but I have to share it with you.
246
818318
4063
มันยังเป็นทฤษฎีอยู่
แต่ผมจะต้องเล่าให้คุณฟัง
แต่ผมจะต้องเล่าให้คุณฟัง
13:54
The European robin
migrates from Scandinavia
migrates from Scandinavia
247
822405
4612
นกโรบินยุโรปอพยพจากสแกนดิเนเวีย
13:59
down to the Mediterranean, every autumn,
248
827041
2635
ลงมายังเมนิเตอเรเนียนทุกๆ ฤดูใบไม้ร่วง
14:01
and like a lot of other
marine animals and even insects,
marine animals and even insects,
249
829700
3373
และเช่นเดียวกับสัตว์และแมลงอพยพอื่นๆ
14:05
they navigate by sensing
the Earth's magnetic field.
the Earth's magnetic field.
250
833097
4300
มันเดินทางโดยอาศัยการสัมผัส
สนามแม่เหล็กโลก
สนามแม่เหล็กโลก
14:10
Now, the Earth's magnetic field
is very, very weak;
is very, very weak;
251
838968
2427
ทีนี้ สนามแม่เหล็กโลกมีแรงอ่อนมากๆ
14:13
it's 100 times weaker
than a fridge magnet,
than a fridge magnet,
252
841419
2080
มันอ่อนกว่าแม่เหล็กติดตู้เย็น 100 เท่า
14:15
and yet it affects the chemistry --
somehow -- within a living organism.
somehow -- within a living organism.
253
843523
5601
แต่อย่างไรก็ดี ยังส่งผลต่อสารเคมี
ในร่างกายสิ่งมีชีวิต
ในร่างกายสิ่งมีชีวิต
14:21
That's not in doubt --
a German couple of ornithologists,
a German couple of ornithologists,
254
849932
3806
ฉะนั้น ไม่น่าแปลกใจเลย --
นักปักษีวิทยาสองสามีภรรยาชาวเยอรมัน
นักปักษีวิทยาสองสามีภรรยาชาวเยอรมัน
14:25
Wolfgang and Roswitha Wiltschko,
in the 1970s, confirmed that indeed,
in the 1970s, confirmed that indeed,
255
853762
4260
โวฟกัง และโรสวิต้า วิลทส์ชโค
ในยุค 1970 ยืนยันว่า
ในยุค 1970 ยืนยันว่า
14:30
the robin does find its way by somehow
sensing the Earth's magnetic field,
sensing the Earth's magnetic field,
256
858046
3977
นกโรบินหาทางได้ ไม่ว่าด้วยกระบวนการใด
ที่ทำให้สามารถสัมผัสได้ถึงพลังสนามแม่เหล็กโลก
ที่ทำให้สามารถสัมผัสได้ถึงพลังสนามแม่เหล็กโลก
14:34
to give it directional information --
a built-in compass.
a built-in compass.
257
862047
3327
เพื่อบอกข้อมูลทิศทาง
เข็มทิศที่ฝังเอาไว้ในการทำงาน
เข็มทิศที่ฝังเอาไว้ในการทำงาน
14:37
The puzzle, the mystery was:
How does it do it?
How does it do it?
258
865398
2249
ปริศนา ความลึกลับคือ
มันทำอย่างนั้นได้อย่างไร
มันทำอย่างนั้นได้อย่างไร
14:40
Well, the only theory in town --
259
868351
3030
ครับ นั่นก็เป็นแค่ทฤษฎี --
14:43
we don't know if it's the correct theory,
but the only theory in town --
but the only theory in town --
260
871405
3436
เราไม่รู้ว่ามันเป็นทฤษฎีที่ถูกต้องหรือเปล่า
แต่มันเป็นเพียงทฤษฎีเดียวที่เรามี --
แต่มันเป็นเพียงทฤษฎีเดียวที่เรามี --
14:46
is that it does it via something
called quantum entanglement.
called quantum entanglement.
261
874865
2984
มันทำให้เกิดสิ่งนั้นขึ้นผ่านอะไรบางอย่าง
ที่เรียกว่า ควอนตัม เอนแทงเกิลเมนต์
ที่เรียกว่า ควอนตัม เอนแทงเกิลเมนต์
14:50
Inside the robin's retina --
262
878567
2374
ภายในจอตาของนกโรบิน --
14:52
I kid you not -- inside the robin's retina
is a protein called cryptochrome,
is a protein called cryptochrome,
263
880965
4232
ผมไม่ได้ล้อเล่นนะ -- ในจอตาของนกโรบิน
มีโปรตีนที่เรียกว่า คริปโตโครม
มีโปรตีนที่เรียกว่า คริปโตโครม
14:57
which is light-sensitive.
264
885221
1380
ซึ่งไวต่อแสง
14:58
Within cryptochrome, a pair of electrons
are quantum-entangled.
are quantum-entangled.
265
886625
3939
ภายในคริปโตโครม คู่ของอิเล็กตรอนเป็น
ควอนตัม เอนแทงเกิลเมนต์ (quantum-entangled)
ควอนตัม เอนแทงเกิลเมนต์ (quantum-entangled)
15:02
Now, quantum entanglement
is when two particles are far apart,
is when two particles are far apart,
266
890588
3232
ที่นี้ ควอนตัม เอนแทงเกิลเมนต์
คือเมื่ออนุภาคทั้งสองอยู่ห่างกัน
คือเมื่ออนุภาคทั้งสองอยู่ห่างกัน
15:05
and yet somehow remain
in contact with each other.
in contact with each other.
267
893844
2834
แต่ว่าด้วยเหตุใดก็ตามที
ยังสัมพันธ์ต่อกันและกันอยู่
ยังสัมพันธ์ต่อกันและกันอยู่
15:08
Even Einstein hated this idea;
268
896991
1446
แม้แต่ไอสไตน์ก็เกลียดความคิดนี้
15:10
he called it "spooky action
at a distance."
at a distance."
269
898461
2039
เขาเรียกมันว่า
"การกระทำทางไกลอันน่าขนลุก"
"การกระทำทางไกลอันน่าขนลุก"
15:12
(Laughter)
270
900524
1881
(เสียงหัวเราะ)
15:14
So if Einstein doesn't like it,
then we can all be uncomfortable with it.
then we can all be uncomfortable with it.
271
902429
3443
แล้วถ้าไอสไตน์ไม่ชอบมัน
ฉะนั้นเราทุกคนก็คงไม่สบายใจ
ฉะนั้นเราทุกคนก็คงไม่สบายใจ
15:17
Two quantum-entangled electrons
within a single molecule
within a single molecule
272
905896
2853
อิเล็กตรอนควอนตัม เอนแทงเกิลเมนต์ทั้งสอง
ภายในโมเลกุลเดี่ยว
ภายในโมเลกุลเดี่ยว
15:20
dance a delicate dance
273
908773
1471
เต้นรำอย่างอ่อนช้อย
15:22
that is very sensitive
to the direction the bird flies
to the direction the bird flies
274
910268
2541
ซึ่งมันอ่อนไหวมาก
ต่อทิศทางที่นกบิน
ต่อทิศทางที่นกบิน
15:24
in the Earth's magnetic field.
275
912833
1531
ในสนามแม่เหล็กโลก
15:26
We don't know if it's
the correct explanation,
the correct explanation,
276
914848
2610
เราไม่รู้ว่ามันเป็นคำอธิบายที่ถูกต้องหรือไม่
15:29
but wow, wouldn't it be exciting
if quantum mechanics helps birds navigate?
if quantum mechanics helps birds navigate?
277
917482
4544
แต่ ว้าว มันจะไม่น่าตื่นเต้นหรอกหรือ
ถ้ากลศาสตร์ควอนตัมช่วยนำทางนก
ถ้ากลศาสตร์ควอนตัมช่วยนำทางนก
15:35
Quantum biology is still in it infancy.
278
923069
2721
ชีวควอนตัมนั้นยังแบเบาะอยู่
15:37
It's still speculative.
279
925814
3484
มันยังเป็นเพียงทฤษฎี
15:41
But I believe it's built on solid science.
280
929742
3849
แต่ผมเชื่อว่า
มันมีรากฐานมาจากวิทยาศาสตร์แท้ๆ
มันมีรากฐานมาจากวิทยาศาสตร์แท้ๆ
15:45
I also think that
in the coming decade or so,
in the coming decade or so,
281
933917
3809
ผมยังคิดว่า
ในอีกประมาณทศวรรษที่กำลังมาถึงนี้
ในอีกประมาณทศวรรษที่กำลังมาถึงนี้
15:49
we're going to start to see
that actually, it pervades life --
that actually, it pervades life --
282
937750
4841
เรากำลังจะเริ่มเห็นมันจริงๆ
มันแพร่กระจายชีวิต --
มันแพร่กระจายชีวิต --
15:54
that life has evolved tricks
that utilize the quantum world.
that utilize the quantum world.
283
942615
4596
ชีวิตได้วิวัฒนาการกลเม็ด
ที่ใช้โลกควอนตัม
ที่ใช้โลกควอนตัม
16:00
Watch this space.
284
948026
1428
จับตามองมันไว้ให้ดี
16:01
Thank you.
285
949478
1157
ขอบคุณครับ
16:02
(Applause)
286
950659
2202
(เสียงปรบมือ)
ABOUT THE SPEAKER
Jim Al-Khalili - Quantum physicistPhysicist Jim Al-Khalili and co-author Johnjoe McFadden, a biologist, explore the far edges of quantum biology in their book "Life on the Edge."
Why you should listen
A professor of physics at the University of Surrey, Jim Al-Khalili doubles as a science communicator and broadcaster. He’s the co-author with Johnjoe McFadden of Life on the Edge: The Coming of Age of Quantum Biology. The book explores this emerging -- and still largely speculative -- area of science suggesting that quantum mechanics may play a role in biology. If so, it may help us understand what drives genetic mutations that lead to cancer, or how robins fly from Scandinavia to the Mediterranean.
More profile about the speakerJim Al-Khalili | Speaker | TED.com